JP4191033B2 - 金属の被覆されたスクラップ片の被覆を除去する方法 - Google Patents

Description

本発明は金属の芯の層と金属の被覆層とを含んで成り、金属の被覆層の液相線温度は金属の芯の層の固相線温度よりも低い、鑞付けシートのスクラップ片のような金属の被覆されたスクラップ片、或いは金属の被覆層の融点範囲の上方部分が金属の芯の層の融点範囲の下方部分と重なっている金属の被覆されたスクラップ片から該スクラップ片の被覆を除去する方法であり、ここで該スクラップ片を金属の被覆層の固相線温度よりも高く且つ金属の芯の層の液相線温度よりも低い高温Ｔにおいて研磨粒子と一緒に撹拌することにより該金属の被覆層を該スクラップ片の金属の芯の層から少なくとも部分的に除去する方法に関する。

下記の説明においては鑞付けシートのスクラップに関して本発明を説明するが、本発明方法は金属の芯の上に存在する他の種類の金属被覆層に対しても同様に使用することができる。

鑞付けシートをつくる際、鑞付けシートの金属の芯をつくるためのＳｉ含量が比較的低いアルミニウム合金の板の片側または両側に、金属の芯の上の張合わせ層としてのＳｉ含量が高いアルミニウム合金の板を圧延結合法によって張合わせる。次に金属の芯の板と張合わせ用の板とのこのようなサンドウィッチ構造物を圧延し、張合わせ層を金属の芯の層に結合させ、例えば自動車用の熱交換器の製造に使用するための典型的な厚さが０．１〜３ｍｍの鑞付けシート製品をつくる。

鑞付けシートを製造する際、高温または低温において圧延操作を行なうたびに、例えばサンドウィッチ状の板の頭部または尻部のようなスクラップが著しい量で生じる。このスクラップはＳｉ含量が高いアルミニウム合金とＳｉ含量が低いアルミニウム合金の両方を含んでいるから、簡単な熔解操作では金属の芯のＳｉ含量に比べてＳｉ含量が高いアルミニウム合金が生じる。この合金のＳｉ含量は、Ｓｉ含量が極めて低い合金を多量に用いて希釈しなけれれば、同様な種類の金属の芯の板を製造するには高すぎる。

鑞付けシートのスクラップの他の発生源は使用済みの熱交換器のような鑞付けシートからつくられた使用済みの製品によって生成する。

スクラップの中の金属の芯の合金から張合わせ用合金の被覆を除去するためには種々の方法を使用することができる。これらの方法の一つは特許文献１に記載されている。この方法に従えば、金属のスクラップ片を或る容器の中に入れ研磨粒子とともに回転させながら動揺または振盪させ、スクラップ金属片と研磨粒子とを一緒に激しく撹拌し、これによって何回も衝突を起こさせ、金属の被覆層が少なくとも部分的に金属の芯から取り除かれるようにすることによって金属の被覆層を金属の芯から分離させる。撹拌を行う際、金属のスクラップ片の温度が金属の被覆層の固相線温度よりも高く且つ金属の芯の液相線よりも低い温度になるように容器の温度を保持する。

ゲージ厚さが薄い材料、特にゲージ厚が２ｍｍよりも薄いシート材料は、研磨粒子によって厚さの薄いゲージが過度に摩耗するため処理が困難であり、結果として材料が完全に損失することがこの公知方法の欠点である。

この公知方法の他の欠点は、高温において１種またはそれ以上の合金元素が金属の被覆層から金属の芯へと拡散し、さらに金属の芯の材料を汚染することである。

この公知方法のさらに他の欠点は、除去された金属の被覆材料が研磨粒子に付着する危険があることである。これによって研磨特性が低下する。
国際公開第９９／３２２６０号パンフレット。

本発明の目的は、金属のスクラップ片の金属の芯の層から金属の被覆層を取り除くことにより鑞付けシートのような金属の被覆されたスクラップ片の被覆を除去する効率的な方法を提供することである。

本発明の他の目的は、広い範囲のシートの厚さをもつこのような金属の被覆されたスクラップ片、特に厚さが２ｍｍよりも薄い金属のスクラップシートを含むスクラップ片の被覆を除去するのに適した方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、スクラップにされ切断された熱交換器のような不規則な形をもった金属の被覆されたスクラップ片の被覆を除去するのに適した方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、大量のスクラップを処理することができる、鑞付けシートのスクラップのような金属の被覆されたスクラップ片の被覆を除去する方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、上記のようなスクラップの被覆を除去する工業的規模において経済的な方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、新しいシート材料の製造に容易に使用できる、リサイクルされた金属の芯および／または金属の被覆用合金を提供することである。

本発明の第１の態様に従えば、一つまたはそれ以上の上記目的は金属の芯の層と金属の被覆層とを含んで成り、金属の被覆層の液相線温度は金属の芯の層の固相線温度よりも低い例えば鑞付けシートのスクラップ片のような金属の被覆されたスクラップ片、或いは金属の被覆層の融点範囲の上方部分が金属の芯の層の融点範囲の下方部分と重なっている金属の被覆されたスクラップ片から該スクラップ片の被覆を除去する方法であり、ここで該スクラップ片を金属の被覆層の固相線温度よりも高く且つ金属の芯の層の液相線温度よりも低い高温Ｔにおいて研磨粒子と一緒に撹拌することにより該金属の被覆層を該スクラップ片の金属の芯の層から少なくとも部分的に除去する方法において、金属の被覆されたスクラップ片を撹拌する際研磨粒子を流動させて流動床を形成させることを特徴とする方法によって達成される。

流動させることによって固体粒子の床は流体の多くの性質をもった膨張し懸濁している塊に変えられる。或る量の粒子を通して垂直に均一なガス流を供給することによって研磨粒子を流動状態にすることができる。驚くべきことには、流動状態になった粒子の研磨作用は金属の被覆層を取り除くほど十分に高く、同時に摩耗が金属の芯だけに限定されるほど十分に弱いことが見出された。金属の芯に対する摩耗が制限されるため、薄いスクラップ片に対し被覆を除去することができる。

さらに、流動床は流体に似た性質をもっているため、金属のスクラップ片が折重った部分または屈曲部分のような複雑な形をもっている場合でも、金属の被覆層をかなり均一に取り除くことができる。流動床を通してガスが連続的に流れる結果、研磨された金属の研磨粒子への付着が減少する。

スクラップ片が規定された温度範囲内の温度Ｔである場合，金属の被覆層は非常に弱くなって恐らくは部分的に熔融しており、流動した粒子の研磨作用によって除去できるように思われる。スクラップ片の温度Ｔが金属の芯の層の固相線温度よりも低く保たれた場合、金属の芯の層に対する磨損が良好に避けられる。

本発明の一具体化例においては、金属の被覆されたスクラップ片を流動床の中に導入する前に、流動床の温度を少なくとも温度Ｔに予熱する。流動床から金属の被覆されたスクラップ片へ伝わる熱の移動は極めて効率的である。従って被覆を除去する過程は比較的短時間で行われ、そのため金属の被覆層から金属の芯の層への合金元素が拡散する量が制限される。

金属のスクラップ片が流動床へ導入される際に金属のスクラップ片の温度が温度Ｔよりも著しく低い場合、例えば周囲の室温のような温度の場合、合金元素の拡散は更に良好に避けられる。

流動床の高温は種々の方法により到達するかおよび／または維持することができる。その方法の一つは粒子を流動させるために加熱ガス流を使う方法である。

本発明方法の詳細点、例えば処理時間、温度、研磨粒子の大きさおよび種類、スクラップ片の大きさ、ガス流の速度は被覆を除去されるスクラップ片の種類に依存している。これらの詳細点は金属のスクラップ片の芯の上の金属の被覆層の除去について所望の結果が得られるように最適化することができる。

一具体化例においては、スクラップ片を研磨粒子と一緒に流動化させることによって撹拌する。これによって金属の被覆層の除去に関し高い効率が得られる。また高度に均一な被覆除去作用も達成される。研磨粒子と共にスクラップ片を流動化させるためには、スクラップ片を流動床に導入する前に、例えば剪断、切断または細切りを好ましくは破砕機を用いて行うような機械的処理により研磨粒子の形および密度に関しスクラップ片の形および大きさを調整しなければならない。

或る場合にはスクラップ片の温度Ｔを金属の被覆層の液相線温度および金属の芯の層の固相線温度よりも低い温度に保つことが特に有利である。これによって液相状態にある材料の量が少なくなる結果、研磨されて除去された金属の被覆層の材料が研磨粒子に付着することを減少させることができる。

研磨粒子は金属、鉱物、セラミックスまたは同様なかたい材料の塊または粒子であることが適切である。好ましくは研磨要素は塊のような不規則な形をもっている。しかし例えば角錐または角柱のような或る種の規則的な形を使うこともできる。研磨粒子はその侵食を制限するようなかたさをもった例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、スピネル、ボーキサイト、アーデンナー・スプリット（ａｒｄｅｎｎｅｒ ｓｐｌｉｔ）、鋼のスラグ、およびセラミックスのロト仕上げ（ｒｏｔｏｆｉｎｉｓｈ）粒子から選ばれる。

他の材料の研磨粒子も十分適しているが、除去された金属の被覆または張合わせ用材料が研磨粒子に付着するのを最低限度に抑制するためには、上記に挙げたような不活性な材料の一つを使用することが好適である。使用される研磨粒子は、撹拌を行う際に存在する可能性がある金属のスクラップ片の熔融した合金成分、例えばアルミニウムの鑞付けシートのスクラップ片の場合にはアルミニウムと反応し得るいかなる材料も著しく多量には含んでいないことが好ましい。

本発明はアルミニウム鑞付けシート片またはアルミニウム鑞付けシートを含む製品の被覆を除去するのに特に適している。本発明方法に有利に使用されるアルミニウム鑞付けシートの一つの性質は、金属の芯の層の熔融範囲に比べ、金属の被覆層の融点範囲が故意に低く保たれていることである。典型的な適切なアルミニウム鑞付けシートはＡｌｕｍｉｎｉｕｍ ＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎのＡＡ ６ｘｘｘまたはＡＡ ３ｘｘｘアルミニウム合金、特にＡＡ ６０６３、ＡＡ ６０６０、ＡＡ ３００３、ＡＡ ３１０３またはＡＡ ３００５の芯の層、およびＡＡ ４ｘｘｘ型のアルミニウム合金、例えばＡＡ ４３４３、ＡＡ ４０４７、ＡＡ ４００４またはＡＡ ４１０４の張合わせ層を有することができる。これらの種類では、芯のＳｉ含量は０．６重量％より少なく、張合わせ層のＳｉ含量は６．８〜１３重量％である。

スクラップ片が実質的にアルミニウム鑞付けシートから成っている本発明の一具体化例においては、アルミニウム鑞付けシート片の温度Ｔは５００〜６２０℃の範囲の値に設定される。この温度範囲において本発明方法はアルミニウムの鑞付けシートの金属被覆の少なくとも一部を除去するのに特に適している。この場合金属の被覆は主要な合金元素としてＳｉを５〜１５重量％の範囲で含むアルミニウム鑞付け合金である。アルミニウム鑞付けシートの金属の芯の層の固相線温度は典型的には６２０℃より高い。また、主要合金元素としてＺｎを含むアルミニウム合金の層もこの温度範囲で非常に効率的に除去することができる。

アルミニウム鑞付けシート材料の金属の被覆層の液相線温度を越えないためには、温度Ｔは５００〜５８０℃の範囲に設定されることが好ましい。これによって金属の芯の材料に対する研磨作用を最低限度に保つことが一層良好に確保される。このことは薄いスクラップ片の場合に特に有利である。

一具体化例においては、研磨粒子は密度が３〜７ｇ／ｃｍ^３、篩分級サイズ（ｓｉｅｖｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｓｉｚｅ）が３〜１０ｍｍの範囲である。これによって粒子の研磨衝撃性と、除去された金属の被覆層の材料および残った金属の芯の材料を研磨粒子から分離する容易さとの間に良好なバランスが達成される。密度範囲の下限はアルミニウムの密度より極めて僅かに大きな値である。特に密度が４ｇ／ｃｍ^３のＡｌ_２Ｏ_３から実質的に成る粒子は有用な研磨粒子であることが証明されている。

スクラップ片は、その密度および厚さに依存して、０．１〜２ｍｍの範囲の厚さ、および約４〜４０ｃｍ^２の面積を有することができる。

次に添付図面を参照して本発明をさらに説明する。

典型的な流動床装置の詳細は公知であり、例えばＰｅｒｒｙのＣｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第６版の中に見出すことができる。

図１は研磨粒子を流動化させて流動床１５を形成させるいくつかの装置が備えられた室１を示す。これらの装置はガス分配室２および流動床室３を具備し、これらの室は分配器４によって互いに分離されており、該分配器４は細かい孔の開いたスクリーンであることができる。分配室２にはガス入口５が備えられている。

流動床室３は孔の開いたドラム６を具備し、このドラムは軸１６の周りを回転することができる。流動室の中にはスクラップ材料の入口１７が存在し、この入口１７からスクラップ材料７をドラム６の中に導入することができる。ドラム６の孔は、スクラップ片をドラムの内部に保持しながら研磨粒子およびガスがドラムを通して出入りすることができるような孔である。またドラム６にはその内部にスクリューの形の部材８を備えることもできる。ドラムは入口１７とは反対側に面する流動室３の側に至っており、ここに出口９が備えられている。この出口は矢印１８によって模式的に表されている導管を介して篩装置１４に連結され、またこの篩装置は、矢印１０によって模式的に示されているように、入口１７に連結されている。

流動床室３にはその頂部にガス流の出口１１が備えられている。図１にはさらに矢印１９によって表されている導管を介してガス流の出口へ連結された分離装置１２が示されている。分離装置１２は例えばフィルター装置、またはサイクロン装置、あるいは他の公知の工業的な分離装置であることができる。入口５を介してガスを分配室２に戻すために、矢印１３によって表されている戻し用の導管が備えられている。

本発明は次のように実施される。ガスを分配室２の中に圧入する。分配器４を通してガスが流れる結果、流動床室３の中で均一な実質的に垂直なガス流が得られる。均一で垂直なガス流の結果、流動床室３の中に存在する研磨粒子は流動し、流動床１５を形成する。

研磨粒子は金属、鉱物、セラミックスまたは同様なかたい材料の塊または粒子であることが適切であり、好ましくは塊のような不規則な形をもっている。しかし或る種の規則的な形、例えば角錐または角柱のような形も使用することができる。研磨粒子は例えば研磨粒子の侵食が制限されるようなかたさをもったＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、スピネル、ボーキサイト、アーデンナー・スプリット、鋼のスラグ、およびセラミックスのロト仕上げされた粒子から選ばれる。

スクラップ片は入口１７を経て流動床１５の中に導入される。ドラム６をその軸１６の周りに回転させる。この回転運動によってスクラップ片を撹拌することができる。また、スクラップ片は研磨粒子と一緒に流動化するような密度および形をもっていることができる。両方の組み合わせを使用することもできる。流動床１５の中で被覆の除去が行われる。

ドラムを回転させると、スクリューの形をした部材８によりドラムの回転軸１６に沿って正味の重量の分配が起こる。被覆を除去されたスクラップ片はこのようにして結局出口９に到達し、ここからスクラップ片を研磨粒子から分離するための篩装置１４へと導かれる。研磨粒子もまた出口９を経て流動室３から導き出される。研磨粒子を回収し、導管１０を介して流動室に戻すことができる。被覆を除去されたスクラップ片を集めて、他の場所で再利用し、例えば前と同様な種類の金属の被覆された製品の製造に使用することができる。

金属の被覆材料が流動床からガス流を介して取り出されない場合には、除去された金属の被覆材料をさらに篩によって研磨粒子から分離することが必要であり得る。

しかし或るタイプの処理過程においては、スクラップ片から除去された金属の被覆材料が塵のような微粉末の形で流動床から取り出され、ガスと一緒に流れ、導管１１を介して流動室３から出て来る。この金属の被覆材料を分離装置１２の中で濾過してガスから分離し、別の循環生成物２０として捕集することができる。ガスは回収し、再加熱し、導管１３を介して分配室２へと導くことができる。

流動床１５の温度を利用して金属のスクラップ片を本発明の温度範囲内の所望の温度に加熱することができる。一例として、Ｓｉを１０重量％含むアルミニウムの張合わせ用合金に対しては所望の温度は５７５℃である。

金属の被覆層が均一に除去されるために、本発明はアルミニウムの鑞付けシート材料を用いてつくられた、スクラップにされ切断された熱交換器の処理に特に適している。

添付図面は本発明を実施する一つの可能な方法の模式的な例としての役目をするものであり、本発明を限定するものではない。

実施例１
実験室における一つの実験においては、粒径が３〜５ｍｍの範囲のＡｌ_２Ｏ_３研磨粒子約１０ｋｇおよび大きさがが２５×２５ｍｍ^２で規格の厚さが０．５ｍｍの小平板状の鑞付けシート１６０ｇの混合物を室温において流動させた。小平板およびＡｌ_２Ｏ_３の粒子は均一な流動床の中で混合した状態のままであり、分離が起こることは観測されなかった。

実施例２
実験室における他の実験は、流動ガス循環回路から粒子を分離するためのサイクロン装置を使用するように設定された閉鎖ループの実験を用いて行われた。この実験の設定には図１に示されているような回転ドラムもスクラップの入口および出口も備えられていない。

この実験室的な実験では、大きさが２５×２５ｍｍ^２の３００個の小平板とフィン型のラジエーターのスクラップ片および管型のラジエーターのスクラップ片とを、粒径が３〜５ｍｍのボーキサイトの粒子１０ｋｇと一緒にして流動させることにより被膜を除去した。上記の小平板およびスクラップ片はすべて、ＡＡ ３００３合金（２０重量％のＳｉを含み、Ｍｇは実質的に含まない）の芯と、そのそれぞれの側に存在するＡＡ ４００４合金（９．５〜１０重量％のＳｉおよび１．５重量％のＭｇを含む）の厚さ４０μｍの薄い被覆層からつくられていた。５００〜６２０℃の範囲および１０〜６０分の範囲で種々の流動床温度および処理時間を用いた。この実験の目的に対しては流動床の温度を流動用のガスの温度にした。

図２は、被覆除去操作を行う前（「Ｖｏｒ Ｒｅｃ」と示されたもの）および被覆除去処理を行った後の小平板の写真像である。被覆除去操作はそれぞれ５００℃において１０分、３０分および６０分、５５０℃において１０分、３０分および６０分、６００℃において１０分、３０分および６０分、６２０℃において１０分および３０分の条件で行われた。

この図から分かるように、ゲージ厚が０．４ｍｍのスクラップ片はこの方法に耐えることができた。隅の部分の丸まりの量から、高い温度および／または長い処理時間では低い処理温度および／または短い処理時間の場合に比べて小平板が幾分多く研磨されることが推測できる。流動床の温度が最高６００℃に至るまでは回収された小平板を保存することが可能である。流動床温度が６２０℃場合、１０分間被覆除去処理を受けた小平板は比較的高い摩耗度を示した。３０分間処理を行った後、若干の小平板は一緒になって房状の群れになることが見出された。これは恐らく被覆層の融解に関連した粘着効果によるものであろう。また大部分の小平板は完全に摩耗および／または破砕されこなごなになった。従って処理は６２０℃以下の温度でこの行うことが好適である。

小平板に対して上記の処理を行った後、小平板を再融解し火花発光分光法によって化学分析を行った。この分析の結果を、被覆除去操作を何ら行わなかった対照の小平板の再融解物に対する火花発光分光分析の結果と比較した。

％単位で表されたＳｉの除去率は次式で決定される。

Ｓｉの除去率＝(１−(Ｓｉ_{ａｆｔｅｒ}−Ｓｉ_ｃｏｒｅ)／(Ｓｉ_{ｂｅｆｏｒｅ}−
Ｓｉ_ｃｏｒｅ))×１００％
ここでＳｉ_{ａｆｔｅｒ}は被覆除去処理を行った後の再融解物のＳｉの化学分析値であり、Ｓｉ_{ｂｅｆｏｒｅ}は被覆除去処理を行う前の再融解物のＳｉの化学分析値であり、Ｓｉ_ｃｏｒｅは芯の層だけのＳｉの化学分析値である。

図３は除去されたことが見出されたＳｉの％を対照の小平板と比較したグラフであり、それぞれ流動床温度５００、５５０および６００℃における処理時間の関数として示されている。これから分かるように温度６００℃を用いると５０％を越えるＳｉが除去されている。Ｓｉの除去はこの処理の最初の１０分間で行われることが見出された。６００℃ではＳｉは金属の被覆層から金属の芯へと拡散し、そのため６００℃においてはＳｉの除去率が時間と共に低下するものと考えられる。

これに対し、合理的な時間内で被覆除去を可能にするほど十分に高い研磨作用を得るためには、この実験に使用された合金に対しては流動床温度は５５０℃より高いことが好ましいことが分かる。

図４は除去されたことが見出されたＭｇの％を対照の小平板と比較したグラフであり、それぞれ流動床温度５００、５５０および６００℃における処理時間の関数として示されている。これから分かるように、それぞれの温度においてＭｇは極めて著しく除去されている。Ｍｇの除去量は時間および温度の両方と共に増加する。流動床温度が６００℃の場合、被覆除去を始めて１０分以内で６０％より多くのＭｇが除去されることが見出されている。このように効率的にＭｇの除去が行われることは、一方では処理中に除去されるＭｇに富んだ表面酸化物を含む動的平衡の結果であり、また他方では同時に全体からＭｇが拡散し去ることによって補われていると考えられる。

６００℃において処理を行った後のサイクロンの含有量を分析した。０．５ｍｍを越える粒子は、実質的にボーキサイト粒子に関連するものと考えられるために、分析しなかった。下記の表１は湿式化学分析法を用いて決定した０．５ｍｍよりも小さい粒子のＡｌの％を示す。

表１
６００℃における処理時間 金属Ａｌの％
１０分 ３７
３０分 ２４
６０分 １６

この結果は、除去された被覆層が少なくとも部分的にサイクロンの方へ運び去られたことを示している。しかし処理時間が増加するとＡｌの割合は少なくなる。恐らく除去されたアルミニウムの比較的多くの割合がボーキサイトの研磨粒子に付着した可能性があると思われる。このことはボーキサイトの研磨粒子が灰色に変わるという事実によっても確かめられる。

図５は、流動床温度６００℃においてそれぞれ被覆除去操作を行う前（左側）および１０分および３０分間行った後のラジエーターのスクラップ片の写真像を示す。被覆除去操作の間ラジエーターの部材はその取り付けられたフィンが完全に失われることは明らかである。このフィンは高温の空気流によって流動床から取り出され、上記の記載された実験から得られる摩耗された珪素含有層と一緒にサイクロンの中に集められる。

実施例３
実施例２から得られた小平板と同様な３００個の小平板を篩分級サイズが３〜５ｍｍのボーキサイト粒子１０ｋｇと共に流動化させた１つのバッチ、および篩分級サイズが１〜３ｍｍの同じ量のボーキサイト粒子を用いてつくった１つのバッチを被覆除去することにより、珪素の除去（その決定法に対しては実施例２参照）に対する研磨粒子の篩分級サイズの効果を調べた。流動床の温度は６００℃であった。下記表ＩＩにその結果を示す。

表ＩＩ ０．４ｍｍの小平板の被覆の除去を５または１２分間行った後のＳｉの除去率
珪素の除去率
５分後 １２分後
３〜５ｍｍのボーキサイト ４０％ ４７％
１〜３ｍｍのボーキサイト ６０％ ６５％

下記の表ＩＩＩには同様な試験の結果を示す。この試験では芯の層および厚さ０．１５ｍｍの張合わせ層をもつ上記と同様なアルミニウム合金の厚さ１．５ｍｍの小平板２００個に対し被覆の除去を行った。

表ＩＩＩ １．５ｍｍの小平板の被覆の除去を１０、２０および３０分間行った後の
Ｓｉの除去率
珪素の除去率
１０分後 ２０分後 ３０分後
３〜５ｍｍのボーキサイト ６０％ ６４％ ６７％
１〜３ｍｍのボーキサイト ６７％ ７７％ ７７％

表ＩＩおよびＩＩＩを参照すれば、小平板に対する研磨粒子としてサイズの小さいボーキサイトを使用した場合に良好な性能が得られることが明らかに分かる。流動床の中に存在する研磨粒子の数は同じ研磨粒子の全量に対し篩分級サイズのほぼ３乗に比例して増加する。流動床の中に高い数密度で研磨粒子が存在する場合には、小平板の表面で起こる衝突の回数が増加し、被覆除去の効率が高くなる。各研磨粒子の重量は同じ割合で減少するから、各衝突事象による被覆除去効率も減少する。これらの互いに相反する効果のために、最高の被覆除去効率を生じる最適な篩分級サイズが得られる。

実施例４
篩分級サイズが１〜３ｍｍのボーキサイト粒子１０ｋｇおよび篩分級サイズが３〜５ｍｍのボーキサイト粒子１０ｋｇを使用し、フィン型のラジエーターのスクラップ片１００ｇの被覆除去を行うことにより、珪素の除去に対する研磨粒子の篩分級サイズの効果を調べた。

このラジエーターはＡＡ ３００３合金（０．２０重量％のＳｉを含み、Ｍｇを実質的に含んでいない）の芯と、それぞれの側にあるＡＡ ４００４合金（Ｓｉを９．５〜１０重量％、Ｍｇを１．５重量％含む）の厚さ４０μｍの被覆層とをもつゲージ厚０．４ｍｍ鑞付けシートからつくられていた。下記表ＩＶは６００℃で１０分間被覆除去を行った後の結果を示す。

表ＩＶ ０．４ｍｍのラジエーター・スクラップ片の被覆除去を１０分間行った後の
Ｓｉの除去率
５分後のＳｉの除去率
３〜５ｍｍのボーキサイト ５７％
１〜３ｍｍのボーキサイト ３９％

ラジエーターのスクラップ片の場合、３〜５ｍｍの篩分級サイズをもつものの方が良好な結果を示す。篩分級サイズが大きいものは個々の粒子の重量も大きいため、研磨粒子とラジエーターのスクラップ片との間の個々の衝突事象における衝撃は大きく、従って取り付けられたフィンの除去が良好になる。

実施例５
３００個の小平板から成る一つのバッチと６００個の小平板から成る他のバッチとの間で被覆除去の比較を行うことにより珪素の除去に対する研磨粒子の量の効果を調べた。小平板は実施例２の厚さ０．４ｍｍの小平板と同様であった。表Ｖは、小平板を篩分級サイズが１〜３ｍｍの１０ｋｇのボーキサイト粒子と一緒に流動化させることによって被覆除去を行った後の珪素の除去の割合を示す（その決定法に対しては実施例２を参照のこと）。

表Ｖ ０．４ｍｍの小平板の被覆の除去を５、１２および２０分間行った後の
Ｓｉの除去率
珪素の除去率
５分後 １２分後 ２０分後
３００個の小平板 ６０％ ６５％ −
５００個の小平板 ５３％ ５５％ ５０％

これから分かるように、６００個の小平板から成るバッチの被覆除去を行った場合に比べ３００個から成る小平板のバッチの被覆除去を行った時の方が被覆除去効率は高い。

このことは現在の処流動床の中に存在する研磨粒子の量に対し１バッチの中で被覆除去を行われるべき全表面積に関連があるものと考えられる。表Ｖの状況において、小平板の１バッチの中に存在する全表面積は３００個の小平板に対し約０．３７５ｍ^２、６００個の小平板に対し約０．７５０ｍ^２である。

従って材料の密度が３〜３．５ｇ／ｃｍ^３の範囲にある例えばボーキサイトのような研磨粒子に対しては少なくとも、被覆除去を行われるべき表面積１ｍ^２当たりの流動床中の研磨粒子の量は少なくとも１０ｋｇ／ｍ^２、好ましくは少なくとも１３ｋｇ／ｍ^２、さらに好ましくは２０ｋｇ／ｍ^２である。研磨粒子の密度および篩分級サイズに対して適切な考慮が払われるならば、上記の数字は一般に正しい。

本発明方法の一具体化例を実施する装置の模式的断面図。 被覆除去を行われた金属のスクラップ片、および対照のための被覆された金属のスクラップ片の写真像。 処理時間に対しＳｉの除去の実験結果を示すグラフ。 処理時間に対しＭｇの除去の実験結果を示すグラフ。 フィン型の被覆除去されたラジエーターのスクラップ片、および対照のための被覆されたラジエーターのスクラップ片の写真像。

Claims (7)

1. 金属の芯の層と金属の被覆層とを含んで成り、金属の被覆層の液相線温度は金属の芯の層の固相線温度よりも低い、金属の被覆されたアルミニウム鑞付けシートのスクラップ片、或いは金属の被覆層の融点範囲の上方部分が金属の芯の層の融点範囲の下方部分と重なっている金属の被覆されたアルミニウム鑞付けシートのスクラップ片から該スクラップ片の被覆を除去する方法であり、ここで該スクラップ片を金属の被覆層の固相線温度よりも高く且つ金属の芯の層の液相線温度よりも低い高温Ｔにおいて研磨粒子と一緒に撹拌することにより該金属の被覆層を該スクラップ片の金属の芯の層から少なくとも部分的に除去する方法において、金属の被覆されたスクラップ片を撹拌する際研磨粒子を流動させて流動床をつくり、ここで、該スクラップ片を流動床中に沈積させ、スクラップ片を研磨粒子と一緒に流動させることによりスクラップ片を撹拌することを特徴とする方法。
2. 金属の被覆されたスクラップ片を流動床に導入する前に流動床を予熱して流動床の温度が少なくともＴになるようにすることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. スクラップ片の温度Ｔを金属の被覆層の液相線温度より低く且つ金属の芯の層の固相線温度よりも低く保つことを特徴とする請求項１または２に記載された方法。
4. アルミニウムの鑞付けシート片の温度Ｔは５００〜６２０℃の範囲の値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. アルミニウムの鑞付けシート片の温度Ｔは５００〜５８０℃の範囲の値に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
6. 研磨粒子は３〜７ｇ／ｃｍ³の範囲の密度と３〜１０ｍｍの範囲の篩分級サイズをもっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 研磨粒子は３〜７ｇ／ｃｍ³の範囲の密度と１〜５ｍｍの範囲の篩分級サイズをもっていることを特徴とする１〜５のいずれか一項に記載の方法。

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