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公開番号2024055607
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162671
出願日2022-10-07
発明の名称再生砂原料組成物及びその製造方法、並びに再生砂及びレジンコーテッドサンドの製造方法
出願人旭有機材株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B22C 5/00 20060101AFI20240411BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】廃砂の再生に際して、取扱いが容易であり、安定的かつ効率的に焼成可能な再生砂原料を提供する。
【解決手段】廃砂と平均粒径10μm～20mmの可燃性物質とを含む再生砂原料組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
廃砂と平均粒径１０μｍ～２０ｍｍの可燃性物質とを含む再生砂原料組成物。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記再生砂原料組成物の強熱減量が１．０％～６．０％である、請求項１に記載の再生砂原料組成物。
【請求項３】
前記可燃性物質が、ＲＰＦ、フラフ燃料、ＲＤＦ、木粉、石炭粉、油脂、及び食物残渣からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１又は２に記載の再生砂原料組成物。
【請求項４】
前記可燃性物質の比重と前記廃砂の比重との比（前記可燃性物質の比重／前記廃砂の比重）が０．１～１．０である、請求項１又は２に記載の再生砂原料組成物。
【請求項５】
前記廃砂が有機粘結剤を含む鋳物砂に由来する廃砂を含む、請求項１又は２に記載の再生砂原料組成物。
【請求項６】
廃砂と平均粒径１０μｍ～２０ｍｍの可燃性物質とを混合することを含む再生砂原料組成物の製造方法。
【請求項７】
前記再生砂原料組成物の強熱減量が１．０％～６．０％となるように、前記可燃性物質の混合量を調整することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記可燃性物質が、ＲＰＦ、フラフ燃料、ＲＤＦ、木粉、石炭粉、油脂、及び食物残渣からなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記可燃性物質の比重と前記廃砂の比重との比（前記可燃性物質の比重／前記廃砂の比重）が０．１～１．０である、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項１０】
前記廃砂が有機粘結剤を含む鋳物砂に由来する廃砂を含む、請求項６又は７に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生砂原料組成物及びその製造方法、並びに再生砂及びレジンコーテッドサンドの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
鋳造工場で生型又は中子の形成に使用された鋳物砂（廃砂）を再生して使用することが広く行われている。廃砂から再生砂を製造する場合、廃砂の耐火性骨材に付着した有機分及び無機分を除去する必要がある。廃砂の再生方法としては、例えば、ロータリーキルン等の焙焼炉を用い、廃砂を流動させつつ上部又は下部からバーナーで加熱することにより、廃砂の付着物を燃焼除去する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１（特開昭６０－２１６９５０号公報）には、鋳物砂に含有される可燃物が少ない又は鋳物砂に可燃物が含有されていない場合に、コークス粉、炭素系ダスト等の粒状可燃物を鋳物砂に添加し、この鋳物砂を自然焙焼することを含む鋳物砂の再生方法が記載されている。
【０００４】
特許文献２（特公昭５４－３０４２号公報）には、鋳物古砂に油脂、合成樹脂等の液体又は粉状、細粒状等の固体の可燃物を添加混合して流動層焙焼炉に入れ、古砂中に既に含まれている可燃性の粘結剤、配合剤及びそれらが不完全燃焼した炭化物とともに、炉内に送入される空気中の酸素と燃焼反応させることによって恒温で焙焼を行い、古砂に含まれている可燃物の燃焼並びに付着水及び構造水の蒸発を行うことを特徴とする鋳物古砂の再生方法が記載されている。
【０００５】
特許文献３（特開２０１８－１８３８１２号公報）には、使用済み鋳物砂の再生方法であって、少なくとも砂及びゴムチップを混合した補助可燃物を用意する工程と、上記鋳物砂と上記補助可燃物とを混合する工程と、上記混合工程で得られた混合物を焼成する工程とを有する鋳物砂の再生方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭６０－２１６９５０号公報
特公昭５４－３０４２号公報
特開２０１８－１８３８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
廃砂は、廃棄物の処理及び清掃に関する法律（以下、「廃棄物処理法」という。）に基づく産業廃棄物のうち鉱さいに該当する。廃砂の再生を、鋳造工場とは別の場所で行う場合、又は鋳造業者とは別の事業者が行う場合、廃砂の収集、運搬、中間処理、受渡し等は、廃棄物処理法に従って行われる必要がある。そのため、廃砂の再生に際しては、作業、処理費、及び事務手続に関連する多大なコストが発生する。また、産業廃棄物に該当する廃砂を焼成する場合、一般的には６００℃～８５０℃の高温焼成が要求されるため、焙焼炉内の温度維持に多量の燃料を必要とし、このこともコストの増大を招く。
【０００８】
廃砂に含まれる可燃物の量は、鋳造品の種類及び鋳造工程によって様々である。一般に、生型砂にはベントナイト等の無機粘結剤及び有機系添加物が使用され、中子砂にはフェノール樹脂等の有機粘結剤が使用される。鋳造品の形状によって生型砂及び中子砂の使用量は異なるため、使用済みの生型砂と中子砂とが分離されずに廃砂として回収されると、廃砂に含まれる可燃物の量は変動する。また、鋳造工程、特に鋳造温度は、鋳造品に含まれる金属の種類によって異なることから、鋳造工程は有機粘結剤の炭化度に影響する。
【０００９】
廃砂に含まれる有機系添加物、有機粘結剤及びその炭化物は、廃砂の焼成の際に可燃物として燃焼して熱を生成する。この生成熱は焙焼炉内の温度に影響する。可燃物の付着量の少ない廃砂を焼成するときに、外部から燃料を加えずに焼成を行うと、焙焼炉内の温度が低下してしまい、焼成が不十分となるおそれがある。焙焼炉内への燃料の投入量が多いと、燃焼を制御して焙焼炉内の温度を安定させることが難しく、燃料のコストも増大する。したがって、廃砂の焼成時に外部から焙焼炉に投入する燃料、例えばＡ重油の量は、処理される廃砂の種類に応じて、焙焼炉の温度を監視しながら精密に制御する必要がある。
【００１０】
本発明は、廃砂の再生に際して、取扱いが容易であり、安定的かつ効率的に焼成可能な再生砂原料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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