CN1946860A - 金属原料用压块的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以有效地缩短多孔质体的干燥时间，且降低用于干燥的能量的金属原料用压块的制造方法。加压压缩含有金属的磨削切屑的绵状凝集体而得到多孔质体。将该多孔质体立即浸渍到加热了的固化辅助剂中。其后，将浸渗有固化辅助剂的多孔质体立即输送到干燥炉进行干燥。

Description

金属原料用压块的制造方法
技术领域
本发明涉及金属原料用压块的制造方法，特别是涉及由含有磨削切屑等金属粉末的可再循环材料获得压块的方法。
背景技术
在磨削轴承钢和渗碳钢等铁类金属时产生的切屑，作为含有具有水份以及油份的磨削液、磨粒等的绵状(纤维状)凝集体被回收。由该绵状凝集体含有大量的纯铁来考虑，提出了将其作方炼钢原料再利用的技术。例如，在JP特开2001-241026号公报公开了如下技术：将调整了水份以及油份含量的绵状凝集体，利用压榨机来压缩成形而得到多孔质体(脆性成形体)，并将该多孔质体浸渍在固化辅助剂的水溶液中，使固化辅助剂浸渗到该多孔质体中后，通过使其自然干燥(养护)，获得炼钢原料用压块。
在上述炼钢原料用压块的制造中，由于是利用自然干燥来干燥多孔质体，其干燥需要非常长的时间。于是，试着使用干燥炉来使其在短时间内干燥。但是，由于由压缩成形而得到的多孔质体，其容积密度存在较大离散，如果将其浸渍在固化辅助剂的水溶液中，则多孔质体中浸渗的水份含量也存在较大离散。例如，如果多孔质体的容积密度在1.5～3.5的范围内离散，则浸渗固化辅助剂后的多孔质体的含水量在20～200cc范围内离散。因此，即便使用干燥炉来干燥多孔质体，也需要将其干燥时间设置为含水量最多的多孔质体干燥所需的时间。
另外，刚压缩成形的多孔质体，伴随该压缩成形将会升温30～50℃左右，虽然将其立即浸渍在固化辅助剂中，也由于该固化辅助剂为常温或较常温低若干的温度，因此多孔质体的温度降低20～30℃左右。因此，在后续的干燥程序中，就多孔质体恢复到原来温度而言，需要很多的时间和大量的能量。
所以，存在即使欲使用干燥炉来缩短多孔质体的干燥时间，也无法有效地缩短该干燥时间，并且因干燥而消耗大量的能量的问题。
发明内容
本发明是鉴于前述问题点而成的，其目的是提供一种可以有效地缩短多孔质体的干燥时间，并降低用于干燥的能量的金属原料用压块的制造方法。
为了达成前述目的，本发明的金属原料用压块的制造方法包括：将含有金属粉末的再循环用材料压缩成形而得到多孔质体的成形工序；将刚压缩成形的上述多孔质体浸渍在较其温度高的固化辅助剂中，而使固化辅助剂浸渗到该多孔质体中的浸渗工序；将刚浸渗了固化辅助剂的多孔质体在干燥炉中加热干燥的干燥工序。
根据这样构成的压块的制造方法，由于将刚压缩成形的多孔质体浸渍在比其温度还高的固化辅助剂中，所以，可以边使其浸渗固化辅助剂边提高多孔质体的温度。由此，在后续工序的干燥工序中，可以使多孔质体迅速升温到所需的干燥温度。
在上述浸渗工序中，最好使上述多孔质体在固化辅助剂中浸渍15～180秒钟。在该场合下，由于浸渍时间较短，所以，可以使多孔质体中浸渗的固化辅助剂的量较少。由此，可以降低多孔质体的含水量，可以相应地进一步缩短多孔质体的干燥时间。
上述压块的制造方法中，也可以在上述浸渗工序与干燥工序之间进一步具有预备加热工序。在该场合下，可以进一步缩短多孔质体的干燥时间。
在上述压块的制造方法中，最好将含有在上述干燥炉中产生的废热的热，供给到从成形工序到干燥工序的输送路上的多孔质体。在该场合下，可以利用含有上述废热的热对上述输送路上的多孔质体进行保温或加热。
上述固化辅助剂最好加热到80～100℃。由此，可以将多孔质体加热到更高的温度，可以更快速地使其干燥。
作为上述固化辅助剂，最好采用从胶态二氧化硅、硅酸钠、磷酸铝、以及沥青乳剂中选择的至少一种。由此，可以得到机械强度较强，搬运、保管等操作容易的压块。
作为上述再循环用材料，可以采用从含有铁类金属的磨削切屑和磨削液的绵状凝集体、含有铁类金属粉末和大量喷丸珠的喷丸废渣、以及粉尘末中选择的至少一种。在该场合下，可以将以往作为产业废弃物而掩埋处理的物质有效地再利用。
根据本发明的金属原料用压块的制造方法，可以有效地缩短多孔质体的干燥时间，且降低其干燥所需的能量。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式涉及的金属原料用压块的制造方法的工序图。
图2是表示评价试验中的多孔质体的温度经时变化的曲线图。
图3是表示本发明其他实施方式涉及的金属原料用压块的制造方法的工序图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细叙述。
图1是表示本发明一实施方式涉及的金属原料用压块的制造方法的工序图。在该压块A的制造中，首先，对在热处理中固化的铁类金属进行磨削加工时所产生的磨削切屑的绵状凝集体B(参照图1(a))进行加压压缩加工，并预先调整该绵状凝集体B中含有的磨削液的成分即水份以及油份的含量。该绵状凝集体B的加压压缩，例如可以利用带式输送机1搬运的同时，夹入到一对轧辊2之间来进行(参照图1(b))。
接着，使用成形模3并利用压榨机6对调整了水份以及油份含量的上述绵状凝集体B进行压缩成形，而得到容积密度为1.5～3.5的多孔质体(脆性成形体)C(成形工序：参照图1(c))。通过该压缩成形，绵状凝集体B所含有的螺旋纤维状的磨削切屑被剪断，并且除去剩余的水份以及油份。另外，多孔质体C的温度伴随上述压缩成形，而比成形前的绵状凝集体B的温度升温30～50℃。
上述多孔质体C形成为易于操作的圆柱形、球形、棱柱形等，并且固化成为在向下一工序输送等时不会崩塌的程度的强度。
当上述成形工序完成时，立即在上述多孔质体C中浸渗固化辅助剂D(浸渗工序：参照图1(d))。该固化辅助剂D的浸渗是采用例如具有输送机构7a和蓄积有固化辅助剂D的槽7b的浸渍装置7来进行的。上述输送机构7a是接住从上述压榨机6搬出的多孔质体C并使其下降，而在槽7b的固化辅助剂D中浸渍规定时间后，使其上升而供给到后述的干燥炉10中。
在上述槽7a内配置有加热器7c，固化辅助剂D通过该加热器7c被加热到比刚压缩成形的多孔质体C的温度还高的温度。具体而言，加热到80～90℃。另外，将多孔质体C在固化辅助剂D中浸渍15～180秒钟。该浸渗时间与以往的浸渍时间(15分以上)相比大幅度缩短，由此，减少多孔质体C中浸渗的固化辅助剂D的量，减少该多孔质体C中的水份的含量。
作为上述固化辅助剂D，最好使用从胶态二氧化硅、硅酸钠、磷酸铝、沥青乳剂中选择的至少一种。由此，可以容易并牢固地固化多孔质体C。
接着，利用上述输送机构7a将上述浸渗工序完成了的多孔质体C立即输送到干燥炉10并进行干燥(干燥工序：参照图1(e))。该干燥炉10是具有煤气燃烧器10a、网状输送机10b以及鼓风机10c等的连续式加热炉。该加热炉10的内部被划分为工件搬入口侧的第一加热带Z1和工件搬出口侧的第二加热带Z2，第一加热带Z1例如设在130～170℃的气氛温度，而第二加热带Z2例如设在100～120℃的气氛温度。
上述干燥炉10的工件搬入口，在开口的状态下，靠近上述浸渍装置7，由此，将包含该干燥炉10的废热和辐射热的热，供给到从成形工序到干燥工序的输送路上的多孔质体C，并可以保温或加热该多孔质体C。另外，上述输送路可以用绝热材料适当地覆盖。
由此，被干燥的多孔质体C利用上述网状输送机10b穿过工件搬出口，并供给到产品回收箱11内(参照图1(f))。由此，可以得到炼钢原料用压块A。
根据上述构成的压块的制造方法，将刚压缩成形的多孔质体C浸渍在加热到80～100℃的固化辅助剂D中，并加热该多孔质体C，将该加热了的多孔质体C迅速供给到干燥工序，因此，在干燥工序中，可以将多孔质体C迅速升温到所需要的干燥温度，可以有效地缩短干燥时间。例如，将直径60～70mm×长度40～50mm的多孔质体C，浸渍在常温的固化辅助剂D中的场合下，通常需要8～16小时的干燥时间，而根据本发明的制造方法，1～4小时的干燥时间就足够了。从而，可以大幅度削减用于干燥的能量。
另外，缩短将上述多孔质体浸渍在固化辅助剂D中的时间，并减少该多孔质体C的含水量，并且利用含有在上述干燥炉10中产生的废热的热，对从成形工序到干燥工序的输送路上的多孔质体C进行保温或加热，由此，可以更有效地缩短多孔质体C的干燥时间。
表1是表示评价在适用本发明的制造方法来制造了炼钢原料用压块时的多孔质体的干燥状态的结果。该评价试验的条件如下：
(1)固化辅助剂：硅酸钠水溶液(原液∶水＝1∶2)、温度95℃
(2)炉内温度：120～130℃
(3)多孔质体：直径66mm×长度40mm
(4)固化辅助剂浸渗时间：30秒
并且，炼钢原料用压块所要求的含水率一般为3重量％以下。并且，含水率是在压块的中心部测定的。
表1
  干燥时间         30分         40分         50分         60分
  试样No   ①   ②   ①   ②   ①   ②   ①   ②
  重量   浸渍前(单位g) 390 348 348 372 338 360 365 350
  浸渍后(单位g) 420 375 375 402 362 390 391 379
  浸渍量(单位g) 30 27 27 30 24 30 26 29
  干燥后(单位g) 404 360 360 388 347 375 375 363
  干燥后中心部含水率(％) 3.2 3.1 2.9 2.8
由表1明确了，在50分的干燥时间内，可以达到炼钢原料用压块所要求的含水率。
另外，图2是表示上述评价试验中的多孔质体的温度经时变化的曲线图。由图2可知，刚压缩成形的多孔质体的温度是50℃，并以在浸渗工序中升温约18℃的状态供给到干燥炉。
图3是表示其他实施方式的工序图。该实施方式与图1所示的实施方式的不同点是：在浸渗工序与干燥工序之间，进一步包括对多孔质体C进行加热的预备加热工序(参照图3(g))。上述预备加热使多孔质体C升温到90℃～120℃的温度，例如，除图示的高频加热装置12外，使用IH加热器等进行加热。根据本实施方式，由于在将多孔质体C放入到干燥炉10之前，升温到90℃～120℃的温度，所以可以更有效地缩短多孔质体C的干燥时间。
另外，作为上述再循环用材料，除上述绵状凝集体B之外，可以采用含有金属粉末和大量喷丸珠的喷丸废渣、含有炼钢或精炼工序中产生的金属粉末的粉尘末、以及将它们混合的物质，总之，作为该材料，可以采用从绵状凝集体、喷丸废渣以及粉尘末中选择的至少一种。

Claims (7)

1.一种金属原料用压块的制造方法，其特征在于，包括：
将含有金属粉末的再循环用材料压缩成形而得到多孔质体的成形工序；
将刚压缩成形的上述多孔质体浸渍在比其温度高的固化辅助剂中，而使固化辅助剂浸渗到该多孔质体中的浸渗工序；
将刚浸渗了固化辅助剂的多孔质体在干燥炉中加热干燥的干燥工序。
2.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，在上述浸渗工序中，将上述多孔质体在固化辅助剂中浸渍15～180秒钟。
3.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，在上述浸渗工序与干燥工序之间进一步包括加热上述多孔质体的预备加热工序。
4.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，将含有在上述干燥炉中产生的废热的热，供给到从成形工序到干燥工序的输送路上的多孔质体。
5.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，将上述固化辅助剂加热到80～100℃。
6.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，作为上述固化辅助剂，采用从胶态二氧化硅、硅酸钠、磷酸铝、沥青乳剂中选择的至少一种。
7.根据权利要求1所述的金属原料用压块的制造方法，其特征在于，作为上述再循环用材料，采用从含有铁类金属的磨削切屑和磨削液的绵状凝集体、含有金属粉末和大量喷丸珠的喷丸废渣、以及粉尘末中选择的至少一种。
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Granted publication date: 20090218

Termination date: 20160415