JP2001000879A

JP2001000879A - 鋳込み屑の再生方法及びその装置

Info

Publication number: JP2001000879A
Application number: JP11172984A
Authority: JP
Inventors: Kantaro Kaneko; 貫太郎金子; Mutsuyasu Kawashima; 睦泰河島; Shinji Fujimoto; 信司藤本
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】鋳込み屑の再生を円滑に行い得るようにす
る。【解決手段】鋳込み屑ａを破砕２し、その破砕された
鋳込み屑ａに竪型ミル５により圧縮・剪断作用を与え
る。このとき、銅合金などの鋳込み金属ａ’とその表面
に付着する酸化亜鉛などの異物ｂは延性の差により、前
者ａ’は延性されて粉砕されず、後者ｂは粉砕される。
このため、異物ｂは剥離される。微粉となった異物ｂは
分級機６により分級されて捕集７される。この作用にお
いて、ミル５への屑ａの投入は不連続とし、その投入中
断時は、上昇気流ｃを強くして、鋳込み屑ａが回転テー
ブル５ａの外周より落下しにくくするとともに、上記分
級機６の回転数を上げて十分に粉砕されていない異物ｂ
が排出されないようにし、異物ｂの分離が完了すれば、
上昇気流ｃを弱くして、テーブル５ａの外周から鋳込み
金属ａ’を落下し易くするとともに、分級機６の回転数
を下げて、分離した異物ｂを排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、銅合金などの鋳
込み屑を再生する鋳込み屑の再生方法及びその装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋳物を製造する場合、製品となる部分以
外に、バリ、湯道や押湯などの鋳込み屑が発生する。こ
の鋳込み屑は、再び、溶解されて、鋳物製品の原料など
として再利用される。例えば、実開平５−２５４号公報
には、鋳込み屑を、溶解炉に挿入して再度溶解する際、
鋳込み屑のままでは、溶解炉中での充填率が悪いので、
回転式破砕機で細かく破砕した後に、挿入することが開
示されている。

【０００３】ところで、鋳込み屑には、異物が多量付着
する場合があり、異物を除去せずに再利用すると鋳造製
品の品質が低下する恐れがある。このことから、ショッ
トブラストなどにより鋳込み屑に付着している鋳物砂な
どの異物を除去して再利用されることが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ショッ
トブラストは、悪環境下での手作業となり、除去された
異物と鉄球、砂等のショットとの分離作業が必要とな
る。また、鋳込み屑が小さい場合は対応することができ
ない。

【０００５】この発明は、これらの問題を解決でき、か
つ、円滑な鋳込み屑の再生を行い得るようにすることを
課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】鋳込み屑は、鋳込み金属
の表面に、その金属の酸化物、砂などの異物が付着した
ものである。例えば、銅合金は、黄銅と青銅が代表的な
ものであり、七三黄銅（銅と亜鉛の割合が７：３）、四
六黄銅（同６：４）、銅像用青銅（錫２〜８重量％、亜
鉛１５重量％以上）、十円銅貨（錫１〜２重量％、亜鉛
３〜４重量％、銅９５重量％）などが知られてりおり、
これらの鋳込み屑は砂、酸化亜鉛が付着している。この
酸化亜鉛の付着は銅と亜鉛の融点及び沸点の差により、
鋳込み時に蒸発した亜鉛が酸化し、スラグとなって銅合
金表面に付着するものと考えられる。

【０００７】これらの鋳込み金属と異物は、一般に、後
者が脆性度合が大きく、例えば、銅合金は延性に富むの
に対し、酸化亜鉛は脆性である。このため、このような
鋳込み屑を適宜に圧縮・剪断すれば、その脆性度合（延
性度合）の差により、鋳込み金属を粉砕することなく、
その表面の異物を分離することができる。すなわち、圧
縮作用により、延性の鋳込み金属は粉砕されることなく
歪が発生し、一方、脆性の異物は歪が生じずに粉砕さ
れ、このため、鋳込み金属と異物はその界面が剥離しや
すくなり、そこに、剪断作用が与えられるため、両者が
円滑に分離する。

【０００８】この発明は、その知見に基づき、上記課題
を達成すべく、まず、鋳込み屑を破砕し、つぎに、その
破砕された鋳込み屑に圧縮・剪断作用を与えて鋳込み金
属とその表面に付着している異物とに分離して、鋳込み
屑を鋳込み金属として再生することとしたのである。鋳
込み屑を前もって破砕するのは、大きな塊りのままでは
効果的に圧縮・剪断を行えないからであり、その破砕度
合は、圧縮・剪断作用が円滑になされる程度とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記発明の実施形態としては、上
記圧縮・剪断作用を竪型ミルにより行い、その竪型ミル
に鋳込み屑を所定量投入した後、その投入を中断して圧
縮・剪断作用を行い、異物の分離が完了した後、それら
の鋳込み金属及び異物を竪型ミルから排出し、以後、同
様な作用を繰り返して鋳込み屑を鋳込み金属として再生
する方法を採用し得る。竪型ミルは、回転テーブル上に
おいて、そのテーブルをローラの挾圧によって圧縮・剪
断するため、破砕物の大きさの不揃いに関係なくその作
用を行い得るため、有利である。

【００１０】その構成において、上記竪型ミルが、気流
式分級機を備え、そのミル内の上昇気流により粉砕物を
上昇させて分級するものであって、前記投入中断時は、
上記上昇気流を強くして、鋳込み屑が回転テーブルの外
周より落下しにくくするとともに、上記分級機の回転数
を上げて十分に粉砕されていない異物が排出されないよ
うにし、異物の分離が完了すれば、上昇気流を弱くし
て、テーブル外周から鋳込み金属を落下し易くするとと
もに、分級機の回転数を下げて、分離した異物を排出す
るようにするとよい。このようにすれば、異物の分離が
確実に行われ、有効な再生を行い得る。

【００１１】その方法をなす再生装置としては、鋳込み
屑を破砕する破砕機と、破砕された鋳込み屑に圧縮・剪
断作用を与える竪型ミルと、竪型ミル内に上昇気流を与
えるための排風機と、竪型ミルと排風機の間に設けられ
た捕集機とを備えたものとすることができ、このとき、
破砕された鋳込み屑を貯留するホッパと、ホッパ内の鋳
込み屑を竪型ミルに供給する供給機と、竪型ミルの上部
に設けられた気流式分級機と、供給機の供給量と排風機
の風量とを制御する制御部を備えたものとするとよい。

【００１２】因みに、この発明は、破砕機と竪型ミルな
どの圧縮・剪断による粉砕機とがあれば、その作用を行
うことができる。しかし、上述の作用及び構成とする方
が、効率等において優れている。

【００１３】

【実施例】図１、図２に上述の銅合金（黄銅）の鋳込み
屑ａを再生する一実施例を示し、銅合金ａを鋳込んで製
品を製造する場合、鋳込み屑（バリ、湯道、押湯）ａに
は、酸化亜鉛ｂを多量に含む異物が表面に付着してい
る。このため、まず、この鋳込み屑ａをスクリーン１に
投入した後、篩上物を回転式破砕機２で破砕する。破砕
された鋳込み屑ａは、再び、スクリーン１に返送され
る。そして、篩下物（１３ｍｍ以下）をホッパ３に貯留
した後、竪型ミル５にスクリューフィーダ４を介して連
続的に投入する。竪型ミル５は、回転テーブル５ａ、ロ
ーラ５ｂ、気流式分級機６を備えており、鋳込み屑ａ
は、回転テーブル５ａとローラ５ｂとの間に挟まれて、
圧縮・剪断作用を受ける。この作用により、鋳込み屑ａ
に付着している異物ｂは粉砕されて鋳込み屑ａから剥離
する。その剥離された異物ｂは、圧縮・剪断作用により
さらに細かく粉砕されるとともに、剪断作用を受ける際
に、鋳込み屑ａの主成分である金属部（銅合金）ａ’の
表面を磨く。

【００１４】竪型ミル５は、捕集機７を介して排風機８
に接続され、その排風機８によりミル５内には上昇気流
ｃが発生しており、前記細かく粉砕された異物ｂは、上
昇気流ｃとともに竪型ミル５内を上昇した後、気流式分
級機６を通過して捕集機７により捕捉される。なお、気
流式分級機６を回転させ、十分に細かくなっていない異
物ｂは、気流式分級機６をその回転数の調整により通過
できないようにして、竪型ミル５内を落下させ、再び、
回転テーブル５ａとローラ５ｂとの間で粉砕するように
するとよい。

【００１５】一方、金属部（銅合金）ａ’は、延性が高
いため歪むだけで粉砕されないので、上昇気流ｃに乗る
ことができず、回転テーブル５ａの遠心力により、回転
テーブル５ａの外周部より落下した後、回収される。な
お、ローラ５ｂへの加圧力を高めれば、金属部ａ’を圧
延することも可能であるが、異物ｂの除去を目的とする
場合、そこまで、加圧力を高める必要がなく、金属部
ａ’の表面がきれいに磨かれれば、異物ｂは確実に除去
されている。

【００１６】ここで、通常、竪型ミル５は連続運転され
て、鋳込み屑ａを連続的に投入するが、場合により、金
属部ａ’がきれいに磨かれず、少量の異物ｂが付着する
場合がある。この場合、供給量を少なくし、テーブル５
ａとローラ５ｂとの間での圧縮・剪断作用を与えればよ
い。

【００１７】異物ｂの混入を確実に無くすためには、竪
型ミル５を不連続で運転することが望ましい。すなわ
ち、鋳込み屑ａを所定量投入した後、投入を中断し、回
転テーブル５ａとローラ５ｂとの間に挟んで圧縮・剪断
する。

【００１８】この時、排風機８の風量を上げ、テーブル
５ａの外周を通過する上昇気流ｃを強くして金属部ａ’
がテーブル５ａの外周より落下しにくくするとともに、
気流式分級機６の回転数を上げ、十分に粉砕されていな
い異物ｂが、上昇気流ｃとともに竪型ミル５より排出さ
れないようにする。

【００１９】このように、鋳込み屑ａを回転テーブル５
ａの上で所定時間滞留させて、金属部ａ’と異物ｂを確
実に分離するとともに、その異物ｂを細かく粉砕して、
上昇気流ｃとともに竪型ミル５から排出する。そして、
異物ｂが完全に排出すれば、排風機８の風量を下げ、テ
ーブル５ａの外周を通過する上昇気流ｃを弱くして、金
属部ａ’をテーブル５ａの外周より落下させる。金属部
ａ’が落下すれば、再び、鋳込み屑ａを投入し、同様の
運転を繰り返す。なお、図中、９は排風機８の出口に設
けたモータ駆動の風量制御用ダンパである。

【００２０】このような不連続運転は、次の投入工
程、滞留工程、排出工程を繰り返すことにより行
う。この運転を行う前には、回転テーブル５ａ、気流式
分級機６並びにローラ５ｂを下方向に付勢させる加圧手
段を作動させておく。

【００２１】投入工程供給機４を運転し鋳込み屑ａを所定量投入する。なお、
この工程で、風量を制御するダンパ９を徐々に開く。投
入された鋳込み屑ａは、回転テーブル５ａとローラ５ｂ
に挟まれて、圧縮・剪断作用を受け、鋳込み屑ａの主成
分である金属部ａ’は、その表面が磨かれ始めるととも
に、付着していた異物ｂは粉砕されて剥離し始める。ま
た、投入当初は、回転テーブル５ａ上の鋳込み屑ａの量
が少ないこと、鋳込み屑ａの量が増えるとともに、ダン
パ９が大きく開かれて、テーブル５ａの外周を通過する
上昇気流ｃが強くなることより、鋳込み屑ａ（金属部
ａ’）がテーブル５ａの外周部より落下することはな
い。なお、回転テーブル５ａの外周部には、ダムリング
と呼ばれる堰が設けられており、金属部ａ’の落下が規
制されている。

【００２２】滞留工程鋳込み屑ａの投入を停止した状態で、さらに、鋳込み屑
ａに圧縮・剪断作用を続けると、鋳込み屑ａに付着して
いる異物ｂは確実に剥離（分離）する。その分離された
異物ｂは圧縮・剪断作用によりさらに細かく粉砕される
とともに剪断作用を受ける際に金属部ａ’の表面を磨
く。また、細かく粉砕された異物ｂは、上昇気流ｃとと
もに竪型ミル５から排出され、捕集機７で捕捉される。
なお、気流式分級機６は高速で回転しており、細かく粉
砕されていない異物ｂの排出、並びに、小さな鋳込み屑
ａが気流とともに竪型ミル５外に排出されることを防止
している。

【００２３】排出工程ダンパ９の開度を徐々に小さくする。テーブルｂの外周
を通過する上昇気流ｃが弱くなり、金属部ａ’が徐々に
テーブル５ａの外周部より、その下方に設けられた受け
皿５ｃに落下する。そして、回転テーブル５ａとともに
回転するスクレーパ５ｄにより、竪型ミル５から排出さ
れる。

【００２４】上記の工程〜が繰り返されて、鋳込み
屑ａの再生が行われる。なお、各工程の所要時間は任意
に設定することができ、例えば、投入工程と排出工程を
各４分、滞留工程を８分で試験を行ったところ、円滑な
再生ができた。但し、生産性の観点から、滞留工程の所
要時間は１〜１０分とすることが望ましい。上記作用を
行うためのミル５、ダンパ９等の制御は図示しない制御
器で行う。なお、排風機８の風量制御は、排風機８の回
転数を制御することで行うこともできる。

【００２５】テーブル５ａから落下した金属部ａ’は、
異物ｂが確実に除去されており、溶解炉で溶解され、イ
ンゴットなどに加工される。また、異物ｂである酸化亜
鉛は、単に鋳込み屑ａから分離するだけでなく、微粉砕
して分級回収しているため、付加価値の高いスクラップ
として再利用し得る。

【００２６】

【発明の効果】この発明は、以上のように、圧縮・剪断
作用により、鋳込み屑の表面に付着した異物を除去する
ようにしたので、その鋳込み屑の再生を円滑に行い得る
うえに、小さな鋳込み屑でも再生が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の概略図

【図２】同実施例の竪型ミルの概略図

【符号の説明】

１スクリーン２破砕機３ホッパ４供給機（スクリューコンベア）５竪型ミル５ａ回転テーブル５ｂローラ５ｄスクレーパ６分級機７捕集機８排風機９ダンパａ鋳込み屑ａ’ 鋳込み金属（金属部）ｂ異物（酸化亜鉛）ｃ上昇気流

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤本信司大阪市西区北堀江１丁目12番19号株式会社栗本鐵工所内Ｆターム(参考） 4D063 EE03 EE12 EE22 EE23 GA02 GC02 GC07 GC19 GC32 GD02 GD15 GD16 GD19 GD24 4D067 EE04 EE07 EE23 EE50 GA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳込み屑ａを破砕し、その破砕された鋳
込み屑ａに圧縮・剪断作用を与えて鋳込み金属ａ’とそ
の表面に付着していた異物ｂとに分離して、鋳込み屑ａ
を鋳込み金属ａ’として再生する方法。
【請求項２】上記圧縮・剪断作用を竪型ミル５により
行い、その竪型ミル５に鋳込み屑ａを所定量投入した
後、その投入を中断して圧縮・剪断作用を行い、異物ｂ
の分離が完了した後、それらの鋳込み金属ａ’及び異物
ｂを竪型ミル５から排出し、以後、同様な作用を繰り返
して鋳込み屑ａを鋳込み金属ａ’として再生することを
特徴とする請求項１に記載の鋳込み屑の再生方法。
【請求項３】上記竪型ミル５が、気流式分級機６を備
え、そのミル５内の上昇気流ｃにより粉砕された異物ｂ
を上昇させて分級するものであって、上記投入中断時は、上記上昇気流ｃを強くして、鋳込み
屑ａが回転テーブル５ａの外周より落下しにくくすると
ともに、上記分級機５の回転数を上げて十分に粉砕され
ていない異物ｂが排出されないようにし、異物ｂの分離が完了すれば、上昇気流ｃを弱くして、テ
ーブル５ａ外周から鋳込み金属ａ’を落下し易くすると
ともに、分級機６の回転数を下げて、分離した異物ｂを
排出するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の
鋳込み屑の再生方法。
【請求項４】鋳込み屑ａを破砕する破砕機２と、破砕
された鋳込み屑ａに圧縮・剪断作用を与える竪型ミル５
と、竪型ミル５内に上昇気流ｃを与えるための排風機８
と、竪型ミル５と排風機８との間に設けられた捕集機７
とを備えたことを特徴とする鋳込み屑の再生装置。
【請求項５】上記破砕機２により破砕された鋳込み屑
ａを貯留するホッパ３と、そのホッパ３から鋳込み屑ａ
を上記竪型ミル５に供給する供給機４と、竪型ミル５の
上部に設けられた気流式分級機６と、前記供給機４の供
給量と排風機８の風量とを制御する制御部を設けたこと
を特徴とする請求項４記載の鋳込み屑の再生装置。