JP2002177813A

JP2002177813A - 磁力選別機

Info

Publication number: JP2002177813A
Application number: JP2000382064A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Furuta; 雅一古田; Nobuyuki Mikata; 信行三方; Eiji Matsukuma; 英治松隈; Yasuhiko Mori; 泰彦森; Katsumi Fujino; 克巳藤野; Kenji Numajiri; 健次沼尻
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-25

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチックを主体とする廃棄物に含まれる
磁着物の除去を効率よく行うことができ、内部の絶縁油
の量を減らして本体部を小型化することができ、ライン
上の配置や取扱いを容易に行うことができる磁力選別機
を提供する。【解決手段】プラスチックを主体とする廃棄物１１が
搬送される搬送路１２の上方に配置され、廃棄物１１に
含まれる磁着物１３を磁着物搬送ベルト１４を介して電
磁石１５で吸着し、吸着した磁着物１３を電磁石１５に
吸引させた状態で磁着物搬送ベルト１４で搬送路１２外
に搬出する磁力選別機１０であって、電磁石１５の鉄心
１６及び励磁コイル１７はケーシング２２内に配置さ
れ、ケーシング２２内を強制循環される絶縁油１９によ
って励磁コイル１７が冷却されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、分別され
た家庭ごみ等のプラスチックを主体とする一般廃棄物
を、コークス炉設備の石炭代替原料に利用できるように
選別してコークス原料を製造する磁力選別機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、廃プラスチック中に含まれる
異物のうち、磁性金属等の磁性物を除去するラインに
は、磁力選別機が採用されている。磁力選別機は、電磁
石の磁力によって磁性物を吸着し、除去する装置であ
る。電磁石に電流を流すと、励磁コイルが加熱され、こ
の加熱によって励磁コイルが損傷したり、電磁石の磁力
が低下したりするので、磁力選別機の運転中は、励磁コ
イルを冷却することが必要であった。励磁コイル冷却の
方式としては、ファンで風を送って冷却する強制空冷方
式と、励磁コイルを絶縁油に浸し、この絶縁油の自然対
流によって励磁コイルの熱を放熱し、冷却する電気絶縁
油自然放熱冷却方式が用いられていた。

【０００３】例えば、図３に示す磁力選別機７０は、ケ
ーシング７３に鉄心７１及び励磁コイル７２を内蔵した
電磁石８６の周囲にゴムベルト７４、駆動ローラ７５及
び複数の従動ローラ７６、７７によって無限軌道を構成
し、駆動ローラ７５を、ベルト７９を介して接続された
モータ７８で駆動していた。また、励磁コイル７２の周
囲には絶縁油が循環可能な環状の油浴部８８が形成され
ている。さらに、ケーシング７３の側部上側には、上方
に屈曲した２本の配管８０、８１の基部が接続され、配
管８０、８１の先部にはオイルタンク８２が設けられて
いる。また、配管８０、８１には、図示しない逆止弁
が、それぞれ向きを変えて接続されている。磁力選別機
７０は、ベルトコンベヤ等からなる搬送路８３上を搬送
されるプラスチックを主体とする廃棄物８４の上方位置
に、その移送方向を搬送路８３に直交させて配置されて
いる。磁力選別機７０の運転を開始すると、プラスチッ
クを主体とする廃棄物８４に含まれる磁着物８５が電磁
石８６に引き寄せられ、ゴムベルト７４に吸着し、搬送
路８３の側方に運ばれ落下する。一方、ケーシング７３
内の励磁コイル７２により熱せられ高温になった絶縁油
は、一方側の配管８０内を上昇してオイルタンク８２内
に運ばれ、オイルタンク８２内の低温の絶縁油は他方の
配管８１内を下降してケーシング７３内に入る。このよ
うにして励磁コイル７２の冷却を行っていた。また、例
えば、特開平６−２２４０３５号公報には、電磁石を複
数の励磁コイルからなる積層構造とし、その積層した励
磁コイル間に放熱板を挟持することで励磁コイルを冷却
しようとする磁力選別装置用電磁石が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の磁力選別機のうち、ファンで送風を行う前記強制空
冷方式においては、冷却効果は高いものの、ファンが故
障すると励磁コイルが加熱し、損傷に至ることがあっ
た。特に、粉塵等の多い雰囲気では、空気の吸引口の目
詰まりによって冷却効果が減少したり、励磁コイルに付
着した引火性の粉塵が励磁コイルの熱によって発火する
可能性があった。また、電気絶縁油自然放熱冷却方式に
おいては、廃棄物を搬送するラインの処理量を増加させ
るために処理物搬送コンベヤの幅を広くする場合や、磁
着物の選別除去効率を向上させる場合には、励磁コイル
を大型化する必要があり、これと共に励磁コイルを冷却
する絶縁油の量も増大していた。通常、この絶縁油は、
ＪＩＳ（日本工業規格）に規定する電気絶縁油のうち、
安価な鉱油が使用されており、大型の磁力選別機では、
例えば、１０００〜１５００リットル／台が使用されて
いた。これらの絶縁油は、乙種危険物の第３石油類であ
り、これらの磁力選別機が２台以上あれば、指定数量２
０００リットルを超えて危険物一般取扱所の対象とな
る。通常プラスチック廃棄物の処理工場では、他に大量
の危険物を取扱う機器がなかったが、本装置のために一
般取扱所の対象となるため、建築設備、消化設備等の設
備仕様に規制を受け、設備費が増加していた。また、絶
縁油の引火点が低いため、工場の安全性に対する配慮が
一段と必要になっていた。

【０００５】さらに、特開平６−２２４０３５号公報に
記載された磁力選別装置用電磁石に用いられた積層放熱
板方式においては、積層した励磁コイル間に放熱板を挟
持するため、必然的に励磁コイル及び油浴部が大型化
し、磁力選別装置の大型化により重量や体積が増加して
いた。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、プ
ラスチックを主体とする廃棄物に含まれる磁着物の除去
を効率よく行うことができ、内部の絶縁油の量を減らし
て本体部を小型化することができ、ライン上の配置や取
扱いを容易に行うことができる磁力選別機を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る磁力選別機は、プラスチックを主体とする廃棄物が
搬送される搬送路の上方に配置され、前記廃棄物に含ま
れる磁着物を磁着物搬送ベルトを介して電磁石で吸着
し、吸着した前記磁着物を前記電磁石に吸引させた状態
で前記磁着物搬送ベルトで前記搬送路外に搬出する磁力
選別機であって、前記電磁石の鉄心及び励磁コイルはケ
ーシング内に配置され、該ケーシング内を強制循環され
る絶縁油によって前記励磁コイルが冷却されている。搬
送路は、例えば、ベルトコンベヤ等によって構成するこ
とができる。磁力選別機は、搬送路上を搬送されるプラ
スチックを主体とする廃棄物の上方に配置されるので、
プラスチックを主体とする廃棄物の大きさが大きい場合
には、磁力選別機を搬送路から離して配置しなければな
らず、この場合に一定の磁力を保持するためには、磁力
選別機の電磁石も大型化する必要がある。電磁石の大型
化に伴い、励磁コイルの発熱量が大きくなるので、これ
を冷却しなければならない。

【０００７】この励磁コイルの発熱を抑えて励磁コイル
の励磁効率を高めるためには、絶縁油が用いられてい
る。本発明においては、絶縁油を強制的に循環させるの
で、冷却効率がよくなり、励磁コイルの発熱による磁力
の低下を防止して、磁着物の除去を効率よく行うことが
できる。また、冷却効率がよくなるので、絶縁油の量を
減らすことができ、絶縁油の循環経路となる油浴部の小
型化に伴い磁力選別機も軽量化できるので、選別設備の
配置や取扱いを容易に行うことができる。なお、ケーシ
ング内を強制循環とは、ケーシング内のみを循環する場
合の他、ケーシングに接続された別の循環経路も併せて
循環する場合も含まれる。

【０００８】また、前記電磁石に、該電磁石とは別配置
され、前記絶縁油を強制的に循環させ冷却する冷却ユニ
ットを設け、しかも、該冷却ユニットを前記電磁石とは
少なくとも２本の配管を介して連結し、前記励磁コイル
を冷却する絶縁油を前記冷却ユニットで冷却することも
可能である。電磁石の外周には、磁着物搬送ベルトを用
いた無限軌道が設けられる。絶縁油の循環を行う冷却ユ
ニットを電磁石に対して別配置することによって、電磁
石の外形を小さくでき、無限軌道を含んだ磁力選別機の
外形を小さくして、廃棄物の処理施設のレイアウト設計
及び変更を容易に行うことができる。また、前記絶縁油
を、バッファタンク及び膨張収縮装置によって、大気に
非接触状態で、圧力を自動調整することも可能である。
膨張収縮装置とは、例えば、ゴム製の袋体からなり、バ
ッファタンクに接続して使用することができる。かかる
構成によって、油圧を自動的に調整し、装置への負担を
軽減すると共に、絶縁油の酸化を防止して、長期間使用
することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の一実
施の形態に係る磁力選別機１０は、プラスチックを主体
とする廃棄物１１が搬送される搬送路の一例であるベル
トコンベヤ１２の上方にフレーム２１に固定されて配置
され、廃棄物１１に含まれる磁着物１３を磁着物搬送ベ
ルトの一例であるゴムベルト１４を介して電磁石１５で
吸着し、吸着した磁着物１３を電磁石１５に吸引させた
状態でゴムベルト１４を用いてベルトコンベヤ１２の幅
Ｂ方向外側に搬出する装置である。以下、詳しく説明す
る。

【００１０】まず、電磁石１５について説明する。電磁
石１５の鉄心１６及び鉄心１６を囲繞する環状の励磁コ
イル１７は密閉型のケーシング２２内に配置されてい
る。ケーシング２２内の励磁コイル１７の半径方向外側
には、環状の油浴部１８が形成され、油浴部１８内には
絶縁油１９が充填されている。また、油浴部１８の外側
には、環状の空間部２０が形成されている。絶縁油１９
は強制的に循環させるので、油量を少なくすることがで
きる。電磁石１５で吸引した磁着物１３は、ゴムベルト
１４でベルトコンベヤ１２の外側に搬出するので、電磁
石１５による吸引可能範囲は、少なくともベルトコンベ
ヤ１２の幅より狭くならないように設定する必要があ
る。本実施の形態においては、絶縁油１９の油量が少な
いので、油浴部１８の外側に設けた空間部２０の大きさ
を自由に設定することができ、電磁石１５のケーシング
２２の直径を、ベルトコンベヤ１２の幅に合わせて空間
部２０の大きさを変え、容易に調整することができる。
例えば、廃棄物処理量の少ない設備においては、電磁石
１５の磁力を保持したまま、ベルトコンベヤ１２の幅を
狭くし、これに合わせて空間部２０の大きさを小さくし
て電磁石１５の直径も小さくすることができる。

【００１１】次に、ゴムベルト１４について説明する。
電磁石１５を囲繞するゴムベルト１４は、電磁石１５の
上部に設けられた従動ローラ２５、２６と、フレーム２
１に設けられた駆動ローラ２３及び従動ローラ２４に取
付けられている。駆動ローラ２３は、フレーム２１に取
付けられた電動モータ２７によってベルト４３を介して
駆動される。電磁石１５の下側を通過するゴムベルト１
４は、電磁石１５との間に少しの隙間をあけ、ベルトコ
ンベヤ１２の搬送方向に実質的に直交する方向に移動す
る。かかる構成によって、ベルトコンベヤ１２上で電磁
石１５に吸引された磁着物１３は、ゴムベルト１４によ
ってベルトコンベヤ１２の外側に搬出されてから落下
し、図示しない磁着物廃棄シュートに投入される。この
とき、電磁石１５の励磁コイル１７の冷却を行わない
と、通電により発生する損失によって励磁コイル１７が
加熱され、電磁石１５が発生する磁力が低下し、また、
励磁コイル１７の損傷が発生する場合がある。

【００１２】本実施の形態においては、電磁石１５に絶
縁油１９を強制的に循環させ冷却する冷却ユニット２８
を設けて冷却を強化している。以下、図１、図２を参照
して、冷却ユニット２８について詳しく説明する。冷却
ユニット２８は、電磁石１５とは別配置され、２本の配
管２９、３０を介して連結されている。電磁石１５のケ
ーシング２２内の絶縁油１９は、一方の配管２９を通過
して冷却ユニット２８に送られて冷却され、冷却ユニッ
ト２８からは他方の配管３０を通過して電磁石１５内に
戻り、励磁コイル１７を冷却する。配管２９の途中位置
には、油圧計３１と、励磁コイル１７からの逆流を防止
する逆止弁３２が設けられ、冷却ユニット２８内の内部
配管３５に接続されている。冷却ユニット２８内の内部
配管３５は、冷却ユニット２８内のモータ３４によって
駆動される油圧ポンプ３３に接続されている。

【００１３】また、内部配管３５の途中位置には、リリ
ーフ弁３６と、絶縁油１９を大気に非接触状態で循環さ
せ冷却するバッファタンク３７が設けられ、バッファタ
ンク３７には、エア抜き弁３８が設けられている。かか
る構成によって、油温上昇に伴う絶縁油１９の体積増加
分を調整することができる。また、ライン及びコイルを
循環する絶縁油は、温度変化により体積膨張、収縮を絶
えず繰り返しており、この吸収方法として、例えばゴム
製の膨張収縮装置４４を設けて、内圧がほぼ大気圧と同
じになるように自動調整している。油圧ポンプ３３は、
フィルタ３９が設けられた内部配管４１を介して配管３
０に接続されている。フィルタ３９の近傍には、フィル
タ３９に送風を行うファンモータ４０が設けられ、ファ
ンモータ４０の回転によりフィルタ３９の内部を通過す
る絶縁油１９の熱を奪って温度を下げることができる。
本実施の形態においては、冷却ユニット２８が高温にな
る電磁石１５に対して別配置されているので、排熱を効
率よく行うことができる。また、油圧ポンプ３３を用い
て絶縁油１９を強制循環しているので配管２９の長さを
長くすることができ、かかる構成によって、配管２９と
空気との接触面積を増加させ、空気中への排熱を配管２
９から行うこともできる。内部配管４１は配管３０に接
続され、配管３０の途中位置には逆止弁４２が設けられ
ている。

【００１４】かかる構成によって、冷却ユニット２８
は、絶縁油１９を強制的に循環させながら冷却を行うの
で、励磁コイル１７の温度を効率よく下げて磁力低下を
防止できると共に、循環する絶縁油１９の油量を少なく
して装置の小型、軽量化を図り、ラインのレイアウト設
計や変更を容易に行うことができる。磁力選別機１０
は、ベルトコンベヤ１２が複数あるときには、各ベルト
コンベヤ１２ごとに設けることができる。この場合に、
それぞれの磁力選別機１０の複数台の冷却ユニット２８
を一箇所にまとめて配置し、複数台の磁力選別機１０の
油圧等の制御を容易に行うことができる。磁力選別機１
０によって除去される磁着物１３は、下方に落下するた
め、冷却ユニット２８は、磁力選別機１０より上方に設
けることが好ましい。本実施の形態においては、強制冷
却方式を採用しているので、絶縁油１９の量を少なくで
き、電磁石１５の重量を小さくすることができるので、
高所でも自由に設置することができる。

【００１５】次いで、磁力選別機１０の使用手順につい
て説明する。まず、ベルトコンベヤ１２と磁力選別機１
０の運転を開始し、ベルトコンベヤ１２上に廃棄物１１
を投入する。廃棄物１１が磁力選別機１０の下方を通過
するとき、廃棄物１１中の磁着物１３は、電磁石１５に
吸引され、ゴムベルト１４によってベルトコンベヤ１２
の側方に運ばれ、除去される。このとき、電磁石１５の
励磁コイル１７の発熱により絶縁油１９が加熱され、加
熱された絶縁油１９は、油圧ポンプ３３の動力によっ
て、電磁石１５のケーシング２２から配管２９、冷却ユ
ニット２８の内部配管３５に移動する。そして、絶縁油
１９は、内部配管３５から油圧ポンプ３３内を通過し
て、フィルタ３９内を通過するときにファンモータ４０
により熱を奪われ、温度が下降する。そして、温度が下
がった絶縁油１９は、配管３０を通過して電磁石１５内
に戻り、励磁コイル１７の温度を下げる。また、絶縁油
１９が異常な温度上昇によって膨張し、油圧が上昇した
場合には、配管２９のリリーフ弁３６から排出して油圧
を減少することができ、また、バッファタンク３７及び
膨張収縮装置４４を利用して圧力調整することができ
る。かかる構成によって、励磁コイル１７の抵抗の上昇
を防止して電流を大きくでき、この結果、磁束密度を大
きくすることができる。

【００１６】このようにして、廃棄物１１中に含まれる
磁着物１３を効率よく除去することができる。以上、本
発明に係る磁力選別機について説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、冷却
ユニットを電磁石に一体的に設けることも可能である。
かかる構成によって、絶縁油の流路を短くして、絶縁油
及び配管の管理を容易に行うことができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１〜３記載の磁力選別機において
は、電磁石の励磁コイルを、強制的に循環される絶縁油
に浸して冷却するので、冷却効率がよくなり、励磁コイ
ルの発熱による磁力の低下を防止して、磁着物の除去を
効率よく行うことができる。また、冷却効率がよくなる
ので、絶縁油の量を減らすことができ、磁力選別機を小
型化して、設備の配置や取扱いを容易に行うことができ
る。特に、請求項２記載の磁力選別機においては、電磁
石に対して別配置された冷却ユニットを設けているの
で、電磁石の外形を小さくでき、無限軌道を含んだ磁力
選別機の外形を小さくして、廃棄物の処理施設のレイア
ウト設計及び変更を容易に行うことができる。そして、
請求項３記載の磁力選別機においては、バッファタンク
及び膨張収縮装置を設けているので、油圧を自動的に調
整し、装置への負担を軽減すると共に、絶縁油の酸化を
防止して、長期間使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る磁力選別機の正面
図である。

【図２】同磁力選別機の油圧回路を示す説明図である。

【図３】従来例に係る磁力選別機の正面図である。

【符号の説明】

１０：磁力選別機、１１：廃棄物、１２：ベルトコンベ
ヤ（搬送路）、１３：磁着物、１４：ゴムベルト（磁着
物搬送ベルト）、１５：電磁石、１６：鉄心、１７：励
磁コイル、１８：油浴部、１９：絶縁油、２０：空間
部、２１：フレーム、２２：ケーシング、２３：駆動ロ
ーラ、２４〜２６：従動ローラ、２７：電動モータ、２
８：冷却ユニット、２９、３０：配管、３１：油圧計、
３２：逆止弁、３３：油圧ポンプ、３４：モータ、３
５：内部配管、３６：リリーフ弁、３７：バッファタン
ク、３８：エア抜き弁、３９：フィルタ、４０：ファン
モータ、４１：内部配管、４２：逆止弁、４３：ベル
ト、４４：膨張収縮装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｂ 17/02 ＺＡＢＨ０１Ｆ 7/20 ＡＨ０１Ｆ 7/20 Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＱ (72)発明者三方信行福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 (72)発明者松隈英治福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 (72)発明者森泰彦福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 (72)発明者藤野克巳福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内 (72)発明者沼尻健次福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地59 日鐵プラント設計株式会社内Ｆターム(参考） 4D004 AA07 AA46 BA03 CA09 CA32 CB31 CB44 CB50 CC15 4F301 AA30 AB01 BA21 BF03 BF31 BG04 BG22 BG23 BG39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスチックを主体とする廃棄物が搬送
される搬送路の上方に配置され、前記廃棄物に含まれる
磁着物を磁着物搬送ベルトを介して電磁石で吸着し、吸
着した前記磁着物を前記電磁石に吸引させた状態で前記
磁着物搬送ベルトで前記搬送路外に搬出する磁力選別機
であって、前記電磁石の鉄心及び励磁コイルはケーシン
グ内に配置され、該ケーシング内を強制循環される絶縁
油によって前記励磁コイルが冷却されていることを特徴
とする磁力選別機。
【請求項２】請求項１記載の磁力選別機において、前
記電磁石には、該電磁石とは別配置され、前記絶縁油を
強制的に循環させ冷却する冷却ユニットが設けられ、し
かも、該冷却ユニットは前記電磁石とは少なくとも２本
の配管を介して連結されて、前記励磁コイルを冷却する
絶縁油を前記冷却ユニットで冷却していることを特徴と
する磁力選別機。
【請求項３】請求項１又は２記載の磁力選別機におい
て、前記絶縁油は、バッファタンク及び膨張収縮装置に
よって、大気に非接触状態で、圧力を自動調整されるこ
とを特徴とする磁力選別機。