JP2003181690A - スラッジの固形化物製造装置 - Google Patents

スラッジの固形化物製造装置

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JP2003181690A JP2001382606A JP2001382606A JP2003181690A JP 2003181690 A JP2003181690 A JP 2003181690A JP 2001382606 A JP2001382606 A JP 2001382606A JP 2001382606 A JP2001382606 A JP 2001382606A JP 2003181690 A JP2003181690 A JP 2003181690A
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莞爾 中村
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    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/04Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams
    • B30B9/06Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams co-operating with permeable casings or strainers
    • B30B9/067Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams co-operating with permeable casings or strainers with a retractable abutment member closing one end of the press chamber

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期の稼動によっても崩れの生じ難い固形化
物を製造でき、運転コストの低下、稼働率の向上が図れ
る固形化物製造装置を提供する。 【解決手段】 研削加工や切削加工等の金属加工により
生じた微細な加工屑およびクーラントを含むスラッジを
圧搾により固形化するものである。この装置は、内径面
が円筒面状に形成されスラッジが投入される金型33を
有し、金型33の一端の開口は、ゲート34によって開
閉可能に閉じられる。金型33内にはピストン35が摺
動自在に嵌合する。このピストン35で、金型33内の
スラッジをゲート34側に押し付けて圧搾すると共に、
圧搾により生じた固形化物Bをピストン35でゲート3
4側の開口から押し出す。金型33の内径面におけるゲ
ート34側の開口端から、固形化物Bの長さの一部また
は全体の長さ範囲L1の部分を、ゲート34側に次第に
拡径する開口側広がり形状に形成する。

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、焼き入れ部品の
研削ラインで発生した研削スラッジや、その他の研削ス
ラッジ、切削屑のスラッジ等をブリケットに固形化する
スラッジの固形化物製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】転がり軸受の内外輪や転動体等の鉄系構
成部品は、焼入れの後、転走面等に研削が施される。研
削により生じた粉状の研削屑は、クーラントと共にスラ
ッジとして機外に流して排出し、ろ過の後、クーラント
を研削に再利用する。ろ過により残った研削スラッジ
は、汚泥として埋め立て処理される。研削で生じる研削
屑の量は、切削等に比べて少ないが、軸受等のような量
産ラインでは、その発生量は多量となり、研削スラッジ
の埋め立ては、環境の面から好ましくないばかりでな
く、産廃処理場の行き詰まりから、今後、埋め立て処理
ができなることは明白である。
【0003】このため、研削スラッジを圧搾することに
より固形化し、絞り出されたクーラントを再利用すると
共に、その固形化物を製鋼材料として再利用することが
検討されている。この固形化物は、ブリケット等と呼ば
れる。水性クーラント使用の研削スラッジは、比較的固
形化が容易で、既に一部で固形化物製造装置が販売され
ている。また旋盤等で発生する切削屑のスラッジも、研
削スラッジと同様にブリケットに固形化することが行わ
れ、その固形化物製造装置が実用化されている。
【0004】図3は、そのような固形化物製造装置の従
来例を示す断面図である。この固形化物製造装置は、内
径面が円筒面状に形成され一端の開口をゲート44で開
閉可能に閉じた金型43を備える。この金型43内にス
ラッジを投入し、シリンダ装置48によりピストン45
で金型43内のスラッジをゲート44側に押し付けて圧
搾し、固形化する。圧搾により生じた固形化物Bは、加
圧ピストン45でゲート44側の開口から押し出す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような固形化物製
造装置を製作し、稼働を行ったが、長期間の稼働の後に
固形化が困難となった。固形化が困難となった現象と
は、得られた固形化物Bが非常に崩れ易くなったり、金
型43からの排出時に崩れが発生することである。上記
の様な現象が発生した時に、金型43を新たなものに交
換したところ、固形化が良好に行える様になった。
【0006】そこで、金型43の摩耗の状況を調査する
と、図4に示す状況であった。同図の調査結果は、金型
43の内径が80.3mm、全長が190mmで、固形
化物Bの全長を40mmとした場合のデータを示してい
る。同図のグラフにおいて、横軸は金型43の軸方向位
置を、縦軸は金型内径の寸法をそれぞれ表し、曲線aは
金型内における左右方向の径寸法を、曲線bは金型内に
おける上下方向の径寸法をそれぞれ示している。同図か
ら、金型43内では、ゲート44に近い部分(固形化物
Bが成形される長さ範囲の中間位置)で摩耗(摩耗量
0.7mm程度)が最も大きくなっていることが判る。
この金型の摩耗の調査結果と、長期間の稼働の後に、成
形された固形化物Bが崩れ易くなったことを併せて考え
ると、固形化物Bが崩れ易くなった原因は、次のように
考えられる。すなわち、固形化物Bが金型43の摩耗し
た内面形状に沿って、ビヤ樽状の中膨らみ状態に成形さ
れ、その外径が膨らんだ部分が、摩耗のあまり進行して
いない金型43の出口を通って無理やりに押し出される
ために、潰れが発生したものと考えられる。このよう
に、稼働期間が長くなるにつれて固形化物Bが崩れ易く
なるため、金型寿命と判断して交換しているのが、現状
である。しかし金型43は高価であるため、上記のよう
に金型寿命が短いと、運転コストが高くなり、また金型
43の頻繁な交換によって、稼働率が低下するという課
題がある。
【0007】この発明の目的は、長期の稼動によっても
崩れの生じ難い固形化物を製造でき、運転コストの低
減、稼働率の向上が図れるスラッジの固形化物製造装置
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明のスラッジの固
形化物製造装置は、金属加工により生じた微細な加工屑
およびクーラントを含むスラッジを圧搾により固形化す
るスラッジの固形化物製造装置であって、内径面が円筒
面状に形成され上記スラッジが投入される金型と、この
金型の一端の開口を開閉可能に閉じるゲートと、上記金
型内に摺動自在に嵌合し、上記金型内のスラッジを上記
ゲート側に押し付けて圧搾すると共に、この圧搾により
生じた固形化物を上記ゲート側の開口から押し出すピス
トンとを備え、上記金型の内径面における上記ゲート側
の開口端から、成形する固形化物の長さの一部または全
体の長さ範囲の部分を、上記ゲート側に次第に拡径する
開口側広がり形状に形成したことを特徴とする。この構
成によると、金型内に投入されたスラッジは、ピストン
で圧搾されて固形化され、その固形化物はゲートから上
記ピストンで押し出される。金型は、長期の稼動によ
り、主に固形化物の成形される長さ範囲で内径面の摩耗
が進行し、固形化物は、この摩耗した金型内径面に沿っ
た形状に成形される。金型の内径面の摩耗量は、固形化
物の長さの中央付近が最も大きい。しかし、金型は内径
面がゲート側に次第に拡径する開口側広がり形状に形成
されているため、上記のように金型の摩耗が進行して
も、金型摩耗により固形化物の膨らんだ部分が、無理な
くゲートから押し出される。このため、固形化物がゲー
トからの押し出し時に崩れたり、また押し出された固形
化物が崩れ易いものになることが回避される。
【0009】上記開口側広がり形状とする長さ範囲は、
成形する固定化物の長さの略半分以上であって、全長以
下とすることが好ましい。金型の摩耗は、固形化物の形
成される長さ範囲の略中央付近が最大の摩耗進行個所と
なる。そのため、上記のように開口側広がり形状とする
長さ範囲を、固定化物の長さの略半分以上とすること
で、固形化物の金型の摩耗によって膨らんだ部分が、無
理無く押し出せ、固形化物が崩れることをより確実に回
避することができる。
【0010】この発明における上記構成において、上記
スラッジに含まれる加工屑が、焼入れ部品の研削ライン
で発生した研削屑であっても良い。焼入れ部品の研削ラ
インで発生した研削屑は、比較的良質な成分の固形化物
となるが、硬いために金型の摩耗を生じ易い。このよう
な摩耗の生じ易い研削屑であっても、金型を開口側広が
り形状とすることで、摩耗の進行による固形化物の押し
出し時の崩れを防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面に基
づいて説明する。図1に示すように、この固形化物製造
装置32は、内径面が円筒面状に形成された金型33
と、この金型33の一端の開口を開閉可能に閉じるゲー
ト34と、金型33内に摺動自在に嵌合するピストン3
5とを備える。金型33における軸方向反ゲート側の周
壁には、金型33内にスラッジを投入する投入口36が
形成されている。投入されるスラッジは、研削加工また
は切削加工等の金属加工により生じた微細な加工屑およ
びクーラントを含むものであり、濃縮ないし予備搾りさ
れた状態のものである。ゲート34はシリンダ装置等の
開閉駆動装置37により開閉駆動される。ピストン35
は、シリンダ装置等からなる加圧駆動源38により進退
駆動され、金型33内に投入されたスラッジをピストン
35でゲート34側に押し付けることにより、スラッジ
を金型33内で圧搾する。ピストン35は、圧搾により
生じた固形化物Bを、上記加圧駆動源38の駆動によ
り、ゲート34側の開口から押し出し可能なものとされ
る。
【0012】金型33の内径面におけるゲート34側の
開口端から、成形する固形化物Bの長さLの一部または
全体の長さ範囲L1の部分は、ゲート34側に次第に拡
径する開口側広がり形状に形成されている。この開口側
広がり形状とする長さ範囲L1は、形成する固定化物B
の軸方向長さLの略半分以上であって、固形化物Bの長
さL程度のものとするが、固形化物Bの長さLよりも長
くても良い。開口側広がり形状とする径方向への広がり
寸法は、図では強調して示してあるが、金型33の稼働
により摩耗が進行しても、金型33内で成形される固形
化物Bの最大径の部分に対して開口側広がりの形状が略
維持される程度であれば良く、例えば最小径部と最大径
部との差が直径寸法で1〜3mm程度となるように設定
される。また、この開口側広がり形状は、図1ではテー
パ状としているが、断面曲線状の形状であっても良い。
例えば、金型33の内径面の摩耗を予測した断面曲線に
応じて、摩耗後も略開口側広がりとなるように、金型3
3の上記長さ範囲L1の使用前の開口側広がり形状が設
計される。この実施形態が適用される金型33の概略の
大きさは、例えば、内径が50〜120mmφ程度、外
径が内径プラス20〜60mmφ程度、長さが300〜
400mm程度とされる。
【0013】この構成によると、金型33内に投入口3
6から投入されたスラッジは、ゲート34を閉じた状態
でピストン33の加圧により、金型33内で圧搾されて
固形化される。固形化物Bは、目標の軸方向長さLのも
のとされる。金型33の内径面におけるゲート34から
この長さLの範囲の部分が、固形化のための成形面とな
る。完成した固形化物Bは、ゲート34を開けた後、ピ
ストン35によりゲート34から押し出される。金型3
3は、長期の稼動により、主に固形化物Bの成形される
長さLの範囲で内径面の摩耗が進行する。固形化物B
は、この摩耗した金型内径面に沿った形状に成形され
る。金型33の内径面の摩耗量は、固形化物Bの長さの
中央付近が最も大きい。しかし、金型33は、ゲート3
4側の開口端から長さ範囲L1の部分の内径面がゲート
34側に次第に拡径する開口側広がり形状に形成されて
いるため、上記のように金型33の摩耗が進行しても、
金型摩耗により固形化物Bの膨らんだ部分が、無理なく
ゲート側開口から押し出される。このため、固形化物B
がゲート側開口からの押し出し時に崩れたり、また押し
出された固形化物Bが崩れ易いものになることが回避さ
れる。このように、従来の金型よりも更に長期間に渡っ
て、崩れ難い固形化物Bの製造が行えるため、高価な金
型費用が削減でき、運転コストが低減される。また、金
型交換頻度が減るため、稼働率が向上する。
【0014】図2は、この固形化物製造装置32を含む
スラッジ処理設備の模式図である。研削ライン1では、
研削盤2により、クーラントタンク3から供給されるク
ーラントを用いて研削を行う。研削盤2で発生した研削
屑およびクーラントからなる研削スラッジは、ろ過手段
4でろ過し、ろ過により生じた濃縮スラッジを、プレス
部5で圧搾により固形化して固形化物Bとする。ろ過手
段4は、沈殿設備15およびフィルタ設備16を備え
る。沈殿設備15で沈殿させた研削スラッジは、ポンプ
17でフィルタ設備16に導き、再度ろ過する。フィル
タ設備16は、フィルタベルト18を用い、圧縮空気に
より研削スラッジで加圧ろ過する加圧式ベルトフィルタ
が用いられる。プレス部5は、この固形化物製造装置3
2と、予備搾り機31とで構成され、ろ過により生じた
濃縮スラッジは、予備搾り機31で予備搾りした後に、
固形化物製造装置32で固形化される。ろ過手段4でろ
過により生じたクーラント、およびプレス部5で圧搾に
より生じたクーラントは、それぞれ回収経路7,8によ
り、研削ライン1のクーラントタンク3に戻される。ク
ーラントタンク3からポンプを介して研削盤2にクーラ
ントが供給される。
【0015】このように製造された固形化物Bは、製鋼
メーカ9に運搬し、製鋼メーカ9で製鋼材料として使用
する。固形化物Bの運搬は、フレコンバック等と呼ばれ
る搬送容器10に複数個収容し、トラック等で行う。製
鋼メーカ9では、アーク炉11等で固形化物Bを製鋼材
に使用する。製鋼された鋼材は、被研削物の素材として
使用される。
【0016】このスラッジ処理設備で処理対象とするス
ラッジは、焼入れ部品の研削ライン1で発生した研削屑
のスラッジであって、研削屑が硬くて細かく、かつ多量
のクーラントを含んでいるために固形化が困難である
が、このスラッジ処理設備によると、ろ過等による濃
縮、および予備搾り機31による予備搾りを行った後
に、固形化物製造装置32で固形化するため、固形化が
可能になる。固形化ができれば、焼入れ部品の研削ライ
ン1で発生した研削屑のスラッジの固形化物Bは、特
に、転がり軸受の内外輪や転動体等の鉄系構成部品な
ど、精密機械部品の研削スラッジの固形化物Bは、鋼材
成分が高品質のため、製鋼材として優れたものとなる。
焼入れ部品の研削ライン1で発生した研削スラッジの場
合、固形化物製造装置32において、金型33の摩耗が
生じ易いが、摩耗への対処が困難で、頻繁な金型交換が
やむを得なかったが、この発明における金型33を開口
側広がり形状とした工夫により、摩耗の進行による固形
化物Bの押し出し時の崩れを防止することができる。そ
のため、この発明の効果が実用的に高いものとなる。
【0017】なお、前記実施形態では、焼入れ鋼の研削
スラッジを固形化する場合について示したが、これに限
らずその他の研削スラッジを固形化する場合、および旋
削等により生じた切削スラッジを固形化する場合にも適
用可能である。また、スラッジに含有するクーラントは
油性のものに限らず、水溶性のものであっても適用可能
である。
【0018】
【発明の効果】この発明のスラッジの固形化物製造装置
は、金属加工により生じた微細な加工屑およびクーラン
トを含むスラッジを圧搾により固形化するスラッジの固
形化物製造装置であって、内径面が円筒面状に形成され
上記スラッジが投入される金型と、この金型の一端の開
口を開閉可能に閉じるゲートと、上記金型内に摺動自在
に嵌合し、上記金型内のスラッジを上記ゲート側に押し
付けて圧搾すると共に、この圧搾により生じた固形化物
を上記ゲート側の開口から押し出すピストンとを備え、
上記金型の内径面における上記ゲート側の開口端から、
成形する固形化物の長さの一部または全体の長さ範囲の
部分を、上記ゲート側に次第に拡径する開口側広がり形
状に形成したため、長期の稼動によっても崩れの生じ難
い固形化物を製造でき、運転コストの低下、稼働率の向
上が図れる。開口側広がり形状とする長さ範囲を、成形
する固定化物の長さの略半分以上とした場合は、金型摩
耗が進行しても、固形化物がより崩れ難いものとするこ
とができる。上記スラッジに含まれる加工屑が、焼入れ
部品の研削ラインで発生した研削屑である場合は、金型
の摩耗が生じ易いが、金型を開口側広がり形状とするこ
とで、摩耗の進行による固形化物の押し出し時の崩れを
防止することができ、実用効果が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる固形化物製造装
置を示す断面図である。
【図2】同固形化物製造装置を用いた研削スラッジ固形
化過程における各装置を示す模式図である。
【図3】従来例の断面図である。
【図4】従来例における金型内径面の長期稼動による摩
耗を示すグラフである。
【符号の説明】
32…固形化物製造装置 33…金型 34…ゲート 35…加圧ピストン B…固形化物 L…固形化物の長さ L1…所定長さ範囲

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属加工により生じた微細な加工屑およ
    びクーラントを含むスラッジを圧搾により固形化するス
    ラッジの固形化物製造装置であって、内径面が円筒面状
    に形成され上記スラッジが投入される金型と、この金型
    の一端の開口を開閉可能に閉じるゲートと、上記金型内
    に摺動自在に嵌合し、上記金型内のスラッジを上記ゲー
    ト側に押し付けて圧搾すると共に、この圧搾により生じ
    た固形化物を上記ゲート側の開口から押し出すピストン
    とを備え、上記金型の内径面における上記ゲート側の開
    口端から、成形する固形化物の長さの一部または全体の
    長さ範囲の部分を、上記ゲート側に次第に拡径する開口
    側広がり形状に形成したことを特徴とするスラッジの固
    形化物製造装置。
  2. 【請求項2】 上記開口側広がり形状とする長さ範囲
    は、成形する固定化物の長さの略半分以上で、かつ全長
    以下である請求項1に記載のスラッジの固形化物製造装
    置。
  3. 【請求項3】 上記スラッジに含まれる加工屑が、焼入
    れ部品の研削ラインで発生した研削屑である請求項1ま
    たは請求項2に記載のスラッジの固形化物製造装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010069536A (ja) * 2005-10-28 2010-04-02 Komatsu Sanki Kk ペレット、ペレットの製造方法、及びヒューム処理装置
JP2010100808A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Kinki Univ バイオコークス製造装置及び製造方法
JP2010229255A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスハイドレートペレット成形装置
KR101259749B1 (ko) * 2012-11-30 2013-04-30 주식회사 우진엠.시.티 절삭칩 압축장치

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