JP2003221625A - 脆性成形体及びそれを用いたブリケット - Google Patents
脆性成形体及びそれを用いたブリケットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】研削切粉を有効に再利用することができる脆性
成形体及びそれを用いたブリケットを提供する。 【解決手段】鉄系金属の研削切粉と油分及び水分を含有
する研削液とを含む綿状凝集体Ｃを、所定形状に圧縮成
形した脆性成形体Ｚであって、嵩比重が１．５以上であ
る。また、その表面側に内部側よりも高密度且つ高硬度
の強化層Ｋを形成している。この脆性成形体Ｚに固形化
補助剤Ｄを含浸させて強化されたブリケットＢを得る。
成形体及びそれを用いたブリケットを提供する。 【解決手段】鉄系金属の研削切粉と油分及び水分を含有
する研削液とを含む綿状凝集体Ｃを、所定形状に圧縮成
形した脆性成形体Ｚであって、嵩比重が１．５以上であ
る。また、その表面側に内部側よりも高密度且つ高硬度
の強化層Ｋを形成している。この脆性成形体Ｚに固形化
補助剤Ｄを含浸させて強化されたブリケットＢを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄系金属の研削
切粉を有効利用することができる脆性成形体及びそれを
用いたブリケットに関する。
切粉を有効利用することができる脆性成形体及びそれを
用いたブリケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】軸受鋼や浸炭鋼等の鉄系金属を研削（以
下、研磨、超仕上げ研磨及びラッピング等も含む概念と
して使用する）した際に生じる切粉は、水分及び油分を
含有する研削液や砥粒等を含む綿状（繊維状）凝集体と
して回収されている。この綿状凝集体は、多量の純鉄を
含むことからこれを製鋼原料として再利用することが試
みられている。しかし、この綿状凝集体は多量の水分を
含有していることから、これを溶鉱炉にそのまま投入す
ると、当該水分によって突沸（水蒸気爆発）が生じると
いう問題を引き起こす。そこで、綿状凝集体中の水分を
遠心分離等によって除去することが考えられるが、この
場合には、綿状凝集体に含まれる油分も水分とともに除
去されて、綿状凝集体の自然発熱により研削切粉の成分
である純鉄が酸化鉄に変質する。このため、これを製鋼
原料として再利用するには還元する必要があり、還元剤
の使用等によりコスト高になる。
下、研磨、超仕上げ研磨及びラッピング等も含む概念と
して使用する）した際に生じる切粉は、水分及び油分を
含有する研削液や砥粒等を含む綿状（繊維状）凝集体と
して回収されている。この綿状凝集体は、多量の純鉄を
含むことからこれを製鋼原料として再利用することが試
みられている。しかし、この綿状凝集体は多量の水分を
含有していることから、これを溶鉱炉にそのまま投入す
ると、当該水分によって突沸（水蒸気爆発）が生じると
いう問題を引き起こす。そこで、綿状凝集体中の水分を
遠心分離等によって除去することが考えられるが、この
場合には、綿状凝集体に含まれる油分も水分とともに除
去されて、綿状凝集体の自然発熱により研削切粉の成分
である純鉄が酸化鉄に変質する。このため、これを製鋼
原料として再利用するには還元する必要があり、還元剤
の使用等によりコスト高になる。
【０００３】また、前記油分の付着した研削切粉は相互
に密着し難いことから、綿状凝集体をそのまま圧縮成形
しても所望の強度に固形化するのが困難である。さら
に、炭素の含有量が０．２重量％以上の鉄系金属の研削
切粉を多量に含む綿状凝集体については、圧縮時のスプ
リングバックが大きいので、これを圧縮成形しても所望
の強度に固形化するのが困難である。したがって、圧縮
成形した綿状凝集体を溶鉱炉に投入しても、飛散しなが
ら舞い上がって、集塵機によって大半が回収されてしま
うという問題を生じる。さらに、前記綿状凝集体に含ま
れる繊維状の研削切粉は、ハンマーミル等で粉砕するこ
とが困難であるので、綿状凝集体を細かくせん断するこ
とができない。このため、綿状凝集体をブリケット等に
加工することも困難である。したがって、前記綿状凝集
体は再利用することなく廃棄物処理業者に委託して埋め
立て処分されているのが実状である。
に密着し難いことから、綿状凝集体をそのまま圧縮成形
しても所望の強度に固形化するのが困難である。さら
に、炭素の含有量が０．２重量％以上の鉄系金属の研削
切粉を多量に含む綿状凝集体については、圧縮時のスプ
リングバックが大きいので、これを圧縮成形しても所望
の強度に固形化するのが困難である。したがって、圧縮
成形した綿状凝集体を溶鉱炉に投入しても、飛散しなが
ら舞い上がって、集塵機によって大半が回収されてしま
うという問題を生じる。さらに、前記綿状凝集体に含ま
れる繊維状の研削切粉は、ハンマーミル等で粉砕するこ
とが困難であるので、綿状凝集体を細かくせん断するこ
とができない。このため、綿状凝集体をブリケット等に
加工することも困難である。したがって、前記綿状凝集
体は再利用することなく廃棄物処理業者に委託して埋め
立て処分されているのが実状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような綿
状凝集体の埋め立て処分は、資源の有効利用という観点
から好ましくない。また、環境悪化を引き起こすととも
に、廃棄コストが高くつくという問題もある。この発明
は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、研削切粉
を有効に再利用することができる脆性成形体及びそれを
用いたブリケットを提供することを目的とする。
状凝集体の埋め立て処分は、資源の有効利用という観点
から好ましくない。また、環境悪化を引き起こすととも
に、廃棄コストが高くつくという問題もある。この発明
は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、研削切粉
を有効に再利用することができる脆性成形体及びそれを
用いたブリケットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明の脆性成形体は、鉄系金属の研削切粉と油分
及び水分を含有する研削液とを含む綿状凝集体を所定形
状に圧縮成形してなる脆性成形体であって、嵩比重が
１．５以上であり、その表面側に内部側よりも高密度且
つ高硬度の強化層を形成していることを特徴としている
（請求項１）。このような構成の脆性成形体は、嵩比重
が１．５以上であるとともに、その表面側に強化層を形
成しているので、所望の強度及び形状維持性を確保する
ことができる。また、嵩比重が１．５以上の多孔質体で
あるので、その内部深くまで固形化補助剤を容易に浸透
させることができる。なお、嵩比重が１．５よりも小さ
ければ小さいほど、その内部深くまで固形化補助剤をよ
り容易に浸透させることができるが、その反面所望の強
度を確保し難くなる。
のこの発明の脆性成形体は、鉄系金属の研削切粉と油分
及び水分を含有する研削液とを含む綿状凝集体を所定形
状に圧縮成形してなる脆性成形体であって、嵩比重が
１．５以上であり、その表面側に内部側よりも高密度且
つ高硬度の強化層を形成していることを特徴としている
（請求項１）。このような構成の脆性成形体は、嵩比重
が１．５以上であるとともに、その表面側に強化層を形
成しているので、所望の強度及び形状維持性を確保する
ことができる。また、嵩比重が１．５以上の多孔質体で
あるので、その内部深くまで固形化補助剤を容易に浸透
させることができる。なお、嵩比重が１．５よりも小さ
ければ小さいほど、その内部深くまで固形化補助剤をよ
り容易に浸透させることができるが、その反面所望の強
度を確保し難くなる。
【０００６】前記綿状凝集体は、焼入した鉄系金属の研
削切粉を含む綿状凝集体に、未焼入の鉄系金属の研削切
粉を含む綿状凝集体を混合したものであってもよい（請
求項２）。この場合、未焼入の鉄系金属の研削切粉を含
む綿状凝集体とともに、焼入した鉄系金属の研削切粉を
含む綿状凝集体を容易に固形化することができる。ま
た、脆性成形体の嵩比重及び強度をさらに高めることが
できる。さらにこの場合においては、未焼入の鉄系金属
の研削切粉を含む綿状凝集体を、３０〜５０重量％混合
しているのが好ましく（請求項３）、これにより脆性成
形体の嵩比重及び強度をより一層効果的に高めることが
できる。
削切粉を含む綿状凝集体に、未焼入の鉄系金属の研削切
粉を含む綿状凝集体を混合したものであってもよい（請
求項２）。この場合、未焼入の鉄系金属の研削切粉を含
む綿状凝集体とともに、焼入した鉄系金属の研削切粉を
含む綿状凝集体を容易に固形化することができる。ま
た、脆性成形体の嵩比重及び強度をさらに高めることが
できる。さらにこの場合においては、未焼入の鉄系金属
の研削切粉を含む綿状凝集体を、３０〜５０重量％混合
しているのが好ましく（請求項３）、これにより脆性成
形体の嵩比重及び強度をより一層効果的に高めることが
できる。
【０００７】前記脆性成形体は、含油率が１〜１２重量
％であるのが好ましく（請求項４）、この場合には、適
度の硬さに固形化されているとともに、少量の残留油分
によって研削切粉の成分である純鉄が酸化するのを効果
的に防止することができる。前記鉄系金属としては、炭
素を０．２重量％以上含むものであってもよく（請求項
５）、このようなスプリングバックの大きい鉄系金属の
研削切粉についても、前記圧縮成形により効果的にせん
断して所望の強度に固形化することができる。
％であるのが好ましく（請求項４）、この場合には、適
度の硬さに固形化されているとともに、少量の残留油分
によって研削切粉の成分である純鉄が酸化するのを効果
的に防止することができる。前記鉄系金属としては、炭
素を０．２重量％以上含むものであってもよく（請求項
５）、このようなスプリングバックの大きい鉄系金属の
研削切粉についても、前記圧縮成形により効果的にせん
断して所望の強度に固形化することができる。
【０００８】また、この発明のブリケットは、粉状の純
鉄と油分とを含む乾燥したブリケットであって、前記請
求項１から請求項５の何れかに記載の脆性成形体を、そ
の内部に含浸させた固形化補助剤で強化してなることを
特徴としている（請求項６）。このような構成のブリケ
ットは、前記脆性成形体を固形化補助剤でさらに強化し
ており、しかも素材である前記脆性成形体の嵩比重が
１．５以上であるとともに、その表面側に強化層を形成
しているので、より一層破損し難い強固なものとなる。
また、前記脆性成形体の内部深くまで固形化補助剤を浸
透させることができるので、当該内部の強度についても
効果的に高めることができる。さらに、油分を含有して
いるので、粉状の純鉄が酸化するのを防止することがで
きる。
鉄と油分とを含む乾燥したブリケットであって、前記請
求項１から請求項５の何れかに記載の脆性成形体を、そ
の内部に含浸させた固形化補助剤で強化してなることを
特徴としている（請求項６）。このような構成のブリケ
ットは、前記脆性成形体を固形化補助剤でさらに強化し
ており、しかも素材である前記脆性成形体の嵩比重が
１．５以上であるとともに、その表面側に強化層を形成
しているので、より一層破損し難い強固なものとなる。
また、前記脆性成形体の内部深くまで固形化補助剤を浸
透させることができるので、当該内部の強度についても
効果的に高めることができる。さらに、油分を含有して
いるので、粉状の純鉄が酸化するのを防止することがで
きる。
【０００９】前記固形化補助剤としては、コロイダルシ
リカ、珪酸ソーダ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳
剤から選択される少なくとも１種であるのが好ましい
（請求項７）。これにより、油分を含有しているにもか
かわらず効果的に強化されたブリケットを得ることがで
きる。前記固形化補助剤は２〜３０重量％含むのが好ま
しく（請求項８）、これにより、さらに効果的に強化さ
れたブリケットを得ることができる。
リカ、珪酸ソーダ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳
剤から選択される少なくとも１種であるのが好ましい
（請求項７）。これにより、油分を含有しているにもか
かわらず効果的に強化されたブリケットを得ることがで
きる。前記固形化補助剤は２〜３０重量％含むのが好ま
しく（請求項８）、これにより、さらに効果的に強化さ
れたブリケットを得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照しながら詳述する。図１はこの発明
の一実施形態に係る脆性成形体Ｚを示す斜視図である。
この脆性成形体Ｚは、焼入した鉄系金属を研削加工する
際に発生する研削切粉と油分及び水分を含有する研削液
とを含む綿状凝集体Ｃ（図４参照）を、円柱形に圧縮成
形して固形化したものである。前記脆性成形体Ｚは、嵩
比重が１．５以上になるように圧縮成形されており、こ
れにより、繊維状の研削切粉がせん断され、適度の油分
と空隙とを有する多孔質の脆性体として構成されてい
る。また、その含油率は１〜１２重量％に調整されてい
る。さらに、脆性成形体Ｚの表面側には、その内部側よ
りも高密度且つ高硬度の強化層Ｋが形成されている（図
２参照）。この強化層Ｋは、例えば円柱形にて直径６０
〜７０ｍｍ、高さ３０〜４０ｍｍの脆性成形体Ｚの場
合、表面から０．３〜７．０ｍｍの深さに至る範囲に形
成されており、そのデュロメータ硬さＡは、９０以上で
あって中心部付近のデュロメータ硬さＡに対して１０〜
３０以上硬くなっており、嵩比重は中心部付近の嵩比重
に対して０．５〜１以上高くなっている。
いて添付図面を参照しながら詳述する。図１はこの発明
の一実施形態に係る脆性成形体Ｚを示す斜視図である。
この脆性成形体Ｚは、焼入した鉄系金属を研削加工する
際に発生する研削切粉と油分及び水分を含有する研削液
とを含む綿状凝集体Ｃ（図４参照）を、円柱形に圧縮成
形して固形化したものである。前記脆性成形体Ｚは、嵩
比重が１．５以上になるように圧縮成形されており、こ
れにより、繊維状の研削切粉がせん断され、適度の油分
と空隙とを有する多孔質の脆性体として構成されてい
る。また、その含油率は１〜１２重量％に調整されてい
る。さらに、脆性成形体Ｚの表面側には、その内部側よ
りも高密度且つ高硬度の強化層Ｋが形成されている（図
２参照）。この強化層Ｋは、例えば円柱形にて直径６０
〜７０ｍｍ、高さ３０〜４０ｍｍの脆性成形体Ｚの場
合、表面から０．３〜７．０ｍｍの深さに至る範囲に形
成されており、そのデュロメータ硬さＡは、９０以上で
あって中心部付近のデュロメータ硬さＡに対して１０〜
３０以上硬くなっており、嵩比重は中心部付近の嵩比重
に対して０．５〜１以上高くなっている。
【００１１】前記脆性成形体Ｚは、残留する油分によっ
て研削切粉の成分である純鉄が酸化するのが防止されて
いる。また、嵩比重が１．５以上であるとともに表面側
に強化層Ｋを形成しているので、所望の強度及び形状維
持性を確保できる。このため、搬送等の取り扱い時に崩
壊し難いものとなる。さらに、前記脆性成形体Ｚの含油
率が１〜１２重量％であるので、適度の硬さに固形化さ
れているとともに、当該少量の残留油分によって研削切
粉の成分である純鉄が酸化するのを効果的に防止してい
る。
て研削切粉の成分である純鉄が酸化するのが防止されて
いる。また、嵩比重が１．５以上であるとともに表面側
に強化層Ｋを形成しているので、所望の強度及び形状維
持性を確保できる。このため、搬送等の取り扱い時に崩
壊し難いものとなる。さらに、前記脆性成形体Ｚの含油
率が１〜１２重量％であるので、適度の硬さに固形化さ
れているとともに、当該少量の残留油分によって研削切
粉の成分である純鉄が酸化するのを効果的に防止してい
る。
【００１２】前記鉄系金属としては、炭素を０．２重量
％以上含むものも用いることができる。このような鉄系
金属の研削切粉は、スプリングバックが大きく、固形化
が困難であるが、圧縮成形を適用することにより、スプ
リングバックの影響を排除して当該研削切粉を効果的に
せん断することができる結果、その固形化が可能とな
る。なお、炭素を０．２重量％以上含む研削切粉の代表
例としては、軸受鋼の研削切粉を挙げることができる。
％以上含むものも用いることができる。このような鉄系
金属の研削切粉は、スプリングバックが大きく、固形化
が困難であるが、圧縮成形を適用することにより、スプ
リングバックの影響を排除して当該研削切粉を効果的に
せん断することができる結果、その固形化が可能とな
る。なお、炭素を０．２重量％以上含む研削切粉の代表
例としては、軸受鋼の研削切粉を挙げることができる。
【００１３】前記脆性成形体Ｚは、固形化補助剤Ｄを含
浸させて強化することにより、例えば鉄鋼原料用のブリ
ケットＢ（図４(g)参照）として好適に用いられる。前
記固形化補助剤Ｄとしては、コロイダルシリカ、珪酸ソ
ーダ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳剤から選択さ
れる少なくとも１種を用いるのが好ましく、これによ
り、油分を含有しているにもかかわらずブリケットＢを
より強固にすることができる。また、前記固形化補助剤
Ｄの含有割合は、２〜３０重量％であるのが好ましく、
これにより、ブリケットＢをより一層強固にすることが
できる。なお、前記固形化補助剤Ｄとしては、酢酸ビニ
ル等も用いることができる。
浸させて強化することにより、例えば鉄鋼原料用のブリ
ケットＢ（図４(g)参照）として好適に用いられる。前
記固形化補助剤Ｄとしては、コロイダルシリカ、珪酸ソ
ーダ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳剤から選択さ
れる少なくとも１種を用いるのが好ましく、これによ
り、油分を含有しているにもかかわらずブリケットＢを
より強固にすることができる。また、前記固形化補助剤
Ｄの含有割合は、２〜３０重量％であるのが好ましく、
これにより、ブリケットＢをより一層強固にすることが
できる。なお、前記固形化補助剤Ｄとしては、酢酸ビニ
ル等も用いることができる。
【００１４】前記ブリケットＢは、前記脆性成形体Ｚを
固形化補助剤Ｄでさらに強化しているので、搬送、貯蔵
等の取り扱い時においてより破損し難い強固なものとな
る。特に、前記脆性成形体Ｚの嵩比重が１．５以上であ
るとともに、その表面側の強化層Ｋ部分が固形化補助剤
Ｄによって効果的に固められるので、より一層破損し難
い強固なものとなる。しかも、嵩比重が１．５以上の多
孔質体であり、その内部深くまで固形化補助剤Ｄを支障
なく浸透させることができるので、当該内部の強度につ
いても効果的に高めることができる。このため、万一破
損した場合でも、内部が粉状に飛散するおそれがない。
また、乾燥した固形物であるので、例えば溶鉱炉に投入
しても、突沸を生じたり舞い上がったりするおそれがな
い。さらに、油分を含有しているので、粉状の純鉄が酸
化するのが防止される。したがって、製鋼原料用のブリ
ケットＢとして特に好適なものとなる。
固形化補助剤Ｄでさらに強化しているので、搬送、貯蔵
等の取り扱い時においてより破損し難い強固なものとな
る。特に、前記脆性成形体Ｚの嵩比重が１．５以上であ
るとともに、その表面側の強化層Ｋ部分が固形化補助剤
Ｄによって効果的に固められるので、より一層破損し難
い強固なものとなる。しかも、嵩比重が１．５以上の多
孔質体であり、その内部深くまで固形化補助剤Ｄを支障
なく浸透させることができるので、当該内部の強度につ
いても効果的に高めることができる。このため、万一破
損した場合でも、内部が粉状に飛散するおそれがない。
また、乾燥した固形物であるので、例えば溶鉱炉に投入
しても、突沸を生じたり舞い上がったりするおそれがな
い。さらに、油分を含有しているので、粉状の純鉄が酸
化するのが防止される。したがって、製鋼原料用のブリ
ケットＢとして特に好適なものとなる。
【００１５】図３は比重がそれぞれ異なる脆性成形体及
びブリケットについて、圧縮破壊試験を行った結果を示
すグラフ図である。この圧縮破壊試験に用いた脆性成形
体及びブリケットは、外径６．６ｃｍ、幅３．５ｃｍの
円柱形のものであり、脆性成形体の嵩比重は１．３〜
２．５、ブリケットの嵩比重は２．２から２．８の範囲
である。また、前記脆性成形体は焼入した鉄系金属を研
削して得られる綿状凝集体を用いて作製したものであ
る。圧縮破壊試験は、外周の相対向する２箇所を径方向
に加圧して、破壊したときの荷重を測定した。なお、負
荷速度は１ｍｍ／分に設定した。図３から明らかなよう
に、嵩比重１．５未満の脆性成形体の圧縮破壊加重は１
５０Ｎ以下であり非常に脆いのに対して、嵩比重１．５
以上の脆性成形体の圧縮破壊加重は２４０Ｎ〜１６００
Ｎの範囲であり、容易に破壊し難いことが確認された。
また、ブリケットの破壊強度については、３１００〜４
２００Ｎであり、良好な強度を確保できることが確認さ
れた。
びブリケットについて、圧縮破壊試験を行った結果を示
すグラフ図である。この圧縮破壊試験に用いた脆性成形
体及びブリケットは、外径６．６ｃｍ、幅３．５ｃｍの
円柱形のものであり、脆性成形体の嵩比重は１．３〜
２．５、ブリケットの嵩比重は２．２から２．８の範囲
である。また、前記脆性成形体は焼入した鉄系金属を研
削して得られる綿状凝集体を用いて作製したものであ
る。圧縮破壊試験は、外周の相対向する２箇所を径方向
に加圧して、破壊したときの荷重を測定した。なお、負
荷速度は１ｍｍ／分に設定した。図３から明らかなよう
に、嵩比重１．５未満の脆性成形体の圧縮破壊加重は１
５０Ｎ以下であり非常に脆いのに対して、嵩比重１．５
以上の脆性成形体の圧縮破壊加重は２４０Ｎ〜１６００
Ｎの範囲であり、容易に破壊し難いことが確認された。
また、ブリケットの破壊強度については、３１００〜４
２００Ｎであり、良好な強度を確保できることが確認さ
れた。
【００１６】なお、焼入した鉄系金属を研削した際に生
じる綿状凝集体Ｃについては、その材質によって圧縮成
形し難い場合があるが、この場合には、当該綿状凝集体
Ｃに未焼入の鉄系金属を研削した際に生じる綿状凝集体
Ｃを混合することにより、容易且つ強固に圧縮成形する
ことができる。この未焼入の鉄系金属の綿状凝集体Ｃ
は、３０〜５０重量％混合するのが好ましく、これによ
り嵩比重が３．０〜４．５、破壊強度が２０００〜３０
００Ｎのきわめて高密度且つ高強度の脆性成形体Ｚを得
ることができる。また、この脆性成形体Ｚに固形化補助
剤Ｄを含浸させることにより、破壊強度が３１００Ｎ以
上のブリケットＢを得ることができる。
じる綿状凝集体Ｃについては、その材質によって圧縮成
形し難い場合があるが、この場合には、当該綿状凝集体
Ｃに未焼入の鉄系金属を研削した際に生じる綿状凝集体
Ｃを混合することにより、容易且つ強固に圧縮成形する
ことができる。この未焼入の鉄系金属の綿状凝集体Ｃ
は、３０〜５０重量％混合するのが好ましく、これによ
り嵩比重が３．０〜４．５、破壊強度が２０００〜３０
００Ｎのきわめて高密度且つ高強度の脆性成形体Ｚを得
ることができる。また、この脆性成形体Ｚに固形化補助
剤Ｄを含浸させることにより、破壊強度が３１００Ｎ以
上のブリケットＢを得ることができる。
【００１７】図４は前記脆性成形体Ｚ及びブリケットＢ
の製造方法の一例を示す工程図である。この脆性成形体
Ｚの製造においては、まず研削切粉の綿状凝集体Ｃ（図
４(a)参照）を加圧圧縮して、当該綿状凝集体Ｃに含ま
れる研削液の成分である水分及び油分の含有量を予備的
に調整する。この綿状凝集体Ｃの加圧圧縮は、例えばベ
ルトコンベア１にて搬送しながら一対のロール２間に挟
み込むことにより行う（図４(b)参照）。但しこの水分
及び油分の調整は、単なるエアー吹き付けやエアー圧縮
により行う方法、或いはマグネット式のセパレータを用
いる方法もある。この際、綿状凝集体Ｃは、含水率が５
０重量％を超えない範囲に、含油率が５０重量％を超え
ない範囲にそれぞれ調整するのが好ましく、これによ
り、綿状凝集体Ｃの搬送、貯蔵等の取り扱いが容易とな
る。
の製造方法の一例を示す工程図である。この脆性成形体
Ｚの製造においては、まず研削切粉の綿状凝集体Ｃ（図
４(a)参照）を加圧圧縮して、当該綿状凝集体Ｃに含ま
れる研削液の成分である水分及び油分の含有量を予備的
に調整する。この綿状凝集体Ｃの加圧圧縮は、例えばベ
ルトコンベア１にて搬送しながら一対のロール２間に挟
み込むことにより行う（図４(b)参照）。但しこの水分
及び油分の調整は、単なるエアー吹き付けやエアー圧縮
により行う方法、或いはマグネット式のセパレータを用
いる方法もある。この際、綿状凝集体Ｃは、含水率が５
０重量％を超えない範囲に、含油率が５０重量％を超え
ない範囲にそれぞれ調整するのが好ましく、これによ
り、綿状凝集体Ｃの搬送、貯蔵等の取り扱いが容易とな
る。
【００１８】次に、水分及び油分の含有量が調整された
前記綿状凝集体Ｃを、成形型３を用いて例えば油圧プレ
スにより圧縮成形することにより脆性成形体Ｚを得る
（図４(c)参照）。この際、脆性成形体Ｚの嵩比重が
１．５以上になるように綿状凝集体Ｃを圧縮する。この
圧縮成形によって、綿状凝集体Ｃに含まれるスパイラル
繊維状の研削切粉がせん断されるとともに、表面側に強
化層Ｋが形成される。また、含水率が２〜１２重量％
に、含油率が１〜１２重量％にそれぞれなるように、綿
状凝集体Ｃの圧縮速度、圧縮時の排水量及び廃油量等を
制御する。この際、前工程において綿状凝集体Ｃの含水
率が５０重量％、含油率が５０重量％をそれぞれ超えな
い範囲に予め調整されているので、前記脆性成形体Ｚの
水分及び油分の含有割合を容易かつ適正に調整すること
ができる。
前記綿状凝集体Ｃを、成形型３を用いて例えば油圧プレ
スにより圧縮成形することにより脆性成形体Ｚを得る
（図４(c)参照）。この際、脆性成形体Ｚの嵩比重が
１．５以上になるように綿状凝集体Ｃを圧縮する。この
圧縮成形によって、綿状凝集体Ｃに含まれるスパイラル
繊維状の研削切粉がせん断されるとともに、表面側に強
化層Ｋが形成される。また、含水率が２〜１２重量％
に、含油率が１〜１２重量％にそれぞれなるように、綿
状凝集体Ｃの圧縮速度、圧縮時の排水量及び廃油量等を
制御する。この際、前工程において綿状凝集体Ｃの含水
率が５０重量％、含油率が５０重量％をそれぞれ超えな
い範囲に予め調整されているので、前記脆性成形体Ｚの
水分及び油分の含有割合を容易かつ適正に調整すること
ができる。
【００１９】次いで、前記脆性成形体Ｚに、液状の固形
化補助剤Ｄを含浸させる。この固形化補助剤Ｄの含浸
は、例えば脆性成形体Ｚをベルトコンベア７にて搬送し
ながら、タンク８に注入した前記固形化補助剤Ｄに浸漬
させることにより行う（図４(d)参照）。その後、前記
固形化補助剤Ｄを含浸させた脆性成形体Ｚを（図４(e)
参照）養生（乾燥）することにより（図４(f)参照）、
ブリケットＢを得ることができる（図４(g)参照）。こ
の養生により、脆性成形体Ｚの内部に浸透した余剰の固
形化補助剤Ｄが表面側に移動して一部が蒸発するととも
に、残りが密度の高い強化層Ｋ部分に残留して、当該強
化層Ｋ部分が効果的に強化される。
化補助剤Ｄを含浸させる。この固形化補助剤Ｄの含浸
は、例えば脆性成形体Ｚをベルトコンベア７にて搬送し
ながら、タンク８に注入した前記固形化補助剤Ｄに浸漬
させることにより行う（図４(d)参照）。その後、前記
固形化補助剤Ｄを含浸させた脆性成形体Ｚを（図４(e)
参照）養生（乾燥）することにより（図４(f)参照）、
ブリケットＢを得ることができる（図４(g)参照）。こ
の養生により、脆性成形体Ｚの内部に浸透した余剰の固
形化補助剤Ｄが表面側に移動して一部が蒸発するととも
に、残りが密度の高い強化層Ｋ部分に残留して、当該強
化層Ｋ部分が効果的に強化される。
【００２０】以上により得られた脆性成形体Ｚは、研削
液の油分の一部を加工中を含めて常に保持しているの
で、研削切粉の成分である純鉄の酸化が効果的に防止さ
れている。また、研削液の油分の一部を常に保持した状
態でブリケットＢを製造しているので、純鉄の酸化が効
果的に防止されている。例えば軸受鋼（ＳＵＪ−２）の
研削切粉を含む綿状凝集体Ｃを用いて製造されたブリケ
ットＢについては、７０重量％以上の純鉄を含むことが
確認されている。したがって、溶解歩留まりが７０％以
上と非常に高く、高品質の製鋼原料として製鋼メーカに
有償で提供することができる。また、前記ブリケットＢ
の製造方法は、綿状凝集体Ｃを粉砕して微細化する工程
を要することなく当該綿状凝集体Ｃを固形化することが
できるので、ブリケットＢを能率よく製造することがで
きる。
液の油分の一部を加工中を含めて常に保持しているの
で、研削切粉の成分である純鉄の酸化が効果的に防止さ
れている。また、研削液の油分の一部を常に保持した状
態でブリケットＢを製造しているので、純鉄の酸化が効
果的に防止されている。例えば軸受鋼（ＳＵＪ−２）の
研削切粉を含む綿状凝集体Ｃを用いて製造されたブリケ
ットＢについては、７０重量％以上の純鉄を含むことが
確認されている。したがって、溶解歩留まりが７０％以
上と非常に高く、高品質の製鋼原料として製鋼メーカに
有償で提供することができる。また、前記ブリケットＢ
の製造方法は、綿状凝集体Ｃを粉砕して微細化する工程
を要することなく当該綿状凝集体Ｃを固形化することが
できるので、ブリケットＢを能率よく製造することがで
きる。
【００２１】なお、前記脆性成形体Ｚに固形化補助剤Ｄ
を含浸させる際に、固形化補助剤Ｄを水や溶剤等によっ
て希釈してもよく、この場合には、固形化補助剤Ｄを脆
性成形体Ｚの内部深くまでさらに容易且つ迅速に浸透さ
せることができるとともに、珪酸ソーダのように珪素を
含む固形化補助剤Ｄについては、その希釈化により珪素
の量を少なくすることができるので、より一層不純物の
少ないものとなり、製鋼原料としてより好適となる。
を含浸させる際に、固形化補助剤Ｄを水や溶剤等によっ
て希釈してもよく、この場合には、固形化補助剤Ｄを脆
性成形体Ｚの内部深くまでさらに容易且つ迅速に浸透さ
せることができるとともに、珪酸ソーダのように珪素を
含む固形化補助剤Ｄについては、その希釈化により珪素
の量を少なくすることができるので、より一層不純物の
少ないものとなり、製鋼原料としてより好適となる。
【００２２】また、前記脆性成形体Ｚは、前記した円柱
形の他、球形、角柱形等の取り扱いの容易な形状に形成
される。さらに、この発明の脆性成形体Ｚは、細かく粉
砕することにより、前記製鋼原料用のブリケットＢ以外
に、焼結金属用の粉末原料や、磁性材料用途としての樹
脂等の添加材としても再利用することができる。
形の他、球形、角柱形等の取り扱いの容易な形状に形成
される。さらに、この発明の脆性成形体Ｚは、細かく粉
砕することにより、前記製鋼原料用のブリケットＢ以外
に、焼結金属用の粉末原料や、磁性材料用途としての樹
脂等の添加材としても再利用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の脆性成形
体によれば、嵩比重を１．５以上とし、表面側に内部側
よりも高密度且つ高硬度の強化層を形成しているので、
所望の強度及び形状維持性を確保することができる。こ
のため、運搬その他の取り扱いが容易である。また、多
量の純鉄を含むので、例えば高品質の製鋼原料用ブリケ
ットの材料や焼結金属の材料等として再利用が可能であ
り、環境保全に役立つとともに研削切粉の廃棄コストを
削減することができる。しかも、内部深くまで固形化補
助剤を容易に浸透させることができるので、当該内部に
ついても容易に強化することができる。
体によれば、嵩比重を１．５以上とし、表面側に内部側
よりも高密度且つ高硬度の強化層を形成しているので、
所望の強度及び形状維持性を確保することができる。こ
のため、運搬その他の取り扱いが容易である。また、多
量の純鉄を含むので、例えば高品質の製鋼原料用ブリケ
ットの材料や焼結金属の材料等として再利用が可能であ
り、環境保全に役立つとともに研削切粉の廃棄コストを
削減することができる。しかも、内部深くまで固形化補
助剤を容易に浸透させることができるので、当該内部に
ついても容易に強化することができる。
【００２４】請求項２記載の脆性成形体によれば、未焼
入の鉄系金属の研削切粉によって、焼入した鉄系金属の
研削切粉を含む綿状凝集体を容易に固形化することがで
きるとともに、脆性成形体の嵩比重及び強度をさらに高
めることができる。請求項３記載の脆性成形体によれ
ば、未焼入の鉄系金属の研削切粉を含む綿状凝集体を、
３０〜５０重量％混合しているので、脆性成形体の嵩比
重及び強度をより一層効果的に高めることができる。
入の鉄系金属の研削切粉によって、焼入した鉄系金属の
研削切粉を含む綿状凝集体を容易に固形化することがで
きるとともに、脆性成形体の嵩比重及び強度をさらに高
めることができる。請求項３記載の脆性成形体によれ
ば、未焼入の鉄系金属の研削切粉を含む綿状凝集体を、
３０〜５０重量％混合しているので、脆性成形体の嵩比
重及び強度をより一層効果的に高めることができる。
【００２５】請求項４記載の脆性成形体によれば、含油
率が１〜１２重量％であるので、適度の硬さに固形化さ
れているとともに、少量の残留油分によって研削切粉の
成分である純鉄が酸化するのを効果的に防止することが
できる。請求項５記載の脆性成形体によれば、スプリン
グバックの大きい炭素を０．２重量％以上含む鉄系金属
の研削切粉についても、圧縮成形により効果的にせん断
して強固に固形化することができる。
率が１〜１２重量％であるので、適度の硬さに固形化さ
れているとともに、少量の残留油分によって研削切粉の
成分である純鉄が酸化するのを効果的に防止することが
できる。請求項５記載の脆性成形体によれば、スプリン
グバックの大きい炭素を０．２重量％以上含む鉄系金属
の研削切粉についても、圧縮成形により効果的にせん断
して強固に固形化することができる。
【００２６】請求項６記載のブリケットによれば、前記
脆性成形体を固形化補助剤でさらに強化しているので、
破損し難い強固なものとなり、運搬、貯蔵等の取り扱い
が容易である。特に、前記脆性成形体の嵩比重が１．５
以上であり、しかもその表面側に強化層を形成している
ので、より一層破損し難い強固なものとなる。また、脆
性成形体の内部深くまで固形化補助剤を浸透させること
ができるので、当該内部の強度についても効果的に高め
ることができる。さらに、乾燥した固形物であるので、
例えば溶鉱炉に投入しても、突沸を生じたり舞い上がっ
たりするおそれがない。しかも、油分を含有しているの
で、粉状の純鉄が酸化するのが防止される。したがっ
て、特に鉄鋼原料用のブリケットとして好適に使用する
ことができる。
脆性成形体を固形化補助剤でさらに強化しているので、
破損し難い強固なものとなり、運搬、貯蔵等の取り扱い
が容易である。特に、前記脆性成形体の嵩比重が１．５
以上であり、しかもその表面側に強化層を形成している
ので、より一層破損し難い強固なものとなる。また、脆
性成形体の内部深くまで固形化補助剤を浸透させること
ができるので、当該内部の強度についても効果的に高め
ることができる。さらに、乾燥した固形物であるので、
例えば溶鉱炉に投入しても、突沸を生じたり舞い上がっ
たりするおそれがない。しかも、油分を含有しているの
で、粉状の純鉄が酸化するのが防止される。したがっ
て、特に鉄鋼原料用のブリケットとして好適に使用する
ことができる。
【００２７】請求項７記載のブリケットによれば、固形
化補助剤がコロイダルシリカ、珪酸ソーダ、燐酸アルミ
ニウム、アスファルト乳剤から選択される少なくとも１
種であるので、油分を含有しているにもかかわらずより
強固なものになる。このため、運搬、貯蔵等の取り扱い
がさらに容易となる。請求項８記載のブリケットによれ
ば、前記固形化補助剤を２〜３０重量％含むので、より
一層強固なものになる。
化補助剤がコロイダルシリカ、珪酸ソーダ、燐酸アルミ
ニウム、アスファルト乳剤から選択される少なくとも１
種であるので、油分を含有しているにもかかわらずより
強固なものになる。このため、運搬、貯蔵等の取り扱い
がさらに容易となる。請求項８記載のブリケットによれ
ば、前記固形化補助剤を２〜３０重量％含むので、より
一層強固なものになる。
【図１】この発明の一実施形態に係る脆性成形体を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】前記脆性成形体の断面図である。
【図３】脆性成形体の圧縮破壊強度を示すグラフ図であ
る。
る。
【図４】脆性成形体及びブリケットの製造方法を示す工
程図である。
程図である。
Ｂ ブリケット
Ｄ 固形化補助剤
Ｋ 強化層
Ｚ 脆性成形体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１５年１月２０日（２００３．１．２
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
Claims (8)
- 【請求項１】鉄系金属の研削切粉と油分及び水分を含有
する研削液とを含む綿状凝集体を所定形状に圧縮成形し
てなる脆性成形体であって、 嵩比重が１．５以上であり、 その表面側に内部側よりも高密度且つ高硬度の強化層を
形成していることを特徴とする脆性成形体。 - 【請求項２】前記綿状凝集体が、焼入した鉄系金属の研
削切粉を含む綿状凝集体に、未焼入の鉄系金属の研削切
粉を含む綿状凝集体を混合したものである請求項１記載
の脆性成形体。 - 【請求項３】未焼入の鉄系金属の研削切粉を含む綿状凝
集体を、３０〜５０重量％混合している請求項２記載の
脆性成形体。 - 【請求項４】含油率が１〜１２重量％である請求項１記
載の脆性成形体。 - 【請求項５】前記鉄系金属が、炭素を０．２重量％以上
含む請求項１記載の脆性成形体。 - 【請求項６】粉状の純鉄と油分とを含む乾燥したブリケ
ットであって、 請求項１から請求項５の何れかに記載の脆性成形体を、
その内部に含浸させた固形化補助剤で強化してなること
を特徴とするブリケット。 - 【請求項７】前記固形化補助剤が、コロイダルシリカ、
珪酸ソーダ、燐酸アルミニウム、アスファルト乳剤から
選択される少なくとも１種である請求項４記載のブリケ
ット。 - 【請求項８】前記固形化補助剤を２〜３０重量％含む請
求項４又は請求項５記載のブリケット。
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|---|---|---|---|
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| JP2006257530A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jtekt Corp | 金属原料用のブリケットの製造装置 |
| US7824586B2 (en) | 2005-03-18 | 2010-11-02 | Jtekt Corporation | Compression molding machine for briquette for metal raw material, manufacturing apparatus for briquette for metal raw material, and compression molding method thereof |
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| WO2013079647A1 (en) | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Global Telecom Organisation S.A. | Powder binding process |
| CN102962881B (zh) * | 2012-10-30 | 2016-01-20 | 宁波江宸智能装备股份有限公司 | 一种金属磨削泥处理机 |
| US9657993B2 (en) | 2015-02-20 | 2017-05-23 | Gestion Mcmarland Inc. | Solid agglomerate of fine metal particles comprising a liquid oily lubricant and method for making same |
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|---|---|---|---|---|
| GB1301235A (ja) | 1970-07-22 | 1972-12-29 | ||
| JPS51103003A (ja) * | 1975-03-07 | 1976-09-11 | Japan Metals & Chem Co Ltd | Funkosekinokaikahoho |
| JPS5310563A (en) * | 1977-03-28 | 1978-01-31 | Hamada Juko Kk | Reproduction method for chips of stainless steel plates |
| US4585475A (en) * | 1980-06-25 | 1986-04-29 | Inland Steel Company | Method for recycling oily mill scale |
| US4369062A (en) * | 1981-09-28 | 1983-01-18 | Strange Robert R | Method of making briquettes and product |
| JPH07116960A (ja) * | 1993-10-26 | 1995-05-09 | Kawasaki Steel Corp | スラッジを含む研削油混合物の処理方法、その処理設備およびスラッジのブリケット |
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| DE60142496D1 (de) | 2000-08-10 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | Verfahren zur Herstellung eines Briketts zur Verwendung als Werkstoff für die Staglherstellung |
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| US6934715B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-08-23 | General Electric Company | Method for collecting and storing data regarding terms and conditions of contractual agreements |
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