JP2010532712A - バルク材料取扱いにおける非鉄金属及びステンレス鋼の分離のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、バルク材料取扱いにおける非鉄金属及びステンレス鋼の分離のための方法及び装置に係り、以下を含む：当該方法は、残りの材料（４ｃ、４ｄ）流に比較して遠くまで飛ぶ非鉄材料（４a,４b)及び伝導性材料部分の分離のための渦電流の適用；電磁センサ（７）を用いて金属を分析する手段により材料の部分（４ｃ、４ｄ）中の金属を検出し機械的排出手段により分離し、ステンレス鋼及び非金属部分（４）中のその他の金属の様な金属材料部分（４ｄ）の分離を行うことを含み、当該装置は材料部分用の第一のコンベヤーベルト（１）及び渦電流（５）（フーコー電流）分離機を含み、第二のコンベヤーベルト（２）は電磁金属センサ（７）及び前記電磁金属センサ（７）により制御される選択的排除手段を含む。

Description

発明の目的

本発明はバルク材料取扱いにおける非鉄金属及びステンレス鋼の分離のための方法及び装置に関し、特に材料をその後の使用のためにリサイクルするための方法及び装置に関する。

自動車のリサイクルプロセス、廃棄電子機器の処理、建物再建に伴う廃棄建築物のリサイクル、都市及び家庭ごみの処理、膨大な原材料及びあらゆる種類の原材料などから出る金属、特に小部分又は断片に粉砕された材料については非常に多岐に亙り分類する必要がある。

関連するプロセスはドイツ特許DE-A1 3513664に記載されている。この文献によると、金属を厳格に検出すること、特にアルミニウムについて検出することは困難である。また排出された破片を保存することに関する情報も十分でない。

ドイツ特許DE-A1 4014 969は、異なる材料を検出するための材料の厳格な判別のための形式について記載していない。ドイツ特許DE-A1 4017129に記載されている対象物は比較的低速度で搬送されている場合にのみ有効に処理される。同様にドイツ特許DE-A1 42 35956の記載された方法は複雑な処理プロセス及び時間を要する論理的思考が必要である。

ドイツ特許DE-A1 4017 274の内容に関して言えば、チャネルシステムのため、限定されたサイズの破片のみを処理することが可能である。比較的大きいものはシステムの稼動をブロックするからである。ドイツ特許DE 100 03 562 A1 及びユーロッパ特許EP-I 253 981 B1は、金属及び光電子工学センサーを組み合わせた場合について記載する。

高度な計算能力、データ処理の複雑さ、更にプロセッサに高度に容量を必要とするためこのシステムは極度に複雑であり、分別を行うためには汚染されていない材料でなければならない。更に、汚染されている材料を分別する場合は最高品質の分類を行うことは不可能である。

本発明の主題であるバルク材料の取扱いにおける非鉄金属及びステンレス鋼の分離のための方法及び装置において、本発明で用いられる技術は、簡単で強固な技術手段により最高品質の分類を実現することを目的としており、その技術により機械設備の投資額を少なくし、分別操作をするために必要なスペースをより小さいものとすることができる。

事実、本発明の主な有利な点は簡単な渦電流技術（フーコー電流）及び電磁金属センサーの信頼できる技術を組み合わせたことである。そうすることにより非常に低い投資額で済み、同時に完全な分別プラントをコンパクトなものにすることができる。そして材料がまだ適切に分別されておらず、材料の分離及び判別が効果的に実行されねばならないリサイクルの初期の段階で材料の高品質の分離が可能となる。

この装置の機能には以下のものを含む：
―伝導性小破片で発生した初期渦電流（渦電流の原理又はフーコー電流）及びその結果第一のコンベヤー ベルト上の金属流れから、材料が少なくとも一つの分別トレイ又は流れを分類するトレイに飛び出す。

―続いて、高感度の電磁センサーのバーが第二のコンベヤー ベルト上に落ちた残りの金属を検出する。第二のコンベヤー ベルトの端にあり、機械の全幅をカバーする機械的な指、ブロワー等のシステムを用いて、検出された金属は材料流れから排出される。機械的な指のシステムは電磁センサーの検出結果に従い独立に運転することができる。指の操作により、流れから単独の金属片を排出しその流れは第三の部分流れになる。

上に述べたプロセスを考慮すると、「ＳＣＳセンサー電流分離機」（SCS Sensor Current Separator)はその後に磁石分離機が続く粉砕装置の後に置かれるか、又はスクリーン及び磁石分離機の直ぐ後に置かれ、磁石分離機は、残りの材料を分別する前に鉄磁性を持つ要素を除去する。

入口で分別される材料断片は、好ましくは振動フィーダー又は、第一のコンベヤベルトの出口末端プーリの近くの、渦電流を備えるこの第一のコンベヤベルトの上方にあるコンベヤベルトによって流れに供給されるのが良い。第一のコンベヤベルトの端の誘導電流が供給部分の外側の非鉄材料の多くを分離する（排出された流れ）。渦電流により影響を受けなかった残りの材料の流れは第一のコンベヤベルトの下方の第二のコンベヤベルト上に落ちる。この材料の断片は未だ金属、特にステンレス鋼及び被覆銅ケ−ブルを含んでいる。

選択的な金属の識別が第一のコンベヤベルトの端で渦電流の手段を用いて実行される。その直後に材料の流れはコンベヤベルトの端を通過し、そのコンベヤベルトでは渦電流がそこを通過するある種の金属に発生し、それによりそれらの金属を主要材料の流から前方にある少なくとも第一の出口から飛び出させる。下側では、コンベヤベルト及び分別トレイが残りの材料の流れから排出された金属を分離する。金属を含む残りの材料は主にステンレス鋼であり、これは第二のコンベヤベルトの端のベルトの下方にある電磁センサーの上の第二のコンベヤベルトにより供給される。ここで全てのステンレス鋼を検出することができ（及び/又は他の金属）、そして第二のコンベヤベルトから落下した後に、前記金属は特別に設計された機械装置により排出されても良い。更に別の分別トレイが残りの材料から排出流を分離し、第三の製品流れが作られ、それは主にステンレス鋼からなる。

どの誘導性金属が渦電流と十分に反応して分別トレイの上に落ちる様に十分投擲されるかを事前に知ることは困難であるため、金属センサーは十分誘導性を持つことができないこれらの金属に適する様に適用する必要がある。前記金属は主にステンレス鋼である。

渦電流による分類を電磁金属センサーと組み合わせることにより、本発明は簡単な手段により高級非鉄材料の破片並びに他の貴重な材料の経済的な生産が可能となる。数多くのセンサー及び分離装置の組み合わせによってプラントのサイズを極めて小さくすることができ、そして他の通常の分類装置と異なり２より多くの材料の分類が可能である。経済的な有利性は投入される材料の品質分類のために必要な時間が短縮されることによる。材料によって受けた渦電流に対する反応が異なるため、第一のトレイは２つのトレイに分割される必要があることが予想された。すなわち、その伝導性のために渦電流による影響をより強く受け、そのためアルミニウムの場合の様により遠くまで投擲される非鉄金属を分離するために分離トレイを更に離して置くことを含むものであった。より近くの分離トレイは、渦電流により余り影響を受けないため、さほど遠くまで飛ぶことの出来なかった非鉄材料を回収する。

第二のコンベヤベルトの端にあり、ステンレス鋼及び非金属部分の層状銅ケーブルの部分を別ルートで送る役割を持つ既存の排出手段は種々の特徴を持つものであって良い。

第一の構成では、前記排出手段は、例えば、電気的又は類似の押込み手段により高さの調節可能な機械的な指の横方向のバーより成り、それにより影響を受ける部分は、機械的指が起動されない場合は重量により落下し、又はもし機械的指が起動しているときは別のルートにより追加の分別トレイに送られる。異なる機械的指が適当な遅れを置いて対応する電磁センサーに反応するため、検出されたステンレス鋼の金属破片は第二のコンベヤベルトの端で適切に排出される。

代替的に前記排出機構はステンレス鋼の部分に対して前記機械的指と同じ機能を持つために、圧縮空気装置に連結されている吹き出し弁のバーより形成されてもよい。前記吹き出し弁はプラント又は装置の圧縮空気システムに連結されている。

本明細書に記載の発明を補足し、本発明の特徴を容易に理解できる様にするため本明細書の記載加えて一組の図面が添付されるが、これら図面は発明を説明するためのものであり、発明を限定するためのものと解してはならない。図面は以下の通りである：
図１は機械的に作動する排出手段を備えた本発明の機械のブロック略図である。 図２は圧縮空気の手段による吹き出し弁の動作による排出手段を備えた本発明の機械のブロック略図である。

本発明の好ましい実施の態様
前記の図面から理解されるように、本発明は第一のコンベヤベルト（１）の入口に置かれた振動フーダー（３）を備えた、２層に積み重ねたコンベヤベルト（１，２）を含む。前記フィーダー（３）は分類される材料の部分(4a, 4b, 4c, 4d)を供給する。

第一のコンベヤベルト（１）はその出口に最も近い部分に渦電流発生装置（５）を持ち、ある非鉄伝導金属部分(4a, 4b)が飛び出し、２つの連続する分別(61 , 62)トレイ上に乗り、金属部分の２つの出口を作り(4a, 4b)、それらの出口はアルミニウムの様な遠くまで飛ばすことのできるこれらの材料の部分（４a）の第一の出口、そして他の飛び出す金属の部分(4b)の第二の分別トレイ（62）を含む。渦電流（５）により影響を受けない金属の部分(4c, 4d)は第一のコンベヤベルト（１）と第二のコンベヤベルト（２）の最初の部分にある分別トレイ（62）の間に落ちる。

前記第二のコンベヤベルト（2）は電磁センサー（７）の横方向バーの下であって、その端に非金属材料部分（４ｃ）を適当な出口に落とす排出バーを持ち、又はもしそれらが電磁センサー（７）によって金属として検出される場合は、前記金属を別ルートで分別トレイに他の金属用の出口から送り、その出口で排出される前記金属は渦電流（７）に反応しないステンレス鋼及び層状銅ケーブルが主である。

排出手段は、図1に示す様に、主に、周期振動する機械的指（８）からなっており、電磁石（８１）をプッシャーとして操作する。

代替的な実施の態様においては、図２に示す様に、排出手段は第二のコンベヤベルト（２）の全幅に亙り横方向に置かれた一連の吹き出し弁（９）より成り、前記弁（９）は対応する動作をする様に対応する電磁センサー（７）と関連させてあって、圧縮空気が圧縮空気設備（９１）から供給される。

本発明の性質及び好ましい実施の態様が十分説明されており、請求項に記載された本発明の本質的な特徴を変えることを意味しない限り、前記材料、記載された要素の形、サイズ及び配置を変形させたものは、本発明の範囲に属することを了解すべきである。

Claims (9)

1. バルク材料取扱いにおける、スクラップ材料部分(4a, 4b, 4c, 4d)流れ、都市及び産業廃棄物、廃棄電子機器又は他の廃棄物より発生する非鉄金属及びステンレス鋼の分離のための方法であって、
   ―初期渦電流（５）（フーコー電流）の適用により、残りの材料流の部分（4c, 4d)に比べてより遠くに飛ぶ非鉄及び導電性材料部分(4a, 4b)の少なくとも第一の選択部分を分離すること；及び
   ―電磁センサー（７）を用いて金属を分析することにより材料部分（4c, 4d)中の金属を検出し、そして前記金属を機械的排出手段により分離して、ステンレス鋼、被覆銅ケーブル等の様な金属材料部分（4d)を非金属部分（4c)から分離するステップを含む、前記方法。
2. バルク材料取扱いにおける非鉄金属及びステンレス鋼の分離装置であって：
   材料部分（4a, 4b, 4c, 4d) 流れのための2つの連続するコンベヤベルト（１，２）を含み、第一のコンベヤベルト（１）は渦電流（５）（フーコー電流）分離機、渦電流（７）の効果により排除される材料の非鉄金属部分（4a, 4b）のための少なくとも一つの第一の分離トレイ（６２）を備え、第二のコンベヤベルト（２）は渦電流（５）の適用後に残りの材料の部分（4c, 4d)を受ける様に配置され；電磁金属センサー（７）及び前記電磁金属センサー（７）により制御される選択的排出手段を含み、前記排出手段は第二のコンベヤベルト（２）の出口で重力により落下する材料の残りの部分（4c, 4d)を主要対象とし；及び材料の第二の分別トレイ（６３）を含み、材料は排出手段により押されて主にステンレス鋼よりなる材料部分（4d)の流れを生成し第三の出口において作り出し、材料の残りの非金属部分（３c）から分離される、
   を含む前記装置。
3. 請求項２の装置であって、第一のコンベヤベルト（１）に最も近いトレイ（６１）により回収される他の部分（4b）と比較して更により遠くに飛ぶこれらの部分（4a）、好ましくはアルミニウム、を分離するためのトレイ（６１）を更に含む、前記装置。
4. 請求項２の装置であって、前記材料流が漸次搬入される第一のコンベヤベルト（１）の入口に振動フィーダー（３）を含む、前記装置。
5. 請求項２の装置であって、前記渦電流（５）が第一のコンベヤベルト（１）の最端で使用される、前記装置。
6. 請求項２の装置であって、前記電磁金属センサー（７）がステンレス鋼のような金属材料の部分（4d)を検出するように調整される、前記装置。
   
7. 請求項２の装置であって、前記電磁金属センサー（７）が選択的検出のために第二のコンベヤベルト上に横方向バーとして配置される、前記装置。
8. 請求項２又は７の装置であって、前記排出手段は高さが調整可能な機械的指（８）の横方向のバーよりなり、材料部分（４ｄ）を分離トレイ（６３）に別のルートにより送るために電磁金属センサー（７）に連結されている、前記装置。
9. 請求項２又は７装置であって、前記排出手段は、圧縮空気の弁（９）の横方向バーよりなり、材料部分（４ｄ）を分離トレイ（６３）に別のルートにより送るために電磁金属センサー（７）に連結されている、前記装置。

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