JP2014166602A - Metal sorting apparatus and odd-shaped metal sorting method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顆粒状金属に混入している異形金属の分離方法に関する。 The present invention relates to a method for separating a deformed metal mixed in a granular metal.
金属チタンあるいはチタン合金は、航空機材料のみならず、近年では民生用熱交換器や建築物の構造材あるいは屋根材等に幅広く利用されている。 Metallic titanium or titanium alloys are widely used not only for aircraft materials, but also for consumer heat exchangers, building structural materials, roofing materials, and the like in recent years.
前記した金属チタンあるいはチタン合金は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンとし、これを還元性金属で還元するクロール法でスポンジチタンを得、このスポンジチタンを電子ビーム溶解炉や真空アーク溶解炉にて溶解して金属チタンインゴットあるいはチタン合金インゴットとしてから、鍛造あるいは圧延工程を経て、板材等の形に加工してユーザーに出荷される。 The above-mentioned metal titanium or titanium alloy is obtained by chlorinating titanium ore to titanium tetrachloride and obtaining sponge titanium by a crawl method in which this is reduced with a reducing metal, and this sponge titanium is applied to an electron beam melting furnace or a vacuum arc melting furnace. After being melted and made into a metal titanium ingot or titanium alloy ingot, it is processed into a plate or the like through a forging or rolling process and shipped to the user.
前記した電子ビーム溶解炉においては、溶解原料であるスポンジチタンを振動フィーダを介してそのまま電子ビーム溶解炉に供給することができる。このため、電子ビーム溶解炉に供給するスポンジチタンは、できる限り粒度が均一で、また、形状も好ましいとされている。 In the above-mentioned electron beam melting furnace, sponge titanium, which is a melting raw material, can be supplied as it is to the electron beam melting furnace through a vibration feeder. For this reason, it is said that the titanium sponge supplied to the electron beam melting furnace is as uniform in particle size as possible and has a preferable shape.
クロール法で製造されるスポンジチタンは、四塩化チタンの還元工程で製造されたスポンジチタンの大塊をプレス切断して小塊とし、更にこれをジョークラッシャー等で所定の大きさまで粉砕整粒されてから製品として出荷される。しかしながら、この破砕整粒方法で製造されるスポンジチタンの大半は顆粒状のスポンジチタンであるが、中には、細長い異形のスポンジチタンも生成されて製品の中に混入される場合がある。 The sponge titanium produced by the crawl method is obtained by press-cutting a large mass of titanium sponge produced in the titanium tetrachloride reduction process into small lumps, and further pulverizing and sizing this to a predetermined size with a jaw crusher or the like. Shipped as a product. However, most of the sponge titanium produced by this crushing and sizing method is granular sponge titanium, and in some cases, a long and narrow deformed sponge titanium is also produced and mixed in the product.
このような異形のスポンジチタンが製品中に混入すると、スポンジチタンを電子ビーム溶解炉に供給する場合、フィーダ途中でブリッジを形成する原因となる場合があり、好ましくないとされる。 When such a deformed sponge titanium is mixed in the product, when the sponge titanium is supplied to the electron beam melting furnace, a bridge may be formed in the middle of the feeder, which is not preferable.
また、真空アーク溶解炉では、スポンジチタンをプレス成形して電極をなし、これを溶解してインゴットが形成されているが、前記したような細長い形状のスポンジチタンが電極用のスポンジチタンに混入していると、溶接接合で構成される電極の強度を低下させる場合がある。このため、真空アーク溶解用の電極を製造する場合の原料スポンジチタンの形状もできる限り揃っている方が好ましいとされる。 In vacuum arc melting furnaces, sponge titanium is press-molded to form an electrode, and this is melted to form an ingot. However, the elongated sponge titanium as described above is mixed into the electrode sponge titanium. If so, the strength of the electrode formed by welding may be lowered. For this reason, it is preferable that the shape of the raw material sponge titanium in the case of manufacturing an electrode for vacuum arc melting is as uniform as possible.
このため、クロール法で製造されたスポンジチタンを破砕整粒して製造された顆粒状スポンジチタンに含まれる異形のスポンジチタンは、目視選別により事前に分離除去されている。 For this reason, the deformed sponge titanium contained in the granular sponge titanium produced by crushing and sizing the sponge titanium produced by the crawl method is separated and removed in advance by visual sorting.
このような目視選別は、人手が掛かるのみならず、見落としが発生することにより、前記したような異形のスポンジチタンを完全に分離除去することができず改善が求められている。 Such visual sorting is not only labor intensive, but also causes oversight, so that the above-mentioned deformed sponge titanium cannot be completely separated and removed, and improvement is required.
上記したスポンジチタン粒の異物除去については、スポンジチタン粒に対してハロゲン光を照射し、その反射光をＲＧＢに分解して、それぞれのＲＧＢ強度および自乗平均よりスポンジチタン中の含まれている異物を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Regarding the foreign matter removal of the sponge titanium particles described above, the sponge titanium particles are irradiated with halogen light, the reflected light is decomposed into RGB, and the foreign matters contained in the titanium sponge from the respective RGB intensity and root mean square There is known a method of detecting (see, for example, Patent Document 1).
上記方法では、着色したスポンジチタンやスポンジチタン以外の異物を分離除去する手段としては有効であるが、形状に起因するスポンジチタンの異物に対して、検出することは難しく、解決手段が望まれている。 The above method is effective as a means for separating and removing colored sponge titanium and foreign substances other than sponge titanium, but it is difficult to detect the sponge titanium foreign substances caused by the shape, and a solution means is desired. Yes.
このように、クロール法で製造された顆粒状スポンジチタン中に含まれる異形のスポンジチタンを効率良く、分離除去できる方法が求められている。 Thus, there is a need for a method that can efficiently separate and remove irregularly shaped sponge titanium contained in granular sponge titanium produced by the crawl method.
本発明は、スポンジチタン粒に混入する異形スポンジチタンを効率よく分離することができる装置およびこれを用いたスポンジチタンに含まれる異形スポンジチタンの分離方法の提供することにある。 It is an object of the present invention to provide an apparatus that can efficiently separate irregularly shaped sponge titanium mixed in sponge titanium particles and a method for separating the irregularly shaped sponge titanium contained in the sponge titanium using the apparatus.
かかる実情に鑑みて前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきたところ、スポンジチタン大塊を粉砕整粒して製造されたスポンジチタン粒を、底面の一部に開口部を設けた選別装置を通過させることにより、異形のスポンジチタンチタンと正常な形状のスポンジチタンを効率よく分離することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 In view of this situation, the inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problems. It has been found that by passing it through, it is possible to efficiently separate the irregular-shaped sponge titanium titanium and the normal-shaped sponge titanium titanium, and the present invention has been completed.
即ち、本発明に係る顆粒状金属から異形金属を分離する金属選別装置は、金属の送出部と、この送出部の途上に設けられた開口部を備え、金属の送出方向に直交する送出部の断面形状は、波型あるいはＷ型であって、波型あるいはＷ型における谷部の延在方向と直交する方向に、または、谷部であって谷部の延在方向に沿う方向に開口部が形成されていることを特徴としている。 That is, a metal sorting apparatus for separating a deformed metal from a granular metal according to the present invention comprises a metal delivery part and an opening provided in the middle of the delivery part, and the delivery part orthogonal to the metal delivery direction. The cross-sectional shape is corrugated or W-shaped, and the opening is in a direction perpendicular to the extending direction of the valley in the corrugated or W-shaped, or in the direction along the extending direction of the trough. It is characterized by being formed.
また、本発明においては、谷部の延在方向の開口部の長さが、顆粒状金属に混入している異形金属の長径の最小値よりも短いことを好ましい態様としている。 Moreover, in this invention, it is set as the preferable aspect that the length of the opening part of the extending direction of a trough part is shorter than the minimum value of the major axis of the deformed metal mixed in the granular metal.
本発明に係る顆粒状金属からの異形金属の選別方法は、前記した金属選別装置を用いることを特徴とするものである。 The method for sorting deformed metals from granular metals according to the present invention is characterized by using the above-described metal sorting apparatus.
また、本発明においては、異形金属を開口部から落下させずに選別装置の送出部に残し、それ以外の顆粒状金属を開口部から落下させて異形金属から分離して回収することを好ましい態様としている。 Further, in the present invention, it is preferable that the deformed metal is not dropped from the opening but left in the sending part of the sorting device, and the other granular metal is dropped from the opening and separated from the deformed metal and collected. It is said.
本発明に係る金属選別装置および同選別装置を用いた異形金属の選別方法を用いることにより、顆粒状金属中の異形金属を効率よく分離除去することができるという効果を奏するものである。 By using the metal sorting apparatus according to the present invention and the deformed metal sorting method using the same sorter, the deformed metal in the granular metal can be efficiently separated and removed.
本発明の最良の実施形態について図面を用いて以下に説明する。
図１は、本発明に係る異形金属選別装置Ｍの基本原理を表している。金属選別装置Ｍにおいては、振動フィーダ１が水平面より所定の角度傾斜されて設置され、矢印で示すように上流側から選別対象の金属３が送出される。選別対象金属３は、正規品である顆粒状金属３ａと、非正規品である異形金属３ｂからなる。
The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the basic principle of a deformed metal sorting apparatus M according to the present invention. In the metal sorting apparatus M, the
ここで、正規品の顆粒状金属とは、アスペクト比が比較的１に近いか所定の値より小さいものを意味し、非正規品の異形金属とは、顆粒状金属と比較してアスペクト比が所定の値よりも大きく比較的長径のものを意味する。しかしながら、スポンジチタン製品のロットごとに許容される形状が定められ、正規・非正規の区分は、それにより変化するものであり、本発明においては、厳密にアスペクト比が特定の数値に限定されるものではない。 Here, the regular granular metal means that the aspect ratio is relatively close to 1 or smaller than the predetermined value, and the irregular shaped irregular metal means that the aspect ratio is smaller than that of the granular metal. It means a relatively large diameter larger than a predetermined value. However, the allowable shape is determined for each lot of sponge titanium products, and the regular / non-regular classification changes accordingly, and in the present invention, the aspect ratio is strictly limited to a specific numerical value. It is not a thing.
本発明においては、図１に示すように、振動フィーダ１の途中に開口部２が形成されており、振動フィーダ１を金属３が通過する間に、開口部２より正規形状の顆粒状金属３ａが落下して開口部２の下方に設けられた容器４ａに回収され、異形金属３ｂは、前記開口部２よりも大きい（あるいは長い）ので、開口部２から落下しないで、振動フィーダ１の下流に設けた容器４ｂに回収される。
In the present invention, as shown in FIG. 1, an opening 2 is formed in the middle of the
前記装置構成を用いることにより、金属３中に含まれる顆粒状金属３ａと異形金属３ｂを効率よく分離除去することができるという効果を奏するものである。
By using the apparatus configuration, it is possible to efficiently separate and remove the
１．第１実施形態
図２は、本発明に係る異形金属選別装置にかかるより具体的な装置構成を表している。
本実施態様においては、振動フィーダ１として波板状のフィーダ１ａが用いられる。本実施態様に係る開口部２ａは、波板状フィーダ１ａの谷部に設けることを好ましい態様とするものである。
1. First Embodiment FIG. 2 shows a more specific apparatus configuration according to a deformed metal sorting apparatus according to the present invention.
In the present embodiment, a corrugated feeder 1 a is used as the
図２における開口部２の長さｌは、分離したい異形金属３ｂの最小長さＬよりも長くなるように形成することが好ましい。前記したような開口部２ａを形成することにより、金属３中に含まれる異形金属３ｂ（長径金属）は、開口部２ａより落下することなく、振動フィーダ１ａの下流に設けた容器に効率よく分離除去することができるという効果を奏するものである。
The
これに対して長径品でないいわゆる正規の顆粒状金属３ａは、前記開口部２ａより下方に落下する。このようにして、顆粒状金属３ａのみを回収して、製品として出荷することができるという効果を奏するものである。
In contrast, a so-called regular
また、波板状フィーダ１ａを用いることにより、全ての異形金属３ｂは、波板の谷部に嵌まり、その長径方向の向きが送出方向に揃えられる。これにより、異形金属３ｂが斜めに開口部２ａに進入するなどして誤選別されることを抑制することができる。
Moreover, by using the corrugated sheet feeder 1a, all the
以上のように、前記異形金属３ｂが長径金属粒である場合に、選別を効果的に実施することができるという効果を奏するものである。
As described above, when the
２．第２実施形態
図３は、本発明に係る別の好ましい態様を表している。本実施態様においては、波板状フィーダの途中に、波板状フィーダの全体を横切るような開口部２ｂを形成したことを好ましい態様とするものである。
2. Second Embodiment FIG. 3 shows another preferred embodiment according to the present invention. In the present embodiment, it is preferable to form an opening 2b that crosses the entire corrugated feeder in the middle of the corrugated feeder.
前記したような開口部２ｂを設けることで、選別対象金属３中に含まれている正規品の顆粒状金属３ｂを前記開口部２ｂより落下させる一方、異形金属３ｂは、開口部２ｂから落下することなく、開口部２ｂをまたぐようにして上流側波板状フィーダ１ｂから下流側波板フィーダ１ｃに達して、その後、異形金属容器４ｂに回収させることができる、という効果を奏するものである。
By providing the opening 2b as described above, the regular
なお、開口部長さｃｇは、顆粒状金属３ａに含まれる異形金属３ｂの最小長さＬに応じて、適宜設定できるような構造とすることが好ましい。
In addition, it is preferable that the opening length cg has a structure that can be appropriately set according to the minimum length L of the
このように、第２実施形態では、開口部２ａが固定的に形成された第１実施形態とは異なり、上流側波板状フィーダ１ｂと下流側波板状フィーダ１ｃとの間隔を各ロット毎に調整することにより、顆粒状金属３ａの外形の許容範囲に応じた適切な装置構成とすることができるという効果を奏するものである。
Thus, in the second embodiment, unlike the first embodiment in which the
本発明においては、前記波板状フィーダの断面は、いわゆる波板であっても良いが、Ｗ状の形態であっても本発明の効果を効率よく発揮させることができるという効果を奏するものである。 In the present invention, the cross section of the corrugated feeder may be a so-called corrugated sheet, but the effect of the present invention can be exhibited efficiently even in a W-shaped form. is there.
また、図２および図３に示したような波板状のフィーダを採用することにより、顆粒状金属３ａ中に含まれる異形金属３ｂを、顆粒状金属３ａの流れに沿って整列させることができ、その結果、波板状フィーダの途中に設けた開口部を効率よく跨がせることができ、その結果、顆粒状金属に含まれる正規品から効率よく分離除去することができるという効果を奏するものである。
Further, by adopting a corrugated sheet feeder as shown in FIGS. 2 and 3, the
上記図３に示した実施態様にける波板状のフィーダに設けたスリットを挟んだ上流側フィーダに対して、下流側のフィーダの鉛直位置は、上流側のフィーダの延長線に対して、僅かに下方にずらした位置に配置させることが好ましい。 With respect to the upstream feeder sandwiching the slit provided in the corrugated sheet feeder in the embodiment shown in FIG. 3, the vertical position of the downstream feeder is slightly relative to the extension line of the upstream feeder. It is preferable to arrange in a position shifted downward.
前記したような装置構成とすることにより、上流側のフィーダで選別された長径品のスポンジチタンを効率よく下流側のフィーダに供給させることができる、という効果を奏するものである。 By adopting the apparatus configuration as described above, it is possible to efficiently supply the sponge titanium having a long diameter selected by the upstream feeder to the downstream feeder.
本発明においては、顆粒状金属３ａとして、クロール法で製造されたスポンジチタン大塊を破砕・整粒して製造されたスポンジチタンの正規品を想定しており、これに含まれる長径の異形スポンジチタンを効率よく分離除去することができるという効果を奏するものである。
In the present invention, as the
以上、本発明に係る異形金属の選別装置を用いることにより、顆粒状金属に含まれる長径品を効率よく分離除去することができる、という効果を奏するものである。 As described above, there is an effect that the long-diameter product contained in the granular metal can be efficiently separated and removed by using the deformed metal sorting apparatus according to the present invention.
１．原料
１）顆粒状金属：スポンジチタン（１ｍｍ〜３／４”）
２）分離したい異形金属：全長が５０ｍｍ以上の細長スポンジ
２．異形金属選別装置
１）振動フィーダ：図２に示す波板状フィーダ
２）開口部長さ：１７ｍｍ
1. Raw material 1) Granular metal: Sponge titanium (1mm-3 / 4 ")
2) Deformed metal to be separated: Elongated sponge with a total length of 50 mm or more Deformed metal sorting device 1) Vibrating feeder: corrugated sheet feeder shown in Fig. 2) Opening length: 17mm
［実施例１］
上記したスポンジチタン１００Ｋｇを図２に示す装置を使用して、同スポンジチタンに含まれる長径品の選別処理を行なった。処理に要した時間は、２分であり、分離された長径品の回収率は、９２％であった。
[Example 1]
Using the apparatus shown in FIG. 2 for the above-mentioned sponge titanium 100 kg, the long diameter product contained in the sponge titanium was selected. The time required for the treatment was 2 minutes, and the recovery rate of the separated long diameter product was 92%.
［実施例２］
上記したスポンジチタン１００Ｋｇを図３に示す装置を使用して、同スポンジチタンに含まれる長径品の選別処理を行なった。処理に要した時間は、２分であり、分離された長径品の回収率は、９８％であった。
[Example 2]
Using the apparatus shown in FIG. 3, 100 kg of the above-described sponge titanium was used to select a long diameter product contained in the sponge titanium. The time required for the treatment was 2 minutes, and the recovery rate of the separated long diameter product was 98%.
［比較例］
上記したスポンジチタン１００Ｋｇを図２または３に示す装置を使用しないで、全量目視検査により、スポンジチタン中に含まれる長径品を分離した。この際の処理に要した時間は、１０．９分であり、分離された長径品の回収率は、９０％回収であった。
[Comparative example]
Without using the apparatus shown in FIG. 2 or 3 for the above-mentioned sponge titanium 100 kg, the long diameter product contained in the sponge titanium was separated by visual inspection. The time required for the treatment at this time was 10.9 minutes, and the recovery rate of the separated long diameter product was 90% recovery.
以上の実施例および比較例により、スポンジチタン中に含まれる長径品の回収率の改善効果が確認された。 From the above Examples and Comparative Examples, the effect of improving the recovery rate of the long diameter product contained in the sponge titanium was confirmed.
本発明は、顆粒状金属中に含まれる異形金属の効率的な選別装置およびこれを使用した選別方法を提供するものである。 The present invention provides an efficient sorting device for deformed metals contained in granular metal and a sorting method using the same.
１、１ａ…振動フィーダ、
１ｂ…上流側フィーダ、
１ｃ…下流側フィーダ、
２、２ａ、２ｂ…開口部、
３…選別対象金属、
３ａ…顆粒状金属（正規品）、
３ｂ…異形金属（非正規品、長径品）、
４ａ、４ｂ…回収容器。
1, 1a ... vibrating feeder,
1b: Upstream feeder,
1c: downstream feeder,
2, 2a, 2b ... opening,
3 ... Selection target metal,
3a ... Granular metal (genuine),
3b ... deformed metal (non-regular product, long-diameter product),
4a, 4b ... Recovery containers.
Claims (4)
前記選別装置は、前記金属の送出部と、この送出部の途上に設けられた開口部を備え、
前記金属の送出方向に直交する前記送出部の断面形状は、波型あるいはＷ型であって、
前記波型あるいはＷ型における谷部の延在方向と直交する方向に、または、谷部であって谷部の延在方向に沿う方向に開口部が形成されていることを特徴とする金属選別装置。 A metal sorting device for separating a deformed metal from a granular metal,
The sorting device includes a delivery part of the metal and an opening provided in the middle of the delivery part,
The cross-sectional shape of the delivery part orthogonal to the delivery direction of the metal is a wave shape or a W shape,
Metal selection characterized in that an opening is formed in a direction perpendicular to the extending direction of the troughs in the corrugated or W-shaped or in a direction along the extending direction of the troughs. apparatus.
The deformed metal is not dropped from the opening but left in the delivery section of the sorting device, and the other granular metal is dropped from the opening and separated from the deformed metal and collected. The method for selecting a deformed metal from the granular metal according to claim 3.
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