JP5370167B2 - 低品位鉄スクラップの原料化方法および原料化装置 - Google Patents

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Description

本発明は、銅線などの非鉄分が混入した低品位の鉄スクラップ（低品位鉄スクラップ）から、銅線などの非鉄分を除去して、高級鋼材用の製鉄原料として再利用可能な高純度の鉄スクラップ（高純度鉄スクラップ）を得る方法および装置に関するものである。
従来から、廃自動車や建築廃材に由来する鉄スクラップは、電炉製鉄法において、電炉での製鉄原料（鉄源）として利用されている。その際は、スクラップ工場で、廃自動車などを破砕し、磁力選別機で鉄主体のスクラップ（鉄スクラップ）を選別回収した後、貯蔵や搬送に都合のよいように、所定の形状にプレス成形されたり、裁断して結束されたりして、出荷されている。電炉工場では、入荷した鉄スクラップを解して、電炉に投入し、鉄源として利用している（例えば、特許文献１参照）。
なお、後述する［発明を実施するための形態］において、下記の特許文献２を引用するので、ここに併せて記載しておく。
特開平１０−１９５５１６号公報 特開平１０−２２５９３０号公報
近年、鉄スクラップの利用拡大の観点から、高炉製鉄法においても、高炉溶銑に鉄スクラップを混合し、転炉やトピードカーなどの精錬設備に投入して、製鉄原料（鉄源）として活用するようになってきた。
しかし、その際に、高級鋼材用の製鉄原料とするためには、従来は問題とならなかった鉄スクラップ中の銅線やプラスチック類などの非鉄混入物を十分に分離・除去して、高純度の鉄スクラップとする必要がでてきた。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、銅線などの非鉄分が混入した低品位鉄スクラップから、銅線などの非鉄分を除去して、高級鋼材用の製鉄原料として再利用可能な高純度鉄スクラップを的確に得ることができる低品位鉄スクラップの原料化方法および原料化装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
［１］銅線が混入した低品位鉄スクラップを破砕機によって破砕し、その破砕混合物に対して、揺動反発式選別機によって、鉄分と絡み合っている銅線をほぐした後、磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収することを特徴とする低品位鉄スクラップの原料化方法。
［２］揺動反発式選別機のスクリーンが無孔状であることを特徴とする前記［１］に記載の低品位鉄スクラップの原料化方法。
［３］回収した高品位鉄スクラップを製鉄原料として利用することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の低品位鉄スクラップの原料化方法。
［４］銅線が混入した低品位鉄スクラップを破砕するための破砕機と、前記破砕機によって破砕後の破砕混合物中の鉄分と絡み合っている銅線をほぐすための揺動反発式選別機と、磁性物と非磁性物に選別するための磁力選別機と、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収する回収機構とを備えていることを特徴とする低品位鉄スクラップの原料化装置。
［５］揺動反発式選別機のスクリーンが無孔状であることを特徴とする前記［４］に記載の低品位鉄スクラップの原料化装置。
本発明においては、低品位鉄スクラップから、銅線などの非鉄分を除去して、高級鋼材用の製鉄原料として再利用可能な高純度鉄スクラップを的確に得ることができる。これにより、従来、自動車外板などの高級鋼材製造の鉄源としては利用できなかった低品位鉄スクラップを大量利用して高級鋼材を効率よく製造することができるようになる。
本発明の一実施形態における処理フロー図である。 本発明の一実施形態における処理手順の模式図である。 本発明の実施例の結果を示す図である。
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態における処理フロー図であり、図２は処理手順の模式図である。
まず、銅線等の非鉄分が混入した低品位鉄スクラッップ１１を、破砕機２１によって、大よそ１５０ｍｍ程度の大きさの塊（中塊）に破砕する。
この後、この破砕混合物（鉄分１と銅線２が混合）１２から鉄分１を磁力選別することで、高純度鉄スクラップを得ることができればよいが、破砕混合物１２では銅線２が鉄分１に絡み付いており、そのままの状態では適切に磁力選別を行うことが難しい。
そこで、揺動反発式選別機（揺動回転式選別機）２２によって破砕混合物１２をほぐし、鉄分１への銅線２の絡み付きを無くしてから、破砕混合物１２の磁力選別を行う。
ちなみに、揺動反発式選別機は、前記特許文献２にも記載されているように、クランク軸の回転により搭載物を傾斜上方に送るような揺動運動（振幅は３０ｍｍ以上）をする傾斜スクリーン上に被選別物を投入し、被選別物を構成する物体の重量、形状および硬度の差により傾斜スクリーン上で反発する弾道が異なることを利用して、被選別混合物を選別する形態選別装置である。なお、ここでは、揺動反発式選別機の傾斜スクリーンは無孔状であることが好ましい。
このような揺動反発式選別機２２に、鉄分１と銅線２とが混合した破砕混合物１２を投入すると、反発の強い鉄分１は大きく跳ねる搬送挙動を示し、反発の小さい銅線２はスクリーン上を傾斜下方向に向かって移動する。
これにより、鉄分１と絡み合っていた銅線２がほぐされ、次の振動コンベア２３に移送されたときには、搬送物１３（破砕混合物１２）の上層に鉄分１があり、下層に銅線２があるようになる。
その結果、次の磁力選別機（ドラム式磁選機または吊り下げ磁選機）２４での磁性物１４（鉄分１）と非磁性物１５（銅線２）との選別が容易になる。
そして、磁力選別機２４で磁性物１４として選別された破砕物（鉄分１）は、高純度な鉄スクラップ（高品位鉄スクラップ）となっており、高級鋼材用の製鉄原料として再利用することができる。
本発明の実施例を述べる。
本発明例として、上記の本発明の一実施形態に基づいて低品位鉄スクラップの原料化を行った。すなわち、図１に示した処理フローによって低品位鉄スクラップ１１から鉄分１を回収した。なお、使用した低品位鉄スクラップ１１は、等級Ｈ２のスクラップであり、銅線を０．１〜０．８ｗｔ％含んでいた。
そして、本発明例では、図１に示した処理フローにおいて、各工程の詳細を以下のようにした。
・破砕機２１はハンマークラッシャを用いた。
・揺動反発式選別機２２の振幅は４５ｍｍ、回転数は１６０ｒｐｍであった。
・振動コンベア２３の振幅は５ｍｍ、周波数は１２００Ｈｚであった。
・磁力選別機２４は永久磁石式吊り下げ磁力選別機を用い、磁力は１２００Ｇであった。
処理量は、１３ｔ／ｈであった。
これに対して、比較例として、図１に示した処理フローにおいて、揺動反発式選別機２２を用いずに、低品位鉄スクラップ１１から鉄分１を回収した。
図３に、本発明例と比較例のそれぞれにおいて、磁力選別機２４により回収された回収物（磁選回収物）１に含まれていた銅線の割合ｗｔ％を示す。
図３に示すように、本発明例では、磁選回収物１に含まれていた銅線の割合（銅含有率）が比較例に比べて大幅に下がっており、本発明によって低品位鉄スクラップから鉄分を高純度で回収できることが確認された。
１ 鉄分
２ 銅線
１１ 低品位鉄スクラップ
１２ 破砕混合物
１３ 搬送物
１４ 磁性物
１５ 非磁性物
２１ 破砕機
２２ 揺動反発式選別機
２３ 振動コンベア
２４ 磁力選別機

Claims (5)

  1. 銅線が混入した低品位鉄スクラップを破砕機によって破砕し、その破砕混合物に対して、揺動反発式選別機によって、鉄分と絡み合っている銅線をほぐした後、磁力選別機によって磁性物と非磁性物に選別し、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収することを特徴とする低品位鉄スクラップの原料化方法。
  2. 揺動反発式選別機のスクリーンが無孔状であることを特徴とする請求項１に記載の低品位鉄スクラップの原料化方法。
  3. 回収した高品位鉄スクラップを製鉄原料として利用することを特徴とする請求項１または２に記載の低品位鉄スクラップの原料化方法。
  4. 銅線が混入した低品位鉄スクラップを破砕するための破砕機と、前記破砕機によって破砕後の破砕混合物中の鉄分と絡み合っている銅線をほぐすための揺動反発式選別機と、磁性物と非磁性物に選別するための磁力選別機と、磁性物として選別されたものを高品位鉄スクラップとして回収する回収機構とを備えていることを特徴とする低品位鉄スクラップの原料化装置。
  5. 揺動反発式選別機のスクリーンが無孔状であることを特徴とする請求項４に記載の低品位鉄スクラップの原料化装置。
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