JP5710773B2 - スクラップ圧縮体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スクラップ圧縮体及びその製造装置に係り、特に、溶解性が向上し、重さごまかしをあらかじめ防止するようにしたスクラップ圧縮体と、このスクラップ圧縮体を製造する製造装置に関する。

本発明は、２０１０年１０月２７日付で出願された大韓民国特許出願第１０−２０１０−０１０５２９５号の出願日の利益を主張し、その全内容は本明細書に含まれる。

電気炉は原料として屑鉄、すなわちスクラップを使用する。

前記スクラップを炉内に装入し、電極棒でアークを発生させることにより発生する熱によってスクラップを溶解させることで、連続鋳造に使われる溶鋼を生産する。

前記スクラップは、生活廃品、建設廃材、各種製造産業の副産物、及び使用年限の終わった廃棄物から収集される。

本発明は、電気炉内でなだらかに溶解可能であり、電気炉メーカーに納品されるときに重さごまかしを防止するようにしたスクラップ圧縮体を提供することにその目的がある。

また、前記のようなスクラップ圧縮体を製造することができるスクラップ圧縮体の製造装置を提供することにさらに他の目的がある。

前記のような目的を達成するための本発明によるスクラップ圧縮体は、スクラップが六面体形状に圧縮されてなり、互いに対向する面（opposite faces）を貫通する貫通孔（through-hole）が形成されていることを特徴とする。

また、前記スクラップは、直方体または正六面体の形状に圧縮されていることを特徴とする。

また、前記貫通孔は、前記スクラップ圧縮体の中心を貫通し、互いに直交する形態に複数形成されていることを特徴とする。

一方、本発明によるスクラップ圧縮体の製造装置は、スクラップ圧縮空間をなすハウジングと、前記ハウジングの排出口に挿入されて固定状態を維持し、スクラップ圧縮の終了後、前記排出口を開放する支持ドアと、前記ハウジングの投入口に挿入され、前記ハウジングの内部に供給されたスクラップを前記支持ドア側に圧縮してスクラップ圧縮体を成形する圧縮板と、前記圧縮板によるスクラップ圧縮に先立ち、前記スクラップ圧縮空間に挿入されて前記スクラップ圧縮体に貫通孔を形成するコアとを含む。

また、前記コアは、前記ハウジングの下部に配置され、前記ハウジングの下面に形成された出入口を通じて上下方向に昇降して出入することを特徴とする。

また、前記コアは、前記支持ドアの前面に装着されていることを特徴とする。

また、前記コアは、円柱状または円錐状であることを特徴とする。

また、前記コアは、端部に行くほど断面積が減少する形状に形成されていることを特徴とする。

また、前記ハウジングの排出口外側の両側部に、前記ハウジングから排出された前記スクラップ圧縮体を押し付けて固定する押圧板が備えられていることを特徴とする。

また、前記ハウジングの両側面に形成された出入口を通じて進入して前記コアの両側面に密着するサイドコアが備えられていることを特徴とする。

また、前記圧縮板を前進させて、前記スクラップ圧縮体を前記ハウジングの外部に排出させるようになっていることを特徴とする。

また、前記ハウジングの投入口が高く排出口が低くなるように前記ハウジングを傾けて、前記スクラップ圧縮体を前記ハウジングの外部に排出するようになっていることを特徴とする。

以上説明したような本発明によれば、前記貫通孔を通じてスクラップ圧縮体の内部への熱伝逹がなだらかになされるため、スクラップ圧縮体の溶解性が向上する効果がある。

また、前記貫通孔を通じてスクラップ圧縮体の内部を観察することができるため、スクラップ圧縮体の製造の際、その内部に屑鉄以外の重量物を挿入して行われるスクラップ圧縮体の重さごまかしを防止することができる。

また、本発明による製造装置によって前記スクラップ圧縮体を製造することができる。

本発明によるスクラップ圧縮体の斜視図である。 本発明によるスクラップ圧縮体の他の実施例を示す斜視図である。 本発明によるスクラップ圧縮体の製造装置の構成を示す正面図である。 図３のコアの変形実施例を示す図である。 本発明によるスクラップ圧縮体製造装置の他の実施例の構成を示す正面図である。 図５のコアの変形実施例を示す図である。 図５に示す製造装置を平面で示すものであり、スクラップ圧縮体固定装置をさらに備えた状態を示す平面図である。 本発明によるスクラップ圧縮体の製造装置のさらに他の実施例の構成を示す平面図である。

以下、本発明を添付の例示図に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、本発明によるスクラップ圧縮体Ｓは、直方体形（主に、正六面体形）のものであり、互いに対向する面を貫通する貫通孔ｈが形成されていることを特徴とする。

また、前記貫通孔ｈは、前記スクラップ圧縮体Ｓの中心部を貫通するように形成されている。

前記のように、スクラップ圧縮体Ｓに貫通孔ｈが形成されると、個別スクラップ圧縮体の重量が減少して取扱い及び運搬が容易になる。

特に、電気炉に投入して溶解させるとき、熱が前記貫通孔を通じて直接スクラップ圧縮体の内部に伝達されてスクラップ圧縮体の溶解性が向上する。

すなわち、熱源の熱がスクラップ圧縮体の外部表面から中心側に徐々に伝達されるものではなく、前記貫通孔を通じてスクラップ圧縮体の内部に直接伝達されて作用するため、スクラップ圧縮体がよりなだらかで速やかに溶解する。

したがって、電気炉に使われる電力量を減少させることができるため、エネルギー消費量及び所要費用が減少する効果もある。

また、前記のように貫通孔ｈを形成し、スクラップ圧縮体の内部に鉄成分ではない別途の重量物を入れてスクラップ圧縮体の重量をごまかすなどの納品非理をあらかじめ防止することができる。

すなわち、前記別途の重量物は、通常スクラップ圧縮の際、その中心部に配置するため、外部からは全然知ることができないようになっている。前記貫通孔が形成される場合、納品引受者が肉眼で簡単に製品（スクラップ圧縮体）の内部を検査することができるため、不純物の内装による重さごまかしをはっきりと判別して防止することができるようになる。

一方、前記スクラップ圧縮体Ｓには、図２に示すように、複数の貫通孔ｈ１、ｈ２を形成することができる。

また、前記複数の貫通孔ｈ１、ｈ２はいずれもスクラップ圧縮体Ｓの対向面を貫通し、スクラップ圧縮体Ｓの中心を貫通して互いに直交する形態に形成できる。

前記のように複数の貫通孔ｈ１、ｈ２が形成される場合、スクラップ圧縮体Ｓの内部への熱伝逹はより円滑になるため、溶解性が向上し、スクラップ圧縮体Ｓの内部に不正な重量物を隠すことがより難しくなるため、スクラップ圧縮体Ｓの重さごまかし問題を確実に防止することができるようになる。

以下、前記スクラップ圧縮体Ｓを製造する製造装置について説明する。

図３に示すように、本発明によるスクラップ圧縮体の製造装置は、スクラップ圧縮空間をなすハウジング１０と、スクラップ圧縮の際、前記ハウジング１０の排出口（図面の右側開口部）に挿入されて固定状態を維持し、圧縮の終了後、前記排出口を開放する支持ドア２０と、前記ハウジング１０の投入口（図面の左側開口部）に挿入され、ハウジング１０の内部に先に供給されたスクラップを加圧してスクラップ圧縮体Ｓを成形する圧縮板３０と、前記圧縮板３０によってスクラップが圧縮される前にスクラップ圧縮空間に挿入され、スクラップ圧縮の際、スクラップ圧縮体Ｓに貫通孔ｈを形成するコア４０とを含む。

前記ハウジング１０は、内部が中空の四角形管体であり、両端部が開口し、一側（図面の左側）はスクラップ投入口及び前記圧縮板３０の出入口として使われ、他側（図面の右側）は製造されたスクラップ圧縮体Ｓの排出口及び前記支持ドア２０の出入口として使われる。また、前記ハウジング１０の上面に別に開閉ドアが形成され、その開口部を投入口として使うこともできるのは言うまでもない。

前記支持ドア２０、圧縮板３０及びコア４０は、それぞれの油圧シリンダー２５、３５、４５のシリンダーロッドの端部に装着され、前記ハウジング１０の内側方向に前進してから外側方向に後退するようになっている。

前記支持ドア２０と圧縮板３０は、スクラップの圧縮荷重に耐えることができる剛性を持つように厚鋼板からなり、スクラップと直接接触する表面は表面硬度を向上させるために熱処理加工されている。

前記コア４０は、円柱状に形成され、スクラップの圧縮移動の際、なるべく干渉を与えないように、すなわち邪魔を最小化するようになっている。

スクラップ圧縮の作業は、次のように行われる。

まず、前記支持ドア２０をハウジング１０の内部に前進させ、一定位置に固定された状態を維持するようにする。

また、前記コア４０をハウジング１０の下面に形成された出入口１１を通じて上昇させてハウジング１０の内部に完全に挿入させた後、その挿入状態を維持するようにする。

その後、前記ハウジング１０の反対側投入口または上面に別に備えられた投入口を通じてスクラップを投入し、前記圧縮板３０をハウジング１０の内部に前進させる。

前記ハウジング１０の断面積と前記支持ドア２０に対する前記圧縮板３０の停止位置などが予め決定され、それに応じて前記スクラップの投入量も決定されているため、前記圧縮板３０の前進が完了する地点でスクラップの圧縮が完了し、これによりハウジング１０と前記支持ドア２０と圧縮板３０との間で正六面体状のスクラップ圧縮体Ｓが形成される。すなわち、密閉空間内で前記支持ドア２０に対して前記圧縮板３０が荷重を加えることにより、その内部空間に存在するスクラップの圧縮がなされるものである。

この際、前記コア４０の存在によって正六面体形状のスクラップ圧縮体Ｓには、図１に示すように、中心を貫通する貫通孔ｈが形成されている。

一方、スクラップ圧縮体Ｓの圧縮成形が完了した後には、先に前記コア４０が下降し、続いて前記支持ドア２０が後退してハウジング１０の排出口が開放される。

また、前記ハウジング１０の投入口より排出口の高さが低くなるようにハウジング１０を傾けることで、スクラップ圧縮体Ｓが自重によって排出されるようにすることができる。（このための構成は当業者が前記ハウジング１０の一地点をヒンジで固定し、アクチュエータを備えてハウジング１０を傾けるようにすれば簡単に実現することができるものであり、当業者が必要によって慣用の構成を選択的に組み合わせて容易に実施することができる程度なので別の図に図示しなかった。）
この際、前記ハウジング１０の排出口の前方に台車を待機させ、スクラップ圧縮体を台車に積載した後、台車を用いて運搬することもでき、あるいは前記ハウジング１０の排出口の前方にテーブルを備え、テーブル上に載せられたスクラップ圧縮体をクレーンで移送することもできる。クレーンを用いる場合、スクラップ圧縮体に形成された貫通孔ｈを引揚に用いることができる。

一方、前記スクラップ圧縮体Ｓの成形直後、ハウジング１０から排出される前、スクラップ圧縮体Ｓから前記コア４０が容易に分離されるようにするため、図４に示すように、前記コア４０を外周面が一定角度（ａ）で傾いた円錐形に形成することができる。すなわち、前記コア４０は下端部から上端部に行くほど直径が徐々に減少する形状に形成されている。

したがって、圧縮が完了したスクラップ圧縮体Ｓの貫通孔ｈから抜け出るとき、スクラップ圧縮体との摩擦が最小化することにより、より簡便にスクラップ圧縮体から離脱して貫通孔ｈから除去されることができる。

一方、本発明は、図５のように、前記コア４０を前記支持ドア２０の前面に備えることができる。

この場合、前記コア４０がハウジング１０の排出口を通じて支持ドア２０とともに出入することになるため、図３に示す実施例のように、ハウジング１０の下部に別途の出入口１１を形成する必要がなくなるだけでなく、コア４０を作動するための別途の油圧シリンダー４５を備える必要もない。

この場合には、まず支持ドア２０とコア４０をハウジング１０の内部の所定位置まで挿入してから位置を維持させ、続いてハウジング１０にスクラップを投入した後、前記圧縮板３０を前進させてスクラップを圧縮させることでスクラップ圧縮体Ｓを形成する。

この際には、スクラップ圧縮体Ｓに横方向に貫通孔ｈが形成される違いがあるが、スクラップ圧縮体Ｓがハウジング１０から排出されれば前記貫通孔ｈの形成方向は無意味になる。すなわち、図３に示す製造装置と同様な形状のスクラップ圧縮体Ｓが製造される。

一方、図５の実施例の場合においても、前記コア４０は後方部に比べて前方部の断面積が減少する形状に形成されることが好ましい。

断面積が次第に減少する形状の一例としては円錐形がある。

これにより、圧縮終了の後、前記支持ドア２０を後退させるとき、スクラップ圧縮体Ｓからコア４０がなだらかに離脱することができるようになる。

その後、前記圧縮板３０をさらに前進させてスクラップ圧縮体Ｓを押し入れることでスクラップ圧縮体Ｓをハウジングから排出させるようになる。

図７に示す製造装置は、図５の実施例において前記コア４０の形状を円錐状に形成したにもかかわらずコア４０とスクラップ圧縮体Ｓが分離されなくてスクラップ圧縮体Ｓがコア４０に結合したままで排出される場合に備えるためのものである。

図７に示す実施例は、図５の実施例にスクラップ圧縮体固定装置をさらに備えたことを特徴とする。

前記スクラップ圧縮体固定装置は、ハウジング１０から排出されたがコア４０に結合された状態にあるスクラップ圧縮体Ｓの表面を押し付ける押圧板５０と、前記押圧板５０を前後進させる油圧シリンダー５５とからなる。

前記押圧板５０の前面には、スクラップ圧縮体Ｓに対する固定力を増加させるために、先端部が尖っている突起５１が多数突設されることができる。

前記スクラップ圧縮体固定装置は、前記ハウジング１０の両側部に互いに対向する状態で設置され、同時に作動するようになる。

すなわち、コア４０とともにスクラップ圧縮体Ｓが排出されたとき、前記両方押圧板５０が前進してスクラップ圧縮体Ｓを強く把持する。この際、前記支持ドア２０及びコア４０がさらに後退することにより、スクラップ圧縮体Ｓとコア４０が分離されることができるようになる。

その後、前記押圧板５０が後退して元の位置に戻った後、前述したようなスクラップ圧縮体Ｓの移送が実施される。

図８に示す実施例は、前記図２に示す相互に交差する複数の貫通孔ｈ１、ｈ２が形成されたスクラップ圧縮体Ｓを製造する装置である。

図８は製造装置の平面図（ハウジングは断面で表示）であり、ハウジング１０の下部に、図３の場合と同様に、上下方向に昇降するコア４０が備えられ、そのコア４０はハウジング１０の下面に貫設された出入口１１を通じてハウジング１０の内部に進入するかあるいは引き出される。

そして、前記ハウジング１０の両側部に、前記コア４０と同一線上の位置に円柱状のサイドコア６０が備えられている。このサイドコア６０もそれぞれの油圧シリンダー６５のシリンダーロッドに装着され、前記ハウジング１０の両側面に形成された出入口１２を通じてハウジング１０の内部に出入するようになっている。

特に、前記サイドコア６０の前面部（対向面）は、ハウジングの下側に設けられた前記コア４０の外周面の半分を取り囲んで密着することができるように、コア４０の外周面と同じ曲率で凹んでいるように形成されている。

したがって、前記下側のコア４０が上昇し、続いて前記両側部のサイドコア６０が前進すると、ハウジング１０の内部には十字形のコアが形成され、これにより、スクラップ圧縮体Ｓに相互に交差する複数の貫通孔ｈ１、ｈ２を形成することができる。

前記のように、スクラップ圧縮体Ｓに複数の交差貫通孔ｈ１、ｈ２を形成することによって得られる効果は図２に基づいて説明したため、その説明は省略する。

本発明は、溶解性が向上し、重さごまかしをあらかじめ防止するようにしたスクラップ圧縮体及びその製造装置に適用可能である。

１０ ハウジング
１１、１２ 出入口
２０ 支持ドア
３０ 圧縮板
４０ コア
５０ 押圧板
５１ 突起
６０ サイドコア
２５、３５、４５、５５、６５ 油圧シリンダー
Ｓ スクラップ圧縮体
ｈ、ｈ１、ｈ２ 貫通孔

Claims (4)

1. スクラップ圧縮空間をなすハウジングと、
   前記ハウジングの排出口に挿入されて固定状態を維持し、スクラップ圧縮の終了後、前記排出口を開放する支持ドアと、
   前記ハウジングの投入口に挿入され、前記ハウジングの内部に供給されたスクラップを前記支持ドア側に圧縮してスクラップ圧縮体を成形する圧縮板と、
   前記圧縮板によるスクラップ圧縮に先立ち、前記スクラップ圧縮空間に挿入されて前記スクラップ圧縮体に貫通孔を形成するコアとを含み、
   前記コアは、前記ハウジングの下部に配置され、前記ハウジングの下面に形成された出入口を通じて上下方向に昇降して出入し、
   前記ハウジングの両側面に形成された出入口を通じて進入して前記コアの両側面に密着するサイドコアが備えられていることを特徴とする、スクラップ圧縮体の製造装置。
2. スクラップ圧縮空間をなすハウジングと、
   前記ハウジングの排出口に挿入されて固定状態を維持し、スクラップ圧縮の終了後、前記排出口を開放する支持ドアと、
   前記ハウジングの投入口に挿入され、前記ハウジングの内部に供給されたスクラップを前記支持ドア側に圧縮してスクラップ圧縮体を成形する圧縮板と、
   前記圧縮板によるスクラップ圧縮に先立ち、前記スクラップ圧縮空間に挿入されて前記スクラップ圧縮体に貫通孔を形成するコアとを含み、
   前記コアは、前記支持ドアの前面に装着され、
   前記ハウジングの両側面に形成された出入口を通じて進入して前記コアの両側面に密着するサイドコアが備えられていることを特徴とする、スクラップ圧縮体の製造装置。
3. 油圧シリンダーの端部に装着された支持ドアをハウジングの内側方向に前進させて前記ハウジングの一側を閉鎖する段階；
   油圧シリンダーの端部に装着されたコアをスクラップ圧縮空間に前進させて挿入する段階；
   前記スクラップ圧縮空間を考慮して決定された投入量だけスクラップを装入する段階；
   油圧シリンダーの端部に装着された圧縮板を前記ハウジングの内側方向に前進させて前記ハウジングの他側を閉鎖する段階；
   前記コアが前記スクラップ圧縮空間に挿入されて維持された状態で前記圧縮板を前進させて前記スクラップ圧縮空間内の前記スクラップを圧縮してスクラップ圧縮体を成形するとともに前記スクラップ圧縮体の互いに対向する面を貫通する貫通孔を形成する段階；
   前記スクラップ圧縮体の圧縮成形が完了した後、前記コアを前記スクラップ圧縮空間から後退させる段階；
   前記スクラップ圧縮体を排出する段階；及び
   前記圧縮板が前進して前記スクラップを圧縮するのに先立ち、油圧シリンダーの端部に装着されたサイドコアを前記スクラップ圧縮空間に挿入して維持させて前記ハウジングの内部に十字形のコアを形成する段階；を含むことを特徴とする、スクラップ圧縮体の製造方法。
4. 油圧シリンダーの端部に装着された圧縮板をハウジングの内側方向に前進させて前記ハウジングの一側を閉鎖する段階；
   油圧シリンダーの端部に装着された支持ドアを前記ハウジングの内側方向に前進させて前記ハウジングの他側を閉鎖する段階；
   油圧シリンダーの端部に装着されたコアをスクラップ圧縮空間に前進させて挿入する段階；
   前記スクラップ圧縮空間を考慮して決定された投入量だけスクラップを装入する段階；
   前記ハウジングの上面に形成された開閉ドアを閉める段階；
   前記コアが前記スクラップ圧縮空間に挿入されて維持された状態で前記圧縮板を前進させて前記スクラップ圧縮空間内の前記スクラップを圧縮してスクラップ圧縮体を成形するとともに前記スクラップ圧縮体の互いに対向する面を貫通する貫通孔を形成する段階；
   前記スクラップ圧縮体の圧縮成形が完了した後、前記コアを前記スクラップ圧縮空間から後退させる段階；
   前記スクラップ圧縮体を排出する段階；及び
   前記圧縮板が前進して前記スクラップを圧縮するのに先立ち、油圧シリンダーの端部に装着されたサイドコアを前記スクラップ圧縮空間に挿入して維持させて前記ハウジングの内部に十字形のコアを形成する段階を；含むことを特徴とする、スクラップ圧縮体の製造方法。

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