JP6169767B2 - 純粋な鉄のスクラップを達成するよう金属スクラップの集塊からすべての非磁性粒子を分離するためのプロセスおよび装置 - Google Patents

Description

金属スクラップの集塊は通常、産業において廃棄物として引き渡されるものであり、磁性粒子および非磁性粒子ならびに他の残留物を含む。さらなる処理の対象は、たとえば鉄といった磁性粒子または銅といった非磁性粒子のような１種類の純金属にのみ集中しているので、リサイクル会社にはこのような集塊を個々の物質に関連する特性に従って各成分に分離する作業が課せられている。これにより、当該集塊に含まれる物質の個々の成分はしばしば、通常の磁石分類器では非磁性成分から磁性成分を明確に分離することができないような範囲の付着力または緩い結合によってともに付着し合うので、重大な問題が引き起こされる。小さな非磁性粒子はほとんど磁性粒子と組み合されたままであるか、または付着により組み合されたままであり、磁気部分とともにその後の溶融プロセスに入る。鋼の品質はこのような異なる成分の混合によって悪化するので、このような物質組成物から得られる鋼は高品質鋼の既存の規準を満たしていない。今日要求されている高品質鋼の規準を満たすためには、溶融のために解放されたスクラップは純粋な鉄からなっていなければならず、銅塵のような形態であっても銅のような非磁性粒子を含むことは許されない。

磁性物質成分および非磁性物質成分の明確な分離が、この発明の課題である。
今まではこのような分離のために、所謂磁石分類器が用いられた。このような磁石分離器は、磁石が上に配置される非磁性物質のコンベアベルトからなる。当該装置には、異なる金属成分を含む金属スクラップからなる集塊が与えられる。磁石が磁性粒子を引き寄せるとともに、非磁性粒子の一部のみが残留物用の収集容器へと落下することを可能にする。金属集塊に含まれる磁性粒子のこの種類の分離は、非磁性粒子がそれでもまだ磁性粒子に緩やかな態様で付着しているので、十分ではない。

公知の実施例では、ベルトが偏向プーリに亘って両端にてガイドされるコンベアベルトを用いることによって金属スクラップの集塊を搬送するような処置を推奨している。このコンベアベルトの下側部分に近いコンベアベルトの上側トランクと下側トランクとの間のスペースには、磁石が次々に並んだ列で配される。これらの磁石は間欠的に活性化および非活性化され得る。この金属スクラップの集塊の非磁性粒子に対する公知の乾式分離機械はもはや、既存の要求を満たしていない。当該金属スクラップの集塊は、コンベアベルトに沿って十分には運動状態に保たれていないが、磁石の列に沿ってガイドされ（ＤＥ特許明細書３１１ ３８７）、これにより非磁性粒子からの磁性粒子の分離が可能になる。しかしながら、コンベアベルトに付加的な手段が取り付けられてもよい。この公知の実施例における磁極方位は、Ｓ極の後に続いてＮ極が設けられるなどといったような態様で選択される。これにより、Ｓ極とＮ極との間の永久的な変化により、実際の運動は達成されない。しかしながら、磁極方向におけるこのような変化では、金属スクラップの集塊を分離するのに必要とされる運動は十分に得られない。このようなＮ−Ｓの磁石の方位では、運動がわずかでも到達された場合でも、コンベアベルトによって運ばれる金属スクラップの集塊の作り出される運動は不十分なだけである。

当該問題を解決することがこの発明の課題である。本発明に係るプロセスに従うと、コンベアベルトに沿った運動は、磁石の配置を以下の態様に選択することにより、強められる。すなわち、Ｎ極の後にはＮ極が続き、Ｓ極の後にはＳ極が続く。当該配置は、Ｎ極の後には常にＮ極が続き、Ｓ極の後にはＳ極が続くなどといったことを意味する。この磁石
配置により、すべての非磁性粒子を分離するよう、コンベアベルトにある物質は、永久的に回転運動状態および振動運動状態にあることになる。コンベアベルトの上に列で配される磁石の数は、所望の清浄度の範囲のグレードに依存する。これは、より多くの磁石が列で配されると、達成される純度のレベルがさらに良好になるということを意味する。この磁石力の効果がそれらのフルパワーを達成することを可能にするために、磁気分離器のコンベアベルト上に金属の集塊を供給する前に金属の集塊を整える、たとえばシュレッダまたはハンマーミルを用いることにより均質化された集塊を供給するための技術的手段が設けられる。搬送および運動を支持するために、磁性分類器のベルトには、物質が供給されるベルトの側上に、ある種類の隆起部、ハックスタ、または搬送支持片が備えられてもよい。このような態様で設計されることにより、金属の集塊は磁力により、磁石が配置されたのと反対側のベルトの側に引き寄せられ、離れるよう引っ張られ、付加的な運動が促される。この目的のために隆起部は、さまざまな態様で設計および配置されており、コンベアベルトの全幅に亘って位置決めされる。非磁性粒子を磁性粒子から分離するために、スクラップの集塊を永久的に激しい運動状態に保つことが単に重要である。第１の磁石によって引き寄せられた物質は磁性粒子に加えて、未だ磁性粒子に付着しているかまたは磁性粒子と緩く組み合された非磁性粒子を含んでいるので、このような物質は、コンベアベルト上の隆起部によって、第１の磁石の範囲からさらに下流へと搬送されることになり、それに続く磁石の影響範囲に運ばれる。コンベアベルト上での運動を強めるために、磁石の交互の磁極が選択された場合であっても、隣接する磁石の磁極同士は同一でなければならないということは必須である。これは、Ｎ極−Ｎ極およびＳ極−Ｓ極であることを意味する。この磁極の向きにより、求められる運動が作り出され、非磁性物質が磁性物質から離れるとともに落下することとなる。このプロセスは、非磁性粒子がない純粋な鉄を達成するために必要なだけ繰り返されることとなる。永久型の磁石が用いられ得るとともに、電気磁石も用いられ得る。

互いに列で隣接する電気磁石には、永久磁石に関連して、制御装置が上流の磁石を非活性化し得ると同時に隣接する次の下流の磁石を活性化し得る、およびその逆も同様にし得るといった利点がある。これは、付着力が変動し非磁性粒子がより容易に磁性粒子から離れるので、１つの磁石から次の磁石への移動を促進する。非磁性粒子は、第１の分離プロセスをすでに通過した磁性粒子からより容易に離れる。このプロセスは、如何なる非磁性物質の成分もない鉄を意味する精錬された鉄を達成するために必要なだけ、繰り返されてもよい。

さらに別の発展例では、すでに磁石に付着している物質を激しい運動状態に保ち、非磁性物質を分離することを可能にするために、磁石に振動発生要素を取り付けることを提案する。

同様にコンベアベルトの端部にあるプーリにも、全コンベアベルトを運動状態に保ち非磁性粒子を磁性粒子から分離することを促進するために、振動装置が備えられてもよい。

さらにまたはそれとは別個に、金属スクラップの集塊の非磁性粒子からの分離は、たとえば空気流といったガス流、または好ましくはたとえば化学成分が付加されたまたは付加されていない水シャワーのような圧力下の液体流で当該集塊を処理することによりサポートされてもよい。これにより、非磁性粒子から磁性粒子を集塊の一部として解放する。

磁性粒子を非磁性物質から分離するために最適な状況を達成するために、これらすべての付加的な方策は、別個に用いられてもよく、または他のものと組み合されてもよい。

磁石が作用している状態で、回転しているコンベアベルト（１）は、シュレッダまたはハンマーミルによって粉砕された金属スクラップの集塊を第１の磁石の磁界に搬送する。第１の磁気ブロックＩ（３）の磁石は、搬送の方向に列で配される磁石の下で、非磁性搬送ベルト（２）上で運ばれる金属スクラップ（５）の集塊を引き寄せる。分離可能な非磁性物質（６）は容易に収集容器（８）の中へと落下する。非磁性搬送ベルト（２）は、金属スクラップ（５）の搬送を改善するとともに前の磁石Ｉから次に続く磁石ブロックＩＩに金属スクラップ（５）を移すよう、金属スクラップの集塊（５）に対して見えている側上に隆起部（１１）またはハンプ（１１）を有するが、粗面を有するのみでもよい。金属スクラップの集塊を前の磁石ブロックＩから次に続く磁石ブロックＩＩに搬送する際に、金属スクラップの集塊は短く不安定化される。これにより、非磁性物質が磁性物質から離れて収集容器内へ落下することが可能になる。このプロセスは、連続的に続く磁石Ｉからの磁極の関係がＮ極の後にＮ極が続き、Ｓ極の後に別のＳ極が続くような態様で選択される場合にのみ発生し得る。このプロセスは、磁性物質を非磁性物質から精錬するよう必要なだけ繰り返される。連続的に続く磁石ブロック（ｍ）の数（ｎ）は、磁性物質の所望の純度のレベルによってのみ導き出される。非磁性搬送ベルト（２）は、回転ホイール（プーリ）（１２）の上で両端にて動いている。回転ホイール（プーリ）（１２）の１つは少なくとも電気駆動装置を備えていてもよく、その回転は制御され得る。非磁性ベルトに伝達される駆動力は、少なくとも電気駆動装置に由来する。磁性物質からの非磁性物質の分離をさらに向上するために、磁石ブロック（ｍ）には振動要素（９）が備えられる。

書誌データ
１ コンベアベルト
２ 搬送機構
３ 磁石ブロックＩ
４ 磁石ブロックＩＩ
５ 金属スクラップの集塊
６ 磁性材料
７ 鉄のスクラップ（精錬）
８ 収集容器
９ 振動装置
１０ 鉄のための収集容器
１１ 隆起部およびさらに別のハンプ
１２ （電気駆動装置を備える）プーリ
１３ 磁石のブロックの数

Claims (7)

1. 非磁性物質から金属スクラップの集塊を乾式精錬するための装置であって、
   前記装置は、
   コンベアベルトと、
   前記コンベアベルトの上に列で配された複数の磁石と、を含み、
   前記コンベアベルトは、粉砕された金属スクラップを前記複数の磁石に沿って前記コンベアベルトの搬送方向に搬送するように構成され、
   前記粉砕された金属スクラップに向かい合う前記コンベアベルトの側には起伏があり、
   前記複数の磁石のそれぞれの磁軸は、前記コンベアベルトの前記搬送方向に揃えられ、
   前記複数の磁石のそれぞれの磁石の極は、それぞれの磁石のＮ極の後には前記複数の磁石の次の磁石のＮ極が続き、それぞれの磁石のＳ極の後には前記次の磁石のＳ極が続くように配されており、前記次の磁石は、前記搬送方向におけるそれぞれの磁石に隣接する前記複数の磁石の前記磁石であることを特徴とする、装置。
2. 前記粉砕された金属スクラップに向かい合う前記コンベアベルトの前記側には、前記側が隆起部またはハンプを備えることによって起伏がある、請求項１に記載の装置。
3. 前記コンベアベルトはプーリの上で両端にて動き、前記プーリは電気駆動装置を備えている、請求項１に記載の装置。
4. 前記複数の磁石のそれぞれの磁石は電気磁石であり、前記装置は前の磁石が非活性化されるときに次の前記磁石が活性化されるように前記磁石の活性化を制御する電気制御装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
5. 前記コンベアベルトは、少なくとも２つのガイドローラによって両端にてガイドされ、それらの１つは少なくとも、制御可能な電気駆動装置によって送達された駆動力を前記コンベアベルトに伝達しており、さらに前記コンベアベルトの全体を振動させるために振動設備が備えられる、請求項１に記載の装置。
6. ノズルをさらに含み、前記ノズルの開口部が前記複数の磁石に向けられており、前記粉砕された金属スクラップに付着する非磁性粒子を吹き飛ばすまたは洗い流すために、前記粉砕された金属スクラップに向かって圧力下でガス流または液体流を噴き出す、請求項１に記載の装置。
7. 少なくとも１つの振動要素をさらに含む、請求項１に記載の装置。