JP6206432B2 - Dry density separator for powder and dry density separation method for powder - Google Patents

Dry density separator for powder and dry density separation method for powder Download PDF

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本発明は、密度差を利用して粉粒体を乾式で分離する粉粒体の乾式密度分離装置に関するものであり、特に、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離することが可能な乾式密度分離装置に関するものである。
また、本発明は、上記乾式密度分離装置を用いた粉粒体の乾式密度分離方法に関するものである。
The present invention relates to a dry density separation device for a granular material that separates the granular material using a density difference, and in particular, separates a granular material with a small density difference with high accuracy. The present invention relates to a dry density separation apparatus capable of performing the following.
Moreover, this invention relates to the dry-type density separation method of the granular material using the said dry-type density separation apparatus.

複数の粉粒体の混合物から物性に応じて粉粒体を分離することは、様々な産業分野において行われており、とりわけ、高精度で粉粒体を分離できる装置に対しては、高い需要がある。例えば、鉄鋼分野においては、以下に述べるように耐火物を高精度で分離する技術が必要とされている。   Separation of powder particles according to physical properties from a mixture of a plurality of powder particles is performed in various industrial fields, and in particular, there is a high demand for devices capable of separating powder particles with high accuracy. There is. For example, in the steel field, a technique for separating refractories with high accuracy is required as described below.

鉄鋼プロセス、特に製銑工程および製鋼工程においては様々な耐火物が使用されており、しかも、1種類の耐火物を単独で用いるだけではなく、複数種の耐火物を特性等に応じて組み合わせて使用することが広く行われている。   Various refractories are used in the iron and steel process, especially in the ironmaking and steelmaking processes. Moreover, not only one type of refractory is used alone, but also multiple types of refractories are combined in accordance with the characteristics. It is widely used.

その代表的な例としては、連続鋳造において溶鋼を一時的に保持する中間容器であるタンディッシュが挙げられる。図1に示すように、タンディッシュ1においては、箱状や舟状に形成された鉄皮3の内面に、耐火物からなるライニング4が設けられており、ライニング4はAlリッチなワーク材5とSiOリッチなパーマ材6の2層で構成されている。 A typical example is a tundish that is an intermediate container that temporarily holds molten steel in continuous casting. As shown in FIG. 1, in the tundish 1, a lining 4 made of a refractory is provided on the inner surface of an iron skin 3 formed in a box shape or a boat shape, and the lining 4 is rich in Al 2 O 3 . The work material 5 and the SiO 2 rich permanent material 6 are composed of two layers.

こういった用途で使用される耐火物は、溶銑、溶鋼、スラグ等と接触することによって損耗し、規定の厚さ以下になると解体されて処分されることとなる。しかし、使用済み耐火物をそのまま産業廃棄物として処分することは多大なコストを要するのみならず、本来であれば再利用可能な耐火物等を処分することとなり、省資源の観点からも望ましくない。したがって、何らかの形で使用済み耐火物を再利用すること求められている。
Refractories used in such applications are worn by contact with hot metal, molten steel, slag, and the like, and are dismantled and disposed of when they are less than a specified thickness. However, disposal of used refractories as industrial waste as it is is not only expensive, but it would otherwise dispose of reusable refractories, which is undesirable from the viewpoint of resource conservation. . Therefore, it is required to reuse the used refractory in some form.

しかし、使用済み耐火物には、上述したような複数の耐火物が含まれていることに加え、地金鉄やスラグといった耐火物以外の成分も混在しているため、そのままでは再利用することが難しい。使用済み耐火物を有効利用するためには、含まれている材料を選別する必要があり、特に、Alリッチなワーク材のように高価な材料を分離して、高い純度で回収することができれば極めて実用的である。 However, used refractories contain multiple refractories as described above, and also contain components other than refractories such as bullion and slag. Is difficult. In order to effectively use the used refractory, it is necessary to sort out the contained materials. In particular, expensive materials such as Al 2 O 3 rich work materials are separated and recovered with high purity. If possible, it is extremely practical.

上記の例のように複数の材料が混在しているものを分離する方法としては、密度差を利用したものが知られている。例えば、上記耐火物の場合、Alの密度は3.95〜4.10g/cmであり、SiOの密度は2.20g/cmであるため、その密度差を利用してAlリッチなワーク材とSiOリッチなパーマ材とを分離することができると考えられる。 As a method for separating a mixture of a plurality of materials as in the above example, a method using density difference is known. For example, in the case of the refractory, since the density of Al 2 O 3 is 3.95 to 4.10 g / cm 3 and the density of SiO 2 is 2.20 g / cm 3 , the density difference is utilized. It is considered that the work material rich in Al 2 O 3 and the permanent material rich in SiO 2 can be separated.

密度差を利用した分離法は、密度分離法、比重分離法等と呼ばれ、様々な方式が提案されているが、湿式法と乾式法の2つに大別することができる。湿式法は、水や、重液と呼ばれる密度を調整した液体を媒体として用いる分離法であり、対象物と媒体との密度差を利用して浮遊物と沈降物とに分ける方法である。この湿式密度分離法は、主に密度が1.0〜3.0g/cm程度のものに適用できるため、廃棄物リサイクル分野における廃プラスチック、軽金属等の分離に用いられている。しかし、湿式法では、媒体の密度により分離できるものが制限されることに加え、分離後に乾燥工程が必要となることや、使用済みの媒体を廃液処理する必要があるといった問題がある。 The separation method using the density difference is called a density separation method, a specific gravity separation method, or the like, and various methods have been proposed, but can be roughly divided into a wet method and a dry method. The wet method is a separation method that uses water or a liquid adjusted in density called heavy liquid as a medium, and is a method that separates suspended matter and sediment using the density difference between the object and the medium. Since this wet density separation method can be applied mainly to those having a density of about 1.0 to 3.0 g / cm 3, it is used for separation of waste plastics, light metals and the like in the field of waste recycling. However, in the wet method, in addition to limiting what can be separated depending on the density of the medium, there are problems that a drying step is required after the separation, and that the used medium needs to be subjected to waste liquid treatment.

一方、液体を用いない乾式分離法には、さらに媒体を用いるものと用いないものの2種類がある。媒体を用いる乾式法は、ガラスビーズ、アルミナサンド等の粉粒体を媒体として使用する方法であり、送風や振動により流動化させた媒体の内部で対象物を密度分離する。この方法では、湿式法のように乾燥工程は不要となるものの、分離後に対象物と媒体とを篩い分け等により分離する必要があるため、その適用範囲は比較的粒径の大きい粉粒体の分離に限定されていた。   On the other hand, there are two types of dry separation methods that do not use a liquid: those that use a medium and those that do not. The dry method using a medium is a method in which powder particles such as glass beads and alumina sand are used as a medium, and an object is density-separated inside the medium fluidized by blowing or vibration. Although this method does not require a drying step as in the wet method, since it is necessary to separate the object and the medium by sieving after separation, the range of application is that of relatively large particles. Limited to separation.

それに対して、媒体を用いない乾式密度分離法では、分離対象である粉粒体自体を気流により流動化し、形成された流動層内での密度偏析現象を利用して分離が行われる。この方法であれば、媒体を用いる場合のように分離後に篩い分け等を行って媒体を除去する必要がなく、比較的粒径の小さい粒子にも適用することができるため、幅広い応用が期待されるとともに、その分離精度向上のための検討が行われてきた。   In contrast, in a dry density separation method that does not use a medium, the granular material itself that is a separation target is fluidized by an air flow, and separation is performed using a density segregation phenomenon in the formed fluidized bed. If this method is used, it is not necessary to remove the medium by sieving after separation as in the case of using the medium, and it can be applied to particles having a relatively small particle size. At the same time, studies have been made to improve the separation accuracy.

例えば、特許文献1〜4は、いずれも媒体を用いない乾式密度分離法の分離精度を向上させるための技術に関するものであり、特許文献1では、流動槽内で循環流を発生させることによって粉粒体を積極的に動かし、それにより分離精度を向上させることが提案されている。また、特許文献2〜4では、乾式密度分離において、流動化した粉粒体に対して振動を与えることが提案されている。   For example, Patent Documents 1 to 4 all relate to a technique for improving the separation accuracy of a dry density separation method that does not use a medium. In Patent Document 1, powder is generated by generating a circulating flow in a fluidized tank. It has been proposed to positively move the granules and thereby improve the separation accuracy. In Patent Documents 2 to 4, it is proposed that vibration is given to the fluidized granular material in the dry density separation.

特開2013−173145号公報JP 2013-173145 A 特開平06−233971号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-233971 特開2006−150231号公報JP 2006-150231 A 特開平07−256213号公報JP 07-256213 A

しかし、上記乾式密度分離法には、密度差の小さい粉粒体同士を分離することが難しいという問題があった。例えば、上述したタンディッシュのワーク材とパーマ材の場合、密度に違いはあるものの、その差は0.2g/cm程度と小さい。このように密度差が小さいもの同士を乾式密度分離法で分離しようとする場合、流動層底部などでの重量物による軽量物の抱き込み現象や、流動層中の粒子間に働く摩擦力の影響が相対的に大きくなるため、効果的に密度偏析現象を生じさせることが難しい。 However, the dry density separation method has a problem that it is difficult to separate particles having a small density difference. For example, in the case of the above-mentioned tundish work material and permanent material, although there is a difference in density, the difference is as small as about 0.2 g / cm 3 . When trying to separate materials with such a small density difference by the dry density separation method, the phenomenon of embracing a lightweight material by a heavy material at the bottom of the fluidized bed or the influence of the frictional force acting between particles in the fluidized bed. Is relatively large, it is difficult to effectively cause a density segregation phenomenon.

また、特許文献1に記載されている方法では、流動槽内で循環流を発生させているため、上記のように分離対象物の密度差が小さい場合、流動槽内で分離対象物が完全に混合されてしまい、分離を行うことが困難であった。   Further, in the method described in Patent Document 1, since the circulating flow is generated in the fluid tank, when the density difference of the separation object is small as described above, the separation object is completely in the fluid tank. It was mixed and it was difficult to perform separation.

特許文献2〜4に記載されている方法では、粉粒体に振動を付与することによって密度偏析が促進されるが、密度差の小さい粉粒体に対する分離精度は依然十分とはいえなかった。   In the methods described in Patent Documents 2 to 4, density segregation is promoted by applying vibration to the granular material, but the separation accuracy for the granular material having a small density difference has not been sufficient.

本発明は、上記の実情に鑑み開発されたものであり、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離できる粉粒体の乾式密度分離装置および粉粒体の乾式密度分離方法を提供することを目的とする。   The present invention has been developed in view of the above circumstances, and provides a dry density separation apparatus and a dry density separation method for a powder that can be separated with high accuracy even for a powder having a small density difference. The purpose is to provide.

発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、乾式密度分離において、流動槽全体を振動させるとともに、密度偏析現象によって分離された粉粒体を流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口から取り出すことによって、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離できることを見出した。本発明は、前記知見に立脚するものである。なお、ここで密度偏析現象とは、密度が比較的高い粉粒体が重力の方向(下)へ移動し、密度が比較的低い粉粒体が重力と反対の方向(上)へ移動し、その結果、流動層内の粉粒体に偏りが生じる(分離される)現象を指す。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the inventors vibrated the entire fluid tank in dry density separation, and arranged the granular materials separated by the density segregation phenomenon on the wall surface of the fluid tank. It has been found that by taking out from a plurality of outlets provided, even a granular material having a small density difference can be separated with high accuracy. The present invention is based on the above findings. Here, the density segregation phenomenon means that particles having a relatively high density move in the direction of gravity (down), particles having a relatively low density move in the direction opposite to gravity (up), As a result, it refers to a phenomenon in which the powder particles in the fluidized bed are biased (separated).

すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。
1.粉粒体の乾式密度分離装置であって、
分散板を介して連通した流動槽と空気室とを備える装置本体と、
前記流動槽に粉粒体を投入するための粉粒体投入口と、
前記粉粒体を流動させるための流動化空気を、前記空気室を経由して、前記分散板から前記流動槽内へ供給するための流動化空気供給手段と、
前記流動化空気を流動槽から排気するための流動化空気排気口と、
前記流動槽全体を振動させるための加振手段と、
前記流動槽内で密度分離された粉粒体を分離された状態で排出するための、前記流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口、とを有する粉粒体の乾式密度分離装置。
That is, the gist configuration of the present invention is as follows.
1. A dry density separation apparatus for powder,
An apparatus body including a fluid tank and an air chamber communicated with each other via a dispersion plate;
A granular material inlet for charging the granular material into the fluidized tank;
Fluidized air supply means for supplying fluidized air for fluidizing the granular material from the dispersion plate into the fluidized tank via the air chamber;
A fluidizing air outlet for exhausting the fluidizing air from the fluidizing tank;
Vibration means for vibrating the whole fluid tank;
A dry density separation apparatus for a granular material having a plurality of outlets provided side by side on the wall surface of the fluidized tank for discharging the granular material separated in density in the fluidized tank in a separated state .

2.前記複数の排出口のうち、少なくとも一組の隣接する排出口の間が、可動式の仕切り部材で仕切られている、前記1に記載の粉粒体の乾式密度分離装置。 2. 2. The dry density separation apparatus for powder particles according to 1, wherein among the plurality of discharge ports, at least one pair of adjacent discharge ports is partitioned by a movable partition member.

3.前記加振手段の加振振動数が前記流動槽の固有振動数である、前記1または2に記載の粉粒体の乾式密度分離装置。 3. The dry density separation apparatus for powder particles according to 1 or 2, wherein the vibration frequency of the vibration means is a natural frequency of the fluid tank.

4.前記1〜3のいずれか一つに記載の粉粒体の乾式密度分離装置を用いて、前記加振手段により前記流動槽全体を振動させながら粉粒体を分離する、粉粒体の乾式密度分離方法。 4). Using the dry density separator for powder according to any one of 1 to 3 above, the dry density of the powder that separates the powder while vibrating the entire fluid tank by the vibration means. Separation method.

本発明の粉粒体の乾式密度分離装置および粉粒体の乾式密度分離方法によれば、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離することができる。かかる分離装置および方法は、製鉄所で排出される使用済み耐火物をはじめとする様々な材料の分離に極めて有用である。   According to the dry density separation apparatus and the dry density separation method for powder according to the present invention, even a powder having a small density difference can be separated with high accuracy. Such separation devices and methods are extremely useful for the separation of various materials, including used refractories discharged at steelworks.

一般的なタンディッシュの構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a general tundish. 本発明の第一の実施形態における粉粒体の乾式密度分離装置の概略図である。It is the schematic of the dry-type density separation apparatus of the granular material in 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態における粉粒体の乾式密度分離装置の概略図である。It is the schematic of the dry-type density separation apparatus of the granular material in 2nd embodiment of this invention. 加振が分離精度に与える影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which excitation has on separation accuracy. 加振振動数が分離精度に与える影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which a vibration frequency has on separation accuracy.

次に、本発明を実施する方法を、実施形態に基づいて具体的に説明する。
なお、以下の説明においては、特に断らない限り、上、下、水平、垂直など用語を、本発明の粉粒体の乾式密度分離装置を稼働時の状態に設置したときにおける位置関係を表すものとして使用する。
Next, a method for carrying out the present invention will be specifically described based on the embodiment.
In the following description, unless otherwise specified, terms such as “up”, “down”, “horizontal”, “vertical”, and the like represent the positional relationship when the dry density separator of the granular material of the present invention is installed. Use as

本発明の粉粒体の乾式密度分離装置は、分散板を介して連通した流動槽と空気室とを備える装置本体と、前記流動槽に粉粒体を投入する粉粒体投入口と、前記粉粒体を流動させるための流動化空気を、前記空気室を経由して、前記分散板から前記流動槽内へ供給するための流動化空気供給手段と、前記流動化気体を流動槽から排気するための流動化気体排気口と、前記流動槽全体を振動させるための加振手段と、前記流動槽内で密度分離された粉粒体を分離された状態で排出するための、前記流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口とを有している。   The dry density separation apparatus for powder according to the present invention includes a device main body including a fluid tank and an air chamber communicated with each other via a dispersion plate, a powder inlet for feeding the powder into the fluid tank, and Fluidized air supply means for supplying fluidized air for fluidizing the granular material from the dispersion plate into the fluidized tank via the air chamber, and exhausting the fluidized gas from the fluidized tank. A fluidizing gas exhaust port for oscillating, a vibrating means for vibrating the fluidizing tank as a whole, and the fluidizing tank for discharging the granular material separated in density in the fluidizing tank in a separated state. And a plurality of outlets provided side by side on the wall surface.

[粉粒体]
本発明の乾式密度分離装置および乾式密度分離方法は粉粒体を処理対象とするものである。前記粉粒体としては、特に限定されることなく、密度の異なる材料からなる複数の粉粒体の混合物であれば、任意のものを用いることができる。使用済み耐火物のようにサイズの大きなものを分離する場合には、密度分離に適した粒径に粉砕してから分離を行う。粉粒体の粒径は特に限定されないが、流動化に必要な風速は粒径の2乗に比例して増大するため、過度に粒径が大きくなると粉粒体の流動化が困難となる。また、そのような粗大粒子を流動化するために風速を上げると、流動層内の気流によって粒子同士が激しく衝突し、粒子の破壊や摩耗が著しくなる。そのため、粉粒体の粒径は3mm以下とすることが好ましい。一方、粒径が角に小さくなると粒子同士が付着、凝集し、やはり流動化が困難となる。そのため、粉粒体の粒径は0.02mm以上とすることが好ましい。
[Powder]
The dry density separation apparatus and the dry density separation method of the present invention are intended to treat powder particles. The powder particles are not particularly limited, and any powder can be used as long as it is a mixture of a plurality of powder particles made of materials having different densities. When separating large sized materials such as used refractories, separation is performed after pulverization to a particle size suitable for density separation. Although the particle size of the powder is not particularly limited, the wind speed required for fluidization increases in proportion to the square of the particle size, so that if the particle size becomes excessively large, fluidization of the powder becomes difficult. Further, when the wind speed is increased to fluidize such coarse particles, the particles collide violently by the air flow in the fluidized bed, and the destruction and wear of the particles become remarkable. Therefore, the particle size of the granular material is preferably 3 mm or less. On the other hand, when the particle size is reduced to a corner, the particles adhere and aggregate, and fluidization becomes difficult. Therefore, it is preferable that the particle size of the granular material is 0.02 mm or more.

[装置本体]
本発明の乾式密度分離装置は、分散板を介して連通した流動槽と空気室とを備える装置本体を有している。前記流動槽は、その内部に粉粒体を収容し、空気によって流動層を形成するための部分である。そして、前記空気室は、粉粒体を流動させるための流動化空気を前記流動槽へ供給する前に一時的に収容する部分である。前記流動槽と空気室との間は分散板で仕切られている。前記分散板としては、空気を通すが粉粒体は通さない大きさの穴を有する多孔質材料からなる板状の部材を用いることができる。
[Device main unit]
The dry density separation apparatus of the present invention has an apparatus body including a fluid tank and an air chamber communicated with each other via a dispersion plate. The said fluid tank is a part for accommodating a granular material in the inside and forming a fluidized bed with air. And the said air chamber is a part which accommodates temporarily, before supplying the fluidization air for making a granular material flow to the said fluid tank. The fluid tank and the air chamber are partitioned by a dispersion plate. As the dispersion plate, a plate-like member made of a porous material having holes of a size that allows air to pass but does not allow powder particles to pass through can be used.

[流動化空気供給手段]
粉粒体を流動化するための空気は、流動化空気供給手段から空気室を経由して、分散板の穴を通って流動槽へ供給される。このように、空気室と分散板を通って空気を供給するため、流動槽へ直接空気を送る場合に比べて均一に空気を供給することができる。前記流動化空気供給手段としては、流動化に必要な量の空気を供給できるものであれば任意の装置、例えば、ブロアー等を用いることができる。
[Fluidized air supply means]
Air for fluidizing the powder particles is supplied from the fluidizing air supply means to the fluidizing tank through the holes of the dispersion plate via the air chamber. Thus, since air is supplied through the air chamber and the dispersion plate, air can be supplied more uniformly than when air is directly sent to the fluid tank. As the fluidized air supply means, any device such as a blower can be used as long as it can supply an amount of air necessary for fluidization.

[流動化空気排気口]
前記流動槽には、流動化空気供給装置から流動槽内へ供給された空気を排出するための流動化空気排気口が設けられている。前記流動化空気排気口は、自然排気を行うための開口や排気管であればよく、ブロアー等で強制的に排気を行う必要はない。また、処理対象である粉粒体に、粒径が小さいもの等、気流に乗って排出されてしまう可能性のあるものが含まれる場合には、流動化空気排気口の先にサイクロン式集塵装置やフィルター等のトラップを接続してもよい。
[Fluidized air exhaust port]
The fluidizing tank is provided with a fluidizing air exhaust port for discharging the air supplied from the fluidizing air supply device into the fluidizing tank. The fluidized air exhaust port may be an opening or an exhaust pipe for performing natural exhaust, and it is not necessary to forcibly exhaust with a blower or the like. In addition, if the granular material to be treated includes particles that have a possibility of being discharged in the airflow, such as those with a small particle size, a cyclone type dust collection is provided at the tip of the fluidized air exhaust port. You may connect traps, such as a device and a filter.

[加振手段]
本発明においては、流動槽全体を振動させるための加振手段を設け、分離処理中に流動槽全体を振動させる。加振を行うことにより流動槽内における粉粒体の密度偏析を促進することができるが、特許文献3に記載されている装置のように流動層内に加振手段(振動機)を設置した場合、該加振手段の近傍の粉粒体は密度偏析が促進されるものの、振動が伝播しない部分では加振の効果を得ることができない。そこで本発明では、流動槽全体を振動させることにより、流動槽内に存在する粉粒体全体に対し、加振による密度偏析の促進効果を与えることが重要である。なお、ここで流動槽全体を振動させるとは、少なくとも流動槽全体を振動させることを意味する。例えば、流動槽と空気室とが一体に構成されている場合には、両者がともに振動してよい。また、流動槽と結合している他の部材が流動槽とともに振動してもよい。
[Excitation means]
In the present invention, vibration means for vibrating the entire fluid tank is provided, and the entire fluid tank is vibrated during the separation process. Although the density segregation of the granular material in the fluidized tank can be promoted by performing the vibration, a vibration means (vibrator) is installed in the fluidized bed as in the apparatus described in Patent Document 3. In this case, although the powder particles in the vicinity of the vibration means are promoted in density segregation, the vibration effect cannot be obtained in a portion where vibration does not propagate. Therefore, in the present invention, it is important to give an effect of promoting density segregation by vibration to the entire powder and granular materials existing in the fluidized tank by vibrating the fluidized tank. In addition, vibrating the whole fluid tank here means vibrating at least the whole fluid tank. For example, when the fluid tank and the air chamber are integrally formed, both may vibrate. Moreover, the other member couple | bonded with the fluid tank may vibrate with a fluid tank.

流動槽を振動させる方法は特に限定されず、流動槽に取り付けた加振手段を用いてもよいし、流動槽に接続された他の部材を振動させることにより間接的に流動槽を振動させてもよい。例えば、流動槽と空気室とが一体に構成されている場合には、空気室に加振手段を取り付けて、両者をともに振動させてもよい。   The method of vibrating the fluid tank is not particularly limited, and a vibration means attached to the fluid tank may be used, or the fluid tank is indirectly vibrated by vibrating other members connected to the fluid tank. Also good. For example, when the fluid tank and the air chamber are integrally formed, vibration means may be attached to the air chamber to vibrate both.

加振手段としては、特に限定されることなく、流動槽全体を振動させることができるものであれば任意のものを使用できる。好適に使用できる加振手段の例としては、モーターの軸に取りつけた偏心マスの回転機構などが挙げられる。なお、流動槽を含む装置本体は、振動させることができるように、コイルスプリング等の弾性体を用いて振動自在に支持されることが好ましい。また、装置本体に接続される配管等の部材としては、振動による装置本体の変位に追従できるよう可動性や可撓性を有するものを用いることが好ましい。   The vibration means is not particularly limited, and any vibration means can be used as long as it can vibrate the entire fluid tank. As an example of the vibration means that can be suitably used, there is a rotating mechanism of an eccentric mass attached to a motor shaft. In addition, it is preferable that the apparatus main body containing a fluid tank is supported so that vibration is possible using elastic bodies, such as a coil spring, so that it can vibrate. Further, as a member such as a pipe connected to the apparatus main body, it is preferable to use a member having mobility or flexibility so as to follow the displacement of the apparatus main body due to vibration.

前記加振手段の加振振動数は、特に限定されず、流動槽を振動させて密度偏析を促進できるものであれば任意の値とすることができるが、流動槽の固有振動数で加振を行えばより効果的に密度偏析を起こさせることができるため好ましい。なお、流動槽の固有振動数は、インパルスハンマーによって流動槽を打撃し、その打撃によって起こる自由減衰振動の加速度と打撃力の比(ゲイン)を周波数解析し,ピーク値を示す周波数を読み取ることで求めることができる。   The vibration frequency of the vibration means is not particularly limited and can be any value as long as the fluid tank can be vibrated to promote density segregation. Is preferable because density segregation can be caused more effectively. In addition, the natural frequency of the fluid tank is obtained by striking the fluid tank with an impulse hammer, analyzing the frequency of the ratio (gain) of the acceleration and impact force of free damping vibration caused by the impact, and reading the frequency indicating the peak value. Can be sought.

[排出口]
さらに、本発明の乾式密度分離装置は、流動槽内で密度分離された粉粒体を分離された状態で排出するための、前記流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口を有している。複数の排出口を並べて設けることにより、密度偏析現象によって分離された粉粒体を、前記排出口のそれぞれから、混ざり合うことなく取り出すことができる。なお、以降の説明において、それぞれの排出口から排出される粉粒体を画分と呼ぶ。
[Vent]
Furthermore, the dry density separation apparatus of the present invention has a plurality of discharge ports provided side by side on the wall surface of the fluid tank for discharging the granular material that has been density separated in the fluid tank in a separated state. doing. By providing a plurality of discharge ports side by side, the granular material separated by the density segregation phenomenon can be taken out from each of the discharge ports without being mixed. In the following description, the granular material discharged from each outlet is referred to as a fraction.

特許文献2、3に記載されているような装置においては、密度偏析によって分離された粉粒体のうち、密度の高いものを装置下方より排出する一方で、密度の低いものを装置上方より吸引して排出している。このような方法は、ある程度以上の密度差を有する粉粒体には有効であるが、密度差が小さい粉粒体を分離することは難しい。さらに、前記方法は、粒子径が大きいものや密度が高いものなど、吸引により排出できない粉粒体にはそもそも適用することができない。また、特許文献4に記載されている装置では、流動化させた粉粒体に対して振動を付与することにより、密度の高い粉粒体を下流側へ、密度の低い粉粒体を上流側へ、それぞれ移動させて分離している。この方法でも、流動層内で明確に反対方向へ流動する程度に密度差が大きい粉粒体しか分離することができない。これに対し本発明では、流動槽内で密度偏析した粉粒体を、流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口から排出するだけでよいため、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離することができる。また、粉粒体を吸引して排出する必要がないため、吸引回収用の設備を設けるための費用や設置場所が不要であるだけでなく、粒径が大きい粉粒体や密度が高い粉粒体など、吸引によって排出が困難な粉粒体の分離にも利用することができる。   In the devices described in Patent Documents 2 and 3, among the granular materials separated by density segregation, those having a high density are discharged from below the device, while those having a low density are sucked from above the device. And discharged. Such a method is effective for a granular material having a density difference of a certain degree or more, but it is difficult to separate a granular material having a small density difference. Furthermore, the above method cannot be applied to powders or the like that cannot be discharged by suction, such as those having a large particle diameter or high density. Moreover, in the apparatus described in patent document 4, by giving a vibration with respect to the fluidized granular material, a high-density granular material is made downstream, and a low-density granular material is made upstream. Each is separated by moving. Even with this method, it is only possible to separate powder particles having a large density difference to the extent that they clearly flow in the opposite direction in the fluidized bed. On the other hand, in the present invention, the granular material segregated in density in the fluidized tank only needs to be discharged from a plurality of outlets provided side by side on the wall surface of the fluidized tank. Can be separated with high accuracy. In addition, since it is not necessary to suck and discharge the granular material, not only the cost and installation location for installing the equipment for suction collection are unnecessary, but also the granular material with a large particle size or the high density powder. It can also be used for separation of powders and particles that are difficult to be discharged by suction.

上記複数の排出口は、それぞれ独立した排出口であってもよく、一つの大きな排出口の内部を区切って複数の排出口としたものであってもよい。また、排出口の配置は特に限定されることなく、任意の配置とすることができるが、密度分離された粉粒体を、その分離状態を維持したまま排出するという観点からは上下方向、すなわち鉛直方向に並んだ配置とすることが好ましい。排出口の数は、2以上であればよく、上限は特に限定されないが、過度に多くしても装置が複雑になるだけでなく、隣接する排出口から得られる画分に成分の差がほとんどないことになるため、一般的には20以下である。各排出口は、すべて同じ大きさ(開口面積)であってもよいが、所望の組成の画分が得られるよう、異なる大きさとすることもできる。複数の排出口のうち、少なくとも一組の隣接する排出口の間を可動式の仕切り部材で仕切るようにすれば、それらの排出口から取り出される画分の組成を調節できるため好ましい。   The plurality of discharge ports may be independent discharge ports, or may be a plurality of discharge ports by dividing the inside of one large discharge port. Further, the arrangement of the discharge port is not particularly limited, and can be any arrangement, but from the viewpoint of discharging the density-separated powder particles while maintaining the separated state, It is preferable to arrange them in the vertical direction. The number of outlets may be two or more, and the upper limit is not particularly limited. However, even if the number is excessively large, not only the apparatus becomes complicated, but there is almost no difference in the components in the fractions obtained from adjacent outlets. Generally, it is 20 or less. The respective outlets may all have the same size (opening area), but may have different sizes so that a fraction having a desired composition can be obtained. Of the plurality of outlets, it is preferable to partition at least one pair of adjacent outlets with a movable partition member because the composition of the fraction taken out from these outlets can be adjusted.

次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて具体的に説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な例を示すものであり、本発明は、その記載によって何ら限定されるものではない。本発明の実施形態は、本発明の趣旨に適合する範囲で適宜変更することが可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に包含される。   Next, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The following embodiments show preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited by the description. Embodiments of the present invention can be modified as appropriate within the scope of the gist of the present invention, and any of them can be included in the technical scope of the present invention.

[第一の実施形態]
本発明の第一の実施形態における粉粒体の乾式密度分離装置の概略図を図2に示す。本実施形態の乾式密度分離装置10においては、アクリル製の円塔からなる装置本体11の内部を分散板12で上下に区切ることによって空気室13および流動槽14を形成している。空気室13の側面には、装置本体11を略上下方向に振動させるように加振手段としてのサーボモータと偏心マスを組み合わせた加振機15が取り付けられているとともに、装置本体11はコイルスプリングを備えた弾性支持部材16によって振動可能に支持されている。
[First embodiment]
The schematic of the dry-type density separation apparatus of the granular material in 1st embodiment of this invention is shown in FIG. In the dry density separation apparatus 10 of the present embodiment, the air chamber 13 and the fluid tank 14 are formed by dividing the inside of the apparatus main body 11 made of an acrylic circular tower vertically by a dispersion plate 12. On the side surface of the air chamber 13, a vibration exciter 15 combining a servo motor and an eccentric mass as vibration means is attached so as to vibrate the apparatus main body 11 in a substantially vertical direction. Is supported by an elastic support member 16 including

空気室13には給気口17が設けられており、給気口17には流動化空気供給手段としてのブロアー(図示されない)が接続されている。一方、流動槽14の上部には粉粒体投入口18と流動化空気排気口19が設けられている。また、流動槽の一側面には排出口20が設けられており、排出口20は垂直方向に並べられた10個の排出口20a〜20jで構成されている。   An air supply port 17 is provided in the air chamber 13, and a blower (not shown) as fluidized air supply means is connected to the air supply port 17. On the other hand, a granular material inlet 18 and a fluidized air outlet 19 are provided in the upper part of the fluid tank 14. In addition, a discharge port 20 is provided on one side surface of the fluid tank, and the discharge port 20 includes ten discharge ports 20a to 20j arranged in the vertical direction.

本実施形態の乾式密度分離装置10は、バッチ法および連続法のいずれでの態様でも用いることができるが、バッチ法による分離を行う場合を例に、以下、動作を説明する。
まず、被処理物としての粉粒体を、粉粒体投入口18から流動槽14へ投入するとともに、給気口17から空気室13へ空気を供給する。供給された空気は、空気室13から分散板12を通って流動槽14の内部へ進み、流動槽14内に存在する粉粒体21を流動化させる。その状態で、さらに加振機15を用いて流動槽14を振動させることにより、流動槽14内における粉粒体21の密度偏析が促進される。
The dry density separation apparatus 10 of the present embodiment can be used in either a batch method or a continuous method, but the operation will be described below using a case of separation by the batch method as an example.
First, a granular material as an object to be processed is introduced into the fluid tank 14 from the granular material inlet 18 and air is supplied from the air inlet 17 to the air chamber 13. The supplied air travels from the air chamber 13 through the dispersion plate 12 to the inside of the fluid tank 14 and fluidizes the granular material 21 existing in the fluid tank 14. In this state, by further vibrating the fluid tank 14 using the vibrator 15, the density segregation of the granular material 21 in the fluid tank 14 is promoted.

粉粒体21を流動化した状態で一定時間加振を継続すると、密度偏析現象により、比較的密度の低い粉粒体が流動槽14の上方に移動するとともに、比較的密度が高い粉粒体は下方へ移動する。その状態で排出口20から粉粒体を排出することにより、排出口20a〜20jのそれぞれから、分離された状態の粉粒体画分を取り出すことができる。したがって、排出口20aから排出される画分には密度の高い粉粒体が最も多く含まれ、排出口20jから排出される画分には密度の低い粉粒体が最も多く含まれることとなる。   When vibration is continued for a certain period of time in a state in which the powder 21 is fluidized, the powder having a relatively low density moves to the upper part of the fluid tank 14 and the powder having a relatively high density due to the density segregation phenomenon. Moves down. By discharging the granular material from the discharge port 20 in this state, the separated granular material fraction can be taken out from each of the discharge ports 20a to 20j. Therefore, the fraction discharged from the discharge port 20a contains the most dense powder and the fraction discharged from the discharge port 20j contains the most low-density powder. .

[第二の実施形態]
次に、図3に示す本発明の第二の実施形態における粉粒体の乾式密度分離装置10について説明する。なお、第一の実施形態(図2)と対応する部材には同じ番号を付している。
第二の実施形態の乾式密度分離装置10は、連続式の分離処理に特に適した構造を有するものであり、略水平方向に延びる装置本体11を備えている。第一の実施形態と同様に、装置本体11の内部を分散板12で上下に区切ることにより空気室13および流動槽14が形成されている。そして、空気室13の側面には、装置本体11を略上下方向に振動させるように加振手段としてのサーボモータと偏心マスを組み合わせた加振機15が取り付けられているとともに、装置本体11はコイルスプリングを備えた弾性支持部材16によって振動可能に支持されている。
[Second Embodiment]
Next, the dry density separator 10 of the granular material in 2nd embodiment of this invention shown in FIG. 3 is demonstrated. In addition, the same number is attached | subjected to the member corresponding to 1st embodiment (FIG. 2).
The dry density separation device 10 of the second embodiment has a structure particularly suitable for continuous separation processing, and includes a device body 11 extending in a substantially horizontal direction. As in the first embodiment, the air chamber 13 and the fluid tank 14 are formed by dividing the inside of the apparatus main body 11 vertically by the dispersion plate 12. Further, on the side surface of the air chamber 13, a vibration exciter 15 combining a servo motor and an eccentric mass as vibration means is attached so as to vibrate the apparatus main body 11 in a substantially vertical direction. The elastic support member 16 having a coil spring is supported so as to be able to vibrate.

本実施態様においても、流動槽14の上部には粉粒体投入口18と流動化空気排気口19が設けられているが、流動槽14と流動化空気排気口19の間に排気口側分散板22が設けられている点が第一の実施形態とは異なっている。   Also in this embodiment, the powder inlet 18 and the fluidized air exhaust port 19 are provided in the upper part of the fluidized tank 14, but the outlet side dispersion is provided between the fluidized tank 14 and the fluidized air exhaust port 19. The point from which the board 22 is provided differs from 1st embodiment.

また、粉粒体投入18は、流動槽14の長手方向における一端に設けられており、流動槽14の多端には排出口20が設けられている。排出口20は、仕切り板23によって下側の排出口20aと上側の排出口20bとに分割されている。仕切り板23は可動式となっており、上下方向に動かして排出口20aと20bから排出される粉粒体の配分を調整することができる。さらに、装置本体11は、粉粒体投入口18(上流)側から排出口20(下流)側への粉粒体の移動を促すため、排出口20側が粉粒体投入口18側よりも低くなるようにわずかに傾斜している。
The granular material inlet 18 is provided at one end in the longitudinal direction of the fluid tank 14, and the outlet 20 is provided at the multi-end of the fluid tank 14. The discharge port 20 is divided by a partition plate 23 into a lower discharge port 20a and an upper discharge port 20b. The partition plate 23 is movable, and can adjust the distribution of the powder particles discharged from the discharge ports 20a and 20b by moving in the vertical direction. Furthermore, since the apparatus main body 11 promotes the movement of the granular material from the granular material inlet 18 (upstream) side to the outlet 20 (downstream) side, the outlet 20 side is lower than the granular material inlet 18 side. It is slightly inclined to be.

上記第二の実施形態の乾式密度分離装置10を用いて連続式で分離を行う場合の動作は次の通りである。
被処理物としての粉粒体は、粉粒体投入18から流動槽14へ投入され、給気口17から供給される空気によって流動化される。そして、さらに加振機15を用いて流動槽14を振動させることにより、流動槽14内における粉粒体21は粉粒体投入口18側から排出口20側へ移動するとともに、密度偏析する。流動槽14の排出口20側末端に到達した粉粒体21は、仕切り板23によって二つに分けられ、密度の高い粉粒体が多く含まれる下側の画分は排出口20aから、密度の低い粉粒体を多く含む上側の画分は排出口20bから、それぞれ排出される。
The operation in the case of performing separation in a continuous manner using the dry density separation device 10 of the second embodiment is as follows.
The granular material as the object to be processed is introduced into the fluid tank 14 from the granular material inlet 18 and fluidized by the air supplied from the air inlet 17. Further, by further vibrating the fluid tank 14 using the vibrator 15, the powder 21 in the fluid tank 14 moves from the powder inlet 18 side to the outlet 20 side and density segregates. The granular material 21 that has reached the outlet 20 side end of the fluidized tank 14 is divided into two by a partition plate 23, and the lower fraction containing a large amount of high-density powder is from the outlet 20 a to the density. The upper fraction containing a large amount of low-powder particles is discharged from the discharge port 20b.

さらに、排出口20aおよび20bの一方または両方から排出される粉粒体の成分を、蛍光X線(XRF)分析装置等を用いてオンラインで測定し、その結果に基づいて仕切り板23の位置を自動調整すれば、連続処理において供給される粉粒体の成分比率等に変動があったとしても、各排出口から排出される画分の組成を一定に保つことが可能である。   Furthermore, the component of the granular material discharged from one or both of the discharge ports 20a and 20b is measured online using a fluorescent X-ray (XRF) analyzer or the like, and the position of the partition plate 23 is determined based on the result. If the automatic adjustment is performed, the composition of the fraction discharged from each discharge port can be kept constant even if the component ratio of the granular material supplied in the continuous processing varies.

このようにして、本発明によれば、流動槽全体を加振して密度偏析を促進することに加えて、前記流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口から、流動槽内で密度分離された粉粒体を分離された状態で排出するため、密度差の小さい粉粒体であっても高い精度で分離することができる。また、粉粒体を吸引して排出する必要がないため、吸引回収用の設備を設けるための費用や設置場所が不要であるだけでなく、粒径が大きい粉粒体や密度が高い粉粒体など、吸引によって排出が困難な粉粒体の分離にも利用することができる。   Thus, according to the present invention, in addition to oscillating the entire fluidized tank to promote density segregation, from the plurality of outlets provided side by side on the wall surface of the fluidized tank, Since the particles separated by density are discharged in a separated state, even particles having a small density difference can be separated with high accuracy. In addition, since it is not necessary to suck and discharge the granular material, not only the cost and installation location for installing the equipment for suction collection are unnecessary, but also the granular material with a large particle size or the high density powder. It can also be used for separation of powders and particles that are difficult to be discharged by suction.

次に、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例は、本発明の好適な一例を示すものであり、本発明は、該実施例によって何ら限定されるものではない。   Next, the present invention will be described more specifically based on examples. The following examples show preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited to the examples.

[加振の影響評価]
(実施例1)
本発明における加振の効果を評価するために、以下の実験を行った。
上記第一の実施形態において説明した装置(図2)を利用して、耐火物を分離した。前記耐火物としては、タンディッシュ用の耐火物として使用されるAlリッチなワーク材とSiOリッチなパーマ材とを、重量比1:1で混合したものを用いた。ワーク材およびパーマ材の成分組成と密度は表1に示すとおりである。
[Evaluation of influence of vibration]
Example 1
In order to evaluate the effect of vibration in the present invention, the following experiment was conducted.
The refractory was separated using the apparatus described in the first embodiment (FIG. 2). As the refractory, an Al 2 O 3 rich work material used as a refractory for tundish and a SiO 2 rich permanent material were mixed at a weight ratio of 1: 1. The composition and density of the work material and the permanent material are as shown in Table 1.

Figure 0006206432
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上記ワーク材とパーマ材の混合物を粉砕して粒子径250〜500μmの粉粒体を得、該粉粒体を乾式密度分離装置の流動槽内に収容した。次いで、空気室から空気を吹き込んで前記粉粒体を流動化させるとともに、周波数(振動数)10Hzで加振を行って密度偏析現象を発生させた。15分間処理を行った後、送風と加振を停止し、流動槽側面に設けられた排出口から粉粒体を取り出した。粉粒体の取り出しは、流動槽内の高さごとに、対応する位置の排出口を通して行った。各排出口(図2の20a〜20j)より取り出された粉粒体を、それぞれ画分a〜jとする。その後、画分a〜jのそれぞれについてかさ密度を測定した。   The mixture of the workpiece material and the permanent material was pulverized to obtain a granular material having a particle size of 250 to 500 μm, and the granular material was accommodated in a fluidized tank of a dry density separator. Next, air was blown in from the air chamber to fluidize the granular material, and vibration was applied at a frequency (frequency) of 10 Hz to generate a density segregation phenomenon. After processing for 15 minutes, air blowing and vibration were stopped, and the granular material was taken out from the discharge port provided on the side surface of the fluid tank. The powder particles were taken out through the discharge port at the corresponding position for each height in the fluid tank. Let the granular material taken out from each discharge port (20a-20j of FIG. 2) be the fractions aj, respectively. Thereafter, the bulk density was measured for each of the fractions a to j.

(比較例1、2)
比較のため、加振を行わなかったこと以外は実施例1と同様の条件で粉粒体の分離を実施した(比較例1)。また、加振を行う位置の影響を評価するために、装置本体に取り付けた加振手段(図2の15)に代えて、流動槽の壁面と接触せず、粉粒体のみと接触するように流動槽内に設けた加振手段を用いて加振を行ったこと以外は実施例1と同様の条件で粉粒体の分離を実施した(比較例2)。
(Comparative Examples 1 and 2)
For comparison, the granular material was separated under the same conditions as in Example 1 except that no vibration was applied (Comparative Example 1). Further, in order to evaluate the influence of the position where the vibration is performed, instead of the vibration means (15 in FIG. 2) attached to the apparatus main body, it is not in contact with the wall surface of the fluid tank and is in contact with only the granular material. In the same manner as in Example 1 except that vibration was performed using the vibration means provided in the fluid tank (Comparative Example 2).

図4(A)〜(C)は、それぞれ比較例1、比較例2、および実施例1において測定された画分a〜jのかさ密度をグラフに示したものである。画分aは最も下の排出口20aから取り出されたものであり、画分jは最も上の排出口jから取り出されたものである。したがって、適切に密度偏析が生じていれば、画分aのかさ密度が最も高くなるように、画分jから画分aにかけて連続的にかさ密度が上昇する結果となるはずである。   4A to 4C are graphs showing the bulk densities of fractions a to j measured in Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Example 1, respectively. Fraction a is taken out from the lowest outlet 20a, and fraction j is taken out from the uppermost outlet j. Therefore, if density segregation has occurred appropriately, the bulk density should increase continuously from fraction j to fraction a so that the bulk density of fraction a is the highest.

しかし、加振を行わなかった比較例1では、図4(A)に示したようにでは、わずかに下側の画分(a側)のかさ密度が高い傾向が見られるものの、それぞれの画分におけるかさ密度のばらつきが極めて大きく、実用的な分離に用いることができる程の密度偏析は生じていなかった。これは、粉粒体に含まれているワーク材とパーマ材の密度差が0.2g/cmと極めて小さいためであると考えられる。 However, in Comparative Example 1 where no vibration was applied, as shown in FIG. 4A, although the bulk density of the lower fraction (a side) tends to be slightly higher, The variation in bulk density in the minute was extremely large, and density segregation that could be used for practical separation did not occur. This is considered to be because the density difference between the workpiece material and the permanent material contained in the granular material is as small as 0.2 g / cm 3 .

これに対して、流動槽全体を振動させた実施例1においては、図4(C)に示したように画分jから画分aにかけてほぼ連続的にかさ密度が変化していた。また、画分aと画分jとのかさ密度の差も大きく、粉粒体の密度差が0.2g/cmと極めて小さいにも関わらず良好な分離が達成されているといえる。 On the other hand, in Example 1 in which the entire fluid tank was vibrated, the bulk density changed almost continuously from fraction j to fraction a as shown in FIG. Further, the difference in bulk density between the fraction a and the fraction j is large, and it can be said that good separation has been achieved despite the fact that the density difference of the powder particles is as small as 0.2 g / cm 3 .

流動槽内で加振を行った比較例2では、図4(B)に示したようにかさ密度が概ね連続的に変化しており、加振を行わなかった場合に比べれば密度偏析が生じているものの、流動槽全体を加振した実施例1(図4(C))に比べると十分に分離できていないことが分かる。これは、流動槽内に加振装置を設置したため、該加振装置周辺の粉体にしか振動が伝わらず、粉粒体全体に十分に加振効果を及ぼすことができなかったためと考えられる。   In Comparative Example 2 in which the vibration was performed in the fluidized tank, the bulk density changed substantially continuously as shown in FIG. 4B, and density segregation occurred as compared with the case where the vibration was not performed. However, as compared with Example 1 (FIG. 4C) in which the entire fluidized tank was vibrated, it can be seen that it was not sufficiently separated. This is presumably because the vibration device was installed in the fluidized tank, so that the vibration was transmitted only to the powder around the vibration device, and the vibration effect could not be sufficiently exerted on the entire granular material.

上記実施例1と比較例2とで得られた画分aの粉粒体におけるAlの含有量をガラスビード蛍光X線分析法により測定したところ、実施例1では50.15質量%であったのに対して、比較例2では39.47質量%であった。このことからも、流動槽全体を加振することにより、ワーク材とパーマ材のように密度差が小さい粉粒体の分離精度を向上できることが分かる。 When the content of Al 2 O 3 in the granular material of fraction a obtained in Example 1 and Comparative Example 2 was measured by glass bead X-ray fluorescence analysis, in Example 1, it was 50.15% by mass. In contrast, in Comparative Example 2, it was 39.47% by mass. Also from this, it can be seen that by separating the entire fluid tank, it is possible to improve the separation accuracy of a granular material having a small density difference such as a workpiece material and a permanent material.

[加振振動数の影響評価]
(実施例2)
次に、加振振動数の影響を評価するために、以下の実験を行った。
高炉から出銑された溶銑を流すための高炉樋に使用される耐火物の分離を、実施例1と同様の方法で行った。前記耐火物には、炭化ケイ素が主成分であり密度2.4〜2.5g/cmの軽量物と、アルミナが主成分であり密度3.0〜3.2g/cmの重量物が含まれており、これを粉砕して粒径250〜500μmに調整した後、流動槽に供給して分離を実施した。加振振動数は10Hzとした。
[Evaluation of influence of vibration frequency]
(Example 2)
Next, in order to evaluate the influence of the vibration frequency, the following experiment was performed.
Separation of the refractory used in the blast furnace for flowing hot metal discharged from the blast furnace was performed in the same manner as in Example 1. Said refractory, and weight of the silicon carbide is a major component density 2.4~2.5g / cm 3, the weight of the alumina is a major component density 3.0~3.2g / cm 3 is It was contained, and this was pulverized and adjusted to a particle size of 250 to 500 μm, and then supplied to a fluidized tank for separation. The vibration frequency was 10 Hz.

(実施例3)
加振振動数を、流動槽の固有振動数である5Hzとした以外は実施例2と同様の条件で粉粒体の分離を実施した。なお、流動槽の固有振動数は、インパルスハンマーの打撃力と自由減衰振動の加速度の比を周波数解析し,ピーク値を示す周波数を読み取ることで測定した。
(Example 3)
The granular material was separated under the same conditions as in Example 2 except that the vibration frequency was 5 Hz, which is the natural frequency of the fluidized tank. The natural frequency of the fluidized tank was measured by frequency analysis of the ratio between the impulse force of the impulse hammer and the acceleration of the free damped vibration, and reading the frequency indicating the peak value.

(比較例3)
加振を行わなかったこと以外は実施例2と同様の条件で粉粒体の分離を実施した。
(Comparative Example 3)
The granular material was separated under the same conditions as in Example 2 except that no vibration was performed.

図5(A)〜(C)は、それぞれ比較例3、実施例2、および実施例3において測定された画分a〜jのかさ密度をグラフに示したものである。10Hzで加振を行った実施例2においては、図5(B)に示したように、加振を行わなかった比較例3(図5(A))に比べて顕著に分離精度が向上していた。そして、流動槽の固有振動数である5Hzで加振を行った実施例3においては、図5(C)に示したように、実施例2(10Hz)のときよりもさらに画分a、bのかさ密度が増加していた。このように流動槽の固有振動数で加振を行うことにより、密度偏析をさらに促進し、高い分離精度を得ることができる。   FIGS. 5A to 5C are graphs showing the bulk density of fractions a to j measured in Comparative Example 3, Example 2, and Example 3, respectively. In Example 2 where the vibration was performed at 10 Hz, as shown in FIG. 5B, the separation accuracy was significantly improved as compared with Comparative Example 3 where the vibration was not performed (FIG. 5A). It was. And in Example 3 which vibrated with 5Hz which is the natural frequency of a fluid tank, as shown in FIG.5 (C), fractions a and b are further further than the case of Example 2 (10Hz). The bulk density increased. Thus, by performing vibration at the natural frequency of the fluidized tank, density segregation can be further promoted and high separation accuracy can be obtained.

なお、上記実施例においては、タンディッシュ耐火物および高炉樋耐火物を分離対象として使用したが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。本発明の乾式密度分離装置および乾式密度分離方法は、粉粒体の密度差を利用するものであるため、適用できる粉粒体の材質に制限はなく、あらゆる材質の粉粒体の分離に適用可能である。他の分離対象物の例としては、高炉鍋の耐火物れんが(重量物密度:2.6〜3.1g/cm、軽量物密度:2.1〜2.4g/cm、密度差:0.2〜1.0g/cm)、スラグと鉄の混合物(重量物密度:7.8g/cm、軽量物密度2.5〜2.7g/cm、密度差:5.1〜5.3g/cm)などが挙げられる。 In addition, in the said Example, the tundish refractory and the blast furnace refractory were used as separation object, However, The application object of this invention is not restricted to this. The dry density separation apparatus and dry density separation method of the present invention uses the difference in density of powder particles, so there is no restriction on the material of the powder material that can be applied, and it can be applied to the separation of powder materials of any material. Is possible. Examples of other separation objects include refractory bricks of blast furnace pans (heavy material density: 2.6 to 3.1 g / cm 3 , light material density: 2.1 to 2.4 g / cm 3 , density difference: 0.2 to 1.0 g / cm 3 ), mixture of slag and iron (weight density: 7.8 g / cm 3 , light weight density 2.5 to 2.7 g / cm 3 , density difference: 5.1 to 5.3 g / cm 3 ).

1 タンディッシュ
2 ノズル
3 鉄皮
4 ライニング
5 ワーク材
6 パーマ材
10 乾式密度分離装置
11 装置本体
12 分散板
13 空気室
14 流動槽
15 加振機
16 弾性支持部材
17 給気口
18 粉粒体投入口
19 流動化空気排気口
20 排出口
20a〜20j 排出口
21 粉粒体
22 排気口側分散板
23 仕切り板(仕切り部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tundish 2 Nozzle 3 Iron skin 4 Lining 5 Work material 6 Perm material 10 Dry-type density separation apparatus 11 Main body 12 Dispersion plate 13 Air chamber 14 Fluid tank 15 Exciter 16 Elastic support member 17 Air supply port 18 Powder and granular material injection Port 19 Fluidized air exhaust port 20 Discharge ports 20a to 20j Discharge port 21 Powder body 22 Exhaust port side dispersion plate 23 Partition plate (partition member)

Claims (4)

粉粒体の乾式密度分離装置であって、
分散板を介して連通した流動槽と空気室とを備える装置本体と、
前記流動槽に粉粒体を投入するための粉粒体投入口と、
前記粉粒体を流動させるための流動化空気を、前記空気室を経由して、前記分散板から前記流動槽内へ供給するための流動化空気供給手段と、
前記流動化空気を流動槽から排気するための流動化空気排気口と、
前記流動槽全体を振動させるための加振手段と、
前記流動槽内で密度分離された粉粒体を分離された状態で排出するための、前記流動槽の壁面に並んで設けられた複数の排出口、とを有し、
前記流動層と前記流動化空気排気口との間に排気口側分散板が設けられている、粉粒体の乾式密度分離装置。
A dry density separation apparatus for powder,
An apparatus body including a fluid tank and an air chamber communicated with each other via a dispersion plate;
A granular material inlet for charging the granular material into the fluidized tank;
Fluidized air supply means for supplying fluidized air for fluidizing the granular material from the dispersion plate into the fluidized tank via the air chamber;
A fluidizing air outlet for exhausting the fluidizing air from the fluidizing tank;
Vibration means for vibrating the whole fluid tank;
Wherein for discharging a state where the density separated granular material in a fluidized tank are separated, a plurality of discharge ports that are arranged in the wall of the fluidization vessel, have a capital,
An apparatus for dry density separation of granular material, wherein an exhaust port-side dispersion plate is provided between the fluidized bed and the fluidized air exhaust port .
前記複数の排出口のうち、少なくとも一組の隣接する排出口の間が、可動式の仕切り部材で仕切られている、請求項1に記載の粉粒体の乾式密度分離装置。   The dry density separation apparatus for a granular material according to claim 1, wherein at least one pair of adjacent discharge ports among the plurality of discharge ports is partitioned by a movable partition member. 前記加振手段の加振振動数が前記流動槽の固有振動数である、請求項1または2に記載の粉粒体の乾式密度分離装置。   The dry density separation apparatus for powder particles according to claim 1 or 2, wherein the vibration frequency of the vibration means is a natural frequency of the fluid tank. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の粉粒体の乾式密度分離装置を用いて、前記加振手段により前記流動槽全体を振動させながら粉粒体を分離する、粉粒体の乾式密度分離方法。   Using the dry density separation apparatus for powder according to any one of claims 1 to 3, the powder is separated while vibrating the entire fluid tank by the vibration means. Density separation method.
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