JPH10146568A

JPH10146568A - 粒体の分離回収方法

Info

Publication number: JPH10146568A
Application number: JP8309188A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Furui; 佑介古居; Hiroaki Kawamoto; 博昭川本; Kotoshi Kuroyanagi; 咨四黒柳; Kazuyoshi Noritomi; 一好乗富
Original assignee: SANEI SHIRIKA KK; Toyota Motor Corp
Current assignee: SANEI SHIRIKA KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】粒体を形状により分離して回収できる分離回収
方法を提供する。【解決手段】水平に対して傾斜されたトラフ１４と、こ
のトラフ１４の下端において前後に異なる位置に配設さ
れた第１、２ホッパ１７、１８とを有する分離回収装置
を用い、トラフ１４の上端部に粒体の混合物５を供給
し、個々の粒体がトラフ１４上を落下する速度の相違に
より、混合物５を第１、２ホッパ１７、１８内に分離し
て回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は粒体の混合物を形状
により分離して回収できる分離回収方法に関する。この
分離回収方法は、例えば、鋳造用粗形材の表面の研掃に
用いられるショット粒を含む廃砂に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スチール製のショット粒を鋳造
用粗形材の表面の研掃に用いた場合、その廃砂には、再
利用可能なショット粒の他、ショット粒や粗形材の破片
等からなる鉄粉、鋳バリ（立バリ）及び鋳物砂が含まれ
ている。一般に、かかる廃砂は、粗形材研掃工程から受
缶等でまとめて回収される。そして、この廃砂は、廃砂
に含まれるショット粒と鋳バリと鉄粉とが磁性体であ
り、鋳物砂が非磁性体であるため、磁力選別機により、
ショット粒、鋳バリ及び鉄粉と、鋳物砂とに選別され
る。このうち、鋳物砂は所定の成分調整の後に再利用さ
れる。他方、ショット粒、鋳バリ及び鉄粉は多段式篩い
機により多種類に分級される。分級されたショット粒、
鋳バリ及び鉄粉のうち、最も高い付加価値のショット粒
と同粒径の網目を通過したショット粒及び小径の鋳バリ
は、混合物として篩い機から排出回収され、再利用され
る。このとき、篩い機の他に風力を利用した風力選別機
が利用されることもある。また、再利用不能なショット
粒や鉄粉については、従来、有効な分離回収方法が確立
されておらず、組成が安定しないために、産業廃棄物と
して逆有償売却又は投棄されている。

【０００３】なお、かかる磁力を用いて廃砂を分離回収
する方法としては特開昭５６−３３１４９号公報記載の
ものが知られている。また、篩いを用いて廃砂を分離回
収する方法としては実公昭５９−８８４０公報記載のも
のが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ショット粒及
び小径の鋳バリからなる混合物をブラスト処理に再利用
するとしても、篩い機は粒径のある程度大きな相違のみ
に基づいて分級するものであるため、混合物中からショ
ット粒とさほど粒径に相違のない鋳バリを分離すること
は困難であり、混合物にはショット粒とこれと同程度の
粒径の鋳バリとが混在して組成が変化するとともに、所
望の粒度分布構成が変化することとなる。

【０００５】このため、ショットブラスト機を用いてそ
の混合物をそのままブラスト処理に再利用するとすれ
ば、その混合物の品質が劣化していることからブラスト
効果が低下し、長期の処理時間を要することとなる。他
方、混合物をブラスト処理に再利用する場合のショット
効果を維持せんとすれば、混合物に高価な新しいショッ
ト粒を定期的及び定量的に必ず補充してその品質を回復
させなければならず、処理コストの高騰化を招来してし
まう。

【０００６】かかる不具合は、上記ショット粒を含む廃
砂の混合物の場合ばかりでなく、他の粒体の場合にも存
在する。本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたも
のであって、粒体を形状により分離して回収できる分離
回収方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の粒体の分離回
収方法は、水平に対して傾斜された傾斜板と、該傾斜板
の下端において前後に異なる位置に配設された少なくと
も２個のホッパとを有する分離回収装置を用い、該傾斜
板の上端部に粒体の混合物を供給し、個々の該粒体が該
傾斜板上を落下する速度の相違により、該混合物を該各
ホッパ内に分離して回収することを特徴とする。

【０００８】傾斜板を落下する個々の粒体は、その形
状、すなわち球状であるか若しくは球状でないか、又は
大きな球状であるか若しくは小さな球状であるかによ
り、落下する速度に相違を生じる。そして、個々の粒体
は、傾斜板を落下する速度の相違により、傾斜板の下端
において前後に異なる位置で落下することとなる。こう
して、形状の異なる個々の粒体は、それぞれ形状がほぼ
等しいもの同士が集まってそれぞれのホッパに分離して
回収されることとなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、請求項１の発明を鋳造用粗
形材の表面の研掃後の廃砂処理方法の一部に具体化した
実施形態を図面を参照しつつ説明する。「廃砂回収工程」まず、図１のＳ１に示すように、鋳造
用粗形材の表面の研掃後の廃砂を受缶に回収する。ここ
で、回収された廃砂には、再利用可能なショット粒の
他、鉄粉、鋳バリ及び鋳物砂が含まれている。

【００１０】「定量切り出し工程」図１のＳ２に示すよ
うに、受缶から一定量の廃砂を切り出す。「第１搬送工程」図１のＳ３に示すように、切り出した
廃砂をバケットエレベータにより搬送する。

【００１１】「第２搬送工程」図１のＳ４に示すよう
に、第１搬送工程後の廃砂を振動フィーダにより磁力選
別機まで搬送する。「磁力選別工程」図１のＳ５に示すように、磁石を用い
た磁力選別機により廃砂を磁力選別する。ここで、磁性
体１と非磁性体２とに分別される。非磁性体２は、鋳物
砂からなるため、所定の成分調整の後に再利用される。

【００１２】「第３搬送工程」他方、磁性体１は、図１
のＳ５に示すように、コンベアベルトにより多段式篩い
機まで搬送される。「多段式篩い工程」磁性体１は、ショット粒、鋳バリ及
び鉄粉からなるため、図１のＳ６に示すように、複数の
金網を用いた多段式篩い機により分級される。ここで、
１０メッシュの金網を通過したものは、鉄粉３として受
缶に回収される。また、１０メッシュの金網上に残った
ものは、鋳バリ４としてバリ缶に回収される。他方、１
０メッシュの金網を通過し、２６メッシュの金網上に残
ったものは、最も高い付加価値のショット粒と同粒径の
網目を通過したショット粒及び小径の鋳バリからなる混
合物５であり、この混合物５は本発明に係る分離回収装
置に送られる。

【００１３】「分離回収工程」図１のＳ７において、図
２の分離回収装置を用い、混合物５から再利用可能なシ
ョット粒と小径の鋳バリとの分離回収工程を行う。かか
る分離回収工程において請求項１の発明を具体化してい
る。ここで用いる分離回収装置では、基台上に下フレー
ム１０が載置され、下フレーム１０には上フレーム１１
が固定されている。また、上フレーム１１には長い弾性
ばね１２と短い弾性ばね１３とにより傾斜板としてのト
ラフ（振動底板）１４が水平に対して傾斜された状態で
設けられている。トラフ１４はＳＵＳ又はＳＳ材質の片
面磨き鉄板からなる。このトラフ１４には、その中央底
部に加振機１５が設けられているとともに、その下端側
に角度調整ねじ１６が設けられている。そして、トラフ
１４の下端には、直下に位置する第１ホッパ１７と、第
１ホッパ１７の前方に位置する第２ホッパ１８とが下フ
レーム１０に設けられている。また、トラフ１４の下端
には、第１ホッパ１７と第２ホッパ１８との間に延在す
る分離板１９が角度、位置及び長さ調整可能に下フレー
ム１０に設けられている。

【００１４】かかる分離回収装置において、加振機１５
を作動させた状態でトラフ１４の上端部に混合物５を供
給する。かかる混合物５の個々の粒体には磁力選別工程
時の残留磁気がある。これにより、混合物５を構成する
各粒体のうち、再利用可能なショット粒は、球状体であ
るためにトラフ１４と点接触しているにすぎず、トラフ
１４を大きな速度で転がり落ちる。このとき、残留磁気
は、ショット粒がトラフ１４と点接触をしているのみな
ので、さほど転動速度に影響を与えない。

【００１５】他方、混合物５を構成する各粒体のうち、
小径の鋳バリは、扁平状体等の非球状体であるためにト
ラフ１４と面接触しており、トラフ１４を小さな速度で
しか滑り落ちない。また、欠けて再利用不能となったシ
ョット粒も非球状体となっており、必ずしもトラフ１４
と点接触しないため、トラフ１４をさほど大きくない速
度でしか移動できない。このとき、残留磁気は、鋳バリ
や欠けたショット粒がトラフ１４と必ずしも点接触をし
ていないので、移動速度をより遅らせることとなる。

【００１６】このため、再利用可能なショット粒はトラ
フ１４の下端において前方まで勢いよく飛びながら落下
して第２ホッパ１８内に回収される。他方、小径の鋳バ
リはトラフ１４の下端において直下しか落下せず、第１
ホッパ１７内に回収される。また、欠けて再利用不能と
なったショット粒は分離板１９に衝突し、第１ホッパ１
７内に回収される。

【００１７】こうして、粗形材研掃工程から回収される
廃砂について請求項１の分離回収方法を適用すれば、僅
かな粒径の相違であっても、トラフ１４上の落下速度に
相違さえ生じれば、ショット粒と同程度の粒径の鋳バリ
をショット粒から分離することができる。このため、再
利用可能であり、かつほぼ所望の粒度分布構成のショッ
ト粒６を第２ホッパ１８内に得ることができる。回収さ
れたショット粒６は、高価な新しいショット粒を必ずし
も定期的及び定量的に補充しなくとも、ショットブラス
ト機を用いてそのまま再利用できる。この場合、ブラス
ト効果はほぼ維持され、処理時間が長くなることはな
い。すなわち、このショット粒でブラスト処理を行え
ば、短い処理時間の下、安価な処理コストを実現するこ
とができる。

【００１８】他方、第１ホッパ１７内には鉄粉とみなし
得る小径の鋳バリが回収され、鉄粉３の受缶に移され
る。受缶内の鉄粉は組成が安定しているため再溶解等に
適用され得る。このため、逆有償処理費の低減が図り得
るとともに、地球環境の維持の点でも評価し得る。

【００１９】

【試験１】上記実施形態の分離回収装置におけるトラフ
１４の代わりに、磁性を誘導しないステンレス板をトラ
フとして採用し、分離回収効果を実施形態と比較した。
この結果、ステンレス板からなるトラフでは分離回収効
果が低いことが確認された。

【００２０】

【試験２】上記実施形態において、前工程の磁力選別工
程における磁石の磁力を１５００ガウス、３０００ガウ
ス又は６０００ガウスに変化させ、残留磁気を異ならせ
た。この結果、６０００ガウスの磁石ではトラフ１４上
での各粒体の残留磁気が強すぎることとなるため、分離
回収効果が低下することが確認された。

【００２１】

【試験３】上記実施形態において、加振機１５の振幅を
０．２〜０．５ｍｍで変化させ、分離回収効果を比較し
た。この結果、０．２〜０．５ｍｍであれば分離回収で
きることが確認された。

【００２２】

【試験４】上記実施形態において、トラフ１４の傾斜角
度を８〜１６°まで変化させるとともに、分離板１９の
トラフ１４の下端直下からの位置を６〜２０ｍｍで変化
させ、分離回収効果を比較した。結果を表１に示す。表
中の数字は混合物５からの再利用可能なショット粒６の
回収割合（％）である。

【００２３】

【表１】試験３、４より、分離回収効率に特に影響するのは、
（１）トラフ１４の傾斜角度、（２）加振機１５の振
幅、（３）分離板１９の位置であり、この３者の組み合
わせで最適条件を選択できることがわかる。そして、ト
ラフ１４の傾斜角度が１０〜１２°程度、分離板１９の
位置が８ｍｍ程度であれば、最も高い効率で再利用可能
なショット粒６を分離回収できることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係り、鋳造用粗形材の表面の研掃後
の廃砂処理方法の流れ図である。

【図２】実施形態に係り、分離回収装置の模式側面図で
ある。

【符号の説明】

１４…トラフ（傾斜板）１７、１８…ホッパ５…混合物

フロントページの続き (72)発明者黒柳咨四愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者乗富一好愛知県岡崎市鉢地町字三山13番地株式会社三栄シリカ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平に対して傾斜された傾斜板と、該傾斜
板の下端において前後に異なる位置に配設された少なく
とも２個のホッパとを有する分離回収装置を用い、該傾
斜板の上端部に粒体の混合物を供給し、個々の該粒体が
該傾斜板上を落下する速度の相違により、該混合物を該
各ホッパ内に分離して回収することを特徴とする粒体の
分離回収方法。