KR20240009932A - Method and apparatus for extracting cemented carbide bodies from components - Google Patents
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Abstract
구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금을 회수하기 위한 방법으로서, 먼저 클램핑 디바이스에서 상기 구성요소를 클램핑하는 단계; 및 그 후 상기 구성요소로부터 상기 적어도 하나의 초경합금 본체를 제거하기 위해 상기 구성요소를 동시에 또는 주기적으로 가열 및 진동시키는 단계를 포함한다. 또한, 축방향 축을 갖는 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 장치로서, 상기 축방향 축에 대해 수직 방향으로 구성요소를 진동시키기 위한 진동 디바이스, 상기 적어도 하나의 초경합금 본체가 상기 축방향 축에 대해 수직 방향으로 진동되도록 구성요소를 위치시키기 위한 클램핑 디바이스, 구성요소를 진동시킴과 동시에 구성요소를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 디바이스를 포함한다.A method for recovering at least one cemented carbide from a component, comprising: first clamping the component in a clamping device; and thereafter simultaneously or periodically heating and vibrating the component to remove the at least one cemented carbide body from the component. Additionally, an apparatus for recovering at least one cemented carbide body from a component having an axial axis, comprising: a vibration device for vibrating the component in a direction perpendicular to the axial axis, wherein the at least one cemented carbide body is positioned along the axial axis; a clamping device for positioning the component to vibrate in a direction perpendicular to it, and at least one heating device for heating the component while simultaneously vibrating the component.
Description
본 발명은 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 추출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 광산 또는 건설 구성요소로부터 적어도 하나의 사용된 초경합금 본체를 추출하는 것에 국한되지 않는다.The present invention relates to a method and apparatus for extracting at least one cemented carbide body from a component, in particular but not limited to extracting at least one spent cemented carbide body from a mining or construction component.
초경합금 본체들은 드릴 공구, 절삭 공구, 광산 및 기계가공 공구 및 내마모성이 높은 부품 등과 같은 구성요소들에 널리 사용된다. 그러나, 초경합금 본체들이 너무 마모되면, 효과가 없게 되어 구성요소가 폐기된다. 초경합금 본체들 내의 텅스텐 및 코발트는 둘 다 전략적 희소 금속이므로, 구성요소들로부터 초경합금 본체들을 추출할 수 있는 상당한 가치 및 환경적 이점이 있다. 초경합금 스크랩은 코발트 및 텅스텐 금속의 중요한 이차 자원으로 간주된다. 따라서, 이들 구성요소들을 폐기할 때, 폐기 초경합금을 회수하기 위하여 재활용하기 위해 수집 및 처리되어, 새로운 구성요소들을 생산하도록 재활용될 수 있다.Cemented carbide bodies are widely used in components such as drill tools, cutting tools, mining and machining tools and highly wear-resistant parts. However, if cemented carbide bodies become too worn, they become ineffective and the component is discarded. Since tungsten and cobalt in cemented carbide bodies are both strategic rare metals, there is significant value and environmental benefit in extracting cemented carbide bodies from their components. Cemented carbide scrap is considered an important secondary resource of cobalt and tungsten metals. Therefore, when these components are discarded, they can be collected and processed for recycling to recover the waste cemented carbide, which can then be recycled to produce new components.
US 4170513 에 개시된 것과 같은 공지된 추출 방법은, 인서트들을 둘러싸는 강의 일부를 제거하기 위해 황산욕을 사용한 후, 노에서 구성요소를 가열한 후, 후속하여 인서트들을 녹아웃하기 위해 가열된 구성요소를 진동시킴으로써, 마모된 구성요소들로부터 초경합금 본체들이 회수되는 것을 포함한다. 그러나, 이러한 유형의 프로세스에는 몇 가지 문제가 있다. 추출 시간은 길고 모든 본체들이 추출되는 것은 아니며, 이는 프로세스가 반복될 필요가 있고, 이는 추가 처리 시간 및 비용을 부가하거나 회수 수율이 원하는 만큼 높지 않음을 의미한다. 추가의 문제는 가열된 구성 요소가 노로부터 진동 디바이스로 수동으로 이동될 필요가 있다는 것이며, 이는 건강 및 안전에 위험하다.Known extraction methods, such as those disclosed in US 4170513, involve using a sulfuric acid bath to remove a portion of the steel surrounding the inserts, followed by heating the component in a furnace and subsequently vibrating the heated component to knock out the inserts. By doing so, the cemented carbide bodies are recovered from the worn components. However, there are some problems with this type of process. Extraction times are long and not all bodies are extracted, meaning that the process needs to be repeated, adding additional processing time and costs or the recovery yield is not as high as desired. A further problem is that heated components need to be moved manually from the furnace to the vibrating device, which is a health and safety hazard.
따라서, 더 안전하고, 더 빠르며, 더 높은 추출 수율을 초래하는 구성요소들로부터 초경합금 본체들을 추출하기 위한 새로운 방법을 찾는 것이 바람직하며, 여기서 모든 구성요소들은 하나의 프로세스에서 세정될 수 있고 가열된 구성요소들의 수동 취급을 수반하지 않는다.Therefore, it is desirable to find new methods for extracting cemented carbide bodies from components that are safer, faster, and result in higher extraction yields, where all components can be cleaned in one process and form a heated structure. It does not involve manual handling of elements.
본 발명의 목적은, 보다 안전하고 신속하며 보다 친환경적이고 보다 높은 추출 수율을 갖는 구성요소들로부터 초경합금 본체들을 추출하기 위한 방법 및 장치와 상기 방법에 사용하기 위한 장치를 제공하는 것이다. The object of the present invention is to provide a method and apparatus for extracting cemented carbide bodies from components that are safer, faster, more environmentally friendly and have a higher extraction yield, and an apparatus for use in the method.
이들 목적은, 본 출원의 제 1 양태에서, 다음의 단계를 포함하는 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법을 제공함으로써 달성된다:These objects are achieved, in the first aspect of the present application, by providing a method for recovering at least one cemented carbide body from a component comprising the following steps:
a) 먼저 클램핑 디바이스에서 구성요소를 클램핑하는 단계, 및 그 후a) First clamping the component in the clamping device, and then
b) 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 제거하기 위해 구성요소를 동시에 또는 주기적으로 가열 및 진동시키는 단계.b) Simultaneously or periodically heating and vibrating the component to remove at least one cemented carbide body from the component.
유리하게는, 구성요소를 동시에 또는 주기적으로 가열 및 진동시킴으로써, 적어도 하나의 초경합금 본체가 추출되는 것은 훨씬 더 짧은 시간이다. 통상적으로, 구성요소는 부착된 복수의 초경합금 본체들을 가질 것이며, 이러한 방법을 사용하여 상기 구성요소로부터 본체들의 추출 수율은 훨씬 더 높은데, 즉 시간당 회수된 초경합금 본체들의 출력이 증가된다. 이 방법의 추가의 이점은 가열된 구성요소들의 수동 취급이 필요하지 않으므로, 회수 프로세스를 더 안전하게 만든다는 것이다. 이 방법은 초경합금 본체들의 추출을 위해 가열이 필요한 영역에서 구성요소를 국부적으로 가열함으로써 작용하며, 따라서 구성요소를 진동시키기 전에 노에서 전체 구성요소를 예열하는 것에 비해 요구되는 에너지 입력을 감소시킨다. 또한, 이 방법은 더 안전하고 더 적은 인력을 필요로 한다.Advantageously, by simultaneously or periodically heating and vibrating the components, it takes a much shorter time for the at least one cemented carbide body to be extracted. Typically, a component will have a plurality of cemented carbide bodies attached and the extraction yield of bodies from the component using this method is much higher, i.e. the output of cemented carbide bodies recovered per hour is increased. An additional advantage of this method is that it does not require manual handling of the heated components, making the recovery process safer. This method works by locally heating the component in the area where heating is needed for extraction of the cemented carbide bodies, thus reducing the energy input required compared to preheating the entire component in a furnace before vibrating the component. Additionally, this method is safer and requires less manpower.
일 실시형태에서, 유도 가열은 구성요소를 가열하기 위해 사용된다. 유리하게는, 유도 가열은 가열이 초경합금 본체들이 부착되는 구성요소의 특정 영역(들)으로 지향될 수 있게 한다. 따라서, 필요한 에너지 입력을 최소화하고 이를 에너지 효율적인 프로세스로 만든다.In one embodiment, induction heating is used to heat the component. Advantageously, induction heating allows heating to be directed to specific area(s) of the component to which the cemented carbide bodies are attached. Therefore, it minimizes the required energy input and makes this an energy-efficient process.
대안적으로, 구성요소를 가열하기 위해 화염 (flame) 가열이 사용된다. 유리하게는, 화염 가열은 사용하기에 매우 간단하고 저렴한 가열 방법이다.Alternatively, flame heating is used to heat the component. Advantageously, flame heating is a very simple and inexpensive heating method to use.
일 실시형태에서, 단계 b) 에서, 구성요소는 600 ~ 1000℃ 사이의 온도로 가열된다. 바람직하게는 700 ~ 900℃ 사이의 온도이다. 유리하게는, 이러한 온도 범위는 구성요소의 강을 완전히 용융시키지 않거나 불필요하게 높은 에너지를 사용하지 않고 구성요소로부터 초경합금 인서트들의 가장 효율적인 추출을 가능하게 한다. 구성요소가 가열되는 온도는 예를 들어 IR 건을 사용하여 측정될 수 있다. 상이한 구성요소들은 상이한 온도들을 필요로 할 수 있다. 바람직하게는, 구성요소는 가능한 가장 낮은 온도로 가열된다.In one embodiment, in step b) the component is heated to a temperature between 600 and 1000°C. The temperature is preferably between 700 and 900°C. Advantageously, this temperature range allows the most efficient extraction of the cemented carbide inserts from the component without completely melting the steel of the component or using unnecessarily high energy. The temperature at which a component is heated can be measured using an IR gun, for example. Different components may require different temperatures. Preferably, the component is heated to the lowest possible temperature.
일 실시형태에서, 단계 a) 와 단계 b) 사이에, 구성요소의 가열 및 진동이 동시에 수행되기 전에 구성요소가 예열되는 추가적인 단계가 있다. 유리하게는, 예열의 추가는 전체 회수 시간을 감소시킨다. 바람직하게는, 예열 온도는 600 ~ 1000℃ 사이이고, 더욱 바람직하게는 700 ~ 900℃ 사이이다.In one embodiment, between steps a) and b), there is an additional step in which the component is preheated before heating and vibrating the component are carried out simultaneously. Advantageously, the addition of preheating reduces the overall recovery time. Preferably, the preheating temperature is between 600 and 1000°C, and more preferably between 700 and 900°C.
일 실시형태에서, 유도 가열은 구성요소를 예열하기 위해 사용된다. 유리하게는, 유도 가열은 가열이 초경합금 본체들이 부착되는 구성요소의 특정 영역(들)으로 지향될 수 있게 한다. 따라서, 필요한 에너지 입력을 최소화하고 이를 에너지 효율적인 프로세스로 만든다. In one embodiment, induction heating is used to preheat the component. Advantageously, induction heating allows heating to be directed to specific area(s) of the component to which the cemented carbide bodies are attached. Therefore, it minimizes the required energy input and makes this an energy-efficient process.
대안적으로, 구성요소를 예열하기 위해 화염 가열이 사용된다. 유리하게는, 화염 가열은 사용하기에 매우 간단하고 저렴한 가열 방법이다.Alternatively, flame heating is used to preheat the component. Advantageously, flame heating is a very simple and inexpensive heating method to use.
대안적으로, 구성요소를 예열하기 위해 노 가열이 사용된다.Alternatively, furnace heating is used to preheat the component.
일 실시형태에서, 구성요소의 진동은 압축 공기에 의해 제어된다. 유리하게는, 이는 초경합금 본체들에 더 많은 힘을 지향시키며, 따라서 이는 이들이 가장 시간 및 에너지 효율적인 방식으로 구성요소로부터 회수됨을 의미한다.In one embodiment, the vibration of the component is controlled by compressed air. Advantageously, this directs more forces to the cemented carbide bodies, which therefore means that they are recovered from the component in the most time and energy efficient manner.
대안적으로, 구성요소의 진동은 전기 모터 또는 임의의 다른 적절한 수단에 의해 제어된다.Alternatively, the vibration of the component is controlled by an electric motor or any other suitable means.
일 실시형태에서, 구성요소는 단계 b) 동안 반경방향 및/또는 축방향으로 회전된다. 따라서, 구성요소가 가열 및 진동과 동시에 회전하게 된다. 이는, 구성요소가 예를 들어 로터리 콘의 경우에 다수의 방향으로 돌출하는 초경합금 본체들을 포함할 때 특히 유리할 수 있다.In one embodiment, the component is rotated radially and/or axially during step b). Therefore, the component heats and vibrates and rotates simultaneously. This can be particularly advantageous when the component includes cemented carbide bodies that protrude in multiple directions, for example in the case of a rotary cone.
본 출원의 제 2 양태에 따르면, 다음의 단계를 포함하는 상기 설명된 목적들을 달성하는 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 대안적인 방법이 존재한다:According to a second aspect of the present application, there is an alternative method for recovering at least one cemented carbide body from a component that achieves the objectives described above comprising the following steps:
a) 첫째로, 클램핑 디바이스에서 구성요소를 클램핑하는 단계, a) first, clamping the component in a clamping device,
b) 두 번째로, 유도 가열을 사용하여 상기 적어도 하나의 초경합금 본체를 가열하는 단계, 및 그 후b) secondly, heating the at least one cemented carbide body using induction heating, and thereafter
c) 세번째로, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 제거하기 위해 구성요소를 진동시키는 단계.c) Third, vibrating the component to remove at least one cemented carbide body from the component.
유리하게는, 유도 가열은 가열이 초경합금 본체들이 부착되는 구성요소의 특정 영역(들)으로 지향될 수 있게 한다. 따라서, 요구되는 에너지 입력을 최소화하고, 이를 보다 친환경적이고 안전한 에너지 및 시간 효율적 프로세스로 만든다.Advantageously, induction heating allows heating to be directed to specific area(s) of the component to which the cemented carbide bodies are attached. Therefore, it minimizes the required energy input and makes this a more environmentally friendly, safer, energy and time efficient process.
일 실시형태에서, 단계 b) 에서, 구성요소는 600 ~ 1000℃ 사이의 온도로 가열된다. 바람직하게는 700 ~ 900℃ 사이의 온도이다. 일 실시형태에서, 구성요소의 진동은 압축 공기에 의해 제어된다. 일 실시형태에서, 구성요소는 단계 b) 동안 반경방향 및/또는 축방향으로 회전된다.In one embodiment, in step b) the component is heated to a temperature between 600 and 1000°C. The temperature is preferably between 700 and 900°C. In one embodiment, the vibration of the component is controlled by compressed air. In one embodiment, the component is rotated radially and/or axially during step b).
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 축방향 축을 갖는 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금을 회수하기 위한 장치가 있으며, 상기 장치는:According to a third aspect of the invention, there is an apparatus for recovering at least one cemented carbide from a component having an axial axis, the apparatus comprising:
축방향 축에 대하여 30°미만의 각도를 갖는 방향으로 구성요소를 진동시키기 위한 진동 디바이스; 축방향 축에 대하여 30°미만의 각도를 갖는 방향으로 초경합금 본체들이 진동되도록 구성요소들을 위치시키기 위한 클램핑 디바이스; 및 구성요소를 진동시킴과 동시에 구성요소를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 디바이스를 포함한다.a vibration device for vibrating the component in a direction having an angle of less than 30° with respect to the axial axis; A clamping device for positioning the components so that the cemented carbide bodies vibrate in a direction having an angle of less than 30° with respect to the axial axis; and at least one heating device for heating the component while simultaneously vibrating the component.
유리하게는, 이 장치는 구성요소가 진동되고 동시에 가열될 수 있게 한다. 또한, 이러한 설정은 구성요소가 가장 유리한 방향, 예를 들어 수직으로 또는 30° 미만의 각도를 갖는 방향으로만 진동 및 이동할 수 있도록 제한된다는 것을 의미한다.Advantageously, this device allows the component to be vibrated and heated simultaneously. This setting also means that the component is limited to vibrate and move only in the most advantageous direction, for example vertically or with an angle of less than 30°.
일 실시형태에서, 클램핑 디바이스는 드롭-형상 개구를 갖는 플레이트를 포함하며; 유리하게는, 이는 동일한 클램핑 디바이스를 사용하여 광범위한 구성요소 크기 및 형상이 유지될 수 있게 한다. 클램핑 디바이스의 설계는 클램핑 디바이스에 대한 구성요소의 이동을 최소화한다. 또한, 이러한 클램핑 디바이스는 상이한 크기의 구성요소가 클램핑되더라도, 가열기에 대한 구성요소의 중심점이 비교적 변하지 않은 채로 유지될 수 있게 하며, 이는 유리하게는, 상이한 크기의 구성요소가 처리될 때 가열 디바이스가 재위치될 필요가 없고, 이는 처리 시간을 절약한다는 것을 의미한다.In one embodiment, the clamping device includes a plate with a drop-shaped opening; Advantageously, this allows a wide range of component sizes and geometries to be maintained using the same clamping device. The design of the clamping device minimizes movement of the component relative to the clamping device. Furthermore, such a clamping device allows the central point of the component relative to the heater to remain relatively unchanged even if components of different sizes are clamped, which advantageously allows the heating device to remain relatively unchanged when components of different sizes are processed. It does not need to be repositioned, which means saving processing time.
일 실시형태에서, 클램핑 디바이스는 나사가공된 구성요소를 포함한다. 유리하게는, 이는 구성요소를 필요한 위치에 유지하기 위한 안전한 클램핑을 제공한다.In one embodiment, the clamping device includes a threaded component. Advantageously, this provides secure clamping to keep the component in the required position.
일 실시형태에서, 진동 디바이스는 압축된 공기 제어 진동 디바이스이다. 유리하게는, 이는 초경합금 본체들에 더 많은 힘을 지향시키며, 따라서 이는 이들이 가장 시간 및 에너지 효율적인 방식으로 구성요소로부터 회수됨을 의미한다.In one embodiment, the vibration device is a compressed air controlled vibration device. Advantageously, this directs more forces to the cemented carbide bodies, which therefore means that they are recovered from the component in the most time and energy efficient manner.
일 실시형태에서, 장치는 진동 디바이스와 클램핑 디바이스 사이에 위치된 수직 블록 및 적어도 하나의 안내 로드를 더 포함한다. 유리하게는, 이는 진동이 축방향 축에 대해 수직 방향으로 지향하도록 한다.In one embodiment, the device further comprises a vertical block and at least one guide rod positioned between the vibration device and the clamping device. Advantageously, this allows the vibrations to be directed in a direction perpendicular to the axial axis.
일 실시형태에 있어서, 가열 디바이스는 고주파 가열기로서 달리 알려진 유도 가열기이다. 유리하게는, 유도 가열 디바이스는 초경합금 본체들을 가장 시간 및 에너지 효율적인 방식으로 제거하기 위해 정확한 위치에서 구성요소를 국부적으로 가열하도록 요구되는 위치에 위치될 수 있다. 또한, 유도 가열 디바이스들은 진동 디바이스로 어떠한 열도 확산하지 않고, 모든 열이 구성요소로 지향될 수 있다.In one embodiment, the heating device is an induction heater, otherwise known as a radio frequency heater. Advantageously, the induction heating device can be positioned at the desired location to locally heat the component at the correct location to remove the cemented carbide bodies in the most time and energy efficient manner. Additionally, induction heating devices do not diffuse any heat into the vibrating device, and all of the heat can be directed to the component.
본 발명의 특정 구현은 지금부터 첨부된 도면을 참조하여 그리고 단지 예로써 설명될 것이다.
도 1 은 장치의 개략도이다.
도 2 는 클램핑 디바이스의 바람직한 실시형태의 개략도이다.Specific implementations of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings and by way of example only.
1 is a schematic diagram of the device.
Figure 2 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the clamping device.
도 1 은 축방향 축 (40) 을 갖는 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 회수하기 위한 장치 (8) 의 개략도를 도시한다. 장치 (8) 는 임의의 회전 방향으로, 더욱 바람직하게는 축방향 축 (40) 에 대해 수직으로 축방향 축 (40) 에 대해 30° 미만, 바람직하게는 20° 미만의 각도를 갖는 방향으로 구성요소 (4) 를 진동시키기 위한 진동 디바이스 (10); 임의의 회전 방향으로, 더욱 바람직하게는 축방향 축 (40) 에 대해 수직으로 축방향 축 (40) 에 대해 30° 미만, 바람직하게는 20° 미만의 각도를 갖는 방향으로 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 가 진동되도록 구성요소 (4) 를 위치시키기 위한 고정구 (fixture) 로서 달리 알려진 클램핑 디바이스 (6); 및 구성요소 (4) 를 진동시킴과 동시에 또는 주기적으로 구성요소 (4) 를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 디바이스 (12) 를 포함한다. 클램핑 디바이스 (6) 는 전형적으로 강으로 제조되고 프레임 (36) 에 고정되며, 저온 또는 예열된 구성요소들 (4) 을 클램핑하기에 적합하다. 클램핑 디바이스 (6) 는 또한 이동가능할 수 있어서, 구성요소 (4) 는 필요에 따라 회전될 수 있고, 회전은 프로그램가능한 회전기를 사용하여 제어될 수 있다.Figure 1 shows a schematic diagram of a device (8) for recovering at least one cemented carbide body (2) from a component (4) with an axial axis (40). The device (8) is configured in any direction of rotation, more preferably perpendicular to the axial axis (40) with an angle of less than 30°, preferably less than 20°, relative to the axial axis (40). a vibration device (10) for vibrating the element (4); At least one cemented carbide body ( 2) a clamping device (6), otherwise known as a fixture, for positioning the component (4) so that it vibrates; and at least one heating device (12) for heating the component (4) simultaneously or periodically while vibrating the component (4). The
바람직하게는, 진동 디바이스 (10) 는 압축된 공기 제어 진동 디바이스 (10) 이다. 압축된 공기의 압력 및 유량은 에너지가 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 의 제거에 지향되도록 진동을 최적화하도록 제어될 수 있다. 바람직하게는, PLC 제어 밸브들은 진동을 최적화하기 위해 사용된다. 대안적으로, 진동 디바이스 (10) 는 전기 모터를 사용하여 또는 임의의 다른 적절한 수단을 통해 제어될 수 있다. 대안적으로, 진동 디바이스 (10) 는 전기 모터 또는 임의의 다른 적절한 진동 디바이스이다.Preferably, the
인서트들을 추출하기 위한 세정 프로세스는, 조향되고 제어된 펄스형 프로세스에서 진동 디바이스 (10) 에 의해 힘 및 속도로 제어되는 진동 운동으로 클램핑 디바이스 (6) 및 컴포넌트 (4) 를 진동시킴으로써 이루어진다.The cleaning process for extracting the inserts takes place by vibrating the
바람직하게는, 진동 디바이스 (10) 는 클램핑 디바이스 (6) 에 부착되어, 구성요소 (4) 의 진동이 클램핑 디바이스 (6) 를 통해 이루어진다. 대안적으로, 진동 디바이스 (10) 는 구성요소 (4) 의 진동이 구성요소 (4) 에 직접 이루어지도록 구성요소 (4) 에 직접 연결될 수 있다.Preferably, the
선택적으로, 진동 디바이스 (10) 와 클램핑 디바이스 (6) 사이에 위치된 적어도 하나의 수직 블록 (26) 및 적어도 하나의 안내 로드 (28) 가 있다. 통상적으로, 수직 블록은 강 또는 알루미늄으로 제조되지만, 바람직한 방향으로 진동을 지향시킬 수 있는 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다.Optionally, there is at least one
선택적으로, 디스크 스프링 또는 고무 댐퍼와 같은 댐핑 요소 (38) 가 프레임 (36) 상의 진동의 충격을 감소시키기 위해 진동 디바이스 (10) 와 적어도 하나의 수직 블록 (26) 사이에 축방향으로 위치될 수 있다.Optionally, a damping
바람직하게는, 가열 디바이스 (12) 는 고주파 가열기로서 달리 알려진 유도 가열기이다. 유도 가열은, 와전류에 의해 물체에서 발생하는 열을 통해, 전자기 유도에 의해 도전성 물체를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열기는 전자석 및 이 전자석을 통하여 고주파 교류 (AC) 를 통과시키는 전자 발진기로 구성된다. 급속 교류 자기장은 물체를 관통하고, 전도체 내부에 와전류라고 하는 전류를 생성한다. 재료의 저항을 통해 흐르는 와전류는 줄 (Joule) 가열에 의해 재료를 가열한다.Preferably, the
가열 디바이스 (12) 는 수동으로 또는 자동으로 수직 및 수평 방향 둘 다로 이동가능하다.The
유도 가열기는 통상적으로 원형 또는 U 형상 코일을 갖지만, 코일은 처리되는 구성요소 (4) 의 기하학적 형상에 적합하도록 임의의 다른 적합한 형상 또는 크기로 성형될 수 있다. 통상적으로, 유도 가열기는 단일 코일을 포함하지만, 다수의 코일이 또한 사용될 수 있다. 가열 디바이스 (12) 는 바람직하게는 가열 디바이스 홀더 (14) 를 사용하여 제 위치에 유지된다. 가열 디바이스 홀더 (14) 는 가열 디바이스 (12) 와 구성요소 (4) 사이의 최적의 거리가 달성되도록 구성요소 (4) 에 대해 정확한 위치에 가열 디바이스 (12) 를 위치시킬 수 있도록, 즉 단락이 발생하지 않고 가장 효율적인 가열을 달성할 수 있도록 가능한 한 근접하게, 수동으로 또는 자동으로 이동가능할 수 있다. 대안적으로, 가열 디바이스 (12) 는 손으로 제 위치에 유지될 수 있다.Induction heaters typically have circular or U-shaped coils, but the coils may be molded into any other suitable shape or size to suit the geometry of the
대안적으로, 가열 디바이스 (12) 는 손으로 또는 가열 디바이스 홀더 (14) 를 사용하여 위치될 수 있는 화염 가열기일 수 있다. 예를 들어, 아세틸렌 및 압축된 공기 화염 가열기가 사용될 수 있고, 이러한 유형의 화염 가열기는 구성요소 (4) 를 요구되는 온도로 충분히 가열하기에 충분히 뜨거운 화염을 생성하지만, 구성요소 (4) 로부터의 강이 용융될 정도로 뜨겁지는 않아서, 초경합금 (2) 인서트들의 추출을 더 어렵게 할 수 있지만, 임의의 다른 종류의 화염 가열기가 사용될 수 있다. 대안적으로, 유도 가열 및 화염 가열의 조합이 사용될 수 있다.Alternatively, the
안전 케이지 (도시되지 않음) 는 적어도 하나의 고온 추출된 초경합금 본체 (2) 를 퍼넬 (도시되지 않음) 내로 그리고 단열될 수 있는 수집 박스 (도시되지 않음) 내로 아래로 안내하도록 설치될 수 있다.A safety cage (not shown) can be installed to guide the at least one hot extracted cemented
도 2 는 클램핑 디바이스 (6) 의 바람직한 실시형태를 도시하며, 클램핑 디바이스 (6) 는 드롭 형상의 개구 (18) 를 갖는 플레이트 (16); 이 경우에 조임 볼트 (22) 를 수용하기 위해 플레이트 (16) 상에 용접된 너트 (20) 인 나사가공된 구성요소 (42) 를 포함하고; 조임 볼트 (22) 는 구성요소를 제 위치에 단단히 유지하기 위해 구성요소 내로 가압하기 위한 경화된 중심 핀 (24) 을 포함한다. 경화된 중심 핀 (24) 은 조임 볼트 (22) 로부터의 힘이 인가될 때 주위에서 자유롭게 회전할 수 있다. 나사가공된 구성요소 (42) 또는 임의의 다른 적합한 비-나사가공된 클램핑 디바이스 (6), 예를 들어, 레버형 디바이스를 위한 대안적인 설계가 또한 사용될 수 있다.Figure 2 shows a preferred embodiment of the
클램핑 디바이스 (6) 내로의 열 입력이 최소로 유지되는 것이 바람직하다. 따라서, 클램핑 디바이스 (6) 는 수냉식일 수 있다.It is desirable for heat input into the
구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 회수하기 위한 방법은: a) 클램핑 디바이스 (6) 에서 구성요소 (4) 를 클램핑하는 단계를 포함한다. 그 후 b) 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 제거하기 위해 구성요소 (4) 를 동시에 또는 주기적으로 가열 및 진동시키는 단계를 포함한다.The method for recovering at least one cemented carbide body (2) from a component (4) comprises the steps of: a) clamping the component (4) in a clamping device (6). and then b) simultaneously or periodically heating and vibrating the component (4) to remove at least one cemented carbide body (2) from the component (4).
일 실시형태에서, 가열 및 진동은 동시에 행해질 수 있다. 다른 실시형태에서, 가열 및 진동은 동시에 행해질 수 있다. 주기적으로란, 구성요소 (4) 가 먼저 그 구성요소 (4) 에 특정한 목표 온도 범위로 가열된 후, 가열이 일시 정지되고, 그 직후에 또는 신속하게 그 후에, 예컨대 1 분 미만으로, 진동이 시작되고, 이어서 진동이 일시 정지되고, 그 직후에 또는 신속하게 그 후에, 예컨대 1 분 미만으로, 가열이 다시 가열되고, 사이클은 모든 초경합금 본체들 (2) 이 회수될 때까지 반복되는 것을 의미한다. 대안적으로, 동시 및 주기적 가열 및 진동의 조합이 사용될 수 있다. 적어도 하나의 탄화물 본체 (2) 는, 광산 인서트, 절삭 픽 (cutting pick) 또는 블레이드 형상 탄화물 유닛일 수 있지만, 이에 제한되지 않고, 구성요소 (4) 에 부착된 임의의 다른 탄화물 본체 (2) 일 수 있다.In one embodiment, heating and vibration can be done simultaneously. In other embodiments, heating and vibration can be done simultaneously. Periodically means that the
구성요소 (4) 는 통상적으로 광산 또는 건설 구성요소이고, 예를 들어 상부 해머 드릴 비트 또는 레그, 다운-더-홀 (DTH) 드릴 비트 또는 레그, 콘 비트, 절삭 픽, 상승 보링 쉘 (raise boring shell), 로터리 드릴 콘 또는 레그, 수평 방향 드릴 (HDD) 비트 또는 레그, 또는 리머 블록 레그일 수 있지만 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 가 부착된 임의의 다른 구성요소 (4) 일 수 있다. 구성요소 (4) 는 통상적으로 강으로 제조되고, 모든 초경합금 본체들 (2) 이 제거되면, 구성요소 (4) 로부터의 강은 또한 재활용될 수 있다.Components (4) are typically mining or construction components, for example top hammer drill bits or legs, down-the-hole (DTH) drill bits or legs, cone bits, cutting picks, raise boring shells. shell), a rotary drill cone or leg, a horizontal directional drill (HDD) bit or leg, or a reamer block leg, but may also be any other component (4) to which at least one cemented carbide body (2) is attached.
회수 방법은 적어도 하나의 초경합금 인서트 (2) 가 제 위치에 가압 또는 브레이징되거나 임의의 다른 방식으로 유지되는 구성요소들 (4) 에 사용될 수 있다.The recovery method can be used for components (4) in which at least one cemented carbide insert (2) has been pressed or brazed in place or held in any other way.
통상적으로, 이러한 회수 프로세스는 사용된 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 회수하는데 사용될 것이며, 이 경우 이들은 통상적으로 무딘 구성요소 (4) 로 지칭된다. 그러나, 필요하다면, 이 방법은 또한 미사용 새로운 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 제거하는데 사용될 수 있다.Typically, this recovery process will be used to recover at least one cemented carbide body (2) from used components (4), in which case these are typically referred to as blunt components (4). However, if necessary, this method can also be used to remove at least one cemented carbide body (2) from a new, unused component (4).
구성요소 (4) 는 축방향 축 (40) 에 대해 수직 방향으로 진동되고, 구성요소는 초경합금 본체들 (2) 이 하방으로 향하도록 제위치에 클램핑된다. 초경합금 본체들 (2) 이 다수의 방향으로 위치하는 구성요소들 (2), 예를 들어 로터리 또는 HDD 콘의 경우, 모든 초경합금 본체들 (2) 이 하방으로 위치하는 어떤 지점에 있도록 구성요소 (4) 를 회전시키는 것이 필요할 수 있다.The
통상적으로, 단계 b) 에서, 구성요소 (4) 는 600 ~ 1000℃ 사이의 온도로, 더 바람직하게는 700 ~ 900℃ 사이의 온도로 가열된다. 구성요소 (4) 는 초경합금 본체들 (2) 의 모두가 회수될 때까지 계속 가열될 수 있다.Typically, in step b),
가열 디바이스 (12) 에 대한 구성요소 (4) 의 상대 위치는 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 의 회수 속도를 최적화하기 위해 필요에 따라 구성요소 (4) 의 상이한 영역을 가열하도록 작동 중에 변경될 수 있다. 유도 가열이 사용될 때, 코일은 가장 효율적인 가열을 달성하기 위해 가능한 한 구성요소 (4) 에 근접하게 위치되어야 하므로, 최소 열 입력이 가장 신속한 추출 시간으로 필요하지만, 접촉이 만들어지고 단락될 정도로 근접하지는 않다. 코일의 크기 및 형상은 가열의 효율을 최대화하도록 선택되어야 한다.The relative position of the component (4) with respect to the heating device (12) allows heating different areas of the component (4) as needed to optimize the rate of recovery of the at least one cemented carbide body (2) from the component (4). This may change during operation. When induction heating is used, the coil should be placed as close to the component (4) as possible to achieve the most efficient heating, so that minimal heat input is required with the fastest extraction time, but not so close that contact will be made and shorted. not. The size and shape of the coil should be selected to maximize heating efficiency.
처리되는 특정 구성요소의 기하학적 구조에 적합하도록 회전이 수행되도록 사전 프로그램화되도록 프로그램가능 회전 디바이스가 사용될 수 있다.Programmable rotation devices can be used so that the rotation can be pre-programmed to perform to suit the geometry of the particular component being processed.
선택적으로, 단계 a) 와 단계 b) 사이에서, 구성요소 (4) 가 예열되는 추가적인 단계가 존재한다. 예열 단계가 포함되는 경우, 이는 초경합금 본체들 (2) 이 하방으로 또는 상방으로, 즉 단계 b) 에서와 동일한 위치에서, 또는 반전되어 수행될 수 있다. 예열 단계는 바람직하게는 유도 가열을 사용하여 수행되지만, 화염 가열을 사용하여 또는 노에서 수행될 수도 있다. 필요하다면 예열에 유도 가열, 화염 가열 및 노 가열의 조합을 사용하는 것도 가능하다. 예열이 사용되는 경우, 구성요소 (4) 는 통상적으로 600 ~ 1000℃, 바람직하게는 700 ~ 900℃ 로 가열될 것이다.Optionally, between steps a) and steps b), there is an additional step in which component (4) is preheated. If a preheating step is included, this can be carried out with the cemented
그 다음, 회수된 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 는 수집되어 수집 박스 (도시되지 않음) 내로 낙하되도록 허용될 수 있으며, 여기서 이들은 냉각되도록 남겨진다. 일단 모든 초경합금 본체들 (2) 이 제거되면, 구성요소 (4) 는 해제 위치로 이동되고, 그로부터 구성요소 (4) 는 냉각되도록 낙하된다.The recovered at least one cemented
대안적으로, 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 회수하기 위한 방법은: 첫 번째로, 클램핑 디바이스 (6) 에서 구성요소를 클램핑하는 단계; 두 번째로, 유도 가열을 사용하여 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 가열하는 단계; 및 그 후 세 번째로, 구성요소 (4) 로부터 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 제거하기 위해 구성요소 (4) 를 진동시키는 단계를 포함한다.Alternatively, the method for recovering at least one cemented carbide body (2) from the component (4) includes: first, clamping the component in a clamping device (6); Second, heating the at least one cemented carbide body (2) using induction heating; and then thirdly, vibrating the component (4) to remove at least one cemented carbide body (2) from the component (4).
적어도 하나의 초경합금 본체 (4) 가 다수의 구성요소들 (4) 로부터 동시에 제거될 수 있도록 장치 (8) 를 설치하는 것이 본 명세서에 설명된 임의의 방법으로도 가능하다. 예를 들어, 복수의 구성요소들 (4) 은 한번에 모두 처리하기 위해 플레이트에 예를 들어 용접에 의해 고정될 수 있다.It is also possible with any of the methods described herein to set up the
Claims (15)
a) 먼저 클램핑 디바이스 (6) 에서 상기 구성요소를 클램핑하는 단계, 및 그 후
b) 상기 구성요소 (4) 로부터 상기 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 제거하기 위해 상기 구성요소 (4) 를 동시에 또는 주기적으로 가열 및 진동시키는 단계
를 포함하는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.A method for recovering at least one cemented carbide body (2) from a component (4), comprising:
a) first clamping the component in the clamping device (6), and then
b) simultaneously or periodically heating and vibrating the component (4) to remove the at least one cemented carbide body (2) from the component (4)
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, comprising a.
상기 구성요소 (4) 를 가열하기 위해 유도 가열이 사용되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.According to claim 1,
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein induction heating is used to heat the component (4).
상기 구성요소 (4) 를 가열하기 위해 화염 (flame) 가열이 사용되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.According to claim 1,
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein flame heating is used to heat the component (4).
단계 b) 에서 상기 구성요소 (4) 는 600 ~ 1000℃ 사이의 온도로 가열되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법. The method according to any one of claims 1 to 3,
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein in step b) the component (4) is heated to a temperature between 600 and 1000° C.
단계 a) 와 단계 b) 사이에, 상기 구성요소의 가열 및 진동이 동시에 수행되기 전에 상기 구성요소 (4) 가 예열되는 추가적인 단계가 있는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
Between steps a) and steps b), there is an additional step of preheating the component (4) before simultaneous heating and vibration of the component is carried out.
상기 구성요소 (4) 를 예열하기 위해 유도 가열이 사용되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.According to claim 5,
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein induction heating is used to preheat the component (4).
상기 구성요소 (4) 의 진동이 압축된 공기에 의해 제어되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법. The method according to any one of claims 1 to 6,
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein the vibration of the component (4) is controlled by compressed air.
상기 구성요소 (4) 는 단계 b) 동안 반경방향 및/또는 축방향으로 회전되는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.The method according to any one of claims 1 to 7,
Method for recovering at least one cemented carbide body from a component, wherein the component (4) is rotated radially and/or axially during step b).
a) 첫째로, 클램핑 디바이스 (6) 에서 상기 구성요소를 클램핑하는 단계,
b) 두번째로, 유도 가열을 사용하여 상기 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 가열하는 단계, 및 그 후
c) 세번째로, 상기 구성요소 (4) 로부터 상기 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 를 제거하기 위해 상기 구성요소를 진동시키는 단계
를 포함하는, 구성요소로부터 적어도 하나의 초경합금 본체를 회수하기 위한 방법.A method for recovering at least one cemented carbide body (2) from a component (4), comprising:
a) first, clamping the component in a clamping device (6),
b) secondly, heating said at least one cemented carbide body (2) using induction heating, and thereafter
c) Thirdly, vibrating the component (4) to remove the at least one cemented carbide body (2) from the component (4).
A method for recovering at least one cemented carbide body from a component, comprising a.
상기 축방향 축 (40) 에 대해 30° 미만의 각도를 갖는 방향으로 상기 구성요소 (4) 를 진동시키기 위한 진동 디바이스 (10),
상기 적어도 하나의 초경합금 본체 (2) 가 상기 축방향 축 (40) 에 대해 30° 미만의 각도를 갖는 방향으로 진동되도록 상기 구성요소 (4) 를 위치시키기 위한 클램핑 디바이스 (6),
상기 구성요소 (4) 를 진동시킴과 동시에 상기 구성요소 (4) 를 가열하기 위한 적어도 하나의 가열 디바이스 (12)
를 포함하는, 장치 (8).A device (8) for recovering at least one cemented carbide body (2) from a component (4) having an axial axis (40), comprising:
A vibration device (10) for vibrating the component (4) in a direction having an angle of less than 30° relative to the axial axis (40),
A clamping device (6) for positioning the component (4) such that the at least one cemented carbide body (2) is vibrated in a direction having an angle of less than 30° with respect to the axial axis (40),
At least one heating device (12) for heating the component (4) while simultaneously vibrating the component (4)
Device (8), including.
상기 클램핑 디바이스 (14) 는,
드롭 형상 개구 (18) 를 갖는 플레이트 (16) 를 포함하는, 장치 (8).According to claim 11,
The clamping device 14 is,
Device (8) comprising a plate (16) with a drop-shaped opening (18).
상기 클램핑 디바이스는 나사가공된 구성요소 (42) 를 포함하는, 장치 (8).The method of claim 10 or 11,
Apparatus (8), wherein the clamping device comprises a threaded component (42).
상기 진동 디바이스 (10) 는 압축된 공기 제어 진동 디바이스인, 장치 (8). The method of claim 11 or 12,
Apparatus (8), wherein the vibration device (10) is a compressed air controlled vibration device.
상기 진동 디바이스 (10) 와 상기 클램핑 디바이스 (6) 사이에 위치된 수직 블록 (26) 및 적어도 하나의 안내 로드 (28) 를 더 포함하는, 장치 (8).The method according to any one of claims 11 to 13,
Device (8) further comprising a vertical block (26) and at least one guide rod (28) positioned between the vibration device (10) and the clamping device (6).
상기 가열 디바이스 (12) 는 유도 가열기인, 장치 (8).The method according to any one of claims 11 to 14,
Apparatus (8), wherein the heating device (12) is an induction heater.
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