解砕分級装置
【課題】鋳物砂のような凝集物を効率よく解砕できると共に鋳物砂に含まれる金属片などを効率よく分離できる解砕分級装置を得る。
【解決手段】振動篩３のスクリーン５上に配置されてスクリーン５上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段７を有し、解砕手段７は、被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッド９と、解砕ロッド９を収容するロッド収容枠１１とを備えてなり、被解砕物がスクリーン５上を移動してロッド収容枠１１内に導入され、解砕ロッド９によって解砕されるように構成したものである。
【解決手段】振動篩３のスクリーン５上に配置されてスクリーン５上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段７を有し、解砕手段７は、被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッド９と、解砕ロッド９を収容するロッド収容枠１１とを備えてなり、被解砕物がスクリーン５上を移動してロッド収容枠１１内に導入され、解砕ロッド９によって解砕されるように構成したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋳造に使用した後の鋳物砂などのように砂粒子がアルミ片などを含んで凝集した塊状物を解砕して分級する解砕分級装置に関する。
もっとも、解砕、分級の対象となる塊状物は鋳物砂の塊状物に限られず、酸化物と金属、プラスチックと金属、プラスチックと酸化物と金属などの複数の異なる材質のものが付着あるいは固着したようなもの、例えば鉄鋼製錬工程などで発生する鉄系金属を巻き込んだ酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなども対象としている。
【背景技術】
【０００２】
最近の環境問題への意識が高まるなかで、一度使用されたり、あるいは廃棄処分されたりした各種の製品（以下、「廃棄製品」という）を、これを構成する素材レベル（プラスチック、金属、砂等）でのリサイクル利用の要求が高まり、これを受けてリサイクル利用技術が進展している。
このようなリサイクル利用技術の一環として、廃棄製品を、これを構成する各種の素材に効率よく分離、分級等する技術があるが、このような複合部材を解砕して分離、分級する技術レベルは必ずしも高いとは言えず、その技術革新が望まれている。
【０００３】
ところで、分離、分級を行なってリサイクル利用している廃棄製品として、自動車のエンジンの鋳造ラインにおいて使用した鋳型をばらした鋳物砂が挙げられる。そこで、使用後の鋳物砂の再生技術の現状について以下説明する。
自動車のエンジンの鋳造ラインにおいて使用される鋳型は、レジンなどの凝集剤で鋳物砂を所定の形状に凝集させて形成されている。このような鋳型は注湯後、ばらして鋳物砂の再生に使用される。
鋳物砂の再生は、例えば次のように行なわれる。回収した鋳物砂を破砕して１５ｍｍアンダー程度に篩い分けをし、これを焼成炉において焼成し、冷却後不純物を取り除き、さらに篩い分けして再生砂として出荷する。
【０００４】
焼成炉における効率を向上させるためには、焼成炉に投入する鋳物砂の粒径を１５ｍｍアンダーよりもさらに細粒径化する必要があり、このような技術の開発が望まれている。
【０００５】
ところで、凝集物を解砕する技術として、鋳物砂の再生技術ではないが、砕砂の製造設備において、振動篩に設けた解砕ボックスにより、竪型ミルで生じた凝集物を解砕するようにした砕砂の製造装置が提案されている。
この装置の解砕ボックスは、スクリーンの上方に設けられ、側壁で囲まれた筒体の頂部に供給口を有する天板を有し、底部にはグレーチングを設けたものであり、その内部には複数の解砕用砕石が収容されている。
そして、振動篩１の解砕ボックスに投入された凝集物は、振動篩の振動により、解砕ボックス内で上下のバウンドを繰り返し、解砕用砕石との衝突を繰り返す。これによって、凝集物は凝集状態が解消されて微粉や細かな砕砂となりグレーチングの隙間を通過する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１-１１４４４１号公報（［００２２］〜［００２３］、図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、焼成炉における効率を向上させるためには、焼成炉に投入する鋳物砂の粒径を１５ｍｍアンダーよりもさらに細粒径化する必要がある。
このために、特許文献１に示されたような解砕ボックスを使用することが考えられるが、特許文献１に示された解砕ボックスでは以下のような問題がある。
【０００７】
特許文献に示された解砕用砕石は、２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の任意形状の砕石であり、これらがフリーな状態で解砕ボックス内に収容されている。
したがって、このような解砕用砕石を収容した解砕ボックス内に回収した鋳物砂を投入したとしても、ある程度小さく解砕された鋳物砂は所望の大きさにまで解砕されることなく解砕用砕石の間をすり抜けてしまい、効率よく確実に解砕することは難しい。
また、特許文献１に示された解砕ボックスでは鋳物砂に含まれるアルミなどの金属片を分離することもできない。
【０００８】
被解砕物を確実に解砕して分級することに関する要求は、鋳物砂の再生に限られたものではなく、前述したような酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなどのリサイクル利用においても要求されるものである。
【０００９】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、例えば鋳物砂のような凝集物を効率よく解砕できると共に鋳物砂に含まれる金属片などを効率よく分離できる解砕分級装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る解砕分級装置は、振動篩のスクリーン上に配置されてスクリーン上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段を有し、該解砕手段は、前記被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッドと、該解砕ロッドを収容するロッド収容枠とを備えてなり、前記被解砕物がスクリーン上を移動して前記ロッド収容枠内に導入され、前記解砕ロッドによって解砕されるように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、ロッド収容枠は、騒音を緩和する吸音性の部材で形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、解砕ロッドは、スクリーンの進行方向に複数収容されていることを特徴とするものである。
スクリーン進行方向とは、スクリーンの振動によってスクリーン上を被解砕物が移動する方向をいう。
解砕ロッドをスクリーンの進行方向に複数収容することにより、解砕ロッドが単数の場合よりも被解砕物のすり抜けを確実に防止でき、解砕を確実に行なうことができる。
【００１３】
（４）また、上記（１）〜（３）の何れかに記載のものにおいて、解砕ロッドは、スクリーンの幅方向に複数設けられると共に、スクリーンの進行方向に複数に設けられ、かつ該進行方向に設けられた複数の解砕ロッドは相互にスクリーン幅方向にずれて配置されていることを特徴とするものである。
進行方向に設けられた複数の解砕ロッドを相互にスクリーン幅方向にずれて配置することにより、スクリーン幅方向に配置された複数の解砕ロッドの隙間からのすり抜けた被解砕物を確実に解砕できる。
【００１４】
（５）また、上記（１）〜（４）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段における被解砕物の出口側にロッド収容枠の底部から上方に立ち上がる壁部を備えたことを特徴とするものである。
壁部を設けることにより、被解砕物を解砕手段側に滞留させることができ、被解砕物の解砕を確実に行なうことができる。
【００１５】
（６）また、上記（１）〜（５）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段をスクリーンの進行方向に複数設けたことを特徴とするものである。
解砕手段をスクリーン進行方向に複数設けることで、被解砕物のすり抜けを防止して確実な解砕ができる。
【００１６】
（７）また、上記（１）〜（６）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段は、振動篩に着脱可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
解砕手段を振動篩に着脱可能に取り付ける一つの形態として、例えばロッド収容枠に支持バーを取り付け、該支持バーを振動篩のスクリーン両側壁にボルトによって着脱可能に取り付ける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、被解砕物が振動篩のスクリーン上を移動してロッド収容枠内に導入され、ロッド収容枠内の解砕ロッドによって解砕されるように構成したので、被解砕物のすり抜けを防止して確実に解砕される。また、被解砕物を押し潰し、または打撃によって解砕する手段として円柱状の解砕ロッドを用いているので、被解砕物に対して線接触となり球体などを用いた場合に比較して接触面積が大きいので、解砕を確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の斜視図、図２は図１における図中の矢印Ａで示した方向から見た拡大図である。また、図３〜図５は図１、図２に示した解砕分級装置の構成の一部の説明図、図６は解砕分級装置の幅方向断面図である。
以下、図１〜図６に基づいて本実施の形態に係る解砕分級装置について説明する。
【００１９】
本実施の形態に係る解砕分級装置１は、振動篩３のスクリーン５上に配置されてスクリーン５上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段７を有し、解砕手段７は、被解砕物を解砕する円筒状の解砕ロッド９と、該解砕ロッド９を収容するロッド収容枠１１とを備えてなり、被解砕物がスクリーン５上を移動してロッド収容枠１１内に導入され、前記解砕ロッド９によって解砕されるように構成したものである。なお、本実施の形態の解砕分級装置１においては、解砕手段７がスクリーン５における上流側と下流側の２箇所に設置されている。
以下、解砕分級装置１の構造をさらに詳細に説明する。
【００２０】
＜振動篩＞
振動篩３は、矩形状の有底枠体からなる本体部１３に篩面となるスクリーン５が設けられると共に、スクリーン５を振動させる加振機構（図示なし）を備えて構成される（図６参照）。
【００２１】
＜解砕手段＞
解砕手段７は、図１〜図３、図６に示されるように、ロッド収容枠１１の上部に取り付けた溝形鋼からなる支持バー１５を、振動篩３の両側枠部１７に支持バー固定ボルト１８によって着脱可能に取り付けることによって取り付けられている。解砕手段７は支持バー１５を両側枠部１７に固定した状態でロッド収容枠１１がスクリーン５に押し付けられる状態で設置されている。
なお、解砕手段７を支持バー固定ボルト１８によって着脱可能に取り付ける構造にしたことにより、解砕手段７を汎用的な振動篩にも取り付けることができる。
【００２２】
ロッド収容枠１１は、図３に示すように同じ構造のロッド収容枠１１をスクリーン５の幅方向に３個を一列にして組み合わせた構造である。なお、図３ではロッド収容枠１１における後述の外枠本体２３のみを示しており、ロッド収容枠１１の内部構造は図４に示してある。
各ロッド収容枠１１は、図４に示すように、スクリーン５の進行方向の上流側に入口側開口部１９が形成されると共に下流側に出口側開口部２１が形成され、さらに上部が開口した箱状の外枠本体２３と、該外枠本体２３の上部開口を覆うように設置される外枠蓋体２５と、外枠本体２３内に収容される内枠２７とを備えている。
【００２３】
外枠本体２３の両側上部には支持バー１５を取り付けるための支持バー取付片２９が設けられている。
外枠蓋体２５には、解砕ロッド９が配置される位置に対応した部位に開口部３１が設けられている。また、外枠蓋体２５には、収容される解砕ロッド９が開口部３１から飛び出すのを防止するためのロッド飛出し防止片３３が、外枠蓋体２５の開口部３１の上方を覆うように設けられている。
外枠蓋体２５は、図４に示すように、四隅を外枠本体２３の四隅にボルト３５によって固定される。
【００２４】
内枠２７は、図５に示すように、ゴム製の内枠本体３７と、内枠本体３７の底部を形成する内枠底部３９とから構成されている。内枠本体３７は、所定の厚みを有し、解砕ロッド９を収容すると共に解砕ロッド９の動きを所定の範囲に規制するための矩形状の空間部４１を有する上部枠４３と、該上部枠４３の両側縁下部に設けられた直方体状の側部枠４５から構成される。このように構成された内枠本体３７は、図４に示すように、上方から見たときには、スクリーン５の進行方向前後に２個の開口を有し、図中矢印Ｂ方向から見たときには門型の形状になっている。内枠本体３７が門型をしていることから、スクリーン５の進行方向で内枠本体３７の内部は前後が連通する空間となっており、この空間は被解砕物が通過する通路となる。
【００２５】
内枠本体３７は、ゴム製の材質からなり吸音効果を有する。内枠本体３７の製造方法の一例を示すと、例えばゴム製の古ベルトを８字形状に加工し、これを複数枚重ねて上部枠４３を形成する。同様に、ゴム製の古ベルトを長方形に切り、これを複数枚重ねて側部枠４５を２個形成し、これら２個の側部枠４５を上部枠４３の両側縁部の下面に貼り付けることによって製造する。
【００２６】
内枠底部３９は、図５に示すように、内枠本体３７に近い方から鉄板４７、ゴム板４９、ステンレス金網５１を重ねた構造である。鉄板４７、ゴム板４９は矩形状であり、外枠本体２３内に収容される。ステンレス金網５１は、矩形部５１ａとその後端側（外枠本体２３の出口側）に形成されて両側に広がる幅広部５１ｂを有し、全体形状は平面視でＴ字状をしている。ステンレス金網５１は、幅広部５１ｂが外枠本体２３の出口側開口の一部を覆うように上方に向けて折り曲げられることによって、壁部５３を形成する（図２参照）。
なお、内枠２７は外枠内に収容されて、外枠蓋体２５によって押さえ込まれる構造であり、鉄板４７、ゴム板４９、ステンレス金網５１は外枠蓋体２５の押え込み力によって密着しており、それぞれは接着されていない。
【００２７】
内枠底部３９における最上部を鉄板４７にすることで、被解砕物が解砕ロッド９と鉄板４７によって効果的に解砕される。また、鉄板４７の下方にゴム板４９を設置したことによって、解砕ロッド９の振動音を吸収する効果がある。さらに、ステンレス金網５１によって壁部５３を形成することで、ロッド収容枠１１から被解砕物が送り出されるのを堰き止めて被解砕物のロッド収容枠１１での滞留時間を長くし、解砕ロッド９による解砕を確実に行なえるようにしている。
【００２８】
解砕ロッド９は、金属製の円筒体からなり、図４に示されるように、内枠本体３７の空間部４１にフリーな状態で収容される。
解砕ロッド９が、内枠本体３７内において上下動を含む振動をすることにより、解砕ロッド９と鉄板４７によって被解砕物が解砕される。
なお、一つの内枠２７に収容される２個の解砕ロッド９は内枠本体３７内にそれぞれ独立して収容されているので、振動篩３の稼動中に解砕ロッド９同士が衝突することがなく、騒音の発生を抑制できる。
【００２９】
＜動作説明＞
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
振動篩３の加振機構を作動させることにより、スクリーン５が振動すると共に、解砕手段７には振動篩３の振動が伝達される。解砕手段７に振動が伝達されることにより、ロッド収容枠１１に収容された解砕ロッド９が上下動を含む振動を行なう。
スクリーン５には、その上流側から１５ｍｍ程度以下の粒度にされた被解砕物、例えば鋳物砂の凝集物とアルミ片の混合物が供給される。スクリーン５に供給された鋳物砂はスクリーン５上を下流側に向かって移動し、スクリーン５のメッシュより小さい粒径のものはスクリーン５下方に落下して回収される。落下していない鋳物砂は上流側の解砕手段７に向かって移動する。解砕手段７におけるロッド収容枠１１の入口側開口部１９では、図１に示すように、鋳物砂とアルミ片が一旦堰き止められ、その後、入口側開口部１９からロッド収容枠１１に導入される。
【００３０】
上流側の解砕手段７における入口側開口部１９には、鋳物砂とアルミ片が堰き止められ、図１にはこの様子が示されているが、図１においては黒塗りの物が鋳物砂の凝集物５５を示し、白色の物がアルミ片５７を示している。図１に示すように、上流側の入口側開口部１９では、鋳物砂の凝集物５５の割合が圧倒的に多い。
【００３１】
ロッド収容枠１１に導入された鋳物砂は、ロッド収容枠１１内において振動する解砕ロッド９によって押し潰され、あるいは打撃により、解砕される。アルミ片についても、解砕ロッド９によって扁平形状にされる。ロッド収容枠１１内に導入された被解砕物は、ロッド収容枠１１内においてある程度滞留して、滞留中に解砕ロッド９によって細かく解砕される。細かく解砕された鋳物砂や扁平形状にされたアルミ片は順次送り込まれる被解砕物に押出されるようにしてステンレス網の壁の網の隙間または壁上方を乗り越えて下流側のスクリーン５に移動する。上流側の解砕手段７を出た鋳物砂はほとんどが解砕されているので、スクリーン５の網目から下方に落下する。
【００３２】
上流側の解砕手段７で解砕されなかった鋳物砂の凝集物と扁平にされたアルミ片はスクリーン５上を移動して下流側の解砕手段７のロッド収容枠１１に導入される。下流側のロッド収容枠１１の入口側においても被解砕物は一旦堰き止められるが、図１に示すように、下流側においてはほとんどがアルミ片５７である。
下流側の解砕手段７に導入された鋳物砂は上流側の解砕手段７と同様に解砕され、下流側の解砕手段７の出口から出て、スクリーン５の下方に落下する。他方、アルミ片は扁平にされて下流側の解砕手段７から送り出され、スクリーン５外に送り出されて回収される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては解砕ロッド９を収容した解砕手段７をスクリーン５の全幅に亘って設けたので、ほとんどの被解砕物はすり抜けることなく確実に解砕ロッド９を通過して確実に解砕される。
また、被解砕物を押し潰し、または打撃によって解砕する手段として円柱体からなる解砕ロッド９を用いているので、被解砕物に対して線接触となり球体などを用いた場合に比較して接触面積が大きいので、解砕を確実に行なうことができる。
【００３４】
さらに、円柱体が振動篩３の振動によって微小な上下動に加えて回転するので、常時新たな解砕面で被解砕物を解砕できるので、解砕物が付着することによる被解砕物のすり抜けを効果的に防止できる。
またさらに、本実施の形態では一つの解砕手段７にスクリーン５の進行方向複数の解砕ロッド９を収容したので、より確実な解砕が可能である。しかも、複数の解砕ロッド９はそれぞれが個別にゴム製の内枠本体３７内に収容されているので、解砕ロッド９同士が衝突することがなく、騒音の発生を抑制できる。
また、本実施の形態においては、解砕手段７をスクリーン５における上流側と下流側に設けているために、上流側で解砕されなかった鋳物砂の凝集物を下流側で確実に解砕できる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、一つのロッド収容枠１１に２個の解砕ロッド９を収容した例を示したが、一つのロッド収容枠１１に収容する解砕ロッド９の数は１本でも、３本以上でもよい。
また、一つのロッド収容枠１１に３本の解砕ロッド９を収容する場合において、２本を幅方向に一列に配置し、これら２本の上流側または下流側に他の１本を配置する場合において、他の１本を２本の隙間に位置するように配置すれば、被解砕物のすり抜けをより確実に防止でき、確実な解砕が可能になる。
【００３６】
また、本実施の形態においては、スクリーン５における上流側と下流側の２箇所に解砕手段７を設けるようにしたが、スクリーン５上に設ける解砕手段７の数は限定されるものではなく、１個でも３個以上でもよい。
【００３７】
上記の実施の形態においては、被解砕物として鋳物砂の凝集物を例に挙げたが、本発明に係る解砕分級装置によって解砕分級する被解砕物はこれに限られるものではなく、例えば鉄鋼製錬工程などで発生する鉄系金属を巻き込んだ酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなども対象とすることができる。
もっとも、被解砕物は解砕ロッドによって押し潰されるようにするのが効果的であることから、被解砕物の大きさは振動によって上下する解砕ロッドの下方に入り込める程度に小片となった方が効率的な解砕が可能となることから、例え酸化物系のスラグを被解砕物とする場合には予め小片に破砕する処理をするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の斜視図である。
【図２】図１における図中の矢印Ａで示した方向から見た拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置における解砕手段の説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置においける内枠の説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置における入口部の幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 解砕分級装置
３ 振動篩
５ スクリーン
７ 解砕手段
９ 解砕ロッド
１１ ロッド収容枠
１３ 本体部
１５ 支持バー
１７ 両側枠部
１８ 支持バー固定ボルト
１９ 入口側開口部
２１ 出口側開口部
２３ 外枠本体
２５ 外枠蓋体
２７ 内枠
２９ 支持バー取付片
３１ 開口部
３３ ロッド飛出し防止片
３５ ボルト
３７ 内枠本体
３９ 内枠底部
４１ 空間部
４３ 上部枠
４５ 側部枠
４７ 鉄板
４９ ゴム板
５１ ステンレス金網
５３ 壁部
５５ 凝集物
５７ アルミ片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鋳造に使用した後の鋳物砂などのように砂粒子がアルミ片などを含んで凝集した塊状物を解砕して分級する解砕分級装置に関する。
もっとも、解砕、分級の対象となる塊状物は鋳物砂の塊状物に限られず、酸化物と金属、プラスチックと金属、プラスチックと酸化物と金属などの複数の異なる材質のものが付着あるいは固着したようなもの、例えば鉄鋼製錬工程などで発生する鉄系金属を巻き込んだ酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなども対象としている。
【背景技術】
【０００２】
最近の環境問題への意識が高まるなかで、一度使用されたり、あるいは廃棄処分されたりした各種の製品（以下、「廃棄製品」という）を、これを構成する素材レベル（プラスチック、金属、砂等）でのリサイクル利用の要求が高まり、これを受けてリサイクル利用技術が進展している。
このようなリサイクル利用技術の一環として、廃棄製品を、これを構成する各種の素材に効率よく分離、分級等する技術があるが、このような複合部材を解砕して分離、分級する技術レベルは必ずしも高いとは言えず、その技術革新が望まれている。
【０００３】
ところで、分離、分級を行なってリサイクル利用している廃棄製品として、自動車のエンジンの鋳造ラインにおいて使用した鋳型をばらした鋳物砂が挙げられる。そこで、使用後の鋳物砂の再生技術の現状について以下説明する。
自動車のエンジンの鋳造ラインにおいて使用される鋳型は、レジンなどの凝集剤で鋳物砂を所定の形状に凝集させて形成されている。このような鋳型は注湯後、ばらして鋳物砂の再生に使用される。
鋳物砂の再生は、例えば次のように行なわれる。回収した鋳物砂を破砕して１５ｍｍアンダー程度に篩い分けをし、これを焼成炉において焼成し、冷却後不純物を取り除き、さらに篩い分けして再生砂として出荷する。
【０００４】
焼成炉における効率を向上させるためには、焼成炉に投入する鋳物砂の粒径を１５ｍｍアンダーよりもさらに細粒径化する必要があり、このような技術の開発が望まれている。
【０００５】
ところで、凝集物を解砕する技術として、鋳物砂の再生技術ではないが、砕砂の製造設備において、振動篩に設けた解砕ボックスにより、竪型ミルで生じた凝集物を解砕するようにした砕砂の製造装置が提案されている。
この装置の解砕ボックスは、スクリーンの上方に設けられ、側壁で囲まれた筒体の頂部に供給口を有する天板を有し、底部にはグレーチングを設けたものであり、その内部には複数の解砕用砕石が収容されている。
そして、振動篩１の解砕ボックスに投入された凝集物は、振動篩の振動により、解砕ボックス内で上下のバウンドを繰り返し、解砕用砕石との衝突を繰り返す。これによって、凝集物は凝集状態が解消されて微粉や細かな砕砂となりグレーチングの隙間を通過する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１-１１４４４１号公報（［００２２］〜［００２３］、図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、焼成炉における効率を向上させるためには、焼成炉に投入する鋳物砂の粒径を１５ｍｍアンダーよりもさらに細粒径化する必要がある。
このために、特許文献１に示されたような解砕ボックスを使用することが考えられるが、特許文献１に示された解砕ボックスでは以下のような問題がある。
【０００７】
特許文献に示された解砕用砕石は、２０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の任意形状の砕石であり、これらがフリーな状態で解砕ボックス内に収容されている。
したがって、このような解砕用砕石を収容した解砕ボックス内に回収した鋳物砂を投入したとしても、ある程度小さく解砕された鋳物砂は所望の大きさにまで解砕されることなく解砕用砕石の間をすり抜けてしまい、効率よく確実に解砕することは難しい。
また、特許文献１に示された解砕ボックスでは鋳物砂に含まれるアルミなどの金属片を分離することもできない。
【０００８】
被解砕物を確実に解砕して分級することに関する要求は、鋳物砂の再生に限られたものではなく、前述したような酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなどのリサイクル利用においても要求されるものである。
【０００９】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであり、例えば鋳物砂のような凝集物を効率よく解砕できると共に鋳物砂に含まれる金属片などを効率よく分離できる解砕分級装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る解砕分級装置は、振動篩のスクリーン上に配置されてスクリーン上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段を有し、該解砕手段は、前記被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッドと、該解砕ロッドを収容するロッド収容枠とを備えてなり、前記被解砕物がスクリーン上を移動して前記ロッド収容枠内に導入され、前記解砕ロッドによって解砕されるように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、ロッド収容枠は、騒音を緩和する吸音性の部材で形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
（３）また、上記（１）または（２）に記載のものにおいて、解砕ロッドは、スクリーンの進行方向に複数収容されていることを特徴とするものである。
スクリーン進行方向とは、スクリーンの振動によってスクリーン上を被解砕物が移動する方向をいう。
解砕ロッドをスクリーンの進行方向に複数収容することにより、解砕ロッドが単数の場合よりも被解砕物のすり抜けを確実に防止でき、解砕を確実に行なうことができる。
【００１３】
（４）また、上記（１）〜（３）の何れかに記載のものにおいて、解砕ロッドは、スクリーンの幅方向に複数設けられると共に、スクリーンの進行方向に複数に設けられ、かつ該進行方向に設けられた複数の解砕ロッドは相互にスクリーン幅方向にずれて配置されていることを特徴とするものである。
進行方向に設けられた複数の解砕ロッドを相互にスクリーン幅方向にずれて配置することにより、スクリーン幅方向に配置された複数の解砕ロッドの隙間からのすり抜けた被解砕物を確実に解砕できる。
【００１４】
（５）また、上記（１）〜（４）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段における被解砕物の出口側にロッド収容枠の底部から上方に立ち上がる壁部を備えたことを特徴とするものである。
壁部を設けることにより、被解砕物を解砕手段側に滞留させることができ、被解砕物の解砕を確実に行なうことができる。
【００１５】
（６）また、上記（１）〜（５）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段をスクリーンの進行方向に複数設けたことを特徴とするものである。
解砕手段をスクリーン進行方向に複数設けることで、被解砕物のすり抜けを防止して確実な解砕ができる。
【００１６】
（７）また、上記（１）〜（６）の何れかに記載のものにおいて、解砕手段は、振動篩に着脱可能に取り付けられていることを特徴とするものである。
解砕手段を振動篩に着脱可能に取り付ける一つの形態として、例えばロッド収容枠に支持バーを取り付け、該支持バーを振動篩のスクリーン両側壁にボルトによって着脱可能に取り付ける。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、被解砕物が振動篩のスクリーン上を移動してロッド収容枠内に導入され、ロッド収容枠内の解砕ロッドによって解砕されるように構成したので、被解砕物のすり抜けを防止して確実に解砕される。また、被解砕物を押し潰し、または打撃によって解砕する手段として円柱状の解砕ロッドを用いているので、被解砕物に対して線接触となり球体などを用いた場合に比較して接触面積が大きいので、解砕を確実に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の斜視図、図２は図１における図中の矢印Ａで示した方向から見た拡大図である。また、図３〜図５は図１、図２に示した解砕分級装置の構成の一部の説明図、図６は解砕分級装置の幅方向断面図である。
以下、図１〜図６に基づいて本実施の形態に係る解砕分級装置について説明する。
【００１９】
本実施の形態に係る解砕分級装置１は、振動篩３のスクリーン５上に配置されてスクリーン５上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段７を有し、解砕手段７は、被解砕物を解砕する円筒状の解砕ロッド９と、該解砕ロッド９を収容するロッド収容枠１１とを備えてなり、被解砕物がスクリーン５上を移動してロッド収容枠１１内に導入され、前記解砕ロッド９によって解砕されるように構成したものである。なお、本実施の形態の解砕分級装置１においては、解砕手段７がスクリーン５における上流側と下流側の２箇所に設置されている。
以下、解砕分級装置１の構造をさらに詳細に説明する。
【００２０】
＜振動篩＞
振動篩３は、矩形状の有底枠体からなる本体部１３に篩面となるスクリーン５が設けられると共に、スクリーン５を振動させる加振機構（図示なし）を備えて構成される（図６参照）。
【００２１】
＜解砕手段＞
解砕手段７は、図１〜図３、図６に示されるように、ロッド収容枠１１の上部に取り付けた溝形鋼からなる支持バー１５を、振動篩３の両側枠部１７に支持バー固定ボルト１８によって着脱可能に取り付けることによって取り付けられている。解砕手段７は支持バー１５を両側枠部１７に固定した状態でロッド収容枠１１がスクリーン５に押し付けられる状態で設置されている。
なお、解砕手段７を支持バー固定ボルト１８によって着脱可能に取り付ける構造にしたことにより、解砕手段７を汎用的な振動篩にも取り付けることができる。
【００２２】
ロッド収容枠１１は、図３に示すように同じ構造のロッド収容枠１１をスクリーン５の幅方向に３個を一列にして組み合わせた構造である。なお、図３ではロッド収容枠１１における後述の外枠本体２３のみを示しており、ロッド収容枠１１の内部構造は図４に示してある。
各ロッド収容枠１１は、図４に示すように、スクリーン５の進行方向の上流側に入口側開口部１９が形成されると共に下流側に出口側開口部２１が形成され、さらに上部が開口した箱状の外枠本体２３と、該外枠本体２３の上部開口を覆うように設置される外枠蓋体２５と、外枠本体２３内に収容される内枠２７とを備えている。
【００２３】
外枠本体２３の両側上部には支持バー１５を取り付けるための支持バー取付片２９が設けられている。
外枠蓋体２５には、解砕ロッド９が配置される位置に対応した部位に開口部３１が設けられている。また、外枠蓋体２５には、収容される解砕ロッド９が開口部３１から飛び出すのを防止するためのロッド飛出し防止片３３が、外枠蓋体２５の開口部３１の上方を覆うように設けられている。
外枠蓋体２５は、図４に示すように、四隅を外枠本体２３の四隅にボルト３５によって固定される。
【００２４】
内枠２７は、図５に示すように、ゴム製の内枠本体３７と、内枠本体３７の底部を形成する内枠底部３９とから構成されている。内枠本体３７は、所定の厚みを有し、解砕ロッド９を収容すると共に解砕ロッド９の動きを所定の範囲に規制するための矩形状の空間部４１を有する上部枠４３と、該上部枠４３の両側縁下部に設けられた直方体状の側部枠４５から構成される。このように構成された内枠本体３７は、図４に示すように、上方から見たときには、スクリーン５の進行方向前後に２個の開口を有し、図中矢印Ｂ方向から見たときには門型の形状になっている。内枠本体３７が門型をしていることから、スクリーン５の進行方向で内枠本体３７の内部は前後が連通する空間となっており、この空間は被解砕物が通過する通路となる。
【００２５】
内枠本体３７は、ゴム製の材質からなり吸音効果を有する。内枠本体３７の製造方法の一例を示すと、例えばゴム製の古ベルトを８字形状に加工し、これを複数枚重ねて上部枠４３を形成する。同様に、ゴム製の古ベルトを長方形に切り、これを複数枚重ねて側部枠４５を２個形成し、これら２個の側部枠４５を上部枠４３の両側縁部の下面に貼り付けることによって製造する。
【００２６】
内枠底部３９は、図５に示すように、内枠本体３７に近い方から鉄板４７、ゴム板４９、ステンレス金網５１を重ねた構造である。鉄板４７、ゴム板４９は矩形状であり、外枠本体２３内に収容される。ステンレス金網５１は、矩形部５１ａとその後端側（外枠本体２３の出口側）に形成されて両側に広がる幅広部５１ｂを有し、全体形状は平面視でＴ字状をしている。ステンレス金網５１は、幅広部５１ｂが外枠本体２３の出口側開口の一部を覆うように上方に向けて折り曲げられることによって、壁部５３を形成する（図２参照）。
なお、内枠２７は外枠内に収容されて、外枠蓋体２５によって押さえ込まれる構造であり、鉄板４７、ゴム板４９、ステンレス金網５１は外枠蓋体２５の押え込み力によって密着しており、それぞれは接着されていない。
【００２７】
内枠底部３９における最上部を鉄板４７にすることで、被解砕物が解砕ロッド９と鉄板４７によって効果的に解砕される。また、鉄板４７の下方にゴム板４９を設置したことによって、解砕ロッド９の振動音を吸収する効果がある。さらに、ステンレス金網５１によって壁部５３を形成することで、ロッド収容枠１１から被解砕物が送り出されるのを堰き止めて被解砕物のロッド収容枠１１での滞留時間を長くし、解砕ロッド９による解砕を確実に行なえるようにしている。
【００２８】
解砕ロッド９は、金属製の円筒体からなり、図４に示されるように、内枠本体３７の空間部４１にフリーな状態で収容される。
解砕ロッド９が、内枠本体３７内において上下動を含む振動をすることにより、解砕ロッド９と鉄板４７によって被解砕物が解砕される。
なお、一つの内枠２７に収容される２個の解砕ロッド９は内枠本体３７内にそれぞれ独立して収容されているので、振動篩３の稼動中に解砕ロッド９同士が衝突することがなく、騒音の発生を抑制できる。
【００２９】
＜動作説明＞
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。
振動篩３の加振機構を作動させることにより、スクリーン５が振動すると共に、解砕手段７には振動篩３の振動が伝達される。解砕手段７に振動が伝達されることにより、ロッド収容枠１１に収容された解砕ロッド９が上下動を含む振動を行なう。
スクリーン５には、その上流側から１５ｍｍ程度以下の粒度にされた被解砕物、例えば鋳物砂の凝集物とアルミ片の混合物が供給される。スクリーン５に供給された鋳物砂はスクリーン５上を下流側に向かって移動し、スクリーン５のメッシュより小さい粒径のものはスクリーン５下方に落下して回収される。落下していない鋳物砂は上流側の解砕手段７に向かって移動する。解砕手段７におけるロッド収容枠１１の入口側開口部１９では、図１に示すように、鋳物砂とアルミ片が一旦堰き止められ、その後、入口側開口部１９からロッド収容枠１１に導入される。
【００３０】
上流側の解砕手段７における入口側開口部１９には、鋳物砂とアルミ片が堰き止められ、図１にはこの様子が示されているが、図１においては黒塗りの物が鋳物砂の凝集物５５を示し、白色の物がアルミ片５７を示している。図１に示すように、上流側の入口側開口部１９では、鋳物砂の凝集物５５の割合が圧倒的に多い。
【００３１】
ロッド収容枠１１に導入された鋳物砂は、ロッド収容枠１１内において振動する解砕ロッド９によって押し潰され、あるいは打撃により、解砕される。アルミ片についても、解砕ロッド９によって扁平形状にされる。ロッド収容枠１１内に導入された被解砕物は、ロッド収容枠１１内においてある程度滞留して、滞留中に解砕ロッド９によって細かく解砕される。細かく解砕された鋳物砂や扁平形状にされたアルミ片は順次送り込まれる被解砕物に押出されるようにしてステンレス網の壁の網の隙間または壁上方を乗り越えて下流側のスクリーン５に移動する。上流側の解砕手段７を出た鋳物砂はほとんどが解砕されているので、スクリーン５の網目から下方に落下する。
【００３２】
上流側の解砕手段７で解砕されなかった鋳物砂の凝集物と扁平にされたアルミ片はスクリーン５上を移動して下流側の解砕手段７のロッド収容枠１１に導入される。下流側のロッド収容枠１１の入口側においても被解砕物は一旦堰き止められるが、図１に示すように、下流側においてはほとんどがアルミ片５７である。
下流側の解砕手段７に導入された鋳物砂は上流側の解砕手段７と同様に解砕され、下流側の解砕手段７の出口から出て、スクリーン５の下方に落下する。他方、アルミ片は扁平にされて下流側の解砕手段７から送り出され、スクリーン５外に送り出されて回収される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては解砕ロッド９を収容した解砕手段７をスクリーン５の全幅に亘って設けたので、ほとんどの被解砕物はすり抜けることなく確実に解砕ロッド９を通過して確実に解砕される。
また、被解砕物を押し潰し、または打撃によって解砕する手段として円柱体からなる解砕ロッド９を用いているので、被解砕物に対して線接触となり球体などを用いた場合に比較して接触面積が大きいので、解砕を確実に行なうことができる。
【００３４】
さらに、円柱体が振動篩３の振動によって微小な上下動に加えて回転するので、常時新たな解砕面で被解砕物を解砕できるので、解砕物が付着することによる被解砕物のすり抜けを効果的に防止できる。
またさらに、本実施の形態では一つの解砕手段７にスクリーン５の進行方向複数の解砕ロッド９を収容したので、より確実な解砕が可能である。しかも、複数の解砕ロッド９はそれぞれが個別にゴム製の内枠本体３７内に収容されているので、解砕ロッド９同士が衝突することがなく、騒音の発生を抑制できる。
また、本実施の形態においては、解砕手段７をスクリーン５における上流側と下流側に設けているために、上流側で解砕されなかった鋳物砂の凝集物を下流側で確実に解砕できる。
【００３５】
なお、本実施の形態においては、一つのロッド収容枠１１に２個の解砕ロッド９を収容した例を示したが、一つのロッド収容枠１１に収容する解砕ロッド９の数は１本でも、３本以上でもよい。
また、一つのロッド収容枠１１に３本の解砕ロッド９を収容する場合において、２本を幅方向に一列に配置し、これら２本の上流側または下流側に他の１本を配置する場合において、他の１本を２本の隙間に位置するように配置すれば、被解砕物のすり抜けをより確実に防止でき、確実な解砕が可能になる。
【００３６】
また、本実施の形態においては、スクリーン５における上流側と下流側の２箇所に解砕手段７を設けるようにしたが、スクリーン５上に設ける解砕手段７の数は限定されるものではなく、１個でも３個以上でもよい。
【００３７】
上記の実施の形態においては、被解砕物として鋳物砂の凝集物を例に挙げたが、本発明に係る解砕分級装置によって解砕分級する被解砕物はこれに限られるものではなく、例えば鉄鋼製錬工程などで発生する鉄系金属を巻き込んだ酸化物系スラグや、使用後の各種電気製品内に設置されていた基板部品を破砕したもの、あるいは廃自動車のシュレッダーダストなども対象とすることができる。
もっとも、被解砕物は解砕ロッドによって押し潰されるようにするのが効果的であることから、被解砕物の大きさは振動によって上下する解砕ロッドの下方に入り込める程度に小片となった方が効率的な解砕が可能となることから、例え酸化物系のスラグを被解砕物とする場合には予め小片に破砕する処理をするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の斜視図である。
【図２】図１における図中の矢印Ａで示した方向から見た拡大図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置における解砕手段の説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置においける内枠の説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る解砕分級装置における入口部の幅方向断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 解砕分級装置
３ 振動篩
５ スクリーン
７ 解砕手段
９ 解砕ロッド
１１ ロッド収容枠
１３ 本体部
１５ 支持バー
１７ 両側枠部
１８ 支持バー固定ボルト
１９ 入口側開口部
２１ 出口側開口部
２３ 外枠本体
２５ 外枠蓋体
２７ 内枠
２９ 支持バー取付片
３１ 開口部
３３ ロッド飛出し防止片
３５ ボルト
３７ 内枠本体
３９ 内枠底部
４１ 空間部
４３ 上部枠
４５ 側部枠
４７ 鉄板
４９ ゴム板
５１ ステンレス金網
５３ 壁部
５５ 凝集物
５７ アルミ片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動篩のスクリーン上に配置されてスクリーン上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段を有し、
該解砕手段は、前記被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッドと、該解砕ロッドを収容するロッド収容枠とを備えてなり、前記被解砕物がスクリーン上を移動して前記ロッド収容枠内に導入され、前記解砕ロッドによって解砕されるように構成したことを特徴とする解砕分級装置。
【請求項２】
ロッド収容枠は、騒音を緩和する吸音性の部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の解砕分級装置。
【請求項３】
解砕ロッドは、スクリーンの進行方向に複数収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載の解砕分級装置。
【請求項４】
解砕ロッドは、スクリーンの幅方向に複数設けられると共に、スクリーンの進行方向に複数に設けられ、かつ該進行方向に設けられた複数の解砕ロッドは相互にスクリーン幅方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項５】
解砕手段における被解砕物の出口側にロッド収容枠の底部から上方に立ち上がる壁部を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項６】
解砕手段をスクリーンの進行方向に複数設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項７】
解砕手段は、振動篩に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項１】
振動篩のスクリーン上に配置されてスクリーン上を移動する被解砕物を解砕する解砕手段を有し、
該解砕手段は、前記被解砕物を解砕する円柱状の解砕ロッドと、該解砕ロッドを収容するロッド収容枠とを備えてなり、前記被解砕物がスクリーン上を移動して前記ロッド収容枠内に導入され、前記解砕ロッドによって解砕されるように構成したことを特徴とする解砕分級装置。
【請求項２】
ロッド収容枠は、騒音を緩和する吸音性の部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の解砕分級装置。
【請求項３】
解砕ロッドは、スクリーンの進行方向に複数収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載の解砕分級装置。
【請求項４】
解砕ロッドは、スクリーンの幅方向に複数設けられると共に、スクリーンの進行方向に複数に設けられ、かつ該進行方向に設けられた複数の解砕ロッドは相互にスクリーン幅方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項５】
解砕手段における被解砕物の出口側にロッド収容枠の底部から上方に立ち上がる壁部を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項６】
解砕手段をスクリーンの進行方向に複数設けたことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【請求項７】
解砕手段は、振動篩に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の解砕分級装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２８５５９１（Ｐ２００９−２８５５９１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４１８９５（Ｐ２００８−１４１８９５）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００２００３０１）ＪＦＥミネラル株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００２００３０１）ＪＦＥミネラル株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
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