JPH08192107A - シュレッダー鉄屑中のモーターコアー分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、鉄スクラップを有効にリサイクル
するために、特に廃自動車のシュレッダー鉄屑中に含ま
れる銅ソースとしてのモーターコアーの分離除去率を向
上するシュレッダー鉄屑中のモーターコアー分離方法を
提供する。 【構成】 廃車シュレッダー装置の磁気選別機によって
分離されたシュレッダー鉄屑において、前記シュレッダ
ー鉄屑に空気ジェットを衝風して、空気抵抗差の関係か
ら、前記シュレッダー鉄屑中のモーターコアーと鉄分を
風力分離することを特徴とする。また、前記空気ジェッ
トは、シュレッダー鉄屑の各固体の最大投影面積の方向
に衝風する。さらに、前記空気ジェットは、コンベアー
から落下するシュレッダー鉄屑の落下曲線に対してほぼ
垂直方向に衝風することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄屑を有効にリサイク
ルするために、特に廃自動車のシュレッダー鉄屑中に含
まれる銅ソースとしてのモーターコアーの分離除去率を
向上するシュレッダー鉄屑中のモーターコアー分離方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、廃自動車はシュレッダー装置で
破砕され、破砕物中の鉄分は、例えば、特公昭５１−４
８８９５号広報にて開示されているように、磁気選別機
によってその他の非磁性の混合物から分離する方法が知
られている。しかし、従来の磁気選別機で分離された鉄
屑中には、自動車の各種駆動装置として利用されている
モーターの鉄芯と銅線からなるコアーが混入している。
そのままを鉄源として溶解して利用する場合、モーター
コアーの銅線が溶解し、溶鋼中の銅の除去は現状では困
難であることから、溶鋼中の銅濃度が上昇し、鉄鋼の品
質を低下させることが知られている。そのため、従来は
鉄屑を移送するコンベアーライン上においてモーターコ
アーを目視により選別し、手作業でもって分離してい
た。廃車種により異なるが、一台の車輛から約５００kg
の鉄分が回収されるが、一回の手選別ではその中に２〜
４個程度のモーターコアーが含まれている。

【０００３】廃自動車のシュレッダー鉄屑よりモーター
コアーを１００％除去した鉄分を製鋼炉にリサイクルし
再溶解した結果では、溶鋼中の銅濃度は約０．０６％で
あるが、従来の人手によるモーターコアーの除去後のシ
ュレッダー鉄屑を再溶解した溶鋼中の銅濃度が約０．２
％となった。モーターコアーが完全には除去されず残存
する。このように、従来では１〜２人の人手によって識
別分離していたが、それを完全に分離するにはかなりの
問題があった。基本的には人手によっては、混入するモ
ーターコアー全量を除去することはできないと考えられ
る。一方、分離方法としての風力分離は、都市ゴミの中
のプラスチックフィルムや紙屑の除去、その他小麦粉の
ように固体重量の小さい物体の分級等に限られ、鉄屑分
野での使用はなされていない。また、その他水による分
離も考えられるが、回収鉄屑の錆の発生と共に、鉄屑内
部に残存する水は電気炉、転炉等での溶解時に水蒸気爆
発の危険性がある。上記の問題を解決し、銅ソースとし
てのモーターコアー全量をシュレッダー鉄屑中から除去
する技術開発が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、鉄屑の
処理工程において１〜２人の人手によってモーターコア
ーの識別分離の方法では十分に分離することができず、
さらに人手を増加して全量のモーターコアーを分離する
としても約１０人が必要となり、そのためコスト高とな
り現実的な方法とは言えない。また、リサイクル使用す
る鉄屑中の銅濃度が上昇すれば、鉄屑のリサイクル率を
低下せざるを得なくなることが予想される。このため鉄
屑リサイクル率の向上をはかることが、地球環境改善か
らもその必要性が高まる。本発明の目的は、以上のよう
な従来の問題に対応するために、モーターコアー全量を
シュレッダー鉄屑中から除去する方法を提供することで
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するものであり、その要旨とするところは （１）廃車を破砕するシュレッダー装置の磁気選別機に
よって分離されたシュレッダー鉄屑中のモーターコアー
分離方法において、前記シュレッダー鉄屑を搬送するコ
ンベアーの排出部に設けた分離室で落下する前記シュレ
ッダー鉄屑に空気ジェットを衝風して、空気抵抗差の関
係から、前記シュレッダー鉄屑中のモーターコアーと鉄
分を風力分離することを特徴とするシュレッダー鉄屑中
のモーターコアー分離方法。

【０００６】（２）前記空気ジェットは、コンベアーの
排出部から落下するシュレッダー鉄屑の各固体の最大投
影面積の方向に衝風する（１）記載のシュレッダー鉄屑
中のモーターコアー分離方法。

【０００７】（３）前記空気ジェットは、コンベアーの
排出部から落下するシュレッダー鉄屑の落下曲線に対し
てほぼ垂直方向に衝風する（１）記載のシュレッダー鉄
屑中のモーターコアー分離方法。

【０００８】

【作用】シュレッダー鉄屑中の大部分は、廃自動車の鉄
板が破砕されたもので、平均サイズは約５０ｍｍで、そ
の形状は破断された鉄板をくしゃくしゃに握りつぶした
様相を呈している。単体の重量は１００〜７００ｇであ
る。それぞれの単体は様々な形をしているが、その内部
に空間が多く、鉄の真比重は約７程度であるにもかかわ
らず固体の見掛比重は約１〜３ｇ／ｃｍ³ である。ま
た、フラットな外観のものが殆どであり、平面の上に単
体を静置した状態での、平面への投影面積が最も大きな
投影面積と考えてよく、各単体のその投影面積で重量を
除した値、つまり最大投影面積当たりの重量は約１．３
〜６．９ｇ／ｃｍ² であった。

【０００９】一方、モーターコアーはモーターの外周部
が破壊、除去された芯の部分であり、鉄芯と中央部のコ
アー、銅線からなるものである。モーターコアー自体が
強固で、また大きさがシュレッダーの篩いを通る大きさ
であることから、モーターコアーの殆どのものが破砕さ
れずにシュレッダー鉄屑に混入している。サイズは略握
り拳以下の大きさであるが、重量は１５０〜８００ｇ
で、鉄板の物と略同じである。モーターコアーは略中実
体であり、その嵩比重は約３．５〜５．０ｇ／ｃｍ³ で
ある。また、同様にして測定した最大投影面積当たりの
重量は約８．５〜１９．０ｇ／ｃｍ² であった。

【００１０】本発明は、モーターコアーが混入したシュ
レッダー鉄屑を風力分離室に供給し、空気ジェットを衝
風し、その最大投影面積当たりの重量の差によって選別
することを可能とする。すなわち、シュレッダー鉄屑に
最大投影面積の方向で空気ジェットを当て、飛翔距離に
よって鉄分とモーターコアーを分離するものである。こ
の時、コンベアーから落下したシュレッダー鉄屑は、あ
る高さの空気ジェットゾーン内で空気ジェットの抵抗を
受け空気ジェット方向に加速される。その加速度は、空
気ジェットの流速の自乗、および空気ジェットを受ける
シュレッダー鉄屑の面積に比例し、シュレッダー鉄屑の
重量に反比例することが分かっている。すなわち、シュ
レッダー鉄屑の重量を投影面積で除した値、言い換えれ
ば単位投影面積当たりの重量に反比例することを意味し
ている。従って、空気ジェットゾーンの出口において、
シュレッダー鉄屑の横に流された距離と横向き速度は、
その単位投影面積当たりの重量によって異なってくる。
単位投影面積当たりの重量の小さな鉄分は、モーターコ
アーに対して大きく飛ばされ、横向き速度も大きな値と
なる。さらに、落下するに従って、両者の横向き速度差
によって横方向に飛ばされる距離が拡大する。このよう
に、シュレッダー鉄屑中の鉄屑とモーターコアーの単位
投影面積当たりの重量に開きがあることから、本方法に
て容易に両者を分離することができる。

【００１１】この時、シュレッダー鉄屑をコンベアー上
に載せる際に、シュレッダー鉄屑の各固体が分散してい
ることが必要である。例えば、振動フィーダー等により
塊状のシュレッダー鉄屑を分散させる方法、またはコン
ベアーの乗り継ぎ部に衝突板を設けこれによって分散さ
せてもよい。本発明は従来の１〜２人の人手によるモー
ターコアーの分離効率を大幅に向上できる。また、本発
明の設備は簡便で小規模であり、メンテナンス箇所も少
なく、使用電力も少くない。さらに、本発明ではシュレ
ッダー鉄屑中の銅の混入が大幅に減少し、鉄源としての
シュレッダー鉄屑のリサイクル利用率が向上する。以下
に、本発明について実施例に基づいてさらに詳述する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明のシュレッダー鉄屑中のモータ
ーコアー分離方法の実施例のフロー図を示す。この図に
おいて、廃車１はコンベアー等により搬送されシュレッ
ダーマシン２に供給され、破砕される。この時シュレッ
ダーマシン２からは破砕鉄屑と排気系に引かれるダスト
５が分離される。次に破砕された鉄屑は磁気選別機３に
搬送され、ここで磁性鉄屑と非鉄物６とが分離される。
さらに、磁性鉄屑はモーターコアー分離機４に供給さ
れ、モーターコアー７と鉄分８に分離されるものであ
る。

【００１３】ここで、比較のために、従来のフローを図
４および図５に示す。図４はモーターコアーの分離を主
体とし、本実施例の図１に対応するフローである。図５
は全体のフローであり、以下に図５によって従来フロー
を説明する。廃車１はコンベアー９により搬送されシュ
レッダーマシン２に供給され、破砕される。この時シュ
レッダーマシン２からは破砕鉄屑と排気系に引かれウェ
ットスクラバー２５を通してダスト５が分離される。こ
の時シュレッダーマシン２としては、ハンマー式破砕機
であり、発生するダストは主として、綿状物およびプラ
スチック、ゴム等で、ここで空気分離可能なものからな
る。次に破砕された鉄屑はウイドシフター２４を通り磁
気選別機３に搬送され、ここで磁性鉄屑と非鉄物とが分
離される。さらに、磁性鉄屑はモーターコアーを分離す
るために人手によって手選別されて、鉄分８が分離され
るものである。

【００１４】本実施例の図１は、前記従来のフロー図４
の手選別２３をモーターコアー分離機４に置き換えたフ
ローに対応するものである。図２に本実施例図１のモー
ターコアー分離機４の詳細およびそれ以降の工程のフロ
ーを示す。磁気選別されたシュレッダー鉄屑２１はコン
ベアー９により分離室１１に供給される。分離室１１に
供給された鉄屑は、コンベアー先端部もしくはさらに設
けられる落下用面等から自然落下する。この鉄屑落下用
面はいかなる角度からなる面であってもよい。この場
合、自然落下する鉄屑に対してブロアー１０から空気ジ
ェットノズル１７に圧縮空気を送給し、空気ジェット１
８を自然落下曲線に対して、垂直または直角に衝風し、
その風圧でもって鉄屑を飛翔させる。この部分の拡大図
を図３に示す。コンベアー９の下部に近接して空気ジェ
ット口２２が設けられている。この時、コンベアー９と
空気ジェット口２２の幅は略同一とすることが望まし
い。このことは、本発明の衝風ゾーンはこの空気ジェッ
ト口２２の面積に対応するからである。この空気ジェッ
ト１８を各固体の最大投影面積の方向または鉄屑の落下
曲線に対して垂直方向または直角方向に形成し、これに
よってコンベアー９上を搬送され、先端部より落下する
シュレッダー鉄屑への効率的な衝風が実現される。

【００１５】そして、その飛翔距離の長短によって、落
下する分離セル１２ａ、１２ｂの位置に差異が生ずるこ
とになり、結果として最大投影面積当たりの重量の差に
よって分離されることになる。すなわち、最大投影面積
当たりの重量の大なるものは、空気ジェット１８のより
近傍の分離セル１２ａに落下滞留し、最大投影面積当た
りの重量の小なるものは、より遠くの分離セル１２ｂに
落下滞留する。すなわち、モーターコアーの最大投影面
積当たりの重量は鉄分に比してかなり大であるため、空
気ジェット１８のより近傍の分離セル１２ａにのみ落下
滞留することになり、完全に分離が可能となった。この
飛翔軌跡を、図２の符号１９はモーターコアー落下面と
して、符号２０は鉄分落下面として、それぞれ示す。

【００１６】この場合に、モーターコアーと同程度の形
状の最大投影面積当たりの重量を持った鉄分も、勿論同
一の分離セルに入ることになるが、この量は極めて少な
い。さらに、前記分離室１１の空気は汚れており、これ
を排気するために集塵機１５を通り、ブロアー１０およ
び排気塔１６から使用済空気は排気される。なお、集塵
機１５で回収されるダストはシュレッダーダストとして
処理される。そして、モーターコアーと鉄分は各分離セ
ル１２ａ、１２ｂから鉄分搬送路１３およびモーターコ
アー類搬送路１４によって搬出され、その際モーターコ
アー混入率の高い分離セルに入った分離物はモーターコ
アー屑として分離される。

【００１７】本実施例の分離室１１は密閉する必要はな
いが、好ましくは少なくとも騒音防止のため、ライニン
グは必要である。以下、本実施例の分離結果について説
明する。表１の分離条件によって、本発明の分離室処理
と比較例として人手選別によりシュレッダー鉄屑分離を
おこなった結果を表２にそれぞれ示す。なお、表２で
は、エンジン、バッテリー、タイヤおよびオイルを除去
した廃自動車をシュレッダー処理し、磁選分離したシュ
レッダー鉄屑を対象とする。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】本実施例の表１の分離条件および表２の分
離結果から、本発明法によって、鉄分とモーターコアー
の飛翔距離を完全に分離することが可能であることがわ
かる。すなわち、分離室下部の分離セルは、コンベアー
直下の位置から１．２ｍの位置にセルの仕切りを設ける
ことによって、完全に分離することができた。本実施例
において、鉄屑中の最大投影面積当たりの重量の比較的
小さいものでは、約７ｍ程度飛翔し、跳ね返りによって
これが混入する場合もあり得る。このため、装置として
分離室の空気ジェット衝突側の壁面の傾斜を下向きにす
ることが好ましい。さらに好ましくは、壁面で跳ね返っ
た鉄屑がモーターコアーの分離セルに入らないその他手
段を採用し、分離室の奥行き距離を２〜３ｍ程度とする
ことも可能である。

【００２１】表２の本実施例では、本発明と比較例にお
いて、処理量および車種を同一とした場合の結果であ
る。本発明は比較例に対して、回収モーターコアー個数
で４個、重量比で４８％の向上を示し、本発明法の風力
分離はモーターコアーの全量回収の効果を発現すること
がわかる。

【００２２】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明はシュレッダー鉄屑を風力分離し、モーターコアー
をほぼ完全に除去することを可能とし、従来の１〜２名
の人手でのモーターコアーの分離率を大幅に向上させ
る。また、本発明の設備は簡便で小規模であり、設備メ
ンテナンス箇所も少なく、使用電力も少ない。さらに、
シュレッダー鉄屑中の銅の混入が大幅に減少し、鉄源と
してのシュレッダー鉄屑のリサイクル利用率が増大す
る。その他、本方法をシュレッダーマシン内のダスト分
離装置に代替し、モーターコアーの分離まで行うことが
できる。また、鉄分とモーターコアーの分離度がより低
いものが許容される場合には、装置のさらなる小型化と
空気ジェットの衝風方向の制約を緩和することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシュレッダー鉄屑の分離フローを
示す図である。

【図２】本発明に係る分離室の風力分離フローの概要を
示す図である。

【図３】本発明に係る空気ジェット口の概要を示す図で
ある。

【図４】従来法に係るシュレッダー鉄屑の分別フローを
示す図である。

【図５】従来法に係る廃車スクラップの破砕分別フロー
を示す図である。

【符号の説明】

１…廃車 ２…シュレッダーマシン ３…磁気選別機 ４…モーターコアー分離機 ５…ダスト ６…非鉄物 ７…モーターコアー ８…鉄分 ９…コンベアー １０…ブロアー １１…分離室 １２ａ、１２ｂ…分離セル １３…鉄分搬送路 １４…モーターコアー類搬送路 １５…集塵機 １６…排気塔 １７…空気ジェットノズル １８…空気ジェット １９…モーターコアー落下面 ２０…鉄分落下面 ２１…シュレッダー鉄屑 ２２…空気ジェット口 ２３…人手選別 ２４…ウインドシフター ２５…ウェットスクラバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃車を破砕するシュレッダー装置の磁気
   選別機によって分離されたシュレッダー鉄屑のモーター
   コアー分離方法において、該シュレッダー鉄屑を搬送す
   るコンベアーの排出部に設けた分離室で落下する該シュ
   レッダー鉄屑に空気ジェットを衝風して、空気抵抗差の
   関係から、該シュレッダー鉄屑中のモーターコアーと鉄
   分を風力分離することを特徴とするシュレッダー鉄屑中
   のモーターコアー分離方法。
2. 【請求項２】 前記空気ジェットは、コンベアーの排出
   部から落下するシュレッダー鉄屑の各固体の最大投影面
   積の方向に衝風する請求項１記載のシュレッダー鉄屑中
   のモーターコアー分離方法。
3. 【請求項３】 前記空気ジェットは、コンベアーの排出
   部から落下するシュレッダー鉄屑の落下曲線に対してほ
   ぼ垂直方向に衝風する請求項１記載のシュレッダー鉄屑
   中のモーターコアー分離方法。