(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被選別物を風力により吹き飛ばし、被選別物が飛ばされる空間の途上に位置および形状を変更可能に設けた仕切部材を飛び越える被選別物と手前に落下する被選別物との粗粒率を調整可能に構成する鉱物の選別装置であって、
被選別物を風力発生源側から水平方向に向かって次第に粒径が小さくなるよう分散させた状態で落下させ、
前記分散させた被選別物の落下途中において風力発生源からの風力で吹き飛ばして選別するように構成したことを特徴とした、
鉱物の選別装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉱物の選別装置であって、被選別物が飛翔する方向に所定の間隔を隔てて仕切部材を２箇所以上設けて、被選別物を複数の粒径サイズに選別することを特徴とした、鉱物の選別装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の鉱物の選別装置であって、風力により吹き飛ばされた被選別物中の微粒子が集塵機により集められて排出させることを特徴とした、鉱物の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉱物等の被選別物を、風力により飛んだ距離に応じて選別するための装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、砂を製造する場合は、先ず、遠心破砕機等で破砕した後、スクリーン等の篩い分け機によって粗粒子と細粒子とに篩い分けられ、粗粒子は破砕機に戻されると共に、細粒子は次工程のサイクロン等の分級機によってさらに細粒子と微粒子とに分級され、最後に、微粒子は集塵機によって処理されている。
【０００３】
このように、破砕工程以降の選別工程においては、スクリーン等の篩い分け機とサイクロン等の分級機および集塵機が必要であるため、コストアップの原因となっていた。また、従来の振動型の篩い分け機はそれ自体が高価であった。
【０００４】
本発明は、従来の篩い分け機と分級機の両方の機能を併有する装置であり、選別工程における装置数を減らしてコストダウンを図ることができると共に、装置の構造を簡素化して装置自体のコストの低減も図ることができる選別機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、被選別物を風力により吹き飛ばし、被選別物が飛ばされる空間の途上に位置および形状を変更可能に設けた仕切部材を飛び越える被選別物と手前に落下する被選別物との粗粒率を調整可能に構成する鉱物の選別装置であって、被選別物を風力発生源側から水平方向に向かって次第に粒径が小さくなるよう分散させた状態で落下させ、前記分散させた被選別物の落下途中において風力発生源からの風力で吹き飛ばして選別するように構成したことを特徴とした、鉱物の選別装置を提供する。
【０００６】
本願の第２発明は、上記第１発明に記載の鉱物の選別装置であって、被選別物が飛翔する方向に所定の間隔を隔てて仕切部材を２箇所以上設けて、被選別物を複数の粒径サイズに選別することを特徴とした、鉱物の選別装置を提供する。
【０００８】
本願の第３発明は、上記第１発明又は第２発明に記載の鉱物の選別装置において、風力により吹き飛ばされた被選別物中の微粒子が集塵機により集められて排出させることを特徴とした、鉱物の選別装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明においては、本発明の選別装置を製砂プラントの一部に組み込んだ場合を例として挙げているが、勿論、砂などの鉱物以外の選別にも用いることができる。
【００１０】
＜イ＞ハウジング
図１に示すように、ハウジング１００は、中央の選別室１１０、その側端部に連通する送風室１２０、他端側の上部に連通する集塵室１３０、送風室１２０側の下部に連通する循環室１４０、その反対側に連通する排出室１５０、送風室１２０側の上部に連通する分散室１６０より形成される。
【００１１】
選別室１１０と送風室１２０との間は隔壁１２１で仕切られ、その上部に通風口１２２が開設されている。この通風口１２２によって通風路が絞られるため、ここを通過するときに風力を増大させることができる。
【００１２】
循環室１４０および排出室１５０には、それぞれ循環口１４１、排出口１５１が開設されており、選別された砕砂のうち、最終製品サイズのもの（細粒子）を排出口１５１から排出し、製品サイズオーバーのもの（粗粒子）は、再度破砕するために、循環口１４１から遠心破砕機などの製砂機に戻される。循環室１４０および排出室１５０内には、それぞれスクリューコンベヤ１４２、１５２やベルトコンベヤ等を配備しておくと良い。
【００１３】
分散室１６０の一端側の上部には、砕砂の供給口１６１が開設されている。
【００１４】
＜ロ＞風力発生源
被選別物を吹き飛ばす風力の発生源としては、例えば送風機２００などを用いる。この送風機２００は送風室１２０に付設し、送風室１２０内に風力を送り込めるよう構成する。なお、送風機以外にも風力を発生可能な装置であれば採用できることは勿論である。
【００１５】
＜ハ＞仕切部材
選別室１１０内の砕砂が飛ばされる空間の途上に、仕切部材３００を立設する。この仕切部材３００を設けることによって、これを飛び越える砕砂（細粒子）と手前に落下する砕砂（粗粒子）とに選別することができる。
【００１６】
図１の実施の形態は、仕切部材３００を飛び越える砕砂は、排出口１５１から排出される最終製品サイズであり、手前に落下する砕砂は、循環口１４１から排出される製品サイズオーバーのものになるよう構成した場合である。
【００１７】
仕切部材３００の形状は特に限定するものではないが、仕切部材３００の位置および形状を変更可能に構成する場合もある。
例えば、図１に示すような可動板３１０を設ける場合が考えられる。
この可動板３１０は、下端が軸支されており、砕砂が飛翔する方向に対して面対向させて配置され、かつ循環室１４０側及び排出室１５０側に傾倒可能に構成されている。
【００１８】
そして、可動板３１０の傾倒角度を調整することによって、これを飛び越える砕砂と手前に落下する砕砂との割合を調整することができ、製品サイズと非製品サイズとの粗粒率（ＦＭ値）を任意に調整することが可能となる。
【００１９】
なお、本実施の形態は仕切部材３００を１箇所設けた場合であるが、砕砂が飛翔する方向に所定の間隔をおいて２箇所以上設け、例えば、製品サイズアンダー、製品サイズ、製品サイズオーバーの３通りの粒径に選別したり、これらの各サイズにおいてさらに複数に選別することなども考えられる。
【００２０】
また、ハウジング１００の底部形状によっては、仕切部材が不要な場合もある。大まかな選別で良い場合なども、仕切部材が不要である。
【００２１】
＜ニ＞分散装置
図１〜３に示すように、分散装置４００は、基部４１０から複数の棒材４２０を、それらの先端部が送風機２００側に位置するように並列させ、かつ先端部を一つ置き或いは複数置きに上下にずらして位置させることによって、基端部から先端部に向けて次第に大きくなる間隙４３０を設けて構成する。
【００２２】
なお、棒材４２０群を放射線状に配置し、かつ先端部を直線上に位置させて配置することによっても、棒材４２０群の基端部から先端部に向けて次第に大きくなる間隙を設けることが可能である。
【００２３】
これによって、図４に示すように、棒材４２０群の基端部上に供給された砕砂が、棒材４２０群上を先端部に向かって移動する際に、棒材４２０群間の間隙４３０から粒径の小さい物から徐々に落下する。そのため、落下中の砕砂を、送風機２００側から水平方向に向かって次第に粒径が小さくなるよう分散させることができる。
【００２４】
但し、分散の目的は、砕砂を風力で吹き飛ばすときに、砕砂粒子同士が衝突して選別の障害になることを防止するために、砕砂粒子間に隙間を設けることである。従って、異なる粒径サイズが混在するような分散状態であってもよい。
【００２５】
また、風力が有効に落下中の砕砂に作用するためには、砕砂の落下速度は小さい方が望ましい。そこで、棒材４２０群の水平方向に対する傾斜角度を緩やかに設定して、砕砂の初期落下速度が遅くなるよう構成する。さらに、棒材４２０群と通風口１２２とは近接させて構成し、砕砂の落下速度が加速される前に風力が作用するように構成すると良い。
【００２６】
なお、図３に示すように、棒材４２０群を水平方向に往復動可能に構成することによって、供給された砕砂を棒材４２０群上に滞留させずに、スムーズに分散させて落下させることができる。
【００２７】
何故なら、棒材４２０群が停止していると、斜線で示すように、棒材４２０の上部空間に瞬間的ではあっても砕砂が滞留し、連続的な滞留によって、引いては間隙４３０が目詰まりするおそれがあるからである。なお、棒材４２０の移動範囲は、最小でも棒材４２０の半径分左右に移動すれば、砕砂がずれ落ち易く、効果的に滞留を防止できる。
【００２８】
また、分散装置としては、公知の振動フィーダやその他の分散機能を有する装置を採用することができる。勿論、分散装置を用いない場合もある。
【００２９】
＜ホ＞集塵機
本発明の装置は、上述のように、従来のスクリーン等の篩い分け機のような粗粒子と細粒子とを篩い分ける機能と、従来のサイクロン等の分級機の機能のような細粒子と微粒子とを分級する機能とを併せ持っている。即ち、図１に示すように、微粒子は風力により飛ばされて集塵室１３０に集められ、この集塵室１３０と連通する公知の集塵機５００によってハウジング１００内から排出処理される。
【００３０】
【作用】
図１、４に示すように、供給口１６１から供給された砕砂は分散装置４００上を通過し、粒径サイズごとの分散層を形成しながら選別室１１０内に落下する。落下すると直ぐに通風口１２２からの風力によって吹き飛ばされる。吹き飛ばされた砕砂は、仕切部材３００を飛び越えるものと手前で落下するものとに選別される。即ち、従来のスクリーン等の篩い分け機のように、粗粒子と細粒子とを篩い分けることができる。
【００３１】
このとき、図４に示すように、落下する砕砂粒子間には分散されて間隙があるため、砕砂粒子同士が衝突する確立を減らすことができる。従って、効率的な選別が可能となる。しかも、製品オーバーサイズの分散層は循環室１４０側に形成されるため、循環室１４０側に落下し易く、また製品サイズの分散層は排出室１５０側に形成されるため、排出室１５０側に落下し易い。従って、よりいっそう効率的な選別が可能となる。
【００３２】
そして、飛び越えたものは最終製品として排出口１５１から排出され、手前で落下したものは循環口１４１からさらに破砕のために製砂機に戻される。なお、可動板３１０の傾倒角度を調整することによって、製品サイズと非製品サイズとの粗粒率（ＦＭ値）を任意に調整することができると共に、送風機２００により発生させる風力を調整することによっても調整が可能である。
【００３３】
上述のような粗粒子と細粒子との篩い分け工程と同時に、従来のサイクロン等の分級機のように、細粒子と微粒子とを分級する工程が行われる。即ち、微粒子が集塵室１３０まで風力により飛ばされ、そこで集塵機５００によって排出処理される。
【００３４】
【実験結果】
図５は、吹き飛ばされた砕砂を、▲１▼〜▲７▼の採取箱で採取する実験装置であり、各採取箱の粒度を測定した。測定結果を図６に示す。これによって、砕砂個々の重量差つまり粒径差によって、相対的に大きいものは手前で落下し、小さいものは遠くまで飛ぶことが分かる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるため、次のような効果を得ることができる。＜イ＞従来の篩い分け機と分級機の両方の機能を併有するものであり、選別工程における装置数を減らして、コストダウンを図ることができる。
【００３６】
＜ロ＞また、従来の振動型の篩い分け機と比較すると、装置の構造が簡素化されているため、装置自体のコストの低減も図ることができる。
【００３７】
＜ハ＞仕切部材の形状や位置を変更可能に構成することによって、仕切部材を飛び越える被選別物と手前に落下する被選別物との割合を調整可能に構成することができる。また、風力を変えることによっても割合を調整することができる。
【００３８】
＜ニ＞被選別物を分散装置により分散させた状態で落下させることによって、選別精度を向上させることができる。
【００３９】
＜ホ＞分散装置を構成する棒材群を、水平方向に往復動可能に構成することによって、供給された被選別物を棒材群上に滞留させずに、スムーズに分散させて落下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の選別装置全体構造の説明図
【図２】  分散装置の斜視図
【図３】  分散装置の水平方向往復動機能の説明図
【図４】  選別作用を示す説明図
【図５】  実験方法の説明図
【図６】  実験結果の説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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