(57)【要約】  この発明は、金属屑の混合物から夾雑物のない純粋な鉄屑を製造するためのプロセスおよび装置を説明する。装置およびプロセスは、鉄に付着するあらゆる夾雑物から鉄を除去するために実行される別々のステップを特徴とする。ここでは、銅および銅含有夾雑物に特に注目する。ふるいを用いて、細断された金属屑を大きいパーツと小さいパーツとに分離する。屑の小さいパーツは屑分類機へと運搬され、屑の大きいパーツは粉砕機に戻される。銅を含有する材料は屑分類設備で除去され、依然として銅を含有する鉄は振動チャネルに載って特殊なオーバーベルト磁石へと運搬され、それは、その技術的構成により、一定の強い振動および揺さぶり運動を用いて、銅含有量を有する材料をベルト区分全体にわたって運搬し、そのため、あらゆる磁性夾雑物は鉄から緩められ、銅含有量を０．０１％〜最大で０．１％しか含有しない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細断された金属屑の混合物から夾雑物のない純粋な鉄屑を製造するためのプロセスであって、
粉砕機での金属屑の細断と、
ふるいを用いた、大き過ぎるコンポーネントの分類と、
ふるいにかけられた材料を、検出センサを有する屑分類機に供給し、Ｃｕを含み複合した材料を放出することと、
残った屑の混合物の、オーバーベルト磁石への供給、ならびに、非磁性の下方および上方走路の間で相互に接近して配置された磁石（少なくとも２個）の下方走路の近くに運搬方向に直列に整列された磁極（Ｎ極−Ｎ極、Ｓ極−Ｓ極）の配列の結果としての、オーバーベルト磁石の運搬区分全体にわたる、銅を含有する移動物の強い振動および揺さぶりと、
屑に物理的に付着した銅がないかについての、残った純粋な鉄屑の目視検査と、
目視で確認された銅または銅を含む材料の手動による除去とのプロセスステップを特徴とする、プロセス。
【請求項２】
ふるいにかけるプロセスで分離された大き過ぎる材料（屑分類機にとって大き過ぎる屑）を粉砕機に戻すことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
Ｆｅ−Ｃｕ複合物および他のＦｅ−非鉄複合物を手動で分類することにより、屑分類機の中のバラバラの材料（複合材料中の、鉄金属、および銅金属または他の非鉄金属）を処理することと、
残ったバラバラの材料の、オーバーベルト磁石への供給、ならびに、非磁性の下方および上方走路の間で相互に接近して配置された磁石（少なくとも２個）の下方走路の近くに運搬方向に直列に整列された磁極（Ｎ極−Ｎ極、Ｓ極−Ｓ極）の配列の結果としてのオーバーベルト磁石の運搬区分全体にわたる、銅を含有する移動物の強い振動および揺さぶりと、
依然として材料に物理的に付着した銅がないかについての、結果的に生じる純粋な鉄屑の目視検査、およびオプションとしてのその銅の手動による除去と
さらなる適切な処理のための、除去された非鉄金属の供給とを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
請求項１に記載のプロセスを実行するための装置であって、
一方側で屑分類機（３）と組合され、他方で大き過ぎる材料を粉砕機に戻すふるい（２）への、細断された金属屑の混合物（１）の供給と、
銅を含有する移動物に振動および揺さぶり運動を作り出すオーバーベルト磁石を有する振動チャネルとともに動作する、センサ制御された屑分類機（３）とを特徴とし、第１の磁石のＮ極が運搬方向に面し、かつ次の磁石のＮ極に面し、この磁石のＳ極が次の磁石のＳ極に面する（Ｎ極−Ｎ極、Ｓ極−Ｓ極）ように、磁石の極性が整列されていること、および、上方走路と下方走路との間における磁石の配列は、非磁性のコンベアベルトの下方走路の近くにあることを特徴とし、前記装置はさらに、
オーバーベルト磁石の後の制御ステーションを特徴とする、装置。
【請求項５】
Ｆｅ−Ｃｕ複合物およびＦｅ／非鉄複合物の手動分離のための、屑分類機で廃棄された材料の、分類ステーション（１１）への接続と、
ＦｅとＦｅに緩く付着したＣｕの、分類ステーション（１１）から請求項４に記載したものと同じ構成のオーバーベルト磁石（１３）への搬送への接続と、
オーバーベルト磁石の、制御ステーション（１４）への接続と、
すべての非鉄金属の転送とを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
鉄鋼加工業界、特に自動車業界は、金属屑から回収された鉄屑の品質においてさらにより高い基準を要求している。この鉄屑は、０．０１％未満〜最大で０．１％の非鉄金属の夾雑物しか含有しないかもしれない。夾雑物としての銅含有量に特に注目する。
【背景技術】
【０００２】
この問題に対処する設備およびプロセスは、すでに公知である（米国特許明細書２００９／０２３６２６８  Ａ１および米国特許明細書２０１０／００１７０２０  Ａ１）。これらの特許明細書におけるプロセスおよび設備はまた、その銅含有量が０．０３％〜０．２％というしきい値を下回る純粋な鉄屑を金属屑から製造することも目的としている。しかしながら、提案された措置は、これらの値を達成するには十分ではない。この理由のため、それらは単に、望まれる目的に留まっている。しかしながら、各プロセスステップの後に、望ましい目的からのずれを判断するように機能する制御も実行され、それにより、制御測定点での装置における変動は、それほど顕著ではないようである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明はこれまで、細断された金属屑から純粋な鉄屑を製造可能なプロセスおよび設備を開発する課題を想定してきた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このプロセスで得られる純粋な材料における望ましくない物質、たとえば純粋な鉄屑における銅夾雑物は、実際には０．０１％未満〜最大で０．１％である。鉄屑における夾雑物のこれらの制限（０．０１％〜最大で０．１％）の順守は、厳守しなければならない。制御測定点でこれらの制限を上回ると、所望の純度が達成されるまで、関連する分離運転を繰返すことが可能である。
【０００５】
この発明に従った手順では、鉄と夾雑物、特に銅とを分離するために、細断された金属屑が分類される。細断された屑は、供給コンベアベルトを介してふるいに搬送される。ふるいは、大きい金属パーツと小さい金属パーツとを分離する。装填設備が、金属パーツを、センサ制御された屑分類設備上へと配置する。屑分類設備で銅を含有する材料が放出され、一方で、銅夾雑物のない鉄が得られる。他方で、どの屑分類設備も、銅を含有するパーツを１００％放出することは技術的に不可能である。放出されなかったどの材料も依然として、銅含有量が０．０１％〜最大で０．１％という要求された純度を有していない。この材料はしたがって、非常に独特の構成を有するオーバーベルト磁石へと運搬される。オーバーベルト磁石へと運搬された材料は、一定の強い振動および揺さぶり運動を用いて移動される。これは、依然として鉄に付着しているあらゆる磁性夾雑物を除去する。そのため、その磁化された鉄はオーバーベルト磁石の端に残され、それは銅含有量が０．０１％〜最大で０．１％という要求された純度レベルに対応している。この目的のために、オーバーベルト磁石は、磁気コンベアベルトの上方走路と下方走路との間の空間の、下方走路の近くに、連続する一連の磁石が、近接するそれらの磁極が各々同じ極性を有するような態様で配置されるように設計されている。すなわち、第１の磁石のＳ極は次の磁石のＳ極に面し、この磁石のＮ極はそれの直後の磁石のＮ極と相互作用する、というようになっている。一連の磁石の最小の個数は、この磁極構成を有する２個の磁石である。運搬される材料、極性、および磁石間の極性距離は、オーバーベルト磁石のベルト区分全体に沿って強い振動および揺さぶり運動を達成するために極めて重要である。Ｓ極−Ｓ極およびＮ極−Ｎ極の極性、０に向かうべき最小距離の維持、ならびに互いに面する磁極は、鉄材料から夾雑物を除去するための要求される振動および揺さぶり運動にとって極めて重要である。
【０００６】
上述のプロセスステップと並行して、分離プロセスは、屑分類機を通過した後で分かれる。鉄と銅とが結合する複合材料を依然として含む屑材料、たとえばこれら２つの材料間の重なり合いまたは他の機械的な接続によって特徴付けられるものが、並行するプロセスラインで手動で分離される。銅を含有する複合物からのこの分離後、このようにして得られた銅と鉄の材料は再度、上述のものと同じ構成のオーバーベルト磁石へと運搬され、それは、オーバーベルト磁石のベルト区分全体にわたる一定の強い振動および揺さぶり運動のプロセスによって、望ましくない夾雑物から分離される。このようにして得られた鉄は、銅夾雑物が０．０１％〜最大で０．１％という要求された仕様に対応している。
【０００７】
各オーバーベルト磁石コンベアベルト区分の端で、鉄における銅夾雑物の目標の順守について担当する制御が提供される。
【０００８】
鉄が除去された材料（たとえば、総銅含有量）も、さらなる適切な処理のために送られる。
【０００９】
今や純粋な鉄は、高品質の鋼鉄になるよう、精錬用に送られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面の説明
図１
粉砕機（１）（たとえばシュレッダー、ハンマーミル、または他の装置）から運ばれた材料がふるい（２）へと運搬され、そこでは、大き過ぎる金属パーツが屑分類機に入るのを防止するために、大きい材料パーツと小さい材料パーツとが分離される。ふるいにかけられた材料は、運搬装置を介して屑分類機（３）に運ばれる。ふるいに残された大きい屑材料、すなわち「大き過ぎる」材料は、さらに細断するために粉砕機に戻される。屑分類機（３）では、除去されなかったあらゆる材料（Ｆｅ−Ｃｕ複合物が本質的にない、ＦｅとＣｕを含む屑）が、搬送装置（６）を介してオーバーベルト磁石（７）へと搬送される。オーバーベルト磁石（７）は、運搬方向に直列に整列された少なくとも２個の磁石を含み、その磁極面同士は直接接続され、それにより、第１の磁石のＳ極はそれに続く磁石のＳ極に面し、この磁石のＮ極はそれにすぐ続く磁石のＮ極に面する、というようになっている。磁石およびそれらの磁極のこの構成は、金属屑をオーバーベルト磁石の磁気コンベアベルト上に保持し、それは一定の強い振動および揺さぶり運動を受ける。この振動および揺さぶり運動は、オーバーベルト磁石の端で純粋な鉄屑（１０）（Ｃｕ夾雑物が０．０１〜最大で０．１％）を得るために、あらゆる非磁性成分を屑から振り落とす。最終的な目視検査（９）は、これを確認するためのものである。
【００１２】
バラバラの材料（Ｆｅ、Ｃｕ、および／または複合材料）が一旦、屑分類機（３）を通過すると、それは手動で分類され、その間、Ｆｅ−Ｃｕ複合物および他の鉄金属複合物（アンカー、導電体複合物など）が除去される。残った銅を含む鉄の混合物は再度、搬送装置（１２）上に置かれ、オーバーベルト磁石（１３）の下を通される。このオーバーベルト磁石（１３）は、上述のオーバーベルト磁石（７）と同様に設計されており、そのため、銅を含む材料は、それがベルトに沿って通過する際、強い振動および揺さぶり運動を再度受ける。材料における非磁性成分はすべて再度振り落とされ、オーバーベルト磁石（１３）の端で純粋な鉄（Ｃｕが０．０１％〜最大で０．１％）が生成される。鉄屑からＣｕが除去されたことを確実にするために、プロセス全体の最後に目視検査が実行される。除去された非鉄材料は、さらなる適切な処理を受ける。
【符号の説明】
【００１３】
キャプション
１  粉砕機（たとえばシュレッダー、ハンマーミルなど）からの細断された屑材料
２  ふるい
３  屑分類機
４  バラバラにされていない材料（本質的にＦｅ−Ｃｕ複合物がない、ＦｅとＣｕを含有する材料）
５  バラバラにされた材料（Ｃｕを含むＦｅ、および／または複合物からなる他の材料）
６  第１のオーバーベルト磁石への搬送装置（振動チャネル）
７  第１のオーバーベルト磁石
８  制御ステーションへの搬送装置
９  Ｃｕおよび他の非鉄金属が物理的に存在していないかについての目視検査
１０  Ｃｕ含有量が０．０１％〜最大で０．１％の鉄屑
１１  Ｆｅ−Ｃｕ複合物および他のＦｅ−非鉄金属複合物の手動分類
１２  第２のオーバーベルト磁石への搬送装置
１３  第２のオーバーベルト磁石
１４  Ｃｕおよび他の非鉄金属が依然として存在していないかについての目視検査
１５  Ｆｅ屑（Ｃｕが０．０１〜最大で０．１％）
１６  非鉄金属（Ｃｕを含む）
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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