专利名称：铁类金属加工屑的团块及其制造方法、磨屑的捣碎式破碎机以及使用了该捣碎式破碎机 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及从磨削等操作中排出的金属加工屑所制成的团块、制造该团块的方法、用于制造团块的磨屑的捣碎式破碎机(mashingcrusher)，以及使用了该捣碎式破碎机的团块制造装置，其中该团块用于作为在高炉中使用的材料而循环利用的目的。
背景技术：
传统上说，源于磨削的磨屑会成为含有磨削液、例如在磨削期间使用的磨削水和磨削油的海绵体，在于加工厂中干燥之后，该海绵体将在焚化炉中焚化，有偿地用于土地填筑，或者用作炼钢厂高炉中所用的还原剂。
对于含有约70％铁类金属的磨屑来说，例如如日本公开特许公报No.56-23237所述，已经知道了一种团块化的处理方法，使得这种磨屑可作为炼钢厂高炉中的原材料而再利用。在这种方法中，磨屑、车削切屑和用于成分调整的金属粉末在一次加热炉中混合和加热，以便除去湿气和油等，这样便制出了一次团块，在此之后，通过在高温的二次加热炉中的二次加热来进行团块化。
此外，如日本公开特许公报No.2002-241854所述，已经知道了一种用于制造团块的方法，在该方法中对源于磨削的磨屑进行自然地干燥，以便将磨削液的含量降低到不超过20％重量，在这些磨屑中加入含油量不超过6％重量的源于喷丸处理的丸状废料和源于齿轮切削的齿轮切屑，这些材料的混合比调节为2(磨屑)∶1(丸状废料)∶7(齿轮切屑)，在混合和搅拌后施加压制压力。
然而，在日本公开特许公报No.56-23237所公开的方法中，必须大批量地设置例如大型加热炉的装置和设备，此外，处理还需要大量的能量，这便带来了再生资源的效果减半的问题。
如日本公开特许公报No.2002-241854所述的涉及到混合丸状废料的团块制造方法具有这样的问题，在通过施加压制压力来挤出水分的期间丸状废料会成为障碍，并且在一些混合方式中，丸状废料会引发振裂强度的下降，并且在团块化后导致所需强度产生差异，从而导致裂纹。
鉴于传统技术中的这些问题而进行了本发明，其目的是提供可满足所需强度的以节省能量的方式从铁类金属加工屑如磨屑中形成的团块，制造该团块的方法，能够降低在团块化中消耗的能量以便有效地再利用磨屑的磨屑捣碎式破碎机，以及使用了该捣碎式破碎机的团块制造装置。
发明公开为了解决上述问题，权利要求1所述的发明是一种通过对铁类金属加工屑施加压制压力来形成的团块，其中磨屑的重量比为10％重量到35％重量。
根据权利要求2所述的发明，如权利要求1所述的铁类金属加工屑的团块包括车削切屑、齿轮切屑和压制废料中的任一种作为除磨屑之外的组分。
权利要求3所述的发明是一种制造铁类金属加工屑的团块的方法，其包括步骤将破碎到所需尺寸的粘性含水磨屑与金属加工屑如齿轮切屑混合起来，并对该材料混合物施加压制压力以形成铁类金属加工屑的团块。
根据权利要求4所述的发明，在根据权利要求3所述的制造铁类金属加工屑的团块的方法中，含水磨屑的磨削液含量不小于20％重量但不超过60％重量。
权利要求5所述的发明是一种捣碎式破碎机，其可将在干燥状态下固化的磨屑粉碎成所需的尺寸，该破碎机包括多个圆柱形的插入杆、多个设置在插入杆之上的隔板、使多个插入杆和隔板固定在预定间隔处的外框架件、以预定的方式设置在距固定于外框架件上的插入杆为预定间隔处的网状金属件，以及往复驱动装置，其可使外框架件在网状金属件上往复运动，并通过使外框架件在网状金属件上往复运动来将提供到外框架件中的固化磨屑压碎成所需的尺寸。
权利要求6所述的发明是一种捣碎式破碎机，其可将固化于含水状态下的磨屑粉碎成所需的尺寸，该破碎机包括多个圆柱形的插入杆、多个设置在插入杆之上的隔板、使多个插入杆和隔板固定在预定间隔处的外框架件、以预定的方式设置在距固定于外框架件上的插入杆为预定间隔处的网状金属件，以及往复驱动装置，其可使外框架件在网状金属件上往复运动，并通过使外框架件在网状金属件上往复运动来将提供到外框架件中的固化磨屑压碎成所需的尺寸。
根据权利要求7所述，通过使用包括有在其前端处设有键式破碎臂以及设置在破碎臂附近的固定板的用于磨屑供给源的螺旋输送器的螺旋输送器式破碎机，根据权利要求5、6或7所述的磨屑的捣碎式破碎机便可将固化磨屑压碎到适当的尺寸，然后将被压碎的固化磨屑提供到外框架件中。
权利要求8所述的发明是团块制造装置，其包括根据权利要求5、6或7所述的磨屑的捣碎式破碎机以及可提供车削切屑和/或齿轮切屑的螺旋输送器，并可同步地执行用于供应磨屑的螺旋输送器和用于供应车削切屑和/或齿轮切屑的螺旋输送器的操作，从而使磨屑、车削切屑和/或齿轮切屑以所需的混合比率下落到压制压力机的传送运输器上。
附图简介
图1是团块制造装置的示意性侧视图；图2是团块制造装置的示意性顶视图；图3是螺旋输送器式破碎机的侧视图；图4是固定板的正视图；图5是捣碎式破碎机的示意性正视图；图6是捣碎式破碎机的示意性侧视图；图7是用于说明团块制造装置的操作的视图；图8是表示了磨屑和齿轮切屑的混合比率与震裂强度之间的关系的图；和图9是团块的透视图。
实施发明的最佳方式下面将参照附图来介绍本发明的实施例，其中，
图1是团块制造装置的侧视图，图2是其顶视图，图3是螺旋输送器式破碎机的侧视图，图4是固定板的正视图，图5是捣碎式破碎机的示意性正视图，图6是其示意性侧视图，图7是用于说明团块制造装置的操作的视图，图8是表示了磨屑和齿轮切屑的混合比率与震裂强度之间的关系的图，而图9是团块的透视图。
根据本发明的铁类金属加工屑的团块是以处于10到35％重量之间的磨屑比处于90到65％重量之间的齿轮切屑的混合比率来形成的。除了齿轮切屑之外，还可以使用车削切屑和压制废料中的任一种作为组分来与磨屑混合。
齿轮切屑指从使用了滚齿机和插齿机的加工中得到的金属屑，它们是1到4毫米左右的铁质粒状切屑。在使用离心分离机除油以使含油量不超过6％重量之后对齿轮切屑进行混合。然而近年来，齿轮切削可在干燥状态下进行，不使用切削油来进行齿轮切削已成为主流。
车削切屑是从车削和使用了钻床、铣床等的机加工中得到的金属屑，其指螺旋状的或稍呈直线形的连续切屑。顺便提及，如果车削切屑处于比较长的状态下，那么它有时会在传输期间导致障碍，因此，希望在使用前将这种较长的车削切屑切成或粉碎成所需的长度。
接着如
图1和2所示，根据本发明的团块制造装置包括磨屑料斗1、可将由磨屑料斗1所提供的固化磨屑压碎成一定尺寸的螺旋输送器式破碎机2、可将处于螺旋输送器式破碎机2中的磨屑进一步压碎的捣碎式破碎机3、齿轮切屑料斗4、可传送由齿轮切屑料斗4所提供的齿轮切屑的螺旋输送器5、可传送并混合被捣碎式破碎机3所压碎的磨屑和由螺旋输送器5所传送的齿轮切屑的传送运输器6、可存储由传送运输器6所传送的磨屑和齿轮切屑的原始混合物的供给料斗7，以及可通过对由供给料斗7所提供的原始混合物进行压制以制出团块B的压制压力机8。
顺便提及，标号9表示可驱动螺旋输送器式破碎机2的电动机，标号10表示可驱动螺旋输送器5的电动机，标号11表示控制面板，标号12表示可检测存储容量以防止供给料斗7溢出的红外传感器。
如图3所示，螺旋输送器式破碎机2设置在与磨屑料斗1连通的导向件21内，并包括螺旋输送器24，该螺旋输送器24在其前端处设有键式破碎臂22，在其外周面上设有输送翼片23，还设有固定地安装在导向件21内的破碎臂22附近的固定板25。
导向件21形成为可覆盖住螺旋输送器24，并具有形成于其顶面上的可容纳由磨屑料斗1所提供的固化磨屑的进口21a，以及形成于其底面上并处于破碎臂22附近的出口21b，该出口21b可在固化磨屑被压碎到一定尺寸之后将其传送到捣碎式破碎机3中。
如图4所示，固定板25形成为沿着螺旋输送器24的外周的圆弧形式，在螺旋输送器24的外周面设有输送翼片23，因此固定板25与输送翼片23之间存在一定的间隙。顺便提及，标号26表示可将磨屑引导到螺旋输送器24和固定板25之间的导向板，标号27表示将固定板25固定到导向件21上的螺栓。
如图5和6所示，捣碎式破碎机3包括具有敞开的顶面和底面的外框架件31、多个在预定间隔处固定在外框架件31的下方左右壁面上的圆柱形插入杆32、多个设置在这些插入杆32之上并且固定在外框架件31的左右内壁面上的隔板33、以预定的布置设置成距插入杆32为预定间隔的位置处的网状金属件34，以及可使外框架件31在网状金属件34上沿着箭头A的方向往复运动的往复驱动装置35。顺便提及，优选如图7所示地将隔板33设置在插入杆32的节距之间。
往复驱动装置35包括设置在外框架件31的前、后、左、右壁面上的四个凸轮从动件36，设于框架体(未示出)上以夹住这些凸轮从动件36的四个导轨37，一端与外框架件31的外壁面相连而另一端与曲柄部分38相连的连杆39，以及用于转动曲柄部分38的电动机40。
下面将介绍如上所述地构造的团块制造装置的操作以及制造团块的方法。
首先，通过专用箱体等来聚集和收集磨削中排出的粘性含水磨屑，并将其装入到磨屑料斗1中。所收集起来的磨屑是含有磨削液的海绵体，该磨削液例如为磨削水和磨削油，其量不小于20％重量但不超过60％重量。
另一方面，收集来自齿轮切削的齿轮切屑并将其装入到齿轮切屑料斗4中。在使用磨削油时，可通过离心分离机来将含油量降低到不超过6％重量。此时，齿轮切屑的尺寸为1到4毫米左右。
在由磨屑料斗1所提供的处于含水状态下的粘性磨屑被传送到螺旋输送器式破碎机2中时，螺旋输送器24被电动机9旋转式驱动，以便将磨屑朝向出口21b传送。然后，通过导向板26和固定板25的作用来使在含水状态下固化的磨屑进入到螺旋输送器24和固定板25之间的间隙中，并通过随螺旋输送器24一起旋转的压碎臂22而被压碎成一定的尺寸。
如图7所示，被压碎成一定尺寸的磨屑W1被置于捣碎式破碎机3的外框架件31中。然后，通过设有多个插入杆32和隔板33的外框架件31在网状金属件34上的往复运动，各插入杆32便将磨屑W1推到网状金属件34上。穿过网状金属件34的磨屑W1被压碎成具有至少小于网格尺寸的尺寸，并下落到传送运输器6上。
显然，在供给料斗7上与齿轮切屑W2混合的期间，磨屑W1的尺寸对团块B的强度有一定影响。为了提高团块B的强度，希望将磨屑W1压碎到较小的尺寸，并使磨屑W1在团块B中均匀地分布。此外，即使降低磨屑W1的百分比，由于已经穿过网状金属件34的磨屑W1具有粘性，在某些尺寸下的磨屑W1也会相互粘附住，并构成为团块B内的较大聚集体，其结果是这些部分引发了裂纹。
因此，已经穿过网状金属件34的磨屑W1的尺寸优选在直径上不超过20毫米，使得磨屑1可均匀地分布在团块B内以提高强度。装入到供给料斗7中的磨屑W1的尺寸可通过适当地选择金属件34的网眼大小来随意地设定。
另一方面，由齿轮切屑料斗4所提供的齿轮切屑W2由螺旋输送器5来传送，并下落到传送运输器6上。
然后，磨屑W1和齿轮切屑W2在传送运输器6上混合起来，沿着箭头C的方向传送并进入到供给料斗7中，供给料斗7可储存磨屑W1和齿轮切屑W2的混合物。
可以任意地设定磨屑W1与齿轮切屑W2的混合比率，这是通过控制可驱动螺旋输送器24的电动机9的转数和可驱动螺旋输送器5的电动机10的转数以便调节传送到捣碎式破碎机3中的磨屑W1的量以及传送到传送运输器6上的齿轮切屑W2的量来实现的。
也就是说，考虑到螺旋输送器24每转所传送的磨屑W1的量以及螺旋输送器5每转所传送的齿轮切屑W2的量，仅需要进行电动机9和电动机10的同步工作。
之后，磨屑W1和齿轮切屑W2在供给料斗7中混合，并且被提供到压制压力机8中。当原材料被压制压力机8压缩时，含水磨屑中的磨削液便沿着施加压力的方向以及与此相反的方向排出。此时，磨削液流过变成聚集体的齿轮切屑，并且被排放到压力机阴模(未示出)的壁面上。
在保持恒定的压制压力达预定时间之后，活塞(未示出)打开压力接受门(未示出)，并将团块B推入到压力机阴模之外。此外，当活塞向前运动到压力接受门的端部处时，粘附在压力机阴模的壁面上的油、水分等便穿过排泄槽(未示出)并向下排出。
然后将所形成的团块B输送并存储在卡车13中。
即使在通过上述方法制成的团块B从2米高处掉下时，也不会产生裂纹或裂缝，可以达到所需的强度。如图8所示，在通过混合磨屑和齿轮切屑所形成的团块B中，显然可通过使磨屑的量不超过约35％重量来满足所需的震裂强度(指定高度不超过2米)。
在根据本发明的铁类金属加工屑的团块B中，成形是在无须混合丸状屑的情况下进行的。这是因为很明显，在将丸状废料与磨屑等相混合的情况下，如果丸状废料不均匀地分布且大部分丸状废料仅存在于一些混合方式的一侧处，则会产生裂纹，导致团块的震裂强度下降，并且所需的强度出现差异。
如图9所示，在团块由20％重量的切屑、70％重量的齿轮切屑和10％重量的丸状废料制成时会产生裂纹。也就是说，即使在切屑的量不超过35％重量时，也会因混合10％重量的丸状废料而引发震裂强度下降。
另一方面，在团块由30％重量的磨屑和70％重量的齿轮切屑制成时不会产生裂纹。从如图8所示的磨屑和齿轮切屑的混合比率与震裂强度之间的关系中也可清楚这一点。当磨屑的量为100％重量时，从图8所示的震裂强度中显然可知产生了裂纹。
顺便提及，在该实施例中，已经介绍了其中齿轮切屑与磨屑相混合的团块、制造该团块的方法，以及团块制造装置。然而，作为齿轮切屑的替代，也可以使用其它金属加工屑，例如车削切屑和压制废料。在这种情况下，仅需要用车削切屑料斗来代替齿轮切屑料斗4以及用可传送车削切屑的螺旋输送器来代替可传送齿轮切屑的螺旋输送器5，便可构造出团块制造装置。
另外，可以所需的混合比率来将车削切屑和齿轮切屑同时混合到磨屑中。在这种情况下，可通过提高齿轮切屑料斗和可传送齿轮切屑的螺旋输送器来构造团块制造装置，或者可以这样的方式来构造团块制造装置，其中将车削切屑和齿轮切屑以相混合的方式装入到齿轮切屑料斗4中，并且将车削切屑和齿轮切屑的原料混合物从螺旋输送器5提供到传送运输器6中。
顺便提及，一般来说，根据本发明的将被捣碎式破碎机压碎的固化磨屑被固化，其中在内部含有一定的水分，即便表面是干燥的。
工业实用性如上所述，根据本发明的权利要求1和2，可通过节省能量的方式从铁类金属机加工屑中形成团块，该团块可满足所需的强度。
根据本发明的权利要求3和4，可通过节省能量的方式从铁类金属机加工屑、例如粘性的含水磨屑中不经自然干燥便形成团块，并且可以降低成本。
根据本发明的权利要求5，可采用简单的机构将在干燥条件下固化的磨屑压碎到所需的大小。
根据本发明的权利要求6，可采用简单的机构将在含水条件下固化的磨屑压碎到所需的大小。
根据本发明的权利要求7，通过使固化磨屑穿过螺旋输送器式破碎机和捣碎式破碎机，就可将固化磨屑平稳地压碎到所需的大小。
根据本发明的权利要求8，可以节省在团块化中消耗的能量以便有效地再利用磨屑。
另外，可以所需的混合比率来将磨屑和车削切屑和/或齿轮切屑制成为团块。
权利要求
1.一种通过对铁类金属加工屑施加压制压力而形成的团块，其特征在于，所述铁类金属加工屑的团块是其中磨屑的重量百分比为10％重量到35％重量的团块。
2.根据权利要求1所述的铁类金属加工屑的团块，其特征在于，所述铁类金属加工屑的团块包括车削切屑、齿轮切屑和压制废料中的任一种作为除所述磨屑之外的组分。
3.一种制造铁类金属加工屑的团块的方法，其特征在于，所述方法包括步骤将破碎到所需尺寸的粘性含水磨屑与金属加工屑如齿轮切屑混合起来，并对该混合材料施加压制压力以形成铁类金属加工屑的团块。
4.根据权利要求3所述的制造铁类金属加工屑的团块的方法，其特征在于，所述含水磨屑的磨削液的含量为20％重量到60％重量。
5.一种捣碎式破碎机，其可将在干燥状态下固化的磨屑粉碎成所需的尺寸，其特征在于，所述捣碎式破碎机包括多个圆柱形的插入杆、多个设置在所述插入杆之上的隔板、使所述多个插入杆和隔板固定在预定间隔处的外框架件、以预定的方式设置在距固定于所述外框架件上的插入杆为预定间隔处的网状金属件，以及往复驱动装置，其可使所述外框架件在所述网状金属件上往复运动，并通过使所述外框架件在所述网状金属件上往复运动来将提供到所述外框架件中的固化磨屑压碎成所需的尺寸。
6.一种捣碎式破碎机，其可将在含水状态下固化的磨屑粉碎成所需的尺寸，其特征在于，所述捣碎式破碎机包括多个圆柱形的插入杆、多个设置在所述插入杆之上的隔板、使所述多个插入杆和隔板固定在预定间隔处的外框架件、以预定的方式设置在距固定于所述外框架件上的插入杆为预定间隔处的网状金属件，以及往复驱动装置，其可使所述外框架件在所述网状金属件上往复运动，并通过使所述外框架件在所述网状金属件上往复运动来将提供到所述外框架件中的固化磨屑压碎成所需的尺寸。
7.根据权利要求5或6所述的磨屑的捣碎式破碎机，其特征在于，通过使用包括有在其前端处设有键式破碎臂以及设置在所述破碎臂附近的固定板的用于磨屑供给源的螺旋输送器的螺旋输送器式破碎机，所述捣碎式破碎机将所述固化磨屑压碎到适当的尺寸，然后将被压碎的固化磨屑提供到所述外框架件中。
8.一种团块制造装置，其特征在于，所述团块制造装置包括根据权利要求5、6或7所述的磨屑的捣碎式破碎机以及可提供车削切屑和/或齿轮切屑的螺旋输送器，并可同步地执行用于供应磨屑的所述螺旋输送器和用于供应车削切屑和/或齿轮切屑的所述螺旋输送器的操作，从而使磨屑、车削切屑和/或齿轮切屑以所需的混合比率下落到压制压力机的传送运输器上。
全文摘要
提供了一种可满足所需强度的团块及其制造方法，其中该团块以节省能量的方式从铁类金属机加工屑中形成。在通过对铁类金属机加工屑施加压制压力而形成的团块中，磨屑的重量百分比为10％重量到35％重量。将压碎到所需尺寸的粘性含水磨屑和金属加工屑如齿轮切屑混合到供给料斗7中，然后通过压制压力机8来对原料混合物施加压制压力，从而形成铁类金属机加工屑的团块。粘性含水磨屑的磨削液含量为20％重量到60％重量。
文档编号B02C19/20GK1671870SQ0381754
公开日2005年9月21日 申请日期2003年5月27日 优先权日2002年5月28日
发明者西尾章 申请人:本田技研工业株式会社