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公開番号2025013555
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024194877,2024516395
出願日2024-11-07,2023-11-22
発明の名称ドラム型磁選機および破砕不適物の分別方法
出願人産業振興株式会社,日本製鉄株式会社
代理人個人
主分類B03C 1/14 20060101AFI20250117BHJP(液体による,または,風力テーブルまたはジグによる固体物質の分離;固体物質または流体から固体物質の磁気または静電気による分離,高圧電界による分離)
要約【課題】シュレッダー設備に老廃スクラップを投入する前段階において、個々の老廃スクラップの中からシュレッダー設備を壊す可能性のある破砕不適物を精度良く除去できるようにする。
【解決手段】スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムであって、前記スクラップのうち、所定の重量以上の磁性物を除外するドラム型磁選機と、前記ドラム型磁選機によって前記所定の重量以上の磁性物が除外されたスクラップを撮影する撮像装置と、前記撮像装置から撮影画像を取得して解析する情報処理装置と、を有し、前記情報処理装置は、前記破砕不適物を特定する学習モデルを用いて、撮像画像から破砕不適物を特定し、破砕不適物が特定された場合には、前記スクラップに破砕不適物を含む旨を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、
前記スクラップのうち、所定の重量未満の磁性物を吸着するように磁力が設定されていると共に、前記スクラップを運搬する振動フィーダーとの距離が調整可能に構成されていることを特徴とするドラム型磁選機。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ドラム型磁選機の磁石の磁力およびドラムの回転速度のうち少なくとも１つがさらに調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のドラム型磁選機。
【請求項３】
スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、
前記スクラップのうち、所定の重量以上の磁性物を前記ドラム型磁選機と前記スクラップを運搬する振動フィーダーとの間の隙間を通過するように落下させ、かつ前記所定の重量未満の磁性物を前記隙間に落下させないように回転ドラムに引き寄せて吸着させるように前記ドラム型磁選機の磁石の磁力が設定され、
前記磁石の磁力により吸着した磁性物が前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れることによって前記吸着した磁性物を前記回転ドラムから分離することを特徴とするドラム型磁選機。
【請求項４】
スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、
前記スクラップのうち、所定の重量未満の磁性物が回転ドラムに吸着するように前記ドラム型磁選機の磁石の磁力が設定され、前記磁石の磁力により吸着した磁性物が前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れることによって前記吸着した磁性物を前記回転ドラムから分離し、かつ前記所定の重量以上の磁性物を前記回転ドラムに載せ、前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れる前に前記所定の重量以上の磁性物を重力により落下させることを特徴とするドラム型磁選機。
【請求項５】
前記スクラップは、プレシュレッダーにより粗破砕されたスクラップを含むことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のドラム型磁選機。
【請求項６】
スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機を用いた破砕不適物の分別方法であって、
前記スクラップのうち、所定の重量未満の磁性物を吸着して分離するように、前記スクラップを運搬する振動フィーダーとの距離を調整する工程を備えることを特徴とする破砕不適物の分別方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュレッダー設備を壊してしまう可能性があるスクラップを予め除去するために用いて好適な技術に関する。本願は、２０２２年１１月２２日に日本に出願された特願２０２２－１８６３６０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を抑制するためにＣＯ
2
排出量を削減するニーズが高まっており、鉄鋼業においてはＣＯ
2
ガスを排出する高炉法に代わり、電炉法が注目されている。電炉法では、主に廃車や、廃家電、建物、その他使用済み鉄製品である鉄スクラップが主原料として用いられている。一方で、廃車や、廃家電、建物、その他使用済み鉄製品には鉄以外に様々な金属および非金属が使用されており、シュレッダー設備で使用済み鉄製品等の老廃物から生成されたスクラップ（以下、老廃スクラップ）を破砕処理する際に、鉄とその他の金属および非金属とに選別することが一般的に行われている。
【０００３】
ここで、老廃スクラップをシュレッダー設備に投入する際に、特に爆発等の危険のあるガスボンベなどの圧力容器やモータや形鋼などの大きな鉄塊といった破砕不適物が投入されると、シュレッダー設備を壊してしまう可能性があるので、シュレッダー設備へ投入する前に予めこれらを除去する必要がある。
【０００４】
従来、シュレッダー設備へ投入する前段階で上記のような破砕不適物を除去する場合、作業員が重機を操作し、目視により選別除去が行われていた。しかしながら、作業員による除去作業では、膨大な量の老廃スクラップから選別処理しなければならないため、見逃しや誤選別等、除去効率が低く、シュレッダー設備内部で爆発やトラブルが多発していた。そこで、破砕不適物を除去するために様々な技術が提案されている。
【０００５】
特許文献１には、破砕処理に適さない不適物を監視カメラで検知した上で落下させ、破砕システム外に排出するための排出部を破砕機の入側に設ける方法が開示されている。また、特許文献２には、Ｘ線透視画像により破砕不適物を自動的に検知し、自動的にごみ投入装置を停止して不適物除去装置により取り除く方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、監視カメラの映像を監視者が目視し、破砕不適物が映像に含まれていた場合に、破砕不適物を破砕システムの外部に排除する技術であるため、依然として見逃しや誤選別等が起こる可能性がある。また、特許文献２に記載の方法は、Ｘ線透視画像で単純に所定以上の濃度の画素が連続して所定の面積以上を占める場合に破砕不適物と判定するシステムであるため、検知の精度が不十分であり、依然として見逃しや誤選別等が起こる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
日本国特開２０１１－９２９０２号公報
日本国特開平８－３０９２７７号公報
日本国特開２００５－１４４３９０号公報
【非特許文献】
【０００８】
Joseph Redmon、他３名、"You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection"[令和３年５月１８日検索]、インターネット〈https://arxiv.org/abs/1506.02640〉
Olaf Ronneberger、他２名、"U-Net：Convolutional Networks for Biomedical Image Segmentation"［令和３年５月１８日検索］、インターネット〈URL:https://arxiv.org/abs/1505.04597〉
Samet Akcay、他２名、"GANomaly：Semi-Supervised Anomaly Detection via Adversarial Training"[令和３年５月１８日検索]、インターネット〈https://arxiv.org/abs/1805.06725〉
Paul Bergmann、他３名、"Improving Unsupervised Defect Segmentation by Applying Structural Similarity to Autoencoders"、[令和３年５月１８日検索]、インターネット〈https://arxiv.org/abs/1807.02011〉
Paolo Napoletano、他２名、"Anomaly Detection in Nanofibrous Materials by CNN-Based Self-Similarity"、[令和３年５月１８日検索]、インターネット〈https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5795842/〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前述の問題点を鑑み、シュレッダー設備に老廃スクラップを投入する前段階において、個々の老廃スクラップの中からシュレッダー設備を壊す可能性のある破砕不適物を精度良く除去できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るドラム型磁選機は、スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、前記スクラップのうち、所定の重量未満の磁性物を吸着するように磁力が設定されていると共に、前記スクラップを運搬する振動フィーダーとの距離が調整可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係るドラム型磁選機の他の特徴として、スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、前記スクラップのうち、所定の重量以上の磁性物を前記ドラム型磁選機と前記スクラップを運搬する振動フィーダーとの間の隙間を通過するように落下させ、かつ前記所定の重量未満の磁性物を前記隙間に落下させないように回転ドラムに引き寄せて吸着させるように前記ドラム型磁選機の磁石の磁力が設定され、前記磁石の磁力により吸着した磁性物が前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れることによって前記吸着した磁性物を前記回転ドラムから分離することを特徴とする。
また、本発明に係るドラム型磁選機のその他の特徴として、スクラップを破砕するシュレッダー設備へ前記スクラップを投入する前段階で、前記シュレッダー設備に対して損害を与える可能性のある破砕不適物を除去する破砕不適物除去システムを構成するドラム型磁選機であって、前記スクラップのうち、所定の重量未満の磁性物が回転ドラムに吸着するように前記ドラム型磁選機の磁石の磁力が設定され、前記磁石の磁力により吸着した磁性物が前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れることによって前記吸着した磁性物を前記回転ドラムから分離し、かつ前記所定の重量以上の磁性物を前記回転ドラムに載せ、前記回転ドラムの回転により前記磁石の磁力の領域から外れる前に前記所定の重量以上の磁性物を重力により落下させることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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