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公開番号2025098189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2025052919,2024501835
出願日2025-03-27,2022-07-08
発明の名称不均質な投入材料から高純度のスクラップ材料を製造するプロセス
出願人テーエスエルリサイクリングゲーエムベーハーウントコー. カーゲー
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B02C 23/08 20060101AFI20250624BHJP(破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理)
要約【課題】リサイクルスクラップ製造プロセスに関する。
【解決手段】スクラップ製造プロセスは、a)不均質な鉄含有スクラップ混合物の製造または供給工程と、b)不均質な鉄含有スクラップ混合物を粉砕部において粉砕し粉砕された材料を得る粉砕工程と、c)粉砕された材料から有機および/または無機不純物を選別し予備精製された材料を得る選別工程と、d)一つ以上の第一検出装置を用いて予備精製された材料を解析して、第一材料情報を検出し、第一材料情報に従って予備精製された材料の成分を除去し、精製された材料を得る解析および除去工程と、e)一つ以上の第二検出装置を用いて精製された材料を解析して、少なくとも一つの第二材料情報を検出する解析工程と、f)検出した第二材料情報と第二材料情報に関連する所定の材料基準とを比較し、第二材料情報が関連する所定の材料基準を満たす場合は精製された材料を排出する比較工程とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ａ）不均質な鉄含有スクラップ混合物の製造または供給工程と、
ｂ）粉砕部（１０）において、前記不均質な鉄含有スクラップ混合物を粉砕し、粉砕された材料を得る、粉砕工程と、
ｃ）前記粉砕された材料から、長さ選別、風力選別、磁力選別、および、ふるい分け選別からなる群から選択される二つ以上の異なる作業工程により有機および／または無機不純物を選別し、予備精製された材料を得る選別工程と、
ｄ）一つ以上の第一検出装置によって前記予備精製された材料を解析することで少なくとも一つの第一材料情報を検出し、前記第一材料情報をもとに前記予備精製された材料の成分を除去し精製された材料を得る解析および自動装置による除去工程と、
ｅ）一つ以上の第二検出装置によって前記精製された材料を解析し少なくとも一つの第二材料情報を検出する解析工程と、
ｆ）検出された前記第二材料情報と、前記第二材料情報に割当てられた所定の材料基準を比較する比較工程とを含み、
前記第二材料情報が、前記割当てられた所定の材料基準を満たす場合に、前記精製された材料がリサイクルスクラップとして取り出され、
前記粉砕部（１０）が、
前記粉砕された材料の第一排出領域（１４ａ）、及び第二排出領域（１４ｂ）のうち少なくとも一つの排出領域を備えた粉砕室（１２）と、
前記粉砕室（１２）内に設置され、ハンマー付である少なくとも一つのローター（１６）とを含み、
前記粉砕部（１０）が、前記排出領域内で利用可能な、前記粉砕室（１２）からの粉砕済材料の排出領域を制御するよう設計された可動要素を備え、
前記工程ｂ）における粉砕工程が、前記第一材料情報および／または前記第二材料情報により制御される、リサイクルスクラップの製造プロセス。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記少なくとも一つの第一材料情報および／または前記少なくとも一つの第二材料情報を空間的分解および／または時間的分解を用いて、空間的および／または時間的に分解されたプロファイル情報を検出してそれぞれ解析し、および／または、
前記工程ｄ）および／または工程ｅ）における解析を蛍光Ｘ線解析、光学式画像認識、赤外吸収分光法からなる群から選択される一つ以上の異なる手法によって行う、請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
前記不均質な鉄含有スクラップ混合物の成分を、前記第一材料情報および／または前記第二材料情報により制御する、請求項１記載のプロセス。
【請求項４】
前記リサイクルスクラップの追加処理において、少なくとも一つの第三材料情報を検出し、前記少なくとも一つの第三材料情報をもとに、前記不均質な鉄含有スクラップ混合物の成分、および／または、前記工程ｂ）における粉砕工程、および／または前記工程ｃ）における選別工程を制御する、請求項１記載のプロセス。
【請求項５】
前記プロセスが、継続的なプロセスである、請求項１記載のプロセス。
【請求項６】
不均質な鉄含有スクラップ混合物を粉砕する少なくとも一つの粉砕部（１０）と、
前記粉砕された材料から有機物および／又は金属不純物を選別する選別手段と
前記選別後に得られる材料を解析し、第一材料情報を検出する一つ以上の第一検出装置と、
前記第一材料情報に従い、前記選別後に得られる材料からフラクションを自動で除去する自動除去手段と、
前記除去後に得られる材料を解析し、第二材料情報を検出する一つ以上の第二検出装置と、
前記第二材料情報と割当てられた所定の材料基準とを比較し、前記第二材料情報が、前記割当てられた所定の材料基準を満たす場合に、装置によって精製された材料をリサイクルスクラップとして排出するよう適応されたデータ処理装置とを含み、
請求項１記載のプロセスへ用いる、
スクラップリサイクル用プラント。
【請求項７】
前記粉砕された材料の第一排出領域（１４ａ）、及び第二排出領域（１４ｂ）のうち少なくとも一つの排出領域を備えた粉砕室（１２）と、
前記粉砕室（１２）内に設置され、ハンマー付である少なくとも一つのローター（１６）とを含み、
前記粉砕部（１０）が、前記第一排出領域（１４ａ）、及び前記第二排出領域（１４ｂ）内で利用可能な、前記粉砕室（１２）からの粉砕済材料の排出領域を制御するよう設計された可動要素（２０ａ、２０ｂ）を備え、前記粉砕室（１２）の上部において、前記粉砕部（１０）が、前記第一排出領域（１４ａ）を有し、前記第一排出領域（１４ａ）において利用可能な、前記粉砕室（１２）からの粉砕済材料の排出領域を制御するよう設計された第一可動要素（２０ａ）を有し、前記粉砕部（１０）が、前記粉砕室（１２）の底部に、第二可動要素（２０ｂ）を有し、前記第二排出領域（１４ｂ）において利用可能な、前記粉砕室（１２）からの被粉砕物の排出領域を制御するよう設計された第二可動要素（２０ｂ）を有する、
請求項１記載のプロセス、または請求項６記載のプラントに用いる、
粉砕部（１０）。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リサイクルスクラップの製造プロセス、前記プロセスによって製造可能な特に高鉄含有のサイクルスクラップ、前記プロセスの実施に最適化されたスクラップリサイクル用プラント、および、前記プロセスやプラントに用いる改良粉砕部に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
本発明の主題は、添付の特許請求の範囲に定義される。
【背景技術】
【０００３】
有価物質スクラップは、使用済み金属製品をスクラップにすることで得られる。中でも鉄や鋼のスクラップは長年、廃棄物としてだけでなく重要な二次原料としても見なされ、数々の用途に用いて、新たに製造する金属の必要性を低減することができる。スクラップを原料として使用すると、産業の希少原料への依存を抑制できるだけでなく不要な廃棄物の量を減らすことができる。金属や合金を大規模な工業生産により製造すると一般に多量のエネルギーや資源が必要となるため、新たに製造する需要が減少することで、持続可能な経済の実現にも繋がる。
【０００４】
特に、高性能な用途に用いる製品の製造分野においては、鉄含有スクラップに特に高い要求が課されている。新たに製造された金属の代わりにスクラップを用いる場合、これらは新たに回収された金属と少なくともほぼ同等の材料物性を確実に有していなければならない。
【０００５】
そのため、基本的に、産業用途の多くにおいて純粋なスクラップ混合物のニーズが高く、さらに有利な充填密度も持つスクラップ混合物が理想とされる。しかし、これが非常に困難な目標であることは周知であり、というのも、このようなスクラップ混合物の製造の原料は本質的に不均質だからである。例えば、二つの異なる製造元の洗濯機をスクラップにすると、類似の製品であるにも関わらず異なる性質のスクラップとなる場合がある。
【０００６】
先行技術には、このような純粋なスクラップ混合物を得る様々な方法が開示されているが、概して非常に複雑な方法である。これらの方法では、基本的に、スクラップ混合物から特に適切なフラクションを単離するため、作業員によって手作業で仕分けするプロセスが行われる。
【０００７】
大規模な工業規模のシュレッダープラントにおいては、比較的純粋なスクラップ混合物の製造を実際に実現するため、処理したスクラップを操作員が繰り返し処理プラントとシュレッダーに通過させ、すなわちスクラップを複数の粉砕工程にかけ、必要に応じて下流仕分作業を行い、材料のより高い純度および／または有利な充填密度の実現を目指すことが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先行技術から公知であるプロセスは、例えば、材料を二回処理する必要があることから比較的時間および／またはコストが掛かるため、廃棄量が増えたり、プラントの材料処理量が少なくとも半減したりするという欠点がある。またこれらの方法では、二回目のプラント通過中に、まだ一回目の通過における排出地点までしか到達せず、プラントに残っている材料が発生することがある。このため、必要な２回目の細断工程にもかけられていないフラクションが、出口から取り出される材料に一定量含まれてしまうことがある。
【０００９】
さらに、先行技術のプロセスは、出来上がった製品についてのデータが比較的少ないという欠点がある場合も多い。これが問題となるのは、高性能な用途に対して特定の品質のスクラップを提供するだけでは不十分であり、例えば法的責任の観点から、その品質をきちんと証明できることも不可欠である場合が多いためである。
【００１０】
また、先行技術から公知のプロセスでは、例えば、プロセスを顧客の要求にできるだけ早く適応させるために、プロセスの作動中に製品品質を積極的に制御することも、難しい場合が多い。そのため、先行技術から公知であるプロセスでは、例えば、二つの異なる仕様のスクラップ製品を連続運転で、および／またはプラントを改造せずに、立て続けに製造することが不可能な場合が多い。
（【００１１】以降は省略されています）

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