JPH0421113Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、両端を開放した実質的に正方形断面
の金属ケーシングを具え、このケーシングを通過
して移動する材料の流れ中に存在する磁性金属を
検出する装置に関するものである。

非磁性スクラツプ金属を原料として用いる金属
製錬工場においては、鉄のような磁化し得る金属
がスクラツプ中に含まれているか否かを知ること
がしばしば必要である。鉄は銅で被覆された状態
でしばしば存在し、銅は破断面、切断面等に拡散
し、この場合、目で検出することは困難である。
非磁性スクラツプの堆積山中または非磁性スクラ
ツプ梱中の磁性材料を永久磁石によつて探し出す
方法は既知であるが、しかし、この方法は不便で
あるとともに時間がかかる方法であり、時として
は実行が不可能であり、この理由は、磁気を検出
するためには検出すべき金属片に永久磁石を機械
的に接触させることが必要であるからである。

検査すべき材料を静磁場内で測定し、材料中に
存在する磁性金属片が静磁場に及ぼす影響、すな
わち、磁性金属片が有する磁気を検出器を用いて
観察する方法もまた既知である。

本考案は、後者の方法の一つの応用であつて、
特に、本考案の目的は、磁界における変化の現象
に基づく装置であつて、構造が簡単で、使用上の
信頼度が高く、磁界における損失および磁気変動
が小さい装置を提供しようとするものである。本
考案による装置はスクラツプ金属中の磁性金属片
を検出するために使用し得るばかりでなく、材料
の流れ中に存在する磁性金属片の磁気または材料
の流れ全体の磁気の程度を測定または検出する他
の応用例にも用いることができる。

本考案による装置は、検査または測定すべき材
料が磁性を有し、かつ、１つの成分の形である全
ての場合に適応することができる。数種類の磁性
材料が存在する場合には、これらの磁性材料の組
合せ効果が得られる。検査または測定すべき材料
を方向性が与えられた磁気的に閉止された一定の
静磁場に、例えば、ベルトコンベヤを用いて、手
動で、または機械充填溝、管等を用いて、最善と
考えられる方法で移送することができる。この場
合における取扱い器具は非磁性材料であることが
必要である。

検査または測定される材料は溶液、沈殿物、有
機化合物等であつて、これらの材料中に鉄、ニツ
ケル、コバルト等のような磁性金属元素が存在
し、または通過しているものであつても良い。

固体の磁性材料の量または通過、あるいは処理
工程の速度および屑中の処理工程残渣を追跡する
ことを希望する処理工程に本考案装置を用いるこ
とができる。低濃度で、小金属粒子（金属粉）で
あつても測定することができ、この理由は、本考
案装置は、所定の方向性を有する一定の静磁場に
よつて決定される容積内で、磁性粒子を合計の平
均として検出するからであり、この場合における
測定誤差は粒子による磁気変動にかかわらず小さ
い。検出器は、かかる容積内で生ずる一定静磁場
における変化を測定し、電子回路によつて測定値
を表わす量に変換し、この量は測定すべき金属を
体積％で表わすように予め計器上に目盛られてい
る。また、測定値を表わす量を用いて処理工程を
制御することもできる。

１例として、転炉ニツケルマツトからニツケル
を過して回収するニツケル工場に本考案装置を
用いることができる。処理工程の過残渣（屑）
はニツケルを３種の異なる形態、すなわち、溶液
中に溶解した状態で、硫化物として、また、数ミ
クロンの小金属粒子として含むことがある。

濾過残渣におけるかかる金属部分を高精度で測
定することは従来の方法では極めて困難である。
すなわち、従来の方法では測定に時間が掛り、し
かも正確に測定することはできない。

本考案による装置を用いることによつて、濾過
残渣からニツケルを直接測定することが可能とな
る。その場合、溝またはベルトコンベヤの代わり
に非磁性材料から成る管を用いることができ、こ
の管に濾過残渣を流し、管内を流れていく濾過残
渣の被測定体積中に含まれている金属ニツケル粒
子だけが測定用検出器によつて測定され、測定結
果を表す量は濃度を示す値に変換され、こうして
得られた値に基いて濾過工程を制御するための制
御信号が発生され得る。

以下、図面を参照して本考案についてさらに説
明する。

第１図には、検査すべき非磁性スクラツプ金属
を通す鋼製ケーシング１が示されている。この鋼
製ケーシング１は、両端が開放されており、また
内部には第１図に示すように、長手方向の中央部
の両側壁にＵ字形部材２が垂直に溶着されてい
る。

第２図には、非導磁性材料から成る樋３が示さ
れており、この樋３は支持部材４によつて鋼製ケ
ーシング１の底板上に支持され、検査すべき材料
を通すように構成されている。鋼製ケーシング１
中央部の両側壁に垂直に溶着された各Ｕ字形部材
２内には一組の棒磁石５が図示された磁極配列で
設けられている。各組の棒磁石５は、非磁性材料
から成る磁石保持箱体によつてそれぞれのＵ字形
部材２内に取り付けられており、磁石保持箱体は
図示実施例では鋼製の基板６と磁気遮蔽体７とか
ら成つている。Ｕ字形部材２は、磁界を指向させ
て鋼製ケーシング１の内側に第２ａ図に示すよう
に十字形の一定の静磁界を形成するように作用し
ている。このようにして形成される磁界の強さは
各棒磁石５に使用される永久磁石または電磁石に
よつて決められる。第２図において、左側の組の
棒磁石５は、Ｎ極が樋３側に位置し、また右側の
組の棒磁石５は、Ｓ極が樋３側に位置している。
また形成される磁気回路は第２ａ図に示すように
鋼製ケーシング１を通つて閉成されている。

樋３内を進んでいく検査すべき非磁性スクラツ
プ金属中に磁力線を導く金属片が混在している
と、第２ｂ図に示すように、混在している金属片
の位置及び大きさに応じて磁界に変化が生じる。
この磁界の変化は磁気増幅器として機能する測定
用検出器８，９によつてその測定用検出器の位置
における磁界の変化として検出される。測定用検
出器８，９は磁気・放射遮蔽体１０によつて鋼製
ケーシング１の上いた及び底板にそれぞれ取り付
けられており、そして第２図に示すように、鋼製
ケーシング１内に形成される磁界に対して平行に
しかも閉成磁気回路の中心点から等距離に位置決
めされてる。従つて、各測定用検出器８，９は閉
成磁気回路の中心的の両側における磁界の変化を
各測定用検出器８，９の位置における磁界の変化
として検出できるようにされている。

磁界は各測定用検出器８，９に向うに従つて減
衰される。各測定用検出器８，９によつて測定さ
れる、金属片による磁界の変化も各測定用検出器
８，９に向うに従つて減衰される。すなわち各測
定用検出器８，９から金属片までの距離すなわち
金属片の位置によつて各測定用検出器８，９で検
出される磁界の変化の大きさが変わることにな
る。図示実施例では各測定用検出器８，９は鋼製
ケーシング１内に形成される磁界に対して平行に
しかも閉成磁気回路の中心点から等距離に位置決
めされており、しかも、磁界は各測定用検出器
８，９の位置から鋼製ケーシング１の中心位置に
近づくにつれて強くなるので、金属片が中心位置
に対してどの位置にあつても両測定用検出器８，
９による相対測定感度は実質上一定に維持するこ
とができる。なお、後で説明するように鋼製ケー
シング１内の位置による磁界の変化が各測定用検
出器８，９に影響を及ぼすのを避けるため、各測
定用検出器８，９には補償手段が組合わされ、測
定装置のゼロ設定が行われ得る。

例えば、磁界内で球形の金属片が検出される場
合について考えてみると、その時の磁界の変化は
次式で表すことができる。

ΔB＝（ｋ・Br・Ｖ）／1³ ここで、ΔBは磁界の変化（ステラ）、ｋは磁
界率（導磁率）、Brは金属片の位置磁界、Ｖは金
属片の体積（cm³）、１は各測定用検出器から金属
片までの距離（cm）である。

今日利用できる検出器は感度約±10^-9テスラで
ある。

第３図には本考案による装置の一例を示す。図
示装置では、検査すべき材料１１は粒状のもので
あり、ベルトコンベヤ３によつて搬送されて鋼製
ケーシング１内に通される。各測定用検出器８，
９には電子回路が接続され、この電子回路は、各
測定用検出器８，９で検出された磁界の変化が設
定限界値を越えたとき警報器を作動するように構
成されている。

第４図には、第２図または第３図に示す装置に
使用される電子回路の一例をブロツク線図で示
す。

測定用検出器，は磁気増幅器として構成さ
れ、検出した磁界の変化は電気量として取り出さ
れる。鋼製ケーシング１内の位置による磁界の変
化は、測定用検出器，の検出に影響を及ぼす
ので、補償器，によつて電気的に補償ささ
れ、その影響を取り除くようにしている。補償器
，による補償操作は、樋またはコンベヤベル
ト３上に検査すべき材料がない状態で行なわれ、
測定用検出器，はそれぞれゼロ位置に設定さ
れ、この状態で、非磁性スクラツプ金属の検査が
行われる。

また、図示ブロツク線図において、警報器，
は電圧計から成り、これらの警報器，は、
電圧値が予定の限界値を越えたとき警報を発する
ように構成されている。

検査中の非磁性スクラツプ金属に設定限界値を
越えた磁界の変化が検出されたときには、その磁
界の変化を引き起こしている金属片の混在位置は
例えば色インクで自動的にか或いは手動制御式の
マーキング装置によつて印を付けられる。その
後、印の付けられた非磁性スクラツプ金属部分は
適当名方法によつて取り除かれる。

本考案による装置は溶解炉に向けて溶解プラン
ト内を通過しているスクラツプ金属を連続的に制
御するために用い、これによつて磁力線を導いて
溶解金属に悪い影響を有するスクラツプ金属が溶
解工程に入るのを防止することができる。これに
より、不良品質の金属が溶解および鋳造されるの
を防止することができ、また、溶解炉の清掃作業
をなくすことができる。

１例として、本考案による装置を、実験的測定
によつて被測定金属含有量が％で表わされるよう
目盛つて全ニツケル量が23.3％Niで、未溶解金属
ニツケルを3.3％含む過残渣中のニツケルを検
出するに用いた。本考案装置によつて上述の未溶
解金属ニツケル量を検出することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による装置の枠を構成する鋼製
ケーシングの線図的斜視図、第２図は本考案によ
る装置の線図的縦断面図、第２ａ図及び第２ｂ図
はそれぞれ磁性体金属が存在していない時の磁力
線の分布状態及び磁性体金属が存在している時の
磁力線の分布状態を概略的に示す縦断面、第３図
は本考案による装置の１実施例を示す線図的斜視
図、第４図は本考案による装置の電子回路を示す
ブロツク線図である。 １……鋼製ケーシング、２……Ｕ字形材、３…
…樋、５……棒磁石、６……鋼板、７……磁気遮
蔽、８，９……検出器、１０……磁気遮蔽。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 両端を開放した実質的に四角形断面の金属製
   ケーシング１を具え、このケーシングの一方の
   開放端から他方の開放端に材料を通す通路がケ
   ーシングに貫通して設けられ、前記ケーシング
   の２個の対向する内側壁上に棒磁石５がケーシ
   ング内に内方に指向して取付けられ、一方のケ
   ーシング内側壁に取付けられた棒磁石のＮ極が
   材料通路に向けてケーシング内方に位置され、
   Ｓ極が金属ケーシング側壁に磁気的に導通接触
   され、他方のケーシング内側壁に取付けられた
   棒磁石のＳ極が材料通路に向けてケーシング内
   方に位置され、Ｎ極が金属ケーシング内側壁に
   磁気的に導通接触され、これによりケーシング
   内に材料通路を横切る一定の静磁場が設けら
   れ、ケーシングの残りの２個の側壁上に磁界検
   出用検出器８，９が前記ケーシング内の材料通
   路を横切る静磁界に実質的に平行に配置され、
   前記検出器が前記静磁界に応答して電気信号を
   発生するよう構成され、前記検出器によつて発
   生される信号を読取可能の情報に変換する電子
   回路が前記検出器に接続されていることを特徴
   とする移動する材料の流れ中における磁性金属
   を検出する装置。 ２ 前記金属製ケーシング１内に材料の流れを通
   す非磁性材料製の樋３等を設け、前記棒磁石５
   を前記樋の両側の外側に位置させ、前記検出器
   ８，９を前記樋の上下にそれぞれ設けたことを
   特徴とする請求項１に記載の装置。 ３ 前記ケーシング１の両側壁上に２個のＵ字形
   材２を設け、これらのＵ字形材の側方フランジ
   を内方に延長してＵ字形材の基板に取付けられ
   た棒磁石５を囲むよう構成したことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の装置。 ４ 前記棒磁石５の端を棒磁石組に共通の鋼板６
   によつてＵ字形材２に取付けたことを特徴とす
   る請求項３に記載の装置。 ５ 前記ケーシング１の両側壁上に前記棒磁石組
   の両側位置で磁気シールド７を設けたことを特
   徴とする請求項１〜４のいづれかの項に記載の
   装置。 ６ 前記検出器８，９が磁気シールド１０によつ
   てケーシング１に取付けられていることを特徴
   とする前記請求項のいづれかの項に記載の装
   置。