この記事でわかること
- 鋳造工場で人力による清掃・回収が残りやすい場所
- 鋳物砂や砂状の残材を空気搬送する考え方
- 空気搬送機「ジェクター」で砂状物を吸引・搬送する方法
- 集粉機「ジェクロン」を組み合わせて細かな粉体を回収する方法
- 設備下・ピット・架台周辺などの清掃を省力化する考え方
- 回収した材料を離れた場所まで直接搬送する方法
- 既存設備へジェクターを後付けする考え方
- 固結した砂・塊状物を扱う際の注意点
- 粒径・温度・含水状態・摩耗性を確認する理由
- 導入前に実際の対象物で搬送テストを行う重要性
はじめに
鋳造工場では、工程によって、
鋳物砂
砂状の残材
ブラスト材
細かな粉体・粉じん
設備清掃で回収される粒状物
など、さまざまな粉体・粒体を取り扱う場合があります。
主要工程には、
砂処理設備
ホッパー
コンベア
集じん設備
ブラスト設備
各種搬送設備
などが使用され、機械化されている工場も多くあります。
一方で、
「設備下に鋳物砂がこぼれている」
「ピットや架台周辺に砂が溜まる」
「床面の砂状物をスコップで回収している」
「回収した材料を一輪車や容器で運んでいる」
「細かな粉体を清掃して別の容器へ移し替えている」
といった人力作業が残っている場合があります。
つまり、
主要な製造工程は設備化されていても、設備の外へ出た材料の清掃・回収・運搬だけ人手で残っている
という状態です。
こうした工程に対して検討できるのが、
空気搬送機「ジェクター」による吸引・搬送
です。
例えば、
設備下の鋳物砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
所定の回収場所
とすることで、
清掃
集積
積み込み
運搬
を一連の工程として省力化できる可能性があります。
また、細かな粉体・粉じんを回収する場合には、
集粉機「ジェクロン」
を組み合わせる設備構成も検討できます。
本記事では、鋳造工場で発生する鋳物砂・砂状残材・細かな粉体などを効率よく回収・搬送し、人力による清掃・運搬を省力化する方法について解説します。
鋳造工場では砂状の材料を扱う工程が多い
鋳造工場では、鋳造方法や製造工程によって扱う材料は異なりますが、
鋳型に使用する砂
回収された砂
設備周辺へこぼれた砂
ブラスト工程等で使用される粒状材料
など、砂状・粒状の対象物を取り扱うケースがあります。
「鋳物砂」といっても状態は一つではない
例えば、
さらさらした砂状の材料
と、
水分・粘結材等の影響でまとまりやすい材料
では、搬送性が異なります。
また、
砂だけ
ではなく、
鋳造後の残材
細かな金属片
大きな塊
異物
などが混在する場合もあります。
そのため、
「鋳物砂だから搬送できる」と一括りには判断しません。
実際の対象物を確認することが重要です。
設備下・コンベア下にこぼれた砂の清掃
鋳造工場では、
設備下
コンベア下
ホッパー周辺
砂処理設備周辺
などへ砂状の材料がこぼれる場合があります。
従来の回収
例えば、
床へ砂がこぼれる
↓
スコップで集める
↓
一輪車・容器へ入れる
↓
回収場所まで運ぶ
↓
排出する
↓
戻る
という作業です。
清掃だけではなく運搬が必要
この場合、
砂を集める時間
だけではありません。
積み込み
一輪車の移動
材料の排出
戻り
まで人が行います。
回収場所まで距離があると往復作業になる
例えば、
清掃場所
と、
砂の回収場所
が50m離れている場合、
50m運ぶ
↓
排出する
↓
50m戻る
ことになります。
回収量が多ければ、これを何度も繰り返します。
空気搬送機「ジェクター」で吸引・搬送する
こうした作業に対して検討できるのが、
空気搬送機「ジェクター」
です。
ジェクターとは？
エコ・ワークが取り扱うジェクターは、
お手持ちのコンプレッサー（圧縮空気）と接続するだけで、吸引・搬送・投入・排出（散布）を1台で行える空気搬送機
です。
本体内部は、
シンプルなストレート構造
となっており、
モーターや回転羽根などの
駆動部を持ちません。
例えば鋳物砂を回収
設備下の砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所
という構成を検討できます。
「吸う」だけではなくそのまま運ぶ
ジェクターを使用する目的は、
スコップを吸引ホースへ変える
だけではありません。
吸引した砂を、
そのままホース・配管で離れた場所まで搬送
できる点が重要です。
従来
砂
↓
スコップ
↓
一輪車
↓
人が運ぶ
↓
回収場所
ジェクターを使用
砂
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所
です。
清掃・積み込み・運搬を一つの工程へ
この方法によって、
清掃
積み込み
運搬
という複数工程をまとめ、省力化できる可能性があります。
設備下・狭い場所では人ではなくホースを入れる
鋳造工場には、
設備下
架台下
コンベア下
壁際
配管周辺
など、人やスコップが入りにくい場所があります。
奥の砂をかき出す作業
例えば、
設備下の奥に砂が溜まる
↓
長いスコップ等で手前へ出す
↓
集める
↓
容器へ入れる
という作業になる場合があります。
吸引ホースを対象物へ近づける
ジェクターを使用する場合には、
人が奥まで入り込む
のではなく、
吸引ホースを対象物のある場所まで取り回す
方法を検討できます。
ピット等にも応用を検討できる
現場条件が合えば、
設備下
ピット
狭い槽状の場所
架台周辺
などに堆積した砂状物の回収にも応用を検討できます。
ただし安全手順が最優先
吸引ホースが入るからといって、
稼働中の設備
回転機器
高温設備
立入禁止区域
へホースを入れてよいという意味ではありません。
設備停止
誤作動防止
ロックアウト等
工場側の安全手順
に従って作業する必要があります。
鋳造工場では対象物の温度にも注意
鋳造工程では、高温の材料・設備を扱う場合があります。
そのため、
ジェクターで回収する時点の対象物温度
を確認することが重要です。
高温の鋳物砂と冷えた鋳物砂では条件が違う
例えば、
十分に冷却された砂
と、
鋳造工程直後で温度の高い砂
では、
ホース
継手
後段設備
などに求められる条件が異なります。
ジェクター本体だけではなく設備全体を見る
高温物を扱う場合には、
ジェクター本体
吸引ホース
排出ホース
継手
ジェクロン
回収容器
など、
システム全体の使用可能温度
を確認する必要があります。
「鋳造工場で使える＝高温物をそのまま吸える」ではない
鋳造工場向けだからといって、
高温の砂
高温の金属片
溶融金属
などを通常の粉体・粒体と同じように扱えるという意味ではありません。
特に、
溶融金属や高温の危険物を通常用途として吸引するものではありません。
実際の対象物温度・状態を確認して個別に判断します。
固結した砂・大きな塊にも注意する
鋳物砂や設備周辺の堆積物では、
さらさらした砂
だけでなく、
固まった塊
が混在する場合があります。
塊が大きいと吸引できない可能性
例えば、
吸引ホース径より大きい塊
硬く固結した砂
不定形な大きな残材
などは、そのままでは搬送できない場合があります。
ジェクターを取り外してエアースコップを使用する方法もある
固結・ブリッジ等が発生している場合には、
まずジェクターで吸引できる部分を回収し、
固結した箇所については、
ジェクターを取り外して「エアースコップ」で崩す
という方法も検討できます。
固結を崩してから再びジェクターで回収
例えば、
さらさらした砂
↓
ジェクターで回収
固結部
↓
ジェクターを取り外す
↓
エアースコップで崩す
↓
再びジェクターを取り付ける
↓
崩した材料を吸引・搬送
という使い方です。
「崩す」と「運ぶ」を分担する
ジェクター：
吸引・搬送
エアースコップ：
固結物・ブリッジ等を崩す
という役割分担です。
固結しやすい材料を扱う現場では、この組み合わせも検討できます。
砂に金属片等が混じる場合は実物確認が重要
鋳造工場の床面・設備下には、
砂
だけでなく、
金属片
ショット等の粒状物
その他の異物
が混ざる可能性があります。
異物によって条件が変わる
例えば、
大きな金属片
が混入している場合には、
ホース
ジェクター
曲がり
で引っ掛かる可能性があります。
最も大きな対象物を見る
そのため、
平均的な砂の粒径
だけではなく、
混入する可能性がある最大サイズ
を確認します。
砂・ブラスト材等では摩耗対策が重要
鋳物砂やブラスト材など、
鉱物系・粒状の対象物は摩耗性があります。
空気搬送では、
対象物がジェクター・ホース内部を高速で通過
するため、摩耗についても確認する必要があります。
排出部が最も摩耗しやすい
ジェクターで摩耗性のある対象物を搬送する場合、
排出部が最も摩耗しやすい
部分になります。
セラミック補強耐摩耗ホース
対象物・運転条件によっては、
排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホース
を使用して摩耗対策を行います。
曲がり部分も摩耗しやすい
砂状材料が曲がりへ衝突することで、
ホース・配管の内壁
が摩耗する可能性があります。
そのため、
曲がり数
曲がり角度
搬送量
搬送距離
使用時間
などを確認します。
「搬送できる」と「長期間使える」は別
例えば、
鋳物砂を50m搬送できた
としても、
ホースの摩耗が非常に早い
のであれば、運用上の課題になります。
そのため、
搬送性能
＋
摩耗
＋
メンテナンス
を含めて設備構成を考えます。
細かな粉体・粉じんではジェクロンを組み合わせる
鋳造工場では、
細かな砂分
粉状の残材
清掃で回収される細かな粉体
などを扱う場合があります。
こうした対象物では、
搬送後の集粉方法
も重要です。
ジェクター＋ジェクロン
例えば、
設備下の細かな粉体
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
ジェクロン
↓
回収
という構成を検討できます。
ジェクターの役割
ジェクターは、
対象物を吸引・搬送する
役割です。
ジェクロンの役割
集粉機「ジェクロン」は、
ジェクターによって搬送された粉体・粒体を集粉・回収する
役割です。
フレコンバッグへ回収する構成も検討できる
設備構成によっては、
細かな砂・粉体
↓
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
フレコンバッグ
と回収する方法も検討できます。
中間容器・運搬を減らす
従来：
粉体を清掃
↓
小型容器へ入れる
↓
人やフォークリフトで運搬
↓
大型容器・フレコンへ移す
改善案
粉体
↓
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
フレコン
とすることで、
途中の、
積み替え
運搬
容器交換
を減らせる可能性があります。
ただし既存の集じん設備とは役割を分ける
鋳造工場には、
工程によって既存の集じん設備が設置されている場合があります。
ジェクター＋ジェクロンによる材料回収と、
工場に必要な既存の集じん設備・局所排気設備
は同じ役割とは限りません。
ジェクロンですべての粉じん対策を置き換えるわけではない
ジェクロンは、
ジェクターから搬送された粉体・粒体を集粉・回収する設備
として検討します。
加工設備・鋳造設備等に必要な局所排気や工場全体の粉じん対策については、別途確認する必要があります。
同じ場所に砂が溜まるなら発生源も確認する
ジェクターで床清掃を効率化するだけでも、省力化につながる可能性があります。
しかし、
毎日同じ設備下へ砂が大量に落ちる
場合には、さらに一歩進めて考えることができます。
発生源から直接回収できないか
従来：
設備
↓
砂が床へ落ちる
↓
人が清掃
改善案
条件が合えば、
設備
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収設備
とする方法を検討できます。
既存設備へ後付けする方法もある
ジェクターは設備条件によって、
フランジ
ニップル
ボールジョイント
などを利用し、既存設備へ接続する方法も検討できます。
「清掃を楽にする」から「清掃を減らす」へ
改善を段階的に考えると、
第1段階
スコップ・ほうき
↓
ジェクターによる吸引
第2段階
一輪車・容器による運搬
↓
ジェクターによる直接搬送
第3段階
床へ落ちてから回収
↓
設備から直接回収
となります。
回収場所まで離れていても搬送を検討できる
空気搬送を利用すれば、
吸引場所
と、
回収場所
を離せる可能性があります。
例えば50m先へ搬送
設備下
↓
吸引ホース3m
↓
ジェクター
↓
排出側50m
↓
回収場所
という構成です。
吸引側を短くする
ジェクターによる搬送では、
吸引側をできるだけ短くし、長い距離は排出側で確保する
構成を基本として考えます。
吸引側については、
5m程度を一つの目安として推奨
しています。
条件によっては10m程度で使用されているケースもあります。
条件によって長距離・高所搬送にも対応できる
対象物や設備条件によっては、
排出側で水平200m程度
の搬送が可能な場合があります。
また、条件によっては、
垂直方向100m程度
の搬送が可能な場合もあります。
鋳物砂なら必ず200m搬送できるわけではない
これらは、
すべての鋳物砂
ブラスト材
粉体
を、
水平200m
垂直100m
まで搬送できるという保証値ではありません。
実際の搬送性を決める条件
例えば、
- 粒径
- 最大粒径
- 形状
- 比重
- かさ密度
- 含水状態
- 温度
- 固結の有無
- 異物の混入
- 摩耗性
- 必要搬送量
- 搬送距離
- 高低差
- 曲がり
- ホース径
- コンプレッサー能力
などです。
必要搬送量を確認する
設備選定では、
「吸えるか」
だけでなく、
どのくらいの量を処理したいか
を確認します。
清掃用途
例えば、
コンベア下に1日500kg程度の砂が溜まり、
現在2人で1時間清掃している
場合です。
この用途では、
現在の清掃時間を短縮できるか
が重要です。
設備間搬送
一方、
設備から毎時2tの砂を次工程へ送りたい
のであれば、
連続的にその処理能力を確保できるか
を確認します。
1日量だけでなく時間当たり量を見る
例えば、
1日10t
でも、
10時間で搬送
→1t/h
2時間で搬送
→5t/h
では必要能力が違います。
コンプレッサー能力を確認する
ジェクターは圧縮空気によって作動します。
工場に既存コンプレッサーがある場合、
条件が合えば利用できる可能性があります。
確認する項目
- 圧力
- 吐出空気量
- エアー配管径
- エアーホース径
- コンプレッサーからジェクターまでの距離
- 他設備との同時使用
- 圧力損失
などです。
コンプレッサーの馬力だけでは判断しない
例えば、
大型コンプレッサーがある
としても、
配管径が細い
距離が長い
他設備でも大量に圧縮空気を使用している
場合には、ジェクターまで十分な空気量が届かない可能性があります。
現在の清掃・運搬作業を年間人時で考える
例えば、
設備下の砂清掃
1時間/日
2人
年間250日
とします。
1時間 × 2人 × 250日
＝500人時/年
です。
※説明用の計算例であり、特定の鋳造工場における実績値ではありません。
運搬まで含める
さらに、
一輪車への積み込み
運搬
排出
戻り
まで含めれば、実際の作業時間は増えます。
毎日の小さな作業を数字にする
工場では、
毎日やっているから普通
になっている作業があります。
しかし、
年間人時
へ置き換えると、省力化を検討する価値が見えてくる場合があります。
実際の対象物による搬送テストを推奨
鋳造工場の砂状材料は、
同じ「鋳物砂」
でも状態が異なる場合があります。
そのため、
実際の対象物を使用した搬送テスト
をおすすめします。
確認したい対象物条件
- 対象物の名称
- 粒径
- 最大粒径
- 形状
- 比重・かさ密度
- 含水状態
- 温度
- 固結の有無
- 塊の大きさ
- 金属片等の混入
- 摩耗性
などです。
テストで確認するポイント
- 安定して吸引できるか
- 最大粒径まで通過できるか
- 大きな塊が混ざっていないか
- 必要な搬送量を確保できるか
- 希望距離まで搬送できるか
- 高低差へ対応できるか
- 曲がりの影響
- 湿った材料が付着しないか
- 閉塞しないか
- 温度条件に対応できるか
- 摩耗状態
- 細かな粉体の場合は集粉方法
- 必要なコンプレッサー能力
などです。
問い合わせ時にあると検討しやすい情報
- 対象物の名称
- 対象物の写真
- 粒径・最大粒径
- 対象物の温度
- 含水状態
- 固結・塊の有無
- 金属片等の混入
- 1日あたりの発生量
- 1時間あたりの必要搬送量
- 現在の清掃・運搬方法
- 作業人数
- 作業時間
- 搬送元
- 搬送先
- 水平距離
- 高低差
- 曲がり
- 最終的な回収方法
- 既存集じん設備の有無
- 既存コンプレッサーの仕様
などです。
すべて揃っていなくても構いません。
写真・動画からでも初期検討できる
例えば、
実際の鋳物砂
床面のこぼれ材
設備下
現在の清掃作業
一輪車・容器での運搬
搬送先
搬送ルート
などの写真・動画があると、設備構成を検討する参考になります。
「毎日スコップでやるもの」と考える前に
例えば、
「設備下の鋳物砂を毎日スコップで回収している」
「一輪車で何度も運んでいる」
「ピットに砂状物が溜まる」
「架台の奥から砂をかき出している」
「固結した部分があり清掃に時間がかかる」
「細かな砂・粉体をフレコンへまとめたい」
「回収場所まで距離がある」
という場合には、
ジェクターによる吸引・搬送や、ジェクロン・エアースコップとの組み合わせ
を検討できる可能性があります。
空気搬送機「ジェクター」の詳細
ジェクターの構造・機種・搬送能力・使用事例については製品ページでも紹介しています。
→ 空気搬送機「ジェクター」の詳細はこちら
まとめ
鋳造工場では、
鋳物砂
砂状の残材
ブラスト材
細かな粉体・粉じん
などを扱う工程があります。
主要設備が機械化されていても、
設備下
コンベア下
ピット
架台周辺
床面
へこぼれた材料の、
清掃
集積
積み込み
運搬
には人手が残っている場合があります。
例えば、
砂をスコップで集める
↓
一輪車へ積む
↓
回収場所まで運ぶ
↓
排出する
という工程です。
こうした作業に対して、
空気搬送機「ジェクター」を使用し、
鋳物砂・砂状物
↓
吸引ホース
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
回収場所
とすることで、
清掃・積み込み・運搬を一連の工程として省力化
できる可能性があります。
ジェクターは、
お手持ちのコンプレッサー（圧縮空気）と接続するだけで、吸引・搬送・投入・排出（散布）を1台で行える空気搬送機
です。
本体は、
シンプルなストレート構造で、駆動部を持ちません。
また、細かな粉体を回収する場合には、
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
回収
という構成も検討できます。
設備構成によっては、フレコンバッグ等へまとめて回収する方法も検討できます。
さらに、
固結
ブリッジ
大きな塊
が発生する場合には、
ジェクターを一度取り外してエアースコップで固結部を崩し、その後ジェクターで回収・搬送する
という方法も検討できます。
一方、鋳造工場では、
- 粒径
- 最大粒径
- 形状
- 比重
- かさ密度
- 含水状態
- 温度
- 固結性
- 異物
- 摩耗性
- 必要搬送量
- 搬送距離
- 高低差
- 曲がり
- コンプレッサー能力
などによって搬送性が変わります。
特に、
高温の対象物を常温の砂と同じ条件では扱わないこと
が重要です。
また、鋳物砂・ブラスト材など摩耗性のある対象物では、
排出部が最も摩耗しやすいため、排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホースなどによる摩耗対策
も検討します。
そして、
「吸えるか」
だけではなく、
必要な量を、必要な距離まで安定して搬送し、現在の清掃・運搬工程を実際に改善できるか
まで確認する必要があります。
そのため、導入前には、
実際に鋳造工場で回収・搬送したい鋳物砂・砂状残材・粉体等を使用した搬送テスト
をおすすめします。
設備導入や設備改善をご検討中の方は、お気軽にお問い合わせください。
実際の対象物、最大粒径、温度、含水状態、固結・塊の有無、発生量、現在の清掃・運搬方法、搬送距離、高低差、回収方法、既存集じん設備、コンプレッサー等を確認し、必要に応じて実物による搬送テストを行いながら、ジェクター・ジェクロン・エアースコップを含めた設備構成をご提案いたします。
関連動画
鋼管工場内｜溶接砂搬送・分別作業
→ 対象物は異なりますが、砂状・粒状物をジェクターで吸引し、ホースを通して搬送する作業イメージの参考になります。
ブラスト材の回収・集粉・分別
→ 鋳造工場とも接点のある粒状・摩耗性材料について、ジェクターによる吸引・搬送と後段の集粉・分別設備を組み合わせる運用の参考になります。
関連記事
工場の床にこぼれた粉体・粒体を効率よく回収するには？清掃・運搬を省力化する方法
→ 床面へこぼれた粉体・粒体を吸引し、そのまま回収場所まで搬送する考え方を解説しています。
設備下・壁際・機械の隙間に入り込んだ粉体・粒体をどう回収する？狭所清掃を省力化する方法
→ 人やスコップが入りにくい設備下・架台周辺へ吸引ホースを取り回す方法を解説しています。
粉体・粒体をフレコンバッグへ効率よく回収するには？ジェクター＋ジェクロンの活用方法を解説
→ ジェクターで搬送した粉体・粒体をジェクロンで集粉し、フレコンバッグへまとめる方法を解説しています。
長距離の粉体・粒体搬送を効率化するには？水平200m・垂直100mの空気搬送を解説
→ 回収場所まで距離や高低差がある場合のジェクターによる搬送方法を解説しています。
粉体・粒体搬送設備のデモはできる？導入前に確認したいポイントを解説
→ 実際の対象物を使用して、搬送可否・処理量・距離・高低差・コンプレッサーなどを確認する方法を解説しています。