JPH01168325A - 造粒方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、肥料、セラミックス、鉱産加工物等の工業製
品の造粒、詳しくは傾斜して回転するパンに原料粉を連
続的に供給しつつ、水分を適度に調節して転勤造粒な行
い、所定の粒径に成長したはレット粒を連続的に排出す
る皿型造粒方法及び装置に関する。

従来技術 最も一般的な連続造粒方法に皿型造粒法がある。

これは傾斜して回転するパンに原料粉を連続供給して、
パン内で適度の水分を与えて造粒の核を生成する。パン
内を転動した様は、水分の追加と粉により雪だるま式に
成長して造粒が行われる。これらの造粒物は表層に浮上
転動し、自己分級作用によって所定の粒径群のみが・ξ
ノの縁から溢流して機外に排出される。通常、原料粉は
混合機で予備的に混合調湿された後、パンに供給される
。

従来の皿型造粒法では、スクレーパで掻きとられたフレ
ーク状のもの、パンの付着物が脱落したもの、目的Ｘ粒
径より大きくなりすぎたものなどの不良品（以下単に大
塊という）が生じると、これらは造粒群の転動流（以下
単に転動流という）の中心付近のよどみの底部や表層部
に滞留してパン外に排出されない。これらの大塊は、目
的粒子の成長を阻害し、その蓄積が進むとついにはパン
内の占有部分が大きくなりすぎて、良好な造粒作用が行
われなくなる。

ひため、人力や機械設備（例えば特開昭５６−３９２６
７号など）により大塊をとり出す必要がある。そしてと
り出された大塊は解砕して再びくり返し処理され、その
ための解砕装置（例えば特開昭５９−２２６５８号など
）が提案されている。

この工程では、造粒物と同程度の水分を含むものを扱う
ので、各所に付着するなど取扱いが困難であり、新たに
乾燥粉を混入するなどの処理がとられる。このような付
着物は、すでに圧密されて核の生成に適正な状態になっ
ているので、乾燥粉の混入はせっかくの圧密効果を打消
すことになる。

一方、・ξン内での造粒粒径は生成する造粒核の数によ
って決まり、この数は水分添加の位置と量によって変わ
る。造粒核が多いと全体に小さい造粒物ができ、反対に
少ないと水分添加と粉による雪だるま現象により大きい
造粒物に成長する。通常の造粒操作で造粒核を作るため
には、部分的に造粒仕上り水分より多くの水分を要し、
これが反面で粗粒になりやすく、細粒の核を多量に作る
ことは難かしい。また細粒造粒を行うために原料粉を多
量に供給して成長過程の造粒物を溢流排出させると、目
頭粒径よりも小さいものまでが一緒に排出されるので、
細粒を目標とするほど造粒産物の粒度分布範囲が広くな
る。このため、０．６〜６間のような細粒を目標に造粒
しても歩留が低下し、かつ造粒物の強度も小さくなるの
で、これらを満足する細粒造粒を行うことは困難である
。実際的には造粒核と造粒物の適正な比率から皿型造粒
法は５〜ｊ５ｒｎｓの造粒に多く使用されている。

さらに粗粒、細粒物とも、パン内での水分添加の位置と
量の調節がデリケートであって、そのため熟練した人手
が必要で造粒の無人化を困難にしている。

なお、３■以下の造粒では、他に攪拌混合機が使用され
ているが、これはパッチ式運転方式で、材料の内壁付着
などの問題があるため、皿型造粒機による連続・高歩留
の細粒造粒方法の実現が望まれる。

本発明は上記問題点（１）パン内で発生する大塊の処理
、（２）細粒（５門以下）造粒の困難性、（６）造粒の
無人化の困難性などを解決するため、／ξミノの転動流
の中心付近に回転羽根を設けて大塊を解砕すると同時に
混練を進め、かつ回転羽根の回転速度を調節して造粒産
物の粒径な制御するものである。これにより３關以下の
細粒造粒の場合でも歩留、強度ともに良好な造粒産物が
得られ、従来困難であった連続造粒の無人化を可能とす
るものである。

作　　用 第１図は本発明に使用する造粒装置の１例を示す一部を
切欠いた斜視図、第２図は造粒装置のパン２内の転動流
の挙動を示す模式図である。

造粒装置の傾斜して回転するパン２に供給された粉体原
料１はパン２内で転動下降を＜１１返し、パン２内で適
度に加湿されて核を形成し、転勤をくり返してはレット
粒に成長する。粉体原料１・＼の添加水分は、通常前処
理工程で予備調湿された後、パン２内でスプレィ等によ
り追加され、造粒核の生成とはレットの成長に使用され
る。

粉体原料１は最初、ノξン２の底部で第２図に示す転動
流の外周軌道を循環するが、ベレット粒が成長するにつ
れて徐々に表層に向い、転動流の内側軌道を循環するよ
うになる。所定の粒度まで造粒されたはレット粒は、パ
ン２の縁から溢流し、造粒産物５となる。このとき大き
く・ｔりすぎた粒や、図示しないスクレーパ及びレーキ
によって掻きとられた塊片などの大塊は、パン２外に排
出されずに転動流の中心付近のよどみの表層部と底部に
それぞれ滞留する。この転動流の中心付近に設けた電動
機乙により駆動される回転羽根４によって表層部の大塊
を底部に引き込む攪拌流を生じさせ、底部の大塊ととも
に解砕して新・たな核を生成させる。回転羽根４の１例
を第３図に示す。回転羽根４は図示の２枚羽根に限定さ
れず、造粒目的や・ξン２の大きさなどによりその数を
増加させ、２段以上にし、あるいは２か所以上に設置す
ることもでき、またその形状も図示の板状の下側にテ・
−・？をつけたものやゾ０又う状のものなどのほか、表
層部の大塊を底部に引き込む攪拌流を生じさせ、かつ大
塊を解砕できる形状であればよい。回転羽根４の設置場
所はパン２の大きさ、傾斜、回転速度などにもよるが、
いずれも転動流の中心付近であって、転動流を乱さず、
ベレット粒の自己分級作用を妨げない位置で、その深さ
は、スムースな攪拌流を生じる範囲でパン２の底部に近
い位置が適当である。

回転羽根４の直径が太きすぎると転動流の外に露出して
流れを乱すことになり、逆に小さすぎれば解砕・混練効
果が不充分となる。第１０及び第６図に示した２枚羽根
の場合、パン２の直径の殖〜猶が適当であった。この回
転羽根４は、すでに充分に圧密が行われている底部大塊
と表層からの過大粒子とを解砕し、混練を行うため、造
粒物５の歩留向上と強度の増大がなされる。なお回転羽
根４の回転方向は転動流を乱さないように転動流の方向
に一致させた方が良好であった。

また造粒粒径を制御するために種々実験を重ねて回転羽
根４の回転速度即ち周速度を調節することによって大き
い粒子の選択的破砕が行われ、造粒物５の最大粒径など
が制御できることが判明し。

た。第４図は粘土質原料の造粒物を直径１ｍの・ｇン２
内で１０分間転動させたときの回転羽根４の効果を示す
図である。

第４図のａは回転羽根４を使用しない場合で、ｂＳｃお
よびｄはそれぞれ２００韻の回転羽根４を３２　Ｏｒｐ
ｍ　、　１１４０　ｒｐｍおよび１８６０　ｒｐｍにし
た場合を示す。

これから回転羽根４を使用しないａに比べｂｌｃ、ｄと
回転羽根４の回転速度が大きくなるほど最大粒径が小さ
くなり、粒度分布中が狭く粒径がそろってくることが分
る。

一方回転羽根４を低速回転させた場合には、表層部から
底部に向う攪拌流が起りに＜＜、表層の過大粒は解砕さ
れないで底部の大塊のみが解砕されることを＋ｉ■詔し
た。これは５朋以上のような粗粒を目標に造粒する場合
には、単に底部大塊の解砕機として使用できることを示
している。

上に述べたように回転羽根４の使用条件によって造粒産
物の粒径を制御することができるので、造粒産物の目標
粒径に応じて広く対応できるように、回転羽根４は交換
自在な構造となし、また駆動用の電動機３は可変速であ
ることが好ましい。

パン２の深さは通常の皿型造粒装置に比べて若干深い方
が良い。良好な解砕と攪拌混練を行い、かつはレット粒
の自己分級作用を効果的に行うためには、・ξン２の直
径の０．２５〜０．６５倍程度の深さを有するものが最
適であった。

このようにしてパン２内で回転羽根４による解砕・混練
を行うことにより、強度の大きい細粒の造粒な効率的に
行うことができる。

実施例 第１図に示した本発明の造粒装置を使用して予備混練処
理を施した汚泥焼却灰を０．６〜６清の細粒を目標にし
て第１表の結果を得た。この実施例と同一の条件で回転
羽根のみを使用しない従来の方法による造粒結果を比較
例として併記した。

比較例では水分が多く、かつ粒度分布幅も広がっている
のに対し、本発明の方法及び装置による造粒産物は、水
分が少なく強度が大きいので、混練による圧密効果が顕
′著であることを示している。

／ 第１表 粒度も、第５図に示したように分布幅が狭く、粒径がそ
ろっており、大塊が残っていないことがら解砕の効果が
現れていることが分る。造粒産物の平均粒径は、実施例
、比較例ともほぼ等しく約１、４　ａｓであった。

発明の効果 本発明の方法及び装置によれば、従来の皿型造粒機では
難かしいとされていた６謁以下の細粒物が高歩留、高強
度で得られること、大塊や大きすぎる粒などの不良品を
パン内で処理するので篩分・解砕・再処理等の工程が不
要になること、造粒産物の水分が低く仕上ることは後に
続く乾燥工程で省エネルギーとなること、一連の造粒工
程が簡略化され、はとんど人手を要しないことから無人
運転への可能性をもたらすことなど設備費、運転費の低
下が可能となり、その工業的価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の造粒装置の１例を示す一部を切欠いた
斜視図、第２図はパン２内の造粒群の転動流の挙動を示
す模式図、第３図は回転羽根４の１例を示す斜視図、第
４図は回転羽根４の効果を示す粒度分布図、第５図は実
施例と比較例による造′ｇｌ産物の粒度分布図である。 １・・・粉体原料　　　　　２・・・パン６・・・電動
機　　　　　　４・・・回転羽根５・・・造粒産物 （他１名） 第４図 ｄ 粒度（ｍｍ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）傾斜して回転するパンに原料粉を供給し、水分を
   適度に調節して連続的に造粒する方法において、パン内
   に生じる造粒群の転動流の中心付近に設けた回転羽根に
   より大塊の解砕と混練を行うとともに、該回転羽根の回
   転速度を調節して造粒産物の粒径を制御することを特徴
   とする造粒方法。
2. （２）傾斜して回転するパンに原料粉を供給しつつ水分
   を適度に調節して連続的に造粒する造粒装置において、
   パン内の造粒群の転動流の中心付近に大塊の解砕と混練
   及び造粒産物の粒径を制御するための回転羽根を設けた
   ことを特徴とする造粒装置。