JPH0148816B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （産業上の利用分野） 本発明は、粉体を固めて粒状物をつくる造粒装
置に関する。 （先行技術） 粉体を固めて粒状物に造形することは従来から
一般によく行なわれている。例えば、鉄鉱石のペ
レツトがある。これは貧鉱の品位を上げるため、
鉱石を一端粉砕してから選鉱し、その後取扱い易
い粒状物に固めたものである。また、褐炭を粉砕
選鉱してから輸送することが最近考えられている
が、粉体のままで輸送すると自然発火や粉体爆発
の虞があるので、褐炭粉を粒状化して輸送するこ
が望まれる。更に、身近なものとしては粉薬を固
めて飲み易くした錠剤がある。 これらの造粒品は、それぞれの使用の条件や目
的に最も適した形態と強度にすると共に嵩張りを
なくすため、密に固めることが望ましい。 しかしながら、従来の造粒装置は、鉛直軸を中
心に回転する円板で粉体に遠心力と回転を与えて
円板の周囲の固定的な周壁を昇り降りさせて渦巻
状の循環流動を起し、自己造粒作用によつて作ら
れた核に周囲の粉体を雪ダルマ式に付着させて大
きな粒状物に生長させるものである。 このため、造粒された粒状物は、ただ単に粉体
を付着しつつ膨らむだけであるので、密度が粗と
なつて圧潰し易いという欠点がある。仮に、粒状
物を焼き固めても、表面だけは強くなるが、内部
は締め固められず依然として柔らかく、潰れ易
い。 発明の目的 本発明は、稠密な粒状物を造粒できる造粒装置
を提供することを目的とする。 発明の構成 （発明の特徴的構成） 斯かる目的を達成するための本発明は、造粒装
置の円板を上下方向に振動させつつ回転させ、造
粒途中の粒を重力落下によつて円板に衝突させつ
つ螺旋状に旋回させなら円周方向に進行させるこ
とにより、付着した粉体を固めつつ粒を生長させ
るようにしたものである。 （発明の具体的構成） 第１図は、本発明の造粒装置の一実施例におけ
る一部切欠き正面図、第２図は、円板部分の拡大
縦断面図、第３図は、容器の取出し口及びシヤツ
タ部分を示す図で、ａは横断平面図、ｂはその正
面図である。 第１図において、造粒装置は、ドラム形の容器
１と、該容器１の底を形成する円板２と、該円板
２を波打つように回転させるように回転駆動系３
並びにそれらの駆動源４及びこれらを支持する架
台１７とから主に構成されている。 前記円板２は、第１，２図より明らかなよう
に、容器１の底部でシヤフト５により支持され、
このシヤフト５には、シヤフト６が同心状に配置
され、これら両シヤフト５，６は、夫々球面軸受
７，８により支持されている。即ち、円板２のボ
ス部２ａの内方を貫通する内側の回転用のシヤフ
ト５に対して円板２は、球面軸受７を介して傾動
自在に取付けられ、軸方向に開放された切欠き９
に回転用のシヤフト５を貫通する連結ピン１０が
嵌め合されて円周方向にのみ係合され、上下方向
は自由に移動し得るようになつている。 他方、前記円板２のボス部２ａは、その下端部
分が外側の揺動用のシヤフト６の上端に固定され
た球面軸受８により支持され、この揺動用のシヤ
フト６に対して回転かつ傾動可能に支持されてい
る。ここで、球面軸受８のハウジング１１に揺動
用のシヤフト６の上端の受台１３に摺動可能に載
置され、複数本の微調整ねじ１２を使つて揺動用
のシヤフト６に対して偏心可能に固定されてい
る。 したがつて、円板２は、球面軸受８のハウジン
グ１１を微調整ねじ１２の操作によつて移動させ
ることにより、その傾き角度θを変化させ得る。 また、円板２は、その表面に無数の細かい溝１
４を有する。この溝１４は、円板２の摩擦係数を
大きくして造粒効果を高めるものであつて、放射
状や七子目状若しくは魚鱗状等の線模様に形成さ
れている。この溝１４が存在しない場合、造粒過
程において核となる粒状物が円板２上を転動せず
にほぼ鉛直軸まわりに回転するので、偏平な粒状
物に造粒され易い。 上述の円板２を支持する回転用のシヤフト５及
び揺動用のシヤフト６は、その下端に設けられた
大径のプーリP₁及び小径P₂により回転されるが、
このプーリP₁，P₂にはベルトV₁，V₂が巻回さ
れ、このベルトV₁，V₂を無段変速装置１５，１
６を介して駆動源４たるモータと連結されてい
る。 したがつて、前記円板２の回転は、任意の回転
数で駆動できることになるが、この回転が低回転
になると粉末原料が粒になる率が低いばかりか粒
径も大きくならないし、極端な低回転にすると球
になつてもすぐ崩れることから、比較的高速にす
ることが好ましい。他方、円板２を揺動させるた
めハウジング１１の回転は、円板２の回転数と異
ならせることが必要であるが、回転数の設定操作
に誤りがあつても造粒を妨げるような激しい振動
を防ぐため円板２の回転数と極端な差が生じない
範囲に収めることが好ましい。 例えば、本実施例にあつては、円板２の回転を
100〜300rpmの範囲で変速する無段変速装置１５
と、ハウジング１１の回転を600〜150rpmの範囲
で変速する無段変速装置１６とが採用されてい
る。 尚、本実施例にあつては、駆動源４を共用して
いるが、各シヤフト５，６毎に独自の駆動源を装
備しても良い。 前記揺動用のシヤフト６は、架台１７上の軸受
１８に回転可能に支持され、また、回転用シヤフ
ト５は、揺動用のシヤフト６内に挿入され、軸受
１９とスラストベアリング２０とにより架台１７
に対し回転可能に支持されている。 尚、これらシヤフト５，６に駆動源４の回転を
伝達する回転駆動系３には、本実施例の場合、Ｖ
ベルト伝達機構が採用されているが、その他の伝
達手段、例えばチエーン・スプロケツトを採用す
ることもある。 前記円板２は、ドラム形の容器１の底部を構成
すると共に容器１の上部との間で造粒室２１を画
成する。この円板２とドラム形の容器１との間に
は若干の〓間Ｓが設けられている。この〓間Ｓ
は、波打つように振動しつつ回転する円板２の動
きを許容する共に円板２の周縁部からの圧縮空気
の噴出を可能としている。 エア噴射は、造粒室２１において容器周壁１ａ
側に飛ばされた粉体を内方に巻き込むように浮遊
懸濁させ、粉体の球状化を助ける。このエア噴射
は、容器１の下部と円板２との間で画成される圧
力室２２に圧縮空気をコンプレツサ（図示省略）
から導入して、円板２の周縁全域即ち容器１と円
板２との〓間Ｓから吹き出させることにより行な
う。 尚、圧力室２２は、円板２を支持する揺動用の
シヤフト６及び球面軸受８等と円筒状のダストカ
バー２３を以て隔離され、圧縮空気によつて外部
から搬入される塵埃がシヤフト側へ侵入するの
を、また軸受７，８，１９から飛散する油等が噴
射用エアに運び出されるのを相互に防止するよう
になつている。 前記容器１は、架台１７に載置され固定されて
いる。この容器１は、その上方の開口に着脱可能
な蓋２４を被せて開閉可能とし、原料粉末を上方
から投入するようになつている。 尚、蓋２４には、造粒室２１内の空気を排出す
る排気口３１が穿孔されている。 また、容器１の内周壁面には、曲面には、曲面
から成る段差が設けられ、周壁に沿つて噴出され
るエアを内方に案内して渦流とする返し２５が形
成されている。更に、容器１の周壁面には造粒さ
れた造粒物を取出すための取出し口２６が設けら
れている。 この取出し口２６は、第３図に示すように、容
器１の外壁に沿つて上下動するシヤツタ２７によ
つて上方から開閉可能に設けられており、必要に
応じて開閉したりその開閉量を調整できる。した
がつて、連続操業が可能となるし、また取出し口
２６の開閉量を制御することによつて任意の大き
さ以下の粒のみを取出すこともでき、選別が可能
となる。勿論、バツチ操業を実施する場合には、
該取出し口２６は不要であり、閉じておけば良
い。 尚、シヤツタ２７には、トラフ２８が連結され
ており、シヤツタ２７と連動してトラフ２８が上
下動し開放された取出し口２６に接続される構造
となつている。また、このシヤツタ２７は、第３
図ｂに示すように、縦長の長溝２９を二本有し、
容器１にねじ込まれた二本の締付ビス３０を長溝
２９に夫々貫通させることによつて上下動可能に
取付けられている。 次に作用を説明する。 造粒室２１に投入される原料粉末は、例えば、
当初の含水率（体積百分率）が15％程度のもので
ある。 まず、この原料粉体を造粒室２１に投入し、円
板２を回転する。この円板２の回転によつて該円
板２と容器１と周壁面１ａとの間で構成されるコ
ーナ部３２に集められ、固定的な容器１の内周壁
面１ａとの間の摩擦によつて螺旋状の循環流動を
起こして自己造粒を始める。このとき、円板２の
周縁から容器１の内周壁面１ａに沿つて噴き出さ
れる空気によつて、粉体は浮遊懸濁し回転中心側
へ巻き込まれる渦流を形成して自己造粒を助け
る。 粒状物は、回転する円板２の上において容器１
の内壁面１ａと接触して転動する間に周囲の粉体
を付着して生長するが、その粒径を大きくする場
合には、前記容器１の上部からノズル等により水
分を補給すればよい。この水分補給により最終含
水率は相当高いものとなる。 特に、本実施例では、円板２の回転は、駆動源
４からベルトV₁，V₂及び無段変速装置１５，１
６を介してプーリP₁，P₂に伝達される。 したがつて、前記円板２は、大径のプーリP₁
によりシヤフト５を介して回転され、ハウジング
１１は、小径のプーリP₂によりシヤフト６を介
して回転される。この場合、前記ハウジング１１
は、微調整ねじ１２により変位されているので、
このハウジング１１は、前記シヤフト５の中心よ
りずれた位置で回転することになる。 このため、前記円板２のボス部２ａは、前記シ
ヤフト５により回転されつつ、ハウジング１１及
び軸受８により規制を受け、同一平面では回転せ
ず、波打つように振動しつつ回転することにな
る。 したがつて、粒状物は、上下方向に飛び跳ねつ
つ円板２との衝突を繰り返しながら、つまり重力
を利用して円板２に衝突し、このとき周囲の粉体
を外周面に付着させつつ生長することになる。 このため、粒状物は芯まで均一に突き固められ
た固くて強いものとなる。 所望の粒径となつた粒状物は、容器周壁１ａの
取出し口２６からトラフ２８に順次溢れ出る。そ
して、所定の容器あるいは場所に搬出される。
尚、粒状物の粒径は、円板２の回転数と粉体量等
によつて決定されることから、所望とする粒径に
対応させて投入粉体量と円板回転数等を選択する
ことが好ましい。 なお、実験によれば、前記原料粉体の含水率
が、例えば、体積百分率で３〜５％程度のもので
あれば、原料粉体は浮遊懸濁し、仮に粒状化して
も極めて小さなものとなるが、粒状物の含水率が
前述のような15％程度のものであれば、比較的実
用に共し得る程度のものが得られ、前述したノズ
ル等を用いて散水し含水率をより高めれば、より
大きな流径の粒状物が得られることが判明してい
る。 ［実施例］ 原料粉体として、例えば約１〜4μ程度の粒径
を有する鉄鉱石粉と、約１〜5μ程度の粒径を有
するアルミナセメント粉を使用した場合について
説明する。 まず、混合機内で前記原料粉体0.8Kgに対して
含水率（体積百分率）15％の湿潤粉体をつくり、
これを造粒機に仕込む。 この造粒機の運転条件は、空気供給量700／
min、円板の回転数300rpm、ハウジング１１の
回転数425rpmとし、造粒中の湿潤粉体に対して
この二流体ノズルで霧状に散水を行なつた。この
結果、鉄鉱石粉とアルミナセメント粉に関する造
粒物の粒度と各粒度の分布は、以下のとおりとな
つた。

【表】

【表】 発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の造粒
装置によれば、原料粉体を回転させる円板を上下
方向に振動させつつ回転させ、造粒途中の粒を重
力落下によつて円板に衝突させつつ螺旋状に旋回
させながら円周方向に進行させることにより、粒
状物に衝突を繰り返し与えながら周囲の粉体を付
着させて生長させるので、芯まで均一に緊縮され
た固くて強い粒状物を造粒できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る造粒装置の一実施例を示
す一部切欠き正面図、第２図は円板部分の拡大縦
断面図、第３図は容器の取出し口及びシヤツタ部
分を示す図で、ａは横断平面図、ｂはその正面図
である。 １……容器、２……円板、２ａ……ボス部、４
……駆動源、５……回転用シヤフト、６……揺動
用シヤフト、７，８……球面軸受、１０……連結
ピン、１１……ハウジング、１２……微調整ね
じ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドラム容器の底部に円板を設け、該円板の回
   転によつて粉体原料を前記ドラム容器の周壁面と
   の間で螺旋状の循環流動させて粒状化する造粒装
   置において、前記円板を上下方向に振動させつつ
   回転させ、造粒途中の粒を重力落下によつて円板
   に衝突させつつ螺旋状に旋回させながら円周方向
   に進行させることを特徴とする造粒装置。