JPH0365250A

JPH0365250A - 遠心流動粉砕装置

Info

Publication number: JPH0365250A
Application number: JP19803889A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Kondo; 茂樹近藤; Yoshio Kono; 河野　芳生
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1989-08-01
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1991-03-20
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2553933B2

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】［産業上の利用分野］本発明は粉砕装置に関するものである。さらに詳しくは
、外周環および回転皿を備えており、装置内部に収容し
た鋼球またはセラミックスポール等の粉砕媒体を遠心流
動させて原料の粉砕を行なうようにした湿式の遠心流動
粉砕装置に関するものである。

［従来の技術］粉砕装置は、チューブミル、竪形ミルなど各種の形式の
ものがあるが、回転皿を上向きに配置し、この回転皿を
回転させることにより、内部に収容した鋼球またはセラ
ミックスポール等の粉砕媒体（以下、ポールという、）
を循環運動させて原料の粉砕ならびに摩砕を行なうよう
にした竪型ボールミルと通称されるものが知られている
。

古くから用いられているこの種の竪型ボールミルにおい
ては、粉砕ならびに摩砕作用が弱い、あるいは装置に投
入されたエネルギが粉砕ならびに摩砕作用以外に消費さ
れ易く、エネルギ効率が低いなどの問題があった。

そこで、本出願人は、次のごとき回転皿および固定環を
有する遠心流動粉砕装置を特許出願した（特願昭８０−
２６５３７９．６０−２６６８６７〜２６６８７２．６
１−９９７４５等）。

この回転皿は回転軸心が縦方向に向いていて、少なくと
も中央部分が下方に向かって拡径する皿面を有し、かつ
該皿面の縦断面が凹状に湾曲している形状の回転自在な
皿状のものである。

固定環は、少なくとも上部が上方に向かって縮径する内
壁面を有し、該内壁面の縦断面が凹状に湾曲している形
状であり、＃記回転血と同軸的に周設されて静止してい
る。

そして、遠心流動装置は、前記回転皿の皿面と固定環の
内壁面とが、回転皿と固定環との間の微小隙間を除いて
、連続的な円滑面に形成されている。

［発明が解決しようとする課題］ところが、被粉砕物が窒化硅素、炭化硅素等のセラミッ
クスや磁性材料、電子材料、あるいは顔ネ４．塗料の原
料となる微粉末の微粉砕に際して、例えば、１００ｇの
ものを０．５１Ｌ程度のサブミクロン微粉末を得るため
には、乾式の遠心流動粉砕装置では粉砕された微粉末同
志の凝集のために解砕等の余分な処理が必要で、サブミ
クロン粒子を安定的に得ることは非常に困難であった。

また、製品の粒径分布は大きな拡がりのあるものしか得
られず、サブミクロン粒子を中心として帽の狭い粒径分
布を得ることが困難であった。

［課題を解決するための手段］本発明の装置においては、以上の課題を解決して有効な
粉砕によるこれら砕料のサブミクロン粒子を多く得るた
めに、湿式粉砕方式とし、回転軸心が縦方向に向いてい
て、少なくとも中央部分が下方に向かって拡径する皿面
を有し、かつ該皿面の縦断面が凹状に湾曲している形状
の回転自在な円状の回転皿と、少なくとも上部が上方に向かって縮径する内壁面を有し
、該内壁面の縦断面が略凹状に湾曲している形状であり
、前記回転皿と同軸的に周設されて静止している固定環
とを具備し。

前記回転皿の皿面と固定環の内壁面とが、回転皿と固定
環との間の微小隙間を除いて、連続的な円滑面に形成さ
れている遠心流動粉砕装置であって、該回転皿の最底部近傍に透孔を設け、該回転皿外周部下面に被粉砕物の粉末を含有する固液二
相流体の移送用の循環羽根を設け、該回転皿の下側に前
記固液二相流体の容器および排出口を具備した構成とし
た。

［作用］本発明の遠心流動粉砕装置においては、被粉砕物に水等
の流体を加え、回転皿を鉛直軸心回りに回転するので、
粉砕の進行とともに生成される微粉末を含有する流体は
回転皿の最底部近傍に設けられた透孔より容器内へ移動
し、さらに回転皿の外周部下面に布設した循環羽根の攪
拌作用により容器の外周側へ移行し、回転皿と固定環の
間の微小隙間より上昇して循環流を形成する。

こうして、装置内の被粉砕物は時間の経過とともに微細
となり、一定時間経過後に所要の粉末粒径を有する製品
が得られる。

その後、回転皿の回転を停止して、容器の排出口より微
粉末を含有する流体を取り出して１回のバッチ運転が完
了する。

し実施例］以下、図面に基づいて本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の実施例装置の全体縦断面図、第２図は
本発明の他の実施例を示す要部縦断面図である。

第１図において、符号１は固定環、２は回転皿、３は回
転軸、４は軸受箱、５は軸継手、６は可変速電動機、７
はケーシング、８は被粉砕物の投入シュート、９は架台
、１０は容器、１１は排出口、１２は循環羽根、２３は
粉砕室を示す０回転皿２はケーシング７に固設された軸
受箱４内の軸受によって支承されて懸垂され、ケーシン
グ７の頂部に固設される可変速電動機６により回転駆動
される。

一方、回転側の最底部に約８ｍｍ径の透孔２ｍが円周複
数個等間隔に配設され、回転皿の最外周端と固定環との
間には０．５〜１ｍｍ程度の円環状の微小隙間２ｎが設
けられている。

そして、回転皿の下側には透孔２ａより落下した流体を
貯溜するための容器１０が固設され、円周１ケ所にその
流体の排出口１１が取りイ４けられている。

また、回転皿２と容器１０との間の空間には、回転皿２
の外周部下面に円周に亘って複数個等間隔に、例えば６
〜８枚の循環羽根１２が取りつけられ、回転皿２の回転
とともに前記空間内を旋回するようになっている。

また、第２図に示す本発明の他の実施例においては、回
転皿２は下側より軸受箱４の軸受４ａによって支承され
、回転軸３の駆動により回転される。

次に、第２図を参照して固定環ｌおよび回転皿２の構成
について詳細に説明する。

固定環ｌは軸心方向を鉛直方向にして設置された環形状
のものであり、高さ方向の中途部分（以下、中部という
、）ｌｂが最も拡径している。固定環ｌは、該中部１ｂ
から下方部分（以下、下部という、）１Ｃが下方に向か
ってわずかに縮径し、該中部から上方部分（以下、上部
という、）１ａは上方に向かって縮径している。したが
って、該固定環ｌの内壁面ＩＡは下部ＩＣから中部ｉｂ
に向かってわずかに拡径し、中部１ｂは略鉛直であり、
中部１ｂから上部１ａに向かって縮径する形状であり、
かつ、該内壁面ＬＡは縦断面が略凹状に湾曲している。

該内壁面は第１図のように直線であってもかまわない、
なお、固定環１の中部ｌｂの外周面にはフランジ２５が
突設され、該フランジ２５が容器１０の上端外周に突設
されたフランジ２６に載置され、ポルト２７により固定
されている。

回転皿２の皿面２Ａは、中央部分２ａでは下方に向かっ
て拡径する形状であり、該中央部分にひき続く中間部分
２ｂでは略々水平であり、該中間部分２ｂにひき続く外
周部分２Ｃでは上方に向かって拡径する形状である。こ
の皿面２Ａは全体として凹状に湾曲しており、前記固定
環ｌの内壁面１Ａと該皿面２Ａとは固定環１と回転皿２
との間の微小な隙間２ｎを除いて連続的な円滑面を猛威
している。

回転＠２の中央部分には尖頭のキャップ３０が装着され
、ポルト３１により止め付けられている。

回転皿２の中央部分には軸孔３２が穿設され、前記支持
ブロック３４の上端が該軸孔３２に嵌入されている。上
記ポルト３１の下端は該支持ブロック３４の上端に設け
られたピース３３に螺合されている。

なお、図示はしないが、固定環１の内壁面１Ａと回転皿
２の側面２Ａにはそれぞれライナが装着されている。

前記容器１０には空気等の気体の導入口３５が穿設され
、気体を導入して軸受箱４の冷却を行なこのように構成
された湿式の遠心流動粉砕装置による粉砕原料の粉砕工
程について次に説明する。

予め、粉砕室２０内には１例えば、球状のポールからな
る粉砕媒体が多数装入されている。まず、水などの液体
を一定比率で混合攪拌して調整された粉砕原料を投入シ
ュート８から装置内に投入する。回転皿２の回転に伴っ
て粉砕原料および粉砕媒体は固定環１の内壁面１Ａと皿
面２Ａとを循環する円運動（矢印Ｓ）と、回転皿２の軸
心回りの公転連動との合成による縄を絢うような螺旋運
動（遠心流動）を行ない、そのｎｎで粉砕原料の摩砕ま
たは剥ぎ取りを行なう。

すなわち、回転皿２を回転させると、粉砕媒体は遠心力
により外周方向に移動され、この速度エネルギによって
固定環ｌの内壁面１Ａを這い上り、その這い上る力が重
力より小さくなると該内壁面１Ａから離れて回転皿２の
皿面２Ａ上に落下する。

皿面２Ａ上に移動した粉砕媒体はこの皿面２Ａに沿って
再び固定環１へ向けて移動される。

また１回転皿２を回転させると、粉砕媒体は回転皿２の
回転速度よりも遅い速度で円周方向に公転する。したが
って、粉砕媒体は、前述のように皿面２Ａと内壁面ＩＡ
を循環する上下方向の円運動Ｓの他に、回転皿２の軸心
回りを回転する公転運動をも行ない、これらの二つの運
動を合成した縄を綱うような螺旋進行運動（遠心流動）
を行なう。

このように、粉砕媒体は回転皿２の円周方向への運動を
維持しつつ内壁面１Ａを這い上る運動を行なうのである
が、この内壁面ＬＡが固定されているとき、粉砕媒体の
円周方向速度（公転速度）および粉砕媒体の這い上り速
度との合成速度がそのまま内壁面ＩＡと粉砕媒体の速度
差になる。したがって、粉砕媒体と内壁面ＩＡとの速度
差は極めて大きなものとなり、内壁面ＩＡ上を移動する
際の粉砕媒体の作用による摩砕作用は著しく強いものと
なる。

さらに、内壁面ＩＡから離脱して皿面２Ａ上に着床した
粉砕媒体は、この皿面２Ａに沿って滑らかに転がり落ち
るので、皿面２Ａを転勤降下する際の連動により、内壁
面ＩＡを駆は上る際に得た位置エネルギを半径方向への
運動エネルギに変換することができるから、粉砕媒体に
一旦付与されたエネルギをいたずらに消費することなく
、剥離作用に有効に利用することができる。さらに、皿
面２Ａに沿って降下する際は、粉砕媒体はこの皿面２Ａ
と摺動するから、この降下運動中においても摩砕または
剥離が行なわれる。

一方、こうして粉砕された微粉末を含む固液二相流体は
粉砕室２０より透孔２ｍを経由して容器ｌＯ内へ入り、
回転皿の回転に随伴して旋回する循環羽根１２の作用に
より遠心力を与えられて、微小隙間２ｎを上昇して再び
粉砕室２０内へ戻る循環流を形成する。したがって、流
体は粉砕室２０の循環流Ｓと容器１０を経由する循環流
の２つの循環流を形威している。したがって、粉砕室２
０内の循環流のみの場合に比べて、流体と原料微粉末と
の混合が循環羽根による第２の循環流によって一層助長
され、混合がより均一に行なわれる結果粉砕効率が向上
するとともに、比較的粒度の揃った、幅の狭い粒径分布
の製品が得られる。

以上のように粉砕が進行するが、粉砕が終了後の材料の
排出については容器１０の排出口ｌｌより排出して１回
のバッチ運転を完了する。

なお、水等の流体と原料の重量比は、水：原料＝２二８
から水：原料＝８：２の間で原料の被粉砕性や最終製品
の粒度等を考慮して適当に選定する。

排出口の流体の中の粒子の分級には後続する湿式サイク
ロンや遠心分級機等が利用される。

［発明の効果］以上説明したように１本発明の湿式の遠心流動粉砕装置
においては、回転皿内の流体の回転皿内の循環流とは別
に、容器を経由する循環流を形威しであるので、流体と
微粉末との混合がより一層行なわれる結果混合が均一と
なるので、粉砕効率が向上するとともに粒径分布の狭い
粒の揃った製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例装置の全体縦断面図、第２図は他の実施
例を示す要部縦断面図である。１・・・・・・固定環、　　　　２・・・・・・回転皿
、２ｍ・・・透孔、　　　　　　２ｎ・・・微小隙間、
１Ａ・・・内壁面、　　　　　２Ａ・・・皿面、３・・
・・・・回転軸、　　　　４・・・・・・軸受箱、８・
・・・・・投入シュート、　９・・・・・・架台、１０
・・・・・・容器、　　　　　１１・・・・・・排出口
、１２・・・・・・循環羽根。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸心が縦方向に向いていて、少なくとも中央
部分が下方に向かって拡径する皿面を有し、かつ該皿面
の縦断面が凹状に湾曲している形状の回転自在な円状の
回転皿と、少なくとも上部が上方に向かって縮径する内
壁面を有し、該内壁面の縦断面が略凹状に湾曲している
形状であり、前記回転皿と同軸的に周設されて静止して
いる固定環とを具備し、前記回転皿の皿面と固定環の内壁面とが、回転皿と固定
環との間の微小隙間を除いて、連続的な円滑面に形成さ
れている湿式の遠心流動粉砕装置であって、該回転皿の最底部近傍に透孔を設け、該回転皿外周部下面に被粉砕物の粉末を含有する固液二
相流体の移送用の循環羽根を設け、該回転皿の下側に前
記固液二相流体の容器および排出口を具備したことを特徴とする遠心流動粉砕装置。