JPH06277554A - 微粒化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハンマ粉砕、衝撃粉砕、パワ−自己研削を１
つに統合し、材料の中間粉砕、微粉砕、研削を同時に行
うこと。また、微粒度を改善すると共に、未完成の製品
を高速渦流により選別システムに移送できるようにする
こと。 【構成】 材料入口１１と材料出口１０との間に研削チ
ャンバ５が形成され、ベアリングが底部１２に設けら
れ、モ−タ駆動される軸２が上記ベアリングに支持され
て上記研削チャンバ５内に延び、円錐プレ−ト３の頂部
が上記軸２に取り付けられ、２つ以上のラジアルブレ−
ドもしくはラジアルハンマプレ−ト４が上記円錐プレ−
ト５の内面に取り付けられ、粒子選別器６が設けられ、
エアブロア７が設けられ、上記エアブロア７と研削チャ
ンバ５を結ぶエアダクト８が設けられるタイプの微粒化
装置において、上記エアダクト８のエアベント９を上記
円錐プレ−ト３の上方に設けた微粒化装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は微粒化装置に係り、特に
中程度の大きさの材料を極めて小さい粒子に微粒化する
ための微粒化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
原料を製品にするための鉱石粉砕・研削プロセスには、
粗粉砕、中間粉砕、微粉砕及び研削といった幾つかのス
テップが必要であった。ハンマ粉砕機械と衝撃粉砕機械
は、一般に、中間粉砕と微粉砕に用いられる。ボ−ルミ
ルとロ−ラミルは研削に用いられる。従って、中間粉
砕、微粉砕及び研削のために、種々の機械を用い、種々
のステップを行わなければならず、また、多くの研削媒
体を消費しなければならない。

【０００３】米国特許第４、１７６、７９５号に開示さ
れたパワ−自己研削機械は、材料を押すために垂直隔離
部材により分割されたボ−ル状ロ−タと共に取り付けら
れた垂直軸を有している。未完成の粉砕材料と水が研削
チャンバに入れられる。上記軸が上記ボ−ル状ロ−タを
駆動して高速回転させると、材料の自己研削が始まり、
粉砕された材料は水と混合して粘度のある（どろどろし
た）液体になり、種類分けシステムに流れて行く。

【０００４】米国特許第３、３０３、８９５号に開示さ
れた粉砕装置は、垂直軸に取り付けられた円錐状プレ−
ト（コ−ン）を有している。このプレ−トの表面により
鉱石をハンマリングするためのフランジが設けられてい
る。エアマウス（ａｉｒ ｍｏｕｔｈ）が円錐状プレ−
トの下に設けられている。粉砕作業中は、プレ−ト面の
フランジが鉱石に衝突して鉱石を粉砕し、エアマウスか
らの空気流が粉砕鉱石を研削機の上部の粒子選別器に移
送する。

【０００５】米国特許第４、９０５、９１８号に開示さ
れた自己研削プロセス用のパワ−自己研削装置はエアベ
ント（チャンバの水平底部に対してある角度を形成して
いる）を有し、このエアベントにより、チャンバ底部近
傍に未完成の粉砕鉱石を吹き飛ばしている。エアベント
からの高速空気流により未完成の粉砕鉱石を吹き飛ばす
ことにより、自己研削が行われる。

【０００６】本発明の目的は、ハンマ粉砕と衝撃粉砕と
パワ−自己研削とを１つに統合し、材料の中間粉砕と微
粉砕と研削とを同時に行うことができ、微粒度を改善で
き、未完成の製品を高速渦流により選択（選別）システ
ムに移送することができる微粒化装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段、作用及び発明の効果】本
発明によれば、材料入口と材料出口との間に研削チャン
バが形成され、ベアリングが底部に設けられ、モ−タ駆
動される軸が上記ベアリングに支持されて上記研削チャ
ンバ内に延び、円錐プレ−トの頂部が上記軸に取り付け
られ、２つ以上のラジアルブレ−ド（径方向ブレ−ド）
もしくはラジアルハンマプレ−トが上記円錐プレ−トの
内面に取り付けられ、粒子選別器が設けられ、エアブロ
アが設けられ、上記エアブロアと研削チャンバを結ぶエ
アダクトが設けられるタイプの微粒化装置において、上
記エアダクトのエアベントを上記円錐プレ−トの上方に
設けたことを特徴とする微粒化装置が提供される。

【０００８】好ましくは、上記エアダクトは上記研削チ
ャンバの回りに設けられ、２つ以上のエアベントを介し
て研削チャンバに連通し、また、研削チャンバの内壁周
部のある点（この点を上記エアベントの中心線が通過す
る）において垂直線とエアベントの中心線との間の角度
が鋭角になっている。上記角度は６０度より大きい方
が、また、できるだけ９０度に近い方がよい。エアベン
トは研削チャンバの内壁周部に沿って均一に分散配置さ
れることが望ましい。自己研削を行うためには、空気流
が高速度で研削チャンバに流入することが望ましい。空
気流の速度は、円錐プレ−トの最大周部における接線速
度より速いか、少なくともそれに近い速度であることが
望ましい。

【０００９】また、上記エアダクトが上記円錐プレ−ト
の上方から研削チャンバに連通することが望ましい（例
えば、研削チャンバの頂部から）。エアダクトのエアベ
ントは円錐プレ−トのすぐ上に位置して円錐プレ−トに
対向し、エアベントから円錐プレ−トの頂部までの距離
は研削チャンバの長さの１／５以下とすることが望まし
い。

【００１０】処理された鉱石のモ−メントを上昇させ、
温度が高くなりすぎないようにし、機械の磨耗を抑える
ためには、円錐プレ−トの最大周部における接線速度を
３０−５０ｍ／ｓｅｃをすることが望ましい。

【００１１】鉱石の自己研削のために充分なスペ−スを
確保するためには、円錐プレ−ト頂面と材料入口との間
の研削チャンバの長さと、研削チャンバの直径との比を
１／２より大きくすることが望ましい。

【００１２】未完成の粉砕鉱石が回転する円錐プレ−ト
と研削チャンバ底部との間のスペ−スから落ちないよう
にするために、また、上記プレ−トがブロックされない
ようにするために、２つ以上の溝が円錐プレ−トの母線
に沿って設けられ、各溝にストライクオフボ−ドが設け
られる（ストライクオフボ−ドが円錐プレ−トと研削チ
ャンバ底部との間のスペ−スに延びる）。

【００１３】本発明の効果は、円錐プレ−トのハンマプ
レ−トにより円錐プレ−トが粉砕鉱石に高速度で衝突す
ると共に、未完成の鉱石が大きな遠心力を有するように
なり、また、未完成の鉱石と空気流とが周部に沿った大
きな接線速度と大きな垂直速度とを有するようになるの
で、高速回転渦流が形成され自己研削が可能になること
である。したがって、本発明によれば、技術的プロセス
を少なくし簡略化することができ、鉱石の中間及び微粉
砕・研削を統合化することができ、装置やエネルギ源の
コストを削減でき、製品の純度や品質を改善することが
できる。

【００１４】

【実施例】以下に，本発明の構成及び特徴をより良く説
明するために、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１５】添付図面において、１はモ−タ、２は軸、
３は円錐プレ−ト、４はハンマプレ−ト、５は研削チャ
ンバ、６は粒子選別器、７はエアブロア、８はエアダク
ト、９はエアベント、１０は材料出口、１１は材料入
口、１２は研削チャンバの底部、１３は溝、１４はスト
ライクオフボ−ド、１５はスペ−スである。

【００１６】図１及び図４を参照すると、円錐プレ−ト
３は鉱石材料を収容することができる遠心プレ−トであ
り、この円錐プレ−ト３は垂直軸２の回りに回転するこ
とができる。円錐プレ−ト３の形状は裁頭円錐形を反転
したものである。底部１２には、円錐プレ−ト３の小さ
い方の端部の所で固定されている。円錐プレ−ト３は研
削チャンバ５の下部に位置しており、軸２に取り付けら
れている。軸２はモ−タ１により駆動される。また、材
料の入口１１及び出口１０、粒子選別器６、エアル−プ
用エアダクト８（図１）もしくは中央エアダクト８（図
４）、研削チャンバの底部１２と粒子選別器６との間に
形成された研削チャンバ５、エアダクト８に接続された
エアブロア７、高速空気流が流れることができるエアダ
クトのエアベント９が設けられている。エアベント９を
通過した高速空気流は研削チャンバ５に流入する。

【００１７】図２、図５及び図６を参照すると、４つの
ハンマプレ−ト４が円錐プレ−ト３の内面の周方向に沿
って均一に配置されている。各ハンマプレ−ト４は母線
に沿って、且つ、円錐プレ−ト３の内面に垂直な方向に
延びている。ハンマプレ−ト４は着脱自在である。

【００１８】図５、図６及び図７を参照すると、溝１３
が円錐プレ−ト３の母線に沿って設けられている。溝１
３に固定されたストライクオフボ−ド１４は矩形上の金
属板であり、その一面が溝１３の側部に固定され、他面
が半くさび形状をしている。この半くさび形状の他面
は、円錐プレ−ト３と研削チャンバの底部１２との間の
スペ−ス１５に延びている。この部分により、円錐プレ
−ト３の回転中にストライクオフボ−ド１４が研削チャ
ンバの底部１２に入ることが防止される。円錐プレ−ト
３が回転し鉱石材料を押すと、円錐プレ−ト３と研削チ
ャンバの底部１２との間のスペ−ス１５に落下する鉱石
材料は、ストライクオフボ−ド１４により溝１３を介し
て円錐プレ−ト３の頂面（内面）に押し戻される。した
がって、円錐プレ−ト３と研削チャンバの底部１２との
間のスペ−ス１５が鉱石材料により詰まってしまうこと
はない。

【００１９】図１、図２、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を
参照すると、粒子選別器６が円筒状の研削チャンバ５の
頂部に設けられている。振るい分けされた製品が材料出
口１０を通って運び出される。研削チャンバ５の壁面に
は材料入口１１が設けられている。エアベント９の断面
は半円形か矩形であり、研削チャンバ５の外壁を水平に
囲んでいる。研削チャンバ５の壁部にはエアベント用の
開口部が設けられているので、エアダクト８は研削チャ
ンバ５と連通することができ、空気が研削チャンバ５に
流入することができる。研削チャンバ５の内壁周部のあ
る点（エアベントの中心線が通過する点）における垂線
とエアベント９の中心線との角度は鋭角である。この角
度は９０度に近いほど良い。そのような角度にすると、
エアベント９からの空気流は研削チャンバ５の内壁の接
線方向に近付くので、内壁の作用により渦が生成され
る。エアベント９は円筒状の研削チャンバ５の壁の周部
に沿って均一に分散配置されている。エアベント９の数
は一般に１乃至８であるが、最適な数は６乃至８であ
る。円錐プレ−ト３はハンマプレ−ト４と共に研削チャ
ンバ５の下部に位置しており、軸２に取り付けられてい
る。プレ−トの外エッジにおける円錐プレ−ト３の直線
速度は９ｍ／ｓｅｃより速い方が良い。本実施例におけ
る速度は３０−５０ｍ／ｓｅｃである。

【００２０】図４を参照すると、屈曲ダクト８が研削チ
ャンバ５の上方から研削チャンバ５内へ延びている。エ
アベント９は円錐プレ−ト３のすぐ上に位置して円錐プ
レ−ト３に対向している。空気流が研削チャンバ５に流
入し、ハンマプレ−ト４が設けられた円錐プレ−ト３内
に入ると、高速度の渦が生成される。

【００２１】図６及び図７を参照すると、円錐プレ−ト
３と研削チャンバの底部１２との間のスペ−ス１５に未
完成の粉砕鉱石材料が落下し円錐プレ−ト３がブロック
されないようにするために、２つ以上の溝１３が円錐プ
レ−ト３の母線に沿って設けられていると共に、ストラ
イクオフボ−ド１４が各溝１３に固定されている。スト
ライクオフボ−ド１４は円錐プレ−ト３と研削チャンバ
の底部１２との間のスペ−ス１５に延びている。

【００２２】本発明の動作原理は以下の通りである。

【００２３】材料入口１１から研削チャンバ５に移送さ
れる大きな粒子の原料は、先ず、高速度でハンマプレ−
ト４により粉砕され、粉砕材料は研削チャンバ５の壁部
に向かって飛散し、再びに壁に衝突する（中間粉砕及び
微粉砕が完了）。粉砕材料は大きな運動エネルギを持っ
て研削チャンバ５の内壁を螺旋状に上昇し、自己研削さ
れる。大きな粒子の材料の速度は次第に減速し、材料は
壁部から離れ、底部からの上昇材料に補助されながら降
下する。材料は円錐プレ−ト３の表面に落下すると、再
び衝撃を受け投げ出される。そして、材料は小さな粒子
に研削されるまで円軌道で動く。小さな粒子は渦の力に
よって壁に沿って螺旋状に上昇し、微粒化がさらに進
む。空気流により運ばれる小さな粒子は粒子選別器６と
材料出口１０を通過し、最終的に選別システムに至る。

【００２４】実験によれば、本発明の微粒化装置は中間
粉砕と微粉砕と研削と粒子選別とを１つに統合する作用
を有するので、処理手順及びプロセスの流れを短縮・簡
素化することができる。特に、粉砕の研削に対する比率
は高くなる。一般に、供給用の鉱石の塊は１５０ｍｍで
ある（最大２５０ｍｍ）。これとは対照的に、ボ−ルミ
ルや振動ミルの供給用鉱石の塊は２０−４０ｍｍであ
る。本発明により得られる製品の粒度は６０−３２５メ
ッシュ（粒子の単位であり、シフタの１平方インチの穴
の数に相当）にすることができ、出力は１−５トン／時
間である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ル−プエアダクトを有する微粒化装置の構造の
概略図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図３】エアベントと研削チャンバとの連結を概略的に
示す図。

【図４】中央ダクトを有する微粒化装置の構造の概略
図。

【図５】ストライクオフボ−ドを有する円錐プレ−トの
平面図。

【図６】図５のＢ−Ｂ線矢視断面図。

【図７】図６のＣ−Ｃ線矢視断面図。

【符号の説明】

１ モ−タ ２ 軸 ３ 円錐プレ−ト ４ ハンマプレ−ト ５ 研削チャンバ ６ 粒子選別器 ７ エアブロア ８ エアダクト ９ エアベント １０ 材料出口 １１ 材料入口 １２ 研削チャンバの底部 １３ 溝 １４ ストライクオフボ−ド １５ スペ−ス

フロントページの続き (72)発明者 ワン・ズィキアン 中華人民共和国・フーベイ プロヴィン ス・ウーハン シティ・ナンバー14 ルオ シ ロード（無番地)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料入口と材料出口との間に研削チャン
   バが形成され、ベアリングが底部に設けられ、モ−タ駆
   動される軸が上記ベアリングに支持されて上記研削チャ
   ンバ内に延び、円錐プレ−トの頂部が上記軸に取り付け
   られ、２つ以上のラジアルブレ−ドもしくはラジアルハ
   ンマプレ−トが上記円錐プレ−トの内面に取り付けら
   れ、粒子選別器が設けられ、エアブロアが設けられ、上
   記エアブロアと研削チャンバを結ぶエアダクトが設けら
   れるタイプの微粒化装置において、上記エアダクトのエ
   アベントを上記円錐プレ−トの上方に設けたことを特徴
   とする微粒化装置。
2. 【請求項２】 上記エアダクトが上記研削チャンバの回
   りに設けられ、上記エアダクトが２つ以上のエアベント
   を介して上記研削チャンバに連通し、上記研削チャンバ
   の内壁周部のある点（この点を上記エアベントの中心線
   が通過する）において垂直線と上記エアベントの中心線
   との間の角度が鋭角であることを特徴とする請求項１記
   載の微粒化装置。
3. 【請求項３】 上記エアベントが上記研削チャンバの内
   壁周部に沿って均一分散配置されることを特徴とする請
   求項２記載の微粒化装置。
4. 【請求項４】 上記エアダクトが上記円錐プレ−トの上
   方から研削チャンバに連通し、上記エアベントが上記円
   錐プレ−トのすぐ上に位置して上記円錐プレ−トに対向
   することを特徴とする請求項１記載の微粒化装置。
5. 【請求項５】 上記エアベントと上記円錐プレ−トの間
   の距離が上記研削チャンバの長さの１／５以下であるこ
   とを特徴とする請求項４記載の微粒化装置。
6. 【請求項６】 上記エアベントにおける空気の速度が、
   ３０−５０ｍ／ｓｅｃであることを特徴とする請求項２
   または３記載の微粒化装置。
7. 【請求項７】 上記円錐プレ−トの外部エッジにおける
   上記円錐プレ−トの直線速度が３０−５０ｍ／ｓｅｃで
   あることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
   の微粒化装置。
8. 【請求項８】 上記円錐プレ−トの頂面から上記材料入
   口までの上記研削チャンバの長さと、上記研削チャンバ
   の直径との比が１／２より大きいことを特徴とする請求
   項１乃至６のいずれかに記載の微粒化装置。
9. 【請求項９】 ２つ以上の溝が上記円錐プレ−トの母線
   に沿って設けられ、各溝にストライクオフボ−ド（ｓｔ
   ｒｉｋｅ−ｏｆｆ ｂｏａｒｄ）が設けられ、上記スト
   ライクオフボ−ドが上記円錐プレ−トと上記研削チャン
   バの底部との間のスペ−スに延びることを特徴とする請
   求項１乃至８のいずれかに記載の微粒化装置。