JPH0679672B2

JPH0679672B2 - 遠心流動粉砕装置

Info

Publication number: JPH0679672B2
Application number: JP927888A
Authority: JP
Inventors: 充池田; 幸二古谷
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-01-19
Filing date: 1988-01-19
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH01184047A

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。更に詳しくは、
外周環及び回転皿を備えており、装置内部に収容した鋼
球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、竪型ミル等各種の形式のも
のがあるが、回転皿を上向きに設置し、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等の粉砕媒体
（以下、ボールという。）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、或は装置に投入さ
れたエネルギーが粉砕ならびに摩砕作用以外に消費され
易く、エネルギー効率が低いなどの問題があった。

そこで、本出願人により、特願昭60-265379号等におい
て遠心流動粉砕装置と称される格段に高効率の粉砕装置
が提案された。

この遠心流動粉砕装置は、例えば第２図に概略的に示さ
れるように、回転皿１と、この回転皿１の外周を囲むよ
うに回転皿と同軸的に設置された外周環２とを備え、装
置内部にボール３を収容して構成されている。回転皿１
は、回転軸心が鉛直方向となるように設置されており、
かつ下方へ向って拡径する円錐形状とされている。そし
て、回転皿１の皿面Ｄ及び外周環の内壁面Ｅは、それぞ
れ凹に湾曲した鉛直断面形状となっている。更に、この
皿面Ｄと外周環の内壁面Ｅとは連続的な円滑面を形成し
ている。

このような遠心流動粉砕装置において回転皿１と外周環
２とで囲まれる粉砕室５内にボール３を収容し、粉砕さ
れる原料を投入すると共に、駆動軸６を介して回転皿１
を回転させる。そうすると、ボール３は遠心力により外
周方向に移動され、この速度エネルギーによって外周環
２の内壁面Ｅを這い上り、次いで該内壁面Ｅから離れて
回転皿１の皿面Ｄ上にほぼ接線方向に円滑に着床する。
皿面Ｄ上に移動したボールはこの皿面Ｄに沿って転動降
下し、かつ回転皿１の回転によって付与される遠心力に
よって再び外周環２へ向けて移動される。

また、回転皿１を回転させると、ボールは回転皿１の回
転速度よりも遅い速度で円周方向に公転する。従って、
ボールは、前述のように皿面Ｄと内壁面Ｅを循環する上
下方向の円運動の他に、回転皿１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
を綯うような螺旋進行運動（矢印Ａ）を行なう。（な
お、かかるボールの運動を、本明細書において遠心脈状
流動ということがある。）このように、ボールは回転皿１の円周方向への運動を維
持しつつ内壁面Ｅ上を這い上る運動を行なうのである
が、この内壁面Ｅが固定されているとき、ボールの円周
方向速度（公転速度）及びボールの這い上り速度との合
成速度がそのまま内壁面Ｅとボールの速度差になる。ま
た、内壁面Ｅが逆回転しているときには、速度差はさら
に大きくなる。従って、ボールと内壁面Ｅとの速度差
は、極めて大きなものとなり、内壁面Ｅ上を移動する際
のボールの粉砕ならびに摩砕作用は著しく強いものとな
る。

更に、内壁面Ｅから離脱して皿面Ｄ上に着床したボール
は、この皿面Ｄに沿って滑らかに転がり落ちるので、ボ
ールが皿面Ｄに衝突する際のエネルギーロスが極めて少
ない。更に、皿面Ｄを転動降下する際の運動により、内
壁面Ｅを駆け上る際に得た位置エネルギーを半径方向へ
の運動エネルギーに変換することができるから、ボール
に一旦付与されたエネルギーをいたずらに消費すること
なく、粉砕ならびに摩砕作用に有効に利用することがで
きる。更に、皿面Ｄに沿って降下する際は、ボールはこ
の皿面Ｄと摺動するから、この降下運動中においても原
料の摩砕が行なわれる。

このように、この種の遠心流動粉砕装置では、側面（外
周環の内壁面Ｅ）が固定面または逆回転面になっている
ので、ボール３と壁面Ｅとの円周方向速度差が大きくな
り、この側面部分における粉砕ならびに摩砕作用が著し
く大きくなる。

［発明が解決しようとする課題］特願昭60-265379号等で提案された遠心流動粉砕装置に
あっては、回転皿１と外周環２との合せ部に間隙４が存
在する。この間隙４からは空気等が粉砕室内へ導入さ
れ、この気流によって原料の落下が防止されるよう構成
されている。

ところが、遠心流動粉砕装置の運転の継続に伴って粉砕
原料が間隙４へ入り込み剪断作用を受けることにより、
間隙４の部分の摩耗が進行し、間隙が次第に大きくな
る。そうすると、気体の通過面積が大きくなる結果、該
間隙４を通過する気体の速度が小さくなり、原料がこぼ
れ落ちて損失となるおそれがある。

かかる対策として、特願昭60-265379号では、同号の図
面の第５図に示すように、回転皿の下面にスクレーパを
連設し、前記間隙から落下した粉粒体を寄せ集め、管路
を介して粉砕室内に再投入する対策を採っている。

しかしながら、このようなスクレーパによる寄せ集め方
式では取り残し量が多くなり、原料の損失が多くなり易
い。

また、粉砕する原料を異種のものに切り替える場合、前
の原料を装置内から全て排出しておく必要があるが、上
記の如く間隙からの落下分の取り残しがあると、これが
次の原料に混入してしまう。この混入を防ぐには、装置
を分解して内部の清掃を行なわねばならず、手間がかか
る。

［課題を解決するための手段］本発明の遠心流動粉砕装置は、上記特願昭60-265379号
等で公知とされた遠心流動粉砕装置において、さらに、外周環と回転皿との合せ部に形成された間隙の外側を囲
むように周設されており、該間隙を通して粉砕室内へ気
体を供給するための気体室と、該気体室内において前記間隙の下方に周設されており、
該間隙から落下する原料を受ける受け部材と、該気体室内の受け部材よりも上方側に連通されており、
受け部材へ落下した原料が気流搬送されて導入される粒
子の捕集装置と、該捕集装置にて捕集された粒子を粉砕室内へ戻す返送系
路と、を備えたものである。

［作用］かかる本発明の遠心流動粉砕装置において、装置内部の
ボールの運動及びそれに伴う粉砕作用は、前記公知の装
置と同様であり、回転皿を回転することによりボールは
前述の遠心脈状流動を行ない、原料の高効率の粉砕が行
なわれる。

この粉砕作動中に、原料の一部は粉砕室から前記間隙を
通って落下する。この落下した粉粒体は、受け部材に一
旦受け止められた後、あるいは受け止められることなく
そのまま気流搬送され、捕集装置に導入されて捕集され
る。捕集された粉粒体は再度粉砕室に投入される。

［実施例］以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例に係る遠心流動粉砕装置の断面
図である。符号１は回転皿であり、回転軸心が鉛直方向
に設置され、皿面にはライナ７が貼り付けられている。
この回転皿１は、下方に向って拡径する円錐形状とされ
ている。この回転皿１は、駆動軸６によって回転駆動さ
れる。

符号２は外周環であり、回転皿１の外周を囲むように回
転皿１と同軸的に周設されている。外周環２は上方に向
って縮径する形状のものであり、内周面にはライナ８が
貼り付けられている。この外周環２の下部と回転皿１の
外周縁部との合せ部にはわずかな（例えば最小ボール径
の10〜30％）間隙４があいている。

回転皿１の皿面Ｄと、外周環２の内壁面Ｅは、共に凹に
湾曲した鉛直断面形状とされており、かつ皿面Ｄと内壁
面Ｅとの接触部は滑らかに連続した面を形成している。

符号10は脚柱であって、ベアリング11を介して回転皿１
を枢支している。回転軸２は、減速機構等を介して電動
機等の原動装置（図示略）に連結されている。

外周環２の天井壁部分には原料の投入管12が設置されて
おり、かつこの天井壁の中央部分には開口13が設けら
れ、この開口13にダクト14が接続されている。

前記外周環２の下端部は下方に延在されてスカート部15
となっており、該スカート部15の内周側には、前記間隙
４の下方を被う気体室（本実施例では空気室）16が周設
されている。この気体室16は天井部が回転皿１の周縁部
で構成され、外周壁部がスカート部15で構成されてい
る。また、底面部はスカート部15から内方へ突設された
水平プレート17で構成され、内周壁部がリングプレート
18、19によって構成されている。リングプレート18は回
転皿１の下面に固着され該下面から下方に垂下してい
る。また、リングプレート19は水平プレート17に固着さ
れ、該水平プレート17から上方に立ち上げられている。
該リングプレート18、19は摺動自在に接しており、空気
室16内の気密を保持し得る構成となっている。

該空気室16内においては、前記間隙４の下方に受け部材
20が設けられている。この受け部材20はＬ字形断面形状
のものであり、スカート部15の内側面に固着されてい
る。

符号21は空気室16内に空気を供給するためのダクトであ
る。符号22は、受け部材20の底面部より若干上方に連通
された排気用のダクトである。

符号23はサイクロン等の粉粒体の捕集装置であり、ダク
ト22を介して空気室16内から粉粒体を含む空気が導入さ
れる。該捕集装置23には、捕集した粉粒体を投入管12に
送るための配管24が設けられている。

符号25はダクト14を介して粉砕室５内から粉粒体が気流
搬送されて導入される捕集装置であり、捕集物は製品と
される。これら捕集装置23、25にはダクト26、27を介し
て排風機28、29が接続されている。

このように構成された粉砕装置において、原料は投入管
12から粉砕室５内に投入される。回転皿１の回転に伴っ
てボール３は外周環２の内壁面と皿面とを循環する円運
動と、回転皿１の軸心回りの公転運動との合成による縄
を綯うような螺旋運動Ａを行ない、その間で原料の粉砕
を行なう。空気は、ダクト21、空気室16、間隙４を通っ
て粉砕室５内に流入し、粉砕によって生じた粉末を伴っ
て開口13からダクト14内に入る。この粉末は捕集装置25
にて捕集されて製品とされる。

また、間隙４から落下した粉粒体はそのまま直ぐに、又
は一旦受け部材20に受け止められた後、ダクト22から捕
集装置23に送られ、捕集される。そして、配管24及び投
入管12から再度粉砕室５内に投入される。

この装置は、例えば、200〜3000rpmで回転される。ま
た、ボールは３〜70mm程度の直径のものが好適である。

なお、上記実施例では排風機28、29が別個に設置されて
いるが、排風機を共通の１台のみとしても良い。この場
合には、例えばダクト26をダクト27の途中に接続し、各
ダクト26、27に排気風量調節用のダンパ等を設ければ良
い。

また、図示はされていないが、本発明においては外周環
の周囲をケーシングで囲み、該ケーシングと外周環との
間に空気室を周設すると共に、外周環（及びライナ）に
通気口を開設し、該通気口を通して粉砕室内に空気を吹
き込むようにしても良い。なお、回転皿に通気口を設け
ても良い。

さらに、本発明では外周環を回転皿と逆方向に回転する
ようにしても良い。

［発明の効果］以上の実施例からも明らかな通り、本発明の遠心流動粉
砕装置は、外周環と回転皿との間隙からの落下物を確実
に回収して粉砕室へ再投入できるので、原料の歩留りが
高い。また、本発明の遠心流動粉砕装置は、この間隙か
らの落下物が受け部材によって受け止め可能であるの
で、余分な部分に広がらず、異なった原料に切り替える
場合に粉砕装置内の原料を簡単に取り除くことができ、
異種原料への混入が防止される。

なお、本発明の遠心流動粉砕装置によれば、古くから使
われてきた竪型粉砕機に比べ粉砕効率を大幅に高め、か
つ粉砕に要する動力原単位（例えば電力原単位）を大幅
に減少させることも可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る遠心流動粉砕装置の断面
図、第２図は従来の遠心流動粉砕装置の概略的な断面図
である。１……回転皿、２……外周環、３……ボール、４……間隙、５……粉砕室、12……投入管、 16……空気室（気体室）、 20……受け部材、23、25……捕集装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸心が鉛直方向に設置されており、下
方へ向かって拡径する円錐形状を有し、駆動装置によっ
て回転される回転皿と、上方へ向って縮径する環形状を有し、前記回転皿の外周
を囲むように前記回転皿と同軸的に周設され、静止もし
くは前記回転皿と逆方向に回転駆動する外周環と、を具
備した粉砕装置において、前記外周環と回転皿との合せ部に形成された間隙の外側
を囲むように周設されており、該間隙を通して粉砕室内
へ気体を供給するための気体室と、該気体室内において前記間隙の下方に周設されており、
該間隙から落下する原料を受ける受け部材と、該気体室内の受け部材よりも上方側に連通されており、
受け部材へ落下した原料が気流搬送されて導入される粒
子の捕集装置と、該捕集装置にて補集された粒子を粉砕室内へ戻す返送系
路と、を備えたことを特徴とする遠心流動粉砕装置。