JPH08257315A

JPH08257315A - フィルタプレスによる脱水方法

Info

Publication number: JPH08257315A
Application number: JP7067499A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sakaguchi; 俊昭坂口
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1995-03-27
Publication date: 1996-10-08
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JP2818386B2

Abstract

(57)【要約】【目的】脱水工程の所要時間を短縮すること、脱水工程
の自動化を可能とすること、得られる脱水ケーキの硬度
のロット間のバラツキを極力抑制すること。【構成】フィルタプレスＡ，Ｂにターボポンプ４により
泥漿２を圧入し、圧力が所定の設定圧力（１）に到達し
たときにターボポンプ４の運転を停止するとともに、往
復ポンプ３による泥漿２の圧入を行い、圧力が所定の設
定圧力（２）に到達したときから所定の設定時間（１）
を経過したときに往復ポンプ３の運転を停止し、続いて
所定の設定時間（２）経過したときに脱水操作を終了さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス原料を湿
式混合して得た泥漿を脱水ケーキにするためのフィルタ
プレスによる改良された脱水方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、陶磁器の製造方法においては、通
常、原料の湿式混合粉砕、脱水、成形、乾燥、焼成の順
に行われるが、脱水工程では前工程の湿式混合粉砕によ
り得られた水分５０％程度の泥漿をフィルタプレスによ
り脱水して成形に適した２０％程度の水分を有する脱水
ケーキを得ている。このフィルタプレスは、慣用されて
いるもので、多数の対向して密接する濾過板からなり、
濾過板間の内部には、それぞれ濾過板に装着された２枚
の濾布の間が濾過空間とされて、そこに濾過板の中央か
ら泥漿が圧入され濾過空間に充填されるとともに、水分
が加圧により濾布を通じて脱水される。このようにして
濾過空間には脱水ケーキが形成されるものである。

【０００３】従来の手動操作により行われるフィルタプ
レスを使用した脱水方法を図２に基づき説明すると、ま
ず、泥漿圧入バルブ９１を開き、往復ポンプ３を運転し
て、泥漿タンク１の泥漿２をフィルタプレス７に圧入す
る。以後圧入が継続して脱水が進行するが、作業者は圧
力計１０を監視していて、圧力値と前回の脱水ケーキの
出来具合を参考にして、圧力値が１５〜２５Kg／cm²に
達したところで往復ポンプ３を停止して一定時間保持す
る。この場合、前記圧力計１０の圧力値は、往復ポンプ
の性質上脈動していて特定しにくいので、指針の振れを
見ながら長年の経験をもとに往復ポンプ３を停止するタ
イミングを定めていた。ついで、泥漿圧入バルブ９１を
閉じ、泥漿戻しバルブ９２を開くとともに、エアバルブ
９３を開き圧縮空気タンク８から空気を供給して、フィ
ルタプレス中心部の残留泥漿を泥漿タンク１へ返送して
から、エアバルブ９３、泥漿戻しバルブ９２を閉じて、
一連の脱水工程が終了する。その後にフィルタプレスの
濾過板を開板して脱水ケーキを取り出すようにしてい
る。

【０００４】脱水ケーキの硬度は、成形工程での作業の
難易程度および成形品の品質に決定的な影響を及ぼすも
のであるが、この硬度値は、上記の往復ポンプ３を停止
するタイミングをどのようにするかにかかっている。こ
のため、従来はフィルタプレスの運転時間を基準にした
り、脱水水分の量を計測してフィルタプレスの運転停止
時期を決める参考にしたりして作業者が手作業で調節し
ていたが、これといった決め手がなく、脱水工程を適切
に自動化することが困難であった。また、そのため、得
られる脱水ケーキの硬度は、フィルタプレスの脱水操作
毎に、３．５から７．５までのようにロット間のバラツ
キが生じていた。この場合の脱水ケーキの硬度は、実開
昭６３−１０９６３９号の考案「脱水ケーキの硬度測定
装置」のより測定された脱水ケーキの硬さの尺度であ
り、積層した数十枚の脱水ケーキの最上部から全体に徐
々に荷重を加え、耐力を超えて割れ目を生じて全体が崩
れ始める直前の最大荷重をもって脱水ケーキ全体の硬度
の代表値とするのである。

【０００５】また、このフィルタプレス工程において、
従来から常用されている往復ポンプは、高い吐出圧力が
可能であるので、高い圧力で水分を分離することが必要
なフィルタプレス工程には好適なものであるが、時間当
たり吐出量が低い基本的性質があるので、脱水工程の所
要時間が１回あたり１８０分程度を要するなど効率の点
から改良が望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、脱水工程の所
要時間を短縮する、脱水工程の自動化を可能とする、あ
るいは得られる脱水ケーキの硬度のロット間のバラツキ
を極力抑制するなどの目的を達成したフィルタプレスに
よる脱水方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、泥漿をフ
ィルタプレスにより脱水する方法であって、ターボポン
プにより泥漿を圧入した後、往復ポンプによりさらに泥
漿を圧入することを特徴とするフィルタプレスによる脱
水方法により解決することができる。また、泥漿をフィ
ルタプレスにより脱水する方法であって、往復ポンプに
より泥漿を圧入して、その泥漿の圧力が所定の設定圧力
（２）に到達したときから所定の設定時間（１）を経過
したときに往復ポンプの運転を停止し、続いて所定の設
定時間（２）経過したときに脱水操作を終了させること
を特徴とするフィルタプレスによる脱水方法により解決
することができる。

【０００８】さらに、前記のフィルタプレスによる脱水
方法において、往復ポンプにより泥漿を圧入するに先立
ち、フィルタプレスにターボポンプにより泥漿を圧入
し、その泥漿の圧力が所定の設定圧力（１）に到達した
ときにターボポンプの運転を停止するとともに、往復ポ
ンプによる泥漿の圧入を行うことを特徴とするフィルタ
プレスによる脱水方法によってより好ましく解決するこ
とができる。

【０００９】また、１台の往復ポンプにより複数のフィ
ルタプレスに泥漿圧入管を通じて泥漿を圧入するフィル
タプレスによる脱水方法において、各フィルタプレスの
泥漿の圧力が前記所定の設定圧力（２）に到達したとき
に時間のずれが生じた場合には、その後に前記所定の設
定時間（１）を経過したフィルタプレスについてその泥
漿圧入管を閉じて、もっとも遅れているフィルタプレス
が前記設定時間（１）を経過するまで待機させる請求項
２または３に記載のフィルタプレスによる脱水方法によ
って、同様に解決することができるのである。

【００１０】

【作用】請求項１の発明では、往復ポンプによる泥漿の
圧入に先立って、構造の相違により往復ポンプより吐出
量効率が数倍も高いターボポンプにより泥漿を圧入する
ので、脱水工程初期の所要時間を大幅に短縮することが
できる。このターボポンプは、ケーシング内で羽根車を
回転させ流体にエネルギーを与えるポンプで、遠心ポン
プ、斜流ポンプまたは軸流ポンプなどがあるが、いづれ
も使用できるものである。なお、これらのケーシングと
羽根車はセラミックス製とするか、その表面をゴムライ
ニング加工したものとして、磨耗金属などの有害物質が
泥漿に混入しないよう構成されたものが特に好ましい。

【００１１】請求項２の発明では、泥漿の圧力が所定の
設定圧力（２）に到達したときから所定の設定時間
（１）を経過したときに往復ポンプの運転を停止するよ
うにしているので、圧力が脈動する往復ポンプの加圧下
においても圧力検出器とタイマを用いて容易に自動化す
ることができるとともに、所定の設定圧力（２）に到達
したことを検出するタイミングの差異が平準化されて、
得られる脱水ケーキの硬度のロット間のバラツキを極力
抑制することが可能となる。

【００１２】請求項３の発明では、上記請求項１および
２の発明の利点をあわせ持つことができる。また、請求
項４の発明では、１台の往復ポンプにより複数のフィル
タプレスに泥漿を圧入するフィルタプレスによる脱水方
法において、各フィルタプレスの脱水状況を一致させる
ことができるので、各フィルタプレスから得られる脱水
ケーキの硬度の差異を極力抑制することが可能となる。

【００１３】

【実施例】次に、図１に示す１台の往復ポンプ３および
ターボポンプ４と２台のフィルタプレスＡ、Ｂを組み合
わせた脱水装置を用いた、磁器碍子用泥漿の脱水方法の
実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。先ず、フィ
ルタプレスＡ、Ｂの入口に設けられた泥漿圧入バルブ５
１Ａ、５１Ｂと、ターボポンプに付設された泥漿圧入バ
ルブ５４を開き、ターボポンプ４の運転を開始して、泥
漿タンク１中の泥漿２を上記各バルブを通じてフィルタ
プレスＡ、Ｂに圧入する。この場合、フィルタプレス
Ａ、Ｂの内部は空であるから泥漿は高速に、例えば６０
０L ／分の流量で圧入されるのである。フィルタプレス
Ａ、Ｂが、有効濾過板直径約７０cmの濾過板１２０枚程
度から構成される場合、圧入を開始してから約５〜７分
でフィルタプレスＡ、Ｂから滴下水が出始めるのが認め
られた。従来のようにこの段階の圧入を往復ポンプで行
う場合、往復ポンプの吐出量はせいぜい６０L ／分と少
ないことから、約４０分を要していたのに比較し、大幅
に所要時間を短縮できることになった。

【００１４】この実施例では、滴下水が出始めるタイミ
ングを泥漿の圧力に換算して予め所定の設定圧力（１）
を定めておき、ターボポンプ４の直後に設置した圧力検
出器６２がその設定圧力（１）に到達したことを検知し
たときに、ターボポンプ４の運転を停止するとともに、
泥漿圧入バルブ５４を閉じて往復ポンプ３の運転を開始
する。かくして、泥漿は往復ポンプ３により高圧下で圧
入され脱水が進行するのである。ここで、設定圧力
（１）は、低すぎても高すぎてもこの圧入時間は長くな
るから、ターボポンプ４の吐出圧性能を勘案して、圧入
時間が最も短時間となるよう予め設定すればよいが、こ
の実施例では３〜８Kg／cm²の範囲が適当であった。

【００１５】ついで、脱水が進行するに伴いフィルタプ
レスＡ、Ｂ内の圧力は高まるものであるが、ほぼ所定の
脱水ケーキが得られる直前の脱水状態に到達したときの
圧力を予め設定圧力（２）として定めておく。脱水が進
行してフィルタプレスＡ、Ｂの入口直前に設置した圧力
検出器６１Ａ、６１Ｂがこの設定圧力（２）に到達した
ことを検知したときにタイマー１１１Ａ、１１１Ｂを作
動させ、予め定めておいた設定時間（１）を経過すると
ともに、往復ポンプ３の運転を停止する。

【００１６】この実施例では、脱水工程の後期において
設定圧力（２）到達後に設定時間（１）を設けて往復ポ
ンプ３の運転を停止するので、ロット毎に設定圧力
（２）を検出するタイミングの差異があってもそれが平
準化されて、得られる脱水ケーキの硬度のロット間のバ
ラツキを極力抑制することが可能となる。その理由は、
往復ポンプによる圧入の初期には脱水ケーキの水分は急
激に低下するが、後期には低下率がなだらかになるた
め、ロット毎に設定圧力（２）を検出するタイミングの
差異が平準化されると思われる。このようなことからこ
の実施例では、得られた脱水ケーキの硬度は、従来３．
５から７．５までバラツキがあったものが、４．５〜
６．５の範囲内のものとなり約半分のバラツキとなっ
た。

【００１７】なお、上記の設定圧力（２）は、最終的に
得られる脱水ケーキの硬度を基準に予め設定すればよ
く、この実施例では、１５〜２５Kg／cm²の範囲が好ま
しく、さらに１６〜２１Kg／cm²の範囲が好適であっ
た。また、上記の設定時間（１）は、５〜４０分の範
囲、好ましくは１０〜３０分の範囲に定めればよい。

【００１８】また、上記の往復ポンプ３の運転を停止す
る操作において、主として濾布の新旧の程度、配管の不
均衡などからフィルタプレスＡ、Ｂの濾過の態様は全く
同一ではないので、両者が同時に設定圧力（２）に到達
することが少なく、結果として同時に設定時間（１）を
経過するケースも少ないのである。このようなときに
は、例えば、フィルタプレスＡがフィルタプレスＢより
も早く設定時間（１）を経過するときには、泥漿圧入バ
ルブ５１Ａを閉じてフィルタプレスＡへの圧入は停止さ
せるが、フィルタプレスＢへの往復ポンプ３による圧入
は継続させる。その後フィルタプレスＢが設定時間
（１）を経過したときに往復ポンプ３の運転を停止させ
るとともに、泥漿圧入バルブ５１Ａを開くのである。こ
の実施例のように、脱水工程の後期においてフィルタプ
レスＡ、Ｂの脱水の進行状態を同期化しているので、フ
ィルタプレスＡ、Ｂから得られる脱水ケーキの硬度の差
異が極力抑制されることになるのである。

【００１９】さらに、上記の往復ポンプを停止させた段
階において、タイマー１１２Ａ、１１２Ｂを作動させ
て、フィルタプレスＡ、Ｂを上記の状態のまま所定の設
定時間（２）を経過させるのである。この設定時間
（２）を経過後、泥漿戻しバルブ５２Ａ、５２Ｂを開
き、泥漿圧入バルブ５１Ａ、５１Ｂを閉じ、エアバルブ
５３Ａ、５３Ｂを開いて圧縮空気タンク８から圧縮空気
をフィルタプレスＡ、Ｂ内に供給して残留していた泥漿
をタンク１に返送する。そして、エアバルブ５３Ａ、５
３Ｂと泥漿戻しバルブ５２Ａ、５２Ｂを閉じて、この実
施例のフィルタプレスによる脱水方法は終了するのであ
る。

【００２０】この場合には、所定の設定時間（２）を経
過させることにより、フィルタプレスＡ、Ｂ内の圧力は
均一に分散され、脱水ケーキ中の水分がより均一化され
るのである。なお、設定時間（２）は、脱水ケーキ中の
水分の移動の難易度に応じて定めればよいが、２０〜４
０分の範囲内に選択するのがよい。このあとは、濾過板
を開板して脱水ケーキを取り出す工程に進むことにな
る。上記の段階の操作は、この実施例のように同時に行
ってもよいが、各フィルタプレス毎に個別に行ってもよ
い。

【００２１】また、本発明のフィルタプレスによる脱水
方法は、以上説明した一連の操作からなるものである
が、それぞれのバルブ、圧力検出器およびタイマー類の
作動をシーケンサで制御するように構成することは容易
であるので、全ての操作を自動化したものとして具体化
することができる。また、本発明では、上記実施例のよ
うに脱水ケーキの硬度をもって操作条件の基準とするほ
か、脱水ケーキの水分を基準としても同様な結果が得ら
れるものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明のフィルタプレスによる脱水方法
は、以上に説明したように構成されているので、脱水工
程の所要時間を短縮するとともに、脱水工程の自動化を
可能とし、あるいは得られる脱水ケーキの硬度のロット
間のバラツキを極力抑制することができるから、脱水ケ
ーキの品質とコストを改善する顕著な効果を奏する。よ
って本発明は従来の問題点を解消したフィルタプレスに
よる脱水方法として、その工業的価値が極めて大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いる脱水装置の概念図。

【図２】従来のフィルタプレスによる脱水方法に用いる
脱水装置の概念図。

【符号の説明】

Ａ、Ｂフィルタプレス、１タンク、２泥漿、３
往復ポンプ、４ターボポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】泥漿をフィルタプレスにより脱水する方
法であって、ターボポンプにより泥漿を圧入した後、往
復ポンプによりさらに泥漿を圧入することを特徴とする
フィルタプレスによる脱水方法。
【請求項２】泥漿をフィルタプレスにより脱水する方
法であって、往復ポンプにより泥漿を圧入して、その泥
漿の圧力が所定の設定圧力（２）に到達したときから所
定の設定時間（１）を経過したときに往復ポンプの運転
を停止し、続いて所定の設定時間（２）経過したときに
脱水操作を終了させることを特徴とするフィルタプレス
による脱水方法。
【請求項３】請求項２に記載のフィルタプレスによる
脱水方法において、往復ポンプにより泥漿を圧入するに
先立ち、フィルタプレスにターボポンプにより泥漿を圧
入し、その泥漿の圧力が所定の設定圧力（１）に到達し
たときにターボポンプの運転を停止するとともに、往復
ポンプによる泥漿の圧入を行うことを特徴とするフィル
タプレスによる脱水方法。
【請求項４】１台の往復ポンプにより複数のフィルタ
プレスに泥漿圧入管を通じて泥漿を圧入するフィルタプ
レスによる脱水方法において、各フィルタプレスの泥漿
の圧力が前記所定の設定圧力（２）に到達したときに時
間のずれが生じた場合には、その後に前記所定の設定時
間（１）を経過したフィルタプレスについてその泥漿圧
入管を閉じて、もっとも遅れているフィルタプレスが前
記設定時間（１）を経過するまで待機させる請求項２ま
たは３に記載のフィルタプレスによる脱水方法。