JPH10137609A - 横型超微粒ミルの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横型超微粒ミルの運転方法に関し、粉砕処理
能力、効率を向上させる。 【解決手段】 外筒１、内筒２をモータ５，６により回
転数、回転方向を任意に回転させ、内部に粉砕ボール３
を挿入し、攪拌翼４で攪拌し、粉体又はスラリーを粉砕
する横型超微粒ミルにおいて、粉砕ボール３は径の異な
った２種のボール（例えば、１０mmφ＋８mmφ、あるい
は１０mmφ＋６mmφ）を用いて粉砕するので、粉砕時間
が短縮され、動力も少く、従来の１０mmφのボールのみ
の場合と比べ、粉砕効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超微粉体製造に適
用され、乾式及び湿式粉砕を行う横型超微粒ミルの運転
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に横型超微粒ミルを回分式粉砕にて
用いる場合の内部断面図を示す。図において、横型超微
粒ミルは、ＵＦ（Ultra Fine) ミルとも称し、１は回転
可能な外筒、２は内筒で、外筒１内で回転可能に配置さ
れている。３は粉砕ボール、４は外筒１及び内筒２内周
にそれぞれ設けられた攪拌翼、５は外筒１を回転させる
モータ、６は内筒２を回転させるモータである。

【０００３】上記のように、ＵＦミルは主として、任意
の回転数、回転方向にて回転可能な外筒１と内筒２、及
びそれらの間隙に充填された粉砕ボール３にて構成され
ている。粉砕ボール３の間隙に、乾式粉砕の場合は乾粉
が、湿式粉砕の場合は乾粉と溶媒（水もしくは油）が充
填され、外筒１のモータ５による回転、内筒２のモータ
６による回転、及び内，外筒にそれぞれ設けられた攪拌
翼４により発生する剪断力をボールを介して粉体に加
え、効率的な微粉砕が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来のミルにお
いては、数ミクロンからサブミクロンまでの微粉砕を行
う場合、より小さいボールが粉砕効率が高い事が広く知
られている。これまでＵＦミルでは、６〜１０mmφの単
一直径を有するボールを用いていたが、更に小径のボー
ルを用いることで、現状の粉砕効率を向上させることが
可能と予想された。

【０００５】しかしながら小さいボールを用いると、ミ
ル内部の狭窄部にボールが噛み込むため製造精度の向上
が必要となったり、粉砕原料粒径が大きいもの（例えば
３mmのボールで７mmの原料を粉砕するなど）の粉砕が困
難となりミル粉砕原料粒径を現状より小さくする事前粉
砕が必要となる、等の不具合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために、次の（１），（２）の手段を提供す
る。

【０００７】（１）回転可能で攪拌翼を装着した内筒及
び外筒を有し、同内，外筒の間隙に粉砕ボールを充填
し、同内筒及び外筒を任意の回転数、回転方向に回転さ
せ、供給された粉体又はスラリーを粉砕して連続排出さ
せる横型超微粒ミルの運転方法において、前記粉砕ボー
ルは異なる大きさのボールを配合したことを特徴とする
横型超微粒ミルの運転方法。

【０００８】（２）上記（１）において、前記内筒及び
外筒には水冷ジャケットを装備し、粉体又はスラリーの
粉砕熱を冷却しながら連続排出することを特徴とする横
型超微粒ミルの運転方法。

【０００９】本発明の（１）の運転方法においては、異
なる直径を有するボールを配合させる事により、粉砕ボ
ールの充填構造が密になり、ミル攪拌エネルギの伝達効
率が向上するようになり、更に、ミル内部の狭窄部やミ
ル入口粒径への制約を新たに設けることもなく、粉砕効
率を向上させることを可能とした。又、（２）において
は、上記運転方法が内筒，外筒を水冷する場合の横型超
微粒ミルにも適用され、同様に粉砕効率を向上させるこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態に係
る横型超微粒ミルの運転方法について図面に基づいて具
体的に説明する。本発明の運転方法は、従来用いられて
いる図１に示す横型超微粒ミルにおいて、ミル内部に充
填する粉砕ボールを異なる直径を有するボールの配合と
して、従来の単一径の粉砕ボールを用いる場合に比べて
粉砕性能を良くするようにした運転方法である。

【００１１】図１は横型超微粒ミルにおける粉砕ボール
を、１０mmφのみ（記号丸印で示す）、及び１０mmφと
８mmφのボールを配合（記号三角印で示す）、及び１０
mmφと６mmφのボールを配合（記号四角印で示す）、
等、ボールの条件を変化させ天然鉱石を湿式回分式粉砕
した結果の比較を示し、（ａ）は粉砕時間比と平均粒子
径の関係、（ｂ）は粉砕時間比と正味動力原単位比との
関係をそれぞれ示している。なお、ボールの配合はそれ
ぞれ重量割合で５０％：５０％とした。

【００１２】図１に２．５μm の同一平均粒子径での粉
砕時間比、正味動力原単位を数値で記入しているが、図
１からの読み取り値を次の表１に粉砕結果比較として示
す。図１から異なる直径のボールを配合させることによ
り、同一粉砕平均粒径までの粉砕時間の短縮比が可能で
あることがわかる。

【００１３】

【表１】

【００１４】上記の表１に示すとおり、１０mmφのみの
場合と比較し、１０mmφ＋８mmφ、１０mmφ＋６mmφの
粉砕時間が短縮されており、これにより、同一容積のミ
ルでの処理量（単位粉砕容量）が、現状に比べ２５〜３
５％向上が可能となった。

【００１５】またボール配合により、ボール径が全体的
に小さくなっても、粉砕粉中の粗粒分の残存（表１中の
１mm↑(wt%) ）も、直径の大きなボールで粉砕した場合
と同等である。従って、同一平均粒子径での粉砕粉の粒
度分布もほぼ同等であることがわかる。また粉砕原料粒
径への制約も現状通りで問題ない事もわかった。

【００１６】さらに、単位重量の粉砕原料を目標粉砕平
均粒子径まで粉砕するのに要する電力値、つまり動力原
単位（ kＷh/Ｔ）も、配合ボール粉砕の方が小さくなっ
ている。これは、異なる直径のボールを配合させること
で充填構造が密となり、ミルの攪拌エネルギの伝達効率
が向上した結果であると指定される。

【００１７】なお、上記に説明の運転方法は、図１に示
すように外筒１、内筒２をモータ５，６により任意の回
転数、回転方向に回転させ、供給された粉体又はスラリ
ーを粉砕して連続排出させる横型超微粒ミルにおいて、
粉砕ボールを異なる大きさのボール配合としたものであ
るが、この横型超微粒ミルの内筒，外筒に水冷ジャケッ
トを装備し、粉体又はスラリーの粉砕熱を効率良く冷却
しながら粉砕物を連続排出するミルの運転方法としても
当然適用することができ、同様の効果を有するものであ
る。

【００１８】又、上記の実施の形態においては、１０mm
φと８mmφ及び１０mmφと６mmφのように、２種類の直
径のボールを用いた例で示したが、３種類のボールを用
いると粉砕動力は多少増加するが、粉砕能力が向上す
る。

【００１９】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は回転可能で攪拌翼を装着した、内筒及び外筒を有し、
内，外筒の間に粉砕ボールを充填して粉体又はスラリー
を粉砕する横型超微粒ミルの運転方法において、粉砕ボ
ールを異なる直径を有する配合として運転する方法、
又、この運転方法を内，外筒を水冷しながら粉砕するミ
ルにも適用することも提供するので、粉砕ボールの充填
構造を密にしエネルギ伝達効率を向上させることで、従
来の単一直径ボールを用いるミルの運転方法と比較し
て、粉砕処理能力、及び粉砕エネルギ効率を大幅に向上
させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る横型超微粒ミルの
運転に適用したボール配合条件と天然鉱石粉砕結果の図
で、（ａ）は粉砕時間比と正味動力原単位比との関係
を、（ｂ）は粉砕時間比と平均粒子径の関係をそれぞれ
示す。

【図２】本発明の運転方法が適用される横型超微粒ミル
の断面図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ２ 内筒 ３ 粉砕ボール ４ 攪拌翼 ５，６ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 五輪麿 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能で攪拌翼を装着した内筒及び外
   筒を有し、同内，外筒の間隙に粉砕ボールを充填し、同
   内筒及び外筒を任意の回転数、回転方向に回転させ、供
   給された粉体又はスラリーを粉砕して連続排出させる横
   型超微粒ミルの運転方法において、前記粉砕ボールは異
   なる大きさのボールを配合したことを特徴とする横型超
   微粒ミルの運転方法。
2. 【請求項２】 前記内筒及び外筒には水冷ジャケットを
   装備し、粉体又はスラリーの粉砕熱を冷却しながら連続
   排出することを特徴とする請求項１記載の横型超微粒ミ
   ルの運転方法。