JPH11262650A - 粉体の自動造粒装置 - Google Patents

粉体の自動造粒装置

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JPH11262650A
JPH11262650A JP6632298A JP6632298A JPH11262650A JP H11262650 A JPH11262650 A JP H11262650A JP 6632298 A JP6632298 A JP 6632298A JP 6632298 A JP6632298 A JP 6632298A JP H11262650 A JPH11262650 A JP H11262650A
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JP
Japan
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water
powder
screw mixer
granulation
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JP6632298A
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English (en)
Inventor
Morihiko Sawada
守彦 沢田
Kuniaki Nitta
邦昭 新田
Takao Wada
孝夫 和田
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粉体原料および水の投入から製品造粒物の排
出まで、一連の操作を自動化した、粉体の自動造粒装置
を提供する。 【解決手段】 造粒物を形成しうる粉体原料の供給装
置、給水装置、該粉体原料と水とを混合し且つ造粒物に
まで仕上げるための円錐型スクリュー混合機、該円錐型
スクリュー混合機のスクリュー攪拌軸の負荷電流を検知
するための検知装置及び造粒操作を制御するための制御
装置から構成されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粒状の造粒物を製
造するための粉体の自動造粒装置に関するものである。
さらに詳しくは、砂代替物、路盤材等の土木材料として
利用できる石炭灰利用の造粒物、高炉スラグを利用した
珪酸質肥料用の造粒物等の粒状の造粒物を製造するため
の粉体の自動造粒装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】粉体原料を球状の造粒物にする造粒機と
して、パン型、ドラム型などの転動造粒機、スパイラ
ル、アイリッヒ、ヘンシェルなどの高速攪拌造粒機等
が、従来公知の技術として知られているが、造粒物を容
易にかつ大量に製造するのに問題がある。転動造粒機
は、造粒操作時、機内での造粒状態を監視して水分また
は粉体原料の添加量を適宜調整する必要があり、設備の
自動化が難しい。一方、高速攪拌造粒機は、粒成長の推
移に対応する造粒機のトルク変化が小さく、自動化が難
しいこと、また得られる造粒物は比較的粒度が小さいと
いう問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粉体
原料および水の投入から製品造粒物の排出まで、一連の
操作を自動化した、粉体の自動造粒装置を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、造粒物を形成
しうる粉体原料の供給装置、給水装置、該粉体原料と水
とを混合し且つ造粒物にまで仕上げるための円錐型スク
リュー混合機、該円錐型スクリュー混合機のスクリュー
攪拌軸の負荷電流を検知するための検知装置及び造粒操
作を制御するための制御装置から構成されてなることを
特徴とする粉体の自動造粒装置に関するものである。
【0005】造粒物を形成しうる粉体原料としては、水
と混合して造粒物を形成する性能を示すものであればい
かなる粉体であってもよい。粉体原料の供給装置として
は、一種または二種以上の粉体原料を供給できるもので
あれば特に制限はない。例えば、粉体原料の貯留槽、フ
ィーダー、輸送ライン、原料ホッパースケール等から構
成されるものが挙げられる。
【0006】造粒用に使用される水は、粉体原料を造粒
できるものであればよく、造粒物の対象により、従来公
知のバインダーを含む水溶液を用いることもできる。従
来公知のバインダーとしては、糖蜜、ベントナイト、リ
グニン等が挙げられる。含水分量は、粉体原料の種類お
よび粒径等によって異なるが、通常粉体原料100重量
部当たり、25〜45重量部の範囲である。給水装置と
しては、前記原料ホッパースケールで計量された粉体原
料の重量に比例した所定量の水を供給できるものであれ
ば特に制限はない。例えば、水タンク、ポンプ、流量計
から構成されるものが挙げられる。
【0007】本発明における円錐型スクリュー混合機は
それ自体公知であり、円錐端を下方にした円錐型本体と
円錐型本体の内壁に沿って上方から下方へ向かって位置
するスクリュー攪拌軸からなる。スクリュー攪拌軸は公
転と自転の回転可能である。円錐型スクリュー混合機
は、スクリュー攪拌軸の公転速度を好ましくは1〜5r
pmの回転で、自転速度を好ましくは40〜200rp
mの回転で、操作されるのが有利である。スクリュー攪
拌軸は自転することによって、円錐型本体内の内容物を
下方から上方へ掻揚げる作用をなし、公転することによ
って、内容物全体の混合、造粒を促進する。スクリュー
攪拌軸に負荷されるトルクは同攪拌軸の負荷電流を検知
することによって知ることができる。
【0008】円錐型スクリュー混合機のスクリュー攪拌
軸の負荷電流を検知するための検知装置としては、スク
リュー攪拌軸の負荷電流値を検出して制御信号として制
御装置に入力できるものであればよい。
【0009】造粒操作を制御するための制御装置は、粉
体原料および水の投入から製品造粒物の排出までの一連
の造粒操作を自動で制御するための装置である。すなわ
ち、粉体原料の供給装置から所定量の粉体原料を円錐型
スクリュー混合機に投入する操作、給水装置から所定量
の水を円錐型スクリュー混合機に投入する操作、円錐型
スクリュー混合機による造粒化操作、円錐型スクリュー
混合機から造粒物を排出する操作を制御するものであ
る。
【0010】この際、円錐型スクリュー混合機のスクリ
ュー攪拌軸の負荷電流値が造粒操作の制御信号として制
御装置に入力される。すなわち、粉体原料の混合状態、
水の添加に伴う造粒化開始の状態、その後の粒成長推移
等、円錐型スクリュー混合機内で進行している造粒化の
状況変化は、スクリュー攪拌軸の負荷電流値に対応す
る。したがって、造粒物が所定粒度に造粒され、スクリ
ュー攪拌軸の負荷電流が予め設定された値に達した時点
が造粒化の終点と判断できる。
【0011】本発明においては、円錐型スクリュー混合
機を、粉体原料と水から造粒物を形成するための造粒機
として使用することが特徴である。円錐型スクリュー混
合機を造粒機として使用することにより、第1に粉体原
料の混合状態、水の添加に伴う造粒化開始の状態、その
後の粒成長推移等の状況変化を、造粒機の負荷電流に対
応して知ることができ、従ってまた一連の操作を自動化
できること、第2に造粒機の構造が円錐型であり且つス
クリュー攪拌軸の自転・掻揚げ作用により、造粒物の移
動軌跡が粒径別に異なるので造粒効率が高いこと、第3
に得られる造粒物は、パン型造粒機などの転動造粒機等
に比較して球形度が若干劣り、加えて所定粒径より大き
い粗大の造粒物または製品造粒物の一部を粗砕し、粉体
原料の一部として造粒機に供給して、製品造粒物の粒度
分布幅を調整できることから、充填密度が高い造粒物が
製造できること、等の利点が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明による石炭灰利用の自動造
粒装置の一構成例を図1に示す。図1は、石炭灰、セメ
ントおよびセメントキルンダストからなる粉体原料から
造粒物を製造する自動造粒装置である。石炭灰(a)、
セメント(b)およびセメントキルンダスト(c)の各
粉体原料は、それぞれ計量器(フィーダ)(1−a)、
(1−b)、(1−c)、輸送ライン(2)を経由し、
所定量切り出され、原料受器(3)に供給される。ま
た、石炭灰(a)、セメント(b)およびセメントキル
ンダスト(c)の各粉体原料のほかに、所定粒径より大
きい粗大の造粒物または製品の一部を粗砕したシード
(d)を使用してもよい。
【0013】原料受器(3)から原料ホッパースケール
(4)に供給された所定量の粉体原料は、予め指定され
た造粒サイクルに基づき、特定の円錐型スクリュー混合
機(5−1)、(5−2)および(5−3)のいずれか
(5)に投入される。一方、原料ホッパースケール
(4)で計量された粉体原料に比例した所定量の水が流
量計(図示せず)を経由して給水ライン(6)から該円
錐型スクリュー混合機(5)に投入され、造粒操作が開
始する。石炭灰、セメント等粉体原料の混合状態、水の
添加に伴う造粒化開始の状態、その後の粒成長推移等、
円錐型スクリュー混合機(5)内で進行している造粒化
の状況変化が、造粒機の負荷電流値に対応し、造粒操作
の制御信号として入力される。造粒物が所定粒度に造粒
され、造粒機の負荷電流が予め設定された値に達した時
点で、造粒物は、円錐型スクリュー混合機(5)から、
自動的に造粒物受器(7)に排出される。
【0014】引き続き造粒物は、造粒物受器(7)から
造粒物搬送機(8)を経由して、貯蔵場に搬送される過
程で、造粒物表面に粉体受器(9)から供給される集塵
機(10)のダスト粉塵(e)または石炭灰(a)がコ
−ティングされ、製品造粒物となる。これら一連の回分
造粒操作は、粉体原料の投入・混合、造粒機での造粒時
間等を基に、複数の円錐型スクリュー混合機(5−1、
5−2、5−3)を使用し、最適なサイクルシステムで
構成される。
【0015】本発明による高炉スラグを利用した珪酸質
肥料用自動造粒装置の一構成例を図2に示す。造粒装置
は、高炉スラグ(f)の原料サイロ(F)、該高炉スラ
グの粗砕機(11)、微粉砕機(12)、原料受器(1
3)、原料ホッパースケール(14)、円錐型スクリュ
ー混合機(15)、給水ライン(16)、ドライヤ(1
7)、スクリーン(18)、造粒物受器(19)等から
構成される。高炉スラグ(f)は、定量供給フィーダ
(1−f)から所定量切り出され、粗砕機(11)、次
いで微粉砕機(12)にて粉砕され、原料受器(13)
に供給される。また、高炉スラグ(f)のほかに、スク
リーン(18)からの所定粒径より大きい粗大の造粒物
を微粉砕機(12)に戻し、併用してもよい。
【0016】原料受器(13)から原料ホッパースケー
ル(14)に供給された所定量の粉体原料は、予め指定
された造粒サイクルに基づき、特定の円錐型スクリュー
混合機(15−1)、(15−2)および(15−3)
のいずれか(15)に投入される。一方、原料ホッパー
スケール(14)で計量された粉体原料に比例した所定
量の造粒用バインダー水溶液が流量計(図示せず)を経
由して給水ライン(16)から該円錐型スクリュー混合
機(15)に投入され、造粒操作が開始する。前記石炭
灰利用の造粒の場合と同様にして、造粒物が所定粒度に
造粒され、造粒機の負荷電流が予め設定された値に達し
た時点で、造粒物は、円錐型スクリュー混合機(15)
から自動的に排出され、ドライヤ(17)で乾燥後、ス
クリーン(18)にて所定粒度の製品造粒物となる。
【0017】これら一連の回分造粒操作は、粉体原料の
投入・混合、造粒機での造粒時間等を基に、複数の円錐
型スクリュー混合機(15−1、15−2、15−3)
を使用し、最適なサイクルシステムで構成される。
【0018】
【実施例】以下に本発明による実施例を示す。表1に示
す配合割合の石炭灰、セメントの粉体原料を円錐型スク
リュー混合機(有効容積100リットル;公転4rp
m、自転127rpm)で10分間混合した後、表1に
示す水量を加え、造粒を開始した。引き続き40分間の
攪拌・混合した後、所定粒度の造粒物を得た。この間の
石炭灰、セメント等の粉体原料の混合状態、水の添加に
伴う造粒化開始の状態、その後の粒成長推移等と造粒機
の負荷電流値変化との対応関係を図3に示した。図か
ら、水の添加と同時に電流値が著しく高くなり、攪拌の
継続と共に粉体原料の粒子・粒子の一次凝集・圧密化に
より造粒物表面に浮水が発生し、高次の凝集・圧密化へ
と推移する現象と電流値との対応が読み取れる。得られ
た造粒物の粒度分布およぴ修正CBR試験結果を表2に
示した。造粒物は、締固めによる荷重強度が高く、路盤
材として利用できる性状である。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、粉体原料およぴ水の投
入から製品造粒物の排出まで、一連の造粒操作が自動化
可能である。造粒操作が容易で且つ省力化された造粒装
置が構成できる。また単一の造粒機で、粒度分布のある
造粒物が製造でききる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による石炭灰利用の自動造粒装置の一実
施態様のフローシートである。
【図2】本発明による高炉スラグを利用した珪酸質肥料
用自動造粒装置の一実施態様のフローシートである。
【図3】本発明の実施例における、円錐型スクリュー混
合機(造粒機)の負荷電流値の経時的変化を示す図であ
る。
【符号の説明】
A、B、C、D 原料サイロ a 石炭灰 b セメント c セメントキルンダスト d シード e ダスト粉塵 1−a 石炭灰のフィーダ 1−b セメントのフィーダ 1−c セメントキルンダストのフィーダ 1−d シードのフィーダ 1−e ダスト粉塵または石炭灰のフィーダ 2 輸送ライン 3 原料受器 4 原料ホッパースケール 5、5−1、5−2、5−3 円錐型スクリュー混合機 6 給水ライン 7 造粒物受器 8 造粒物搬送機 9 粉体受器 10 集塵機 F 原料サイロ f 高炉スラグ 1−f 高炉スラグのフィーダ 11 粗砕機 12 微粉砕機 13 原料受器 14 原料ホッパースケール 15 円錐型スクリュー混合機 16 給水ライン 17 ドライヤ 18 スクリーン 19 造粒物受器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 造粒物を形成しうる粉体原料の供給装
    置、給水装置、該粉体原料と水とを混合し且つ造粒物に
    まで仕上げるための円錐型スクリュー混合機、該円錐型
    スクリュー混合機のスクリュー攪拌軸の負荷電流を検知
    するための検知装置及び造粒操作を制御するための制御
    装置から構成されてなることを特徴とする粉体の自動造
    粒装置。
  2. 【請求項2】 円錐型スクリュー混合機のスクリュー攪
    拌軸の負荷電流値が造粒操作の制御信号として制御装置
    に入力される請求項1記載の自動造粒装置。
  3. 【請求項3】 円錐型スクリュー混合機を、造粒物を形
    成しうる粉体原料と水とから造粒物を形成するための造
    粒機として使用。
JP6632298A 1998-03-17 1998-03-17 粉体の自動造粒装置 Pending JPH11262650A (ja)

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