JP2001259452A - 循環式粉砕システム及び粉砕方法 - Google Patents

循環式粉砕システム及び粉砕方法

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JP2001259452A
JP2001259452A JP2000073249A JP2000073249A JP2001259452A JP 2001259452 A JP2001259452 A JP 2001259452A JP 2000073249 A JP2000073249 A JP 2000073249A JP 2000073249 A JP2000073249 A JP 2000073249A JP 2001259452 A JP2001259452 A JP 2001259452A
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slurry
tank
grinding
blade
slurry tank
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Masumi Kusunoki
真澄 楠
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(57)【要約】 (修正有) 【課題】 スラリータンク内におけるスラリー流が半径
方向にみて極端な不均一状態にならず、固体粒子の粉砕
状態の異なるスラリー部分に実質的な混合を生じること
がなく、粉砕状態の異なる固体粒子を含むスラリー部分
は層状を保ったままタンク上部からタンク下部に移動し
て粉砕装置に送り込まれるようにしたスラリータンクを
備える循環式粉砕システムを提供すること。 【解決手段】 スラリータンク3内に、該スラリータン
クの側部内壁面にほぼ沿って上下方向に延び、先端部が
スラリータンクの底面の近傍に位置するように配置され
た整流用ブレード14を設け、このブレードを垂直軸ま
わりに比較的低速で回転させることによって、スラリー
タンクの側部内壁面近傍の低速域をなくしてタンク内に
おけるスラリーの上下方向流速の半径方向における不均
一を均すように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、固体粒子の粉砕
又は分散技術に関する。特に本発明は、これに限定する
ものではないが、セラミック又は磁性粒子等の固体粒子
の粉砕や、インク又は塗料における顔料の分散技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】 セラミック又は磁性粒子の粉砕或いは
インク又は塗料における顔料の分散には、媒体型粉砕装
置が広く採用されている。この媒体型粉砕装置は、円筒
形のベッセル内にガラスビーズや鋼球のような粉砕用媒
体を充填し、該円筒形ベッセル内に回転自在に配置され
た攪拌部材により粉砕用媒体を攪拌しながら固体粒子を
含むスラリーをベッセル内に流通させる構造である。ス
ラリーに含まれる固体粒子は、攪拌される粉砕用媒体の
間を流通する間に強い摩擦と剪断力を受け、微細粒子に
粉砕され、スラリー内で分散される。
【0003】この種の媒体型粉砕装置を使用する場合に
おいて粉砕ないしは分散の程度を高める必要があるとき
には、一旦粉砕装置に通されたスラリーをスラリータン
クに戻し、再びスラリータンクから粉砕装置に通して粉
砕操作を繰り返すようにした循環式粉砕システムが採用
される。しかし、この種の循環式粉砕システムにおいて
は、スラリータンク内におけるスラリーの流れは、タン
クの直径方向中央部で流速が高くなり、タンク側壁近傍
で流速がほぼ0に近くなる、という流速の不均一を生じ
るので、スラリー内に固体粒子が十分に粉砕されない部
分が残り、循環回数を多くしないと満足な粉砕状態が得
られない。
【0004】この問題に対処するために、スラリータン
ク内に攪拌翼を設けてスラリーを攪拌する構成が採用さ
れている。しかし、この攪拌翼を使用する構成では、粉
砕程度の異なる固体粒子を含むスラリー部分が攪拌によ
り互いに混合されることになるので、十分な攪拌効果を
達成するには多大の時間を要する、という問題をはらん
でいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、従来の循
環式粉砕システムにおける上述の問題に着目して得られ
たもので、スラリータンク内におけるスラリー流が半径
方向にみて極端な不均一状態にならず、固体粒子の粉砕
状態の異なるスラリー部分に実質的な混合を生じること
がなく、粉砕状態の異なる固体粒子を含むスラリー部分
は層状を保ったままタンク上部からタンク下部に移動し
て粉砕装置に送り込まれるようにしたスラリータンクを
備える循環式粉砕システムを提供することを解決すべき
課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
め、本発明においては、循環式粉砕システムにおいて、
スラリータンク内に、該スラリータンクの側部内壁面に
ほぼ沿って上下方向に延び、先端部がスラリータンクの
底面の近傍に位置するように配置された整流用ブレード
が設け、このブレードを垂直軸まわりに回転させること
によって、スラリータンクの側部内壁面近傍の低速域を
なくしてタンク内におけるスラリーの下方向流速の半径
方向における不均一を均すように構成する。ブレード
は、スラリータンク内でスラリーの攪拌混合を生じるこ
とがないように、比較的低速で回転させることが望まし
い。好ましい速度は、スラリータンクの半径方向外側部
にあたる縁部の回転速度が線速度で0.2m/secから2m/sec
の範囲である。
【0007】すなわち、本発明による循環式粉砕システ
ムは、スラリー入口とスラリー出口を有しスラリーを通
すことによって該スラリー内の固形粒子を粉砕する粉砕
装置と、該粉砕装置のスラリー出口に接続された上部の
スラリー導入部と粉砕装置のスラリー入口に接続された
底部のスラリー取り出し口を有するスラリータンクとを
備え、スラリーをスラリータンクから粉砕装置に通した
後、スラリータンクに戻す処理を循環して行わせること
により、スラリーを粉砕装置に繰り返し通して該スラリ
ー内の固形粒子を微粉砕するように構成される。そし
て、スラリータンク内には、該スラリータンクの側部内
壁面にほぼ沿って上下方向に延び、先端部がスラリータ
ンクの底面の近傍に位置するように配置された整流用ブ
レードが設けられ、このブレードを垂直軸まわりに回転
させることによってスラリータンクの側部内壁面近傍の
低速域をなくしてタンク内におけるスラリーの上下方向
流速の半径方向における不均一を均す。
【0008】本発明の好ましい態様においては、整流用
ブレードのタンク内壁面側縁部に、タンクの内壁面に摺
動接触する弾性スクレーパーが固定される。また、タン
クの直径方向相対向する位置に対をなすように複数のブ
レードを配置し、対をなすブレードの下端部と上端部を
タンクの直径方向に延びる連結部材により連結すること
が好ましい。粉砕装置としては、内部に粉砕媒体が充填
され、該粉砕媒体を攪拌しながらスラリーを流通させる
ことにより該粉砕媒体間に生じる摩擦と剪断力によって
スラリー内の固形粒子を粉砕する形式の媒体型粉砕装置
を用いることが好ましい。さらに、ブレードは、スラリ
ータンクの半径の約1/3ないし1/5の巾を有するようにす
ることが好ましく、その回転速度は、スラリータンクの
半径方向外側部にあたる縁部において、線速度で0.2m/s
ecから2m/secの範囲とすることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の一形態を
図を参照して説明する。
【0010】図1において、本発明を実施した循環式粉
砕システム1は、媒体型粉砕装置2とスラリー循環用ス
ラリータンク3とを備える。粉砕装置2は、横置きされ
た円筒形ベッセル4を備え、該ベッセル4内に回転軸5
aの軸線まわりに回転駆動される攪拌部材5が配置され
ている。ベッセル4内には、ガラスビーズ又は鋼球のよ
うな粉砕用媒体13が充填される。攪拌部材5に対して
半径方向内側には、スラリーと粉砕用媒体を分離するた
めの分離スクリーン6が配置され、該分離スクリーン6
の内部がベッセル4の軸方向一端に形成されたスラリー
出口7に通じている。ベッセル4の軸方向他端の近傍に
は、スラリー入口8が形成されている。
【0011】循環用スラリータンク3は、円筒形状であ
り、上部にスラリー導入口9が、下部にスラリー出口1
0がそれぞれ形成されている。スラリー出口10は、バ
ルブ11及びスラリーポンプ12を介して粉砕装置2の
スラリー入口8に接続され、スラリー導入口9は粉砕装
置2のスラリー出口7に接続されている。
【0012】この構成により、粉砕装置2を通すことに
よって処理されたスラリーは、循環用スラリータンク3
に戻され、スラリーポンプ12によって再び粉砕装置2
に導入されるようになり、スラリーは、粉砕装置2に繰
り返し送られてスラリー内の固形粒子が粉砕処理され
る。
【0013】図2は、循環用スラリータンク3内におけ
るスラリーの下方への流れを示す速度分布図である。タ
ンク3内において何らの対策もしていない場合には、ス
ラリーの流れはタンク壁面において流速がほぼゼロとな
り、タンク中央部において最も高い流速を示す。この状
態を図2(a)に示す。このように、循環用スラリータン
ク3内で半径方向に速度の不均一を生じると、タンク3
の壁面近傍のスラリーが粉砕装置2に送られ難くなり、
十分に均一な粉砕を達成するためには多大の時間を要す
ることになる。
【0014】本発明においては、この問題を解消するた
めに、タンク3内に流速均し用のブレード14を設け
る。このブレード14は、タンク3の内壁面に沿ってタ
ンク3の上部から底部近傍まで上下方向に延びる。図1
に示すように、直径方向に相対向するように、一対又は
複数対のブレード14を設けることが好ましい。2対以
上のブレード14を設ける場合には、各ブレード対は、
タンク3の周方向に等間隔に配置することが好ましい。
ブレード14の対は、下端部が連結部材15により、ま
た上端部が連結部材16により、互いに連結されてい
る。スラリータンク3の上部にはブレード駆動用モータ
17が設けられ、ブレード14を低速で駆動する。ブレ
ード14の外側縁、すなわち、タンク3の内壁面に向い
た側の縁にはゴムのような弾性材料製のスクレーパー1
8が取り付けられ、タンク3の内壁面に摺動的に接触し
ている。
【0015】本発明の実施形態においては、循環用スラ
リータンク3内において、タンク3の内壁面に近接して
上下方向に延びるブレード14を配置し、このブレード
14を低速で回転駆動するので、タンク3の内壁面の近
くのスラリーは、滞留することなく下方に流れるように
なる。したがって、タンク3内におけるスラリーの速度
分布は図2(b)に示すようになり、速度分布の不均一状
態が緩和され、均される。その結果、循環用タンク3内
においては、固体粒子の粉砕程度が異なるスラリーが互
いに混合することがなく、スラリーは、成層状態を維持
したままで上部から下部に流れることになる。したがっ
て、スラリーの循環効率が高められ、粉砕が効果的に行
われる。
【0016】媒体型粉砕装置により処理される殆どのス
ラリーのように、スラリーの溶媒がチクソトロピー性を
有する場合には、ブレード14による流動効果のため
に、スラリーの粘性が低下し、流動性が増すために、ス
ラリーの上下方向速度分布の不均一性を均す効果が一層
高められる。ブレード14は、循環用スラリータンク3
の半径の約1/3から約1/5の範囲の巾にすることが好まし
い。また、ブレード3の回転速度は、ブレード3の外縁
における線速度が0.2m/secから2m/secの範囲になるよう
にする
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による循環式粉砕システムの一実施形
態を示す側面図で、粉砕装置と循環用スラリータンクを
断面で示す。
【図2】 循環用スラリータンク内におけるスラリーの
上下方向の流速の分布を示すもので、(a)は本発明によ
らない例を、(b)は本発明による例をそれぞれ示す。
【符号の説明】
1・・・循環式粉砕システム、2・・・媒体型粉砕装
置、3・・・循環用スラリータンク、14・・・ブレー
ド、18・・・スクレーパー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スラリー入口とスラリー出口を有しスラ
    リーを通すことによって該スラリー内の固形粒子を粉砕
    する粉砕装置と、前記粉砕装置の前記スラリー出口に接
    続された上部のスラリー導入部と前記粉砕装置の前記ス
    ラリー入口に接続された底部のスラリー取り出し口を有
    するスラリータンクとを備え、スラリーを前記スラリー
    タンクから前記粉砕装置に通した後、前記スラリータン
    クに戻す処理を循環して行わせることにより、スラリー
    を前記粉砕装置に繰り返し通して該スラリー内の固形粒
    子を微粉砕するようになった循環式粉砕システムであっ
    て、 前記スラリータンク内には、該スラリータンクの側部内
    壁面にほぼ沿って上下方向に延び、先端部が前記スラリ
    ータンクの底面の近傍に位置するように配置された整流
    用ブレードが設けられ、このブレードを垂直軸まわりに
    回転させることによってスラリータンクの側部内壁面近
    傍の低速域をなくしてタンク内におけるスラリーの下方
    向流速の半径方向における不均一を均すようにしたこと
    を特徴とする循環式粉砕システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した循環式粉砕システム
    であって、前記整流用ブレードのタンク内壁面側縁部に
    は、前記タンクの内壁面に摺動接触する弾性スクレーパ
    ーが固定されたことを特徴とする循環式粉砕システム。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載した循環式
    粉砕システムであって、タンクの直径方向相対向する位
    置に対をなすように複数のブレードが配置され、対をな
    す前記ブレードの下端部と上端部はタンクの直径方向に
    延びる連結部材により連結されたことを特徴とする循環
    式粉砕システム。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれか1
    項に記載した循環式粉砕システムであって、前記粉砕装
    置は、内部に粉砕媒体が充填され、該粉砕媒体を攪拌し
    ながらスラリーを流通させることにより該粉砕媒体間に
    生じる摩擦と剪断力によってスラリー内の固形粒子を粉
    砕する形式の媒体型粉砕装置であることを特徴とする循
    環式粉砕システム。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれか1
    項に記載した循環式粉砕システムであって、前記ブレー
    ドは、前記スラリータンクの半径の約1/3ないし1/5の巾
    を有することを特徴とする循環式粉砕システム。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれか1
    項に記載した循環式粉砕システムであって、前記ブレー
    ドは前記スラリータンクの半径方向外側部にあたる縁部
    の回転速度が線速度で0.2m/secから2m/secの範囲である
    ことを特徴とする循環式粉砕システム。
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項6までのいずれか1
    項に記載した循環式粉砕システムのためのスラリータン
    ク。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103567028A (zh) * 2012-07-31 2014-02-12 耐驰粉磨技术有限责任公司 搅拌式球磨机

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