JP2005246204A - 粉砕用ボールを用いた粉砕方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 特に乾式の粉砕装置の起動時において回転部材に作用する負荷を軽減するとともに、筒状本体内の処理物中に含まれる異物の除去を容易にした、粉砕用ボールを用いた粉砕方法を提供することにある。
【解決手段】 筒状本体３と、この筒状本体３の内部に配設され回転翼４をもつ回転部材５とを具え、複数個の粉砕用ボール６の存在下で前記回転部材５を回転させることによって被処理物を粉砕する方法であって、回転部材５を回転させた後に、筒状本体３内に粉砕用ボール６を装入し、次いで被処理物を投入して該被処理物を粉砕し、粉砕用ボール６を、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

この発明は、粉砕装置、特に乾式の粉砕装置の起動時において回転部材に作用する負荷を軽減するとともに、筒状本体内の処理物中に含まれる異物の除去を容易にした、粉砕用ボールを用いた粉砕方法に関するものである。

被処理物を粉砕する粉砕装置、特に、筒状本体と、この筒状本体の内部に配設され回転翼をもつ回転部材とを具える粉砕用ボールを用いた粉砕装置としては、例えば、特許文献１に記載されているような立型の粉砕用ボールを用いた粉砕機や、特許文献２および３に記載されているような横置型のボールミル型粉砕機が挙げられる。

かかるボールミル型粉砕機はいずれも、筒状本体内に粉砕用ボールが装入された状態で起動させなければならないため、かかる粉砕機の起動時において回転部材に作用する負荷が非常に大きくなり、このため、回転部材には、かかる負荷に対抗できるような大きな回転トルクを付与すべく、高出力の電動機や電源を用いる必要があった。

加えて、特許文献１〜３に記載された粉砕機はいずれも、粉砕された処理物の排出を、粉砕用ボールを通過させない程度に設けたスリット孔のような小さな間隙を通じて行なっているため、非磁性金属や樹脂等のような完全には粉砕できない大きなサイズのままの異物が処理物中に含まれていると、異物は筒状本体内から排出することができずに筒状本体内に残存することになり、これは、間隙の目詰りを生じ易くする要因となるため、筒状本体内を定期的に清掃して異物を除去する必要があった。
特開2003−181316号公報 特開平８−332403号公報 特開平５−261310号公報

この発明は、粉砕装置、特に乾式の粉砕装置の起動時において回転部材に作用する負荷を軽減するとともに、筒状本体内の処理物中に含まれる異物の除去を容易にした、粉砕用ボールを用いた粉砕方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の粉砕用ボールを用いた粉砕方法は、筒状本体と、この筒状本体の内部に配設され回転翼をもつ回転部材とを具える粉砕用ボールを用いた粉砕装置の筒状本体内に被処理物を装入し、複数個の粉砕用ボールの存在下で前記回転部材を回転させることによって被処理物を粉砕する方法であって、回転部材を回転させた後に、筒状本体内に粉砕用ボールを装入し、次いで被処理物を投入して該被処理物を粉砕し、粉砕用ボールを、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することにある。

また、排出された処理物と粉砕用ボールとを選別し、選別された粉砕用ボールを再装入し、次いで新たな被処理物を筒状本体内に投入することが好ましく、加えて、排出された処理物と粉砕用ボールの選別は、粉砕用ボールを磁性体とし、磁選機を用いて行なうことがより好適である。

さらに、被処理物を筒状本体内に装入するに先立って、被処理物中に含まれる磁性体を磁選機を用いて予め除去することが好ましい。

さらにまた、排出された処理物は、例えば振動篩のような粒度選別手段を用いて、粉砕された小サイズの粉砕物と粉砕されない大サイズの異物とにさらに選別することが好ましい。

加えて、被処理物のサイズは最大で30ｍｍであることが好ましい。

また、処理物のサイズは100μｍ以下であることが好ましい。

さらに、被処理物の粉砕は、乾式で行なうことが、本発明の効果を顕著に発揮させる上で好ましい。
さらにまた、前記粉砕装置が粉砕用ボールを用いたタワー式粉砕機であることが好ましい。
なお、この発明の粉砕用ボールを用いた粉砕方法は、特に混合廃棄物の粉砕に適用した場合に顕著な効果を奏する。

この発明に従う粉砕用ボールを用いた粉砕方法は、回転部材を回転させた後に、筒状本体内に粉砕用ボールを装入し、次いで被処理物を投入して該被処理物を粉砕し、粉砕用ボールを、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することによって、粉砕装置、特に乾式の粉砕装置の起動時に回転部材に作用する負荷を軽減するとともに、筒状本体内の処理物中に含まれる異物の除去を容易にすることが可能になる。なお、この発明の粉砕用ボールを用いた粉砕方法は、特に混合廃棄物の粉砕に適用した場合に顕著な効果を奏する。

次に、この発明を実施するための最良の形態の例を図面を参照しながら以下で説明する。
図１は、この発明に従う粉砕用ボールを用いた粉砕方法に用いる粉砕装置を含む代表的な粉砕設備の概略を示したものである。

図１に示す粉砕設備１は、被処理物を粉砕する粉砕装置２である粉砕ボールを用いた粉砕機（図１ではタワー式粉砕機）を具え、その粉砕装置２の要部は、図２に示すように、主として、筒状本体３と、この筒状本体３の内部に配設され回転翼４をもつ回転部材５とを具えている。回転部材５は、図２に示すような回転軸だけには限らず、特許文献３に示すような回転筒等であってもよい。

この発明では、この粉砕装置２を用いて被処理物を微粉砕すること、具体的には、粉砕装置２の筒状本体３内に被処理物を装入し、複数個の粉砕用ボール６の存在下で前記回転部材５を回転させることによって被処理物を微粉砕するが、この発明の構成上の主な特徴は、回転部材５を回転させた後に、筒状本体３内に粉砕用ボール６を、例えば装入口７を通じて装入し、次いで被処理物を投入して被処理物を粉砕し、粉砕された粉砕物を含む処理物を粉砕用ボール６とともに排出することにある。

そして、回転部材５を回転させた後に、筒状本体３内に被処理物と粉砕用ボール６を装入する構成を採用することによって、粉砕装置２、特に乾式の粉砕装置の起動時に回転部材５に作用する負荷を軽減することができる結果、回転部材５の起動トルクを小さくすることができるので、駆動源として低出力の電動機等を用いることができ、また、粉砕用ボール６を、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することによって、筒状本体３内の処理物中に含まれる粉砕されない異物もまた、筒状本体３から除去することができ、筒状本体３内に異物が残存することがなくなる。
尚、図２では、被処理物と粉砕用ボール６の双方を同一の装入口７から装入する場合を示してあるが、これらを異なる装入口から装入してもよい。
また、図３は、粉砕用ボール６を、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出する時の状態を示したものであり、図２に示すように、排出口８の蓋９のモータ10を駆動させてらせん状のスクリュー11を矢印Ｒの方向に回転させることによって、粉砕用ボール６と処理物を排出することができる。

また、排出された処理物と粉砕用ボール６とを選別し、選別された粉砕用ボール６を、新たな被処理物とともに筒状本体３内に再装入すれば、予備の粉砕用ボールの数を少なくすることができ、また、排出された粉砕用ボールに処理物等が付着している場合には、洗浄工程（図示せず）を経てから再装入すれば、粉砕用ボール（の表面）を通じて処理物が再び筒状本体３内に持ち込むことを防止できるので、異なる被処理物を処理する場合であって不純物を混入させたくない時などには、特に好適である。

さらに、排出された処理物と粉砕用ボール６の選別は、例えば粉砕用ボール６を鉄球のような磁性体とし、図４に示すようなドラム磁選機12aや図５に示すようなベルト式磁選機12bのような磁選機12を用いて行なうことが好ましい。また、かかる選別を行なう場合には、被処理物を筒状本体３内に装入するに先立って、被処理物中に含まれる磁性体を別の磁選機（図６参照）を用いて予め除去しておくことが、上記磁選機12によって粉砕用ボール６だけを引き付けることができる点で好ましい。

排出された処理物は、その使用条件として、粉砕されるサイズの上限が定まっている場合には、例えば図４に示すように振動篩15等の粒度選別手段を用いて、粉砕された小サイズの粉砕物と粉砕されない大サイズの異物とにさらに選別し、処理物から異物を排除することが好ましい。本発明の粉砕方法では、前記処理物のサイズを100μｍ以下とすることが好ましい。振動篩15としては、例えばグリズリー式等の比較的目が粗くて目詰まりしにくい振動篩を用いることが好適である。

また、一般に、混合廃棄物には、金属、樹脂等のように完全には粉砕できない異物が含まれていることが想定される。このような廃棄物を被処理物とし、特許文献１〜３に示したような従来の粉砕装置を用いて被処理物を粉砕する場合、筒状本体内に残存する異物が大きいと、スリット孔等の間隙を塞いで目詰まりが生じやすく、粉砕した処理物を円滑に排出することができなくなるという問題が生じていた。このため、通常は、図７に示すような複数の工程からなる前処理を経て、異物を含む被処理物のサイズを極力小さく（例えば５ｍｍ以下）する必要があった。

これに対して、この発明の粉砕方法では、処理物をスリット孔等の間隙からは排出せず、処理物を粉砕用ボールとともに排出する構成を採用するので、混合廃棄物を被処理物とする場合においても、図６に示すような簡略化された工程からなる前処理のみを行いさえすればよく、被処理物のサイズがある程度大きく（例えば最大で30ｍｍ程度）ても、目詰まり等の問題が生じないという利点を有する。

尚、被処理物の粉砕は、通常、乾式の粉砕装置で行なう場合の方が、湿式の粉砕装置で行なう場合に比べて、起動時において回転部材に作用する負荷が格段に大きくなることから、この発明の粉砕方法は、乾式の粉砕装置で被処理物、特に混合廃棄物を粉砕するときに用いる場合に、特に顕著な効果を奏することができる。

また、図１は、本発明に従う粉砕方法を実現するための設備であって、具体的には、被処理物を、焼却炉（図示せず）からの有害物を含有した焼却灰、飛灰等や、有害物汚染土壌等の有害物含有固形物としたときの、有害物含有固形物の無害化処理設備の一例を示したものであり、この設備では、前処理設備14によって、図６に示すような簡略化した工程からなる前処理を行なった後に、被処理物を貯留槽15で貯蔵し、貯蔵された被処理物をモータＭによって、被処理物を筒状本体３内に定量供給する定量供給装置16に移送し、この定量供給装置16から、定量器17を介してホッパー18を通じて粉砕機２の筒状本体３内に一定量の被処理物が装入され、粉砕機２は、必要に応じて、図示しないガス供給源から反応に必要な特定ガスの供給を受け筒状本体３内を特定ガス雰囲気にする一方、薬剤19も定量器20を通って粉砕機２の筒状本体3内に一定量供給され、無害化処理とともに被処理物を細かくする粉砕処理とを同時に行なうことができる。
尚、この設備では、無害化処理と粉砕処理とを同時に行なう場合を示してあるが、無害化処理を、粉砕処理の後に行なうこともできる。

上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。

この発明によれば、回転部材を回転させた後に、筒状本体内に粉砕用ボールを装入し、次いで被処理物を投入して該被処理物を粉砕し、粉砕用ボールを、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することによって、粉砕装置、特に乾式の粉砕装置の起動時に回転部材に作用する負荷を軽減するとともに、筒状本体内の処理物中に含まれる異物の除去を容易にした、粉砕用ボールを用いた粉砕方法の提供が可能になる。なお、この発明の粉砕用ボールを用いた粉砕方法は、特に混合廃棄物の粉砕に適用した場合に顕著な効果を奏する。

この発明に従う粉砕用ボールを用いた粉砕方法に用いるのに好適な粉砕設備の概略図である。 図１の粉砕設備を構成する粉砕用ボールを用いたタワー式粉砕機の断面図であり、被処理物を粉砕している状態を示す。 図１の粉砕設備を構成する粉砕用ボールを用いたタワー式粉砕機の断面図であり、粉砕した処理物と粉砕用ボールを排出する状態を示す。 異物を含む処理物と粉砕用ボールとをドラム磁選機で選別するときの状態を示す図である。 異物を含む処理物と粉砕用ボールとをベルト式磁選機で選別するときの状態を示す図である。 この発明に従う粉砕方法における前処理の工程を示す概念図である。 従来の粉砕方法における前処理の工程を示す概念図である。

符号の説明

１ 粉砕設備
２ 粉砕装置（又は粉砕用ボールを用いたタワー式粉砕機）
３ 筒状本体
４ 回転翼
５ 回転部材
６ 粉砕用ボール
７ 装入口
８ 排出口
９ 蓋
10 モータ
11 スクリュー
12、12a、12b 磁選機
13 フィン
14 前処理設備
15 貯留槽
16 定量供給装置
17、20 定量器
18 ホッパー
19 薬剤
21 仕切り板

Claims (9)

1. 筒状本体と、この筒状本体の内部に配設され回転翼をもつ回転部材とを具える粉砕用ボールを用いた粉砕装置の筒状本体内に被処理物を装入し、複数個の粉砕用ボールの存在下で前記回転部材を回転させることによって被処理物を粉砕する方法であって、
   回転部材を回転させた後に、筒状本体内に粉砕用ボールを装入し、次いで被処理物を投入して該被処理物を粉砕し、粉砕用ボールを、粉砕された粉砕物を含む処理物とともに排出することを特徴とする粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
2. 排出された処理物と粉砕用ボールとを選別し、選別された粉砕用ボールを再装入し、次いで新たな被処理物を筒状本体内に投入する請求項１記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
3. 排出された処理物と粉砕用ボールの選別は、粉砕用ボールを磁性体とし、磁選機を用いて行なう請求項２記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
4. 被処理物を筒状本体内に装入するに先立って、被処理物中に含まれる磁性体を磁選機を用いて予め除去する請求項１、２または３記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
5. 排出された処理物は、粒度選別手段を用いて、粉砕された小サイズの粉砕物と粉砕されない大サイズの異物とにさらに選別する請求項１〜４のいずれか１項記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
6. 被処理物のサイズは最大で30ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
7. 処理物のサイズは100μｍ以下である請求項１〜６のいずれか１項記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
8. 被処理物の粉砕は乾式で行なう請求項１〜７のいずれか１項記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。
9. 前記粉砕装置が粉砕用ボールを用いたタワー式粉砕機である請求項１〜８のいずれか１項記載の粉砕用ボールを用いた粉砕方法。

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