JP2010526657A - 超重力慣性破砕研磨装置 - Google Patents

Abstract

超重力慣性破砕研磨装置は、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2とを嵌めて構成し、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2は、注入口3と通じ、インナーロータリーディスク2の側壁上には、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2を貫通する貫通孔20を開設し、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2中の、貫通孔20に対応する位置には、素材を載せるキャリアプレート4を相対させて設置し、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2は、モーターにより回転を連動され、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2の回転動方向は反対で、アウターロータリーディスク1の側壁上には、出口10を開設し、素材は、注入口3よりインナーロータリーディスク2とアウターロータリーディスク1に進入し、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2の回転により反対側に放り出され、インナーロータリーディスク2の貫通孔20を通った後、相互に衝突し、破砕と研磨を実現し、形成された微粒子は、アウターロータリーディスク1側壁の出口から放出される。

Description

本発明は鉱石等の物質を破砕及び研磨する技術に関し、特に超重力慣性破砕研磨装置に関する。

破砕及び研磨技術は、世界最古で、最も伝統的な工芸技術で、既に数千年の歴史がある。特に工業革命後は、鉱業が発展し、破砕及び研磨の技術と設備は大きく進歩を遂げた。破砕と研磨に関しては、素材の粒の大きさの変化において、どのような段階で破砕と呼び、どのような段階で研磨と呼ぶのかは、未だ定義されていない。とにかく、破砕の技術過程では、比表面積の増加が遅く、研磨の技術過程では、比表面積の増加が速い。

本発明超重力慣性破砕研磨機の原理は、設備の作動時に超重力エネルギーを加え、これにより素材は、破砕と研磨を同時に完成し、破砕、細砕、細粉、微粉の各段階にコントロールすることができる。破砕及び研磨が必要な物質は数が多く、品種も複雑で、成分と構造もそれぞれに異なるため、さまざまな破砕機、研磨機がそれに応じて開発されている。しかし、一般の破砕は、素材を一定の粒状(約3mm以上)に破砕し、さらに破砕機を用いて粉末状とするため、効率が明らかに低く、磨損は明らかに増える。そのため、粉末が必要である時には、一般に研磨技術により処理し、この際に用いられる設備が、研磨設備である。つまり、破砕と研磨の２種の機種に区分されている。

破砕と研磨の効率のバランスをとるため、機能指数の概念が必要である。機能指数の単位は、ｋｗ・ｈ/ｔで、1ｔの鉱物を研磨するために消費するエネルギーを示す。この指標は、各破砕及び研磨システムが成功するか否かのカギを握っている。また、エネルギーと素材の転換において、もう一つの重要な指標に、細度がある。素材の細度を表すために、メッシュ数と比表面積という２個の常用指標を用いて評価し、メッシュ数と比表面積が大きければ大きいほど、素材は細かくなる。現在大型の破砕、研磨設備は、主に、金属鉱工業、コンクリート工業、電力工業、化学工業、冶金・ペレット工業、非金属鉱工業等に用いられている。しかし、大多数の破砕、研磨設備には、消費エネルギーが高く、磨損が大きく、生産量が低く、環境を深刻に汚染し、耐用性が低い等の問題が存在している。そのため、これら業界は、総合的にエネルギー消費指標が高く、各企業のコストパフォーマンスに重大な悪影響を及ぼしている。
本発明は、従来の破砕研磨装置の上記した欠点に鑑みてなされたものである。

本発明が解決しようとする課題は、エネルギー消費を低下させ、生産量を拡大する超重力慣性破砕研磨装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は下記の超重力慣性破砕研磨装置を提供する。
超重力慣性破砕研磨装置は、アウターロータリーディスクとインナーロータリーディスクとを嵌めて構成し、
該アウターロータリーディスク、該インナーロータリーディスクと素材の注入口とは通じ、
該インナーロータリーディスクの側壁上には、該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクとを貫通する貫通孔を開設し、
該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスク中の、該貫通孔に対応する位置には、素材を載せるキャリアプレートを相対させて設置し、
該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクは、モーターにより回転を連動され、該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクの回転動方向は反対で、
該アウターロータリーディスクの側壁上には、出口を開設し、素材は、該注入口より該インナーロータリーディスクと該アウターロータリーディスクに進入し、該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクの回転により、反対側へと放り出され、該インナーロータリーディスクの貫通孔を通った後、相互に衝突し、破砕と研磨を実現し、形成された微粒子は、該アウターロータリーディスク側壁の出口から放出され、
該インナーロータリーディスクの中心開口は、該注入口に接続し、素材は該注入口、該インナーロータリーディスクの中心開口を経由して、該インナーロータリーディスクに進入し、さらに、該インナーロータリーディスクより、該インナーロータリーディスク側壁の貫通孔を経由して、該アウターロータリーディスクに進入し、
キャリアプレートキャリアプレート設計は、折板状を呈し、
該キャリアプレートの辺縁には、分解式可動ブロックを設置し、
該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクは、それぞれ１台のモーターにより回転を連動され、
該アウターロータリーディスクと該インナーロータリーディスクのシャフト上には、慣性平衡おもりを設置し、
該インナーロータリーディスクは、２個の相対的に設置する環状板と複数のキャリアプレートにより組し、該複数のキャリアプレートは、相互に間隔を開けて、２個の環状板の間に設置し、該２個の環状板は、該キャリアプレートの両端に連接して固定し、そのシャフトは、第一環状板の中孔を通過し、第二環状板の内側に固定され、
素材は、該第一環状板の中孔と該シャフトとの間の問隙より、該インナーロータリーディスクに進入し、
該アウターロータリーディスクは、２個の相対的に設置する環状板と複数のキャリアプレートにより組し、該複数のキャリアプレートは、相互に間隔を開けて、２個の環状板の間に設置し、該２個の環状板は、該キャリアプレートの両端に連接して固定し、そのシャフトは、第二環状板の外側に固定され、
該インナーロータリーディスク全体は、該アウターロータリーディスクの第一環状板の中孔を通過し、該アウターロータリーディスク中に嵌めて設置され、
こうして本発明は慣性超重力エネルギーにより、素材と素材とは高速で衝突し合い、瞬間的に破砕、細砕、細粉、微粉が達成される。

本発明超重力慣性破砕研磨装置は、以下のような長所を備える。
＜イ＞素材自身の重量により、素材に対して超重力エネルギーを加え、超重力エネルギー衝突の原理を利用し、発射後の素材を衝突させ効果を発揮させ、機体内で破砕、細砕、細粉、微粉を瞬間的に同時に完成することができる。
＜ロ＞破砕と研磨の過程においては、非常に小さい範囲内において瞬間的に完成され、その素材の出入り時間はわずかに3秒で、各研磨機の生産量は50~80T/hに達するにもかかわらず、同生産量の球磨機に比べ、設備重量は1/10、体積は1/6に過ぎず、設備をコンパクトにし、研磨効率を高め、生産量を向上させることができる。
＜ハ＞超重力エネルギー衝突の原理を利用し、研磨過程中におけるエネルギー消費を低下させることができ、430m2/kg以上の比表面積細粉の消費電力は、同生産量の球磨機では90W以上、海外の最先端の垂直ミルでも40Wであるが、スラグ破砕研磨を例とすると、本発明では15W以下である。

本発明の正面外観図である。 本発明の側面断面図である。 本発明の原理模式図である。

以下に図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１、２に示すように、本発明の超重力慣性破砕研磨装置は、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2とを嵌めて構成する。アウターロータリーディスクlとインナーロータリーディスク2との作用は、素材を収容し、素材に回転発射の動力を提供することである。図示のアウターロータリーディスクlとインナーロータリーディスク2の具体的構造は、図３に合わせて示す。

インナーロータリーディスク2は、２個の相対的に設置する環状板21、22と複数のキャリアプレート4により構成する。複数のキャリアプレート4は、相互に間隔を開けて、２個の環状板21、22の間に設置する。２個の環状板21、22は、キャリアプレート4の両端に連接して固定する。シャフト6は、第一環状板22の中孔を通過し、第二環状板21の内側に固定される。アウターロータリーディスク1も、２個の相対的に設置する環状板11、12と複数のキャリアプレート4により構成する。

複数のキャリアプレート4は、相互に間隔を開けて、２個の環状板11、12の間に設置する。２個の環状板11、12は、キャリアプレート4の両端に固定して連接する。シャフト5は、第二環状板11の外側に固定する。インナーロータリーディスク2全体は、アウターロータリーディスク1第一環状板12の中孔を通過し、アウターロータリーディスク1中に嵌めて設置される。

アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2は、モーター(図示なし)により回転を連動される。しかも、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2の回転動方向は反対である。回転速度調節の便のため、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2は、それぞれ１台の別のモーターにより回転を連動することが望ましい。

騒音を低下させるため、アウターロータリーディスク1とインナーロータリーディスク2のシャフト5、6上にはさらに、慣性平衡おもり(図示なし)を設置する。これにより、全体の機能は安定し、バランスを保って作動し、作業環境の騒音は、75デシベル以下となる。

アウターロータリーディスク1、インナーロータリーディスク2と素材の注入口3とは連通する。具体的には、インナーロータリーディスク2の中心開口を、素材の注入口3に接続し、これにより素材は、注入口3、インナーロータリーディスク2の中心開口を経由して、インナーロータリーディスク2に進入する。図中に示す素材は、注入口3から、インナーロータリーディスク2第一環状板22の中孔とシャフト6との間の問隙を経由して、インナーロータリーディスク2に進入する。

インナーロータリーディスク2の側壁上には、アウターロータリーディスクlとインナーロータリーディスク2とを連通する貫通孔20を開設する。この貫通孔20はまた、インナーロータリーディスク2中キャリアプレート4の間隙より形成し、さらに、インナーロータリーディスク2の側壁の貫通孔を経て、アウターロータリーディスク1に進入する。

素材を載せるキャリアプレート4は、貫通孔20の位置に対応して、アウターロータリーディスクlとインナーロータリーディスク2中に相対して設置する。図３に合わせて示すように、キャリアプレート4設計は、折板状を呈する。これにより、素材の搭載、注入の便をはかり、発射後の素材の機体への衝突を減らして、磨損程度を低下させることができる。

研磨時には、キャリアプレート4の辺縁は、発射後の素材の衝突を最も受け易く、損壊し易いが、キャリアプレート4全体の交換は費用がかかり過ぎる。この問題を解決するため、キャリアプレート4の辺縁には、分解式可動ブロック41を設置する。こうして、研磨による衝突を受け破損した後も、局部を交換するだけで良くなる。このようにして、研磨業界が長い間解決を模索していた、研磨体媒介の消耗が深刻であるという問題を徹底的に解決することができる。

アウターロータリーディスク1の側壁上には、出口10を開設する。出口10も、直接アウターロータリーディスクl中キャリアプレート4の問隙より形成することができる。

本発明の使用時には、素材は、注入口3よりインナーロータリーディスク2とアウターロータリーディスク1に進入し、アウターロータリーディスクlとインナーロータリーディスク2の回転により、反対側に放り出され、インナーロータリーディスク2の貫通孔20を通過後、相互に衝突し、破砕と研磨を実現し、形成された微粒子は、アウターロータリーディスクl側壁の出口10から放出される。

本発明において、アウターロータリーディスク1、インナーロータリーディスク2の大きさ、貫通孔20の数及び間隔距離は、研磨量に応じて粉砕の度合いと細かさを調整することができる。本発明において、硬度が高い素材が、装置を損耗させないよう素材の硬さに応じて、キャリアプレート4、分解式可動ブロック41を調整する。

上記の本発明名称と内容は、本発明技術内容の説明に用いたのみで、本発明を限定するものではない。本発明の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本発明の保護範囲に含むものとする。

本発明は特許請求の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。

1 アウターロータリーディスク
10 出口
11 環状板
12 環状板
2 インナーロータリーディスク
20 貫通孔
21 環状板
22 環状板
3 注入口
4 キャリアプレート
41 分解式可動ブロック
5 シャフト
6 シャフト

Claims (7)

1. 超重力慣性破砕研磨装置は、アウターロータリーディスクとインナーロータリーディスクとを嵌めて構成し、
   前記アウターロータリーディスク、前記インナーロータリーディスクと素材の注入口とは通じ、
   前記インナーロータリーディスクの側壁上には、前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクを貫通する貫通孔を開設し、
   前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスク中の、前記貫通孔に対応する位置には、素材を載せるキャリアプレートを相対させて設置し、
   前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクは、モーターにより回転を連動され、前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクの回転動方向は反対で、前記アウターロータリーディスクの側壁上には、出口を開設し、
   素材は、前記注入口より前記インナーロータリーディスクと前記アウターロータリーディスクに進入し、前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクの回転により、反対側へと放り出され、前記インナーロータリーディスクの貫通孔を通った後、相互に衝突し、破砕と研磨を実現し、形成された微粒子は、前記アウターロータリーディスク側壁の出口から放出されることを特徴とする、超重力慣性破砕研磨装置。
2. 前記インナーロータリーディスクの中心開口は、前記注入口に接続し、素材が前記注入口、前記インナーロータリーディスクの中心開口を経由して、前記インナーロータリーディスクに進入し、
   さらに、前記インナーロータリーディスクより、前記インナーロータリーディスク側壁の貫通孔を経由して、前記アウターロータリーディスクに進入することを特徴とする、請求項１に記載の超重力慣性破砕研磨装置。
3. 前記キャリアプレートキャリアプレート設計は、折板状を呈することを特徴とする、請求項１に記載の超重力慣性破砕研磨装置。
4. 前記キャリアプレートの辺縁には、分解式可動ブロックを設置することを特徴とする、請求項３に記載の超重力慣性破砕研磨装置。
5. 前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクは、それぞれ各１台のモーターにより回転を連動されることを特徴とする、請求項１に記載の超重力慣性破砕研磨装置。
6. 前記アウターロータリーディスクと前記インナーロータリーディスクのシャフト上には、慣性平衡おもりを設置することを特徴とする、請求項１に記載の超重力慣性破砕研磨装置。
7. 前記インナーロータリーディスクは、２個の相対的に設置する環状板と複数のキャリアプレートにより構成し、
   前記複数のキャリアプレートは、相互に間隔を開けて、２個の環状板の間に設置し、
   前記２個の環状板は、前記キャリアプレートの両端に連接して固定し、そのシャフトは第一環状板の中孔を通過し、第二環状板の内側に固定され、
   素材は、前記第一環状板の中孔と前記シャフトとの間の問隙より、前記インナーロータリーディスクに進入し、
   前記アウターロータリーディスクは、２個の相対的に設置する環状板と複数のキャリアプレートにより構成し、前記複数のキャリアプレートは、相互に間隔を開けて、２個の環状板の間に設置し、前記２個の環状板は、前記キャリアプレートの両端に連接して固定し、そのシャフトは前記第二環状板の外側に固定し、
   前記インナーロータリーディスク全体は、前記アウターロータリーディスクの第一環状板の中孔を通過し、前記アウターロータリーディスク中に嵌めて設置されることを特徴とする、請求項１に記載の超重力慣性破砕研磨装置。