JP2018149542A - 乾式メディア撹拌型粉砕機の運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Fr = U/(Lg)1/2 ……数式1
L=V/S ……数式2
S = ns ……数式3
ここで、Fr: フルード数(−)
U: アジテータの外周速度(m/s)
L: 代表長さ(m)
g: 重力の加速度(m/s2)
V: 粉砕メディアの充填容積(m3)
S: アジテータの投影面積(m2)
n: アームの本数(−)
s: アーム1本の投影面積(m2)
乾式メディア撹拌型粉砕機10は、バッチ処理を行うための粉砕機であって、円筒状をなす粉砕容器20の一方の端壁21を挿通して回転軸31が設けられ、回転軸31は複数のアーム35からなるアジテータ30を備えている。
回転軸31は、粉砕容器20の軸線上に設けられるか、又はこれに平行して設けられ、図示していない軸受によって回転自在に支持されるとともに、端壁21との間が軸シール32によってシールされている。なお、粉砕容器20は、処理物を冷却可能とするために、ジャケットを備えていることが好ましい。
乾式メディア撹拌型粉砕機10は、固定基部25及び回動基部26を備えている。粉砕容器20は、駆動源27とともに回動基部26に固定されている。回動基部26は、点Aを中心に固定基部25に対して回動することができる。したがって、ハンドル28を人力で回動することにより、粉砕容器20を回動することができる。
図3は、処理物の排出を行うときの乾式メディア撹拌型粉砕機10の状態を示し、粉砕容器20が軸線を垂直として位置している状態を示している。端壁22の排出口60は、排出弁65を備えるとともに、粉砕容器20の下側に位置して、処理物を排出することができる。
しかし、この状態で粉砕処理を継続すると、端壁21、22に処理物が軽く付着する。付着の状況は、処理物の種類やシール方法などにより異なるが、粉砕容器20を回動させることによって、問題なく除去することができる。
さらに、排出口60を端壁22に設けた結果、周壁に設けた場合と比べて粉砕メディア90から受ける運動エネルギーを小さくすることができるので、スクリーン69及び排出弁65の損傷を防止することができる。
弁腕68を回動させることによって、弁体67を、排出口60に固定される弁座66に対して近接・離間させることができる。すなわち、弁体67が弁座66に密着した「閉」の状態でハンドルを固定すると、気密状態を維持することができる。また、ハンドルの固定を解くと弁腕68が略90度回動して、弁座66の真下が開放された「開」の状態となって、処理物を問題なく取出し口63から排出することができる。
すなわち、
Fr = U/(Lg)1/2 ……数式1
L = V/S ……数式2
S = ns ……数式3 であって
Fr: フルード数(−)
U: アジテータの外周速度(m/s)
L: 代表長さ(m)
g: 重力の加速度(m/s2)
V: 粉砕メディアの充填容積(m3)
S: アジテータの投影面積(m2)
n: アームの本数(−)
s: アーム1本の投影面積(m2) である。
また、粉砕メディア90の充填容積は、バルク容積である。
また、アジテータ30の投影面積は、粉砕メディア90に対して相対的に移動して作用する面積であり、その進行方向から見たときの投影面積である。したがって、ボス部36から突出するアーム35の本数をn、1本のアーム35の投影面積をsとするとき、これらの積nsで表わされる。
そして、上記の範囲は、粉砕メディア90の充填量を大きくし、アジテータ30の回転速度を小さくするような範囲であって、処理物に対する剪断力を優先させる選定である。このような範囲とすることにより、一般的に好ましい粉砕処理を実施することができるとともに、粉砕容器20や粉砕メディア90の磨耗が少ない処理とすることができる。
すなわち、図8における連続式の乾式メディア撹拌型粉砕機110においても、一定の処理条件を持続する手段を確立すれば、上記の数式1、数式2及び数式3で定義されるフルード数を、0.6〜3.0の範囲内として運転することが好ましい。
(a)は、粉砕メディアとして直径5mmのジルコニアボールを11.4kg使用し、金属酸化物300gを粉砕した結果を示している。本発明の試験では、従来例の約半分の処理時間で目標粒径に到達している。
(b)は、粉砕メディアとして直径5mmのステンレスボールを17.5kg使用し、鉄粉と無機物の混合物1500gを粉砕した結果である。本発明の試験では、従来例の約4分の1の処理時間で目標粒径に到達している。
20……粉砕容器
21、22……端壁
30……アジテータ
31……回転軸
35……アーム
40……ガス排出管
50……供給口
60……排出口
65……排出弁
66……弁座
67……弁体
69……スクリーン
Claims (1)
- 横型円筒状をなす粉砕容器の一方の端壁から挿通される回転軸に、アジテータを備える乾式メディア撹拌型粉砕機の運転方法であって、
数式1、数式2及び数式3で定義されるフルード数を、0.6〜3.0の範囲内として運転することを特徴とする運転方法。
Fr = U/(Lg)1/2 ……数式1
L = V/S ……数式2
S = ns ……数式3
ここで、Fr: フルード数(−)
U: アジテータの外周速度(m/s)
L: 代表長さ(m)
g: 重力の加速度(m/s2)
V: 粉砕メディアの充填容積(m3)
S: アジテータの投影面積(m2)
n: アームの本数(−)
s: アーム1本の投影面積(m2)
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