JP2894521B2 - 分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，セラミックス業界やフ
ィラー業界で使用される化学品を粉砕する粉砕機に付属
の分級装置であって，分級原料を気流によって微粉と粗
粉に分離する分級装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】分級装置は，粉砕機によって粉砕された
粉粒体を気流によって所要の粒度の粉体を選別し，製品
とすることを目的としており，その分級原理としては重
力分級，慣性力分級および遠心力分級に大別され，この
うち粉体の大量分級に好適な遠心力分級には，分級室の
形状を渦巻状にすることで気流を旋回させる自由渦式の
ものと，分級室内に設けられた回転羽根によって気流を
強制的に旋回させる強制渦のものと，これらふたつの合
成である自由渦と強制渦の共用式のものとがある。

【０００３】また，分級装置には，粉砕機によって粉砕
された粉粒体を導いて粉砕機とは別置の独立して設けた
ものと，粉砕機に付属して設けられ粉砕室にある粉粒体
を気流搬送によって分級室に導入して分級する付属型の
ものとがあるが，後者のタイプの用途も広汎であり，図
５に示す竪型粉砕機や図６に示す遠心流動粉砕装置に付
属して多く用いられている。

【０００４】そして，最近では，粉砕原料の多様化や超
微粉の需要の拡大とともに製品の粒径分布に対する要求
が高度化してきており，平均粒径を指定するばかりでな
く平均粒径よりはるかに細かい指定粒径の通過量をある
量比以内に留める製品を要求されることが次第に多くな
ってきた。この場合を例示すると，たとえば，図７に示
される粒径分布曲線で曲線Ｘの原料を平均粒径Ｄｐ５０
に粉砕し，かつ０．１μｍパスが１％以下である製品が
要求されるとき（たとえば曲線Ｙ），実際に得た粉砕後
の製品が曲線Ｚになったとき，平均粒径は満足された
が，０．１μｍパスが１．１％となり１％を越えるので
不良品となっていたケースが生じた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように，製
品の平均粒径がある程度細かく，しかも微粉の混入割合
があまり多くないという過酷な粉砕条件を負わされた時
には，通常の分級機を付属した粉砕機ではこれらの条件
を達成することができず，過粉砕となる等の問題があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで，上記の課題を解
決するために，本発明の分級装置では，竪型粉砕機また
は遠心流動粉砕装置の上部に配設され，分級室の中心に
回転可能に軸支された中空管からなる駆動軸とその周囲
に一体的に回転する円周複数個の分級羽根とを有し，該
中空管の上方には微粉の排出管を備え，該分級羽根の外
周に分級用空気に旋回を与えるための竪軸回りに回動自
在なガイドベーンを円周複数個該中空管と同心円状に配
設するとともに，該ガイドベーンの下部に該ガイドベー
ンに連接して略逆截頭円錐台形状のガイドコーンを備え
た分級装置であって，前記分級羽根およびガイドベーン
を被覆する水平円板状の分散板を該中空管に固設し，か
つ，該分散板上に垂直で半径方向放射状に延在する円周
複数個のスクレーパを固設するとともに，該分散板およ
びスクレーパの直上の分級装置のケーシングに粉砕原料
の供給管を配設し，前記ガイドコーンの逆截頭円錐面に
上昇気流を通すスリットを円周複数個設けた構成とし
た。

【０００７】

【作用】本発明の分級装置においては，原料は供給管を
経由して分級室に供給され，回転する分散板上へ落下す
る。分散板上の原料は遠心力と分散板上に設けたスクレ
ーパの掻き寄せ作用とによりスパイラル状に外方へ向か
い，ほぼ円周上均等に分散板の外周から溢流して下方へ
落下する。このとき，原料の大半の粗粒は重力作用でそ
のままケーシング内面に沿って下方に落下するが，落下
する原料中に含有される微粉は，分級装置の下方にある
粉砕機からの上昇気流に巻き込まれて旋回しガイドベー
ンを通り分級羽根に向かう。ここで，回転する分級羽根
によって分級作用を受け，微粉中の粗粉は分級羽根によ
って叩き落とされて分級羽根を通過することはできず，
下方のガイドコーンの壁面をスパイラル状に滑って落下
するか，または，最外側のケーシング内面に沿って落下
し粉砕機へ向かう。このとき，ガイドコーンの壁面に沿
ってスパイラル状に滑って落下する粗粉の中に含まれる
微粉は，ガイドコーンの斜面に円周複数個設けられたス
リットを数回横切ることになり，この際にスリットから
上昇して来る気流に再び随伴して再度分級羽根に向かっ
て分級作用を受ける。分級羽根で分級作用を受けた分級
点以下の微粉は分級羽根を通過して中空管の中を通過
し，微粉の排出管から機外へ排出される。粉砕機では前
述のニューフィードの粗粒と分級後の粗粉が一緒になっ
てともに粉砕作用を受け，比較的細かい粒径になった粉
粒体のみ上昇気流に乗ってガイドベーンに向かい，上に
述べたと同様に分級羽根で分級される。

【０００８】

【実施例】以下，図面に基づいて本発明の詳細について
説明する。図１〜図４は本発明に係る実施例を示し，図
１は分級装置の縦断面図，図２は図１のＩＩ−ＩＩ視の
平面図，図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ視の平面図，図４
はガイドコーンの他の実施例を示す斜視図である。図中
の実線矢印は原料の流れ，点線矢印は気流の流れを示
す。

【０００９】図において，分級装置２は竪型粉砕機１ａ
や遠心流動粉砕装置１ｂなどの粉砕機１の直上に立設さ
れ，粉砕機１と同心円状に中空管３が上下一対の軸受
４，５に軸承され回転自在に配設される。軸受４，５は
分級装置２のケーシング２ａの中央上部に立設する架台
６に嵌装固設され，中空管３の上端にはチエンホイル７
が取り付けられ，ローラチエン８を介して可変速電動機
９の出力軸に取り付けられたチエンホイル１０によって
回転駆動される。一方，中空管３の下方は分級室に垂下
し，図３に示すように，水平多段の円板１１上に挾在し
垂直半径方向放射状に延在する複数個の分級羽根１２が
取り付けられ，分級羽根１２の外周にはサポート１４ａ
を介してケーシング２ａに固設されるガイドコーン１４
の上端フランジに固設される回転軸１３ａ回りに回動調
節できるガイドベーン１３が複数個配列され，その傾き
は分級羽根１２の回転方向に同調して流れ込む気流を旋
回流とする方向にセットされる。

【００１０】ガイドコーン１４の円錐面には，図１の実
施例では，斜面に沿って下方へ向かうスリット１４ｂが
円周等間隔に穿孔されており，このスリット１４ｂから
は下方からの気流がガイドコーン１４の内部へ侵入す
る。また，スリットの他の実施例としては，図４に示す
ように，円錐面に水平に複数段千鳥に配列したものが考
えられる。いずれの場合にもガイドコーン１４の円錐斜
面をスパイラル状に滑り落ちる粗粉のうちの微粉分を，
スリット１４ｂからガイドコーン１４の内部に侵入して
くる上昇気流に乗せて，再び分級羽根１２まで運び分級
作用を受けたあとに回収するのがスリット１４ｂの主な
役目である。

【００１１】また，分級羽根１２と固定のガイドベーン
１３の直上には，両者を被覆する程度の大きさの円板状
の分散板１５と分散板１５上に分散板１５と直交する半
径方向放射状に伸びた複数個のスクレーパ１５ａが円周
等分に配列され，中空管３とともに回転される。そし
て，分散板１５およびスクレーパ１５ａの直上のケーシ
ング２ａの１点には粉砕原料の供給管１６が設けられ
る。また，中空管３の上端の上には架台３およびチエン
ホイル７の保護カバー７ａに連接して，空気および微粉
の排出管１７が設けられ，図示しない吸引ファンに接続
される。なお，中空管３の底部には円錐台形状の蓋３ａ
を設けて気流のショートパスを防いでおく。

【００１２】次に上記のように構成された分級装置２の
作動について説明する。原料を供給管１６を通じて分級
室内に投入すると，可変速電動機９によって回転駆動さ
れる分散板１５の上に落下した原料はスクレーパ１５ａ
と分散板１５に働く遠心力によりほぼ全周に等分に分散
され，分散板１５を溢流して図１に示すように大部分の
大塊のものは矢印Ａのように下方へ落下する。しかし，
原料中に含有する微粉は吸引ファン（図示せず）の吸引
力によってガイドベーン１３へ向かって上昇する気流に
随伴して矢印Ｂのように分級羽根へ向かい分級される。
分級の結果，分級点以下の微粉は中空管３の内部を通っ
て微粉排出管１７より排出されるが（矢印Ｄ），分級点
以上の粗粉は分級羽根１２に排除され矢印Ｃのようにガ
イドコーン１４の内部を滑り落ち，粉砕機１へ向かう。
ところが，本発明の分級装置ではガイドコーン１４にス
リット１４ｂが設けてあるので，粉砕機１からの上昇気
流の１部はこのスリット１４ｂからガイドコーン１４内
へ侵入し，円錐斜面をスパイラル状に滑り落ちる粗粉の
中に含有する微粉を舞い上げて随伴させ，再びガイドベ
ーン１３を経由して分級羽根１２へ向かい再び分級作用
を受けるので，微粉分を粉砕機１へ向かうことを防止す
る。このようにして，上に述べた矢印Ａの大塊の原料と
ガイドコーン１４の斜面を落下した粗粉は粉砕機で粉砕
され，粉砕後の粉粒体はガイドベーン１３やガイドコー
ン１４内を通る気流に乗って分級羽根１２に向かい分級
作用を受ける。分級後の挙動は前述したとおりである。
分級点の調整は分級羽根１２の回転数制御が主であり，
補助手段としてガイドベーン１３の傾き角の変更がある
が，この作業は運転を中断して手動により変更しなけれ
ばならないので煩雑であり多用できない。ガイドベーン
１３の傾き角の変更を運転中，かつ，自動的に変更した
い場合が頻繁に起こる実機においては，ガイドベーン１
３の回転軸１３ａを軸承する軸受１３ｂの代りにマイク
ロモータを使用して遠隔操作で変更する。

【００１３】以上のようにして，本発明の分級装置にお
いては，原料中に含まれる微粉を予め予備分級の形で分
級装置で取り去った後，分級後の粗粉をもう一度ガイド
コーンのスリットからの上昇気流に乗せて粗粉中に含ま
れる微粉を回収しており，残りの粒状物および粗粉のみ
を粉砕機に供給するので，過粉砕を防止するのに最適で
あり，たとえば，図７に示す曲線Ｙのように，平均粒径
も比較的細かく，かつ，微粉の混入の少ない粒径分布の
狭いシャープな所望の粒度構成を有する製品を得ること
ができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の分級装置においては，原料に含
有する微粉を粉砕する以前に確実に回収して粉砕に供す
るので，過粉砕が防止され，粒径分布の狭い粒のそろっ
たシャープな微粉が精粉として得られる。また，過粉砕
が防止される結果粉砕効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す分級装置の縦断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ視の平面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ視の平面図である。

【図４】本発明の分級装置のガイドコーンの他の実施例
を示す斜視図である。

【図５】従来の竪型粉砕機の縦断面図である。

【図６】従来の遠心流動装置の縦断面図である。

【図７】粉砕後の実施例を示す粒度分布曲線図である。

【符号の説明】

１ 粉砕機 １ａ 竪型粉砕機 １ｂ 遠心流動粉砕装置 ２ 分級装置 ２ａ ケーシング ３ 中空管 ４ 軸受 ５ 軸受 ６ 架台 ７ チエンホイル ８ ローラチエン ９ 可変速電動機 １０ チエンホイル １１ 円板 １２ 分級羽根 １３ ガイドベーン １３ａ 回転軸 １３ｂ 軸受またはマイクロモータ １４ ガイドコーン １４ａ サポート １４ｂ スリット １５ 分散板 １５ａ スクレーパ １６ 供給管 １７ 排出管

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型粉砕機または遠心流動粉砕装置の上
   部に配設され，分級室の中心に回転可能に軸支された中
   空管からなる駆動軸とその周囲に一体的に回転する円周
   複数個の分級羽根とを有し，該中空管の上方には微粉の
   排出管を備え，該分級羽根の外周に分級用空気に旋回を
   与えるための竪軸回りに回動自在なガイドベーンを円周
   複数個該中空管と同心円状に配設するとともに，該ガイ
   ドベーンの下部に該ガイドベーンに連接して略逆截頭円
   錐台形状のガイドコーンを備えた分級装置であって，前
   記分級羽根およびガイドベーンを被覆する水平円板状の
   分散板を該中空管に固設し，かつ，該分散板上に垂直で
   半径方向放射状に延在する円周複数個のスクレーパを固
   設するとともに，該分散板およびスクレーパの直上の分
   級装置のケーシングに粉砕原料の供給管を配設し，前記
   ガイドコーンの逆截頭円錐面に上昇気流を通すスリット
   を円周複数個設けた分級装置。