JP2897903B2 - 分級装置 - Google Patents

分級装置

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【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の原料粉末を粗粉と微粉
とに分級する分級装置であって,分級原料を空気気流に
よって粗粉と微粉に分離する分級装置に関し,特に原料
粉末を分級室へ均等分散して分級効果を向上させたもの
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に独立して設けた
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,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,適度に細かい平均粒径を指定す
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
級装置を付属した粉砕機では微粉を多く混入する粉砕原
料をそのまま粉砕したのではこれらの条件を達成するこ
とはできず,過粉砕を起こすという等の問題があった。
【0005】そこで,本出願人は,上記の課題を解決す
るために,たとえば,特願平3−81053号に示すよ
うな分級装置を提案した。この分級装置は図5に示すよ
うに,分級室2Xの中心に回転可能に軸支された中空管
からなる駆動軸3とその周囲に一体的に回転する円周複
数個の分級羽根12とを有し,中空管3の上方には微粉
排出管17を備え,分級羽根12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
13を円周複数個中空管3と同心円状に配設するととも
に,ガイドベーン13に連結して逆円錐形のガイドコー
ン14を備えた分級装置2において,前記分級羽根12
およびガイドベーン13を被覆する水平円板状の分散板
15を中空管3に固設し,かつ,分散板15上に分散板
15と直交する円周複数個のスクレーパ15aを固設す
るとともに,分散板15およびスクレーパ15aの直上
の分級装置2のケーシング2aに粉砕原料の供給管16
を配設した構成としたものである。このような分級装置
2の作動について説明すると,原料は分級室2Xに供給
され,回転する分散板15上へ落下するとともに分散板
15およびスクレーパ15aによってほぼ円周均等に分
散板15から溢流し,大半の粗粒は下方へ落下する。そ
して,落下する原料に含有されている微粉は,分級装置
2の下方にある粉砕機1からの上昇気流とともに旋回
し,ガイドベーン13を通り分級羽根12へ向かう。こ
こで,回転する分級羽根12によって分級作用を受け,
微粉中の粗粉は分級羽根12によって叩き落とされて分
級羽根12を通過することは出来ず,下方のガイドコー
ン14の壁面やケーシング2a内面に沿って落下し粉砕
機1で粉砕される。分級作用を受け分級羽根12を通過
した微粉のみが中空管3を経由して微粉の排出管17か
ら機外へ排出される。粉砕機1ではニューフィードの粗
粒と分級後の粗粉がともに粉砕され,比較的細かい粒径
の粉粒体のみ上昇気流に随伴してガイドベーン13に向
かって上記と同様に分級羽根12で分級される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし,上に述べた分
級装置においては,分級後の微粉は装置の中心上方へ排
出するようになっており,供給する原料粉末の供給管は
装置中心でなく分散板の外周のある点に設けられている
ため,分散板から溢流していく原料粉末の分散は円周一
様でなく,特に分級室を流れる空気量に対する原料供給
量の比率,すなわち,粉体濃度が高い場合にはその偏り
が大きく分級精度が低下し,高濃度粉体を分級するに際
して微粉収率が低下するという難点があった。
【0007】
【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,直立円筒状のケ
ーシングの頂上中心に原粉の供給管を備え,上部に原粉
の分散板を固設し該分散板の直下に円周複数個の分級羽
根を周設した中空管からなる駆動軸を該ケーシングの中
心軸上に回転自在に軸支し,該分級羽根で分級された微
粉を含有する含塵空気を排出する微粉排出口を該中空管
下端に設けるとともに,前記分級羽根の下方のケーシン
グ内周側にドーナツ形状の水平円板を固設し,該分級羽
根と該水平円板との間に円周複数個の撹拌羽根を該中空
管に固設し,該撹拌羽根に対向するケーシングに分級後
の粗粉を排出する粗粉排出管を接線状に連結し,該水平
円板の下方のケーシングに該分級羽根に流入する空気の
導入管を設けた。
【0008】
【作用】本発明の分級装置においては,装置頂上中心か
ら投入された原粉は回転する分散板によって均等に分散
板外周に撒かれ,導入管より上昇し撹拌羽根によって旋
回され分級羽根内周へ流れる気流に原粉中の微粉は方向
転回し分級羽根によって分級作用をうける。一方,原粉
中の粗粉はこれらの上昇旋回気流に打ち克って水平円板
上に落下し,粗粉の周囲に付着した微粉を払い落とした
後撹拌羽根ではじき飛ばされ,粗粉排出管より排出され
る。分級羽根の分級作用をうけ分級羽根を通過した微粉
は中空管を下降し微粉排出口より排出され,分級羽根で
跳ね飛ばされた分級点以上の粗粉は前述の粗粉とともに
排出される。
【0009】
【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は分級装置の平面図,図
3は分級装置内の粉体の流動を示す説明図,図4は粉体
濃度と微粉収率との相関関係を示す特性曲線図である。
図中の実線矢印は気流の流れを示す。図において,分級
装置2は直立円筒状のケーシング2aの中心頂上に原粉
の供給管16を備え,供給管16の直下の分級室2Xに
は装置の中心軸上に中空管(駆動軸)3を軸受4,5を
介して垂直に軸承し,中空管3の下部にとりつけたVプ
ーリ7a,Vベルト8a,Vプーリ10aを経由して可
変速電動機9により回転駆動できるよう構成される。軸
受4,5はサポート6aに支持された架台6により固定
保持される。中空管3の頂上には円錐形状の分散板15
が固設されるとともに分散板15の円周等分に複数個の
スクレーパ15aが半径方向放射状に垂設される。分散
板15の下方には複数(図1の実施例では3枚)の水平
円板11が多段に中空管3に周設されるとともに水平円
板11間には垂直の分級羽根12が円周等分に配設され
る。分級羽根15の下方には,ドーナツ形状の水平円板
80がケーシング2aに固設され,水平円板80と分級
羽根15との間に水平円板80の上面を掃過するように
垂直平板からなる撹拌羽根70が複数個円周均等間隔で
中空管3に固設され,中空管3と一体的に回転するよう
構成される。撹拌羽根70に対向するケーシング2aの
周面の1ケ所には,図2に示すように,ケーシング2a
に接線状に水平に粗粉排出管60が設けられる。符号9
0はケーシング2aの下部に取り付けた柱脚である。サ
ポート6aにはケーシング2aの下方から撹拌羽根70
や分級羽根12に向かって上昇する気流の導入管50が
円周複数個取りつけられる。分級羽根12は半径方向放
射状とするか,回転方向に対して外周側が後退する後退
羽根としてもよい。
【0010】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。図3は分級装置2内の粉体お
よび空気の流れを示すもので,回転する分散板15上に
落下した原粉(粗粉および微粉)は遠心力により円周均
等分配され分散板15の外周より自由落下する。一方,
回転する中空管3と一体的に分級羽根12と撹拌羽根7
0とが回転しており,導入管50を上昇する気流は撹拌
羽根70によって旋回しつつ分級羽根12の内部へ流れ
る気流が常時形成されており,原粉中の粗粉(図3中で
は白丸で表示)はこれらの気流に打ち克って,あるい
は,分級羽根12に跳ね飛ばされて下流の吸引ファンの
吸引力により粗粉排出管より排出されるとともに,原粉
中の微粉は分級羽根12の分級作用を受け,分級点以下
の微粉のみ流入空気とともに中空管3の中を下降して,
同じく図示しない吸引ファンの吸引力により微粉排出口
20より排送され,集塵装置で捕集される。粗粉に付着
した微粉は水平円板80へ落下したときの衝撃や撹拌羽
根70に叩かれた際に粗粉から離脱するから微粉収率が
一層向上する。分級点の調整は中空管3の回転数で制御
したり,あるいは中空管3の下流の風量および粗粉排出
管60を流れる風量をコントロールすることによって行
なう。
【0011】以上のような作動によって得られる分級結
果をテスト機を使用して,同一の原粉(タルク粉末)で
同一の微粉を得るテストを,図5に示す従来型のテスト
とともに実施した結果を図4に示す。図4の結果では,
同一の粉体濃度Mに対して微粉収率N(原粉重量に対す
る分級点以下の微粉重量比)は本発明による分級装置の
方が従来機に比べて優れていることがわかる。
【0012】以上のように,本発明の分級装置において
は,分級後の微粉を装置中心軸下方に流出させ,原粉を
軸中心上方より分散板の中心に落下させる方式としたの
で,原料粉末の分散が非常に均一化され,微粉収率が向
上する。また,高濃度粉体の分級を実施しても,微粉収
率が低下するという従来機の難点が解消された。
【0013】
【発明の効果】本発明の分級装置においては,センタフ
ィードを実施することにより原粉の分散の均質化を図る
ことによって,微粉収率が向上するとともに高濃度分級
も支障なく実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る分級装置の縦断面図であ
る。
【図2】本発明の実施例に係る分級装置の平面図であ
る。
【図3】本発明の実施例に係る分級装置の流動説明図で
ある。
【図4】粉体濃度と微粉収率の相関関係を示す特性曲線
図である。
【図5】従来の分級装置の実施例を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 粉砕機 2 分級装置 2a ケーシング 2X 分級室 3 中空管 4 軸受 5 軸受 6 架台 6a サポート 7 チエンホイル 7a Vプーリ 8 ローラチエン 8a Vベルト 9 可変速電動機 10 チエンホイル 10a Vプーリ 11 水平円板 12 分級羽根 13 ガイドベーン 14 ガイドコーン 15 分散板 15a スクレーパ 16 供給管 17 排出管 20 微粉排出口 50 導入管 60 粗粉排出管 70 撹拌羽根 80 水平円板 90 柱脚

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直立円筒状のケーシングの頂上中心に原
    粉の供給管を備え,上部に原粉の分散板を固設し該分散
    板の直下に円周複数個の分級羽根を周設した中空管から
    なる駆動軸を該ケーシングの中心軸上に回転自在に軸支
    し,該分級羽根で分級された微粉を含有する含塵空気を
    排出する微粉排出口を該中空管下端に設けるとともに,
    前記分級羽根の下方のケーシング内周側にドーナツ形状
    の水平円板を固設し,該分級羽根と該水平円板との間に
    円周複数個の撹拌羽根を該中空管に固設し,該撹拌羽根
    に対向するケーシングに分級後の粗粉を排出する粗粉排
    出管を接線状に連結し,該水平円板の下方のケーシング
    に該分級羽根に流入する空気の導入管を設けた分級装
    置。
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