JP2898535B2 - 陶磁器用原料の造粒方法 - Google Patents
陶磁器用原料の造粒方法Info
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- JP2898535B2 JP2898535B2 JP4726594A JP4726594A JP2898535B2 JP 2898535 B2 JP2898535 B2 JP 2898535B2 JP 4726594 A JP4726594 A JP 4726594A JP 4726594 A JP4726594 A JP 4726594A JP 2898535 B2 JP2898535 B2 JP 2898535B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器用原料を造粒す
るための造粒方法に関する。
るための造粒方法に関する。
【0002】
【従来の技術】陶磁器用原料を材料とする粒子状物はプ
レス成形の原料、セラミックサンド等として適宜の分野
で使用されており、またかかる原料を造粒する手段とし
ては各種の造粒方法が採られている。一般に採用されて
いる造粒方法としては、陶磁器用原料の粉体に有機バイ
ンダーを添加して造粒する方法、粘土含有の陶磁器用原
料をスプレードライヤで噴霧造粒する方法がある。
レス成形の原料、セラミックサンド等として適宜の分野
で使用されており、またかかる原料を造粒する手段とし
ては各種の造粒方法が採られている。一般に採用されて
いる造粒方法としては、陶磁器用原料の粉体に有機バイ
ンダーを添加して造粒する方法、粘土含有の陶磁器用原
料をスプレードライヤで噴霧造粒する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の造粒方法のうち、前者の方法は有機バインダーの使用
が不可欠であるとともに造粒後に有機バインダーを除去
するための脱脂工程を必要とし、コストが増大するとと
もに造粒時間が長くなるという問題がある。また、後者
の方法は一定の粒度範囲の粒子を安定的の造粒すること
は困難であるとともに、得られる造粒体は粒子径が小さ
くかつ中空になり易いため、プレス成形時に成形品に欠
陥を発生させ易く、またセラミックサンドとして使用す
る場合には強度上の問題がある。従って、本発明の目的
は、これらの問題を解消し得る造粒方法を提供すること
にある。
の造粒方法のうち、前者の方法は有機バインダーの使用
が不可欠であるとともに造粒後に有機バインダーを除去
するための脱脂工程を必要とし、コストが増大するとと
もに造粒時間が長くなるという問題がある。また、後者
の方法は一定の粒度範囲の粒子を安定的の造粒すること
は困難であるとともに、得られる造粒体は粒子径が小さ
くかつ中空になり易いため、プレス成形時に成形品に欠
陥を発生させ易く、またセラミックサンドとして使用す
る場合には強度上の問題がある。従って、本発明の目的
は、これらの問題を解消し得る造粒方法を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、乾燥粘土を5
重量%以上含む陶磁器用原料を用いて転動造粒法により
造粒する陶磁器用原料の造粒方法であり、前記陶磁器用
原料として粉体を採用するとともに、造粒時に水分を噴
霧状態で供給することを特徴とするものである。当該造
粒方法においては、前記陶磁器用原料として平均粒子径
が10μm以下の粉体を採用すること、前記陶磁器用原
料の造粒時に供給する噴霧状態の水分の平均粒径を50
μm以下とすること等の手段を採ることが好ましい。
重量%以上含む陶磁器用原料を用いて転動造粒法により
造粒する陶磁器用原料の造粒方法であり、前記陶磁器用
原料として粉体を採用するとともに、造粒時に水分を噴
霧状態で供給することを特徴とするものである。当該造
粒方法においては、前記陶磁器用原料として平均粒子径
が10μm以下の粉体を採用すること、前記陶磁器用原
料の造粒時に供給する噴霧状態の水分の平均粒径を50
μm以下とすること等の手段を採ることが好ましい。
【0005】
【発明の作用・効果】本発明の造粒方法においては、造
粒原料である陶磁器用原料の粉体は乾燥粘土を含んでい
ることから、造粒時に付与される噴霧状態の水分により
凝集されて造粒核を形成し、転動造粒により、この造粒
核が転動しつつその外周に粉体を付着させて径を増大さ
せ、造粒体に粒子径の大小による偏析作用が生じて所定
の範囲の大きさの粒子径の造粒体が分別して得られる。
かかる造粒方法において、造粒体は小さな造粒核から漸
次成長して所定の大きさの粒子径となることから、内部
が緻密で気孔が少なく、かつ粘土の接着作用により高い
圧縮強度のものとなる。
粒原料である陶磁器用原料の粉体は乾燥粘土を含んでい
ることから、造粒時に付与される噴霧状態の水分により
凝集されて造粒核を形成し、転動造粒により、この造粒
核が転動しつつその外周に粉体を付着させて径を増大さ
せ、造粒体に粒子径の大小による偏析作用が生じて所定
の範囲の大きさの粒子径の造粒体が分別して得られる。
かかる造粒方法において、造粒体は小さな造粒核から漸
次成長して所定の大きさの粒子径となることから、内部
が緻密で気孔が少なく、かつ粘土の接着作用により高い
圧縮強度のものとなる。
【0006】当該造粒方法において、特に、陶磁器用原
料として平均粒子径が10μm以下の粉体を採用すると
ともに、同粉体の造粒時に供給する噴霧状態の水分の平
均粒径を50μm以下に設定すれば、気孔率が極めて小
さく、単位粒子径当りの圧縮破壊荷重が極めて高い10
00〜2000μmという大きな粒子径の造粒体が得ら
れる。
料として平均粒子径が10μm以下の粉体を採用すると
ともに、同粉体の造粒時に供給する噴霧状態の水分の平
均粒径を50μm以下に設定すれば、気孔率が極めて小
さく、単位粒子径当りの圧縮破壊荷重が極めて高い10
00〜2000μmという大きな粒子径の造粒体が得ら
れる。
【0007】
(造粒原料である造粒用粉体の調製)造粒用粉体として
は、粉砕された粘土、珪砂、長石、アルミナ等を混合、
解砕して粉体に調製する。粘土の混合量は5〜30重量
%であることが好ましく、粉砕手段、混合手段としては
湿式粉砕、乾式粉砕等、また湿式混合、乾式混合等適宜
の粉砕手段および混合手段を採用することができ、湿式
粉砕、湿式混合を採用する場合には乾燥工程が必要であ
る。造粒原料である粉体の粒子径は10μm以下である
ことが好ましい。
は、粉砕された粘土、珪砂、長石、アルミナ等を混合、
解砕して粉体に調製する。粘土の混合量は5〜30重量
%であることが好ましく、粉砕手段、混合手段としては
湿式粉砕、乾式粉砕等、また湿式混合、乾式混合等適宜
の粉砕手段および混合手段を採用することができ、湿式
粉砕、湿式混合を採用する場合には乾燥工程が必要であ
る。造粒原料である粉体の粒子径は10μm以下である
ことが好ましい。
【0008】(造粒手段)転動造粒法では、図1に示す
微細造粒装置が採用される。当該造粒装置は新東工業株
式会社製の微細造粒機(GRC型)を基礎とするともの
で、水分噴霧機構を付加して構成したものである。図1
は当該造粒装置を概略的に示し、図2は当該造粒装置の
原理を模式的に示すもので、当該造粒装置は円錐ドラム
11、造粒原料である造粒用粉体Aを供給する第1振動
フィーダ12、水分粉霧機構13、造粒体をBを排出す
る第2振動フィーダ14、および遠赤外線ヒータ15を
備えているもので、円錐ドラム11はモータ16の駆動
により回転する。また、円錐ドラム11内は、大口径側
から小口径側へメディア解砕ゾーン(イ)、造粒ゾーン
(ロ)および整粒ゾーン(ハ)に区分けされ、円錐ドラ
ム11内へは第1振動フィーダ12を介して造粒用粉体
Aが定量供給されるとともに、円錐ドラム11内の造粒
用粉体Aには噴霧機構13から水分が噴霧状に定量供給
され、この状態で円錐ドラム11が回転することによ
り、円錐ドラム11内では造粒用粉体Aが造粒核を形成
するとともに、造粒用粉体Aが造粒核の外周に漸次付着
して粒径を増大させる。噴霧状水分の粒径は50μm以
下とする。
微細造粒装置が採用される。当該造粒装置は新東工業株
式会社製の微細造粒機(GRC型)を基礎とするともの
で、水分噴霧機構を付加して構成したものである。図1
は当該造粒装置を概略的に示し、図2は当該造粒装置の
原理を模式的に示すもので、当該造粒装置は円錐ドラム
11、造粒原料である造粒用粉体Aを供給する第1振動
フィーダ12、水分粉霧機構13、造粒体をBを排出す
る第2振動フィーダ14、および遠赤外線ヒータ15を
備えているもので、円錐ドラム11はモータ16の駆動
により回転する。また、円錐ドラム11内は、大口径側
から小口径側へメディア解砕ゾーン(イ)、造粒ゾーン
(ロ)および整粒ゾーン(ハ)に区分けされ、円錐ドラ
ム11内へは第1振動フィーダ12を介して造粒用粉体
Aが定量供給されるとともに、円錐ドラム11内の造粒
用粉体Aには噴霧機構13から水分が噴霧状に定量供給
され、この状態で円錐ドラム11が回転することによ
り、円錐ドラム11内では造粒用粉体Aが造粒核を形成
するとともに、造粒用粉体Aが造粒核の外周に漸次付着
して粒径を増大させる。噴霧状水分の粒径は50μm以
下とする。
【0009】大造粒物はメディアの入った円錐ドラム1
1の偏析効果で大口径側へ流れ、解砕・圧密される。ま
た、解砕された細粒物は連続的に転動を繰り返して球状
になり、小口径側に押し出され、第2振動フィーダ14
を介して連続的に排出される。この排出の間、造粒体B
は第2振動フィーダ14上で遠赤外線ヒータ15により
水分調整される。
1の偏析効果で大口径側へ流れ、解砕・圧密される。ま
た、解砕された細粒物は連続的に転動を繰り返して球状
になり、小口径側に押し出され、第2振動フィーダ14
を介して連続的に排出される。この排出の間、造粒体B
は第2振動フィーダ14上で遠赤外線ヒータ15により
水分調整される。
【0010】図2には回転する円錐ドラム11内での造
粒体Bの軌跡が矢印で示されており、円錐ドラム11の
大口径側11aと小口径側11bの遠心力の相違および
造粒用粉体Aの層の傾斜角の相違により、円錐ドラム1
1内に造粒物が大口径側から小口径側へ流れる粉体Aの
層面が形成される。造粒体Bは造粒用粉体Aの層内部を
通り矢印方向へ転動され、これを繰り返して排出口まで
移動する。大きな造粒体Bは造粒用粉体Aの層内部に巻
き込まれることなく遠心力により大口径側11aに戻さ
れ、メディアにより圧密、解砕される。一方、微粉は造
粒用粉体Aの層の浸透効果により層内部に集まり、造粒
ゾーン(ロ)に留まる。
粒体Bの軌跡が矢印で示されており、円錐ドラム11の
大口径側11aと小口径側11bの遠心力の相違および
造粒用粉体Aの層の傾斜角の相違により、円錐ドラム1
1内に造粒物が大口径側から小口径側へ流れる粉体Aの
層面が形成される。造粒体Bは造粒用粉体Aの層内部を
通り矢印方向へ転動され、これを繰り返して排出口まで
移動する。大きな造粒体Bは造粒用粉体Aの層内部に巻
き込まれることなく遠心力により大口径側11aに戻さ
れ、メディアにより圧密、解砕される。一方、微粉は造
粒用粉体Aの層の浸透効果により層内部に集まり、造粒
ゾーン(ロ)に留まる。
【0011】(造粒実験)本実験では、造粒用粉体の平
均粒子径と造粒体の焼成後の気孔率との関係(第1実
験)、造粒工程で供給される噴霧状水分の平均粒径と圧
縮強度(圧縮破壊荷重)との関係(第2実験)、および
水分供給の相違に基づく所定範囲の平均粒子径の造粒体
の歩留りの関係(第3実験)を検討した。第1実験で
は、乾燥粘土10重量%(粘土乾燥温度180℃)を含
む珪砂、長石およびアルミナからなる各種の平均粒子径
の造粒用粉体を採用し、造粒装置として図1に示す微細
造粒装置を用いた。造粒工程においては、造粒用粉体へ
の供給水分は外配で10wt%とし、平均粒径約30μ
mの噴霧状態で供給した。得られた造粒体を1250℃
で焼成して、その焼成後の造粒体の気孔率をアルキメデ
ス法(煮沸法)で測定した。得られた気孔率と造粒噴体
の平均粒子径との関係を図3のグラフに示す。
均粒子径と造粒体の焼成後の気孔率との関係(第1実
験)、造粒工程で供給される噴霧状水分の平均粒径と圧
縮強度(圧縮破壊荷重)との関係(第2実験)、および
水分供給の相違に基づく所定範囲の平均粒子径の造粒体
の歩留りの関係(第3実験)を検討した。第1実験で
は、乾燥粘土10重量%(粘土乾燥温度180℃)を含
む珪砂、長石およびアルミナからなる各種の平均粒子径
の造粒用粉体を採用し、造粒装置として図1に示す微細
造粒装置を用いた。造粒工程においては、造粒用粉体へ
の供給水分は外配で10wt%とし、平均粒径約30μ
mの噴霧状態で供給した。得られた造粒体を1250℃
で焼成して、その焼成後の造粒体の気孔率をアルキメデ
ス法(煮沸法)で測定した。得られた気孔率と造粒噴体
の平均粒子径との関係を図3のグラフに示す。
【0012】また、第2実験では、乾燥粘土10重量%
(粘土乾燥温度180℃)を含む珪砂、長石およびアル
ミナからなる平均粒子径5μmの造粒用粉体を採用し、
造粒装置として図1に示す微細造粒装置を用いた。造粒
工程においては、造粒用粉体への供給水分は外配で10
wt%とし、各種の粒径の噴霧状態で供給した。得れた
造粒体を1250℃で焼成した後、約1500μmの粒
子径の造粒体について圧縮破壊荷重をオートグラフによ
り直接測定した。得れた圧縮破壊強度と水分の粒径の関
係を図4のグラフに示す。
(粘土乾燥温度180℃)を含む珪砂、長石およびアル
ミナからなる平均粒子径5μmの造粒用粉体を採用し、
造粒装置として図1に示す微細造粒装置を用いた。造粒
工程においては、造粒用粉体への供給水分は外配で10
wt%とし、各種の粒径の噴霧状態で供給した。得れた
造粒体を1250℃で焼成した後、約1500μmの粒
子径の造粒体について圧縮破壊荷重をオートグラフによ
り直接測定した。得れた圧縮破壊強度と水分の粒径の関
係を図4のグラフに示す。
【0013】また、第3実験では、乾燥粘土10重量%
(粘土乾燥温度180℃)を含む珪砂、長石およびアル
ミナからなる平均粒子径5μmの造粒用粉体を採用し、
造粒装置として図1に示す微細造粒装置を用いた。造粒
工程においては、造粒用粉体への供給水分は外配で10
wt%とし、平均粒径約30μmの噴霧状態で供給し
た。得られた造粒体を1250℃で焼成した。また、比
較例として水分の供給手段として滴下法を採用した以外
は上記と同様の手段により造粒して得られた造粒体を1
250℃で焼成した。これらの焼成後の造粒体5kgに
ついて粒子径1000〜2000μmの篩分級を行い、
これを10回繰り返した場合の平均歩留りを算出した。
得られた結果と水分供給手段との関係を図5のグラフに
示す。
(粘土乾燥温度180℃)を含む珪砂、長石およびアル
ミナからなる平均粒子径5μmの造粒用粉体を採用し、
造粒装置として図1に示す微細造粒装置を用いた。造粒
工程においては、造粒用粉体への供給水分は外配で10
wt%とし、平均粒径約30μmの噴霧状態で供給し
た。得られた造粒体を1250℃で焼成した。また、比
較例として水分の供給手段として滴下法を採用した以外
は上記と同様の手段により造粒して得られた造粒体を1
250℃で焼成した。これらの焼成後の造粒体5kgに
ついて粒子径1000〜2000μmの篩分級を行い、
これを10回繰り返した場合の平均歩留りを算出した。
得られた結果と水分供給手段との関係を図5のグラフに
示す。
【0014】図3〜図5に示すグラフを参照すると、図
3の造粒用粉体の粒子径と気孔率との関係を示すグラフ
からは、造粒用粉体の平均粒子径が10μmを境にして
その前後において気孔率が著しく相違することがわか
る。従って、造粒用粉体としては、平均粒子径10μm
以下の粉体を採用することが好ましい。また、図4の噴
霧状水分の粒径と圧縮破壊荷重の関係を示すグラフから
は、水分の噴霧状の粒径が50μmを境にしてその前後
において圧縮破壊荷重が著しく相違することがわかる。
従って、造粒工程において付与すべき水分の噴霧状の粒
径は50μm以下であることが好ましい。さらにまた、
図5の水分供給手段の相違に起因する歩留りの関係を示
すグラフからは、噴霧法を採用した場合の歩留りは滴下
法を採用した場合に比較して極めて大きいことがわか
る。従って、造粒工程における水分供給手段としては、
噴霧法を採用することが好ましい。
3の造粒用粉体の粒子径と気孔率との関係を示すグラフ
からは、造粒用粉体の平均粒子径が10μmを境にして
その前後において気孔率が著しく相違することがわか
る。従って、造粒用粉体としては、平均粒子径10μm
以下の粉体を採用することが好ましい。また、図4の噴
霧状水分の粒径と圧縮破壊荷重の関係を示すグラフから
は、水分の噴霧状の粒径が50μmを境にしてその前後
において圧縮破壊荷重が著しく相違することがわかる。
従って、造粒工程において付与すべき水分の噴霧状の粒
径は50μm以下であることが好ましい。さらにまた、
図5の水分供給手段の相違に起因する歩留りの関係を示
すグラフからは、噴霧法を採用した場合の歩留りは滴下
法を採用した場合に比較して極めて大きいことがわか
る。従って、造粒工程における水分供給手段としては、
噴霧法を採用することが好ましい。
【図1】本発明の造粒方法を実施するための微細造粒装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図2】同造粒装置の造粒原理を示す説明図である。
【図3】造粒用粉体の平均粒子径と気孔率の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図4】供給する噴霧状水分の平均粒径と圧縮破壊荷重
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図5】造粒工程における水分供給手段の相違に起因す
る造粒体の歩留りの関係を示すグラフである。
る造粒体の歩留りの関係を示すグラフである。
11…円錐ドラム、12…第1振動フィーダ、13…水
分噴霧機構、14…第2振動フィーダ、15…遠赤外線
ヒータ、16…モータ16、(イ)…メディア解砕ゾー
ン、(ロ)…造粒ゾーン、(ハ)…整粒ゾーン。
分噴霧機構、14…第2振動フィーダ、15…遠赤外線
ヒータ、16…モータ16、(イ)…メディア解砕ゾー
ン、(ロ)…造粒ゾーン、(ハ)…整粒ゾーン。
Claims (3)
- 【請求項1】乾燥粘土を5重量%以上含む陶磁器用原料
を用いて転動造粒法により造粒する陶磁器用原料粉体の
造粒方法であり、前記陶磁器用原料として粉体を採用す
るとともに、造粒時に水分を噴霧状態で供給することを
特徴とする陶磁器用原料の造粒方法。 - 【請求項2】請求項1に記載の造粒方法において、前記
陶磁器用原料として平均粒子径が10μm以下の粉体を
採用することを特徴とする陶磁器用原料の造粒方法。 - 【請求項3】請求項1または2に記載の造粒方法におい
て、前記陶磁器原料の造粒時に供給する噴霧状態の水分
の平均粒径を50μm以下とすることを特徴とする陶磁
器用原料の造粒方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4726594A JP2898535B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 陶磁器用原料の造粒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4726594A JP2898535B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 陶磁器用原料の造粒方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07257958A JPH07257958A (ja) | 1995-10-09 |
JP2898535B2 true JP2898535B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=12770473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4726594A Expired - Fee Related JP2898535B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 陶磁器用原料の造粒方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2898535B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006167715A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-29 | Kitagawa Iron Works Co Ltd | 材料の造粒装置及びその方法 |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP4726594A patent/JP2898535B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07257958A (ja) | 1995-10-09 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |