JP3453310B2 - スポンジチタンの破砕整粒機及び整粒方法 - Google Patents
スポンジチタンの破砕整粒機及び整粒方法Info
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Description
て製造されたスポンジチタン塊を破砕して、所望の粒径
に整粒するための破砕整粒機並びに破砕整粒方法に関す
る。
することによって製造されるクロール法スポンジチタン
は、円筒状の反応容器から押し抜き装置によって取り出
され、バッチサイズ１〜１０トンの円筒塊状をなしてい
るが、これを大型プレス切断機で輪切りに切断粗砕し
（大割工程）、次いでジョークラッシャーなど各種の破
砕機による数段の破砕工程を経て、最終的に粒径２６ｍ
ｍ（１インチ）以下に整粒されてバッチ毎に貯蔵し、数
バッチを混合することによってロットが構成され、該ロ
ット毎に製品ドラムに分取して出荷されるものもある
が、その多くはインゴット用の原料として次工程に供さ
れる。
タンには、不純物として微量の塩化マグネシウムが含有
されているため、これが吸湿作用を惹起してチタンを変
質させるほか、スポンジチタンそのものが多孔質で大気
に汚染し易い性質を有している。従って、整粒後のスポ
ンジチタンを充填した製品ドラムは、密閉後真空置換し
た後、アルゴンガスを封入して保管される。
ＡＲ）又は電子線溶解（ＥＢＲ）によってインゴットに
鋳造され、その後、板や棒に加工され、各種の用途に使
用される。
スポンジチタンは一定の形状のブリケットにプレス成形
され、該ブリケットを複数個溶着することにより所望の
バッチサイズの消耗電極とし、真空中でアーク溶解して
一次インゴットに鋳造される。この消耗電極用のチタン
ブリケットにプレス成形する際、均質なコンパクトにす
るために、原料スポンジチタンの品質の均質化と共に、
その粒径が１インチ以下（約２６ｍｍ以下）に整粒さ
れ、嵩密度が１．４g/cc以下であることが望ましいとさ
れている。
って製造された塊状スポンジチタンを破砕して整粒す
る、所謂破砕工程は、スポンジチタン並びに該スポンジ
チタンを溶解することによって製造されるチタンインゴ
ットの品質に、極めて重要な影響を及ぼす工程となり、
更にはその効率化は製造コストの低減に寄与するのみな
らず、品質管理面においても極めて重要なものとなる。
実開平１−１０７４３３号公報においてジョークラッシ
ャーが開示されている。このジョークラッシャーは平板
状の歯面間を摺動させて、スポンジチタンを噛み砕くよ
うに破砕し、当該技術分野における当時の技術水準にお
いて優れた適正を示すものであった。
ジョークラッシャーは、その破砕速度が通常２ｔｏｎ／
ｈｒ、最大限でも３．５ｔｏｎ／ｈｒであり、１回の破
砕処理による粒径２６ｍｍ以下の発生率は３〜６％で、
破砕速度に対して低く、近年のバッチサイズの大型化に
対応するためには能力面で実情にそぐわないという問題
を生じ、しかも粘性の高いスポンジチタンを摺動切断す
るために、繰り返しの作動と刃先の劣化に伴なう摩擦熱
に起因し、スポンジチタンに部分的な焼けが生じ、不良
品となって混在する惧れが生じる。
題を解決するために種々検討を重ねた結果、一般に鉱石
などの破砕手段として用いられるダブルロールクラッシ
ャーに着目し、該ダブルロールクラッシャーに装着され
るロールタイヤの歯型の構造を工夫することにより、ス
ポンジチタンの破砕整粒機として効率的に作用するとの
知見を得た。より具体的には、ジョークラッシャーに代
へてダブルロールクラッシャーを使用し、該ダブルロー
ルクラッシャーのロールタイヤの歯型の構造を種々変更
しつつ、実機に即して検討を重ねることによって、１回
の破砕処理でスポンジチタンの粒径を２６ｍｍ以下に整
粒し得る能力が１０％以上とする形状を見出し、本発明
を完成するに至った。
の本発明によるスポンジチタン破砕整粒機は、ダブルロ
ールクラッシャーのロール外周に捲かれる形で装着され
るロールタイヤ外周面に設ける歯形の構造を、ピッチが
１０〜４０ｍｍ、歯丈が５〜２０ｍｍ、歯の傾斜角がロ
ールタイヤの中芯線に沿って４０〜５０度に形成するこ
とを構成上の特徴とするものである。
整粒方法は、破砕整粒機としてダブルロールクラッシャ
ーを用いることを特徴とし、更には該ダブルロールクラ
ッシャーのロールタイヤ外周面に設ける歯型の構造を上
記構成要件とした破砕整粒機を用い、スポンジチタンの
粒径を２６ｍｍ以下に破砕整粒することを構成上の特徴
とするものである。
整粒機を図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明
の実施の形態における破砕整粒機の概略を示す斜視図、
図２は図１を正面から見たＡ部の拡大図、図３は破砕整
粒工程を実施するための装置を示す概略図である。図
中、本発明の実施の形態における破砕整粒機１として用
いられるダブルロールクラッシャーは、一般に平型ロー
ルと呼称されているロールクラッシャーで、２つのロー
ル１ａ、１ｂが互に内側に回転する構造となっており、
該ロール１ａ、１ｂの外周を捲くような形で装着され、
一体に構成されるロールタイヤの外周面１１ａ、１１ｂ
に設ける歯１２によって被破砕物７を噛み砕き、所望の
粒径に整粒するよう設計されている（なお、図１中、歯
１２は簡略化し一部のみを模式的に示す）。
１１ｂに設ける歯形の構造を、ピッチｐが１０〜４０ｍ
ｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍより好ましくは１８〜２
２ｍｍの範囲であり、歯丈ｔは５〜２０ｍｍ、好ましく
は５〜１０ｍｍであり、歯の傾斜角αはロールタイヤの
中心線に沿って４０〜５０度、好ましくは４５度±２度
の範囲に設計される。
鋼材を適宜に選択して用いられるが、本発明において好
ましく使用されるものとしてＳＣＭｎＨ１１が挙げられ
る。
る本発明のダブルロールクラッシャーの歯と歯の間隙ｈ
（２つのロールタイヤの中心線上、一方の歯の歯底と他
方の歯の歯先の間隔を言う。図では省略）は８〜１５ｍ
ｍ、好ましくは１０〜１３ｍｍであり、ロールの回転数
は４０〜８０ｒｐｍ、好ましくは５０〜７０ｒｐｍであ
る。
は特に制限しないが、通常５００〜１０００ｍｍ、好ま
しくは６００〜８００ｍｍであり、ロール幅ｗは５００
〜１０００ｍｍ、好ましくは６００〜８００ｍｍであ
る。ロール径並びにロール幅は、処理能力、耐久性及び
効率性の見地から、実験的に最適なスケールに選択され
る。
した実験を重ねることにより、その最適条件を見出すも
のであり、２６ｍｍ以下のスポンジチタンに効率的に整
粒するための最も好ましい破砕整粒機の設計と運転条件
は、かかる実験を繰り返すことによって得られた知見か
ら、導き出されたものである。
方法は、上記の如くして製造された破砕整粒機１を用
い、スポンジチタンの粒径が２６ｍｍ以下であって、か
つ嵩密度が１．４g/cc以下となるよう効率的に整粒する
ものであるが、より具体的には、クロール法によって製
造されたバッチサイズ１〜１０トンの円筒塊状スポンジ
チタンを、大型のプレス切断機で切断粗砕した後、数段
の各種クラッシャーによる破砕工程を経て、粒径３０〜
５０ｍｍに小割りされたスポンジチタン７に対し、破砕
整粒機１により破砕処理を施こすことにより、所期の粒
径に整粒するものである。
の破砕工程で粒径３０〜５０ｍｍに小割にされたスポン
ジチタン７は、最終的に破砕整粒機１を備えた破砕整粒
工程に移送され、破砕整粒機１による破砕と、篩別機２
による選別によって篩下、即ち２６ｍｍ以下のスポンジ
チタン６はそのまま製品として採取され、篩上のスポン
ジチタン８はベルトコンベア３ｂを介して再び破砕整粒
機１による破砕にかけられるという操作が繰り返され
る。
動と摩砕を加えられて、その嵩密度が増加すると共に、
摩擦熱や長時間大気中に晒されることによって品質が汚
染される。従って繰り返しの破砕頻度は極力少ないこと
が望ましく、またそのことが効率的な破砕整粒工程とし
て要求されている。
１として使用するダブルロールクラッシャーの、ロール
タイヤ外周面に設ける歯形の構造を、ピッチ１０〜４０
ｍｍ、歯丈５〜２０、歯の傾斜角がロールタイヤの中芯
線に沿って４０〜５０度に形成した破砕整粒機を用いる
ことにより、スポンジチタンの粒径を２６ｍｍ以下に、
極めて効率良く整粒し得る。従って繰り返しの破砕に起
因するスポンジチタンの嵩比重の増加や、品質汚染を未
然に防止できる。
に具体的に説明する。
（８トン／バッチ）を、大型切断プレスで輪切りにした
後、シャーによる破砕工程にて平均粒径が３０〜５０ｍ
ｍに小割りにし、破砕整粒工程に移送した。一方、ダブ
ルロールクラッシャーのロールタイヤ外周面に設ける歯
形の構造をピッチ１０ｍｍ、歯丈５ｍｍ、歯の傾斜角を
ロールタイヤの中芯線に沿って４５度に形成した、ロー
ル径７５０ｍｍ、ロールの幅７５０ｍｍのＳＣＭｎＨ１
１製ロールタイヤを備えた破砕整粒機を用意し、ロール
タイヤの歯と歯の間隙（ｈ）を１０ｍｍとすると共に、
回転数を６０ｒｐｍに調製した。次いで上記の小割りし
たスポンジチタンを、上記の破砕整粒機の上方に移送し
３トン／ｈｒの投入速度で破砕し、該破砕整粒機の下方
に設けた網目２６ｍｍの篩別機によって選別し、アンダ
ースクリーンはそのまま製品ホッパーに移送し、オーバ
ースクリーンはベルトコンベアにて再び破砕整粒機によ
る破砕を繰り返した。破砕整粒機による１回目の破砕に
よって、粒径２６ｍｍ以下に破砕されるスポンジチタン
の発生率は１４％であり、得られたスポンジチタンの平
均嵩密度は１．３g/ccであった。また、２０回の繰り返
し投入による残留スポンジチタンは無く、１０〜２０回
の繰り返しによって、全量が粒径２６ｍｍ以下に破砕さ
れることが確認された。結果を表１及び表２に示す。
る歯形の構造を、ピッチ２０ｍｍ、歯丈１０ｍｍとした
以外は、実施例１と同様の構造の破砕整粒機を用意し、
実施例１と同様の条件でスポンジチタンの破砕整粒作業
を実施した。得られた結果を表１及び表２に併載する。
る歯形の構造を、ピッチ４０ｍｍ、歯丈２０ｍｍとした
以外は、実施例１と同様の構造の破砕整粒機を用意し、
実施例１と同様の条件でスポンジチタンの破砕整粒作業
を実施した。得られた結果を表１及び表２に併載する。
る歯形の構造を、ピッチ８０ｍｍ、歯丈４０ｍｍとした
以外は、実施例１と同様の構造の破砕整粒機を用意し、
実施例１と同様の条件でスポンジチタンの破砕整粒作業
を実施した。得られた結果を表１及び表２に併載する。
る歯形の構造を、ピッチ７ｍｍ、歯丈３ｍｍとした以外
は、実施例１と同様の構造の破砕整粒機を用意し、実施
例１と同様の条件でスポンジチタンの破砕整粒作業を実
施した。得られた結果を表１及び表２に併載する。
本発明の破砕整粒機を用いてのスポンジチタンの破砕整
粒方法によれば、第１回目の破砕による粒径２６ｍｍ以
下のスポンジチタンの発生率が１２〜１６％と高い値を
示し、繰り返しの破砕によって速かに全量が粒径２６ｍ
ｍ以下に破砕整粒されることが確認された。しかも破砕
整粒後のスポンジチタンの平均嵩密度も１．３g/ccであ
り、溶解工程におけるブリケット形成時の圧縮率も充分
に確保されている。更に効率的な破砕整粒工程が維持さ
れることにより、スポンジチタンの品質汚染が未然に防
止されるという効果も期待できる。
を示す斜視図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 クロール法によって製造された塊状スポ
ンジチタンの破砕整粒機であって、該スポンジチタンを
破砕するためにダブルロールクラッシャーを用い、該ダ
ブルロールクラッシャーのロールタイヤ外周面に設ける
歯形の構造を、ピッチ１０〜４０ｍｍ、歯丈５〜２０ｍ
ｍ、歯の傾斜角がロールタイヤの中心線に沿って４０〜
５０度に形成することを特徴とするスポンジチタンの破
砕整粒機。 - 【請求項２】 クロール法によって製造された塊状スポ
ンジチタンを破砕整粒する方法において、破砕整粒機と
してダブルロールクラッシャーのロールタイヤ外周面に
設ける歯形の構造を、ピッチ１０〜４０ｍｍ、歯丈５〜
２０ｍｍ、歯の傾斜角がロールタイヤの中心線に沿って
４０〜５０度に形成したダブルロールクラッシャーを用
い、スポンジチタンの粒径を２６ｍｍ以下に整粒するこ
とを特徴とするスポンジチタンの破砕整粒方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23856998A JP3453310B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | スポンジチタンの破砕整粒機及び整粒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23856998A JP3453310B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | スポンジチタンの破砕整粒機及び整粒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061334A JP2000061334A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3453310B2 true JP3453310B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17032181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23856998A Expired - Lifetime JP3453310B2 (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | スポンジチタンの破砕整粒機及び整粒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112657830A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-16 | 江苏威拉里新材料科技有限公司 | 一种金属粉末用超声波旋振筛的进料装置 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP23856998A patent/JP3453310B2/ja not_active Expired - Lifetime
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