JP4012696B2 - 分粒分級装置及び分粒分級方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分粒分級装置及び分粒分級方法に関する技術分野に属するものであり、詳細には、粗粒と細粒と微粉とを含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉（微粉が混ざった細粒、即ち、細粒と微粉との混合体）（以下、細粒・微粉ともいう）とに分粒し、更に、この細粒及び微粉（細粒・微粉）から微粉を乾式分級する分粒分級装置及び分粒分級方法に関する技術分野に属し、特には、岩石を破砕してなる破砕物から分粒分級して細粒すなわち砂（砕砂）を製品として得る製砂に用いる岩石の破砕物の分粒分級装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物、例えば岩石を破砕してなる破砕物から細粒を分離して得ようとする場合、先ず、篩（ふるい）分粒装置により被処理物を粗粒と細粒・微粉（細粒及び微粉）とに分粒して、粗粒と細粒・微粉とを別々に回収し、次に、この細粒・微粉をベルトコンベアにて湿式分級機に移送し、この湿式分級機にて細粒・微粉から微粉を湿式分級して除去し、これにより、細粒を分離して得る方法が採用されていた。
【０００３】
しかし、このような方法においては、湿式分級により除去した微粉の沈降分離に広い用地を要したり、沈降分離したものを圧搾して水分を除去するための装置が必要になって処理費用が高くなるという欠点があり、また、前記圧搾により得られる脱水ケーキの処理が必要であるという欠点がある。
【０００４】
そこで、分級機として前記湿式分級機に代えて空気分級機（エアセパレータ）等の乾式分級機を用い、この乾式分級機にて細粒・微粉から微粉を乾式分級して除去し、これにより、細粒を分離して得る方法（以下、従来の篩分粒・乾式分級法という）が提案され、採用されるようになってきた。
【０００５】
しかし、この方法においても、分級効率が良くなるように被分級物を分散させる必要があり、乾式分級機として非常に大形のものが必要となるため、付帯設備も大きくなり、設備費用が高くなる。
【０００６】
また、乾式分級機では、被分級物を分散させるために、高速で回転している部品に被分級物を供給するため、部品の摩耗が早く、ランニングコストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、部品の摩耗が少なく、また、装置を小形にすることができ、その設置スペースが小さくてよい分粒分級装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る分粒分級装置及び分粒分級方法は、請求項１〜８記載の分粒分級装置、請求項９〜１２記載の分粒分級方法としており、それは次のような構成としたものである。
【０００９】
即ち、請求項１記載の分粒分級装置は、微粉を含む被処理物を篩分粒するための分粒要素と、分粒要素の下方において微粉を該分粒要素の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級するべく微粉に対して移送気体を流通させる分級手段とを有してなり、前記分粒要素が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置である（第１発明）。
【００１０】
請求項２記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒する篩網と、篩下の細粒及び微粉から微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段とを有してなり、前記篩網が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置である（第２発明）。
【００１１】
【００１２】
請求項３記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の前記移送気体導入細粒排出口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置である（第３発明）。
【００１３】
請求項４記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、更に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の前記篩網の下端部側且つ篩網の下方側に設けられた移送気体導入口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の篩網の上端部側且つ前記移送気体導入口よりも上方に設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置である（第４発明）。請求項５記載の分粒分級装置は、前記細粒排出口がダクト部を介して前記本体の下部に設けられていると共に前記移送気体導入口が前記ダクト部の途中に設けられている請求項４記載の分粒分級装置である（第５発明）。
【００１４】
請求項６記載の分粒分級装置は、前記移送気体及び微粉の排出口の下流に吸引装置が設けられている請求項２、３、４又は５記載の分粒分級装置である（第６発明）。請求項７記載の分粒分級装置は、前記移送気体及び微粉の排出口の近傍に更に移送気体及び微粉の排出口が設けられている請求項２、３、４、５又は６記載の分粒分級装置である（第７発明）。請求項８記載の分粒分級装置は、前記移送気体に向けて気体を噴射する気体噴射ノズルが設けられている請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の分粒分級装置である（第８発明）。
【００１５】
請求項９記載の分粒分級方法は、微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した分粒要素により篩分粒し、篩分粒による微粉の分散状態において分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記分粒要素の下面に沿って流通させることにより、分粒要素の下方において微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級することを特徴とする分粒分級方法である（第９発明）。請求項１０記載の分粒分級方法は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した篩網により粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、篩網下において分散された細粒及び微粉に対して分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記篩網の下面に沿って流通させることにより、微粉を移送気体の流れに伴送させて分級することを特徴とする分粒分級方法である（第１０発明）。請求項１１記載の分粒分級方法は、前記移送気体の流れを助勢する方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法である（第１１発明）。請求項１２記載の分粒分級方法は、前記移送気体の流れに逆らう方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法である（第１２発明）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば次のような形態で実施する。
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒・微粉（細粒と微粉との混合体）とに分粒する分粒要素として篩網を本体の内部に配置するとともに、本体の上部に被処理物の投入口を設け、また、本体の下部に移送気体の導入口を設けると共に本体の前記導入口よりも上方に移送気体及び微粉の排出口（以下、移送気体・微粉排出口ともいう）を設け、これにより篩下の細粒・微粉から微粉を移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段を構成する。そうすると、本発明に係る分粒分級装置が得られる。
【００１７】
上記分粒分級装置において被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入すると共に、移送気体の導入口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により粗粒と細粒・微粉とに分粒され、被処理物中の細粒・微粉だけが篩網を通過して篩下となる。そして、この篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて流れ、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して排出される。
【００１８】
このような形態で本発明に係る分粒分級装置が得られ、そして分粒分級が行われる。
【００１９】
以下、本発明について主にその作用効果を説明する。
【００２０】
前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合、先ず篩分粒装置により被処理物を粗粒と細粒及び微粉（細粒・微粉）とに分粒して、粗粒と細粒・微粉とを別々に回収し、次に、この細粒・微粉をベルトコンベアにて乾式分級機に移送し、この乾式分級機にて細粒・微粉から微粉を乾式分級して除去する。このとき、篩分粒装置により分粒された篩下の細粒・微粉は、分粒直後の時点においては分散状態がよいが、分粒後、特にベルトコンベアでの移送中や乾式分級機に投入する際に細粒・微粉が一旦寄せ集められるため、分散状態が悪くなる。従って、これを乾式分級するに際しては乾式分級前に再度分散させて分散状態をよくする必要がある。このため、乾式分級機としては、寄せ集まった細粒・微粉を先ず分散させてから乾式分級する機能を有する必要があり、このため極めて大形のものとなっている。また、機械として篩分粒装置と乾式分級機とが必要であり、更に篩下のものを乾式分級機に移送するベルトコンベアも必要である。
【００２１】
本発明に係る分粒分級装置は、前述のように、微粉を含む被処理物を篩分粒するための分粒要素と、分粒要素の下方において微粉を該分粒要素の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級するべく微粉に対して移送気体を流通させる分級手段とを有してなる（第１発明）。この分粒分級装置によれば、分粒要素により分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉は、分粒直後に移送気体により乾式分級されることになる。従って、分粒後乾式分級前に一旦寄せ集まった細粒・微粉を再度分散させる機能を付加することは不必要であり、このため、非常に小形の装置で前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の水準の量を処理することができる。また、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と異なり、１台の装置で分粒及び分級をし得る。
【００２２】
従って、本発明に係る分粒分級装置によれば、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータのように被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなる利点もある。
【００２３】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉（細粒・微粉）とに分粒する篩網と、篩下の細粒・微粉（細粒及び微粉）から微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段とを有してなる（第２発明）。
【００２４】
この分粒分級装置によれば、篩網により分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉は、少なくとも篩網の下方において移送気体により乾式分級されることになる。即ち、篩下の細粒・微粉は良好に分散した状態のままで乾式分級されることになる。従って、篩網通過後乾式分級前に一旦寄せ集まった細粒・微粉を再度分散させる機能を付加することは不必要であり、このため、非常に小形の装置で前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の水準の量を処理することができる。また、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と異なり、１台の装置で分粒及び分級をし得る。
【００２５】
従って、この分粒分級装置によれば、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータの場合のような被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなる利点もある。
【００２６】
前記篩網が本体の内部に配置され、この本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に本体の前記導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されているようにすると、移送気体の導入口から移送気体が入り、これが篩網の下面に沿うようにして移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）に向かって流れ、微粉と共に該排出口から排出される。このように移送気体が篩網の下面に沿って流れると、篩網による分粒即ちふるい分けに悪影響を及ぼさず、また、微粉の分級精度（篩下の細粒・微粉の量に対する移送気体により分級される微粉の量の割合）等の分級性能が向上し、装置をより小形にし得るようになる（第１〜２発明）。ここで、移送気体が篩網の下面に沿って流れることとは、微粉を移送させて乾式分級するために導入された気体が主に篩網の下側を流れることである。
【００２７】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉（細粒・微粉）から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の前記移送気体導入細粒排出口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）とを有してなることを特徴とするものである（第３発明）。
【００２８】
この分粒分級装置においては、被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入するとともに、移送気体導入細粒排出口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により分粒され、被処理物中の粗粒は篩上となって粗粒排出口から排出され、一方、被処理物中の細粒及び微粉（細粒・微粉）は篩網を通過して篩下となり、そして、この篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩網の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて移送され、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して移送気体導入細粒排出口から排出される。
【００２９】
このとき、篩網により分粒された篩下の細粒・微粉は、一旦寄せ集まることなく、篩分け（篩網による分粒）されて良好に分散した状態のままで移送気体により乾式分級されるので、篩網通過後乾式分級前に再度分散させて分散状態をよくすることは不必要であり、このため装置が非常に小形のものでよい。また、移送気体導入細粒排出口から導入された移送気体は篩網の下面に沿って流れるので、篩網による分粒に悪影響を及ぼすことがなく、微粉の分級精度等の分級性能にも優れている。従って、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得るだけでなく、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータのような分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなるという利点もある。
【００３０】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出するべく前記本体の下部に設けられた細粒排出口と、移送気体を本体内に導入するべく前記本体の前記篩網の下端部側且つ篩網の下方側に設けられた移送気体導入口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の篩網の上端部側且つ前記移送気体導入口よりも上方側に設けられた移送気体および微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）とを有してなることを特徴とするものである（第４発明）。
【００３１】
この分粒分級装置においては、被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入すると共に移送気体導入口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により分粒され、被処理物中の粗粒は篩上となって粗粒排出口から排出され、一方、被処理物中の細粒及び微粉は篩網を通過して篩下となり、そして、この篩下の細粒及び微粉（細粒・微粉）の中の微粉は、篩網の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて移送され、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して細粒排出口から排出される。
【００３２】
従って、この分粒分級装置は基本的に前記第２発明の場合と同様の作用効果を奏するが、移送気体導入口が移送気体導入細粒排出口とは別に更に設けられているので、前記第２発明の場合に比べて、移送気体導入と細粒排出のバランスがとれて、移送気体導入を円滑に行うことができ、ひいては微粉の分級性能をより向上させることができ、また、細粒排出を円滑に行うことができる。
【００３３】
なお、細粒排出口をダクト部を介して本体の下部に設け、移送気体導入口を前記ダクト部の途中に設けるようにしてもよい。そうすることで、細粒排出及び移送気体導入のそれぞれをより円滑に行うことができる（第５発明）。
【００３４】
前記篩網は被処理物の投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられているが、これに代えて篩網を水平にさせて設ける方式を採用することができる。
【００３５】
前記移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）の下流に吸引装置を設けると、移送気体及び微粉の排出を円滑に行うことができ、その速度を向上させることができ、また、より確実に移送気体を篩網の下面に沿って円滑に流れさせることができ、ひいては微粉の分級精度等の分級性能をより向上させることができる（第６発明）。
【００３６】
前記移送気体・微粉排出口の近傍に、更に移送気体及び微粉の排出口を設けると、移送気体及び微粉の排出をより円滑に行うことができる（第７発明）。
【００３７】
前記篩下の細粒及び微粉に向けて気体を噴射する気体噴射ノズルを移送気体の流れを助勢する方向に向けて設けると、これが設けられていない場合に移送気体の流れに乗らなかった微粉を移送気体の流れに乗せることができ、それにより微粉の分級精度等の分級性能をより向上させ得る。また、気体噴射ノズルを移送気体の流れに逆らって噴射するように設けると、細粒及び微粉に逆方向の流れと逆向きの初速度を与えることになる。従って、相対的に軽い微粉は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えつつも再度流れに乗って排出口から排出される。一方、相対的に重い細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下する。それにより、細粒を移送気体・微粉排出口に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）をより向上させ得る（第８発明）。
【００３８】
本発明に係る分粒分級方法は、前述の如く、微粉を含む被処理物を分粒要素により篩分粒し、分粒による微粉の分散状態において移送気体を前記分粒要素の下面に沿って流通させることにより微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級することを特徴とするものである（第９発明）。また、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を篩網により粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、篩下において分散された細粒及び微粉に対して移送気体を流通させることにより微粉を移送気体の流れに伴送させて分級することを特徴とするものである（第１０発明）。これらの分粒分級方法によれば、いずれも、分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉が寄せ集まることなく、良好に分散した状態で移送気体により乾式分級され、従って、第１発明、第２発明の場合と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
このとき、篩網の下面に沿って移送気体を流通させるようにすると、篩網による分粒に悪影響を及ぼすことがなく、また、微粉の分級精度等の分級性能が向上する。
【００４０】
また、移送気体の流れを助勢する方向に気体を部分的に噴射させるようにすると、これをしない場合に移送気体の流れに乗らなかった微粉を移送気体の流れに乗せることができ、それにより微粉の分級精度等の分級性能をさらに向上させ得る（第１１発明）。移送気体の流れに逆らう方向に気体を部分的に噴射させるようにすると、移送気体の流れに乗った細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下する。それにより、細粒を移送気体・微粉排出口に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）をより向上させ得る（第１２発明）。
【００４１】
本発明において、微粉を含む被処理物、及び、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物については、いずれも、その種類は特には限定されず、種々のものを用いることができ、例えば岩石を破砕してなる破砕物を用いることができる。尚、微粉を含む被処理物としては、粗粒、細粒及び微粉を含むものの他、細粒及び微粉を含むもの、粗粒及び微粉を含むもの等がある。
【００４２】
微粉とは、移送気体の流れに乗ることが可能な程度に小さくて軽量な粉状体または粒状体のことである。細粒とは、前記微粉よりも大きく且つ重たくて移送気体の流れに乗り難い粒状体のことである。粗粒とは、前記微粉及び細粒よりも大きい粒状体または棒状体のことである。これらの各々の大きさについては、被処理物の種類や分粒分級の目的等によって相違し、変動し、また、定まってくるものであるが、多くの場合において粗粒は３ｍｍΦ以上、細粒は３ｍｍΦ未満０．１ｍｍΦ以上、微粉は０．１ｍｍΦ未満である。岩石を破砕してなる破砕物の場合、例えば２．５ｍｍΦ程度あるいはそれ以上のものが粗粒、２．５〜０．０７５ｍｍΦあるいは５〜０．０７５ｍｍΦ程度のものが細粒、０．０７５ｍｍΦ（７５μm ）未満のものが微粉に相当することが多い。
【００４３】
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒する篩網とは、被処理物中の粗粒及びそれ以上の大きさのものを通過させず、篩上となし、細粒および微粉を通過させ得る大きさの篩目（目開き）を有する篩網のことである。従って、この篩の目開きの大きさは、被処理物の種類すなわち粗粒及び細粒並びに微粉の大きさによって異なる。また、篩目の異なる篩網を多段に（例えば上下２段に）配置して多段に分粒するように構成してもよい。
【００４４】
移送気体の種類は、特には限定されず、種々のものを用いることができるが、還元性雰囲気とする必要がある場合等の特段の事情がなければ、通常は空気を用いる。
【００４５】
【実施例】
本発明の実施例を以下説明する。尚、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
実施例１に係る分粒分級装置の概要を図１に示す。この分粒分級装置の構成を以下説明する。
【００４７】
この分粒分級装置は、本体５０の上部に被処理物（即ち原料）の投入口５３を設け、本体５０の内部に篩網５４を前記投入口５３の下方から斜め下がりになるように設け、前記篩網５４の下端部に対向するように粗粒排出口５５を設け、本体５０の下部にダクト部を介して気体導入・細粒排出口５７を設け、前記ダクト部の途中に移送気体導入口５８を設け、本体５０の篩網５４の上端部側且つ移送気体導入口５８よりも上方には、本体底面５１から更に離間して移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）５６を設け、この排出口５６の下流に吸引装置（図示していない）を設け、本体５１の上部に加振機５２を設け、更に、本体５１の内部の篩網５４の下方に気体噴射ノズル５９を設け、また、前記ダクト部の上部に気体噴射ノズル６０を設けて構成されている。
【００４８】
上記実施例１に係る分粒分級装置を用いて、岩石を破砕してなる破砕物の分粒分級を行った。以下、この詳細を説明する。なお、篩網５４としては、目開き：３．５ｍｍのものを用いた。篩網５４の傾斜角度は３０°とした。
【００４９】
加振機５２を作動させて篩網５４を振動させるとともに、吸引装置を作動させる。この状態にしたままで、被処理物の投入口５３から岩石を破砕してなる破砕物を連続的に投入すると共に、移送気体導入口５８及び細粒排出口５７から移送気体として空気を連続的に本体５１の内部に導入する。
【００５０】
そうすると、被処理物の投入口５３は被処理物の連続的投入により空気の出入りが少ない、被処理物がほぼ充満した状態になる。この状態で吸引装置により吸引されるので、図１に示す如き移送気体（空気）の流れができる。即ち、移送気体が篩網５４の下面に沿って流れた状態となる。
【００５１】
被処理物の投入口５３から投入された被処理物である岩石の破砕物は、篩網５４により粗粒と細粒（砂）・微粉とに分粒される。即ち、岩石の破砕物中の粗粒は篩上（ふるいオーバ）となり、粗粒排出口５５から排出され、破砕物中の細粒及び微粉は篩網５４を通過し、分散されて篩下となる。そして、この分散された状態の篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩網５４の下方において前記の如き移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口５６に向けて移送され、移送気体と共に排出口５６から排出されることにより、乾式分級される。一方、前記篩下の中の細粒（砂）の殆どは、移送気体の流れに乗らず、本体底面５１から移送気体・微粉排出口５６まで設けられた空間（空気のよどみ部）に落下し、細粒排出口５７から排出される。
【００５２】
このようにして岩石の破砕物の分粒分級をし、微粉の混在量が少なくて製品として適した細粒（砂）を得ることができた。
【００５３】
また、上記実施例１に係る分粒分級装置によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して極めて小形の装置で、従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の品質の細粒（砂）を同様の生産性（単位時間当たりの生産量）で得ることができることが確認された。即ち、製品として得ようとする細粒（砂）の品質および生産性を一定としたとき、上記実施例１に係る分粒分級装置によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、極めて小形の装置（容積で１／３〜１／５の装置、設置面積で１／２〜１／３の装置）でよいことが確認された。
【００５４】
上記実施例１においては、移送気体導入口５８及び移送気体導入・細粒排出口５７から移送気体を導入したが、移送気体導入口５８を塞ぎ、移送気体導入・細粒排出口５７のみから移送気体を導入してもよい。但し、移送気体導入・細粒排出口５７のみから移送気体を導入した場合、細粒（砂）が落下し、移送気体導入・細粒排出口５７に流れだすと、移送気体（空気）を吸い込み難くなって微粉の分級性能が若干低下する傾向がある。これに対し、移送気体導入口５８から移送気体を導入する場合は、気体導入と細粒排出のバランスがとれるため、このような分級性能の低下は生じないので、そのようにした方がよい。
【００５５】
また、上記実施例１においては、気体噴射ノズル５９及び６０を作動させなかったが、これらの一方あるいは両方を移送気体流を助勢する方向に気体を噴射するようにして作動させると、移送気体の流れに乗らなかった微粉（例えば分散状態が悪い微粉）を移送気体の流れに乗せることができ、微粉の分級精度等の分級性能を向上させることができる。また、気体噴射ノズル５９のように、移送気体流に逆らう方向に気体を噴射するようにして作動させると、移送気体の流れに乗った細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下し、それにより、細粒を移送気体・微粉排出口５６に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）を向上させる効果もある。
【００５６】
（実施例２）
実施例２に係る分粒分級装置の概要を図２に示す。この分粒分級装置は、実質的には前記実施例１に係る分粒分級装置と同様であり、相違する点は移送気体・微粉排出口５６（図２では６６）の近傍に更に移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）７１を設けたものである。尚、図２において、Ａは本体、６１は本体底面、６３は被処理物（原料）の投入口、６４は篩網、６５は粗粒排出口、６７は移送気体導入細粒排出口、６８は移送気体導入口、６６は移送気体・微粉排出口、６２は加振機、６９及び７０は気体噴射ノズルを示すものである。
【００５７】
上記実施例２に係る分粒分級装置を用いて、前記実施例１の場合と同様の方法により岩石の破砕物の分粒分級を行った。この結果、前記実施例１の場合に比較し、移送気体及び微粉の排出をより円滑に行うことができることが確認された。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータの場合のような被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１に係る分粒分級装置の概要を示す側断面図である。
【図２】 本発明の実施例２に係る分粒分級装置の概要を示す側断面図である。
【符号の説明】
５０--- 本体、５１--本体の底面、５２--- 加振機、５３--- 原料の投入口、５４--- 篩網、５５--粗粒排出口、５６--移送気体・微粉排出口、５７--移送気体導入細粒排出口、５８--移送気体導入口、５９--気体噴射ノズル、６０--気体噴射ノズル、Ａ--- 本体、６１--本体の底面、６２--- 加振機、６３--- 原料の投入口、６４--- 篩網、６５--- 粗粒排出口、６６--- 移送気体・微粉排出口、６７--- 移送気体導入細粒排出口、６８--- 移送気体導入口、６９--- 気体噴射ノズル、７０--- 気体噴射ノズル、７１--- 移送気体・微粉排出口。
【発明の属する技術分野】
本発明は、分粒分級装置及び分粒分級方法に関する技術分野に属するものであり、詳細には、粗粒と細粒と微粉とを含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉（微粉が混ざった細粒、即ち、細粒と微粉との混合体）（以下、細粒・微粉ともいう）とに分粒し、更に、この細粒及び微粉（細粒・微粉）から微粉を乾式分級する分粒分級装置及び分粒分級方法に関する技術分野に属し、特には、岩石を破砕してなる破砕物から分粒分級して細粒すなわち砂（砕砂）を製品として得る製砂に用いる岩石の破砕物の分粒分級装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物、例えば岩石を破砕してなる破砕物から細粒を分離して得ようとする場合、先ず、篩（ふるい）分粒装置により被処理物を粗粒と細粒・微粉（細粒及び微粉）とに分粒して、粗粒と細粒・微粉とを別々に回収し、次に、この細粒・微粉をベルトコンベアにて湿式分級機に移送し、この湿式分級機にて細粒・微粉から微粉を湿式分級して除去し、これにより、細粒を分離して得る方法が採用されていた。
【０００３】
しかし、このような方法においては、湿式分級により除去した微粉の沈降分離に広い用地を要したり、沈降分離したものを圧搾して水分を除去するための装置が必要になって処理費用が高くなるという欠点があり、また、前記圧搾により得られる脱水ケーキの処理が必要であるという欠点がある。
【０００４】
そこで、分級機として前記湿式分級機に代えて空気分級機（エアセパレータ）等の乾式分級機を用い、この乾式分級機にて細粒・微粉から微粉を乾式分級して除去し、これにより、細粒を分離して得る方法（以下、従来の篩分粒・乾式分級法という）が提案され、採用されるようになってきた。
【０００５】
しかし、この方法においても、分級効率が良くなるように被分級物を分散させる必要があり、乾式分級機として非常に大形のものが必要となるため、付帯設備も大きくなり、設備費用が高くなる。
【０００６】
また、乾式分級機では、被分級物を分散させるために、高速で回転している部品に被分級物を供給するため、部品の摩耗が早く、ランニングコストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、部品の摩耗が少なく、また、装置を小形にすることができ、その設置スペースが小さくてよい分粒分級装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る分粒分級装置及び分粒分級方法は、請求項１〜８記載の分粒分級装置、請求項９〜１２記載の分粒分級方法としており、それは次のような構成としたものである。
【０００９】
即ち、請求項１記載の分粒分級装置は、微粉を含む被処理物を篩分粒するための分粒要素と、分粒要素の下方において微粉を該分粒要素の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級するべく微粉に対して移送気体を流通させる分級手段とを有してなり、前記分粒要素が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置である（第１発明）。
【００１０】
請求項２記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒する篩網と、篩下の細粒及び微粉から微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段とを有してなり、前記篩網が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置である（第２発明）。
【００１１】
【００１２】
請求項３記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の前記移送気体導入細粒排出口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置である（第３発明）。
【００１３】
請求項４記載の分粒分級装置は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、更に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の前記篩網の下端部側且つ篩網の下方側に設けられた移送気体導入口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の篩網の上端部側且つ前記移送気体導入口よりも上方に設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置である（第４発明）。請求項５記載の分粒分級装置は、前記細粒排出口がダクト部を介して前記本体の下部に設けられていると共に前記移送気体導入口が前記ダクト部の途中に設けられている請求項４記載の分粒分級装置である（第５発明）。
【００１４】
請求項６記載の分粒分級装置は、前記移送気体及び微粉の排出口の下流に吸引装置が設けられている請求項２、３、４又は５記載の分粒分級装置である（第６発明）。請求項７記載の分粒分級装置は、前記移送気体及び微粉の排出口の近傍に更に移送気体及び微粉の排出口が設けられている請求項２、３、４、５又は６記載の分粒分級装置である（第７発明）。請求項８記載の分粒分級装置は、前記移送気体に向けて気体を噴射する気体噴射ノズルが設けられている請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の分粒分級装置である（第８発明）。
【００１５】
請求項９記載の分粒分級方法は、微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した分粒要素により篩分粒し、篩分粒による微粉の分散状態において分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記分粒要素の下面に沿って流通させることにより、分粒要素の下方において微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級することを特徴とする分粒分級方法である（第９発明）。請求項１０記載の分粒分級方法は、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した篩網により粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、篩網下において分散された細粒及び微粉に対して分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記篩網の下面に沿って流通させることにより、微粉を移送気体の流れに伴送させて分級することを特徴とする分粒分級方法である（第１０発明）。請求項１１記載の分粒分級方法は、前記移送気体の流れを助勢する方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法である（第１１発明）。請求項１２記載の分粒分級方法は、前記移送気体の流れに逆らう方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法である（第１２発明）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、例えば次のような形態で実施する。
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒・微粉（細粒と微粉との混合体）とに分粒する分粒要素として篩網を本体の内部に配置するとともに、本体の上部に被処理物の投入口を設け、また、本体の下部に移送気体の導入口を設けると共に本体の前記導入口よりも上方に移送気体及び微粉の排出口（以下、移送気体・微粉排出口ともいう）を設け、これにより篩下の細粒・微粉から微粉を移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段を構成する。そうすると、本発明に係る分粒分級装置が得られる。
【００１７】
上記分粒分級装置において被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入すると共に、移送気体の導入口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により粗粒と細粒・微粉とに分粒され、被処理物中の細粒・微粉だけが篩網を通過して篩下となる。そして、この篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて流れ、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して排出される。
【００１８】
このような形態で本発明に係る分粒分級装置が得られ、そして分粒分級が行われる。
【００１９】
以下、本発明について主にその作用効果を説明する。
【００２０】
前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合、先ず篩分粒装置により被処理物を粗粒と細粒及び微粉（細粒・微粉）とに分粒して、粗粒と細粒・微粉とを別々に回収し、次に、この細粒・微粉をベルトコンベアにて乾式分級機に移送し、この乾式分級機にて細粒・微粉から微粉を乾式分級して除去する。このとき、篩分粒装置により分粒された篩下の細粒・微粉は、分粒直後の時点においては分散状態がよいが、分粒後、特にベルトコンベアでの移送中や乾式分級機に投入する際に細粒・微粉が一旦寄せ集められるため、分散状態が悪くなる。従って、これを乾式分級するに際しては乾式分級前に再度分散させて分散状態をよくする必要がある。このため、乾式分級機としては、寄せ集まった細粒・微粉を先ず分散させてから乾式分級する機能を有する必要があり、このため極めて大形のものとなっている。また、機械として篩分粒装置と乾式分級機とが必要であり、更に篩下のものを乾式分級機に移送するベルトコンベアも必要である。
【００２１】
本発明に係る分粒分級装置は、前述のように、微粉を含む被処理物を篩分粒するための分粒要素と、分粒要素の下方において微粉を該分粒要素の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級するべく微粉に対して移送気体を流通させる分級手段とを有してなる（第１発明）。この分粒分級装置によれば、分粒要素により分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉は、分粒直後に移送気体により乾式分級されることになる。従って、分粒後乾式分級前に一旦寄せ集まった細粒・微粉を再度分散させる機能を付加することは不必要であり、このため、非常に小形の装置で前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の水準の量を処理することができる。また、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と異なり、１台の装置で分粒及び分級をし得る。
【００２２】
従って、本発明に係る分粒分級装置によれば、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータのように被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなる利点もある。
【００２３】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉（細粒・微粉）とに分粒する篩網と、篩下の細粒・微粉（細粒及び微粉）から微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段とを有してなる（第２発明）。
【００２４】
この分粒分級装置によれば、篩網により分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉は、少なくとも篩網の下方において移送気体により乾式分級されることになる。即ち、篩下の細粒・微粉は良好に分散した状態のままで乾式分級されることになる。従って、篩網通過後乾式分級前に一旦寄せ集まった細粒・微粉を再度分散させる機能を付加することは不必要であり、このため、非常に小形の装置で前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の水準の量を処理することができる。また、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合と異なり、１台の装置で分粒及び分級をし得る。
【００２５】
従って、この分粒分級装置によれば、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータの場合のような被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなる利点もある。
【００２６】
前記篩網が本体の内部に配置され、この本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に本体の前記導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されているようにすると、移送気体の導入口から移送気体が入り、これが篩網の下面に沿うようにして移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）に向かって流れ、微粉と共に該排出口から排出される。このように移送気体が篩網の下面に沿って流れると、篩網による分粒即ちふるい分けに悪影響を及ぼさず、また、微粉の分級精度（篩下の細粒・微粉の量に対する移送気体により分級される微粉の量の割合）等の分級性能が向上し、装置をより小形にし得るようになる（第１〜２発明）。ここで、移送気体が篩網の下面に沿って流れることとは、微粉を移送させて乾式分級するために導入された気体が主に篩網の下側を流れることである。
【００２７】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉（細粒・微粉）から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の前記移送気体導入細粒排出口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）とを有してなることを特徴とするものである（第３発明）。
【００２８】
この分粒分級装置においては、被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入するとともに、移送気体導入細粒排出口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により分粒され、被処理物中の粗粒は篩上となって粗粒排出口から排出され、一方、被処理物中の細粒及び微粉（細粒・微粉）は篩網を通過して篩下となり、そして、この篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩網の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて移送され、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して移送気体導入細粒排出口から排出される。
【００２９】
このとき、篩網により分粒された篩下の細粒・微粉は、一旦寄せ集まることなく、篩分け（篩網による分粒）されて良好に分散した状態のままで移送気体により乾式分級されるので、篩網通過後乾式分級前に再度分散させて分散状態をよくすることは不必要であり、このため装置が非常に小形のものでよい。また、移送気体導入細粒排出口から導入された移送気体は篩網の下面に沿って流れるので、篩網による分粒に悪影響を及ぼすことがなく、微粉の分級精度等の分級性能にも優れている。従って、前記従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得るだけでなく、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータのような分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなるという利点もある。
【００３０】
また、本発明は次のような構成の分粒分級装置である。即ち、それは本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出するべく前記本体の下部に設けられた細粒排出口と、移送気体を本体内に導入するべく前記本体の前記篩網の下端部側且つ篩網の下方側に設けられた移送気体導入口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の篩網の上端部側且つ前記移送気体導入口よりも上方側に設けられた移送気体および微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）とを有してなることを特徴とするものである（第４発明）。
【００３１】
この分粒分級装置においては、被処理物の投入口から粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を投入すると共に移送気体導入口から移送気体を導入する。そうすると、被処理物は篩網により分粒され、被処理物中の粗粒は篩上となって粗粒排出口から排出され、一方、被処理物中の細粒及び微粉は篩網を通過して篩下となり、そして、この篩下の細粒及び微粉（細粒・微粉）の中の微粉は、篩網の下方において移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口に向けて移送され、移送気体と共に該排出口から排出されることにより、乾式分級され、一方、篩下の中の細粒は、落下して細粒排出口から排出される。
【００３２】
従って、この分粒分級装置は基本的に前記第２発明の場合と同様の作用効果を奏するが、移送気体導入口が移送気体導入細粒排出口とは別に更に設けられているので、前記第２発明の場合に比べて、移送気体導入と細粒排出のバランスがとれて、移送気体導入を円滑に行うことができ、ひいては微粉の分級性能をより向上させることができ、また、細粒排出を円滑に行うことができる。
【００３３】
なお、細粒排出口をダクト部を介して本体の下部に設け、移送気体導入口を前記ダクト部の途中に設けるようにしてもよい。そうすることで、細粒排出及び移送気体導入のそれぞれをより円滑に行うことができる（第５発明）。
【００３４】
前記篩網は被処理物の投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられているが、これに代えて篩網を水平にさせて設ける方式を採用することができる。
【００３５】
前記移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）の下流に吸引装置を設けると、移送気体及び微粉の排出を円滑に行うことができ、その速度を向上させることができ、また、より確実に移送気体を篩網の下面に沿って円滑に流れさせることができ、ひいては微粉の分級精度等の分級性能をより向上させることができる（第６発明）。
【００３６】
前記移送気体・微粉排出口の近傍に、更に移送気体及び微粉の排出口を設けると、移送気体及び微粉の排出をより円滑に行うことができる（第７発明）。
【００３７】
前記篩下の細粒及び微粉に向けて気体を噴射する気体噴射ノズルを移送気体の流れを助勢する方向に向けて設けると、これが設けられていない場合に移送気体の流れに乗らなかった微粉を移送気体の流れに乗せることができ、それにより微粉の分級精度等の分級性能をより向上させ得る。また、気体噴射ノズルを移送気体の流れに逆らって噴射するように設けると、細粒及び微粉に逆方向の流れと逆向きの初速度を与えることになる。従って、相対的に軽い微粉は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えつつも再度流れに乗って排出口から排出される。一方、相対的に重い細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下する。それにより、細粒を移送気体・微粉排出口に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）をより向上させ得る（第８発明）。
【００３８】
本発明に係る分粒分級方法は、前述の如く、微粉を含む被処理物を分粒要素により篩分粒し、分粒による微粉の分散状態において移送気体を前記分粒要素の下面に沿って流通させることにより微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級することを特徴とするものである（第９発明）。また、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を篩網により粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、篩下において分散された細粒及び微粉に対して移送気体を流通させることにより微粉を移送気体の流れに伴送させて分級することを特徴とするものである（第１０発明）。これらの分粒分級方法によれば、いずれも、分粒されて良好に分散した状態の篩下の細粒・微粉が寄せ集まることなく、良好に分散した状態で移送気体により乾式分級され、従って、第１発明、第２発明の場合と同様の作用効果を奏することができる。
【００３９】
このとき、篩網の下面に沿って移送気体を流通させるようにすると、篩網による分粒に悪影響を及ぼすことがなく、また、微粉の分級精度等の分級性能が向上する。
【００４０】
また、移送気体の流れを助勢する方向に気体を部分的に噴射させるようにすると、これをしない場合に移送気体の流れに乗らなかった微粉を移送気体の流れに乗せることができ、それにより微粉の分級精度等の分級性能をさらに向上させ得る（第１１発明）。移送気体の流れに逆らう方向に気体を部分的に噴射させるようにすると、移送気体の流れに乗った細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下する。それにより、細粒を移送気体・微粉排出口に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）をより向上させ得る（第１２発明）。
【００４１】
本発明において、微粉を含む被処理物、及び、粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物については、いずれも、その種類は特には限定されず、種々のものを用いることができ、例えば岩石を破砕してなる破砕物を用いることができる。尚、微粉を含む被処理物としては、粗粒、細粒及び微粉を含むものの他、細粒及び微粉を含むもの、粗粒及び微粉を含むもの等がある。
【００４２】
微粉とは、移送気体の流れに乗ることが可能な程度に小さくて軽量な粉状体または粒状体のことである。細粒とは、前記微粉よりも大きく且つ重たくて移送気体の流れに乗り難い粒状体のことである。粗粒とは、前記微粉及び細粒よりも大きい粒状体または棒状体のことである。これらの各々の大きさについては、被処理物の種類や分粒分級の目的等によって相違し、変動し、また、定まってくるものであるが、多くの場合において粗粒は３ｍｍΦ以上、細粒は３ｍｍΦ未満０．１ｍｍΦ以上、微粉は０．１ｍｍΦ未満である。岩石を破砕してなる破砕物の場合、例えば２．５ｍｍΦ程度あるいはそれ以上のものが粗粒、２．５〜０．０７５ｍｍΦあるいは５〜０．０７５ｍｍΦ程度のものが細粒、０．０７５ｍｍΦ（７５μm ）未満のものが微粉に相当することが多い。
【００４３】
粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒する篩網とは、被処理物中の粗粒及びそれ以上の大きさのものを通過させず、篩上となし、細粒および微粉を通過させ得る大きさの篩目（目開き）を有する篩網のことである。従って、この篩の目開きの大きさは、被処理物の種類すなわち粗粒及び細粒並びに微粉の大きさによって異なる。また、篩目の異なる篩網を多段に（例えば上下２段に）配置して多段に分粒するように構成してもよい。
【００４４】
移送気体の種類は、特には限定されず、種々のものを用いることができるが、還元性雰囲気とする必要がある場合等の特段の事情がなければ、通常は空気を用いる。
【００４５】
【実施例】
本発明の実施例を以下説明する。尚、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
実施例１に係る分粒分級装置の概要を図１に示す。この分粒分級装置の構成を以下説明する。
【００４７】
この分粒分級装置は、本体５０の上部に被処理物（即ち原料）の投入口５３を設け、本体５０の内部に篩網５４を前記投入口５３の下方から斜め下がりになるように設け、前記篩網５４の下端部に対向するように粗粒排出口５５を設け、本体５０の下部にダクト部を介して気体導入・細粒排出口５７を設け、前記ダクト部の途中に移送気体導入口５８を設け、本体５０の篩網５４の上端部側且つ移送気体導入口５８よりも上方には、本体底面５１から更に離間して移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）５６を設け、この排出口５６の下流に吸引装置（図示していない）を設け、本体５１の上部に加振機５２を設け、更に、本体５１の内部の篩網５４の下方に気体噴射ノズル５９を設け、また、前記ダクト部の上部に気体噴射ノズル６０を設けて構成されている。
【００４８】
上記実施例１に係る分粒分級装置を用いて、岩石を破砕してなる破砕物の分粒分級を行った。以下、この詳細を説明する。なお、篩網５４としては、目開き：３．５ｍｍのものを用いた。篩網５４の傾斜角度は３０°とした。
【００４９】
加振機５２を作動させて篩網５４を振動させるとともに、吸引装置を作動させる。この状態にしたままで、被処理物の投入口５３から岩石を破砕してなる破砕物を連続的に投入すると共に、移送気体導入口５８及び細粒排出口５７から移送気体として空気を連続的に本体５１の内部に導入する。
【００５０】
そうすると、被処理物の投入口５３は被処理物の連続的投入により空気の出入りが少ない、被処理物がほぼ充満した状態になる。この状態で吸引装置により吸引されるので、図１に示す如き移送気体（空気）の流れができる。即ち、移送気体が篩網５４の下面に沿って流れた状態となる。
【００５１】
被処理物の投入口５３から投入された被処理物である岩石の破砕物は、篩網５４により粗粒と細粒（砂）・微粉とに分粒される。即ち、岩石の破砕物中の粗粒は篩上（ふるいオーバ）となり、粗粒排出口５５から排出され、破砕物中の細粒及び微粉は篩網５４を通過し、分散されて篩下となる。そして、この分散された状態の篩下の細粒・微粉の中の微粉は、篩網５４の下方において前記の如き移送気体の流れに乗っかって移送気体・微粉排出口５６に向けて移送され、移送気体と共に排出口５６から排出されることにより、乾式分級される。一方、前記篩下の中の細粒（砂）の殆どは、移送気体の流れに乗らず、本体底面５１から移送気体・微粉排出口５６まで設けられた空間（空気のよどみ部）に落下し、細粒排出口５７から排出される。
【００５２】
このようにして岩石の破砕物の分粒分級をし、微粉の混在量が少なくて製品として適した細粒（砂）を得ることができた。
【００５３】
また、上記実施例１に係る分粒分級装置によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して極めて小形の装置で、従来の篩分粒・乾式分級法による場合と同様の品質の細粒（砂）を同様の生産性（単位時間当たりの生産量）で得ることができることが確認された。即ち、製品として得ようとする細粒（砂）の品質および生産性を一定としたとき、上記実施例１に係る分粒分級装置によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、極めて小形の装置（容積で１／３〜１／５の装置、設置面積で１／２〜１／３の装置）でよいことが確認された。
【００５４】
上記実施例１においては、移送気体導入口５８及び移送気体導入・細粒排出口５７から移送気体を導入したが、移送気体導入口５８を塞ぎ、移送気体導入・細粒排出口５７のみから移送気体を導入してもよい。但し、移送気体導入・細粒排出口５７のみから移送気体を導入した場合、細粒（砂）が落下し、移送気体導入・細粒排出口５７に流れだすと、移送気体（空気）を吸い込み難くなって微粉の分級性能が若干低下する傾向がある。これに対し、移送気体導入口５８から移送気体を導入する場合は、気体導入と細粒排出のバランスがとれるため、このような分級性能の低下は生じないので、そのようにした方がよい。
【００５５】
また、上記実施例１においては、気体噴射ノズル５９及び６０を作動させなかったが、これらの一方あるいは両方を移送気体流を助勢する方向に気体を噴射するようにして作動させると、移送気体の流れに乗らなかった微粉（例えば分散状態が悪い微粉）を移送気体の流れに乗せることができ、微粉の分級精度等の分級性能を向上させることができる。また、気体噴射ノズル５９のように、移送気体流に逆らう方向に気体を噴射するようにして作動させると、移送気体の流れに乗った細粒は、一旦移送気体の流れ方向からその方向を変えた後に再度流れに乗ることなく自然に失速して落下し、それにより、細粒を移送気体・微粉排出口５６に行かないようにすることができ、細粒の分級性能（篩下の細粒・微粉の量に対する落下して排出される細粒の量の割合等）を向上させる効果もある。
【００５６】
（実施例２）
実施例２に係る分粒分級装置の概要を図２に示す。この分粒分級装置は、実質的には前記実施例１に係る分粒分級装置と同様であり、相違する点は移送気体・微粉排出口５６（図２では６６）の近傍に更に移送気体及び微粉の排出口（移送気体・微粉排出口）７１を設けたものである。尚、図２において、Ａは本体、６１は本体底面、６３は被処理物（原料）の投入口、６４は篩網、６５は粗粒排出口、６７は移送気体導入細粒排出口、６８は移送気体導入口、６６は移送気体・微粉排出口、６２は加振機、６９及び７０は気体噴射ノズルを示すものである。
【００５７】
上記実施例２に係る分粒分級装置を用いて、前記実施例１の場合と同様の方法により岩石の破砕物の分粒分級を行った。この結果、前記実施例１の場合に比較し、移送気体及び微粉の排出をより円滑に行うことができることが確認された。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の篩分粒・乾式分級法による場合に比較して、装置台数が減り、１台の装置で分粒及び分級をし得、しかも、装置を極めて小形にすることができ、その設置スペースが著しく小さくてよくなる。また、エアセパレータの場合のような被分級物の分散のための高速回転部品が不要であり、部品点数が少なくなり、部品の摩耗が少なく、消耗部品が少なくなるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１に係る分粒分級装置の概要を示す側断面図である。
【図２】 本発明の実施例２に係る分粒分級装置の概要を示す側断面図である。
【符号の説明】
５０--- 本体、５１--本体の底面、５２--- 加振機、５３--- 原料の投入口、５４--- 篩網、５５--粗粒排出口、５６--移送気体・微粉排出口、５７--移送気体導入細粒排出口、５８--移送気体導入口、５９--気体噴射ノズル、６０--気体噴射ノズル、Ａ--- 本体、６１--本体の底面、６２--- 加振機、６３--- 原料の投入口、６４--- 篩網、６５--- 粗粒排出口、６６--- 移送気体・微粉排出口、６７--- 移送気体導入細粒排出口、６８--- 移送気体導入口、６９--- 気体噴射ノズル、７０--- 気体噴射ノズル、７１--- 移送気体・微粉排出口。
Claims (12)
- 微粉を含む被処理物を篩分粒するための分粒要素と、分粒要素の下方において微粉を該分粒要素の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級するべく微粉に対して移送気体を流通させる分級手段とを有してなり、前記分粒要素が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置。
- 粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒する篩網と、篩下の細粒及び微粉から微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて分級する分級手段とを有してなり、前記篩網が本体の内部に配置され、該本体の下部に移送気体の導入口が設けられると共に該本体の前記導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに移送気体及び微粉の排出口が設けられて前記分級手段が構成されていることを特徴とする分粒分級装置。
- 粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を前記篩網の下面に沿った移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の前記移送気体導入細粒排出口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置。
- 粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、更に、この細粒及び微粉から微粉を乾式分級する分粒分級装置であって、本体と、前記本体の上部に設けられた被処理物の投入口と、被処理物から粗粒を分粒するべく前記投入口の下方から斜め下がりにさせて設けられた篩網と、篩上の粗粒を排出するべく前記篩網の下端部に対向して設けられた粗粒排出口と、篩下の細粒を排出すると共に移送気体を導入するべく前記本体の下部に設けられた移送気体導入細粒排出口と、更に移送気体を本体内に導入するべく前記本体の前記篩網の下端部側且つ篩網の下方側に設けられた移送気体導入口と、前記篩網の下方において篩下の微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級すると共に前記微粉と移送気体を排出するべく前記本体の篩網の上端部側且つ前記移送気体導入口よりも上方に設けられた移送気体及び微粉の排出口とを有してなることを特徴とする分粒分級装置。
- 前記細粒排出口がダクト部を介して前記本体の下部に設けられていると共に前記移送気体導入口が前記ダクト部の途中に設けられている請求項４記載の分粒分級装置。
- 前記移送気体及び微粉の排出口の下流に吸引装置が設けられている請求項２、３、４又は５記載の分粒分級装置。
- 前記移送気体及び微粉の排出口の近傍に更に移送気体及び微粉の排出口が設けられている請求項２、３、４、５又は６記載の分粒分級装置。
- 前記移送気体に向けて気体を噴射する気体噴射ノズルが設けられている請求項１、２、 ３、４、５、６又は７記載の分粒分級装置。
- 微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した分粒要素により篩分粒し、篩分粒による微粉の分散状態において分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記分粒要素の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記分粒要素の下面に沿って流通させることにより、分粒要素の下方において微粉を移送気体の流れに伴送させて乾式分級することを特徴とする分粒分級方法。
- 粗粒、細粒及び微粉を含む被処理物を分粒分級装置本体の内部に配置した篩網により粗粒と細粒及び微粉とに分粒し、篩網下において分散された細粒及び微粉に対して分粒分級装置本体の下部に設けられた移送気体の導入口から該導入口よりも上方且つ前記篩網の下面より下方のみに設けられた移送気体及び微粉の排出口へ向かう移送気体を前記篩網の下面に沿って流通させることにより、微粉を移送気体の流れに伴送させて分級することを特徴とする分粒分級方法。
- 前記移送気体の流れを助勢する方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法。
- 前記移送気体の流れに逆らう方向に気体を部分的に噴射させる請求項９又は１０記載の分粒分級方法。
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