JP5652309B2 - Spray drying granulator and method for producing ceramic granule using the same - Google Patents

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Description

本発明は、スラリーを乾燥して造粒体を製造するのに用いられる噴霧乾燥造粒装置、およびそれを用いたセラミック顆粒の製造方法に関する。   The present invention relates to a spray-drying granulator used for producing a granulated body by drying a slurry, and a method for producing ceramic granules using the same.

セラミック材料は、電子部品の構成材料として広く用いられている。例えば、フェライトコアなどのセラミック素体は、セラミック顆粒(造粒物)を金型に充填して、加圧成型する方法により作製されている。   Ceramic materials are widely used as constituent materials for electronic components. For example, a ceramic body such as a ferrite core is manufactured by a method in which ceramic granules (granulated material) are filled in a mold and pressure-molded.

また、このような用途に用いられるセラミック顆粒を製造する方法として、セラミック材料を含むスラリーを、噴霧乾燥することにより乾燥粉(造粒体)としてセラミック顆粒を得る方法が知られている。   As a method for producing ceramic granules used for such applications, a method is known in which ceramic granules are obtained as dry powder (granulated material) by spray drying a slurry containing a ceramic material.

そして、噴霧乾燥により乾燥粉を製造するための装置として、例えば、特許文献1のような噴霧乾燥装置が提案されている。   As a device for producing dry powder by spray drying, for example, a spray drying device as in Patent Document 1 has been proposed.

この特許文献1の噴霧乾燥装置は、(a)スラリー状の原料粉を噴霧するスラリー噴霧器と、熱風を導入する熱風導入口と、熱風による乾燥によって得られる乾燥粉を下端から排出する第1乾燥粉排出口と、乾燥に使用した熱風を排出するための空気排出口とを備えた本体部(乾燥造粒室)と、(b)本体部から排出される排出空気に含まれる未回収乾燥粉を捕集して排出する第2乾燥粉排出口を備えたサイクロンとを備え、(c)サイクロンにおいて捕集した乾燥粉を本体部に戻す戻し配管を、第2乾燥粉排出口から延設するとともに、その戻し口を、本体部における上端から空気排出口までの距離のうち、上端から1/3以内の位置に設けるようにした噴霧乾燥装置である。
そして、この噴霧乾燥装置によれば、得られる乾燥粉の組成や粒径のバラツキを抑制することができるとされている(特許文献1の段落0006、図1など参照)。
The spray drying apparatus of Patent Document 1 includes: (a) a slurry sprayer that sprays slurry-like raw material powder; a hot air inlet that introduces hot air; and first drying that discharges dry powder obtained by drying with hot air from the lower end. A main body (dry granulation chamber) having a powder discharge port and an air discharge port for discharging hot air used for drying; and (b) unrecovered dry powder contained in the discharged air discharged from the main body. A cyclone provided with a second dry powder discharge port for collecting and discharging (c), and (c) a return pipe for returning the dry powder collected in the cyclone to the main body is extended from the second dry powder discharge port. At the same time, the return opening is provided at a position within 1/3 of the upper end of the distance from the upper end to the air outlet in the main body.
And according to this spray-drying apparatus, it is supposed that the dispersion | variation in a composition and particle size of the dry powder obtained can be suppressed (refer paragraph 0006, FIG. 1, etc. of patent document 1).

ところで、上述の特許文献1の噴霧乾燥装置をはじめ、従来の噴霧乾燥造粒装置においては、乾燥粉(乾燥造粒体)の回収は、通常、乾燥造粒室の直下に配設された排出口から、あるいは、サイクロンにより乾燥造粒体と乾燥用空気の分離を行った後にサイクロンの乾燥造粒体の排出口から乾燥粉(乾燥造粒体)を排出することにより行われるが、乾燥造粒室内部の気密を保つために、乾燥造粒体の取出部には、ロータリーバルブやダブルダンパーなどが用いられており、上記特許文献1の噴霧乾燥装置においても、ロータリーバルブが用いられている。   By the way, in the conventional spray drying granulation apparatus including the above-described spray drying apparatus of Patent Document 1, the collection of the dried powder (dried granulated body) is usually performed in a waste disposed directly under the drying granulation chamber. It is performed by discharging dry powder (dry granulated material) from the outlet or after separating the dry granulated material and drying air with a cyclone from the outlet of the dry granule of the cyclone. In order to keep the inside of the grain chamber airtight, a rotary valve, a double damper, or the like is used for the take-out part of the dried granulated body. The rotary valve is also used in the spray drying apparatus of Patent Document 1. .

しかしながら、乾燥造粒体を取り出すための取出部にロータリーバルブを用いた場合、ロータリーバルブは、その構造上、回転ローターと本体ケース内壁との間に、回転ローターの回転を可能にするためのクリアランスが存在し、乾燥造粒体を取り出す際に、乾燥造粒体がこのクリアランスに入り込んですり潰され、微粉を生じる。その結果、回収される乾燥造粒体に微粉が混入して、粒径のばらつきを招くという問題点がある。   However, when a rotary valve is used for the takeout part for taking out the dried granulated material, the rotary valve has a clearance between the rotary rotor and the inner wall of the main body case so that the rotary rotor can rotate. When the dry granule is taken out, the dry granule enters the clearance and is crushed to produce fine powder. As a result, there is a problem in that fine powder is mixed into the recovered dried granulated body, resulting in a variation in particle size.

また、ダブルダンパーを用いた場合も、開閉するダンパーと、ダンパーが当接する部材との間に乾燥造粒体が挟まれて押しつぶされ、微粉を生じることになるため、ロータリーバルブを用いた場合と同様に、回収される乾燥造粒体に微粉が混入して、粒径のばらつきを招くという問題点がある。   Also, when using a double damper, the dry granulated material is sandwiched between the damper that opens and closes and the member that the damper contacts, and is crushed to produce fine powder. Similarly, there is a problem in that fine powder is mixed into the recovered dried granulated body, resulting in a variation in particle size.

特開2007−285619号公報JP 2007-285619 A

本発明は、上記課題を解決するものであり、乾燥造粒後の造粒体を乾燥造粒室から排出する(回収する)工程で、造粒体が押しつぶされて微粉を生じることがなく、粒径のばらつきの少ない造粒体を効率よく製造することが可能な噴霧乾燥造粒装置、それを用いたセラミック顆粒の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above problems, and in the step of discharging (collecting) the granulated product after dry granulation from the dry granulation chamber, the granulated product is not crushed to produce fine powder, It is an object of the present invention to provide a spray-drying granulator capable of efficiently producing a granulated body with little variation in particle diameter and a method for producing ceramic granules using the same.

上記課題を解決するために、本発明の噴霧乾燥造粒装置は、
固形分を含むスラリーの供給機構と、乾燥用加熱気体が供給される気体供給口と、乾燥に使用された気体が排出される気体排出口とを備え、大気圧よりも低い圧力下で、固形分を含む前記スラリーの乾燥造粒を行う乾燥造粒室と、
前記乾燥造粒室で造粒された造粒体を、前記乾燥造粒室よりも圧力の高い外部に排出するための造粒体排出口と
を備えた噴霧乾燥造粒装置であって、
前記造粒体排出口には、可撓性を有し、前記乾燥造粒室と前記外部との圧力差により扁平形状に変形して、対向する内周面の主要部が互いに密着するとともに、軸方向に平行な両端部に、対向する内周面が密着していない空隙部が形成されて、該空隙部が前記造粒体が通過する流路となるように構成された筒状部材が配設されており、
前記造粒体が、前記流路を経て外部に排出されるように構成されていること
を特徴としている。
In order to solve the above problems, the spray drying granulation apparatus of the present invention,
A slurry supply mechanism including a solid content, a gas supply port to which a heating gas for drying is supplied, and a gas discharge port from which a gas used for drying is discharged, are solid at a pressure lower than atmospheric pressure. A drying granulation chamber for performing dry granulation of the slurry containing
A granulation body granulated in the drying granulation chamber, and a granulation body discharge port for discharging the granulated body to the outside at a higher pressure than the drying granulation chamber,
The granule outlet has flexibility, is deformed into a flat shape due to a pressure difference between the dry granulation chamber and the outside, and the main portions of the opposed inner peripheral surfaces are in close contact with each other, A cylindrical member configured such that a gap portion where the opposed inner peripheral surfaces are not in close contact is formed at both end portions parallel to the axial direction, and the gap portion becomes a flow path through which the granulated body passes. Arranged,
The granulated body is configured to be discharged to the outside through the flow path.

本発明の噴霧乾燥造粒装置においては、前記筒状部材を構成する材料がゴム系材料であることが好ましい。   In the spray-drying granulator of the present invention, it is preferable that the material constituting the cylindrical member is a rubber material.

また、本発明は、前記固形分を含む前記スラリーが、セラミック粉末を含むセラミックスラリーである場合に適用することが可能である。   Moreover, this invention is applicable when the said slurry containing the said solid content is a ceramic slurry containing a ceramic powder.

また、本発明のセラミック顆粒の製造方法は、請求項1〜3のいずれかに記載の噴霧乾燥造粒装置を用いてセラミックスラリーの乾燥造粒を行い、セラミック顆粒とすることを特徴としている。   Moreover, the manufacturing method of the ceramic granule of this invention is characterized by performing dry granulation of a ceramic slurry using the spray-drying granulation apparatus in any one of Claims 1-3, and making it a ceramic granule.

本発明の噴霧乾燥造粒装置は、大気圧よりも低い圧力でスラリーの乾燥造粒を行う乾燥造粒室と、乾燥造粒室で造粒された造粒体を乾燥造粒室よりも圧力の高い外部に排出するための造粒体排出口とを備えた噴霧乾燥造粒装置において、造粒体排出口に、可撓性を有し、乾燥造粒室と外部との圧力差により扁平形状に変形して、対向する内周面の主要部が互いに密着するとともに、軸方向に平行な両端部に、対向する内周面が密着していない空隙部が形成されて、該空隙部が造粒体が通過する流路となるように構成された筒状部材を配設し、造粒体を、上記流路を経て外部に排出するようにしているので、ロータリーバルブやダブルダンパーなどを用いる場合のように、造粒体の取出部において、造粒外が押しつぶされることを防止して、粒径のばらつき(微粉の混入)の少ない造粒体を効率よく製造することが可能になる。   The spray-drying granulator of the present invention comprises a drying granulation chamber that performs dry granulation of a slurry at a pressure lower than atmospheric pressure, and a granulated body granulated in the drying granulation chamber under pressure higher than that of the drying granulation chamber. In a spray-drying granulator equipped with a granule discharge port for discharging to a high outside, the granule discharge port has flexibility and is flattened by a pressure difference between the dry granulation chamber and the outside. The main portions of the inner peripheral surfaces facing each other are in close contact with each other, and void portions where the inner peripheral surfaces facing each other are not in close contact are formed at both ends parallel to the axial direction. Since a cylindrical member configured to be a flow path through which the granulated body passes is disposed and the granulated body is discharged to the outside through the flow path, a rotary valve, a double damper, etc. As in the case of using the granulated body, it prevents the outside of the granulation from being crushed and Consisting of variations (incorporation of fines) less granule can be efficiently produced.

また、可撓性を有する筒状部材は、例えばゴム系材料や樹脂系材料などからなるチューブなどの簡単な構成の材料を、複雑な加工を要することなく用いて構成することが可能であり、ロータリーバルブやダブルダンパーなどを用いる場合に比べて、設備コストの低減を図ることができる。   In addition, the flexible cylindrical member can be configured using a simple material such as a tube made of a rubber-based material or a resin-based material without requiring complicated processing. The equipment cost can be reduced as compared with the case of using a rotary valve or a double damper.

背景技術の欄で述べたように、噴霧乾燥造粒装置の運転は、従来より、装置周囲への粉塵の噴出などを避けるために、乾燥造粒室内を負圧にして行われ、また、造粒体の回収は、乾燥造粒室の直下、あるいは、サイクロンなどの固気分離装置の直下などにおいて、ロータリーバルブやダブルダンパーなどを用いて、乾燥造粒室の気密が損なわれないように行われるのが一般的である。ここで、ロータリーバルブのローターを回転させたり、ダブルダンパーの開閉機構(可動部)を動作させたりして造粒体の取り出しを行うと、造粒体が押しつぶされて微粉を生じ、結果的に、粒径のばらつき(微粉の混入)を招くという問題点があるが、本発明によれば、乾燥造粒室の造粒体排出口に配設された可撓性のある材料からなる筒状部材の、軸方向に平行な両端部に形成される流路から造粒体が外部に排出されるため、造粒体の取出部において、造粒体が押しつぶされることがなく、粒径のばらつき(微粉の混入)の少ない造粒体を効率よく製造することができる。   As described in the background section, the operation of the spray-drying granulator has been conventionally performed under a negative pressure in the drying granulation chamber in order to avoid the discharge of dust around the device. Use a rotary valve, double damper, etc. to prevent the air-tightness of the dry granulation chamber from being impaired immediately below the dry granulation chamber or directly under a solid-gas separation device such as a cyclone. It is common. Here, if the granulated body is taken out by rotating the rotor of the rotary valve or operating the opening / closing mechanism (movable part) of the double damper, the granulated body is crushed to produce fine powder. However, according to the present invention, a cylindrical shape made of a flexible material disposed at the granule discharge port of the dry granulation chamber is problematic. Since the granulated material is discharged to the outside from the flow path formed at both end portions of the member parallel to the axial direction, the granulated material is not crushed and the particle size varies at the granule take-out part. It is possible to efficiently produce a granulated body with less (fine powder mixing).

また、筒状部材は、乾燥造粒室と外部との圧力差により扁平形状に変形して、内周面の主要部どうしは密着するものの、軸方向に平行な両端部は、内周面どうしが密着せず、外部と連通して造粒体の通路となるが、気体供給口から乾燥造粒室への乾燥用気体の供給量と、気体排出口から排出される使用後の乾燥用気体の排出量の関係から、乾燥造粒室内は所定の負圧に保たれるため、該通路から乾燥造粒室の密閉性を損なう(所定の負圧に保つことができなくなる)ような大量の外気の流入はない。   In addition, the cylindrical member is deformed into a flat shape due to a pressure difference between the drying granulation chamber and the outside, and the main portions of the inner peripheral surface are in close contact with each other, but both ends parallel to the axial direction are between the inner peripheral surfaces. Is not in close contact, and communicates with the outside to become a passage for the granulated body. The amount of drying gas supplied from the gas supply port to the drying granulation chamber and the drying gas after use discharged from the gas discharge port Since the dry granulation chamber is maintained at a predetermined negative pressure from the relationship of the discharge amount, a large amount that impairs the sealing performance of the dry granulation chamber from the passage (cannot be maintained at the predetermined negative pressure). There is no inflow of outside air.

なお、筒状部材の内周面どうしが完全に密着してしまうと、造粒体を回収することができなくなるため、筒状部材としては、乾燥造粒室と外部との圧力差による変形が、内周面の主要部どうしは密着するものの、軸方向に平行な両端部は、内周面どうしが密着せず、外部と連通して造粒体の通路となるような特性(物性)を備えた筒状部材を用いる。   Note that if the inner peripheral surfaces of the cylindrical member are completely in close contact with each other, the granulated material cannot be recovered, so that the cylindrical member is deformed by a pressure difference between the dry granulation chamber and the outside. The main parts of the inner peripheral surface are in close contact with each other, but both end portions parallel to the axial direction have characteristics (physical properties) that the inner peripheral surfaces are not in close contact with each other and communicate with the outside to become a passage for the granulated body. The provided cylindrical member is used.

そのために、筒状部材を選定するにあたっては、筒状部材を構成する材料の物性(柔軟性や可撓性、乾燥造粒の工程で熱せられた造粒体の熱に耐えるための耐熱性など)、厚み、長さなどの寸法や形状などを考慮することが重要になる。   Therefore, when selecting the cylindrical member, the physical properties of the material constituting the cylindrical member (softness and flexibility, heat resistance to withstand the heat of the granulated body heated in the dry granulation process, etc. It is important to consider dimensions and shapes such as thickness and length.

また、筒状部材としては、通常は、変形前における形状が、軸方向に沿う方向から見た場合に円形のもの、すなわち、円筒状のものが用いられるが、本発明においては、その他にも、楕円筒状や長円筒状のもの、異形筒状のものなど種々の形状のものを用いることが可能である。   Further, as the cylindrical member, the shape before deformation is usually a circular shape when viewed from the direction along the axial direction, that is, a cylindrical shape. Various shapes such as an elliptical cylindrical shape, a long cylindrical shape, and a deformed cylindrical shape can be used.

また、本発明の噴霧乾燥造粒装置においては、筒状部材を構成する材料としてゴム系材料を用いるようにした場合、市場に流通する、種々の筒状を有する材料の中から、所望の特性を備えた筒状部材を容易かつ、経済的に調達することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。   Further, in the spray drying granulation apparatus of the present invention, when a rubber-based material is used as a material constituting the cylindrical member, desired characteristics are selected from materials having various cylindrical shapes distributed in the market. Can be easily and economically procured, and the present invention can be made more effective.

また、本発明の噴霧乾燥造粒装置は、セラミック粉末を含むセラミックスラリーを噴霧乾燥造粒する場合に好適に適用することができる。   Moreover, the spray-drying granulation apparatus of this invention can be applied suitably when carrying out spray-drying granulation of the ceramic slurry containing a ceramic powder.

また、本発明のセラミック顆粒の製造方法は、上述の本願請求項1〜3のいずれかに記載の噴霧乾燥造粒装置を用いてセラミックスラリーを乾燥造粒し、セラミック顆粒とするようにしているので、粒径のばらつき(微粉の混入)の少ないセラミック顆粒を効率よく製造することができる。   Moreover, the manufacturing method of the ceramic granule of this invention is made to dry-granulate a ceramic slurry using the spray-drying granulation apparatus in any one of the above-mentioned Claims 1-3, and it is set as a ceramic granule. Therefore, it is possible to efficiently produce ceramic granules with little variation in particle size (mixing of fine powder).

なお、本発明のセラミック顆粒の製造方法により得られたセラミック顆粒は、例えば、乾式で金型に充填して、加圧成型することにより、フェライトコアなどのセラミック成形体を製造する用途などに好適に用いることができる。   The ceramic granule obtained by the method for producing a ceramic granule of the present invention is suitable for use in producing a ceramic molded body such as a ferrite core by, for example, filling a mold in a dry type and press molding. Can be used.

また、造粒体において微粉の割合が増加すると、流動性が低下し、金型への充填にばらつきが生じるなど、金型への充填性が低下してしまうという問題を生じるが、本発明の方法により製造されるセラミック顆粒は、微粉の割合が少なくて、流動性が高く、金型への充填性が良好であるため、小型で、かつ複雑な形状の成型体を乾式成型の方法で製造する場合に特に好適に用いることができる。   Further, when the proportion of fine powder in the granulated body is increased, the fluidity is lowered, and there is a problem that the filling property to the mold is deteriorated, such as variation in filling to the die. Ceramic granules produced by this method have a small proportion of fine powder, high fluidity, and good filling properties in the mold, so that compact and complex shaped products can be produced by the dry molding method. In this case, it can be particularly preferably used.

本発明の一実施例(実施例1)にかかる噴霧乾燥造粒装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the spray-drying granulation apparatus concerning one Example (Example 1) of this invention. (a)は本発明の実施例1にかかる噴霧乾燥造粒装置の要部(造粒体排出口および造粒体排出口に取り付けられた筒状部材など)を示す図、(b)は筒状部材のb−b線断面図である。(a) is a figure which shows the principal parts (The cylindrical member attached to the granule discharge port and the granule discharge port etc.) of the spray-drying granulation apparatus concerning Example 1 of this invention, (b) is a cylinder. It is a bb sectional view taken on the line. (a)は本発明の実施例1にかかる噴霧乾燥造粒装置の要部(造粒体排出口および造粒体排出口に取り付けられた筒状部材など)を示す図であって、筒状部材が変形した状態を示す図、(b)は変形した筒状部材のb−b線断面図である。(a) is a figure which shows the principal part (The cylindrical member attached to the granule discharge port and the granule discharge port etc.) of the spray-drying granulation apparatus concerning Example 1 of this invention, Comprising: The figure which shows the state which the member deform | transformed, (b) is the bb sectional view taken on the line of the deformed cylindrical member.

以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。   Examples of the present invention will be described below to describe the features of the present invention in more detail.

図1は、セラミックスラリーを乾燥造粒して造粒体(セラミック顆粒)を製造するために用いられる、本発明の一実施例(実施例1)にかかる噴霧乾燥造粒装置の概略構成を示す図である。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a spray-drying granulation apparatus according to an embodiment (Example 1) of the present invention, which is used for producing a granulated body (ceramic granule) by dry granulating ceramic slurry. FIG.

図1に示すように、この実施例1の噴霧乾燥造粒装置は、スラリー供給機構1、熱風供給機構2、噴霧乾燥機本体3、排気機構4を備えている。   As shown in FIG. 1, the spray-drying granulator of Example 1 includes a slurry supply mechanism 1, a hot air supply mechanism 2, a spray dryer body 3, and an exhaust mechanism 4.

スラリー供給機構1は、原料タンク11、原料供給ポンプ12などから構成されている。
また、熱風供給機構2は、送風機21、熱風発生装置22などから構成されている。
The slurry supply mechanism 1 includes a raw material tank 11, a raw material supply pump 12, and the like.
The hot air supply mechanism 2 includes a blower 21 and a hot air generator 22.

そして、噴霧乾燥機本体3は、セラミックスラリーの乾燥造粒を行う乾燥造粒室(チャンバー)31、上記の熱風供給機構2からの熱風を供給するための気体供給口32、乾燥造粒に使用された気体を排出する気体排出口33、造粒体(セラミック顆粒)50(図3(a),(b))を排出する造粒体排出口34、ディスクDを備えるアトマイザ35などから構成されている。   The spray dryer body 3 is used for a dry granulation chamber (chamber) 31 that performs dry granulation of ceramic slurry, a gas supply port 32 for supplying hot air from the hot air supply mechanism 2, and dry granulation. A gas outlet 33 for discharging the generated gas, a granule outlet 34 for discharging the granulated body (ceramic granules) 50 (FIGS. 3A and 3B), an atomizer 35 including the disk D, and the like. ing.

また、排気機構4は、サイクロン41、バグフィルタ42などの集塵手段、排風機43などから構成されている。   Further, the exhaust mechanism 4 includes a cyclone 41, a dust collecting means such as a bag filter 42, an exhaust fan 43, and the like.

この噴霧乾燥造粒装置を用いてスラリー(セラミックスラリー)の乾燥造粒を行うにあたっては、熱風供給機構2から所定温度(例えば、270〜290℃)に加熱された空気が噴霧乾燥機本体3の気体供給口32に送られる一方、スラリー供給機構1からセラミックスラリーが、乾燥造粒室31に供給され、ディスクDを備えるアトマイザ35により所定の粒径を有する微細な液滴として水平円周方向に噴霧される。   In performing dry granulation of a slurry (ceramic slurry) using this spray drying granulator, air heated to a predetermined temperature (for example, 270 to 290 ° C.) from the hot air supply mechanism 2 is supplied to the spray dryer main body 3. While being sent to the gas supply port 32, the ceramic slurry is supplied from the slurry supply mechanism 1 to the dry granulation chamber 31, and in the horizontal circumferential direction as fine droplets having a predetermined particle size by the atomizer 35 including the disk D. Sprayed.

このとき、セラミックスラリーの液滴は、図1に点線Lで示すように、ディスクDから重力により下方向に落下する。   At this time, the droplets of the ceramic slurry fall downward from the disk D by gravity, as indicated by the dotted line L in FIG.

そして、乾燥造粒室31内は、供給された所定温度(例えば、270〜290℃)の空気により加温されているので、噴霧されたスラリーは乾燥して顆粒として乾燥造粒室31の最下方の造粒体排出口34へと蓄積される。
一方、微粉末を含む熱風は気体排出口33を介して排気機構4へと放出される。
Since the inside of the dry granulation chamber 31 is heated by the supplied air at a predetermined temperature (for example, 270 to 290 ° C.), the sprayed slurry is dried to form granules as the granules in the dry granulation chamber 31. It accumulates in the lower granule outlet 34.
On the other hand, hot air containing fine powder is discharged to the exhaust mechanism 4 through the gas outlet 33.

そして、この実施例1の噴霧乾燥造粒装置においては、造粒体排出口34には、図2(a),(b)に示すように、可撓性を有する材料からなる筒状部材51が、バンド状の締結部材(固定治具)53により接続、固定されている。
この実施例では、筒状部材51として、硬さ40(JIS K 6253)のシリコーンゴム製で、直径150mm、厚み2mm、長さ700mmの円筒状の筒状体が用いられている。
And in the spray-drying granulation apparatus of this Example 1, as shown to FIG. 2 (a), (b), the cylindrical member 51 which consists of a material which has flexibility in the granule discharge port 34 is shown. Are connected and fixed by a band-shaped fastening member (fixing jig) 53.
In this embodiment, a cylindrical tubular body made of silicone rubber having a hardness of 40 (JIS K 6253) and having a diameter of 150 mm, a thickness of 2 mm, and a length of 700 mm is used as the tubular member 51.

この筒状部材51は、乾燥造粒室31と外部との圧力差により、図3(a),(b)に示すように、扁平形状に変形して、対向する内周面の主要部51aが互いに密着するとともに、軸方向に平行な両端部51bに、対向する内周面が密着していない空隙部52が形成され、該空隙部52が造粒体(セラミック顆粒)50の通過する流路となるように構成されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the cylindrical member 51 is deformed into a flat shape due to a pressure difference between the drying granulation chamber 31 and the outside, and a main portion 51a on the opposed inner peripheral surface. Are formed in both end portions 51b parallel to the axial direction, and a gap 52 is formed in which the opposing inner peripheral surfaces are not in close contact, and the gap 52 passes through the granulated body (ceramic granules) 50. It is configured to be a road.

この筒状部材51が変形して、軸方向に平行な両端部51bに、造粒体(セラミック顆粒)50の通路となる空隙部52が形成されても、乾燥造粒室31への乾燥用気体の供給量と、使用後の乾燥用気体の排出量の関係から、乾燥造粒室31内は所定の負圧に保たれ、該通路52から乾燥造粒室31の密閉性が損なわれる(所定の負圧に保つことができなくなる)ことはない。   Even if the cylindrical member 51 is deformed and a gap 52 serving as a passage for the granulated body (ceramic granule) 50 is formed at both end portions 51b parallel to the axial direction, it is for drying into the drying granulation chamber 31. From the relationship between the supply amount of gas and the discharge amount of the drying gas after use, the inside of the drying granulation chamber 31 is maintained at a predetermined negative pressure, and the sealing property of the drying granulation chamber 31 from the passage 52 is impaired ( It will not be possible to maintain a predetermined negative pressure).

<噴霧乾燥造粒によるセラミック顆粒の製造試験>
次に、上記噴霧乾燥造粒装置を用いて、以下に説明する方法により、セラミック顆粒を製造した。
<Production test of ceramic granules by spray drying granulation>
Next, ceramic granules were produced by the method described below using the spray drying granulator.

まず、Fe23、NiO、CuO、ZnOからなるフェライト組成物の仮焼粉末を用意した。それから、この仮焼粉末に、所定量の水、分散剤、消泡剤、および可塑剤を添加し、粉砕、撹拌分散処理を行ってスラリーを作製した。 First, a calcined powder of a ferrite composition made of Fe 2 O 3 , NiO, CuO, and ZnO was prepared. Then, a predetermined amount of water, a dispersant, an antifoaming agent, and a plasticizer were added to the calcined powder, and pulverization and stirring / dispersing treatment were performed to prepare a slurry.

次に、このスラリーを、上記噴霧乾燥造粒装置を用いて噴霧乾燥造粒した。この噴霧乾燥造粒を行うにあたっては、気体供給口32から供給される熱風の温度を200℃とし、気体排出口33から排出される、乾燥造粒に使用された気体の温度(排気温度)が120℃となるようにした。   Next, this slurry was spray dried and granulated using the spray drying granulator. In performing this spray-drying granulation, the temperature of the hot air supplied from the gas supply port 32 is set to 200 ° C., and the temperature of the gas used for dry granulation (exhaust temperature) discharged from the gas discharge port 33 is set. It was set to 120 degreeC.

また、乾燥造粒室31内の圧力が、外気よりも0.05kPa〜0.10kPa低くなるように気体供給量および気体排出量を調整した。
そして、得られた造粒体(セラミック顆粒)について、島津製作所製レーザ回折式粒度分布測定装置SALD−2200を用いて粒度分布を測定し、平均粒径(D50)、および、粒径44μm以下の微粉の割合(微粉率)を求めた。
Further, the gas supply amount and the gas discharge amount were adjusted so that the pressure in the dry granulation chamber 31 was 0.05 kPa to 0.10 kPa lower than the outside air.
Then, the obtained granule (ceramic granules), measuring the particle size distribution using a Shimadzu laser diffraction particle size distribution measuring apparatus SALD-2200, average particle size (D 50), and a particle size 44μm or less The ratio of fine powder (fine powder ratio) was determined.

また、直径が2.5mmの通過孔を有するロートに200ccの造粒体(セラミック顆粒)を入れ、全量が流下するまでの時間(流下時間)を調べた。   Moreover, 200 cc granulated body (ceramic granule) was put into a funnel having a passage hole with a diameter of 2.5 mm, and the time until the whole amount flowed down (flowing time) was examined.

また、比較のため、上述の筒状部材51を用いる代わりに、造粒体排出口34にロータリーバルブを配設した、比較例としての噴霧乾燥造粒装置を用いて、上記実施例の場合と同じ条件で、セラミック顆粒を製造した。そして、得られたセラミック顆粒について、同じ条件で、平均粒径(D50)、粒径44μm以下の微粉の割合(微粉率)、および流下時間を求めた。 For comparison, instead of using the cylindrical member 51 described above, a spray drying granulation apparatus as a comparative example in which a rotary valve is disposed at the granule discharge port 34, and in the case of the above example, Ceramic granules were produced under the same conditions. Then, the obtained ceramic granules, the same conditions, the average particle diameter (D 50), the following proportions of fines particle size 44 .mu.m (fines ratio), and was determined flow time.

Figure 0005652309
Figure 0005652309

表1に示すように、造粒体排出口34に、可撓性を有する筒状部材51を配設し、筒状部材51に形成される空隙部52を流路として、造粒体(セラミック顆粒)50を排出するようにした実施例の場合、造粒体排出口34にロータリーバルブを配設し、このロータリーバルブを経て造粒体(セラミック顆粒)を排出するようにした比較例の場合に比べて、粒径が44μm以下の微粉の割合(微粉率)が減少し、それに伴って流下時間も短くなることが確認された。
この結果から、本発明の噴霧乾燥造粒装置を用いることにより、微粉率の低い、粒径のばらつきの少ない造粒体を効率よく製造できることが分かる。
As shown in Table 1, a flexible tubular member 51 is disposed in the granule discharge port 34, and a granule (ceramic) is formed using a gap 52 formed in the tubular member 51 as a flow path. In the case of the embodiment in which the granule) 50 is discharged, a rotary valve is disposed in the granule discharge port 34, and the granule (ceramic granule) is discharged through this rotary valve. It was confirmed that the proportion of fine powder having a particle diameter of 44 μm or less (fine powder ratio) was reduced, and the flow time was shortened accordingly.
From this result, it can be seen that by using the spray-drying granulator of the present invention, a granulated body having a low fine powder ratio and a small variation in particle size can be efficiently produced.

なお、この実施例では、筒状部材51として、シリコーンゴム製のものを用いたが、他のブタジエン系ゴムなどの合成ゴム系や、天然ゴム系の材料からなるものを用いることも可能である。
その場合、通常は、JIS K 6253に基づき、デュロメータで測定した硬さが10〜70の材料からなり、厚みが約0.5mm〜5mmの範囲のものを用いることが望ましい。
In this embodiment, the cylindrical member 51 is made of silicone rubber, but it is also possible to use a synthetic rubber material such as other butadiene rubber or a material made of a natural rubber material. .
In that case, it is usually desirable to use a material having a hardness measured by a durometer of 10 to 70 based on JIS K 6253 and having a thickness in the range of about 0.5 mm to 5 mm.

さらに、筒状部材51を構成する材料は上述の材料に限られるものではなく、乾燥造粒室31と外部との圧力差により、筒状の形状から変形して、対向する内周面の主要部51aが互いに密着するとともに、一部においては対向する内周面が密着せずに、造粒体を外部に排出することが可能な流路となる空隙部が形成されるような種々の材料を用いることが可能である。   Further, the material constituting the cylindrical member 51 is not limited to the above-described material, and is deformed from the cylindrical shape due to the pressure difference between the dry granulation chamber 31 and the outside, and the main inner peripheral surfaces facing each other are deformed. Various materials that form a void portion that forms a flow path through which the granulated body can be discharged to the outside without causing the inner peripheral surfaces to be in close contact with each other, while the portions 51a are in close contact with each other. Can be used.

なお、その場合、筒状部材を構成する材料の物性(柔軟性や可撓性、乾燥造粒の工程で熱せられた造粒体の熱に耐えるための耐熱性など)、厚み、長さなどの寸法や形状などを考慮することが必要となる。   In this case, the physical properties of the material constituting the cylindrical member (softness and flexibility, heat resistance to withstand the heat of the granulated body heated in the dry granulation process, etc.), thickness, length, etc. It is necessary to consider the size and shape of the.

本発明は、さらにその他の点においても、上記の実施例に限定されるものではなく、筒状部材の具体的な寸法、造粒体排出口への筒状部材の固定方法、乾燥造粒室の具体的な構造、造粒対象となるセラミックスラリーの条件、セラミックスラリーを構成するセラミックの種類などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。   In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments in other respects, but the specific dimensions of the cylindrical member, the method of fixing the cylindrical member to the granule discharge port, and the drying granulation chamber Various applications and modifications can be made within the scope of the invention with respect to the specific structure, the conditions of the ceramic slurry to be granulated, the type of ceramic constituting the ceramic slurry, and the like.

1 スラリー供給機構
2 熱風供給機構
3 噴霧乾燥機本体
4 排気機構
11 原料タンク
12 原料供給ポンプ
21 送風機
22 熱風発生装置
31 乾燥造粒室(チャンバー)
32 気体供給口
33 気体排出口
34 造粒体排出口
35 ディスクを備えるアトマイザ
41 サイクロン
42 バグフィルタ
43 排風機
50 造粒体(セラミック顆粒)
51 筒状部材
51a 筒状部材の内周面の主要部
51b 筒状部材の軸方向に平行な両端部
52 造粒体が通過する流路となる空隙部
53 固定治具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Slurry supply mechanism 2 Hot air supply mechanism 3 Spray dryer main body 4 Exhaust mechanism 11 Raw material tank 12 Raw material supply pump 21 Blower 22 Hot air generator 31 Drying granulation chamber (chamber)
32 Gas supply port 33 Gas discharge port 34 Granule discharge port 35 Atomizer with disk 41 Cyclone 42 Bag filter 43 Ventilator 50 Granulator (ceramic granule)
51 Cylindrical member 51a Main portion of inner peripheral surface of cylindrical member 51b Both end portions parallel to the axial direction of the cylindrical member 52 Gap portion serving as a flow path through which the granulated body passes 53 Fixing jig

Claims (4)

固形分を含むスラリーの供給機構と、乾燥用加熱気体が供給される気体供給口と、乾燥に使用された気体が排出される気体排出口とを備え、大気圧よりも低い圧力下で、固形分を含む前記スラリーの乾燥造粒を行う乾燥造粒室と、
前記乾燥造粒室で造粒された造粒体を、前記乾燥造粒室よりも圧力の高い外部に排出するための造粒体排出口と
を備えた噴霧乾燥造粒装置であって、
前記造粒体排出口には、可撓性を有し、前記乾燥造粒室と前記外部との圧力差により扁平形状に変形して、対向する内周面の主要部が互いに密着するとともに、軸方向に平行な両端部に、対向する内周面が密着していない空隙部が形成されて、該空隙部が前記造粒体が通過する流路となるように構成された筒状部材が配設されており、
前記造粒体が、前記流路を経て外部に排出されるように構成されていること
を特徴とする噴霧乾燥造粒装置。
A slurry supply mechanism including a solid content, a gas supply port to which a heating gas for drying is supplied, and a gas discharge port from which a gas used for drying is discharged, are solid at a pressure lower than atmospheric pressure. A drying granulation chamber for performing dry granulation of the slurry containing
A granulation body granulated in the drying granulation chamber, and a granulation body discharge port for discharging the granulated body to the outside at a higher pressure than the drying granulation chamber,
The granule outlet has flexibility, is deformed into a flat shape due to a pressure difference between the dry granulation chamber and the outside, and the main portions of the opposed inner peripheral surfaces are in close contact with each other, A cylindrical member configured such that a gap portion where the opposed inner peripheral surfaces are not in close contact is formed at both end portions parallel to the axial direction, and the gap portion becomes a flow path through which the granulated body passes. Arranged,
The spray-drying granulator is configured so that the granulated body is discharged to the outside through the flow path.
前記筒状部材を構成する材料がゴム系材料であることを特徴とする請求項1記載の噴霧乾燥造粒装置。   The spray-drying granulator according to claim 1, wherein the material constituting the cylindrical member is a rubber-based material. 前記固形分を含む前記スラリーが、セラミック粉末を含むセラミックスラリーであることを特徴とする請求項1または2記載の噴霧乾燥造粒装置。   The spray-drying granulator according to claim 1 or 2, wherein the slurry containing the solid content is a ceramic slurry containing ceramic powder. 請求項1〜3のいずれかに記載の噴霧乾燥造粒装置を用いて、セラミックスラリーの乾燥造粒を行い、セラミック顆粒とすることを特徴とするセラミック顆粒の製造方法。   A method for producing ceramic granules, characterized in that the ceramic slurry is dried and granulated using the spray-drying granulator according to any one of claims 1 to 3.
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