JPH04135653A

JPH04135653A - 固形物を連続的に加湿微粉砕する装置

Info

Publication number: JPH04135653A
Application number: JP24767790A
Authority: JP
Inventors: Reinsch Edith; エデイト・ラインシユ; Klaus Bernhardt; クラウス・ベルンハルト; Rahtz Gerhard-Winfried; ゲルハルト‐ウインフリート・ラーツ; Graumnitz Hansjoachim; ハンスヨアヒム・グラウムニッツ
Original assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Current assignee: Akademie der Wissenschaften der DDR
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、固形物、主として鉱物性の硬質材料を連続
的に加湿微粉砕する装置に関する。この装置は５μ蒙以
下の粒度の分散系を製造する必要のあるどんなところで
も利用できる。

〔従来の技術〕

加湿微粉砕のためには、従来より高速回転する撹拌ミル
が使用されている。例えば、構造セラミックスの粉末（
モース硬度〉５）を製造する場合、狭い粒度分布を有す
る最も小さい粒度への要求はリング状の粉砕スペース断
面を有する攪拌ミルの開発に導いている。所謂リング状
間隙のミル（西独特許第１１８４１８８号明細書、西独
特許第２８１１８９９号明細書、西独特許第３１０６０
６２号明細書）の場合、固定し、ている外部粉砕ケース
の中で一個のロータが運動している。このロータはリン
グ状間隙が粉砕空間となるように形成されている。これ
等の装置は、外形（円筒状、円錐状、二重円錐状）、粉
砕本体を分離する方法、あるいは種々の被覆によって区
別される。これ等の装置の欠点は、１μｍ以下に固形物
を粉砕するため、５〜１０ＩＩＩＩＩｌの通常の間隔の
場合、エネルギ密度が未だ充分でない点にある。更に、
純度に対する高い要求には、応力を受ける部材に対して
コストの掛かる材料固有の被覆が必要になる。その外、
ロータに加えて粉砕容器も回転する装置となっている。

攪拌ミル（西独特許第１２２３２３６号明細書）の粉砕
容器の補助駆動部は、補助遠心力がより小さい粉砕本体
の粉砕効率を向上させて、より小さい粉砕本体を用いる
粉砕、あるいは自立粉砕を改善している。

西独特許第３５３６４５４号明細書に開示されている円
錐状リング隙間ボールミルの場合、補助駆動される粉砕
容器は、同じ様に粉砕ボールの粉砕効率をその運動を強
力にして高めるために使用されている。

粉砕ボールは、粉砕隙間の内側でロータによって、また
隙間の外側で粉砕容器によって運動を維持されている。

両方の場合、補助的に駆動される粉砕容器は、より小さ
い粉砕本体を加速させる、あるいは粉砕本体の運動を強
力にする補助手段としてのみ使用される。必要な高い剪
断勾配はロータと粉砕容器の逆駆動、およびロータと粉
砕容器の中心軸の水平又は垂直移動によって達成される
。

ここでは、間隔を調整したり間隔を可変するため構造上
の高い経費を要する点に難点がある。ミルの中に９０％
の通常の粉砕本体を充填度の場合、粉砕期間中に間隔を
可変するには、粉砕本体に亀裂を発生させる以外に不可
能である。非対称な間隔となる内部ロータの位置を可変
すると、これによってリング間隔ミルの主として狭い応
力スペクトラムが更に広がると言う難点をもたらす。運
動する粉砕容器でミルの運転様式によって生じ、同時に
間隔を狭めて粉砕効率を高めることなるリング状間隔ミ
ルのこの種に固有の耐摩耗性は知られていない。

（発明の課題〕二の発明の課題は、粉砕空間中での出力密度が従来の技
術に比べて著し向上し、粉砕に必要な間隔調節が付加的
な構造上の処置でなく、製造を行うことによって実現し
、最も微細な粒度が得られる固形物、主として鉱物性の
硬い物質を加湿微粉砕する装置を提供することにある。

〔課題を解決する手段〕

上記の課題は、この発明により、粉砕容器である外部シ
リンダ（２）と、同心状に配設された内部シリンダ（１
）とから構成され、外部シリンダ（２）と内部シリンダ
（１）の間に、粉砕製品の粒子、粉砕本体および液体か
ら成る懸濁液を循環させるリング状の粉砕隙間（４）が
形成されている、固形物を連続的に加湿微粉砕する装置
から出発して、内部シリンダ（１）が固定設置してあり
、外部シリンダ（２）が７４０　ｔａ／ｓ”以上の半径
方向加速度を保証する回転数で回転し、外部シリンダ（
２）と内部シリンダ（１）の間のリング状有効粉砕隙間
（９）が回転する外部シリンダ（２）の上に粉砕本体と
粉砕製品の粒子との付着物（８）によって形成されてい
ることによって解決されている。

〔作　用〕

この発明の重要な点は、内部シリンダ（１）を冷却でき
、内部シリンダ（１）の外壁及び／又は外部シリンダ（
２）の内壁が、型出し成形あるいは蜜にした表面をを有
することにある。

更に、この発明の重要な点は、リング状の粉砕隙間（４
）に５０〜１００％の粉砕本体で充填され、粉砕本体は
固有な種類の材料で構成され、粉砕本体の直径は主とし
て０．１〜０．６　ｙａ＊の範囲にあり、外部シリンダ
の内壁は粉砕本体と粉砕製品の粒子から成る付着物（８
）による自立耐摩耗物を保有することにある。

更に、この発明の主要な点は、有効粉砕間隙（９）の幅
が粉砕本体の直径の３〜５倍であることにある。

ミルのリング状粉砕隙間（４）の種々の寸法では、一定
の有効粉砕隙間で運転される。即ち、リング状粉砕隙間
（４）が２〜５　ｍｍのミルの場合、粉砕用の懸濁液の
添加物が粉砕本体で粉砕隙間の１００％充填度に少なく
とも相当するような粉砕本体を保有するとき、粉砕本体
の直径の３〜５倍になる１、５〜２■の一定有効粉砕隙
間（９）で動作する。有効粉砕間隙（９）では、強力な
微粉砕を行う前提となる最高の剪断度が生じる。粉砕本
体の一部は必ず固体の付着物（８）の中にある。

残りは間隔中に自由に移動し、粉砕製品の懸濁液と一緒
に循環する。粉砕本体と粉砕製品の分離はミルの中で行
われないので、使用できる粉砕本体の大きさはミル中の
分離装置によって決まらなく、非常に小さい粉砕本体と
、粉砕製品の粒子に対する粉砕本体の望ましい大きさの
比を用いて作業できると有利である。懸濁液の添加物で
粉砕本体の成分を変え、粉砕中に粉砕本体を添加するこ
とによって、リング状の有効粉砕間隔（９）の幅を選択
でき、粉砕中にも可変できる。

回転する粉砕容器の内壁（１）での固定した付着物（８
）の構造は、粉砕容器の円筒形状に固定している。何故
なら、外部シリンダ（２）の全長にわたって一定の遠心
力が働き、回転対称の付着物（８）を粉砕容器の高さに
わたってほぼ一定の膜厚で構成できる。外部シリンダ（
２）の内壁の型出し成形した、あるいは磨いた表面は粉
砕本体と粉砕製品の層である付着物（８）を形成するこ
とを支援している。

（発明の効果〕従来の技術に比べて、この発明は以下の利点を有する。

即ち、 −より小さい微細度が達成される −高い出力密度が達成されるー付加的な構造手段でなく、製造過程で間隙の調節が行
われる一粉砕中に間隙を可変できるー形成された層によって可動部分が耐摩耗保護される。

方法固有でも可能で、どんな任意の材料にも問題なく適
合できる一非常に小さい粉砕本体を使用できる一固定された内部シリンダを介して簡単に物質を導入で
きる粉砕過程で微粉砕を行える可能性によって製造技術上の
流れを単純化できる内部シリンダを簡単に冷却できる点にある。

〔実施例〕

以下では、この発明を実施例に基づきより詳しく説明す
る。

第１図と第２図には、この発明による微粉砕装置の実施
例が示しである。この装置は、実質上固定され、しかも
型出し成形された内部シリンダ１（外径：　　１２９　
ｍｍ　）と、被駆動される外部シリンダ２（内径：　　
１３５　ｔａｒｎ　）とから構成されている。

この外部シリンダ２は、０．５１１１ｍの深さの長手方
向の溝と特別な取外可能な蓋３を装備している。

外部シリンダ２の内壁と内部シリンダｌの外壁の間には
、５ＩＩＩＩ１幅のリング状粉砕隙間４が形成されてい
る。この隙間は、シリンダの底の間の中間室の上で内部
シリンダ１の底で終わる懸濁液導入部５に連結している
。内部シリンダ１の外側縁には、粉砕された懸濁液の吸
引装置６がある。内部シリンダ１には冷却水が循環して
いて（冷却水導入排出部７）、このシリンダは懸濁液を
導入するために利用されている。内部シリンダ１の表面
は耐摩耗仕上げしである。

リング隙間ミルを運転する場合、４　ｍ”７ｇの特別な
仕上げ表面を有する固体ＳｉＣ＜　２０μｍと０．５の
固体物質重量成分を有する液体（水）とで構成されてい
る懸濁液（６０００ＩＩ１３）は、内部シリンダを経由
してポンプによって、あるいは自動吸引でリング状粉砕
隙間４に導入される。この懸濁液には、更に３８０ｇの
特別に作製された大きさ０．２〜０．４１のＳｉＣ粉砕
本体が含まれている。回転数が２００Ｏｒ、ｐ、ｍ、で
装填量が５０１／ｈの場合、外部シリンダ２には（Ｓｉ
Ｃ粉砕本体とＳｉＣの粉砕製品から成る）付着物８が形
成される。この付着物は、３１幅のリング状の粉砕隙間
４を１．５　ｍｍ幅の有効粉砕隙間９（第２図に示しで
ある）に狭める。

粉砕本体の一部（約１０％）は懸濁液と一緒に循環する
。この隙間の挟まりによって、有効粉砕隙間９での出力
密度は二倍になる。こうして、４１Ｔ１２／ｇの仕上が
り表面を有するＳｉＣ製品は２０　ｍ２／ｇのＢＥＴに
よる特別な表面になる。この場合、準連続運転で、１６
ｕＷａの粒径Ｘ９７はミル中の滞在時間が６〜８分の場
合、１．６μｍに低減する。粉砕過程をより少ない粉砕
本体の量で開始したら、更に粉砕本体を添加することに
よって、粉砕中に有効粉砕間隔９の幅を可変できる。更
に、研磨された粉砕本体の一部を粉砕中に問題なく置換
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、この発明による粉砕装置の縦断面図。第２図、第１図の粉砕装置の線分Ａ−Ａで切った部分横
断面図。図中引用符号：１・・・内部シリンダ、２・・・外部シリンダ、３・・・蓋、４・・・粉砕隙間（間隔）、５・・・懸濁液導入部、６・・・吸引装置、７・・・冷却水の導入排出部、８・・・付着物、９・・・有効粉砕隙間。

Claims

【特許請求の範囲】１、粉砕容器である外部シリンダ（２）と、同心状に配
設された内部シリンダ（１）とから構成され、外部シリ
ンダ（２）と内部シリンダ（１）の間に、粉砕製品の粒
子、粉砕本体および液体から成る懸濁液を循環させるリ
ング状の粉砕隙間（４）が形成されている、固形物を連
続的に加湿微粉砕する装置において、内部シリンダ（１
）は固定設置してあり、外部シリンダ（２）は７４０ｍ
／ｓ＾２以上の半径方向加速度を保証する回転数で回転
し、外部シリンダ（２）と内部シリンダ（１）の間のリ
ング状有効粉砕隙間（９）は回転する外部シリンダ（２
）の上に粉砕本体と粉砕製品の粒子との付着物（８）に
よって形成されていることを特徴とする装置。２、前記有効粉砕隙間（９）は、半径方向加速度及び／
又は粉砕本体の成分及び／又は装填量及び／又は粉砕空
間の壁を形成することによって可変されることを特徴と
する請求項１記載の装置。３、内部シリンダ（１）は、冷却可能であることを特徴
とする請求項１記載の装置。４、内部シリンダ（１）の外壁及び／又は外部シリンダ
（２）の内壁は、型出し成形されているかあるいは磨き
表面を有することを特徴とする請求項１記載の装置。５、リング状粉砕隙間（４）は、５０〜１００％の粉砕
本体で充填されていることを特徴とする請求項１記載の
装置。６、外部シリンダ（２）の内壁は、粉砕本体と粉砕製品
との層の付着物（８）による自立耐摩耗性を有すること
を特徴とする請求項１記載の装置。７、粉砕本体の直径は、０．１〜０．６ｍｍの範囲にあ
ることを特徴とする請求項１記載の装置。８、粉砕本体はその種に固有な材料から成ることを特徴
とする請求項１記載の装置。９、有効粉砕隙間（９）の幅は、粉砕本体の直径の３〜
５倍であることを特徴とする請求項１記載の装置。