JPH0435753A - 超微粉分級機 - Google Patents

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】 １産業上の利用分野］ 本願発明は、ニューセラミックスをはじめ最新の微粉材
料を取扱う上で必須の超微粉分級機に係る。

［従来の技術］ 粒径がまちまちの粗粒と微粉の入り混った混合粉粒体を
、粒径ごとに分離して所望の粒径のみの微粉を精度高く
取り出すことは、ニューセラミックスの製造をはしめ、
広範な分野において求められる技術である。

このため粉粒体のふくまれる固液混合のスラリーヤ、含
塵気流を逸理して固体分のみを分離回収するために数多
くの研究や開発か進められてきた。

粉粒体を含む気流を急激に方向転換させ慣性力を利用し
て微粉を分級する方式を慣性分級と呼び、その−例とし
て特開昭５５−１６７０７２号公報・第４図を説明する
。

図において密閉容器１００内において容器内の空気を吸
引して負圧とし、この中で固気混合の気流を通す管路１
０１を開口してノズル１０２を形成すると、微粉Ｆａの
みノズルから吸引して管路外へ案内され、粗粒Ｇａは慣
性によってそのまま管路を通り扱けて行くことによって
粗細分級をしようとするものである。

気流を旋回させて遠心力を動かせ粉体のみを分離回収す
る自由渦型は、集塵機のサイクロンとして広く慣用され
、分離の効果を向上するために多くの提案もある（例え
ば特開昭５９−４９８１７号公報・第５図）。

一方、固液混合のスラリーを処理して遠心力の場におい
て所望の粒径以下の微粉だけを回収しようとする回分式
遠心分離機もめる（例えば特開昭６３−２２４７５２号
公報・第６図）。

図において固定ケーシング１０３内に回転軸１０４に保
持された円筒形回転ボウル１０５を高速回転する構成に
なっている。材料のスラリーは回転ボウルの内側下方部
の供給口１０６から供給され、回転による遠心力によっ
て分級されて、微粉と液のみが回転ボウルの上方にある
取出口１０７より取出して回収される。この発明の要旨
は供給されたスラリーが余りに早く取出口へ達して分級
作用がきわめて不十分なので、スラリーの流れ方向に交
差する様にもぐり堰１０８も設けたことを特徴に謳って
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 最初に掲げた従来技術である慣性力方式は分離力か弱く
、密閉器内の開口部（ノズル）においてのみ瞬間的に作
用するもの−Ｃ必るから、余程強力な吸引力を以ってし
でも効率的にはきわめて低いレベルに市ると言わざるを
得ない。旋回流による遠心力を利用する方式は本来固体
（粉塵）と気体とを分離するのが使命であり、粉粒体を
ざらに粒径別に分離回収するためには、強力な気流速度
と広大な分離至とを必要とするであろうから、設備面積
やその費用から見て側底採用し難いと考えられる。

スラリ〜の湿式分級は回転ボウル中の遠心力の差を利用
するもので、遠心分離機の典型的な方式である。この方
式については所定の粒径以上の粒子の沈降速度を遠心力
で高めて短時間に沈澱物層Ｇｂへ沈積させ、微粒子層ス
ラリーＦｂを分級回収するのであるが、沈澱物層へ行か
ず微粒子層スラリー内に残るのはストークスの抵抗式に
よって理論上決定できるが、この式か適用できるのはき
わめて濃度の小さなスラリーに留まるので非工業的であ
り、実際の生産レベルにあっては回転ボウル内のスラリ
ーは操作中にデッドストックとじて滞留して了うので、
後から供給されても、スラリーの平衡液面上を上滑りに
短絡して分級の余地がきわめて小さいと考えられる。こ
のような短絡を防止するために、もぐり堰１０８を設け
て供給スラリーの回転ボウル内で滞留時間を延長して遠
心力の場に留め、分級精度を高めて行こうとするのであ
るが、連続的に操作をする限り、回転ボウルの内壁に添
着する沈澱層の層厚は肥大するばかりだから、遠心力の
強さはＭＪする方向にあり、分級の精度は次第に低下す
ると言っても差支えないいのではないか。その仙回転体
中の遠心力の場を利用する方式では常に分級の継続か精
度の劣化を誘発するという課題がつきまとう。

本願発明は以上の課題を解決するために乾式（気流）、
湿式（スラリー）を問わず、精度の高い超微粉分級を常
に持続でき、かつ構成も簡単で保全の容易な超微粉分級
機の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本願発明に係る超微粉分級機は、回転軸線の一方を被分
級材料の供給口、他方を微粉の排出口とし、両者を始端
と終端として断面か円環状又は軸線に対して対称的な同
一円周上に均等割り付けされて配置されている複数個の
同一形状の回転自在の環状管路の中途に少くとも一周の
粗粒排出口を開口し、開口部からの残り環状管路は外周
と軸線の距離を順次縮小して終端に至ることによって前
記の課題を解決した。

［作用・実施例］ 第１図は本願実施例の垂直断面図、第２図イ。

口、ハは第１図のＡ−Ａ’断面における種々の態様を示
したものでおる。

超微粉分級機１は回転自在に軸支された環状管路２を主
体とし、管路の一端が被分級材Ｓの供給口３てあり、他
端が微粉Ｆの排出口４であって、この両口を始端と終端
としてリング状の管路を形成し、全体が軸線Ｃの周囲を
回転する。この環状管路２の実施の一例としては第１図
のようにフィールド競技のトラック様の長円形かよいが
、規則的な多角形でもよく、また軸線Ｃと直角に截った
Ａ−Ａ’　断面は第２図イのようにドーナツ様の円環で
おるのか、分級有効空間か広くかつ均等で望ましい。し
かし第２図口、ハに示すように第−例の一部だけを切り
取った断面で形成することも可能でおり、断面は種々の
態様か適用できる。環状管路２の中途点に少くとも一周
の開口部を設け、これが粗粒Ｇの排出口５を形成する。

この排出口５以後の環状管路２の外周と軸線Ｃとの距離
は順次縮小する。順次と言う意味は第３図に示す第三実
施例のように、粗粒Ｇの排出口５が一組ではなく二組５
Ａ、５Ｂ設定されているときにはその都度段階的と言う
状態を指す。

本願発明の構成は以上のような形状、組合せよりなるか
ら、どのような態様であれ、基本的な作用としては、不
揃いな粗粒Ｇと微粉Ｆを不規則に混じて流動可能とした
含塵気流、又はスラリ＝（泥漿）を高速回転中の超微粉
分級機１の供給口３から連続的に供給すると、粒子には
遠心力か作用するか、その他に摩擦抵抗力や流体の浮力
などが相互に影響を及ぼし合って複雑な力を合成し、結
局粒径が大きく単重量も大きく、比表面積の小ざい粗粒
はど早く環状管路の外周側へ押しやられ、一方管路の外
壁面については粒子の濃度の増加につれて、反対側へ粒
子を拡散しようとするが、ここでも粒径の小さい微粉（
Ｊと拡散しようとする作用が強く動く。

したかって回転中の環状管路のどこを截って見ても遠心
方向の粒子移動速度と反対方向への拡散速度の平衡によ
って、管内の断面においては外周側壁に最も粗大な粒子
か集中し、軸線へ近づく程、粒は細かく並び管路の最内
周側は最も微粉体を形成する。流動体か気流のときは管
路の全断面に亘ってこの作用が及び、流動体か固液混合
のスラリー状であるときは普通は管路断面の全域を埋め
切らないが、外周側から内周側へ至る粒度の分布状態は
全く同じ傾向を見せる。

管内で同心円的に粒度分布を形成し終った点て、外周側
の粗粒Ｇのみが、全周に亘って開口した排出口５から強
制的に押し出され、外周の縮小された残りの環状管路内
には内周側に残った微粉だけか流下を続け、微粉の排出
口４に至って分級品として回収される。この場合、回転
速度、流体の進行速度、粗粉排出口の大きさ、位置、個
数などを適宜調整することによって被分級材の性状や目
標の分級精度などを十分溝たすことかできる。

：発明の効果］ 本願発明に係る超微粉分級機は以上に述へた作用に基き
、比較的簡単な構造でおるため製作、運転、保全が容易
であるにも拘らず、粗粒を分別して効果的に排出し、常
に精度の高い粒径の揃った微粉だけを分級回収できる。

所望の分級精度に対応して粗粒を段階ごとに排除する複
数の段列を連ねることが自由に計画できるし、−旦設置
した後も運転条件や分離板の形状、傾斜なとの微調整で
広範に適応できる汎用性も具えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例を示す垂直断面図、第２図イ
１口、ハは第１図のＡ−Ａ’断面における種々の態様を
示す断面図、第３図は別の実施例の垂直断面図、第４図
から第６図まではそれぞれ別の従来技術を示す垂直断面
図。 １・・・・・・超微粉分級機 ３・・・・・・供給口 ５・・・・・・排出口（粗粒） Ｆ・・・・・・微粉　　Ｇ・・・・・・粗粒２・・・・
・・環状管路 ４・・・・・・排出口（微粉） Ｓ・・・・・・被分級材 Ｃ・・・・・・軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸線の一方を被分級材料の供給口、他方を微粉の排
   出口とし、両者を始端と終端として断面が円環状又は軸
   線に対して対称的な同一円周上に均等割り付けされて配
   置されている複数個の同一形状の回転自在の環状管路の
   中途に少くとも一周の粗粒排出口を開口し、開口部から
   の残り環状管路は外周と軸線の距離を順次縮小して終端
   に至ることを特徴とする超微粉分級機。