JPH06170199A - アルカリ性スラリーの分散方法および分散用ボールミル - Google Patents
アルカリ性スラリーの分散方法および分散用ボールミルInfo
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Abstract
対する耐蝕性が不十分でロータ先端部分の摩耗が激しく
スラリーへの金属コンタミネーションを生じる、という
問題を解決すること。 【構成】 ボールミルのロータとベッセルの材料とし
て、クロムを15ないし30%含有する鋳鉄を硬度HRC
57以上となるように熱処理した材料により形成したも
のを使用する。 【効果】 ロータ先端部の摩耗を大幅に減少させること
ができる。
Description
ルミルおよび該ボールミルを使用したスラリー分散方法
に関する。特に本発明は、高アルカリ性の水性スラリー
の分散方法およびその分散に使用されるボールミルに関
する。
形物を微細に粉砕し、液状媒体内に分散させるための装
置としてボールミルが採用されている。このボールミル
は、一端部にスラリー導入口を、他端にスラリー排出口
をそれぞれ有する円筒形のベッセルと、該ベッセル内に
回転自在に配置されたロータとからなり、ベッセル内面
にはステータピンが、ロータには半径方向外方に突出す
るロータピンのような攪拌部材がそれぞれ形成されてい
る。ベッセル内には、ガラスビーズや鋼球のようなボー
ルが充填され、スラリーはベッセルの一端部の導入口か
らベッセル内に圧送され、ベッセルの他端の排出口から
送り出される。この間に、スラリーに懸濁される固形物
はボールの間で摩擦作用を受け、微細な粒子に粉砕さ
れ、スラリー媒体内に分散される。
して使用される物質がアルカリ性水溶液である場合で
は、ボールミルの部品、たとえばベッセルやロータを腐
食させる、という問題がある。一般に、アルカリ水溶液
に対する耐蝕性は、クロムニッケル系ステンレス鋼が優
れていると考えられており、かつボールミルの使用条件
を考慮して、従来はボールミルのベッセルおよびロータ
には18Cr−8Ni系ステンレス鋼が使用されていた。
の構造では、特にロータ部分の摩耗が激しいため、スラ
リーへの金属コンタミネーションの問題が生じていた。
本発明は、水性のアルカリ性スラリーの分散におけるこ
のような問題を解決するもので、水性のアルカリ性スラ
リーに対してコンタミネーションが少ない分散方法およ
び従来より高い耐蝕性と耐摩耗性を有する分散方法およ
びその分散のためのボールミルを提供することを目的と
する。
め、本発明においては、水性のアルカリ性スラリーの分
散に際して、一端部にスラリー導入口を、他端部にスラ
リー排出口をそれぞれ有する円筒形ベッセルと、該ベッ
セル内に回転自在に配置されたロータとを備え、ベッセ
ルの内面には半径方向内方に突出するステータピンを、
ロータの外面には攪拌部材をそれぞれ設け、内部に分散
用のボールを充填したボールミルの該ベッセルとロータ
のうち、少なくともロータを、クロムを15ないし30
%含有する鋳鉄を硬度HRC 57以上となるように熱処理
した材料により形成したものを使用する。
ルミルを提供するものである。すなわち、本発明による
ボールミルは、一端部にスラリー導入口を、他端部にス
ラリー排出口をそれぞれ有する円筒形ベッセルと、該ベ
ッセル内に回転自在に配置されたロータとを備え、ベッ
セルの内面には半径方向内方に突出するステータピン
を、ロータの外面には攪拌部材をそれぞれ設け、内部に
分散用のボールを充填した形式であり、該ベッセルとロ
ータのうち、少なくともロータを、クロムを15ないし
30%含有し硬度HRC 57以上の鋳鉄により形成したこ
とに特徴がある。
系ステンレス鋼に比べてアルカリに対する耐蝕性が劣る
と考えられていたクロム炭素系の鋳鉄をボールミルに使
用する。この鋳鉄は、硬度がHRC 57以上となるように
熱処理されており、このように高い硬度を有する場合に
は、対アルカリの耐蝕性および耐摩耗性が通常のクロム
ニッケル系ステンレス鋼よりも優れている。鋳鉄中のク
ロムは、鉄基地を強化するとともにクロム炭化物を形成
して材料硬度を向上する。
充分で硬度も低く、充分な耐摩耗性が得られない。クロ
ム含有量が増加すると、クロム炭化物が増加して硬度お
よび耐摩耗性が向上するが、クロム含有量が30%を越
えた材料では硬さの低いクロム炭化物(Cr23C6又はCr7C
3 )の量が増大するために反って硬度が低くなりクロム
量増加の割に効果が伴わない。
度含有する。また前記組成に加え周期率表のIVa 、Va、
VIa 属から選択される元素を数%程度含有する鋳鉄でも
同様の効果が得られる。熱処理された鋳鉄の表面近傍の
硬度は、HRC 57%以上のとき、耐摩耗性が良好であ
り、それ未満の硬度では満足できる効果は得られない。
したがって、本発明のボールミルを使用するときは、ベ
ッセルおよびロータの腐食および摩耗が抑制され、金属
コンタミネーションの問題も大幅に軽減できる。
る。図に示すボールミルは、円筒形のベッセル1を有
し、該ベッセル1の両端は、それぞれ端板2、3により
閉じられている。ベッセル1内にロータ4が配置され、
このロータ4の軸5は端板3を貫通して外部に延びてい
る。ベッセル1の壁内に冷却水を循環させるため、該ベ
ッセル1の壁部および端板2には水ジャケット6が形成
されている。端板2には冷却水入口6aが、ベッセル1
の上端部には冷却水出口6bがそれぞれ形成されてい
る。図には示していないが、ロータ4にも冷却水循環通
路が形成され、軸5を通して冷却水が循環される。
円板部7が設けられ、該円板部7の縁部から突出するよ
うにロータピン7aが植設されている。ベッセル1の内
壁には、軸方向の位置でロータピン7aに対し互い違い
になるようにベッセルピン1aが植設されている。ロー
タピン7aおよびベッセルピン1aは耐摩耗性を考慮し
て超硬合金としてある。ロータ4は外部に設けた駆動モ
ーターにより回転駆動される。
ようなビーズが充填されている。ベッセル1の下部には
スラリー導入口8が形成され、ベッセル1の上端の端板
3とロータ4との間にはビーズ分離機構9を有するスラ
リー排出口3bが設けられる。端板3にはスラリー排出
通路3aとスラリー排出口3bが形成される。作動にあ
たっては、ロータ4を駆動しながら分散される固形粒子
を含む水性のスラリーを導入口8から圧送する。スラリ
ーはロータピン7aにより攪拌されるビーズの間を流動
し、ビーズ間で摩擦作用を受けながら、排出口9に向か
って移動する。この間に、スラリー内の固形粒子は微細
な粉末に粉砕され、スラリー媒体内に分散される。
カリ水溶液と固体粒子からなる。また、ボールミルは上
述のようにベッセル1およびロータ4内を循環する冷却
水により冷却されているので、内部のスラリー温度は8
0 oC以下に維持できる。このような条件のもとでは、
ベッセル1とロータ4の材料としては、所定の硬度に熱
処理されたクロム系の鋳鉄がクロムニッケル系ステンレ
ス鋼よりもアルカリに対する耐蝕性がすぐれていること
を、発明者らは発見した。したがって、本発明のこの実
施例においては、ベッセル1の内壁材料とロータ4の材
料およびロータに設けられる円板7の材料を、クロムを
15ないし30%含有し、硬度HRC 57以上となるよう
に熱処理した鋳鉄材料により形成する。この本発明の実
施例の構成により、ベッセル1およびロータ4を18−
8クロムニッケル系ステンレス鋼で形成したボールミル
に比べてロータ4先端部の摩耗を大幅に軽減させること
ができ、スラリーの金属コンタミネーションの問題を軽
減することができる。 実験例 本発明の実施例として、ボールミルの円板部7を含むロ
ータ4を20%Cr−2%Cの鋳鉄により製造した。ロー
タ4は熱処理により硬度をHRC 60とした。比較例とし
て、通常のようにロータ4を18Cr−8Niステンレス鋼
により製造した。ロータの直径は160mmである。ま
たロータピン7aおよびベッセルピン1aには超硬合金
を使用した。これらのロータ4を使用したボールミル内
に剛球を充填し、PH10のアンモニア水溶液に固体粒子
としてグラファイト20%を添加した試験液を圧送しな
がら運転して、ロータの摩耗状態を調べた。
較例のロータの摩耗が1.5 mmであるのに対して、本発
明の実施例のロータの摩耗は約1/20の0.08mmであ
った。
ータのアルカリによる腐食と摩耗を大幅に軽減すること
ができる。また、材料も従来使用されているクロムニッ
ケル系ステンレス鋼に比べて安価であり、ボールミルの
製造コストを低減させることができる。
断面図である。
はロータピンである。
Claims (2)
- 【請求項1】 一端部にスラリー導入口を、他端部にス
ラリー排出口をそれぞれ有する円筒形ベッセルと、前記
ベッセル内に回転自在に配置されたロータとを備え、前
記ベッセルの内面には半径方向内方に突出するステータ
ピンが設けられ、前記ロータの外面には攪拌部材が設け
られ、内部に分散用のボールが充填されたボールミルの
少なくとも前記ロータを、炭素を含みクロムを15ない
し30%含有する鋳鉄を硬度HRC 57以上となるように
熱処理した材料により形成したものを使用し、水性のア
ルカリ性スラリーを前記スラリー導入口から導入し、前
記ロータを回転させながら前記排出口に向けて圧送する
ことにより前記スラリーの分散を行うことを特徴とす
る、アルカリ性スラリーの分散方法。 - 【請求項2】 一端部にスラリー導入口を、他端部にス
ラリー排出口をそれぞれ有する円筒形ベッセルと、前記
ベッセル内に回転自在に配置されたロータとを備え、前
記ベッセルの内面には半径方向内方に突出するステータ
ピンが設けられ、前記ロータの外面には攪拌部材が設け
られ、内部に分散用のボールが充填されたボールミルに
おいて、少なくとも前記ロータを、炭素を含みクロムを
15ないし30%含有し、硬度がHRC 57以上の鋳鉄に
より形成したことを特徴とする、分散用ボールミル。
Priority Applications (1)
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JP32557192A JP3206995B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | アルカリ性スラリーの分散方法および分散用ボールミル |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06170199A true JPH06170199A (ja) | 1994-06-21 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32557192A Expired - Lifetime JP3206995B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | アルカリ性スラリーの分散方法および分散用ボールミル |
Country Status (1)
Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09239250A (ja) * | 1996-03-06 | 1997-09-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 分散機 |
WO2012165891A2 (ko) * | 2011-06-02 | 2012-12-06 | 경상대학교산학협력단 | 핀을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 |
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---|---|---|---|---|
KR20170038129A (ko) | 2010-09-03 | 2017-04-05 | 아토믹 에너지 오브 캐나다 리미티드 | 토륨을 함유하는 핵연료 다발 및 그것을 포함하는 원자로 |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32557192A patent/JP3206995B2/ja not_active Expired - Lifetime
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