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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- JPH06170199A JPH06170199A JP32557192A JP32557192A JPH06170199A JP H06170199 A JPH06170199 A JP H06170199A JP 32557192 A JP32557192 A JP 32557192A JP 32557192 A JP32557192 A JP 32557192A JP H06170199 A JPH06170199 A JP H06170199A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のボールミルの構造におけるスラリーに
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。
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スラリー分散用のボー
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。
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。
【０００２】
【従来技術】従来、スラリーに懸濁状態で含有される固
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。
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。
【０００３】この分散に際し、分散剤または粉砕助剤と
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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来のボールミル
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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
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。
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。
【０００６】さらに、本発明は、上記方法に適したボー
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。
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。
【０００７】
【作用】本発明は、従来の技術常識ではクロムニッケル
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。
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。
【０００８】クロム含有量が１５％未満では耐蝕性が不
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。
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。
【０００９】炭素は、クロム含有量に応じて１〜３％程
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。
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。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図について説明す
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。
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。
【００１１】ロータ４には軸方向に間隔をもって複数の
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。
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。
【００１２】ベッセル１内には、ガラスビーズや剛球の
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。
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。
【００１３】スラリーは、分散剤と分散助剤としてアル
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。
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。
【００１４】試験の結果、１００時間の運転後では、比
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。
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。
【００１５】
【効果】本発明によれば、従来のボールミルに比べてロ
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。
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。
【図１】 本発明が適用されるボールミルの一例を示す
断面図である。
断面図である。
１はベッセル、１ａはベッセルピン、４はロータ、７ａ
はロータピンである。
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)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170199A true JPH06170199A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3206995B2 JP3206995B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18178378
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 |
|---|---|
| JP (1) | JP3206995B2 (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| CN113073319A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-06 | 重庆科技学院 | 一种球磨罐内壁硬化方法及球磨罐 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9799414B2 (en) | 2010-09-03 | 2017-10-24 | Atomic Energy Of Canada Limited | Nuclear fuel bundle containing thorium and nuclear reactor comprising same |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32557192A patent/JP3206995B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| 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 |
| KR101227979B1 (ko) * | 2011-06-02 | 2013-02-01 | 경상대학교산학협력단 | 핀을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 |
| WO2012165891A3 (ko) * | 2011-06-02 | 2013-03-28 | 경상대학교산학협력단 | 핀을 이용한 교반용기 및 이를 포함하는 교반능력이 향상된 교반기 |
| CN113073319A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-06 | 重庆科技学院 | 一种球磨罐内壁硬化方法及球磨罐 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206995B2 (ja) | 2001-09-10 |
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Legal Events
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