JPH0645010B2 - 湿式粉砕装置 - Google Patents

湿式粉砕装置

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JPH0645010B2
JPH0645010B2 JP20998686A JP20998686A JPH0645010B2 JP H0645010 B2 JPH0645010 B2 JP H0645010B2 JP 20998686 A JP20998686 A JP 20998686A JP 20998686 A JP20998686 A JP 20998686A JP H0645010 B2 JPH0645010 B2 JP H0645010B2
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清隆 古田
良彦 西条
侃 脇坂
潔紀 横山
信雄 黒田
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新王子製紙株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿式粉砕装置であつて、特に無機質の顔料,填
料等の湿式粉砕に当り、スリツトの摩耗を防止できる湿
式粉砕装置である。
〔従来の技術〕
抄紙用に使用する重質炭酸カルシウム(以下炭カルと略
す)等の無機填料又は顔料は、光学特性等の向上を狙つ
て近年益々湿式粉砕機、例えばサンドミル等で粉砕処理
されるようになつた。
前述サンドミルは内部に攪拌羽根を備えた容器に、ガラ
スビーズ,ジルコンビーズ又はサンドの如き鉱物粒子等
の粉砕メデイヤ(以下メデイヤという)を充填し、固形
分濃度40〜80重量%に調整した炭カル等のスラリーを前
記容器に供給し、攪拌羽根を回転させ、機械的に炭カル
等の固形分を粉砕するものである。
近年かゝる湿式粉砕装置としてスリツトタイプのものが
普及してきている。即ちスリツトタイプの装置は第3図
に示すように、ベツセル31の内部に軸に沿つて複数の
攪拌羽根32を有する回転軸33が、モーターMによつ
て回転し、パイプ34から供給されたスラリー中の固形
分をメデイヤであるビーズ35と衝突させて粉砕し、処
理されたスラリーがパイプ34から順次供給されるスラ
リーにより、ベツセル31の上部天井板36に取付けら
れている固形リング39とローター37とによつて形成
されているスリツト38から流出するもので、このスリ
ツトタイプの特徴はベツセル31の出口に設けられたク
リアランス0.2〜0.25mmのスリツト38が処理後のスラ
リーとビーズ35とを分離するフイルターの役割を果た
し、炭カルスラリーのみを取出すものである。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
前述スリツトタイプの湿式粉砕装置は、従来のスクリー
ンタイプとは異なり、スクリーンの目穴にビーズやスラ
リーの固形分が目詰まりするというトラブルがない反
面、スリツト38を形成するローター37が攪拌羽根3
2と同一の回転速度で回転することに起因する弊害があ
る。
即ち、スリツト38近くにある処理後のスラリーは、ス
ラリー中の固形分が粉砕されて比表面積が増加する結
果、スラリーの粘度が上昇し、そのためにスラリー中の
ビーズ35とスラリーとの分離不良を起し易くなる傾向
がある。
かゝる分離不良が生ずると、ビーズ35がスラリーと共
にスリツト38に喰込み、そのためビーズ35の破砕が
生ずる。そればかりでなく、ビーズの喰込みによつてス
リツト38の摩耗が進行する。第4図はスリツト38の
摩耗の一例を示したものであるが、ビーズ35がスリツ
ト38に喰込むと、ローター37および固定リング39
及び天井板36の内面並びにスリツト38の注入口がロ
ーター37と同心円状に斜線で示されるように摩耗す
る。前記ローター37の摩耗は、例えばスリツト38の
厚みが20mm程度の場合、摩耗が厚み10mm程度になる
と使用不可能となり、ローター37及びベツセル31の
固定リング39を交換しなければならない。
そのため、スリツト部はチタン,クロム等を主体とした
硬質の金属で製造されているが、ビーズがスリツト部に
喰込むと、急激に金属摩耗が進むことを避けることがで
きない。
前記の如く粉砕処理後のスラリーの粘度上昇を防ぐ手段
として、スラリーに分散剤を多目に添加すればよいが、
この場合には製造コストが増加するばかりか、抄紙工程
での汚れや抄紙機ワイヤー上での歩留低下の原因とな
り、その添加量にも自ら限度がある。
また近年粉砕工程の後半領域に分散剤を添加する方法も
提案されている(特公昭57−30555号公報)。し
かし、この方法も前記と同様分散剤を増量することに変
りはない。
一方、供給するスラリーの固形分濃度を下げれば処理後
のスラリーの粘度も下がるが、この場合粉砕能力の低下
をもたらすため得策ではない。
本発明は前述の如きスリツトタイプの湿式粉砕装置にお
けるスリツト付近のスラリーの粘度上昇を防止し、スリ
ツトにメデイヤであるビーズ等が喰込むことによるビー
ズの破砕およびスリツトの摩耗を防止し、長期間安定し
て使用できる湿式粉砕装置を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はスリツトタイプの湿式粉砕装置において、スリ
ツト近傍に注水孔が取付けられており、粉砕処理後の粘
度上昇したスラリーに、前記注水孔から連続的に注水し
て処理後のスラリーの粘度を低下させ、ビーズをスラリ
ーから分離し易くした湿式粉砕装置である。
〔作用〕
本発明は以上の如き構成のものからなり、本発明の湿式
粉砕装置で粉砕するものは炭カルのほか炭酸マグネシウ
ム,白土等の各種無機質の填料又はベンガラ,黄土,カ
オリン等の各種無機質顔料である。
前記填料又は顔料はこれに水を加え固形分濃度40〜80重
量%のスラリーとして装置に供給する、該装置内には複
数の攪拌羽根が回転しており、スラリー中の固形分は、
装置内のメデイヤとの衝突により粉砕され、スリツト側
へ移動する。
スラリー中の固形分は攪拌羽根の回転によるメデイヤと
の衝突によつて粉砕され、スラリーの粘度が上昇する
が、本発明ではスリ近傍に注水孔を取付け、粘度の上昇
したスラリーに連続的に一定量の水を注入し、スラリー
の粘度を低下させ、スラリー中に混合しているメデイヤ
の動きを良好ならしめる。
茲に、注水孔から供給する水量は、スラリー供給量の15
〜35容量%の範囲が好ましく、15容量%未満では粘度低
下の効果が小さく、また、35容量%以上では湿式粉砕装
置の粉砕領域までが希釈され、従つて粉砕効率が低下す
るので好ましくない。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示したものであるが、以下
図示例によつて本発明を具体的に説明する。図示例はス
リツトタイプの縦型サンドミルを示したものであるが
(この場合縦型に限らず横型であつてもよい)、装置1
のベツセル2内部にベツセル2の軸に沿つて回転軸3が
取付けられており、該回転軸3の軸に沿つて等間隔に複
数の攪拌羽根4が取付けられている。
前記回転軸3はベツセル2上部に突出しており、ベツセ
ル2の上部貫通部分にローター5が取付けられており、
該ローター5とベツセル2の天井板6に取付けられた固
定リング13との間にスリツト7が形成されていると共
に、該天井板6に注水パイプ8が取付けられている。該
注水パイプ8は第2図に示すように、先端に細孔9を有
するキヤツプ10が取付けられている。尚、第1図中符
号11はスラリー供給用のパイプ,12は流量計,Bは
ビーズ,Mはモーター、Pは圧力計である。
モーターMを駆動して回転軸3を回転すると共に、スラ
リー供給用のパイプ11からスラリーを供給する。スラ
リー中の固形分は攪拌羽根4の回転によつて装置1内部
のビーズBと衝突して徐々に粉砕され、前記パイプ11
から送り込まれるスラリーによつて徐々に上昇してスリ
ツト7に接近する。該スリツト7に接近したスラリーは
固形分が粉砕されて粘度が上昇するが、注水パイプ8か
ら連続的に供給される水によつて希釈され、従つてスラ
リー中に混合しているビーズBは動き易くなり、そのた
めスリツト7からスラリーのみが流出し、ビーズBはス
リツト7に阻まれて流出が阻止される。
また、ビーズBは注水によつてスラリーの粘度が低下す
るため、スリツト7に喰込むおそれは殆んどなく、また
ビーズBの破砕も殆んどない。同時にスリツト7にビー
ズBの喰込みがない結果、ローター5,固定リング13
及び天井板6の摩耗も殆んどなく、従つて長期間安定し
て操業することができる。
つぎに図示例のサンドミルを用いて炭カルを粉砕処理し
た場合を説明する。尚、比較例として従来装置を用いた
場合について併せて説明する。
実施例1 比表面積0.4m2/gの炭カルと、炭カルに対し0.3%のポリ
アクリル酸ナトリウム系分散剤(東亜合成化学工業株式
会社製,商品名アロンT−40;製品固形分40%)とを水
に投入し、固形分65重量%に濃度調整した後、攪拌機で
1時間分散処理した。
この分散剤を縦型サンドミルで、攪拌羽根周速10m/
秒で回転すると共に、炭カルスラリー供給量5/分,
注水量1.3/分(対スラリー約26%;水圧0.4kg/cm2
で1回処理した。この場合の処理後炭カルの比表面積お
よぼ処理後炭カルスラリーの粘度は夫々1.6m2/g,180cps
であつた。尚、茲で使用したメデイヤは直径1.0〜1.4mm
ガラスビーズである。
さらにこの条件で長時間操業テストを行ない、200時間
運転経過後、スリツトの摩耗を調べた処、スリツト7の
先端部分、即ちローター5の内側角部及び固定リング1
3の内側角部に円周状の厚さ0.7mmの軽度の摩耗が見ら
れ、またビーズの破砕は発生しなかつた。
実施例2 注水量を0.8/分(対スラリー約16%)とした以外
は凡て実施例1と同一試料、同一条件で処理した。この
場合の処理後炭カルの比表面積及び処理後の炭カルスラ
リーの粘度は、夫々1.7m2/g,320cpsであつた。
さらにこの条件で200時間運転経過後スリツトの磨耗を
調べた処、ローター5の内側角部及び固定リング13の
内側角部に円筒状の厚さ0.9mmの磨耗が見られた。ま
た、ビーズの破砕は発生しなかつた。
実施例3 注水量を1.7/分(対スラリー約34%)とした以外
は、実施例1と同一試料、同一条件で処理した。この場
合の処理後炭カルの比表面積および処理後の炭カルスラ
リーの粘度は、夫々1.6m2/g,50cpsであつた。
さらにこの条件で200時間運転経過後スリツトの磨耗を
調べた処、実施例1及び実施例2と同様ローター5の内
側角部及び固定リング13の内側角部に円周状の厚さ0.
7mmの磨耗が見られたが軽度であり、またビーズの破砕
は発生しなかつた。
比較例1 実施例1と同一の炭カルを使用し、水注入を行なわない
以外は実施例1と同一条件で処理した。この場合の処理
後の炭カルの比表面積及び炭カルスラリーの粘度は、夫
々1.7m2/g及び1100cpsであつた。
この条件で200時間運転経過後スリツトの摩耗を調べ
た処、ローター5内面及び固定リング13内面に円周状
の厚さ7.5mmの激しい摩耗を受けており、またビーズの
破砕が認められた。
比較例2 実施例1と同一の炭カルを使用し、注水量を0.5/分
(対スラリー約10%)とした以外は実施例1と同一条件
で処理した。この場合の処理後の炭カルの比表面積及び
処理後の炭カルスラリーの粘度は、夫々1.6m2/g,550cp
sで粘度は高目である。
さらにこの条件で200時間運転経過後スリツトの摩耗
を調べた処、ローター5内面及び固定リング13の内面
に円周状の厚さ2.5mmの摩耗を受けていた。また、少量
ではあるが、ビーズの破砕が認められた。
比較例3 実施例1と同一炭カルを使用し、注水量を2/分(対
スラリー約40%)とした以外は実施例1と同一条件で処
理した。この場合の処理後の炭カルの比表面積及び処理
後の炭カルスラリーの粘度は1.2m2/g,30cpsであり、注
水量の増加より、スラリー粘度は低下するが、サンドミ
ルの粉砕領域も希釈され、従つて処理後の炭カルの比表
面積の減少が認められ、この注水量での処理は好ましく
ない。
前記実施例1乃至比較例4の結果を下記の表−1に総括
して示す。
尚、表−1に示される数値は次の測定器機、および測定
方法によつて得た。
比表面積:恒圧通気式粉体比表面積測定装置(島津製
作所社製)にて試料3gを2cm2×1cmの試料筒に充填
し、600mm水柱で20ccの空気透過の測定時間から換
算した。
スラリー粘度:BH形粘度計(東京計器社製)にて2
0r/mの回転数で測定した。
炭カルスラリー中の残渣:スラリー500gを200
メツシユワイヤーで通過させ残渣分を秤量し、全固形分
に対する比率を求めた。
残渣中に含まれる破砕ビーズの有無:上記の残渣分を
顕微鏡で拡大し(倍率50)破砕ビーズの有無を調べた。
〔発明の効果〕
以上の如く本発明は填料,顔料等をスリツトタイプの湿
式粉砕装置で処理する際、出口スリツト近傍に水注入孔
を取付けて、スリツト近傍の粉砕処理されたスラリーの
粘度を調整することによつて、粉砕メデイヤであるビー
ズがスリツト部へ喰込むのを防止し、ビーズの破砕を防
止すると共に、スリツト部の摩耗を著るしく減少させる
ことができる。その結果、スリツトの寿命が延びるの
で、長期間安定して操業することができ、またスリツト
部の交換頻度が大巾に減少でき、従つて維持費の節減が
図られる。
また、本発明によれば、分散剤の使用量を必要最低限に
留められるので経済的であり、かつ、抄紙工程への悪影
響を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は注水パイ
プの要部拡大断面図、第3図は従来装置の断面図、第4
図は摩耗状態の説明図である。 2…ベツセル、3…回転軸、4…攪拌羽根、5…ロータ
ー、6…天井板、7…スリツト、8…注水パイプ、10
…キヤツプ。
フロントページの続き (72)発明者 横山 潔紀 鳥取県米子市吉岡373番地 王子製紙株式 会社米子工場内 (72)発明者 黒田 信雄 鳥取県米子市吉岡373番地 王子製紙株式 会社米子工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スリツトタイプの湿式粉砕装置において、
    スリツト近傍に注水孔が取付けられており、粉砕処理後
    の粘度上昇したスラリーに、前記注水孔から連続的に注
    水しつゝスラリー中の固形分を湿式粉砕処理するように
    されていることを特徴とする湿式粉砕装置。
  2. 【請求項2】注水量が、スラリー供給量の15容量%以上
    35容量%未満であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の湿式粉砕装置。
  3. 【請求項3】湿式粉砕装置がサンドミルである事を特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の湿式粉砕装置。
JP20998686A 1986-09-06 1986-09-06 湿式粉砕装置 Expired - Fee Related JPH0645010B2 (ja)

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JP2740677B2 (ja) * 1989-06-30 1998-04-15 王子製紙株式会社 有機固体物質の湿式微粉砕法,有機固体物質微粒子の水分散液,及び有機固体物質微粒子の水分散液を塗布した記録体。
JP3995745B2 (ja) * 1996-12-27 2007-10-24 奥多摩工業株式会社 軽質炭酸カルシウム・重質炭酸カルシウム混合水性スラリーの製造方法
JP5658439B2 (ja) * 2009-05-19 2015-01-28 花王株式会社 ビーズミルの起動方法

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