JPS5812050B2 - 造粒機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、造粒機、殊に粉体を混合した後、水分を加
えることにより団粒化する材料を破砕することにより、
粒度の揃った細かい顆粒を製造する湿式造粒機に関する
。

従来のこの種の顆粒湿式造粒方法としては、粉体に水等
を噴霧して造粒する噴霧造粒法、多孔板上で加湿された
粉体を流動させながら成長させて顆粒とする流動層造粒
法、加水混練された粉体を破砕造粒機により解砕して顆
粒をつくり、乾燥後篩分けする破砕造粒法、高速で回転
する回転羽根を有する器体内に粉体を入れて混合し、加
水して顆粒とする攪拌造粒法等が知られているが、何れ
も顆粒の粒度分布のバラツキが大きく、希望する粒径の
歩留りが５０％前後、又はそれ以下しか得られず、きわ
めて非能率的である。

すなわち粒子径の均一化が著るしく困難であるきいう欠
点を特っている。

この発明は、以上のような湿式造粒方法において、特に
０．７％（２４メツシユ）〜０．１％（１４５メツシユ
）程度の直径の顆粒を歩留りよく生産する造粒機を提供
することを目的とするものである。

実施例について説明すれば、軸線を水平に配した筒状器
体１の上部に材料投入口２を設けると共に、下方に蓋３
で開閉される排出口４を設けて、器体１の中心部に、そ
の軸線上に配置して高速に回転させられる高速ロータ５
を配設する。

高速ロータ５は、その円筒表面に、複数の衝撃体６を突
設する。

実施例においては板材を方形又は適宜の形状に裁断して
形成した多数の片状羽根で示されているが、衝撃体６は
高速ロータの円筒表面に放射状に突設された先端にＴ形
成は「形の横腕を備えた軸であってもよいし、スイング
ハンマであってもよい。

衝撃体６の配置はランダムでもよいが、後述の低速ロー
タとの相互作用を効果的に行わせるために、ロータ５の
軸線に対して角θだけ傾け、またロータ５の周面にラセ
ン状の配置で突設する。

このラセン配置と角θの傾きは、第１図に矢符Ａで示す
ように、高速ロータ５の回転により、被処理材料を該ロ
ータ５の軸方向に移動させ得るようにし、また高速ロー
タ５の左右でラセンの向き又は前記角θの傾きを互に反
対向きとし、軸方向に移動する被処理材料が矢符Ａの如
く器体１の軸方向中央部から軸方向の左右両方向に向っ
て移動し、或はそれとは逆に軸の両端方向から中央部に
向って移動させられる構成とすることができる。

高速ロータ５の外周に、棒材等によりカゴ形に形成した
低速ロータ７を同心に配設し、該ロータ７から放射方向
に延ばした腕８の先端に、器体１の円筒状内周面９に近
接する攪拌羽根１０の複数を適宜の配置で同体に取付け
る。

攪拌羽根１０の形状等も任意であるが、図示のように２
本の腕８の間にラセン状に曲げていわゆるリボンスクリ
ュー状に装着し、各攪拌羽根１０の低速回転により器体
１内の粉体が破線矢符Ｂに示す如く高速ロータ５による
移動の向き（矢符Ａ）とは反対の向きに移動させられる
ようにラセンの向き等を定めることができる。

また高速ロータ５と低速ロータ７とは、同方向に回転さ
せてもよいが、相対回転速度差を上げて、低速ロータ７
の回転数を必要以上に上げなくてもよいように第２図に
矢符Ｃ１破線矢符りで示す如く互に反対向きに回転させ
るのがよい。

図において１１は高速ロータ５の駆動軸、１２は低速ロ
ータ７の駆動軸であって、図示しない駆動機構により高
速又は低速回転する。

駆動軸１１．１２はそれぞれ軸受１３．１４を介してフ
レーム１５に支持される。

１６は器体１の端壁であって、実施例では駆動軸１１．
１２で各ロータ５，７を回転する場合が示されているが
、器体１を長くし、その両端壁を貫通する内外軸で各ロ
ータを回転してもよいことは勿論である。

この発明は以上のような構成であって、各ロータ５，７
を駆動すると共に、数種の粉体又は１種類の粉体を器体
１内に投入し、必要があれば適量のバインダーを投入し
て数十秒〜数分間運転することにより、粉体とバインダ
ー、或は数種の粉体が、高速ロータ５の衝撃体６と、低
速ロータ７の攪拌羽根１０とによりよく混合され均一化
される。

そこで水又は液を、一度に入れるか、或は滴下し、或は
スプレー等により器体１に供給し、その状態で適当な時
間釜ロータ５，７を回転させることにより、既述の粒度
範囲内の顆粒を効率よく製造することができる。

すなわち器内でよく混合した粉体に水等の液を加えるこ
とにより、先ず液を核として粉体が凝集し成長して湿潤
した団粒が形成されるが、これが低速ロータ７の攪拌羽
根１０により第２図実線矢印で示すように器体内の下方
から上方に持ち上げられ、そして落下する際に高速ロー
タ５の衝撃体６による衝撃によって破砕されながら遠心
的に移動し、再び攪拌羽根１０によって上方に持ち上げ
られながら衝撃体６により破砕される運動の反覆により
ほぼ一定の粒度の顆粒に形成される。

一方微粉末は、低速ロータ７の回転により攪拌羽根１０
の攪拌作用で大きい粒に成長して行く。

第２図の仮想線は各ロータの回転時における被処理材料
の表面と落下状況を示している。

また実施例に示すように、高速ロータ５及び低速ロータ
７の回転によって、粉粒体が各ロータの軸方向に移動さ
せられるようにしておくことにより、前記攪拌と顆粒の
形成が促進され、両ロータを互に逆方向に回転させると
共に、衝撃体６と攪拌羽根１０によりロータの軸線に沿
って粉粒体が互に反対方向に移動させられるようにして
おくと、該粉粒体は例えば第１図の矢符Ａ、Ｂで示すよ
うに器体内を移動して、両ロータ５，７の混合、攪拌、
造粒、解砕の相互作用がきわめて効果的に行われると共
に、器内の全粉粒体に対する平均した解砕および造粒作
用が行われることになって、所望直径の顆粒の歩留りを
大巾に向上させる。

いま円筒状容器の全容積を７０１、有効容積を５０１程
度として、低速ロータ７を２４Ｒ，Ｐ、Ｍ。

高速ロータ５を３１５０Ｒ，Ｐ、Ｍとしたときの試験結
果について説明する。

粉体材料としては、タルク粉（３００メツシユ以下）、
バインダーとして、ベントナイト粉末（３００メツンユ
以下）を用いた。

器体１内にタルク粉、ベントナイトの適量を投入し、よ
く混合攪拌した後、低速ロータのみを回転させて約１分
の間に、スプレーをもって前記粉体にドライ基準で１５
％の加水を行い、以後、両ロータを５分、１０分、１５
分及び２０分回転させた。

その結果、運転時間の増大と共に、２４〜４２メツシユ
（０，７〜０．３５ｍ／ｍ）及び４２〜１００メツシユ
（０，３５〜０１４ｍ／ｍ）の顆粒が増大し、２４メツ
シュ以上の大きさの顆粒は運転時間の増大にかかわらず
全体の１０〜１３％程度で変らず、１００〜１４５メツ
シユ（０，１４〜０．１ｍ／ｍ）及び１４５メツシユ以
下の微粉が運転時間の増大につれて減少する傾向が見ら
れた。

２４〜１４５メツシユの顆粒は、５分で約６０％以上、
それより運転時間の増大に伴なって２０分では、８０％
以上の歩留りを示した。

一方、高速ロータの回転数を２２００Ｒ，Ｐ、Ｍ。

２５００Ｒ，Ｐ、Ｍ、３１５０Ｒ，Ｐ、Ｍとして前記実
験を行った場合、２２００Ｒ，Ｐ、Ｍでは運転時間の増
大に伴ない４２メツシュ以上の顆粒が増大する傾向があ
り、それより小径の顆粒が時間の増加と共に減少し、２
４〜４２メツシユの顆粒量が最も多く、２５００Ｒ，Ｐ
、Ｍ、３１５０Ｒ，、Ｐ、Ｍと回転数を増すと、粒度分
布のピークがやや小径顆粒の側に移り、３１５０Ｒ，Ｐ
、Ｍで前述の結果を得る。

前記のテスト結果から、この発明の造粒機は、混合機と
しても使用することができ、高速ロータの回転数が高い
ために、２０〜３０秒で均一な混合攪拌状態を得ること
ができ、またタルク粉に対するベントナイト粉末の量を
増減しても、造粒結果には殆ど変化がなく、高速ロータ
の働きは、過粉砕を避けた破砕力があり、この回転周速
度を適正に保つことによって、所望する粒度の顆粒を著
るしく歩留りよく製造することができる。

一方低速ロータは、攪拌羽根の低速回転によって、微粒
子同志の結合、成長を助け、両ロータの相互作用により
、所望する粒径に粒度分布のピークがある造粒機能を得
ることができる。

この発明は以上のように、粉体に適量のバインダーと水
又は液を加えて高速ロータ及び低速ロータを回転させる
ことにより、きわめて短時間に所望する粒度範囲の顆粒
を歩留りよく製造することができ、高速ロータの回転周
速度を変化させることによって、前記粒度を大径から小
径に任意に選択することも可能であって、造粒される粉
体の物性、バインダーの種類、液の種類、量等を適宜定
めることにより、高能率に顆粒の製造を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の一部縦断面図、第２図は同じく一部横
断面図である。 １・・・・・・器体、２・・・・・・材料投入口、４・
・・・・・排出口、５・・・・・・高速ロータ、６・・
・・・・衝撃体、７・・・・・・低速ロータ、１０・・
・・・・攪拌羽根。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 材料投入口と排出口とを備えた円筒状器体の中心部
   に、表面に複数の衝撃体を突設して高速で回転させられ
   る高速ロータを設け、その外周に、高速ロータと同心に
   配置されて器体の円筒状内周面に近接する攪拌羽根を備
   えて低速で回転させられる低速ロータを設けたことを特
   徴とする造粒機。 ２ 高速ロータ表面の衝撃体を、該ロータの軸線に対し
   て傾けて設け、該ロータの回転で器内の材料をその軸方
   向に移動させるように構成した特許請求の範囲１記載の
   造粒機。 ３ 高速ロータ表面の衝撃体をラセン状に配設すると共
   に、低速ロータの攪拌羽根をラセン状に形成し、両ロー
   タの回転により器内の材料を軸方向に移動させると共に
   、高速ロータと低速ロータとで前記材料を互に反対方向
   に移動させる如く前記各ラセンの向きを定めた特許請求
   の範囲１又は２記載の造粒機。 ４ 高速ロータの回転で器内の材料を器体の軸方向の両
   方又は中央部に向って移動させる如く前記衝撃体を配設
   し、低速ロータの回転でそれとは逆方向に材料を移動さ
   せる如く攪拌羽根を設けた特許請求の範囲１ないし３の
   いずれかに記載の造粒機。 ５ 高速ロータと低速ロータを互に反対方向に回転させ
   るように構成した特許請求の範囲１ないし４のいずれか
   に記載の造粒機。