JPS60129144A - 微粉砕機 - 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】 本発明はあらかじめ粗粒化された無機物、有機物の被粉
砕物を、所望する微細粒度に微粉砕する完全回分式の微
粉砕機に関す゛る。

ピンミル、ハンマーミルなどの呼称で代表される高速回
転盤と衝撃ピン（ハンマー）を有する衝撃式粉砕機の多
くは、スクリーン（打抜多孔板）などの分級機構を内蔵
した自己分級型の型式をとっておシ、これらの粉砕機は
無機物、有機物を問わず広い範囲にわたる種類の物質の
粉砕に適しておシ、加えてボールミル、振動ミルなどの
磨砕式粉砕機に比較して遥かに短かい滞留時間で粉砕を
行なうために、システムとしての応答性がすぐれている
利点を兼ね備えておシ、連続式粉砕機として広く用いら
れている。

然し、上記衝撃式粉砕機における粉砕は、主として高速
回転する回転盤に装着された衝撃ビンによる瞬間的な打
撃、すなわち粉砕室内の瞬時通過（ワンバス）時におけ
る被粉砕物の体積粉砕によって達成されるため、殆んど
の場合、粉砕さ−れた物質の粒度の分布が広い範囲にわ
たり、微細粒子もあれば粗い粒子もあるという非常にバ
ラツキの大きい体積粉砕特有の結果が現われる。従って
平均粒径（代表粒径）も粗くなっている。

よって、この種の衝撃式粉砕機に、スクリーンなどの分
級機構を内蔵させたところで粉砕作用そのものは、被粉
砕物が粉砕室をワンバスする際の瞬間的な打撃による体
積粉砕であるという基本的なメカニズムに変シはなく、
かつ、スクリーンの孔径そのものも孔あけ加工上の問題
や、運転使用中の孔の目詰シの問題で一般的には数ミＩ
Ｊメートル程度のものが使用され、特別な場合でも３０
０ミクロン程度の孔径のスクリーンが使用されるため、
この孔を通過して得られる粉砕品の粒度（平均粒径）は
一般的に数百ミクロン程度である。

従って、更に微細な粒子を所望する場合は、上記の衝撃
式粉砕機と遠心力型分級機（半自由渦型と強制渦型が使
用されている）とを組合わせて使用し、分級機で分級さ
れた微粉回収分を粉砕品とすると同時に、粗粒品は再た
び衝撃式粉砕機の原料供給口に戻す方法が用いられてい
る。しかし、この方式にても得られる分級品の平均粒径
はせいぜい数十ミクロンのオーダーであり、かつ、分級
操作はいわゆる粗粒カット方式であるため、得られた微
粉回収分の粒度分布も依然として広い範囲にわたってい
る。

このように従来用いられている瞬間的な打撃によるワン
バス型の連続式衝撃粉砕機では、数ミクロン或いはサブ
ミクロンオーダーの微細で、しかも粒径の揃った粉砕生
成物を得ることは不可能であり、この点が従来型の衝撃
式粉砕機の最大の欠点となっていた。

また、従来の衝撃式粉砕機の粉砕機構のままで、ただ単
に連続排出口（例えばスクリーン部全体）を閉塞しただ
けの回分粉砕にあっては、粉砕室に供給された１回分の
被粉砕物の大部分が高速度回転する衝撃ビンによる遠心
力を受けて、外周の衝突リンクと、衝撃ビンの間隙部分
に停滞、シ、殆んど移動しないため、回分操作でありな
がら時間が経過しても被粉砕物に対する衝撃回数の増加
がみられない。したがって、従来の衝撃式粉砕方式にあ
っては、＠撃ピンと衝撃リングによる被粉砕物に対する
効果的な打撃作用は、該衝撃ビンの高速回転によって発
生ずる気流の流れを妨げない（即ち粉砕室外周部の気流
を絶えず入れ替える）ことにより達成されるものであシ
、この事実は、本願発明者の実験によって確認されてい
る。

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、前記従来技
術の問題点を解消し、数ミクロンあるいはサブミクロン
オーダーの、微細で、しかも粒子径の揃った粉砕生成物
が得られる完全回分式の微粉砕機を提供しようとするも
のである。

すなわち、本発明は回転する衝撃手段によって、粉砕室
へ送入した被粉砕物を粉砕する衝撃式微粉砕機において
、粉砕運転によって発生する粉砕室内の気流と、該気流
と共に移動する被粉砕物とを誘導循環せしめる循環回路
を前記粉砕室に付設したことを特徴とする完全回分式微
粉砕機である。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図及び第２図において、１は粉砕機のケーシング、
２は同じく後カバー、３は同じく前カバー、４はケーシ
ング１内にあって高速回転をする回転盤、５は回転盤４
の外周に所定間隔を置いて放射状に周設された複数の衝
撃ビン（ハンマー）、６は回転盤４をケーシング１内に
回転可能に軸支する回転軸、８は衝撃ビン５の最外周軌
道面に沿い、かつそれに対し一定の空間を置いて周設さ
れた衝突リング（プレーカーブｖ　−ト）　、９は衝突
リング８の一部を切欠いて設けた微粉排出用の開閉弁、
１Ｏは開閉弁９の弁軸、１１は弁軸１０を介して開閉弁
９を操作するアクチュエータ、１３は一端が衝突リング
８の内壁の一部に開口し、他端が回転盤４の中心部付近
に開口して閉回路を形成する循環回路、１５は原料ホッ
パー、１４は原料ホッパー１５と循環回路１３とを連絡
する原料供給用のシュート、１６は原料計量フィーダ、
１７は原料バンカー、旬は微粉排出シュート、２１はサ
イクロン、ｎはロータリーバルブ、おはバッグフィルタ
、冴はロータリーバルブ、５は排風機、３１は微粉砕機
の運転を制御する時限制御装置をそれぞれ示す。なお、
１８は回転盤４の外周と衝突リング８との間に設けられ
た粉砕室、１９は循環回路１３への循環口をそれぞれ示
す。

本発明に係る前記構成の微粉砕機は、次の要領で操作す
る。

まず、微粉排出用の開閉弁９を閉鎖した状態としておき
、図示を省略した駆動手段によって回転軸６を駆動し、
一定の周速度（６０−１６０”／５ｅｃ）で回転盤４を
回転させる。そのため回転盤４外周の衝撃ビ１５の回転
に伴って急激な気流の流れが生じ、この気流の遠心力に
ょるファン効果によって、粉砕室１８に開口する循環回
路１３の循環口１９から循環回路１３を巡って回転盤４
の中心部に戻る気流の循環流れ、すなわち、完全な自己
循環の流れが形成される。

次に、一定量の被粉砕物を計量フィーダ１６よシ原料ホ
ッパー１５に短時間で投入する。被粉砕物はこの原料ホ
ッパー１５からシュート１４を通シ、粉砕室１８へ到達
する。粉砕室１８へ送入された被粉砕物は、こＮで高速
回転する回転盤４の多数の衝撃ピン５によって瞬間的な
打撃作用を受け、さらに周辺の衝突リング８に衝突して
粉砕される。そして同時に、前記循環ガスの流れに伴っ
て被粉砕物は循環回路１３を循環して再び粉砕室１８へ
戻シ、再度打撃作用を受ける。このような粉砕作業が連
続して伺回も繰返される。

この粉砕作業においては、−回分の処理量にもよるが、
循環する被粉砕物のうちの一部は、極めて短時間（数秒
間）で所望の微細粒子まで粉砕され、それ以下の粒径に
は微細化が進行しないと考えられや。そして以降は、残
シの粗粒子のみが循環しながら選択的に粉砕され、一定
時間（一般の被粉砕物で数秒から数分間）後、一定の衝
撃速度で運転する衝撃式粉砕方式で到達しう、る極限の
微細粒子にまで粉砕が進行する。

すなわち、−回分の被粉砕物は、循環回路１３を循環し
ているうちに、全体として比較的短時間のうちに一定の
微細粒子径のものに収斂してゆき、粒子径が微細で、か
つ揃った粉砕物が得られる、そしてこれら一連の先金回
分粉砕に要する時間は、被粉砕物の供給時間を含めても
一般に数秒〜数分の短時間内で終了する。

以上の粉砕作業が終了した後は、微粉排出用の開閉弁９
を鎖線で示す位置に移動させて開き、生成された微粉を
排出する。この微粉は、それ自身に作用している遠心力
と、排風機５の吸引力によって短時間（数秒間）で粉砕
室１８及び循環回路１３から排出され、シュー）２０を
通ってサイクロン２１及びバッグフィルター易などの粉
末捕集装置に誘導されたのち捕集され、ロータリーバル
ブ２２．２４を介して系外に排出される。

微粉排出後、開閉弁９は直ちに閉鎖され、再び計量フィ
ーダ１６から、次回以降の一定量の被粉砕物が、微粉砕
機に供給されて同様な工程を経て微粉が次々と生産され
る。なお、これら一連の完全回分粉砕操作は、関連機器
の動作時間に関連して、予め時限設定された時限制御装
置３１′によって制御され、継続される。

なお、本発明の微粉砕機においては、前記回転板４に補
助羽根を装着し、あるいは循環回路１３の途中に、たと
えば遠心力型プレートファンなどを配置して循環流に強
勢力を与えることもできる。

第３図は本発明に係る微粉砕機の他の実施例で、微粉排
出用の開閉弁９を微粉砕機の前カバー３に配設し、微粉
排出シュー）２０を前カバー３に接続した態様を示す。

第４図は本発明に係る微粉砕機の更に他の実施例で、微
粉排出口の開閉弁９を循環回路１３の一部に配設し、微
粉排出シュー）２０を循環回路１３に接続した態様を示
す。

次に１本発明の微粉砕機においておこなう被粉砕物の粉
砕作業においては、被粉砕物の粉砕中における酸化劣化
を防止したシ、発火や爆発を防止する目的で窒素ガスな
どの各種の不活性ガスを使用することがおこなわれる。

第５図は本発明に係る微粉砕機において、この不活性ガ
スを使用する実施例を示す８なお、この実施例の説明に
際し、前記実施例と同一部材については同一符号を付し
、説明を省略する。

第５図において、かは原料ホッパー１５の下部に介設し
た原料供給弁、ｎは原料供給用のシュート１４に開口す
る不活性ガスの供給弁、列は不活性ガス供給源、四は不
活性ガスの供給路を示す。なお、この実施例では循環回
路１３をケーシング１内に収納した態様を示す。

運転開始に際して、まず、原料供給弁あを閉じ、開閉弁
９を開いた状態としたあと、不活性ガスの供給弁がを開
き、粉砕室１８及び循環回路１３内に不活性ガスを充満
させておく。この粉砕作業開始に先立っておこなう微粉
砕機内への不活性ガスの置換は、通常数分以内で終了す
る。

次に開閉弁９　、！、、供給弁ごとを同時に閉じたあと
、直ちに原料供給弁あを開いて、予め計量された被粉砕
物をシュート１４を通って粉砕室８に供給する。なお供
給後、供給弁加は直ちに閉の状態に戻し、その信号を受
けて計量フィーダ１６は原料ホッパー１５に次回の被・
粉砕物を供給しておく。

以後は、不活性ガスとともに前記実施例の場合と同様に
被粉砕物の衝撃粉砕をおこない、被粉砕物は循環回路１
３内を循環しながら、不活性ガスとの十分な接触を保ち
つ〜粉砕され微細粒子となる。次に開閉弁９と供給弁２
７とを開くと、生成された微粉は、粉砕室１８及び循環
回路１３からシュー）２０へ排出され、同時に粉砕室１
８及び循環回路１３は新らしい不活性ガスで置換される
。

排出された微粉は前記実施例と同様に処理される。

以後は開閉弁９及び供給弁ｎを閉じて原料供給弁加を開
とすれば、次回分の粉砕操作が進行する。なお不活性ガ
スの供給・停止を含むこれら一連の完全回分粉砕操作は
、前記実施例と同様に時限制御装置３１によって制御さ
れ、継続される。

以上のように、本願発明に係る微粉砕機によれば、一定
の衝撃速度を有する衝撃式粉砕機にて到達できる極限の
微細粒子で、かつ粒子径の揃った粉砕生成物が得られる
。また同一の粒子径の粉砕処理をおこなうと仮定した場
合において、従来型のワンパス式微粉砕機と比較するな
らば、本発明の微粉砕機では遥がに低い衝撃速度（回転
数）Ｖｃてその目的が達成され、そのたメ、衝撃ピン（
ハンマー）、衝突リング等の耐磨耗対策が非常に容易で
あシ、云い換えればこれら部品の寿命を大幅に延長する
ことが可能である。

また、本発明の微粉砕機は、粉砕室及び循環回路の構造
が非常に簡単であシ、前カバーを開くことによシ回転盤
４を取シ外して容易に分解が出来る。そのため機内の点
検並びに清掃が極めて容易であり、品種切換時の異物混
入が避けられることによシ広い範囲の種類の物質の微粉
砕処理に提供できる。

また、不活性ガスを使用する場合にも、効率よく、また
、その使用量を最低にする機構的な特徴を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る微粉砕機の一実施例を、その前後
装置とともに系統的に示した概念的な説明図、第２図は
第１図の側断面説明図、第３図は本発明に係る微粉砕機
の他の実施例の部分断面説明図、第４図は同じく、更に
他の実施例の部分断面説明図、第５図は同じく不活性ガ
スを用いる場合の他の実施例の説り１図である。 ４・・・・・・回転盤、　５・・・・・・衝撃ピン、８
・・・・・・衝突リング、 ９−・・・・・微粉排出用の開閉弁、 １３・・・・・・循環回路、１４・・・・・・原料供給
シュート、１８・・・・・・粉砕室、加・・・・・・微
粉排出シュート、加・・・・・・原料供給弁、 ２７・・・・・・不活性ガス供給弁。 第２　図 １５ 第　３　図 第４　図 第５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転する衝撃手段によって、粉砕室へ送入した被粉
   砕物を粉砕する衝撃式微粉砕機において、粉砕運転によ
   って発生する粉砕室内の気流と、該気流と共に移動する
   被粉砕物とを誘導循環せしめる循環回路を前記粉砕室に
   付設したことを特徴とする完全回分式微粉砕機。 ２）回転する衝撃手綾によって、粉砕室へ送入した被粉
   砕物を粉砕する衝撃式微粉砕機において、粉砕運転によ
   って発生する粉砕室内の気流と、該気流と共に移動する
   被粉砕物と−を誘導循環せしめる循環回路を前記粉砕室
   に付設し、さらに該粉砕室に対する被粉砕物の供給弁と
   、不活性ガスの供給弁と、これら各供給弁を制御する制
   御手段とを設けたことを特徴とする完全回分式微粉砕機
   。