JPS61119980A - 噴霧乾燥用ディスク - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、泥漿を乾燥させ粉体を製造するための噴霧乾
燥用装置に用いられる高速回転噴霧盤に関する。

［従来の技術］ 微粉末のセラミック材料を得るためには、粉末原料に水
を加えて一旦泥漿状化する工程を経させることが行われ
ている。この泥漿状セラミック粉末の乾燥装置としては
、熱風が吹き込まれている乾燥用チャンバ内の上部に設
置した高速回転円盤の上面に泥漿を流展させ遠心力によ
って泥漿を噴霧状に飛散させる方式の併流式スプレドラ
イヤーが一般に使われている。

上記のドライヤに組込まれている噴霧乾燥用ディスクの
Ｍ４造を、一部破断面を含む斜視図としての第３図に示
した。５０は中心部に回転軸嵌合用孔５０ａを有する、
全体としてラッパを伏せたような外形を有するディスク
本体であって、その底面周縁部５００には一定間隔を保
ってブレード５１群が設けられている。泥漿はディスク
本体５０の外表面の立ち上がり肩部のあたりに上方から
流展され、曲面に沿って流下してブレード５１群によっ
てディスりの円周方向に一様に分配された状態のもとに
遠心力によって乾燥チャンバ内に霧状をなして飛散され
る。

ブレード５１の両側面は、高速ひ移動する高硬度の無機
質粉末の流れに絶えず接触しているので、この接触磨滅
を防ぐために超硬度鋼などからなる板材５２を銀ろう付
は法によって、貼着被覆させている。なお５３はブレー
ド５１の上端部の固定用環状部材、５０ｂはキー溝であ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のごとき構造を有する従来の噴霧乾燥用ディスクは
、ブレードの早期磨滅を防ぐためにやむをえず高価な銀
ろうを使い、しかも多くの労力を貸してブレード表面に
耐摩耗層を形成させる方法を採ってきた。

本発明は、より安価で、より耐久性のすぐれた噴霧乾燥
用ディスクを提供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の噴霧乾燥用ディスク
は周縁部に泥漿の均等分散用ブレード群を取付けた高速
回転ディスクの上面に泥漿状原料を連続的に供給し、該
泥漿に遠心力を付与して加熱雰囲気中に飛散させること
によって泥漿の乾燥を行わせるための噴霧乾燥用ディス
クにおいて、前記ブレードが棒状体をなしており、且つ
該棒状フレードに高耐磨耗性材料からなる筒状のブレー
ドカバーが着脱可能に外嵌されている構成を採用した。

［作用および発明の効果コ 上記の構成を具えた本発明の噴霧乾燥用ディスクは、デ
ィスクの寿命を急速に短くする主原因をなすブレードの
磨滅の防止策として、ブレードの形状を従来の板状から
棒状に改めると共に、筒状に作られた耐摩耗材を単に外
嵌するだけでその取付けが完了するように構成したので
、高価な銀ろうの使用は不要化し、材料費と工費の両面
からディスクの製作コストを大幅に引き下げることが可
能となる。その上、筒状耐摩耗材層の寿命が尽きれば、
この部分だけを新品と交換すれば足りるので、この面か
らもディスクの寿命を著しく長引かすことができる。

［実施例］ 以下に本発明の噴霧乾燥用ディスクを付図に基づいて具
体的に説明する。

第１図は本発明による噴霧乾燥用ディスクの一部破断面
を含む斜視図であって、１は回転軸の嵌合用軸穴１ａを
有するディスク本体であり、外観が全体として伏せた漏
斗状をなすこのディスク本体の外側斜面部には、軸芯に
対して同心円状に複数段の階段状凹凸１ｂ、ＩＣが形成
されており、また底部平坦面の上側には環状溝１ｄが、
そして周縁部には一定間隔を隔ててねじ穴１ｓｔｆｉ設
けられている。

２は被乾燥物の均等分散用ブレード群であって、全体と
してボルト状をなしており、その下端部にはねし穴１ｅ
への螺着用ねじ溝２８が、また上端部にはポル（−頭部
５が設けられている。３はブレード２の摩耗耐久性を高
めるために、ブレード２に着脱可能に外■された、超硬
質材料例えば超硬度鋼、セラミックなどで作られた円筒
状をなすブレードカバーであり、４はブレード２群の頂
端部を支持固定させる役目をもった円環状ツバ体として
のブレード取付は部材であり、周縁部にはブレード２の
挿通用孔が設けられている。ブレード２群にはそのすべ
てにボルト形状を与える必要はなく、ディスクの組立て
のために必要な数本を除いた他のブレード２は単なる棒
状体とし、その上下両端をディスク本体１とブレード取
付は部材４の周縁部のそれぞれの対向面に設けた嵌合用
凹部にはめ込ませて係止させる方法をとってもよいし、
ブレード２の端面にねじ穴２ｂを設けておき、ディスク
本体またはブレード取付は部材に挿通させた短いボルト
を用いて締結合体させてもよい。ディスク構成材として
はステンレススチールなどの耐蝕、耐摩、強靭性のすぐ
れた金属材料を用いる。

ブレード２の形状は図示のものは横断面が真円形をなし
ているが、泥漿の分配効果等を考慮してその他の任意の
形状、例えば楕円形であってもよい。

第２図は本発明の噴霧乾燥用ディスクを組み込んだセラ
ミック材料泥漿の噴霧乾燥装置のシステム図であって、
１０は乾燥チャンバ、Ａはチャンバ１０内の天井部中央
に取り付けられた本発明の噴霧乾燥用ディスク、１１は
ディスクＡの回転軸、１２はディスクＡの駆動用モータ
、１３は回転軸１１の駆動用ベルト、１４はセラミック
材料泥漿をディスクＡに供給するための吐出機、１５は
泥漿の流下筒である。泥漿は材料中に存在する鉄分を除
くためにポンプ１６によって脱鉄機を通過させられた後
、ポンプ１８によって乾燥チャンバ１０の頂部にまで押
し上げられる。また２０は乾燥チャンバ１０内に供給す
る熱風を発生させるための熱風発生炉、２１はバーナー
、２２はブロワ、２３は熱風配管、２４は乾燥チャンバ
１０の頂部に設けた圧力チャンバ、２５は圧力チャンバ
２４内の熱風を乾燥チャンバ１０内に吐出させるために
泥漿流下筒１５の周りに形成された熱風吐出用スリット
である。

３０は漏斗状をなす乾燥チャンバ１０の底部に形成され
た乾燥セラミック粉末の堆積部、３１は堆積粉末の吸引
用配管、３２は粉末吸引用ブロワ、３３は粉末捕集用サ
イクロン、３４は粉末貯溜タンク、３５は粉末取出し口
、３６はサイクロン３３の温排気および排気中機粉末を
乾燥チャンバ１０内に還流させるための配管である。

４０は乾燥チャンバ１０内の空気を、この空気中に浮遊
する微粉末を分離回収しつつ大気中に排出させるための
除塵用サイクロン、４１はタンク３４内に開口する除塵
用サイクロン４０の吸気口、４２は吸気用ブロワ、４３
は集塵機、４４は排気筒である。

次に本発明による噴霧乾燥用ディスクが組み込まれた上
記の泥漿乾燥装置の作動説明に移る。アルミナ、シリカ
などのセラミック製品の成形用原料は粗砕機、微粉砕用
ミルを経て粉末化され、粉砕用ミル内または撹拌槽内で
水と混和され泥漿化したうえ、ポンプ１６によって脱鉄
様に送り込まれて製品を着色させる鉄分を除去された後
、ポンプ１８によって乾燥チャンバ１０の頂部に押し上
げられ、噴霧用ディスクへの回転軸１１を包み込むよう
にして配置された泥漿流下筒１５の上端部に連続的に供
給される。泥漿流下筒１５の下端から流出した泥漿は、
外形が伏せた漏斗状をなしているディスク本体１の頂端
部近くに円環状に流展した後、漏斗状の斜面に沿って流
れ下ることになるが、ディスクＡはモータ１２によって
回転軸１１の周りに高速回転させられているので泥漿に
は強い遠心力が及ぼされる。そして本発明のディスク本
体１の漏斗状斜面は、従来の噴霧乾燥用ディスクとは異
なって第３図に示されたごとき滑らかな曲面ではなく、
いわば段丘のごとき階段状の凹凸をなしているので、こ
の階段面に沿って流下する際に、垂直面１ｂでは泥漿の
ディスク本体１の表面への付着力の方が泥漿に及ぼされ
る遠心力より優勢となり、泥漿が飛散されることはほと
んど起こらない。しかし水平面１Ｃに達すると泥漿は流
速が低下するので、一時的にこの水平面に堆積して泥漿
層の厚みが増し、その頂面部分には前記の付着力が及ば
なくなってディスクＡが呈する遠心作用力によって少な
くともこの頂面部分の泥漿が高速で吹き飛ばされ、ブレ
ード２群の存在によってディスクの円周方向に均等に配
分された状態のもとに、乾燥チャンバ内の上部空間に噴
霧状をなして飛散させられる。ブレード２は、従来のそ
れが泥漿の噴流方向に平行に配置された板状体であった
のに対して、丸棒状をなしているので、泥漿流とは従来
の面接触ではなく線接触となり、接触抵抗は著しく低減
する。

しかも曲面形状が泥漿の飛散方向を散乱させる効果も生
じさせる。飛散をまぬがれた泥漿は第２の垂直面１ｂに
付着して流下した後、第２の水平面１Ｃに至って全体の
何分の１かの泥漿が飛散される。

このような現象を繰り返すことによって最下段にまでた
どり着く泥漿の量は減少する。かくして、泥漿がディス
ク本体１の高さ方向に幾段階かに分割された状態のもと
に飛散されることは、乾燥チトンバ１０内の泥漿の噴霧
拡散領域を、従来のようにディスクの最下底面のみから
飛散させる場合に比べて格段に拡大さぼる効果が得られ
ることを意味する。なおこの場合、階段数つまり水平面
１Ｃの数は８とした。水平面１Ｃは各段とも一様に水平
にするのぐはなくて、上方の段を上向きに、また下方の
段を下向きに幾分傾斜させれば、泥漿の飛散方向も水平
方向ではなく幾分上下方向に鍋内させられるので、噴霧
拡散領域を更に拡張させられる。

また高比重の無機質粉末は泥漿の水相から分離沈降しや
すく、より下方の段はどより粒径の大きな粉末が到達し
やすい傾向があるので、各階段部１Ｃの直径が下方程大
きく従って大きな遠心力が及はされることはすこぶる理
にかなっている。更に言えば泥漿に必要以上の遠心力を
及ぼすことは、泥漿が乾燥チャンバ１０の壁面にまで到
達して図中のｂに示されたように付着して乾燥歩留りを
低下さぼる結果を招くので、より小さな遠心力が及ぼさ
れる上方ないし中程の階段位置で飛散が始まることはこ
の面からも有益となる。

ディスク本体１の底部平坦面に設けた環状凹溝１ｄは、
泥漿の主飛散部位であるこの平坦面における泥漿飛散量
の調節用泥漿留りとして機能する。

乾燥チャンバ１０内の上部空間に上述のようにして噴霧
状をなして連続供給された泥漿噴流（第２図の実線矢印
）は、チャンバ１０内の加熱用の熱風発生炉２０から熱
風配管２３を経て圧力チャンバ２４に送り込まれた後、
泥漿流下筒１５の周りの熱風吐出用スリット２５から噴
出する熱気流（第２図破線矢印）に遭遇して熱交換を行
い急速に脱水乾燥される。乾燥粉末はチャンバ下端の堆
積部３０にまで落下して溜り、サイクロン３３を介在さ
せた配管３１を経て粉末吸引ブロワ３２の吸引力により
サイクロン３３内に送り込まれ、匣状微粉末を分別させ
た状態のもとに貯溜タンク３４内に落下する。一方乾燥
チャンバ１０内に滞溜される熱交換を終えた匣状微粉末
を含む温風はサイクロン４０に吸引されて除塵のうえ大
気中に放散される。

第１図に示された構造を有する本発明の噴霧乾燥用ディ
スクと、第３図に描かれた従来の噴霧乾燥用ディスクと
を、ディスク本体１または５０の最大外径を同一とし、
また操業、状態も全く同等に保つという条件のもとに、
第２図に示された現実に稼動している装置を使用して、
それぞれ１力月間に亘る性能比較テストを行った結果を
表１にまとめた。

表：本発明品と在来品のディスクの性能比較上記実施例
では、ディスク本体１の上面に設けた凹凸は直角の連続
からなる階段状をなしているが、曲面の波状連続からな
る階段に準する形状であってもよい。この場合に一つ一
つの波頭部分が、泥漿を単一の水平方向にではなくて上
下方向に偏向された状態のもとに飛散させ泥漿の噴霧を
乾燥チャンバ１０内の上部空間により広範囲に亘って分
散させるので、熱風との熱交換効率を向上させる効果が
高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の噴霧乾燥用ディスクの一部破断面を含
む斜視図、第２図は本発明のディスクを組込んだセラミ
ック材料泥漿の噴霧乾燥装置のシステム図、第３図は従
来の噴霧乾燥用ディスクの一部破断面を含む斜視図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）周縁部に泥漿の均等分散用ブレード群を取付けた高
   速回転ディスクの上面に泥漿状原料を連続的に供給し、
   該泥漿に遠心力を付与して加熱雰囲気中に飛散させるこ
   とによって泥漿の乾燥を行わせるための噴霧乾燥用ディ
   スクにおいて、前記ブレードが棒状体をなしており、且
   つ該棒状フレードに高耐磨耗性材料からなる筒状のブレ
   ードカバーが着脱可能に外嵌されていることを特徴とす
   る噴霧乾燥用ディスク。