JPS62197163A

JPS62197163A - 横型粉砕装置

Info

Publication number: JPS62197163A
Application number: JP3881286A
Authority: JP
Inventors: 博久吉田; 高塚　汎; 植田　勝征; 祥三金子; 今本　敏彦
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1986-02-24
Filing date: 1986-02-24
Publication date: 1987-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0667490B2

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〕本発明は粉砕装置に係り、特にＣＷＭ　（高濃度石炭水
スラリー）製造設備で使用される粉砕平均粒径が数ミク
ロン以下というような超微粉砕に有効な粉砕装置に関す
る。

〔従来の技術〕

粉砕装置として、従来より第１１図および第１２図に示
す構成のいわゆる湿式チューブミルが知られている。

第１１図において、水注入管３７および石炭投入管３８
から固定筒５０内に投入された原料スラリは、モータ３
９により回転駆動されるフィーダ４０によって主筒４１
の内部の粉砕室４２に供給される。主筒４１は両端が回
転筒４９を介して軸受３５によって支持され、モータ３
１の動力を減速機３２、モータ側ギヤ３３および部側ギ
ヤ３４を介して受けて回転する。なお、回転筒４９と固
定筒５０との摺動部には、潤滑剤をしみ込ませたグラン
ドパツキン３６が挿入されている。

主筒４１内の粉砕室４２には粉砕用のボール４３が収容
されており、また主筒４１の内壁にはボール４３を掻き
上げるための掻き上げ板５１が取付けられている。

また、主筒４１内には粉砕室４２に隣接して、固定筒５
０と反対側に、スラリ排出孔４５を備えた目板４４を介
してスラリ貯蔵室４６が形成され、このスラリ貯蔵室４
６内に貯蔵された粉砕物であるスラリがスラリ排出ガイ
ド板４７によりスラリ排出管４８から外部へ排出される
。

この従来の湿式チューブミルにおける粉砕の原理は、主
筒４１の回転に伴ないボール４３が掻き上げ板５１によ
って掻き上げられて落下するという運動の繰返しによる
ものである。この場合の粉砕作用は、ボール４３の落下
に伴う衝撃力による衝撃粉砕と、ボール４３同士やボー
ル４３と主筒４１の内壁との間に生じる摩擦力による摩
砕とに分けられるが、主体は前者の衝撃粉砕であること
は良く知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

発明者らの研究によると、粉砕平均粒径が数十ミクロン
−数百ミクロン程度の粉砕では、衝撃粉砕が有効であり
、従って上述した従来の湿式チューブミルによる粉砕効
果は大きい。

ところが、粉砕平均粒径が数ミクロン以下というような
超微粉砕では、摩砕の方がはるかに効果的であるという
結果が得られており、従来の湿式チューブミルでは粉砕
効果が期待できないということになる。しかも、従来の
湿式チューブミルではボール４３の落下に伴なう騒音の
発生と、ボール４３の破損という問題がある。

また、従来の湿式チューブミルではスラリの粘度が増加
すると、スラリがボールについて一緒に廻る、いわゆる
共廻り現象が生じて粉砕効果が阻害される。一般に、固
体の表面積、いわゆる比表面積は粒径の逆数に比例して
増加するために、超微粉砕が進むと比表面積が増加する
。従って、超微粉砕はどスラリの粘度が増加することに
なり、共廻り現象による粉砕効果の低下という問題は一
層顕著となる。

さらに、従来の湿式チューブミルにおいては、主筒４１
内の中心部が粉砕にほとんど寄与しないデッドスペース
となっており、それだけ粉砕動力が無駄に消費されてい
るという問題があった。

また、従来の湿式チューブミルは大型化した場合、ミル
内のスラリ温度が上昇してしまい、この温度上昇が粉砕
効果を損ない、またスラリの品質管理上も問題となって
いた。

本発明は上述した従来の問題点を解決すべくなされたも
ので、衝撃粉砕の割合を少なくして摩砕が生じ易いよう
にし、かつ被粉砕物と粉砕用ボールとの共廻り現象を抑
制することによって、超微粉砕を効果的に行なうことが
でき、また騒音の発生やボールの破損が少なく、さらに
粉砕動力も低減でき、加えて被粉砕物の必要以上の温度
上昇を防止できる粉砕装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば上記問題点を解決するため、（１）相対
的に回転される外筒と内筒とを備え、これら外筒と内筒
との間を粉砕室とするとともに、外筒および内筒をそれ
ぞれ冷却水通路を備えた二重壁構造としたことを特徴と
する粉砕装置、および（２）相対的に回転される外筒と内筒とを備え、これら
外筒と内筒との間を粉砕室とするとともに、外筒および
内筒をそれぞれ冷却水通路を備えた二重壁構造とし、さ
らに外筒および内筒の少なくとも一方に、冷却水通路を
備えた翼を取付けたことを特徴とする粉砕装置が提供さ
れる。

〔作用〕

本発明に係る粉砕装置においては、外筒との内筒との相
対的な回転により、粉砕室内に供給された被粉砕物が粉
砕される。この場合、外筒内に設けられた内筒により、
粉砕室内でのボールの落下による衝撃力が弱められると
同時に、ボールの回転運動による摩擦力が大きくなる。

一方、外筒および内筒の少なくとも一方に取付られた翼
によって、被粉砕物と粉砕用ボールとの共廻り現象が効
果的に抑制される。

また、外筒および内筒に形成された冷却水通路、さらに
は翼に形成された冷却水通路を通る冷却水により、粉砕
装置内における被粉砕物の必要以上の温度上昇が抑制さ
れる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図〜第５図は本発明の第１の実施例であり、外筒１
ａの内側に内筒１ｂが設けられ、これらの間に第１図に
示すように粉砕室１１が形成されている。外筒１ａと内
筒１ｂとは相対的に回転するが、この実施例では外筒１
ａが回転するように構成されている。

すなわち、外筒１ａはモータ２ａの動力が減速機３ａ、
モータ側ギヤ４ａおよび外筒側ギヤ５ａを介して伝達さ
れることにより回転する。外筒１ａの両端には７ランジ
６ａ、６ｂが取付けられ、７ランジ６ａ、６ｂは軸受７
ａ、７ｂによって支持されている。

一方、内筒１ｂは一端が入口固定管９ｂによって、また
他端が集水管２０によってそれぞれ支持され、これらの
入口固定管９ｂおよび集水管２０は固定金具８ａ、８ｂ
によって基礎（図示せず）に堅固に固定されている。な
お、フランジ６ａ。

６ｂと入口固定管９ｂおよび集水管２０との摺動部には
、潤滑剤をしみ込ませたグランドパツキン２３ａ、２３
ｂがそれぞれ挿入されている。

被粉砕物である原料スラリはスラリ供給管９ａより、ス
ラリ供給板１０に形成されたスラリ供給孔１０ａを通し
て粉砕室１１内に投入される。粉砕室１１内には通常、
１０ｊｌｌＩφ〜数１０＃Ｉｌφ程度の粉砕用ボール１
２が５０〜９０％程度の充填率で充填されている。これ
らの粉砕用ボール１２には、外筒１ａの回転により強力
な回転運動が与えられる。

こうして外筒１ａの回転に伴なう粉砕用ボール１２の回
転運動により、スラリは主として摩砕により超微粉砕さ
れる。粉砕後のスラリは、原料スラリの供給側と反対側
において目板１３に開けられたスリット１４を通して分
離され、スラリ貯蔵室１５へ送られる。スラリ貯蔵室１
５の外周部に設けられたスラリ排出板１６にはスラリ排
出孔１６ａが開けられており、スラリはこれらのスラリ
排出ｍ１ｅａから、スラリ排出ガイド板１７に沿ってス
ラリ排出管１８に導かれ、外部へ排出される。

次に、スラリの冷却構造について説明する。スラリ供給
部はスラリ供給管９ａと入口固定管９ｂとの二重管構造
となっており、冷却水はこれらの管９ａ、９ｂ間の冷却
水通路１９ａから７ランジ６ａの内部に形成された冷却
水通路１９ｂを経て、二重壁構造の外筒１ａに設けられ
た冷却水通路１９Ｃに送られる。なお、第２図に示すよ
うに入口固定管９ｂのフランジ６ａに対向する外周部に
は複数個の通水孔２２が形成されており、フランジ６ａ
の回転に伴ない通水孔２２とフランジ６ａに形成されて
いる冷却水通路１９ｂとが連通したときに、外筒１ａの
冷却水通路１９Ｇに冷却水が供給される構造となってい
る。この場合、グランドパツキン２３ａにより水濡れが
防止される。なお、スラリ排出側における７ランジ６ｂ
に設けられた冷却水通路１９ｄと集水管２０も、同様の
構造となっている。

一方、内筒１ｂもやはり二重壁構造であり、その冷却水
通路１９ｅには冷却水通路１９ａから冷却水が直接供給
される。

こうして外筒１ａおよび内筒１ｂの冷却水通路１９ｃ、
１９ｅにおいて、粉砕の過程で発生した熱が吸収される
。外筒１ａの冷却水通路１９ｃにおいて熱を吸収した後
の冷却水は、冷却水通路１９ｄを経て、また内筒１ｂの
冷却水通路１９ｅにおいて熱を吸収した冷却水は直接に
、それぞれ集水管２０に導かれた後、排水管２１より外
部へ排出される。

なお、第１の実施例では外筒１ａを回転させ、内筒１ｂ
を固定したが、逆に外筒１ａを固定し、内筒１ｂを回転
させてもよい。

第６図および第７図は本発明の第２の実施例を示したも
ので、第１の実施例（第１図〜第５図）における回転す
る外筒１ａの内側壁に攪拌翼２４ａを取付け、固定され
た内筒２の外側壁に静翼２４ｂを取付けたものである。

ここで、攪拌翼２４ａおよび静１１２４ｂの内側は、そ
れぞれ外筒１ａおよび内筒１ｂの冷却水通路１９ｃ、ｉ
９ｅと連通して、冷却水通路を形成している。

この第２の実施例によると、攪拌翼２４ａの作用によっ
て粉砕用ボール１２により強力な回転運勅が与えられる
。また、粉砕が進行してスラリの粘度が高くなっても、
静１［２４ｂがあることにより、スラリと粉砕用ボール
１２との共廻りはほとんど生じることがなく、平均粒径
が数ミクロン以下の超微粒子を容易に得ることができる
。

さらに、攪拌ｊ１２４ａおよび静１２４ｂの内部に冷却
水通路が形成されていることにより、スラリの冷却効果
が一層向上するという利点がある。

なお、上記第２の実施例では攪拌翼２４ａおよび静１２
４ｂの両方を備えているが、第８図（第３の実施例）に
示すように外筒１ａにおける攪拌１ｍ２４ａのみを備え
てもよく、また第９図（第４の実施例）に示すように内
筒１ｂにおける静翼２４ｂのみを備えてもよい。

第１０図は本発明の第５の実施例であり、外筒１ａと内
筒１ｂとを互いに逆方向に回転させる構成としたもので
ある。すなわち、外筒１ａはモータ２ａ、減速機３ａ、
モータ側ギヤ４ａおよび外筒側ギヤ５ａを介して回転さ
れ、内筒２はモータ２ｂ、減速機３ｂ、モータ側ギヤ４
ｂおよび内筒側ギヤ５ｂを介して回転される。

なお、この実施例では外筒１ａおよび内筒１ｂのいずれ
にも藺が取付けられていないが、いずれか一方または両
方に、冷却水通路を備えた翼を取付けてもよい。その場
合、外筒１ａおよび内筒１ｂが両方とも回転しているた
め、翼は外筒１ａおよび内筒１ｂのいずれに取付けたも
のも、攪拌翼として作用することになる。

この実施例によると、外筒１ａおよび内筒１ｂの逆方向
回転の作用によって、スラリと粉砕用ボール１２との共
廻り現象をさらに効果的に抑制することができる。

なお、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施が可能である。例えば上記説明では本発明の粉砕装置
をＣＷＭ製造設備に適用した場合について述べたが、本
発明はＣＷＭ以外の例えばセラミックスや炭酸カルシウ
ムの粉砕装置にも適用することができ、特に粉砕平均粒
径が数ミクロン以下の超微粉砕に有用である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外筒と内筒との相対的な回転によって
粉砕を行なう構成としたことにより、衝撃粉砕が抑制さ
れて摩砕作用が効果的に生じる。

しかも、外筒および内筒の少なくとも一方に取付けられ
た翼の作用によって、超微粉砕の障害となる被粉砕物と
粉砕用ボールとの共廻り現象が抑制される。これらによ
って、粉砕平均粒径が数ミクロン以下の超微粉砕を容易
に実現することができる。

また、粉砕用ボールの落下による騒音の発生やボールの
破損が少なくなり、ざらに外筒と内筒との間を粉砕室と
したことでデッドスペースが現象するので、粉砕動力が
低減される。

さらに、外筒および内筒を二重壁構造として冷却水通路
を形成し、また翼を設ける場合も胃に冷却水通路を形成
したことにより、粉砕装置が大型化した場合にも、これ
ら冷却水通路における冷却伝熱面の増加（冷却水通路面
積や翼数の増加等）と、冷却水の水量の調整により、ス
ラリの温度が必要以上に上昇することを防止できる。

また、粉砕装置出口のスラリ温度を検知し、それに基づ
いて冷却水の水量を調整することにより、粉砕装置内の
スラリ温度を粉砕効果上およびスラリの品質管理上、最
も適正な温度範囲に調整することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る粉砕装置の縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は同じ
＜Ｂ−８矢視断面図、第４図は同じ＜Ｃ−Ｃ矢視断面図
、第５図は同じ＜Ｄ−Ｄ矢視断面図、第６図は本発明の
第２の実施例に係る粉砕装置の縦断面図、第７図は第６
図のＥ−Ｅ矢視断面図、第８図〜第１０図は本発明の第
３〜第５の実施例に係る粉砕装置の縦断面図、第１１図
は従来の粉砕装置の縦断面図、第１２図は第１１図のＦ
−Ｆ矢視断面図である。１ａ・・・外筒、１ｂ・・・内筒、２ａ、２ｂ・・・モ
ータ、３ａ、３ｂ・・・減速機、４ａ、４ｂ、５ａ、５
ｂ・・・ギヤ、６ａ、６ｂ・・・７ランジ、７ａ、７ｂ
・・・軸受、８ａ、８ｂ・・・固定金具、９ａ・・・ス
ラリ供給管、９ｂ・・・入口固定管、１０・・・スラリ
供給板、１０ａ・・・スラリ供給孔、１１・・・粉砕室
、１２・・・粉砕用ボール、１３・・・目板、１４・・
・スリット、１５・・・スラリ貯蔵室、１６・・・スラ
リ排出板、１６ａ・・・スラリ排出孔、１７・・・スラ
リ排出ガイド板、１８・・・スラリ排出管、１９ａ〜１
９ｅ冷却水通路、２０・・・集水管、２１・・・排水管
、２２・・・通水孔、２３ａ。２３ｂ・・・グランドパツキン、２４ａ、２４ｂ・・・
翼。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）相対的に回転される外筒と内筒とを備え、これら
外筒と内筒との間を粉砕室とするとともに、外筒および
内筒をそれぞれ冷却水通路を備えた二重壁構造としたこ
とを特徴とする粉砕装置。
（２）相対的に回転される外筒と内筒とを備え、これら
外筒と内筒との間を粉砕室とするとともに、外筒および
内筒をそれぞれ冷却水通路を備えた二重壁構造とし、さ
らに外筒および内筒の少なくとも一方に、冷却水通路を
備えた翼を取付けたことを特徴とする粉砕装置。