JPS63143952A - 媒体撹拌型粉砕装置 - 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） 本発明は縦型円筒′８器に球状の粉砕媒体と被粉蛯物を
入れ、攪拌棒や回転ディスクなどによって撹拌し、粉砕
媒体に運動をＪｊえて粉砕を行う媒体撹拌型粉砕装置の
改良に関するものである。 （従来の技術） 従来の媒体撹拌型粉砕装置は第５図に示針上うに、縦型
用ｔｒａ容器１と、複数の攪拌棒２，２．・・・を植立
した回転軸３を備え、縦型円ｎ容諧１内１こ粉砕媒体と
して鋼球４．４．・・・を充填し、モータ５により攪拌
棒２を回転させて粉砕Ｗ体に運動を与えながら、縦型円
匍！ｌｙ器１の上部供給に１６から水中に分散させた被
粉砕物を供給し、粉砕媒体のせん断、摩擦作用により被
粉砕物を粉砕し、スクリーン７を張った下部排出口８か
ら砕成物を取り出すように構成されていた。 また図示したＭｌ　ｔ＆の媒体撹拌型粉砕装置のほか、
数枚の回転ディスクにより粉砕媒体を撹拌するもの、あ
るいは直立内的状のミル本体に、垂直紬をもつスクリュ
ー状のＰ１４ｆ＋磯を入れ５．浅撹什を幾１こ上リミル
中の粉砕媒体を用直軸に沿って循ノ票させながら粉砕を
行う媒体撹拌型粉砕装置も実用に供されている。 （発明が解決し上うとする問題点） 」二連した従来の媒体撹拌型ｓｆｐ装置は、いずれも被
粉砕物が粉砕媒体に上ってｆｆＪｖＩないし摩擦作用を
受けることにより粉砕される。従って粉ｆｆａ体の（１
を大きくしてその慣性質量を大きくすれば強力な粉砕効
果を呈するので硬質の被粉砕物を粗砕するには適してい
る。半面、円＊　ｔ　ｉ！ｉに収容できる粉砕媒体の数
量が少なくなり粉砕媒体同士の接触、αが減少゛するの
で粉砕処理能力が低下する。 −ｈ　、粉砕媒体の任を小さくして多数の粉砕媒体を円
灼官ｎに収容すれば接触煮は増加するので粉Ｇｐ　９！
！ｔＰｅ能力が増加ｒる。従って軟質の被粉砕物を粉砕
するには適しているが、粉砕媒体の慣性質量が小さくな
り粉砕効果が低下するので硬質の被粉砕物を微粉砕する
には適していない、贅するに、粉砕媒体には情性質噴が
大きくかつ径の小さいものを（Ｊ！　７１１　すること
か望ましいが、硬度やｌＩ！ｌｌ格の並今いから天用玉
、炭素鋼、ニッケルクロム８４またはクロムモリブデン
１等の材質で作られた粉砕媒体が一般に使用されていた
。二の罐粉砕媒体を使用した媒ｆ本１５１仲望粉砕ｘＩ
ｔに上り例えば、アルミナ、シリコン、〕ｌレコン等の
セラミックス手イ料や７エライトなどの磁性材料を粉砕
する場合、１μ嶋〜数μ鴫のれ子種範囲までが粉砕の限
界と考えられている。しかし、近時ファインセラミック
ス、電子素材そのａ多くの分野でサブミクロン（０，１
μ−〜１μ鎗）級の全粉砕物が要求されるようになった
。 （問題点を解決するための７段） 本発明は上記問題、αに鑑み、粉砕効果が高く微粉砕が
可能で、かつ処理能力１こ侵れたＶＬ体ｌｉｔ件型粉時
装置を提供−動ることをＤ的とする、かかるａ的に沿う
本発明は被粉砕物と球状の粉砕媒体をａ望円筒市姦に入
れ、虐件棒、回転ディスク、回転入クリ、−等のｍ拌４
浬によって粉砕媒体を攪拌し、粉砕媒体に運動を争えて
被粉砕物を粉砕する媒体撹拌型粉砕ｖｃ５！において、
＋ｌｆ記縦型円口容姦を非磁性材料で形成すると共に該
Ｒ型置ｉ容器の外ム２にコイルをろ若し、かつ前記粉砕
Ｗ体を磁性材料で形成し、コイルを励磁して粉砕媒体を
磁化ｒるように＃１Ｍ成したことを要曾とする。 （作ｌ１１） 上記梧成によれば、コイルを励磁して粉砕媒体を磁化す
ることに上り、各粉砕媒体１ｆｌｌに吸引力が働き、多
数の粉砕媒体が和瓦に吸着して一群の粉砕媒体重が形１
＆される。この粉砕媒体重な攪件磯に上り強ｔｉｌｌ的
に攪拌すれば、ｌ！ＪＩ接する粉砕媒体との接触人χに
は磁力に比例した接触圧力を生ずるので見掛は上、粉砕
媒体の慣性質量が大さくなったと同じ粉砕効果が得られ
る。 （実施例） 以下に本発明の実１！Ａ例を図面に基づき詳述する。 ！’）１　＋　１４は本発明の第１実施利を示す断１ｈ
ｉ図である。 第１図に１３いで、１（１はオーステナイ）Ａステンレ
ス副、＋１’６張力アルミニウム等の透磁性金属や・１
化プラスチックなどのＪｌ’磁性体で作られたａ型円門
１γ器であり、その内１１＆面はアルミナ、フリント素
材などで被覆され耐摩耗性が付与されている。 ａ型内ｔ３容器１０の上部には被粉砕物の供給

【＝１１
１が形成され、底面には砕ｒＲ物の排出「１１２が形成
されている。Ｉｌ型円ｎ容ｎ１（）内には鉄または鉄扇
合金などの磁性体で作られたｗ４球１３．１３・・・が
粉砕媒体として九項され、ｎ２排出口１２には粉砕媒体
１３と排出される砕生物を５′Ｐ離するだめのスクリー
ン１４が張ａされている。 縦型円筒容ｎ１０内にはその中心部に！ｒ設した回転柚
１５と、誹回転紬】５に稙ηした代数率の浣件棒１Ｇ、
１（３・・・からなるｔｓ１ｔｌＢ１１７が設けらｊｔ
ている。 またＩＩ　！ｆＸ！円口容２；ｌＯの外周１：は？ｙ敗
のＩＩ−すッ状コイル１８，１９．２０が巻着されて警
する。このドーナツ状コイルは奇敗個設けられ、各コイ
ル１８．１９．２０に直流電圧を印加したとき隣接する
コイルの磁界方向が互いに逆方向となるようにＸｉｉ源
に接続されている。２】は油槽であり、この中にコイル
を冷却すると共に各コイル間の絶縁を保つための絶縁油
２２が１；４たされている。 本′３！、施例は以上の（１弯成よりなり、供給口１１
から被粉砕物と水をｉｕ合したスラリー状原料を供給し
、回転柚１５を駆動して攪拌棒１６により粉砕媒体１３
を攪拌しながら、同時にコイル１８，１９．２０を励磁
する。すると該フィル１８．１９゜２０により磁界が発
生し粉砕媒体１３が磁化され粉砕媒体１３はＰｔ５２図
に示すように、隣接する粉砕媒体１３闇の接点を磁［駅
とする個々の磁石となり、各粉砕媒体１３間には吸引力
が働き、多数の粉砕媒体１３が相互に吸着して一群の粉
ｉ１′媒体重が形成される。この粉砕媒体重を攪拌棒１
６によす強制的に撹拌し粉４Ｆ　’１１体１３に運動を
１１えると、被粉砕物は粉砕！Ｉ！＆本］３の間に入り
込み、粉砕媒１ド１３同ｌ：の接触圧力に上り粉砕され
、仔成物はスクリーン１４を通って排出口１２から排出
される。粉砕時、隣接する粉砕媒体１３との接触、ｌ：
’疋には磁力に比例した接触圧力が生じているので見掛
けに、粉砕媒体の惧性質燵が大きくなったと同じ粉砕効
果が得られ、被粉砕物は微細に粉砕される。 とりわけ被粉砕物としてフェライトなどの磁性材を粉砕
する場合には粉砕媒体１３同士の接触点に磁極が発生す
るため被粉砕物が接触点付近に集中し、粉砕効果が著し
く向上する。その際、徴１こ粉砕された砕成物は粉砕媒
体１３の磁力に吸引され粉砕媒体１３から分離しないの
ではないかと考えられるが、実験の結果、粉砕の完了し
た砕成物は粉砕媒体１３から分離し水と共に排出口１２
から抽出された。これは次の理由によるものと、（ｔ（
われる。即ち粉砕媒体と被粉砕物間の吸引力は被粉砕物
に発ｉＬだ磁極の強さに比例するが、被粉砕物の保磁力
は粒子の体積換言すれば粒子径の３乗に比例し、一方、
被粉砕物がスラリー流のｌｊ響を受ける度合は粒子表面
積即ち粒子径の２乗に比例ｒる。そのため粒子径の大き
いものほど選択的に粉砕媒体同士の接触、−χに集中す
ることが原因と考えられるゆ 上記実施例によれば磁性材料の微粉砕が可能なほか、コ
イル１８，１９．２０に流す電流の強さを町′Ｉｉ調整
すれば容易に粉砕粒度を調整できる。またコイル１０．
１９．２０の通電時間を適宜調整すれば被粉砕物の縦型
円筒容器内の滞留時間ひいては粉砕粒度をｙ４ｇするこ
とらできる。 尚、上記実施例では湿式でかつ連続操作式の粉・砕ｖＬ
ｉｆｆとして説明したが、本発明は乾式や回５＞操作の
粉砕１ｆＰｆｆｉに適用でさることはもちろんである。 ところで、この種媒体ｎ件型粉砕装置ｎの粉砕過程を詳
細に解析することは極めて困難であるが、利Ｊ１分野２
こよっては粉ｊ？５１ｒ！ｔに種々の条件を課して運転
し、そのときのｔ１″を費動力で粉砕装置の粉砕効果を
、ｉＨａする方法が行なわれている。即ち、一定の容器
容積及び一定の回転柚回転数のもとで、いかに多くの運
転動力をｔｒ：ぎ込めるかによって粉砕効果を評価して
いる。 そこでｍ３図に示す本発明の第２実）ＩＡ　Ｍ装置を使
い乾式、回分操作を行って本発明の効果をは認する実験
を行った。縦型円筒容器３（）は内径Ｄ＝２０（）鯖鰺
、ｔｌ’Ｈ＝４００論−のステンレス鋼製（ＳＯ８−３
０４）であり、縦型円筒容器；３０の中心に直径＝３０
論輪のステンレス鋼Ｍ（ＳＵＳ−３（１４）の回転柚３
１が設けられ、この回転４１１１３１にｉ／ｆｆ１＝１
２鍾諺、Ｍ　回生Ｌ’１８５　ｓ赫のステンレスｔＱ製
（ＳＵＳ−３０４）／）１５１社棒３２　ｈｅ十文″？
：状ニヒッナｐ”４０ｍ−で８組取り付けられている。 ａ＝円ｎ１容器；（０の外周には３個のドーナツ状フィ
ル３３．３４．３５が巻着され、油漬３６に満たした絶
縁油３７により冷却する。このドーナツ状コイル３３．
３４．３５１１直流１００Ｖを印加シタ場合、最大１２
Ａの電流を流すことができる０回転軸３１は歯車減速！
（！構を介して同期電動機により６０「・ｐｍで回転さ
せ、回転軸駆動用動力は同期電！Ｉ！ｌＪ磯の人力電力
を電力計を用いて算出した。粉砕媒体：（８には直径１
５ｍｍ、１個当たりの重１１４ｇの軟ａ球を用い、この
粉砕媒体３８を縦型円筒容器３０の全容積の８０％まで
充填する。そのときの粉砕媒体の所要量は３５００個（
合計重量＝４９ｋｇ）であった、そして被粉砕物としで
ＪＩＳ規格２４メツシュの標準ふるいでふるい分けした
網下通過品の珪砂（Ｓ　ｉｏ　２９　ｒ）％、Ａｌ□０
，４％）を３゜５ｋｇ投入し、次の実験を行った。 （１）　粉砕媒体３８を磁化しない場合の回転軸３０の
所要動力及び被粉砕物の粒度の粉砕時間に対する変化。 （２）粉砕媒体を磁化した場合の回転軸３０の所要動力
及び被粉砕物の粒度の粉砕時間に対する変化。 上記実験（１）の結果を第４図に、実験（２）の結果を
第５図に示す。Ｐｔ％４図と第５図の実録は所要動力の
変化を表し、点線は被粉砕物の粒度変化を表す。この粒
度変化は実験進行に伴い、順次、縦型内的容器３０から
被粉砕物を３０ｇづつサンプリングし、このサンプルを
ＪＩＳＪＪ１４？１．１８メｙシユの標準ふるいでふる
い分けし、この網下通過品の重！’ｉｔのサンプル重量
に対する割合を％で表示した。 以上の実験で明らかな如く、粉砕媒体を磁化した場合に
は磁化しない場合に比べ、所要動力は約６倍に増加し、
時間当たりの粉砕量は約４倍に増加し、本発明による粉
砕効果が確認された。 （発明の効果） 本発明によれば、コイルを励磁して粉砕媒体を磁化する
ことにより、見掛は上、粉砕媒体の慣性質量が大きくな
ったと同じ粉砕効果を得ることが”ｅきる。従って小さ
な粉砕媒体を使って磁性材料やセラミックス材料などの
硬質原料を微粉砕することができ、しかも粉砕処理能力
が高いので装置を小型にすることが可能となる。 また、コイルに流ｒ電流の強さや通電時間を調整するこ
とにより粉砕粒度をｉｌｌ！！！することも容易にでき
ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＩｊＳ１実施例を示す断面図、第２図
は磁化された粉砕媒体の部分拡大図、第３図は本発明の
ｍ２実施例を示す断面図、第４図と第５し１は第２実施
例装置を使った実験結果を表すグラフ、第６図は従来装
置を示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被粉砕物と球状の粉砕媒体を縦型円筒容器に入れ、攪拌
   棒、回転ディスク、回転スクリュー等の撹拌機によって
   粉砕媒体を攪拌し、粉砕媒体に運動を与えて被粉砕物を
   粉砕する媒体攪拌型粉砕装置において、 前記縦型円筒容器を非磁性材料で形成すると共に該縦型
   円筒容器の外周にコイルを巻着し、かつ前記粉砕媒体を
   磁性材料で形成し、コイルを励磁して粉砕媒体を磁化す
   るように構成したことを特徴とする媒体攪拌方粉砕装置
   。