KR101576320B1 - 분체의 분급 방법 - Google Patents

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사토시 아키야마
고스케 안도
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가부시키가이샤 닛신 세이훈 구루프혼샤
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Abstract

유체 분급기를 이용한 분체의 분급 방법에 있어서, 분체와 알코올류로 이루어진 조제를 혼합하는 혼합 공정(스텝 S10)과, 상기 혼합 공정에서 혼합된 상기 분체를 상기 유체 분급기에 투입하는 투입 공정(스텝 S22)과, 기체를 가열하는 가열 공정(스텝 S14)과, 상기 가열 공정에서 가열된 상기 기체를 상기 유체 분급기에 공급하는 공급 공정(스텝 S16)과, 상기 유체 분급기에서 상기 분체를 입경에 기초하여 분급하는 분급 공정(스텝 S24)을 포함한다.

Description

분체의 분급 방법{METHOD FOR CLASSIFYING POWDER}
본 발명은 입도 분포를 가지는 분체(粉體)를 원하는 분급점(입경)에서 효과적으로 분급하는 분체의 분급 방법에 관한 것이다.
유리질 고로(高爐) 슬래그 등의 분체를 미분(微粉)과 조분(粗粉)으로 분급할 때에, 알코올류 등의 유체인 조제(助劑)를 미리 첨가하는 분급 방법이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 분급 방법에 있어서는, 극성 분자가 포함되는 조제를 분체에 첨가하여 분체 입자의 극성을 전기적으로 중화시킴으로써, 입자끼리 흡착, 응집되어 입경이 큰 응집 입자가 형성되는 것을 방지해 분급 효율의 저하를 방지하고 있다.
일본 특허공개 소64-85149호 공보
그런데, 오늘날에 있어서는, 예컨대 세라믹 적층 콘덴서의 유전체로서 이용되는 세라믹은 평균 입경이 0.7㎛로 매우 작은 타이타늄산바륨(BaTiO3)의 미분체(微粉體)를 소결함으로써 제조되고 있다. 고품질인 세라믹을 얻기 위해서는, 평균 입경이 매우 작을 뿐만 아니라 입도 분포의 폭이 매우 좁은, 즉 보다 균질한 미분체가 필요하다고 여겨지고 있다. 이러한 미분체는 원료로서의 분체를 예컨대 원심 분리에 의해 분급함으로써 얻을 수 있지만, 그들 종래의 분급 방법에서는, 원료인 분체가 분급기 내의 각 부분에 부착되어 원료의 투입구나 고압 기체의 분출구가 폐색되기 때문에, 분급 성능의 악화를 초래하고, 장시간 운전을 곤란하게 하고 있었다.
본 발명의 과제는, 입경이 1㎛ 미만인 분체의 분급을 행한 경우에도 분급기 내에 분체를 부착시키는 일 없이 효율적으로 분급을 행할 수 있는 분체의 분급 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 분체의 분급 방법은, 유체 분급기를 이용한 분체의 분급 방법에 있어서, 분체와 알코올류로 이루어진 조제를 혼합하는 혼합 공정과, 상기 혼합 공정에서 혼합된 상기 분체를 상기 유체 분급기에 투입하는 투입 공정과, 기체를 가열하는 가열 공정과, 상기 가열 공정에서 가열된 상기 기체를 상기 유체 분급기에 공급하는 공급 공정과, 상기 유체 분급기에서 상기 분체를 입경에 기초하여 분급하는 분급 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분체의 분급 방법에 의하면, 조제와 혼합된 분체를 유체 분급기 내에 투입함과 아울러, 가열한 기체를 당해 유체 분급기 내에 공급하기 때문에, 입경이 1㎛ 미만인 분체의 분급을 행한 경우에도 유체 분급기 내에 분체를 부착시키는 일 없이 효율적으로 분급을 행할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 분급 장치의 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 분급기의 내부 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 분급기의 내부 구성을 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 분체의 분급 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 제 2 실시형태에 따른 분체의 분급 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 관하여 설명한다. 도 1은 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 의해 사용되는 유체 분급기의 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 분급 장치(2)는, 내부에 발생시킨 선회 기류에 의해 원료로서 투입된 분체를 분급하는 분급기(유체 분급기)(4), 분급기(4)에 분체를 투입하는 공급기(6), 분급기(4)에 고압 기체를 공급하는 블로어(blower; 8), 공급되는 고압 기체를 소정 온도까지 가열하는 제 1 히터(10)를 구비하고 있다. 또한, 분급 장치(2)는, 원하는 분급점 이하로까지 분리된 미분을 분급기(4) 내의 기체와 함께 흡입하여 회수하는 흡입 블로어(12), 분급기(4) 내에 발생하는 부압(負壓)에 의해 흡입되는 대기(상압(常壓) 기체)를 가열하는 제 2 히터(14), 원심 분리된 입경이 큰 조분을 회수하는 회수 용기(16)를 갖고 있다.
대략 원추 형상을 갖는 분급기(4)는, 원추의 정점이 하방을 향하도록 하여 설치되어 있고, 분급기(4) 내의 상부에는, 상세한 것은 후술하는 원심 분리실(20)(도 2 참조)이 형성되어 있다. 이 원심 분리실(20) 내에는, 분급기(4)의 외부에 존재하는 상압 기체로서의 대기와, 블로어(8)로부터의 고압 기체가 공급됨과 아울러, 분급 대상으로서의 분체가 공급기(6)로부터 투입된다.
공급기(6)는, 내부에 도시하지 않은 스크류를 갖고, 당해 스크류를 회전시킴으로써, 내부에 수용되어 있는 분체를 정량적으로 송출할 수 있다. 송출된 분체는, 분급기(4)의 상면에 마련된 투입구(26)(도 2 참조)로부터 분급기(4) 내로 투입된다. 한편, 공급기(6) 내에 수용되어 있는 분체는, 상세한 것은 후술하는 조제와 미리 혼합되어 있다.
블로어(8)는 대기를 압축해 고압 기체를 생성하여, 제 1 히터(10)를 통해 분급기(4) 내로 공급한다. 제 1 히터(10)는 고압 기체가 통과하는 배관을 내부에 갖고, 당해 배관 내에는 필라멘트나 에어로 핀(aero fin) 등으로 이루어진 가열 수단이 설치되어 있다. 이 가열 수단은, 당해 배관 내를 통과하는 고압 기체를 소정 온도까지 가열함과 아울러, 고압 기체에 함유되어 있는 수분을 제거한다. 한편, 블로어(8)와 분급기(4) 사이에, 고압 기체의 함유 수분을 제거하는 다른 탈수 수단을 별도 마련해도 좋고, 먼지 등을 제거하는 필터를 적절히 마련해도 좋다.
흡입 블로어(12)는, 분급기(4)에 의해 분리된 미분을, 분급기(4)의 상면 중앙에 마련된 흡입구(32)(도 2 참조)로부터 분급기(4) 내에 존재하는 기체와 함께 흡입함으로써 회수한다. 한편, 흡입구(32)와 흡입 블로어(12) 사이에 백 필터(bag filter) 등의 필터를 적절히 마련해도 좋다. 여기서, 흡입 블로어(12)가 기체를 흡입하면, 분급기(4) 내에는 부압이 발생하기 때문에, 분급기(4)의 외부에 존재하는 상압 기체인 대기가 분급기(4) 내로 흡입된다. 이렇게 하여 상압 기체가 흡입됨으로써, 분급기(4)의 원심 분리실(20) 내에는 고속 선회하는 선회 기류가 형성된다. 한편, 이 실시형태에 따른 분급 장치(2)는, 흡입되는 상압 기체를 가열하는 제 2 히터(14)를 구비하고 있기 때문에, 원심 분리실(20) 내의 선회 기류의 온도를 소정 온도까지 가열할 수 있다. 이 제 2 히터(14)는, 제 1 히터(10)와 마찬가지로, 상압 기체가 통과하는 배관을 내부에 갖고 있고, 이 배관 내에는 필라멘트나 에어로 핀 등의 가열 수단이 설치되어 있다.
회수 용기(16)는 분급기(4)의 최하부에 설치되어 있고, 원심 분리실(20) 내에서 원심 분리된 후에 분급기(4)의 원추 형상 부분의 사면(斜面)을 따라 강하한 조분을 회수한다.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여 이 실시형태에 따른 분급기(4)에 관하여 설명한다. 한편, 도 2는 분급기(4)의 중심축을 포함하는 면에 의한 종단면도이고, 도 3은 당해 중심축에 수직인 평면에 의한 원심 분리실(20)의 위치에서의 횡단면도이다. 한편, 다른 구성 요소(특히, 후술하는 분출 노즐(30) 및 가이드 베인(guide vane; 40))와의 상대적인 위치 관계를 명확히 하기 위해, 본래는 도 3에 있어서는 보이지 않는 투입구(26) 및 분출 노즐(30)을 각각 가상선 및 점선으로 나타내고 있다. 또한, 분출 노즐(30)은 설명을 위해 2개만 도시하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 분급기(4) 내의 상부에는, 편평한 원반 형상을 갖는 상부 원반 형상 부재(22)와, 내부가 중공(中空)인 원반 형상을 갖는 하부 원반 형상 부재(24)가 소정 간격을 유지하고 배치되어 있으며, 양 원반 형상 부재 사이에는 원주 형상의 원심 분리실(20)이 형성되어 있다. 이 원심 분리실(20)의 상방에는, 상술한 공급기(6)로부터 투입되는 분체가 통과하는 투입구(26)가 형성되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 원심 분리실(20)의 외주에는, 복수의 가이드 베인(40)이 등간격으로 배치되어 있고, 원심 분리실(20)의 하방에는, 하부 원반 형상 부재(24)의 외주벽을 따라, 원심 분리된 후에 원심 분리실(20)로부터 강하한 분체를, 재차 원심 분리실(20) 내로 뿜어 되돌리는 재분급 구역(28)이 형성되어 있다.
재분급 구역(28) 외주벽의 상단부 근방에는, 상술한 블로어(8)로부터 공급되는 고압 기체를 분출하는 분출 노즐(30)이, 분출 방향이 당해 외주벽의 접선 방향과 대략 동일하게 되도록 하여 배치되어 있다. 이 분출 노즐(30)은, 고압 기체를 분출하여 투입구(26)로부터 투입된 분체를 분산시킴과 아울러, 원심 분리실(20) 내에 보조적으로 기체를 공급한다. 또한, 재분급 구역(28) 내에 존재하는 미분을 원심 분리실(20) 내로 뿜어 되돌린다. 한편, 이 실시형태에 있어서는, 재분급 구역(28)의 외주벽 상에 6개의 분출 노즐(30)을 배치하고 있지만, 이는 일례이고, 분출 노즐(30)의 배치 위치나 개수에는 자유도가 있다.
원심 분리실(20)의 상부 중앙에는, 원심 분리됨으로써 조분과 분리된 미분을 흡입 회수하는 흡입구(32)가 설치되어 있다. 한편, 원심 분리된 조분은, 재분급 구역(28)으로부터 분급기(4)의 원추 형상 부분의 사면을 강하하고, 분급기(4)의 최하부에 설치된 배출구(34)로부터 배출되어 상술한 회수 용기(16) 내에 수용된다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 원심 분리실(20)의 외주부에는, 이 원심 분리실(20) 내에 선회 기류를 형성함과 아울러 이 선회 기류의 선회 속도를 조정할 수 있는 가이드 베인(40)이 배치되어 있다. 한편, 이 실시형태에 있어서는, 일례로서 16매의 가이드 베인(40)을 배치하고 있다. 이 가이드 베인(40)은, 회동 축(40a)에 의해 상부 원반 형상 부재(22)와 하부 원반 형상 부재(24) 사이에서 회동 가능하게 축받침되어 있음과 아울러, 핀(40b)에 의해 도시되어 있지 않은 회동 판(회동 수단)에 대하여 계지(係止)되어 있어, 이 회동 판을 회동시킴으로써 모든 가이드 베인(40)을 동시에 소정 각도 회동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이렇게 하여 가이드 베인(40)을 소정 각도 회동시켜 각 가이드 베인(40)의 간격을 조정함으로써, 당해 간격을 도 2에 나타내는 흰색 화살표의 방향으로 통과하는 상압 기체의 유속을 변화시키고, 나아가서는 원심 분리실(20) 내의 선회 기류의 유속을 변화시킬 수 있다. 이렇게 하여 선회 기류의 유속을 변화시킴으로써, 이 실시형태에 따른 분급기(4)의 분급 성능(구체적으로는 분급점)을 변경할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 각 가이드 베인(40)의 간격을 통과하는 상압 기체는 제 2 히터(14)에 의해 미리 소정 온도까지 가열된 상압 기체이다.
다음에, 도 4의 흐름도를 이용하여 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 관하여 설명한다. 우선 처음에, 분급 대상인 분체와 조제로서의 알코올류의 혼합을 행한다(스텝 S10). 여기서, 사용하는 알코올류의 종류는 분급 대상인 분체의 종류에 따라 적절히 선택하면 좋지만, 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법과 같이 분급 대상이 타이타늄산바륨의 분체인 경우에는, 조제로서 에탄올(C2H5OH)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 조제의 첨가량이나 혼합 방법에 대해서도 분체의 종류에 따라 적절히 선택하면 좋지만, 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 있어서는, 분급 대상인 분체에 대하여 질량비로 10%의 에탄올을 첨가한 후에 혼합기를 이용하여 혼합하고 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 분체에 첨가된 에탄올은 분체와의 혼합 중 및 혼합 후에 그의 일부가 증발하기 때문에, 분급 장치(2)의 공급기(6)에 혼합 분체가 투입되었을 때에는 에탄올의 첨가량은 질량비로 7% 정도가 되고 있지만, 그의 비율은 제한적인 것은 아니다.
또한, 혼합기로는 하이엑스(닛신 엔지니어링 주식회사제)를 이용하고 있다.
분급 장치(2)를 가동시키면, 흡입 블로어(12)에 의해 기체의 흡입이 개시된다(스텝 S12). 원심 분리실(20) 내의 기체는 원심 분리실(20)의 상부 중앙에 마련된 흡입구(32)로부터 흡입되기 때문에, 원심 분리실(20) 중앙부의 기압이 상대적으로 낮게 된다. 이렇게 하여 원심 분리실(20) 내에 발생한 부압에 의해, 원심 분리실(20)의 외주를 따라 배치된 각 가이드 베인(40) 사이로부터 상압 기체인 대기가 흡입되어 원심 분리실(20) 내에 공급된다(스텝 S16). 한편, 원심 분리실(20) 내로 흡입되는 상압 기체는, 제 2 히터(14) 내에 마련된 배관 내를 통과함으로써 소정 온도까지 미리 가열되어 있다(스텝 S14). 이렇게 하여 상압 기체가 가이드 베인(40) 사이로부터 흡입됨으로써, 가이드 베인(40)의 회동 각도에 따라 정해지는 유속을 갖는 선회 기류가 형성된다. 한편, 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 있어서는, 원심 분리실(20) 내의 선회 기류의 온도가 140℃ 정도가 되도록, 흡입되는 상압 기체를 적어도 150℃ 이상으로까지 가열하고 있다.
다음에, 블로어(8)를 이용하여 분급기(4)의 원심 분리실(20) 내로 향하게 하여 고압 기체의 공급을 개시한다. 블로어(8)로부터 분사된 고압 기체는 제 1 히터(10)에 의해 소정 온도까지 가열된다(스텝 S18). 한편, 제 1 히터(10)는, 제 2 히터(14)와 마찬가지로, 원심 분리실(20) 내의 선회 기류의 온도가 140℃ 정도가 되도록 당해 고압 기체를 적어도 150℃ 이상까지 가열한다. 소정 온도까지 가열된 고압 기체는, 원심 분리실(20)의 외주벽에 마련된 복수의 분출 노즐(30)로부터 분출되어 원심 분리실(20) 내에 공급된다(스텝 S20).
이상과 같이 하여, 140℃ 정도까지 가열된 고속 선회 기류가 원심 분리실(20) 내를 정상적으로 선회하는 상태가 형성되면, 공급기(6)로부터 정량적으로 송출되는 혼합 분체가 투입구(26)로부터 원심 분리실(20) 내로 투입된다(스텝 S22). 도 2에 나타내는 바와 같이, 투입구(26)는 원심 분리실(20) 외주부의 상방에 설치되어 있기 때문에, 투입구(26)로부터 투입된 혼합 분체는 원심 분리실(20)의 외주부를 고속으로 선회하는 선회 기류에 충돌하여 급격히 분산된다. 이때, 분체의 미립자 사이에 혼재하고 있는 에탄올(비점 78℃)이 급속히 기화됨으로써 분체의 분산이 촉진된다. 이렇게 하여 미립자 단위로 분산된 분체는, 원심 분리실(20)을 구성하는 상부 원반 형상 부재(22)나 하부 원반 형상 부재(24) 등의 표면에 부착되는 일 없이 원심 분리실(20) 내를 몇 번이고 선회하고, 분체의 입경에 기초하여 분급된다(스텝 S24).
원심 분리실(20)에서의 원심 분리 작용의 결과, 원하는 분급점 이하의 입경을 갖는 미분은 원심 분리실(20)의 중앙부에 집약되고, 상부 원반 형상 부재(22) 및 하부 원반 형상 부재(24)의 각각의 중앙부에 마련된 링 형상 볼록부의 효과에 의해, 흡입 블로어(12)에 의해 흡입되는 기체와 함께 흡입구(32)로부터 회수된다(스텝 S26). 한편, 분급점을 초과하는 입경을 갖는 조분은 원심 분리실(20)에서의 원심 분리 작용에 의해 원심 분리실(20)의 외주부에 집약된 후에, 재분급 구역(28)으로부터 분급기(4)의 원추 형상 부분을 강하하고, 배출구(34)로부터 배출되어 회수 용기(16)에 수용된다.
이상과 같이, 원심 분리실(20) 내를 선회하는 고온의 선회 기류와 조제의 효과에 의해 효과적으로 분산된 분체는, 원심 분리실(20)을 구성하는 부품 등의 표면에 부착되는 일 없이 원심 분리실(20) 내를 선회하여, 원하는 분급점 이하의 미분과 나머지의 조분으로 효율적으로 분급된다. 한편, 조제로서 첨가된 에탄올은 전부 기화되기 때문에, 회수된 분체에 포함되는 일은 없다.
또한, 이 실시형태에 있어서는, 분급기(4) 내의 선회 기류가 140℃ 정도가 되도록 공급되는 기체를 150℃ 정도까지 가열하고 있지만, 이는 일례에 불과하고, 분급기(4) 내의 선회 기류의 온도가 분체와 혼합된 조제의 비점 이상 200℃ 이하가 되도록 공급되는 기체를 가열한 경우에도, 마찬가지의 효과가 발휘되어 효율적으로 분급을 행할 수 있다.
다음에, 구체적인 실험 결과를 나타내, 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법의 효과에 관하여 설명한다. 이 실험에 있어서는, 단열 장비를 시설한 분급기를 이용하고, 도 1의 흡입 블로어(12)로 흡인하는 기체량을 0.6m3/분, 블로어(8)가 생성하는 고압 기체의 압력을 0.3∼0.5MPa로 하고 있다. 또한, 이 실험에 있어서는, 분급 대상인 분체로서, 타이타늄산바륨의 미분말만으로 구성되는 분체와, 타이타늄산바륨의 미분말에 조제로서 에탄올을 질량비로 10% 첨가하여 혼합한 분체를 이용하고 있다. 한편, 분급기로의 분체 투입은 300g/시간으로 설정했다. 또한, 분급기 내의 온도로서는, 60℃와 140℃의 2개의 모드를 설정하고 있다. 한편, 분급기 내의 온도는, 분급 장치의 흡입 블로어에 의해 분급기 내의 흡입구로부터 흡입된 직후의 기체 온도를 측정함으로써 구하고 있다.
표 1은, (1) 타이타늄산바륨의 미분말만을 기 내 온도 140℃의 분급기에 의해 원심 분리한 결과, (2) 타이타늄산바륨의 미분말과 에탄올의 혼합 분체를 기 내 온도 60℃의 분급기에 의해 원심 분리한 결과, 및 (3) 타이타늄산바륨의 미분말과 에탄올의 혼합 분체를 기 내 온도 140℃의 분급기에 의해 원심 분리한 결과인 3개의 실험 결과를 나타내고 있다.
Figure 112011038274909-pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 타이타늄산바륨의 미분말만을 기 내 온도 140℃에서 원심 분리한 경우에는, 원심 분리실 내의 외주벽이나 투입구 등에 타이타늄산바륨의 미분말이 부착됨으로써, 원심 분리 개시 후 8분에 폐색되는 결과가 되었다. 이 결과, 공급기로부터 공급할 수 있었던 양(공급량)은 42g에 그침과 아울러, 공급량의 71%인 30g이 원심 분리실 내 등에 부착되었기 때문에, 미분으로서 회수할 수 있었던 것은 투입량의 5%에 불과했다.
또한, 타이타늄산바륨의 미분체와 에탄올의 혼합 분체를 기 내 온도 60℃에서 원심 분리한 경우에는, 마찬가지의 이유에 의해, 원심 분리 개시 후 12분에 폐색되는 결과가 되었다. 이 결과, 공급량은 61g에 그침과 아울러, 공급량의 28%인 17g이 원심 분리실 내 등에 부착되었기 때문에, 미분으로서 회수할 수 있었던 것은 투입량의 46%였다.
그리고, 타이타늄산바륨의 미분말과 에탄올의 혼합 분체를 기 내 온도 140℃에서 원심 분리한 경우에는, 폐색이 발생하는 일은 없었다. 실험 종료까지 공급된 173g 중, 원심 분리실 내 등에 부착된 것은 20%뿐이고, 공급량의 54%를 미분으로서 회수할 수 있었다.
한편, 어느 실험 결과에 있어서도, 회수된 미분의 입도 분포는 동등하고, 조제로서 에탄올을 첨가해도 분급 성능 자체에 아무런 영향을 미치지 않음이 확인되었다.
이상의 결과로부터, 타이타늄산바륨의 미분말과 에탄올을 혼합한 경우에는, 타이타늄산바륨의 미분말 부착을 극적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.
그리고, 기 내 온도를 충분히 높게 한 경우에는, 미분의 회수율이 상승할 뿐 아니라, 분체의 부착에 의한 폐색에 의해 분급기가 정지되는 일도 없기 때문에, 분급 효율이 더욱 상승됨을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 이 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 의하면, 분급 대상인 분체를 조제인 에탄올과 혼합한 후에 유체 분급기 내의 원심 분리실에 투입함과 아울러, 가열한 기체에 의해 당해 원심 분리실 내에 고온의 고속 선회 기류를 형성할 수 있기 때문에, 입경이 1㎛ 미만인 분체의 분급을 행한 경우에도 유체 분급기 내에 분체를 부착시키는 일 없이 효율적으로 분급을 행할 수 있다.
한편, 상술한 실시형태에서는 분급 대상인 분체로서 타이타늄산바륨을 예로 설명했지만, 분급 대상인 분체는 니켈이어도 좋다. 이 경우에는, 스텝 S14에서 원심 분리기(20) 내의 선회 기류의 온도가 110℃ 정도가 되도록 흡입되는 상압 기체를 제 2 히터(14)에 의해 가열하고, 스텝 S18에서도 마찬가지로 선회 기류의 온도가 110℃ 정도가 되도록 고압 기체를 제 1 히터(10)에 의해 가열한다.
그리고 스텝 S22에서 혼합 분체를 원심 분리실(20)에 투입하지만, 조제로서 알코올류의 일례인 에탄올(비점 78℃)을 이용한 경우에는 선회 기류의 온도가 110℃ 정도이기 때문에, 이들 조제는 급속히 기화되어 분체의 분산이 촉진된다.
다음에, 도면을 참조하여 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 관하여 설명한다. 한편, 이 제 2 실시형태에 따른 분체의 분급 방법의 구성은 제 1 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 건조 공정을 부가한 것이다. 따라서, 상술한 분급 장치(2)와 동일한 구성에 관한 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 관해서만 상세하게 설명한다. 또한, 상술한 분급 장치(2)의 구성과 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙여 설명한다.
도 5는 제 2 실시형태에 따른 분체의 분급 방법을 설명하는 흐름도이다. 우선, 분급 대상인 분체를 조제에 침지시킨다(스텝 S30). 예컨대, 조제로서의 에탄올에 니켈 분체를 충분히 침지시킨다. 그리고, 수 시간 등의 소정 시간이 경과한 후에 조제에 침지시킨 분체를 건조시킴으로써 조제를 기화시킨다(스텝 S32). 다음에, 스텝 S34∼S48에 나타내는 처리를 행하지만, 이들 처리는 도 4의 흐름도의 스텝 S12∼S26에 나타내는 처리와 각각 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.
한편, 원심 분리기(20) 내의 선회 기류의 온도 설정에 대해서는, 예컨대 스텝 S36에서 선회 기류의 온도가 110℃ 정도가 되도록 흡입되는 상압 기체를 제 2 히터(14)에 의해 가열하고, 스텝 S40에서도 마찬가지로 선회 기류의 온도가 110℃ 정도가 되도록 고압 기체를 제 1 히터(10)에 의해 가열한다.
[실시예]
다음에, 본 실시형태에 따른 분체의 분급 방법에 관하여 실시예를 이용해 보다 구체적으로 설명한다. 한편, 니켈 분체와 조제를 혼합할 때의 조제 첨가량은, 분체와의 혼합 중 및 혼합 후에 그의 일부가 증발하여 감소된다. 그 때문에, 이하의 실시예에서는, 분급 장치(2)의 공급기(6)에 혼합 분체가 투입될 때에 혼합 분체에 포함되는 조제의 양을 조제의 흡착량이라고 표현하기로 한다.
(실시예 1)
실시예 1에 있어서는, 단열 장비를 시설한 분급기를 이용하고, 흡입 블로어로 흡인하는 기체량을 1.0m3/분, 블로어가 생성하는 고압 기체의 압력을 0.8MPa로 했다. 또한, 이 실험에 있어서는, 분급 대상인 분체로서, 중위 직경이 0.4㎛인 미분말로 구성되는 니켈 분체를 이용하고, 니켈의 미분말에 조제로서 에탄올을 혼합하여, 에탄올의 흡착량이 질량비로 0.25∼3.7%인 혼합 분체를 얻었다. 한편, 분급기로의 분체 투입량은 200g/시간으로 설정하고, 분급기 내의 온도를 110℃로 설정했다. 표 2에 혼합 분체에서의 에탄올 흡착량(질량비)과 미분 수율의 관계를 나타낸다.
Figure 112011038274909-pct00002
표 2에 나타내는 바와 같이, 조제로서 에탄올을 흡착시킨 니켈 분체의 분급을 행한 경우에는, 조제를 가하지 않는 경우(에탄올 흡착량 0%)와 비교하여 미분 수율이 높음을 알 수 있었다. 특히, 조제로서 에탄올을 2.5% 흡착시킨 경우에 있어서 높은 미분 수율로 니켈 미분을 회수할 수 있었다.
따라서, 조제로서 에탄올을 흡착시킴으로써 니켈의 미분 수율을 높일 수 있다.
(실시예 2)
실시예 2에 있어서는, 단열 장비를 시설한 분급기를 이용하고, 흡입 블로어로 흡인하는 기체량을 1.0m3/분, 블로어가 생성하는 고압 기체의 압력을 0.8MPa로 했다. 또한, 이 실험에 있어서는, 분급 대상인 분체로서 중위 직경이 0.7㎛인 미분말로 구성되는 니켈 분체를 조제인 에탄올에 침지시켰다. 수 시간 경과 후, 에탄올을 기화시켜 건조시킴으로써, 에탄올의 흡착량이 질량비로 0.09∼0.7%인 니켈 분체를 얻었다. 한편, 분급기로의 분체 투입량은 200g/시간으로 설정하고, 분급기 내의 온도를 110℃로 설정했다. 표 3에 건조 후의 혼합 분체에서의 에탄올 흡착량(질량비)과 미분 수율의 관계를 나타낸다.
Figure 112011038274909-pct00003
표 3에 나타내는 바와 같이, 조제로서 에탄올을 침지시킨 후에 건조시켜 니켈 분체의 분급을 행한 경우에는, 조제를 가하지 않는 경우(에탄올 첨가량 0%)와 비교하여 미분 수율이 높음을 알 수 있었다.
따라서, 조제로서 에탄올을 침지시킨 후에 건조시킴으로써 니켈의 미분 수율을 높일 수 있다.
실시예 1 및 2의 결과로부터, 니켈의 미분말에 에탄올을 조제로서 혼합한 경우에는, 미분 수율이 상승하여 분급 효율이 상승함을 알 수 있다.
한편, 상술한 실시예 1 및 2의 어느 경우에 있어서도, 원심 분리를 30분간 계속했지만 폐색에 의해 운전이 정지되는 일은 없었다. 또한, 어느 실험 결과에 있어서도, 회수된 미분의 입도 분포는 동등하여, 조제를 첨가해도 분급 성능 자체에 아무런 영향을 미치지 않음이 확인되었다.
2…분급 장치, 4…분급기, 6…공급기, 8…블로어, 10…제 1 히터, 12…흡입 블로어, 14…제 2 히터, 20…원심 분리실, 22…상부 원반 형상 부재, 24…하부 원반 형상 부재, 26…투입구, 30…분출 노즐, 32…흡입구, 40…가이드 베인

Claims (9)

  1. 유체 분급기를 이용한 분체의 분급 방법에 있어서,
    분체(粉體)와 알코올류로 이루어진 조제(助劑)를 혼합하는 혼합 공정과,
    상기 혼합 공정에서 혼합된 상기 분체를 상기 유체 분급기에 투입하는 투입 공정과,
    기체를 가열하는 가열 공정과,
    상기 가열 공정에서 가열된 상기 기체를 상기 유체 분급기에 공급하는 공급 공정과,
    상기 유체 분급기에서 상기 분체에 혼합된 상기 조제를 기화시키면서 상기 분체를 입경에 기초하여 분급하는 분급 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼합 공정에서 혼합된 상기 분체를 건조하는 건조 공정을 포함하고,
    상기 투입 공정에서 상기 유체 분급기에 투입되는 상기 분체는, 상기 건조 공정에 의해 건조된 상기 분체인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열 공정은, 상기 유체 분급기 내에서의 온도가 상기 알코올류의 비점 이상 200℃ 이하가 되도록 상기 기체를 가열하는 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급 공정에서 공급되는 상기 기체는 상압(常壓) 기체인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급 공정에서 공급되는 상기 기체는 고압 기체인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분급 공정에서는, 상기 유체 분급기 내에 발생시킨 선회 기류에 의해 상기 분체를 분급하는 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 알코올류는 에탄올인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분체는 타이타늄산바륨의 분체인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분체는 니켈의 분체인 것을 특징으로 하는 분체의 분급 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102712013B (zh) * 2010-04-23 2016-02-10 日清工程株式会社 粉体的分级方法
KR101961966B1 (ko) * 2011-03-16 2019-03-25 가부시키가이샤 닛신 세이훈 구루프혼샤 분체의 분급 방법
CN103429350B (zh) * 2011-03-16 2014-12-10 株式会社日清制粉集团本社 粉体的制造方法
US10201836B2 (en) * 2015-01-16 2019-02-12 Nisshin Seifun Group Inc. Powder classifying apparatus
CN111918724A (zh) * 2018-03-29 2020-11-10 东邦钛株式会社 金属粉体的制造方法
CN110108744B (zh) * 2019-05-08 2021-10-08 西安近代化学研究所 一种基于热加速老化试验的炸药分类方法
WO2021210558A1 (ja) 2020-04-14 2021-10-21 昭栄化学工業株式会社 カルボン酸含有ニッケル粉末およびカルボン酸含有ニッケル粉末の製造方法
JP2023015994A (ja) 2021-07-20 2023-02-01 昭栄化学工業株式会社 金属微粉末の製造方法及び金属粉末

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480992B1 (ko) * 2002-07-10 2005-04-06 한국지질자원연구원 화염 에어로졸 분리법을 이용한 금속산화물 초미분체입자의 제조방법, 제조장치 및 이로 인해 제조되는금속산화물 초미분체

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028543B2 (ja) * 1981-03-04 1985-07-05 科学技術庁金属材料技術研究所長 磁性粉末の粒径分別法
JPS60260426A (ja) * 1984-06-05 1985-12-23 Nippon Chem Ind Co Ltd:The 整粒酸化クロムおよびその製造法
JPS61222562A (ja) * 1985-03-28 1986-10-03 Tamura Seisakusho Co Ltd 遠心力集塵機
JPS6485149A (en) * 1987-09-25 1989-03-30 Nippon Kokan Kk Classifying method
JPH01180285A (ja) * 1988-01-11 1989-07-18 Nkk Corp 分級方法
JPH03170323A (ja) * 1989-11-29 1991-07-23 Sakito Seien Kk 乾燥分級方法および装置
JPH0523612A (ja) * 1991-07-24 1993-02-02 Toyota Motor Corp 微細片の篩分け方法
JP2552209B2 (ja) 1991-08-07 1996-11-06 三井金属鉱業株式会社 車両用ドアロック装置における異音防止装置
JPH0539687U (ja) * 1991-10-31 1993-05-28 三田工業株式会社 粉体分級機
JPH06126252A (ja) 1992-10-16 1994-05-10 Ube Ind Ltd フライアッシュの品質改善方法
JPH10309530A (ja) * 1997-05-08 1998-11-24 Mitsubishi Chem Corp 粉砕分級方法
JP3845214B2 (ja) 1998-11-25 2006-11-15 株式会社巴川製紙所 分級機および整流装置
JP2000157993A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Nippon Sanso Corp 好気性水処理装置
TWI291936B (ko) 2001-05-31 2008-01-01 Tdk Corp
CN1171796C (zh) 2002-08-28 2004-10-20 华北工学院 氧化共沉淀制备掺锑纳米二氧化锡的方法
CN100453219C (zh) * 2004-09-22 2009-01-21 中国科学技术大学 一种纳米铁粉的制备方法
JP5114644B2 (ja) * 2004-10-28 2013-01-09 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 電池用二硫化鉄およびその製造方法
US7470307B2 (en) * 2005-03-29 2008-12-30 Climax Engineered Materials, Llc Metal powders and methods for producing the same
JP4996118B2 (ja) * 2006-03-30 2012-08-08 住友化学株式会社 気体サイクロン及びそれを用いた触媒前駆体粉末の捕集方法
CN100391663C (zh) * 2006-04-10 2008-06-04 李小毛 一种纳米镍粉的制备方法
JP2008115040A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Sharp Corp シリコン再生装置、シリコン再生方法
JP4785802B2 (ja) * 2007-07-31 2011-10-05 株式会社日清製粉グループ本社 粉体分級装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480992B1 (ko) * 2002-07-10 2005-04-06 한국지질자원연구원 화염 에어로졸 분리법을 이용한 금속산화물 초미분체입자의 제조방법, 제조장치 및 이로 인해 제조되는금속산화물 초미분체

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