JP3352148B2 - 皿型転動造粒方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小粒径の造粒成形品を
製造するための皿型転動造粒方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】皿型転動造粒は、４０〜６０度に傾斜さ
せたたらい状の容器（以下、パンという）を回転させ、
この容器に粉末とバインダー液とを連続的にまたは少量
ずつ交互に添加し、粉末を転動させながら雪だるま式に
成長させて球状に造粒する一般的な転動造粒方法であ
り、化成肥料、飼料、金属、セラミックス等の粉末を球
状に造粒するのに利用されている。このようにしてえら
れる造粒成形品は、通常、内部の緻密な、かつ、真球度
のよいものでなければならない。例えば、セラミックス
造粒成形品は焼成して粉砕用ボール等の球状セラミック
ス製品とするための中間体であるが、該成形体は、該製
品を高強度のものとするために内部に欠陥を持たないこ
とが、また、該製品を高耐磨耗性のものとするために真
球に近いものであることが要求される。

【０００３】ところで、バインダー液の滴が大きいと、
造粒物同士が付着してひょうたん形になったり、数個の
造粒物が付着して団子状態になったりして真球からほど
遠いものとなる。また、核粒子や成長過程の造粒物が付
着しあったまま成長すると、形状が悪いだけでなく内部
欠陥のある造粒成形品となる。

【０００４】このような問題が起こらないように、従来
はバインダー液を噴霧器などによってできるだけ小さい
液滴にして均一に散布する方法がとられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、噴霧器を用い
るとバインダー液が広範囲に散布されるため、転動層だ
けでなくパンの内壁にも飛散してそこで液滴同士が凝集
してより大きな液面を形成し、それに原料粉末が付着し
堆積してパンの表面状態が凸凹となり、造粒物の転動状
態が悪化したり、その凝集した液により造粒物同士が付
着して形状の悪い、かつ、内部に欠陥をもつ成形品がえ
られることになる。

【０００６】また、噴霧器から散布される液滴の大きさ
は必ずしも均一ではなく、時には噴霧器のノズルの先端
から大きな液滴が垂れることもある。この大きな液滴
は、上記のように、真球度がよくかつ内部が緻密な造粒
成形品をうるための障害となる。

【０００７】目的の造粒成形品の大きさが２ｍｍ以下の
ように小さい場合は、とくに液滴の大きさによる影響が
大きく、また、自重が小さいために付着しあった粒同士
が転動を受けても分離されがたい。

【０００８】パン径が１ｍ以下のような小さい皿型造粒
機による場合は、噴霧器も単位時間あたりの噴霧量も小
さなものでなければならないが、そのような噴霧器の入
手や製作は困難である。

【０００９】本発明の目的は、このような問題の解決、
すなわち、皿型造粒機によって造粒するにあたり、不必
要な場所にバインダー液を付着させることなく、かつ、
バインダー液の供給流量を極めて小さくすることもで
き、また、核粒子として粒径が２ｍｍ以下のように小さ
いものを使用する場合にも核粒子や造粒物同士の付着を
起こさせることなく、真球度がよくかつ内部に欠陥をも
たない球体を製造することができる方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、核粒子を使用
し、バインダー液および粉末を添加することによる皿型
転動造粒方法によって造粒物をうるにあたり、先端の内
径が核粒子の粒径以下であり、かつ、該先端が転動層に
挿入されている細管の該先端からバインダー液を供給す
ることを特徴とする、皿型転動造粒方法。 核粒子と
して粒径２ｍｍ以下のものを使用し、バインダー液およ
び粉末を添加することによる皿型転動造粒方法によって
造粒物をうるにあたり、先端の内径が核粒子の粒径以下
であり、かつ、先端が転動層に挿入されている細管の該
先端からバインダー液を供給することによる、皿型転動
造粒方法を要旨とするものである。

【００１１】以下、その詳細について説明する。

【００１２】核粒子の製造方法は種々のものがあるが、
核内部に欠陥のないものであればどのような方法でも特
に問題はない。たとえば、所望の核粒子の粒径が０．５
ｍｍ以下である場合は、撹拌造粒方法によって核粒子を
製造すればよく、該方法によって緻密な核粒子をうるこ
とができる。また、所望の核粒子の粒径が０．３〜２．
０ｍｍの場合は、撹拌造粒方法→本発明方法→本発明方
法などのように本発明を２段以上にして適用し、最終段
の前の段で上記の所望の大きさの核粒子と同じ大きさの
造粒成形品をえ、それを最終段の核粒子として用いて目
的の造粒成形品を製造すればよい。粒径０．３ｍｍの核
粒子を本発明の皿型転動造粒方法によって粒径１０ｍｍ
の造粒成形品を製造することができるが、皿型転動造粒
方法では小さい核粒子を大きく成長させるのに比較的長
い時間を要するので、運転を効率よく行うには成形造粒
品の粒径になるべく近い粒径の核粒子を使用するのがよ
い。そのためにも、上記の本発明を複数段にして適用す
る方法は有効である。また、たとえば、とくに粒径の小
さい成形造粒品の製造を目的とする場合は、その粒径に
ごく近いものを撹拌造粒方法などによって製造し、その
ようにしてえられた真球度の劣る造粒物を核粒子として
本発明を適用して、それをほとんど成長させることなく
真球度を高めることができる。

【００１３】バインダー液供給用の細管の先端の挿入位
置は、造粒機が稼働している間転動層内にあればどこで
もよい。該細管の先端の内径は、核粒子の粒径以下でな
ければならない。該内径が大きすぎると、核粒子や造粒
過程の造粒物同士が付着しあうからである。しかし、該
内径が小さいほどバインダー液の供給圧力を高くしなけ
ればならないので、たとえば、核粒子の粒径が０．５ｍ
ｍ以下であるような場合は、先端の内径は核粒子の粒径
をこえない範囲で０．３ｍｍ以下であればよく、造粒物
の直径が０．５ｍｍより大きい場合は、０．５ｍｍとす
ればよい。

【００１４】バインダー液の注液速度は、粉末の量、そ
の性状、パンの大きさ・回転速度などによって異なる
が、通常該細管１本当たり１〜３ｍｌ／分程度が好まし
い。この細管１本だけでも注液速度を上げすぎると、局
部的にバインダー液が多すぎることになって造粒物など
の付着を起こすを避けるのがむつかしくなる。

【００１５】パン径１ｍ以下、かつ、造粒物の量２ｋｇ
程度以下の場合は、該細管は１本で十分であるが、パン
径が大きく造粒物が多い場合は、造粒物の量に応じて細
管の本数を多くして、注液時間を短縮するのが好まし
い。

【００１６】細管としては、市販の注射針等を好適に使
用することができる。バインダー液の注液は、微量定量
ポンプや規模が小さい場合は医療用の点滴器等を使用し
て行うことができる。

【００１７】以上のような方法で注液し、造粒物がバイ
ンダー液で加湿され、造粒物同士の付着が起こりだす直
前にバインダー液の添加を止め、次ぎに粉末を少しずつ
添加し加湿された造粒物表面に粉末を均等に付着させ
る。このように注液と粉末の添加操作の繰り返しによ
り、球体を成長させ目的とする大きさの球体を製造する
ことができる。

【００１８】

【作用】本発明によれば、パンの内壁に原料粉末の付着
堆積および造粒物同士の付着の防止が可能なのは、バイ
ンダー液の供給を細管で行うのでその供給流量を小さく
することができるうえに、該細管の先端が転動層に埋め
られているのでバインダー液が造粒物によって連続的に
付着して除去されていって大きな液滴になるのが避けら
れることによるものと思われる。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、不必要な場所にバイン
ダー液を付着させることなく、かつ、バインダー液の供
給流量を極めて小さくすることもでき、また、核粒子と
して２ｍｍ以下のように小さいものを使用する場合にも
核粒子や造粒物同士の付着を起こさせることなく、真球
度がよくかつ内部に欠陥をもたない球体を皿型造粒機に
よって製造することができる。

【００２０】

【実施例】以下実施例を示す。

【００２１】実施例１ 縦型円筒型容器の攪拌造粒装置（攪拌羽根 長さ１４７
ｍｍ，高さ２５ｍｍの４枚パドル型羽根，容器 ポリエ
チレン製 内径１６５ｍｍ，高さ１７０ｍｍ）を用い
て、東ソー（株）製ジルコニア粉末ＴＺ−３ＹＳ−Ｔ２
０００ｇを容器に投入し、攪拌羽根を７５０ｒｐｍで回
転させながらバインダーとして水を少量づつ添加し、粉
末全体を小さな顆粒状物とした。得られた小さな顆粒状
物を一旦取り出して、０．３ｍｍの篩で分級して０．３
ｍｍをこえる粗大粒を除去し、０．３ｍｍ以下の顆粒状
物１３００ｇを得た。

【００２２】この０．３ｍｍ以下の顆粒状物１３００ｇ
を上記の攪拌造粒容器に投入し、攪拌羽根を７５０ｒｐ
ｍで回転させながら、少量のジルコニア粉末と水とを交
互に添加して顆粒状物を成長させ、小球体２４９８ｇを
得た。

【００２３】この小球体を分級して０．３〜０．５ｍｍ
の球体１１２０ｇを得た。

【００２４】次に、この０．３〜０．５ｍｍの球体１０
００ｇを核粒子として、櫛田鐵工所（株）製のパン型造
粒機（パン径６０ｃｍ，パン傾斜角度５０度）に投入
し、パンを３６ｒｐｍで回転させた。バインダーとして
の水を添加するために、医療用の点滴器の注液針（内径
０．３ｍｍ）を転動している造粒物層内に挿入し、点滴
器から水を１．５ｍｌ／分の速度で２分間注液した。注
液を止め、次ぎに上記ジルコニア粉末３０ｇを０．５ｍ
ｍの篩を通して少しずつ造粒物上にふりかけて粉末を造
粒物に付着させた後、前記したと同様に注液を開始し
た。このように、注液と粉末の添加操作を交互に繰り返
して核を成長させ、直径２ｍｍ前後の球体をえた。

【００２５】この造粒操作中にパン内壁への不必要な粉
末の付着はなく、また、核粒子や造粒物同士の付着は全
く起こらなかった。

【００２６】得られた造粒球体は、いずれも同一球体の
最大直径と最小直径の比が約１．０３であり、真球度の
良いものであった。

【００２７】比較例１ 皿型転動造粒の注液を家庭アイロン用の噴霧器で行った
以外は実施例１と同様に造粒を行った。

【００２８】噴霧された水がパン内壁などにも付着し、
水が付着した所に粉末や球体が付着し造粒物の正常な転
動状態が得られなかった。

【００２９】また、造粒開始時の核粒子同士の付着が多
く起こり、えられた造粒球体中に球体同士付着しあった
ものが混在していた。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】核粒子を使用し、バインダー液および粉末
   を添加することによる皿型転動造粒方法によって造粒成
   形品を製造するにあたり、先端の内径が核粒子の粒径以
   下であり、かつ、該先端が転動層に挿入されている細管
   の該先端からバインダー液を供給することを特徴とす
   る、皿型転動造粒方法。
2. 【請求項２】核粒子として粒径２ｍｍ以下のものを使用
   する請求項１記載の皿型転動造粒方法。