干式粉碎装置的制作方法

本发明涉及一种干式粉碎装置，利用从喷嘴吹出的压缩气体在加速管的内部对粉体进行加速，使粉体与在连通到加速管的粉碎室中设置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉。

背景技术：

作为使粉体与碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉的干式粉碎装置，例如可举日本特开平10-174896号(专利文献1)所记载的如下的干式粉碎装置，该干式粉碎装置以喷出气体的流动朝向上方的方式配置有喷出压缩气体的喷嘴、对粉体与从喷嘴喷出的气体一并进行加速的加速管、以及使混入到喷出的气体中的粉体以高速碰撞并粉碎的碰撞板，此外，在所述碰撞板之上具有对粉碎后的微粉进行分级的分级转子。在该干式粉碎装置中，未被所述分级转子分级的比规定的尺寸大的粉体向漏斗状的粉体接受部落下，且通过从所述喷嘴喷出的压缩气体和从设置于所述喷嘴的整个外周面的辅助气体流路流出的辅助气体而导入所述加速管并被再次粉碎。从以包围所述粉体接受部的外周面侧的方式形成的辅助气体室向所述辅助气体流路供给辅助气体，从设置于所述辅助气体室的侧面的辅助气体供给口向所述辅助气体室供给辅助气体。

然而，在专利文献1所记载的干式粉碎装置进行频繁地重复运行状态与停止状态这样的运转的情况下，可知所述辅助气体室内的所述粉体接受部的外周面发生磨损，结果发生穿孔这样的故障。因此，需要定期地进行装置的粉体接受部的更换或者粉体接受部的外周面的修补，导致生产效率的下降。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平10-174896号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

因此，本发明的目的在于，消除这样的现有技术的缺点而提供一种如下的干式粉碎装置，其利用压缩气体来搬运粉体，使粉体与碰撞构件碰撞并粉碎，即便在重复装置的运行以及停止的情况下，该干式粉碎装置也能够抑制在粉体接受部的外周面上穿孔的情况，能够缩短维修所需的时间，由此提高生产效率。

用于解决课题的手段

本发明人基于上述目的而进行了深入研究，其结果是，明白了上述的粉体接受部的外周面磨损的现象的原因在于：在来自喷嘴以及辅助气体流路的压缩气体的喷射停止时从粉体接受部通过辅助气体流路侵入辅助气体室并堆积的粉体在使干式粉碎装置再次运行时，被从辅助气体供给口供给的辅助气体卷起，从而与对置于辅助气体供给口的粉体接受部的外周面碰撞，并且，与粉体接受部的外周面碰撞后的粉体与辅助气体一起绕过粉体接受部的外周面，还与辅助气体供给口的相反侧的外周面碰撞，该部分也产生磨损，发现通过设置圆筒状的罩，以避免从辅助气体供给口供给的辅助气体与粉体接受部的外周面直接碰撞，从而能够防止粉体接受部的外周面的磨损，由此想到本发明。

即，本发明的干式粉碎装置具备：

喷嘴，其朝上喷射压缩气体；

加速管，其对粉体与从所述喷嘴喷射出的所述压缩气体一并进行加速；

粉碎室，其与所述加速管连通；

碰撞板，其设置在所述粉碎室内，与加速后的所述粉体碰撞并使其粉碎；

分级机构，其对由所述碰撞板粉碎后的粉体进行分级，且将规定的尺寸以下的粉体排出；

漏斗状的粉体接受部，其设置为包围所述加速管的下端部，且用于通过其内表面接受比规定的尺寸大的粉体，并使该粉体堆积于所述喷嘴的周围；

辅助气体流路，其设置于所述喷嘴的外周，用于使辅助气体沿着所述喷嘴的外周面流动，以便将堆积于所述粉体接受部的粉体向所述加速管的内部导入；以及

辅助气体室，其包围所述粉体接受部的外周面，且与所述辅助气体流路连通，并且具备辅助气体供给口，

其特征在于，

所述辅助气体供给口配置为与所述粉体接受部的外周面对置，

在所述辅助气体室内，以包围所述粉体接受部的外周面的方式设置有圆筒状罩，从而不使从所述辅助气体供给口供给的所述辅助气体与所述粉体接受部的外周面直接碰撞。

优选的是，所述圆筒状罩呈在轴向上从上方朝向下方缩径的圆锥台形。

优选的是，所述粉体接受部在其下端部具有凸缘部，

所述圆筒状罩设置为具有比所述凸缘部的直径大的最小内径，由此能够从所述辅助气体室拆下。

发明效果

本发明的干式粉碎装置具有优异的耐老化性，因此，适用于稀土类磁体等磁体材料的粉碎。

附图说明

图1(a)是示出本发明的干式粉碎装置的一例的示意剖视图。

图1(b)是将本发明的干式粉碎装置的主体下部放大示出的示意剖视图。

图2是示出从旋转轴x方向观察到的转子的示意图。

图3是将以往的干式粉碎装置的主体下部放大示出的示意剖视图。

图4(a)是示意性地示出本发明的干式粉碎装置的圆筒状罩的立体图。

图4(b)是示意性地示出本发明的干式粉碎装置的圆筒状罩的剖视图。

附图标记说明：

1…喷嘴；

1a…外周面；

2…压缩气体；

3…加速管；

4…粉体；

5…粉碎室；

6…碰撞板；

6a…下表面；

7…分级机构；

8…粉体接受部；

8a、8b…外周面部分；

8c…凸缘部；

9、9a…辅助气体；

10…辅助气体流路；

10a…顶棚部；

11…辅助气体室；

11a…上表面；

11b…底面部；

12…辅助气体供给口；13…圆筒状罩；

13a…凸缘部；

14…主体；

14a…主体上部；

14b…主体下部；

15…粉体投入口；

16…分级转子；

17…微粉排出口；

18…支承构件；

19…高强度的材料；

20…衬垫；

21…叶片。

具体实施方式

本发明的干式粉碎装置利用从喷嘴吹出的压缩气体在加速管的内部对粉体进行加速，使粉体与在连通到加速管的粉碎室中设置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉，能够以较窄的粒度分布对稀土类磁体等磁体材料进行粉碎。根据本发明的干式粉碎装置，通过投入具有约0.01～1mm的颗粒直径的粉体材料，能够制造几微米～十几微米程度的微粉。

(1)整体结构

如图1(a)以及图1(b)所示，本发明的干式粉碎装置100具备：喷嘴1，其朝上喷射压缩气体2；加速管3，其对粉体4与从所述喷嘴1喷射的所述压缩气体2一并进行加速；粉碎室5，其与所述加速管3连通；碰撞板6，其设置在所述粉碎室5内，与所述加速后的粉体4碰撞并使其粉碎；分级机构7，其对由所述碰撞板6粉碎后的粉体进行分级，排出规定的尺寸以下的粉体；漏斗状的粉体接受部8，为了将比规定的尺寸大的粉体再次粉碎，所述粉体接受部8设置为包围加速管3的下端部，用于通过其内表面接受所述大的粉体并堆积于所述喷嘴1的周围；辅助气体流路10，其设置在喷嘴1的外周，且为了将堆积于所述粉体接受部8的粉体导入到加速管3的内部而使辅助气体9沿着所述喷嘴1的外周面1a流动；以及辅助气体室11，其包围所述粉体接受部8的外周面，且与所述辅助气体流路10连通，并且具备供给辅助气体9的辅助气体供给口12，所述辅助气体供给口12配置为与所述粉体接受部8的外周面对置，为了避免从所述辅助气体供给口12供给的所述辅助气体9与所述粉体接受部8的外周面直接碰撞，在辅助气体室11内具有以包围所述粉体接受部8的外周面的方式设置的圆筒状罩13。

本发明的干式粉碎装置100使与压缩气体2一起加速后的粉体4与碰撞板6碰撞而将粉体4粉碎，并利用设置在粉碎室5的上方的分级机构7进行分级，由此能够得到粒度分布窄的微粉。喷嘴1配置为，利用压缩机等将0.5～20nm³/min程度的压缩气体2(例如压缩空气、压缩后的非活性气体等)朝上吹出，即向铅垂方向的相反方向吹出，从喷嘴1喷射出的压缩气体2将从设置于干式粉碎装置100的主体14的粉体投入口15投入且向粉体接受部8落下的粉体4向上方卷起，并向设置于喷嘴1的上方的加速管3导入。导入到加速管3的粉体4在加速管3内被加速，与压缩气体2一起与在连通到加速管3的上方的粉碎室5中设置的碰撞板6碰撞并粉碎。

(2)主体

在本发明的一实施方式中，干式粉碎装置100的主体14包括大体圆筒形状的主体上部14a和大体圆锥形状的主体下部14b。在主体上部14a的上部设置有用于对粉碎后的粉体进行分级的分级机构7，在中间部设置有用于投入粉体的原料的粉体投入口15。在主体下部14b的下部以包围加速管3的方式形成有漏斗状的粉体接受部8，投入后的粉体原料以及未被分级机构7分级的尺寸大的粒子沿着主体下部14b的圆锥面在加速管3的下端部附近向喷嘴1的侧部落下，并暂时堆积于漏斗状的粉体接受部8。在主体14的内部，与加速管4连通地配置有包括碰撞板6的粉碎室5。

堆积于粉体接受部8的粉碎过程中的粉体通过由从喷嘴1喷射的压缩气体2产生的装置内的循环气流(箭头b～箭头e)而从下方部分被拆散。因此，不易发生粉体停留在粉体接受部8的下部而堵塞循环气流等的不良情况，能够良好地维持粉体的循环状态。此外，通过将喷嘴1的外周面设为越靠下侧越大径化的大体圆锥形状，能够减小在漏斗状的粉体接受部8中下降的循环气流(箭头c)的方向再次朝向喷嘴1的前端部时的角度变化，能够容易使循环气流再次朝向喷嘴1侧。

也可以在主体14内部设置压力传感器(未图示)。通过设置压力传感器，能够实时地估算运行中的主体内部的粉体总量，能够自动地调节向装置主体内部投入的粉体的投入量。

(3)粉碎室

所述碰撞板6以位于从喷嘴1喷射的压缩气体2的喷射轴上的状态被设于粉碎室5的侧壁的多个支承构件18支承。从下方与碰撞板6的下表面6a碰撞的粉体材料通过该碰撞而进行第一次粉碎。所述碰撞板6优选至少其表面由超硬或陶瓷等高强度的材料19构成，以能够使粉体4以高速碰撞并粉碎。例如，优选通过超硬的材料覆盖圆柱状的不锈钢棒的表面而成。与下表面6a碰撞的粉末被下表面6a反弹，受到压缩气体2的流动而相对于喷射轴芯朝径向外侧飞散，进一步与粉碎室5的内壁5a碰撞而进行第二次粉碎。通过上述碰撞，粉体材料被粉碎至几十微米程度的颗粒直径。为了防止粉体的碰撞所造成的磨损，优选在粉碎室5的内壁5a上设置有由耐磨损性的材料构成的衬垫20。

(4)分级机构

作为设置于碰撞板6的上方的分级机构7，例如能够优选使用图2所示的、具有能够绕旋转轴x旋转的分级转子16的转子式分级机。分级转子16具有多个沿径向延伸的平板状的叶片21。在该情况下，分级转子16的旋转方向可以是左右任意的方向。分级转子16能够进行达到约20000rpm的旋转。图2中示出平板状的叶片21沿径向配置的分级转子16，但叶片并不局限于平板状，也可以为曲面状，叶片21还可以设置为相对于径向倾斜。

转子式分级机在被粉碎的粉体将要通过高速旋转的分级转子16时，使比规定的尺寸小的粒子通过分级转子16，并沿着箭头a从微粉排出口17向干式粉碎装置100的主体14的外部排出。另一方面，比规定的尺寸大的粒子无法通过分级转子16，从箭头b沿着箭头c从主体下部14b的圆锥面向漏斗状的粉体接受部8落下，并被再次粉碎。如图1(a)所示，关于分级转子16的类型，可以为绕水平轴芯旋转的水平型，也可以为绕垂直轴芯旋转的垂直型。由分级转子16分级后的微粉根据需要通过公知的旋风式分级机等被分级取出。

(5)辅助气体

所投入的粉体原料以及未被分级机构7分级的尺寸大的粒子暂时堆积于在主体下部14b设置的粉体接受部8。粉体接受部8设置为，使所述粉体堆积在加速管3的下端部附近且喷嘴1的外周部。在粉体接受部8的下端部，在所述喷嘴1的外周设置有用于使辅助气体9沿着喷嘴1的外周面1a流动的环状的辅助气体流路10，该辅助气体9用于将堆积于粉体接受部8的粉体向加速管3的内部导入。粉体接受部8在其下端部具有凸缘部8c，辅助气体流路10优选形成为所述凸缘部8c与辅助气体室11的底面部11b之间的环状间隙。此时，所述凸缘部8c形成辅助气体流路10的顶棚部10a。辅助气体9的流量优选为约0.3～20nm³/min的程度，进一步优选考虑从喷嘴1喷出的压缩气体的流量而适当设定辅助气体9的流量。

为了监视辅助气体室11的内部压力，也可以在辅助气体室11设置压力检测器(未图示)。通过监视辅助气体室11的内部压力，能够监视在干式粉碎装置100的内部循环的粉体的循环状态。例如，在成为粉体堆积于粉体接受部8的下方部分且辅助气体流路10处于堵塞状态或接近于堵塞状态的状态时，粉体的循环产生障碍，辅助气体9难以从辅助气体流路10流动，辅助气体室11内的压力升高。在这样的情况下，减少或停止粉体材料从粉体投入口15的投入，直至干式粉碎装置100内的循环粉体量减少为止。当循环中的粉体的总量变少且堆积于辅助气体流路10的附近的粉体量减少时，辅助气体9从辅助气体流路10的流动变得容易，辅助气体室11内的压力下降，因此，能够增加或重新开始粉体材料从粉体投入口15的投入。

(6)圆筒状罩

辅助气体9从设置于辅助气体室11的辅助气体供给口12被供给并从辅助气体流路10流动。在装置运行时，堆积于粉体接受部8的下端部的粉体通过辅助气体9而被连续地输送至加速管3。在此，在使装置停止且从辅助气体流路10流动的辅助气体9停止的情况下，如图3所示，堆积于粉体接受部8的下端部的粉体的一部分侵入到辅助气体流路10以及辅助气体室11。在以这样的状态使装置再次运行的情况下，在辅助气体室11未设置圆筒状罩13的以往的干式粉碎装置(参照图3)中，从辅助气体供给口12供给的辅助气体9将侵入到辅助气体流路10以及辅助气体室11的粉体卷起，该卷起的粉体与从辅助气体供给口12供给的辅助气体9a一起，与对置于辅助气体供给口12的粉体接受部8的外周面部分8a碰撞，对该外周面部分8a造成损伤。此外，从辅助气体供给口12供给的辅助气体9a还沿着粉体接受部8的外周绕到辅助气体室11的相反侧，与粉体接受部8的外周面部分8b碰撞，也对该外周面部分8b造成损伤。这样，若重复若干次装置的停止以及再次运行，则有时该粉体接受部8的外周面部分8a、8b的损伤发展，最终导致穿孔。

如图1(a)以及图1(b)所示，为了避免从辅助气体供给口112供给的辅助气体9a与粉体接受部8的外周面直接碰撞，本发明的干式粉碎装置100在辅助气体室11内具有以包围粉体接受部8的外周面的方式设置的圆筒状罩13。这样，通过设置圆筒状罩13，使从辅助气体供给口12供给的辅助气体9a在与圆筒状罩13的和辅助气体供给口12对置的部分碰撞之后分支，并沿着圆筒状罩13外周面流动，与对置于辅助气体供给口12的部分的相反侧的圆筒状罩13外周面再次碰撞。换言之，通过整周上使用作为圆弧面的圆筒，使碰撞到圆筒状罩13的辅助气体9a向左右分支，因此，与以平面制作罩的情况相比，能够使辅助气体9a的流动分散，因此，也能够推迟圆筒状罩13本身的损伤。

在圆筒状罩13的一部分(与供给口12对置的部分及其相反侧的部分以外的部分)具有切口等的不存在罩的部分的情况下，辅助气体9a从所述不存在罩的部分进入粉体接受部8的外周面与圆筒状罩13之间，有可能损伤外周面，因此，优选圆筒状罩13不具有切口等不存在罩的部分。

图4(a)以及图4(b)示出圆筒状罩13的一例。优选圆筒状罩13在一方的端部具有凸缘部13a，以便能够通过螺纹固定等固定于辅助气体室11的上表面11a。通过设置这样的圆筒状罩13，即便在重复装置的运行以及停止的情况下，粉体也不会与粉体接受部8的外周面部分8a、8b直接碰撞，能够防止外周面部分8a、8b的损伤。

圆筒状罩13也可以呈在轴向上具有恒定直径的圆筒形，但优选呈在轴向上从上方朝向下方缩径的圆锥台形。此时，优选圆锥台形的下端的内径d1(缩径的一侧的内径：最小内径)比设置于粉体接受部8的下端部的凸缘部8c(辅助气体流路10的顶棚部10a)的直径大，以使得能够从所述辅助气体室11拆下圆筒状罩13。通过能够像这样拆下圆筒状罩13，使圆筒状罩13的更换变得容易，能够缩短维修所需的时间。为了使来自辅助气体供给口12的辅助气体9a的流动变得顺畅，优选圆筒状罩13的下端的内径d1尽量小。圆筒状罩13的高度h只要具有避免使从辅助气体供给口12供给的辅助气体9a直接与粉体接受部8的外周面部分8a、8b碰撞那样的长度即可。此时圆筒状罩13的下端部分也可以构成为与辅助气体流路10的顶棚部10a连接。圆筒状罩13的厚度未特别限定，但优选为0.5～5mm的程度。圆筒状罩13优选由不锈钢等金属材料形成。