製品

造粒

ブリケットマシン、コンパクタ CS,MS ロール型圧縮造粒機

Fig. 1 ブリケットマシン MS-300

Fig. 1 ブリケットマシン MS-300

概要

圧縮造粒法は、粉体に高い圧縮力を加えて成形する方法である。原料は乾燥した状態または僅かに水分を含んだ状態のため、圧縮造粒法を乾式造粒法と呼ぶこともある。
ロール型圧縮造粒機(ブリケットマシン、コンパクタ)は、回転する2個のロール間で粉体原料を圧縮成形し、密度の高い成形物をつくる方式である。操作が連続的で大量処理に適しており、10kg/h〜30t/hの処理が可能。化学、窯業、鉄鋼、肥料、石炭、薬品など、広い産業分野で採用されている。近年は、肥料の飛散防止、ハンドリング性向上や見掛け密度向上、リサイクル分野での造粒にも使われている。

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原理・構造

2.1原理

■縦スクリューにより供給された粉体は、回転するロール表面と原料間の摩擦により、ロール間に導かれ、ロール間隙が狭くなるにつれ圧縮力とせん断力が高くなる。この間に粉体粒子間の空気が逃げ、粒子間の間隙が縮まって粒子が互いに密着し、硬い成形物を作る。

■ロール間の圧縮力とせん断力は、縦スクリューでの押し込み量とロール支持圧力によって決まり、縦スクリュー回転速度とシリンダの油圧の増減で調整する。

Fig. 2 原理

■回転する2個のロール間では、ロール表面と原料粉体との間の摩擦によって、原料粉体を食い込んでいき、ロール間隙が最小となる2個のロール中心を結ぶ位置で、最も大きな圧縮力を受けて成形される。原料粉体は、圧縮とせん断作用を同時に受け、圧縮力がブリケット内部に効果的に伝わる。圧縮ブリケッティングでは、スクリューで原料粉体をロール間に供給するので、小ロール径でも、原料の食い込み量を多くすることができ、高い圧縮力をかけることができる。ロール間の圧縮力は、スクリューでの押し込み量によって決まり、スクリュー回転速度の増減で成形圧を調整する。

Fig. 3 ブリケット品

2.2構造

■縦スクリューは、ロール間へ粉体原料を強制的に供給する。
■2つのロールは内回りに回転し、ロール間の強い圧縮力で粉体原料を成形する。
■2つのロールの一方の軸受はフレームに固定され、他方のロール軸受は油圧シリンダで支持されており、摺動できる。
■油圧シリンダは、窒素ガスを封入したアキュムレータに接続されており、油圧緩衝機構を持つ。この油圧装置はロール間での成形圧力を適正に維持し、過負荷の際には、油圧側のロールが摺動し機械本体を保護する。
■ロールを支持する機構は、片持型と両持型の2タイプがある。
片持型(CSタイプ)は、ロール軸の先端にロ-ルを取付け、ロ-ルの片側のみに軸受と駆動機構を備える。ロールの清掃や交換が容易である。
両持型(MSタイプ)は、ロールの両側に軸受けを配置して支持する構造をとる。大型機(処理能力が大きい場合)は一般的にこちらの構造となる。
■ブリケットマシンとコンパクタの違いは、2つのロール表面の形状のみであり、その他は同じ構造である。ブリケットマシンとコンパクタの代表的なフロ-をFig. 5、Fig. 6に示した。

Fig. 4 構造

Fig. 5 代表的なプリケッティングフロー

Fig. 6 代表的なコンパクティングフロー

■ブリケットマシンについて
1)2つのロール表面には、成形物(ブリケット)の型が彫られている。
2)ブリケットの大きさは、2〜100mmL程度である。
3)ブリケットの形状は、ピロー形、アーモンド形、レンズ形、せん断形などがある。
4)実用化されているブリケットマシンは、ロール径φ200〜φ1120mm、ロール支持圧力Max. 600tである。
■コンパクタについて
1)2つのロール表面は平滑状または浅い溝が彫られている。
2)板状の成形物(フレーク)をつくる。この成形物をフレ-ククラッシャで解砕し、さらに篩分けして顆粒品をつくる。
3)0.5〜10mm程度の顆粒状の成形物を作る場合に用いる。

Fig. 7 ブリケットおよびフレ-ク

Fig. 8 コンパクタ CS-25

特長

■10t/cm以上の高い圧縮力を加えることができる。
■連続的な操作のため、処理能力が大きい(Max 30t/h)。
■強い圧縮力とせん断力で密度の高い成形物が作れる。(粒子の接点では高い圧縮力とせん断力を受けるため、一部が溶けて成形後に新しい組織ができ、硬い結合の成形物になることがある)
■原料が乾燥状態のため、原料の付着による機器トラブルがない。
■多種類の粉体をバインダ(粘結剤)なしで成形できる。
■マイナス数十度の冷却原料や数百度の加熱原料の成形が可能。

Fig. 9 ブリケット品及び解砕品

用途例

ブリケットマシン、コンパクタの用途例を表1に示した。

Table 1 用途例

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