本發(fā)明涉及一種干式粉碎裝置，利用從噴嘴吹出的壓縮氣體在加速管的內部對粉體進行加速，使粉體與在連通到加速管的粉碎室中設置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉。

背景技術：

作為使粉體與碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉的干式粉碎裝置，例如可舉日本特開平10-174896號(專利文獻1)所記載的如下的干式粉碎裝置，該干式粉碎裝置以噴出氣體的流動朝向上方的方式配置有噴出壓縮氣體的噴嘴、對粉體與從噴嘴噴出的氣體一并進行加速的加速管、以及使混入到噴出的氣體中的粉體以高速碰撞并粉碎的碰撞板，此外，在所述碰撞板之上具有對粉碎后的微粉進行分級的分級轉子。在該干式粉碎裝置中，未被所述分級轉子分級的比規(guī)定的尺寸大的粉體向漏斗狀的粉體接受部落下，且通過從所述噴嘴噴出的壓縮氣體和從設置于所述噴嘴的整個外周面的輔助氣體流路流出的輔助氣體而導入所述加速管并被再次粉碎。從以包圍所述粉體接受部的外周面?zhèn)鹊姆绞叫纬傻妮o助氣體室向所述輔助氣體流路供給輔助氣體，從設置于所述輔助氣體室的側面的輔助氣體供給口向所述輔助氣體室供給輔助氣體。

然而，在專利文獻1所記載的干式粉碎裝置進行頻繁地重復運行狀態(tài)與停止狀態(tài)這樣的運轉的情況下，可知所述輔助氣體室內的所述粉體接受部的外周面發(fā)生磨損，結果發(fā)生穿孔這樣的故障。因此，需要定期地進行裝置的粉體接受部的更換或者粉體接受部的外周面的修補，導致生產效率的下降。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開平10-174896號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

因此，本發(fā)明的目的在于，消除這樣的現(xiàn)有技術的缺點而提供一種如下的干式粉碎裝置，其利用壓縮氣體來搬運粉體，使粉體與碰撞構件碰撞并粉碎，即便在重復裝置的運行以及停止的情況下，該干式粉碎裝置也能夠抑制在粉體接受部的外周面上穿孔的情況，能夠縮短維修所需的時間，由此提高生產效率。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人基于上述目的而進行了深入研究，其結果是，明白了上述的粉體接受部的外周面磨損的現(xiàn)象的原因在于：在來自噴嘴以及輔助氣體流路的壓縮氣體的噴射停止時從粉體接受部通過輔助氣體流路侵入輔助氣體室并堆積的粉體在使干式粉碎裝置再次運行時，被從輔助氣體供給口供給的輔助氣體卷起，從而與對置于輔助氣體供給口的粉體接受部的外周面碰撞，并且，與粉體接受部的外周面碰撞后的粉體與輔助氣體一起繞過粉體接受部的外周面，還與輔助氣體供給口的相反側的外周面碰撞，該部分也產生磨損，發(fā)現(xiàn)通過設置圓筒狀的罩，以避免從輔助氣體供給口供給的輔助氣體與粉體接受部的外周面直接碰撞，從而能夠防止粉體接受部的外周面的磨損，由此想到本發(fā)明。

即，本發(fā)明的干式粉碎裝置具備：

噴嘴，其朝上噴射壓縮氣體；

加速管，其對粉體與從所述噴嘴噴射出的所述壓縮氣體一并進行加速；

粉碎室，其與所述加速管連通；

碰撞板，其設置在所述粉碎室內，與加速后的所述粉體碰撞并使其粉碎；

分級機構，其對由所述碰撞板粉碎后的粉體進行分級，且將規(guī)定的尺寸以下的粉體排出；

漏斗狀的粉體接受部，其設置為包圍所述加速管的下端部，且用于通過其內表面接受比規(guī)定的尺寸大的粉體，并使該粉體堆積于所述噴嘴的周圍；

輔助氣體流路，其設置于所述噴嘴的外周，用于使輔助氣體沿著所述噴嘴的外周面流動，以便將堆積于所述粉體接受部的粉體向所述加速管的內部導入；以及

輔助氣體室，其包圍所述粉體接受部的外周面，且與所述輔助氣體流路連通，并且具備輔助氣體供給口，

其特征在于，

所述輔助氣體供給口配置為與所述粉體接受部的外周面對置，

在所述輔助氣體室內，以包圍所述粉體接受部的外周面的方式設置有圓筒狀罩，從而不使從所述輔助氣體供給口供給的所述輔助氣體與所述粉體接受部的外周面直接碰撞。

優(yōu)選的是，所述圓筒狀罩呈在軸向上從上方朝向下方縮徑的圓錐臺形。

優(yōu)選的是，所述粉體接受部在其下端部具有凸緣部，

所述圓筒狀罩設置為具有比所述凸緣部的直徑大的最小內徑，由此能夠從所述輔助氣體室拆下。

發(fā)明效果

本發(fā)明的干式粉碎裝置具有優(yōu)異的耐老化性，因此，適用于稀土類磁體等磁體材料的粉碎。

附圖說明

圖1(a)是示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的一例的示意剖視圖。

圖1(b)是將本發(fā)明的干式粉碎裝置的主體下部放大示出的示意剖視圖。

圖2是示出從旋轉軸x方向觀察到的轉子的示意圖。

圖3是將以往的干式粉碎裝置的主體下部放大示出的示意剖視圖。

圖4(a)是示意性地示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的圓筒狀罩的立體圖。

圖4(b)是示意性地示出本發(fā)明的干式粉碎裝置的圓筒狀罩的剖視圖。

附圖標記說明：

1…噴嘴；

1a…外周面；

2…壓縮氣體；

3…加速管；

4…粉體；

5…粉碎室；

6…碰撞板；

6a…下表面；

7…分級機構；

8…粉體接受部；

8a、8b…外周面部分；

8c…凸緣部；

9、9a…輔助氣體；

10…輔助氣體流路；

10a…頂棚部；

11…輔助氣體室；

11a…上表面；

11b…底面部；

12…輔助氣體供給口；13…圓筒狀罩；

13a…凸緣部；

14…主體；

14a…主體上部；

14b…主體下部；

15…粉體投入口；

16…分級轉子；

17…微粉排出口；

18…支承構件；

19…高強度的材料；

20…襯墊；

21…葉片。

具體實施方式

本發(fā)明的干式粉碎裝置利用從噴嘴吹出的壓縮氣體在加速管的內部對粉體進行加速，使粉體與在連通到加速管的粉碎室中設置的碰撞板碰撞并粉碎而得到微粉，能夠以較窄的粒度分布對稀土類磁體等磁體材料進行粉碎。根據本發(fā)明的干式粉碎裝置，通過投入具有約0.01～1mm的顆粒直徑的粉體材料，能夠制造幾微米～十幾微米程度的微粉。

(1)整體結構

如圖1(a)以及圖1(b)所示，本發(fā)明的干式粉碎裝置100具備：噴嘴1，其朝上噴射壓縮氣體2；加速管3，其對粉體4與從所述噴嘴1噴射的所述壓縮氣體2一并進行加速；粉碎室5，其與所述加速管3連通；碰撞板6，其設置在所述粉碎室5內，與所述加速后的粉體4碰撞并使其粉碎；分級機構7，其對由所述碰撞板6粉碎后的粉體進行分級，排出規(guī)定的尺寸以下的粉體；漏斗狀的粉體接受部8，為了將比規(guī)定的尺寸大的粉體再次粉碎，所述粉體接受部8設置為包圍加速管3的下端部，用于通過其內表面接受所述大的粉體并堆積于所述噴嘴1的周圍；輔助氣體流路10，其設置在噴嘴1的外周，且為了將堆積于所述粉體接受部8的粉體導入到加速管3的內部而使輔助氣體9沿著所述噴嘴1的外周面1a流動；以及輔助氣體室11，其包圍所述粉體接受部8的外周面，且與所述輔助氣體流路10連通，并且具備供給輔助氣體9的輔助氣體供給口12，所述輔助氣體供給口12配置為與所述粉體接受部8的外周面對置，為了避免從所述輔助氣體供給口12供給的所述輔助氣體9與所述粉體接受部8的外周面直接碰撞，在輔助氣體室11內具有以包圍所述粉體接受部8的外周面的方式設置的圓筒狀罩13。

本發(fā)明的干式粉碎裝置100使與壓縮氣體2一起加速后的粉體4與碰撞板6碰撞而將粉體4粉碎，并利用設置在粉碎室5的上方的分級機構7進行分級，由此能夠得到粒度分布窄的微粉。噴嘴1配置為，利用壓縮機等將0.5～20nm³/min程度的壓縮氣體2(例如壓縮空氣、壓縮后的非活性氣體等)朝上吹出，即向鉛垂方向的相反方向吹出，從噴嘴1噴射出的壓縮氣體2將從設置于干式粉碎裝置100的主體14的粉體投入口15投入且向粉體接受部8落下的粉體4向上方卷起，并向設置于噴嘴1的上方的加速管3導入。導入到加速管3的粉體4在加速管3內被加速，與壓縮氣體2一起與在連通到加速管3的上方的粉碎室5中設置的碰撞板6碰撞并粉碎。

(2)主體

在本發(fā)明的一實施方式中，干式粉碎裝置100的主體14包括大體圓筒形狀的主體上部14a和大體圓錐形狀的主體下部14b。在主體上部14a的上部設置有用于對粉碎后的粉體進行分級的分級機構7，在中間部設置有用于投入粉體的原料的粉體投入口15。在主體下部14b的下部以包圍加速管3的方式形成有漏斗狀的粉體接受部8，投入后的粉體原料以及未被分級機構7分級的尺寸大的粒子沿著主體下部14b的圓錐面在加速管3的下端部附近向噴嘴1的側部落下，并暫時堆積于漏斗狀的粉體接受部8。在主體14的內部，與加速管4連通地配置有包括碰撞板6的粉碎室5。

堆積于粉體接受部8的粉碎過程中的粉體通過由從噴嘴1噴射的壓縮氣體2產生的裝置內的循環(huán)氣流(箭頭b～箭頭e)而從下方部分被拆散。因此，不易發(fā)生粉體停留在粉體接受部8的下部而堵塞循環(huán)氣流等的不良情況，能夠良好地維持粉體的循環(huán)狀態(tài)。此外，通過將噴嘴1的外周面設為越靠下側越大徑化的大體圓錐形狀，能夠減小在漏斗狀的粉體接受部8中下降的循環(huán)氣流(箭頭c)的方向再次朝向噴嘴1的前端部時的角度變化，能夠容易使循環(huán)氣流再次朝向噴嘴1側。

也可以在主體14內部設置壓力傳感器(未圖示)。通過設置壓力傳感器，能夠實時地估算運行中的主體內部的粉體總量，能夠自動地調節(jié)向裝置主體內部投入的粉體的投入量。

(3)粉碎室

所述碰撞板6以位于從噴嘴1噴射的壓縮氣體2的噴射軸上的狀態(tài)被設于粉碎室5的側壁的多個支承構件18支承。從下方與碰撞板6的下表面6a碰撞的粉體材料通過該碰撞而進行第一次粉碎。所述碰撞板6優(yōu)選至少其表面由超硬或陶瓷等高強度的材料19構成，以能夠使粉體4以高速碰撞并粉碎。例如，優(yōu)選通過超硬的材料覆蓋圓柱狀的不銹鋼棒的表面而成。與下表面6a碰撞的粉末被下表面6a反彈，受到壓縮氣體2的流動而相對于噴射軸芯朝徑向外側飛散，進一步與粉碎室5的內壁5a碰撞而進行第二次粉碎。通過上述碰撞，粉體材料被粉碎至幾十微米程度的顆粒直徑。為了防止粉體的碰撞所造成的磨損，優(yōu)選在粉碎室5的內壁5a上設置有由耐磨損性的材料構成的襯墊20。

(4)分級機構

作為設置于碰撞板6的上方的分級機構7，例如能夠優(yōu)選使用圖2所示的、具有能夠繞旋轉軸x旋轉的分級轉子16的轉子式分級機。分級轉子16具有多個沿徑向延伸的平板狀的葉片21。在該情況下，分級轉子16的旋轉方向可以是左右任意的方向。分級轉子16能夠進行達到約20000rpm的旋轉。圖2中示出平板狀的葉片21沿徑向配置的分級轉子16，但葉片并不局限于平板狀，也可以為曲面狀，葉片21還可以設置為相對于徑向傾斜。

轉子式分級機在被粉碎的粉體將要通過高速旋轉的分級轉子16時，使比規(guī)定的尺寸小的粒子通過分級轉子16，并沿著箭頭a從微粉排出口17向干式粉碎裝置100的主體14的外部排出。另一方面，比規(guī)定的尺寸大的粒子無法通過分級轉子16，從箭頭b沿著箭頭c從主體下部14b的圓錐面向漏斗狀的粉體接受部8落下，并被再次粉碎。如圖1(a)所示，關于分級轉子16的類型，可以為繞水平軸芯旋轉的水平型，也可以為繞垂直軸芯旋轉的垂直型。由分級轉子16分級后的微粉根據需要通過公知的旋風式分級機等被分級取出。

(5)輔助氣體

所投入的粉體原料以及未被分級機構7分級的尺寸大的粒子暫時堆積于在主體下部14b設置的粉體接受部8。粉體接受部8設置為，使所述粉體堆積在加速管3的下端部附近且噴嘴1的外周部。在粉體接受部8的下端部，在所述噴嘴1的外周設置有用于使輔助氣體9沿著噴嘴1的外周面1a流動的環(huán)狀的輔助氣體流路10，該輔助氣體9用于將堆積于粉體接受部8的粉體向加速管3的內部導入。粉體接受部8在其下端部具有凸緣部8c，輔助氣體流路10優(yōu)選形成為所述凸緣部8c與輔助氣體室11的底面部11b之間的環(huán)狀間隙。此時，所述凸緣部8c形成輔助氣體流路10的頂棚部10a。輔助氣體9的流量優(yōu)選為約0.3～20nm³/min的程度，進一步優(yōu)選考慮從噴嘴1噴出的壓縮氣體的流量而適當設定輔助氣體9的流量。

為了監(jiān)視輔助氣體室11的內部壓力，也可以在輔助氣體室11設置壓力檢測器(未圖示)。通過監(jiān)視輔助氣體室11的內部壓力，能夠監(jiān)視在干式粉碎裝置100的內部循環(huán)的粉體的循環(huán)狀態(tài)。例如，在成為粉體堆積于粉體接受部8的下方部分且輔助氣體流路10處于堵塞狀態(tài)或接近于堵塞狀態(tài)的狀態(tài)時，粉體的循環(huán)產生障礙，輔助氣體9難以從輔助氣體流路10流動，輔助氣體室11內的壓力升高。在這樣的情況下，減少或停止粉體材料從粉體投入口15的投入，直至干式粉碎裝置100內的循環(huán)粉體量減少為止。當循環(huán)中的粉體的總量變少且堆積于輔助氣體流路10的附近的粉體量減少時，輔助氣體9從輔助氣體流路10的流動變得容易，輔助氣體室11內的壓力下降，因此，能夠增加或重新開始粉體材料從粉體投入口15的投入。

(6)圓筒狀罩

輔助氣體9從設置于輔助氣體室11的輔助氣體供給口12被供給并從輔助氣體流路10流動。在裝置運行時，堆積于粉體接受部8的下端部的粉體通過輔助氣體9而被連續(xù)地輸送至加速管3。在此，在使裝置停止且從輔助氣體流路10流動的輔助氣體9停止的情況下，如圖3所示，堆積于粉體接受部8的下端部的粉體的一部分侵入到輔助氣體流路10以及輔助氣體室11。在以這樣的狀態(tài)使裝置再次運行的情況下，在輔助氣體室11未設置圓筒狀罩13的以往的干式粉碎裝置(參照圖3)中，從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9將侵入到輔助氣體流路10以及輔助氣體室11的粉體卷起，該卷起的粉體與從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a一起，與對置于輔助氣體供給口12的粉體接受部8的外周面部分8a碰撞，對該外周面部分8a造成損傷。此外，從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a還沿著粉體接受部8的外周繞到輔助氣體室11的相反側，與粉體接受部8的外周面部分8b碰撞，也對該外周面部分8b造成損傷。這樣，若重復若干次裝置的停止以及再次運行，則有時該粉體接受部8的外周面部分8a、8b的損傷發(fā)展，最終導致穿孔。

如圖1(a)以及圖1(b)所示，為了避免從輔助氣體供給口112供給的輔助氣體9a與粉體接受部8的外周面直接碰撞，本發(fā)明的干式粉碎裝置100在輔助氣體室11內具有以包圍粉體接受部8的外周面的方式設置的圓筒狀罩13。這樣，通過設置圓筒狀罩13，使從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a在與圓筒狀罩13的和輔助氣體供給口12對置的部分碰撞之后分支，并沿著圓筒狀罩13外周面流動，與對置于輔助氣體供給口12的部分的相反側的圓筒狀罩13外周面再次碰撞。換言之，通過整周上使用作為圓弧面的圓筒，使碰撞到圓筒狀罩13的輔助氣體9a向左右分支，因此，與以平面制作罩的情況相比，能夠使輔助氣體9a的流動分散，因此，也能夠推遲圓筒狀罩13本身的損傷。

在圓筒狀罩13的一部分(與供給口12對置的部分及其相反側的部分以外的部分)具有切口等的不存在罩的部分的情況下，輔助氣體9a從所述不存在罩的部分進入粉體接受部8的外周面與圓筒狀罩13之間，有可能損傷外周面，因此，優(yōu)選圓筒狀罩13不具有切口等不存在罩的部分。

圖4(a)以及圖4(b)示出圓筒狀罩13的一例。優(yōu)選圓筒狀罩13在一方的端部具有凸緣部13a，以便能夠通過螺紋固定等固定于輔助氣體室11的上表面11a。通過設置這樣的圓筒狀罩13，即便在重復裝置的運行以及停止的情況下，粉體也不會與粉體接受部8的外周面部分8a、8b直接碰撞，能夠防止外周面部分8a、8b的損傷。

圓筒狀罩13也可以呈在軸向上具有恒定直徑的圓筒形，但優(yōu)選呈在軸向上從上方朝向下方縮徑的圓錐臺形。此時，優(yōu)選圓錐臺形的下端的內徑d1(縮徑的一側的內徑：最小內徑)比設置于粉體接受部8的下端部的凸緣部8c(輔助氣體流路10的頂棚部10a)的直徑大，以使得能夠從所述輔助氣體室11拆下圓筒狀罩13。通過能夠像這樣拆下圓筒狀罩13，使圓筒狀罩13的更換變得容易，能夠縮短維修所需的時間。為了使來自輔助氣體供給口12的輔助氣體9a的流動變得順暢，優(yōu)選圓筒狀罩13的下端的內徑d1盡量小。圓筒狀罩13的高度h只要具有避免使從輔助氣體供給口12供給的輔助氣體9a直接與粉體接受部8的外周面部分8a、8b碰撞那樣的長度即可。此時圓筒狀罩13的下端部分也可以構成為與輔助氣體流路10的頂棚部10a連接。圓筒狀罩13的厚度未特別限定，但優(yōu)選為0.5～5mm的程度。圓筒狀罩13優(yōu)選由不銹鋼等金屬材料形成。