1961年に国内初となる振動ミルを発表。以来、振動エネルギーを活用した粉砕機・乾燥機の業界を牽引してきました。
設計段階から完全オーダーメイドで行い、その後の製作、試験、配線・配管などの据付施工までワンストップで対応しています。
粉砕後の粒子サイズを一定の範囲にそろえたい場合、粉砕機と分級機を組み合わせる方法があります。粉砕機で原料を細かくし、分級機で粒子を大きさごとに分けることで、目標の粒度に達した粉を回収し、粗い粉を再び粉砕工程へ戻せます。
ただし、装置を組み合わせれば必ず希望の粒度や処理能力を実現できるわけではありません。原料の硬さや水分、油分、熱への弱さ、設備の運転条件などによって適した構成は異なります。この記事では、粉砕機と分級機を併用する目的や設備構成、導入前に確認したい選定ポイントを解説します。
粉砕機は原料に力を加えて粒子を小さくする装置、分級機は粉体を粒子径などの条件で分ける装置です。粉砕機だけで処理すると、製品には目標より細かい粒子と粗い粒子が混在する場合があります。粉砕は粒子を小さくする操作であり、粒子の大きさを一つの値にそろえる操作とは異なるためです。
分級機を工程に加えると、粉砕後の粉体を設定条件に応じて分けられます。たとえば、目標より粗い粒子を分離し、微粉側を製品として回収する流れです。粉砕と分級は役割が異なるため、必要な粒度分布や製品品質に応じて、それぞれの装置の方式と運転条件を検討します。
粉砕と分級を併用する代表的な流れは、粉砕した粉を分級機へ送り、目標粒度に達した粒子を製品側へ、粗い粒子を粉砕側へ戻す循環方式です。粗粉を再度粉砕することで、粗い粒子が製品に混ざるのを抑えやすくなります。実際にどの粒子が回収側へ進むかは、分級機の方式や設定、粉体の分散状態などで変わります。
分級機は粉を追加で細かくする装置ではなく、粉砕した粒子を分ける装置です。分級点を調整できる機種でも、粒子形状や密度、凝集の程度などが分級結果に影響する場合があります。そのため、平均粒径だけではなく、粗粒の混入量や粒度分布全体を測定し、用途に合った品質かを確認することが大切です。
粉砕後に分級を行うことで、目標より粗い粒子を分け、製品の粒度分布を調整しやすくなります。粒子径が製品の溶解性、反応性、塗布性、混合性などに関わる工程では、粗粒の混入を管理することが品質安定につながることがあります。どの程度粒度分布を狭められるかは、原料と装置の組み合わせ、運転条件によって異なります。
「細かい粉を作りたい」という要望だけでは、設備仕様を決めにくい点に注意が必要です。粒度分布を表す指標や、許容できる粗粒・微粉の範囲、製品として必要な回収率などを具体化しましょう。要求品質が明確になるほど、粉砕と分級のどちらを調整すべきか、また装置構成をどうするかを比較しやすくなります。
粗粉を粉砕機へ戻す循環構成では、一度の粉砕で目標サイズに達しなかった粒子を、再度処理できます。粉砕機から出た粉をそのまま製品とする場合と比べ、目標に届かない粒子を工程内で扱える点が特徴です。分級後の粗粉をどのように戻すか、戻す量をどのように管理するかは、装置の設計や粉体の性質に合わせて検討します。
一方で、粗粉の循環量が増えると、粉砕機や分級機にかかる負荷も変化します。過剰な循環は処理能力や動力、発熱、設備の摩耗に影響する可能性があります。循環方式を採用する場合は、製品の粒度だけでなく、単位時間あたりの処理量、消費動力、温度、回収率を合わせて評価し、全体として適切な運転条件を探ることが重要です。
粉砕機と分級機を併用しても、すべての原料で同じ粒度や処理量が得られるわけではありません。原料が硬い、粘着性がある、水分や油分を含む、熱に弱いといった特性により、粉砕のしやすさや分級の安定性は変わります。粒子が凝集している場合、個々の粒子径ではなく、凝集体の状態で分級されることもあります。
カタログの処理能力や粒度は、対象原料や試験条件を確認したうえで、自社の条件に適用できるかを判断する必要があります。特に目標粒度が細かい場合や、原料の熱変性・摩耗・コンタミネーションを避けたい場合は、実際の原料を使った加工テストが有効です。試験では粒度分布、処理量、品温、回収率、清掃性などを確認します。
粉砕機と分級機を別々に設置する構成では、各装置を用途に応じて選び、配管や輸送機器などで接続します。粉砕機と分級機を独立して検討できるため、既存設備の一部を活用したい場合や、工程ごとに機器を選定したい場合に候補となります。装置間の搬送や集じん、粗粉の戻し方も含めて、設備全体の流れを設計する必要があります。
個別の機器仕様だけで判断すると、供給量と処理能力の不整合や、搬送中の詰まり、粉じんの漏れなどが生じるおそれがあります。原料の供給から粉砕、分級、製品回収までを一連の工程として捉え、物質収支や風量、設置スペース、点検・清掃の動線を確認しましょう。既設ラインへ追加する場合は、既存機器の能力や接続条件の確認も欠かせません。
粉砕部と分級部を一つの装置内に設けた粉砕分級装置もあります。装置内部で粉砕した粒子を分級し、粗粉を粉砕部へ戻す構造が代表例です。機器間の搬送設備を減らせる場合があり、粉砕と分級を連続して行う工程をコンパクトに構成しやすい特徴があります。実際の装置構造や清掃方法は機種によって異なります。
一体型を検討する際は、装置の外形寸法だけで決めず、処理量、目標粒度、原料の物性、分解・洗浄のしやすさ、摩耗部品の交換性を確認します。粉砕ローターと分級ローターを個別に調整できる機種もありますが、調整範囲や運転条件は製品ごとに異なります。複数原料を扱う場合は、品種切り替えに必要な時間や残留粉の管理も評価しましょう。
別置きと一体型のどちらが適切かは、工程条件によって変わります。たとえば、既存の粉砕機を活用したい場合は別置き分級機の追加が選択肢になります。一方、粉砕と分級を一つの機器内で連続処理したい場合は、分級機構を備えた粉砕分級装置が候補です。ただし、装置の構成だけで品質やコストが決まるわけではありません。
比較時には、導入費だけでなく、運転動力、付帯設備、清掃や保守の作業、製品切り替え、設置工事まで含めて評価することが大切です。設備の停止が生産に与える影響や、摩耗部品の交換頻度も検討項目になります。候補機種の仕様を同じ条件で比べられるように、目標粒度、処理量、稼働時間、原料情報を整理してメーカーへ伝えましょう。
設備選定では、まず製品に求める粒度を明確にします。「できるだけ細かくする」だけでなく、平均粒径の目標、粒度分布の幅、上限とする粗粒の割合、必要な回収率などを整理すると、機種や方式を比較しやすくなります。測定方法や測定条件によって粒度の数値は変わることがあるため、社内の品質基準や顧客との規格に沿って指標をそろえることも重要です。
分級機の設定値と、最終製品の粒度が必ず一致するとは限りません。分級点は装置内部で粒子が分けられる条件を示すものであり、製品全体の粒度分布は、原料の粒子形状や凝集、気流、供給状態などにも影響されます。試験結果を確認するときは、代表値だけでなく分布曲線や粗粒側のデータも見て、要求品質を満たすかを判断しましょう。
原料の硬さや脆さは粉砕方式の検討に関わり、水分や油分は付着・凝集・詰まりの原因となる場合があります。また、熱に弱い原料では粉砕時の品温上昇が品質に影響し、摩耗性の高い原料では接粉部の材質や摩耗管理が課題になります。原料の物性を把握しないまま装置を選ぶと、想定した能力が得られなかったり、保守負担が増えたりする可能性があります。
必要な処理量は、時間当たりの供給量だけでなく、稼働時間や品種切り替え、清掃・点検による停止時間も含めて考えます。少量多品種の生産と、単一原料を連続処理する生産では、重視すべき運転性が異なります。原料のサンプル、粒度、含水率、温度条件、年間の生産計画などをまとめておくと、テストやメーカーとの仕様検討を進めやすくなります。
粉砕機と分級機の選定では、本体だけでなく、定量供給機、搬送配管、集じん機、ファン、製品回収容器などの付帯設備も確認します。これらの機器の能力や配置が工程に合っていないと、原料供給が不安定になる、粉体が配管内に堆積する、製品回収が滞るといった問題につながることがあります。装置の前後を含めたシステムとして、必要な能力と運転条件を検討しましょう。
粉体の性質によっては、粉じんの飛散、発火・爆発、作業者へのばく露、異物混入などへの対策も必要です。必要な対策は原料や工程、設置環境によって異なるため、原料の安全データや社内基準を確認し、設備メーカーや安全担当者と早い段階で共有します。密閉性、接地、清掃方法、点検時の安全確保なども含めて、導入後に運用できる設計かを確認してください。
原料の特性や目標条件が複雑な場合は、実原料を使った加工テストで設備の適合性を確認します。テストでは、目標粒度に到達するかだけでなく、処理量、粒度分布、品温、回収率、粉じんの状態、装置の清掃やすり減りも確認すると、導入後の運転を具体的にイメージできます。必要に応じて粉砕方式や分級条件を変え、条件ごとの結果を比較します。
メーカーへ相談するときは、原料名だけでなく、原料の粒度・硬さ・水分・油分・熱への弱さ、希望する製品粒度、必要な処理能力、運転時間、設置条件を伝えます。試験で得た数値は、その試験条件での結果として扱い、実機へ拡大した場合の差や、原料ロットによる変動も確認しましょう。複数条件を同じ評価項目で比較することが、設備選定の判断材料になります。
粉砕後に分級する構成は、粉砕した粉体から目標に合う粒子を回収し、粗粉を再粉砕する工程でよく検討されます。一方で、原料の状態や工程の目的によっては、粉砕前に粗大粒子や異物を取り除く工程を設けることもあります。ここでいう前処理は、製品粒度を整えるための分級とは目的が異なる場合があるため、何を除去・回収したいのかを明確にしてください。
適切な配置は、目標粒度、原料の粒度分布、粉砕方式、分級方式、粗粉の戻し方によって変わります。単に機器の順番を決めるのではなく、原料の供給から製品回収までの工程図を作り、各段階で分けたい粒子や除去したいものを整理すると検討しやすくなります。具体的な構成は、原料を用いたテストや設備メーカーへの相談で確認しましょう。
既設の粉砕機に分級機を追加できるかは、粉砕機の型式や処理量、排出方法、設置スペース、搬送方式、制御条件によって異なります。分級機本体を設置できても、供給や排出の能力が合わない場合や、粗粉を粉砕機へ戻すルートを確保できない場合は、期待する工程にならないことがあります。既存設備の図面や仕様書を確認し、接続条件を含めて検討してください。
また、追加設備によってファンの風量や配管抵抗、集じん負荷が変化することがあります。既設機器の運転範囲を超えると、粉体の搬送や分級が安定しない可能性もあります。後付けを検討する際は、既設設備の処理実績、原料条件、運転データ、設置寸法をまとめ、設備全体で改造が必要かを相談するのが現実的です。
目標粒度の確認では、製品サンプルの粒度分布を測定し、社内規格や顧客要求を満たすかを評価します。測定機器や測定方法は、対象とする粒子径や粉体の性質に応じて選びます。結果を比較する際は、試料の採取方法、分散条件、測定条件をそろえることが大切です。平均粒径だけでなく、粗粒側や微粉側の割合も確認すると、製品用途に合った判断がしやすくなります。
加工テストでは、粒度分布とあわせて処理能力、品温、回収率、運転の安定性も記録します。粉砕条件を強めれば細かくできる場合でも、処理量や消費動力、発熱が変化することがあるためです。製品として必要な品質と、工場で継続して運転できる条件の両方を確認し、採用する設備や運転条件を決めましょう。
粉砕機と分級機を併用すると、粉砕後の粉体から目標に合う粒子を分け、粗粉を再粉砕する工程を構成できます。粒度分布の調整や粗粒管理に役立つ可能性がありますが、実際の効果は原料の性質、装置方式、運転条件によって異なります。
設備を選ぶ際は、目標粒度と粒度分布、原料物性、処理能力を明確にし、別置き構成と一体型の特徴を設備全体で比較しましょう。原料を使った加工テストでは、粒度だけでなく処理量や品温、回収率、保守性も確認することが大切です。導入を検討する場合は、原料情報と目標条件を整理し、粉砕・分級のテストや設備構成についてメーカーへ相談してください。
1961年に国内初となる振動ミルを発表。以来、振動エネルギーを活用した粉砕機・乾燥機の業界を牽引してきました。
設計段階から完全オーダーメイドで行い、その後の製作、試験、配線・配管などの据付施工までワンストップで対応しています。