粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法
【課題】造粒済みの粉体粒子集合体を整粒するサイズの大きいパンペレタイザが不要になり、粉体粒子を短時間に高精度に整粒できる粉体処理ミキサを提供する。
【解決手段】粉体処理ミキサ１は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向に回転するロータユニット３とを備える。ロータユニット３は、回転容器４の中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体の領域内で運動する棒状部材６とを有し、粉体が造粒済みの粒子である場合、回転容器とロータユニットがそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器内の粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒する。
【解決手段】粉体処理ミキサ１は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向に回転するロータユニット３とを備える。ロータユニット３は、回転容器４の中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体の領域内で運動する棒状部材６とを有し、粉体が造粒済みの粒子である場合、回転容器とロータユニットがそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器内の粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方に配置されて回転するロータユニットとを備えて粉体を処理する粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を、混合、混練、造粒、整粒（造粒済みの粒子を丸くして球形にする処理）およびコーティング処理する場合には、従来は、混合、混練および造粒を行う前段工程は１台のミキサ（たとえば、特許文献１）で処理し、造粒済みの粉体粒子を整粒およびコーティングする後段工程はパンペレタイザ（特許文献２、特許文献３）など別の装置を設ける場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２８７号公報
【特許文献２】特開２００８−９５１６７号公報
【特許文献３】特開２０１０−７６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
造粒済みの粉体粒子の集合体を整粒、コーティングするためのパンペレタイザは、粉体処理に時間がかかってしまうという課題があった（たとえば、整粒に１０分以上かかっていた。）。
パンペレタイザは、内部スペースの有効使用体積の割合が小さいので、装置のサイズが大きくなって広い設置場所を必要とし、また、定量原料供給装置を必要とし、さらに、運転開始のスイッチをオンしたのち、安定した整粒、コーティングを行うまでのウオーミングアップに時間がかかるという課題もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力を作用させずに、粉体粒子同士を互いに接触させながらゆっくりとコロコロと転がるように転動させて、各粉体粒子が、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方を行うことができ、また、サイズの大きいパンペレタイザが不要になる粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
また、コーティングのみを行う場合の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングする。
なお、前記回転容器の内方に複数の前記ロータユニットが配置されている場合であってもよい。
また、他の発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換した後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに他の発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
本発明にかかる粉体処理装置は、第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置であって、前記第１の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有しており、この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、前記第２の粉体処理ミキサは、前記第１の粉体処理ミキサで造粒された粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体集合体の領域外に位置しており、前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本配置されているのが好ましい。
また、前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体粒子集合体の領域外に位置しており、前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本配置されているか、または、前記補助中心軸線を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本配置されている場合であってもよい。
上述の目的を達成するため、本発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
他の発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングする。
さらに他の発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換し、その後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに、他の本発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに、他の本発明にかかる粉体処理方法は、第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置で粉体を処理する方法であって、前記第１の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有し、この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２の粉体処理ミキサは、造粒済みの粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有しており、前記第１の粉体処理ミキサの前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、この造粒済みの粉体粒子を前記第２の粉体処理ミキサに移送し、その後、この第２の粉体処理ミキサの前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上述のように構成し、棒状部材は低速で円周運動を行いしかも造粒済みの各粉体粒子に対する接触面積が小さいので、粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力は作用せず、粉体粒子同士が互いに接触しながらゆっくりとコロコロと転がるように転動することになり、各粉体粒子は、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒やコーティングがなされる。
また、造粒済みの粉体粒子集合体をミキサで整粒、コーティングできるので、造粒済みの粉体粒子集合体を整粒やコーティングするためのサイズの大きいパンペレタイザが不要になり、しかも、パンペレタイザと比較して、粉体処理ミキサは回転容器の内部スペースの有効使用体積の割合が大きいので、粉体処理ミキサを小型化できることになり、粉体処理ミキサを備える粉体処理装置全体もコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理する場合の粉体の外形を示す説明図である。
【図２】図２ないし図１６は本発明の第１実施例を説明する図で、図２は粉体処理ミキサの側面図である。
【図３】粉体処理ミキサの正面図で、粉体処理ミキサに第１のロータユニットが取付けられている。
【図４】図３に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す斜視図である。
【図５】図３に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す平面図である。
【図６】図３に示す粉体処理ミキサの動作を示す図である。
【図７】粉体処理ミキサの正面図で、粉体処理ミキサに第２のロータユニットが取付けられている。
【図８】図７に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す斜視図である。
【図９】図７に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す平面図である。
【図１０】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットを示す図である。
【図１１】図７に示す粉体処理ミキサの動作を示す図である。
【図１２】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットの変形例を示す図である。
【図１３】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットの他の変形例を示す図である。
【図１４】図７に示す粉体処理ミキサの変形例を示す平面図である。
【図１５】１台の粉体処理ミキサで粉体を処理する動作を示す正面図である。
【図１６】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７、図１８は、本発明の第２実施例を示す図である。図１７は、１台の粉体処理ミキサに第１のロータユニットと第２のロータユニットの両方を設けて粉体を処理する場合の正面図である。
【図１８】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９、図２０は、本発明の第３実施例を示す図である。図１９は、２台の粉体処理ミキサで粉体を処理する粉体処理装置の正面図である。
【図２０】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】第１実施例についての実験データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理する場合の粉体の外形を示す説明図である。
粉体を処理する場合には、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）にバインダや水などを加えて、このバインダや水を全体に均一に分散させて混合、混練することにより（図１（Ａ））、これを造粒して粉体粒子ｂ1を得る（図１（Ｂ））。
造粒済みの粉体粒子ｂ1の表面はでこぼこしているので、この粉体粒子ｂ1が球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1になるように整粒し（図１（Ｃ））、この整粒したものが処理品すなわち製品になる場合がある。
これにコーティングを行う必要がある場合には、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体に、バインダ、酸化防止剤およびカーボンなどコーティング用原料を加えて全体に均一に分散させることによりコーティングし、粉体粒子ｃ1の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得、これが処理品すなわち製品になる（図１（Ｄ））。
【００１０】
本発明にかかる粉体処理ミキサおよび粉体処理方法の基本となる構成において、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００は、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（たとえば、時計回り方向Ｂ1）に回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（好ましくは、同一方向）に回転するロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
ロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５、５ａ、５ｂと、このヘッド部５、５ａ、５ｂに取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本の棒状部材６とを有している。
粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００において、粉体が造粒済みの粒子ｂ1である場合に、回転容器４とロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
各棒状部材６は、ロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）の中心軸線を中心として３次元の中空円筒を描くように円形に平行移動する運動（すなわち、円周運動）を行う。
なお、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００をコーティングのみに使用する場合、すなわちミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子ｃ1である場合には、回転容器４とロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｃ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｃ1をゆっくりと転動させてコーティングする。
【００１１】
こうして、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００では、回転容器４が低速で回転しながら、棒状部材６も、回転容器４内を、回転容器４と同じ回転方向に低速で円周運動して、棒状部材６が粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力を作用させずに、粉体粒子同士を互いに接触させながらゆっくりとコロコロと転がるように転動させて、各粉体粒子が、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方を行い、また、サイズの大きいパンペレタイザを不要にするという目的が実現される。
【実施例】
【００１２】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図１６を参照して説明する。
図２は粉体処理ミキサ１の側面図、図３は、粉体処理ミキサ１の正面図で、ミキサ１に第１のロータユニット２が取付けられている。図４、図５は、それぞれ図３に示す粉体処理ミキサ１の概略構成を示す斜視図、平面図である。
図６は図３に示す粉体処理ミキサ１の動作を示す図で、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ正面図、平面図である。図７は、粉体処理ミキサ１の正面図で、ミキサ１に第２のロータユニット３が取付けられている。図８、図９は、それぞれ図７に示す粉体処理ミキサ１の概略構成を示す斜視図、平面図である。
図１０は、図７に示す粉体処理ミキサ１の第２のロータユニット３を示す図で、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ平面図、正面図、側面図である。図１１は、図７に示す粉体処理ミキサ１の動作を示す図で、図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ正面図、平面図である。
図１２は、図７に示す粉体処理ミキサ１の変形例にかかる第２のロータユニット３ａのを示す図、図１３は、図７に示す粉体処理ミキサ１の他の変形例にかかる第２のロータユニット３ｂを示す図である。図１４は、変形例にかかる粉体処理ミキサ１ａを示す平面図で、２つの第２のロータユニット３が設けられた場合の概略構成を示しており、図９相当図である。
【００１３】
図２ないし図１４に示す粉体処理ミキサ１、１ａでは、混合、混練および造粒を行うための第１のロータユニット２と、整粒のみ、または整粒に続いてコーティング、または整粒済みの粉体粒子のコーティングのみを行うための第２のロータユニット３、３ａ、３ｂとが、交換可能になっている。
図２ないし図１１に示すように、本実施例にかかる粉体処理ミキサ１は、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（本実施例では、時計回り方向Ｂ1）に低速で回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
【００１４】
粉体処理ミキサ１に取付けられるロータユニットとしては、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３のうち一方のロータユニットを取付けて使用できるようになっている。第１のロータユニット２と第２のロータユニット３が、手動により（または、図示しない自動交換装置により）交換可能に構成されている。ロータユニットは、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行な補助中心軸線ＣＬ2を中心として回転する。
第１のロータユニット２は、その上部が支持され、その下端部は回転容器４の底板７とは離れた状態でフリーになっている。
第１のロータユニット２は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２とを有して、所定方向（本実施例では、反時計回り方向Ｂ2）に高速で回転する。
シャフト１１の下部には、底板７上の粉体を掻き取るための、羽根の一種である２つの掻取り用の羽根２１が、１８０度離れて取付けられている。
各羽根１２、２１は、シャフト１１の中心軸線ＣＬ2を中心とする２次元の円板を描くように、旋回運動する。
【００１５】
第２のロータユニット３は、その上部が支持され、その下端部は底板７とは離れた状態でフリーになっている。
第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、合計６本）の棒状部材６とを有して、所定方向（本実施例では、時計回り方向Ｂ3）に低速で回転する。
【００１６】
ヘッド部５は、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓの外方で且つ上部に位置している。これにより、せっかく造粒された粉体粒子ｂ1にヘッド部５が衝突することがなくなるので、造粒済みの粉体粒子ｂ1がヘッド部５により損傷を受ける恐れがない。
ヘッド部５に取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３の補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本（本実施例では、合計６本）配置されている。
棒状部材６は、直線状の場合を図示しているが所定形状に曲がって形成されていてもよく、また、棒状部材６の断面形状は、円形が好ましいが、楕円形、多角形、その他の所定形状であってもよい。
【００１７】
回転容器４と第２のロータユニット３の両者が同一方向（時計回り方向）または逆方向（反時計回り方向）に低速度で回転し、その結果、円周運動する複数本（６本）の棒状部材６が、造粒済みの粉体粒子ｂ1を、回転容器４内の広い面積にわたって弱い力でゆっくりと撹拌する。
したがって、粉体粒子同士が激しく衝突することはなく、粉体粒子ｂ1、ｃ1は、棒状部材６に押されて互いに接触しながら矢印Ｂ5に示すように複雑な動きをする。このとき、回転している回転容器４内の粉体粒子ｂ1、ｃ1は、棒状部材６の円周運動や混合部材２４（後述する）の存在により、底板７近くの粒子とそれより上部の粒子とが入れ替わりながらダイナミックに移動し、コロコロと転がるように転動して整粒（または、整粒に続いてコーティング、もしくは整粒済みの粉体粒子のコーティングのみ）される。
【００１８】
粉体処理ミキサ１では、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。また、回転容器４自体が回転し且つ第１のロータユニット２が回転容器４とは逆方向に高速で回転するので、複数の羽根１２、２１が粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4の集合体ｆ1に高い分散・衝撃力Ｆ1を与えながら撹拌して、良好に粉体原料を混合および混練し、やがて粉体粒子ｂ1を形成するように造粒する。回転容器４の回転方向と羽根１２、２１の回転方向が逆方向なので、粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4の小さな粉体同士が高速で衝突する機会が増加することになり、大きな粉体粒子ｂ1に成長しやすくなる。
その後、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する。そして、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ所定方向（本実施例では、同一方向）に回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
回転容器４自体が回転し且つ第２のロータユニット３が回転容器４と同一方向に回転するので、造粒済みの粉体粒子ｂ1同士が互いに接触しながら転動して、粉体粒子ｃ1となるように整粒される。回転容器４の回転方向と棒状部材６の回転方向が同一方向なので、粉体粒子ｃ1同士が衝突する機会が少なくなり、粉体粒子ｃ1が損傷を受けにくくなる。
さらに、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にコーティング用の原料を供給し、回転容器４と第２のロータユニット３を、それぞれ所定の回転速度で所定方向（本実施例では、同一方向）に回転させれば、整粒済みの粉体粒子ｃ1は、その表面全体にコーティング層ｄ1が形成された粉体粒子ｅ1となるようにコーティングされる。
【００１９】
回転容器４の中心軸線ＣＬ1は水平面Ｈに対して傾斜しており、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３は中心軸線ＣＬ1と平行に配置される。これにより、回転容器４の内部に収納された粉体の集合体はその自重により下方に移動しようとするので、粉体集合体に上下の動きがでて三次元の移動になり、粉体集合体の全体をより均一に撹拌したり、粉体粒子を転動させることができる。
また、もし回転容器４が高速で回転すると、その内部の粉体集合体は、遠心力により回転容器４の内壁に付着したままで回転して二次元的な動きになってしまうが、回転容器４は低速で回転するので、その内部の粉体集合体は、自重により回転容器４の内壁から離れて下方に移動し、粉体集合体に上下の動きがでて良好な三次元の撹拌、転動になる。
なお、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の補助中心軸線ＣＬ2は、それぞれ水平面Ｈに対して垂直な場合であってもよい。
【００２０】
粉体処理ミキサ１の本体２０には、ケーシング１６が取付けられている。回転容器４は、有底中空円筒状をなしてケーシング１６の内方に配置され、ケーシング１６により回転可能に支持されており、回転容器用駆動モータ１３に駆動されて回転する。
回転容器４の底板７の中央部（または、他の位置）には、処理済みの粉体粒子ｂ1、ｃ1、ｅ1などの集合体を排出するための排出口１４が形成されている。粉体処理ミキサ１の運転中は、排出口１４はカバー１５により閉じられた状態になっている。
カバー１５は、排出口１４を閉じた状態で回転容器４の一部となって回転容器４とともに回転する。
【００２１】
ケーシング１６の上部開口は、蓋部材１７により開閉可能になっている。蓋部材１７は、ミキサ本体２０に取付けられて、矢印Ｂ4に示すように揺動可能になっている。
蓋部材１７には、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３のいずれか一方が取り付けられる。第１のロータユニット２と第２のロータユニット３は、それぞれ蓋部材１７に着脱可能に且つ交換可能に取り付けられる。
すなわち、蓋部材１７に対して、第２のロータユニット３を取外して第１のロータユニット２を取り付けでき（図３）、第１のロータユニット２を取外して第２のロータユニット３を取り付けできる（図７）。
蓋部材１７には、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３を回転駆動するためのロータユニット用駆動モータ２２が取付けられ、蓋部材１７と一体に揺動するようになっている。
蓋部材１７には、粉体原料などを供給するための供給口１８が形成されている。この供給口１８は開いたままでもよいが、運転中は、開閉可能なキャップ１９により閉じられている。
【００２２】
蓋部材１７に第１のロータユニット２が取付けられている場合には、ロータユニット用駆動モータ２２の駆動力は、プーリおよびベルトなどからなる駆動力伝達機構２３を介して第１のロータユニット２のシャフト１１に伝達される。これにより、シャフト１１と羽根１２、２１は、回転容器４と異なる所定の速い回転速度で、矢印Ｂ2に示すように平面視で反時計回り方向に回転する。
回転容器４と第１のロータユニット２の各回転速度は、それぞれの駆動モータ１３，２２により自在に制御されるので、内部の粉体の集合体は最適な状態で撹拌される。
【００２３】
蓋部材１７に第２のロータユニット３が取付けられている場合には、ロータユニット用駆動モータ２２の駆動力は、駆動力伝達機構２３を介して第２のロータユニット３のヘッド部５に伝達される。これにより、ヘッド部５と棒状部材６は、所定の低い回転速度で、矢印Ｂ3に示すように平面視で時計回り方向に回転する。
回転容器４と第２のロータユニット３の各回転速度は、それぞれの駆動モータ１３，２２により自在に制御されるので、内部の粉体粒子は最適な状態でゆっくりと転動する。
【００２４】
回転容器４の内方には、混合部材２４が非回転状態で配置されている。混合部材２４は、蓋部材１７に取付けられて回転容器４に上部開口側から挿入されている。
混合部材２４は、回転容器４の円筒部２８の内周面に近づけて縦方向に延びて配置された第１のスクレーパ２５と、第１のスクレーパ２５から横方向に延び、底板７に近づけて配置された第２のスクレーパ２６と、２つのスクレーパ２５，２６を支持し上端部が蓋部材１７に取付けられた支持部材２７とを有している。
回転容器４内に混合部材２４を配置したので、回転容器４の底板７近くの粒子と上部の粒子とが入れ替わりながらダイナミックに移動する。第１のスクレーパ２５が、回転容器４の円筒部２８の内周面に付着した粉体集合体を掻き取り、第２のスクレーパ２６が、底板７上の粉体集合体を掻き取るので、回転容器４内の粉体集合体は、同じところに留まることなく全体的に常に移動する。
【００２５】
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ第１実施例の変形例にかかる第２のロータユニット３ａの平面図、正面図、側面図である。
第２のロータユニット３ａでは、ヘッド部５ａは、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ外で且つ上方に位置している。これにより、上述の第２のロータユニット３と同じ作用効果を奏する。
ヘッド部５ａに取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３ａの補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本（この例では、３本）配置されている。
その結果、複数本（３本）の棒状部材６が円周運動するとき、補助中心軸線ＣＬ2の周囲のうち全周が棒状部材６に囲まれることなく、周囲のうち他方側が開放しているので、棒状部材６の円周運動の内側で転動する粉体粒子ｂ1、ｃ1が棒状部材６の円周運動の外側に移動しやすくなり、粉体粒子の集合体全体が均一に転動するので好ましい。
また、第２のロータユニット３ａでは、円周運動する複数本（３本）の棒状部材６が、造粒済みの粉体粒子ｂ1を、回転容器４内の広い面積にわたって弱い撹拌力でゆっくりと撹拌する。したがって、多くの粉体粒子同士が互いに接触しながら、粉体粒子ｂ1、ｃ1は、ゆっくりとコロコロと転がるように転動して、整粒されるか、整粒に続いてコーティングされるか、または、整粒済みの粉体粒子のコーティングのみがなされる。
【００２６】
図１３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ第１実施例の他の変形例にかかる第２のロータユニット３ｂの平面図、正面図である。
この第２のロータユニット３ｂでは、ヘッド部５ｂは、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ外で且つ上方に位置している。これにより、上述の第２のロータユニット３と同じ作用効果を奏する。
ヘッド部５ｂに取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３ａの補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本（この例では、６本）配置されている。
この例では、６本の棒状部材６が互い違いに配置されている。すなわち、３本の棒状部材６が、補助中心軸線ＣＬ2を中心として周囲に均等角度（１２０度）で且つ補助中心軸線ＣＬ2に近い同一の距離ｒ1に配置され、この３本の棒状部材６とは別の３本の棒状部材６が、補助中心軸線ＣＬ2を中心として周囲に均等角度（１２０度）で且つ補助中心軸線ＣＬ2から遠い同一の距離ｒ2に配置されている。
その結果、この第２のロータユニット３ｂでは、補助中心軸線ＣＬ2に近い距離ｒ1に配置された３本の棒状部材６の円周運動の軌跡と、補助中心軸線ＣＬ2から遠い距離ｒ2に配置された他の３本の棒状部材６の円周運動の軌跡は異なるので、棒状部材６の円周運動により転動する粉体粒子ｂ1、ｃ1の集合体全体が均一に攪拌される。
なお、第２のロータユニットのヘッド部に取付けられる棒状部材６は、少なくとも１本あればよいので、１本であってもよく、または２本、４本、５本などであってもよい。
【００２７】
図１４は、第１実施例の変形例にかかる粉体処理ミキサ１ａを示す平面図である。
この粉体処理ミキサ１ａでは、回転容器４の内方に複数（この例では、２つ）のロータユニットとしての第２のロータユニット３が配置されている。
粉体処理ミキサ１ａは、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（たとえば、時計回り方向Ｂ1）に回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（たとえば、時計回り方向Ｂ3）に回転する第２のロータユニット３と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した他の位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（たとえば、時計回り方向Ｂ3）に回転する他の第２のロータユニット３とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
各第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、このヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本の棒状部材６とを有している。
粉体処理ミキサ１ａにおいて、粉体が造粒済みの粒子ｂ1である場合に、回転容器４と２つの第２のロータユニット３がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
この粉体処理ミキサ１ａによれば、回転容器４が大容量で、第２のロータユニット３が２つあるので、大量の粉体を処理することができる。
【００２８】
次に、本実施例における粉体処理方法について説明する。
図１５は、１台の粉体処理ミキサ１で粉体を処理する動作を示す正面図である。図１５（Ａ）では第１のロータユニット２で粉体を処理しており、図１５（Ｂ）では第２のロータユニット３で粉体を処理している。図１６は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
この方法は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニット（交換可能な第１のロータユニット２と第２のロータユニット３）とを備えた粉体処理ミキサ１で粉体を処理する方法である。
そして、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する。次いで、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００２９】
粉体処理の手順では、まず最初に、第１のロータユニット２が取付けられた粉体処理ミキサ１に、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを供給口１８から回転容器４内に供給した後、粉体処理ミキサ１の運転を開始する（ステップ１０１）。
回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ１０２）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、粉体処理ミキサ１を停止した後、蓋部材１７を開けて、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する（ステップ１０３）。
【００３０】
蓋部材１７を閉じてケーシング１６にセットした後、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ１０４）。
コーティングを行わない場合には（ステップ１０５）、粉体処理ミキサ１の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ１０６）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ１０５）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。
そして、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ１０７）。
その後、粉体処理ミキサ１の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ１０８）。
【００３１】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例を図１７、図１８を参照して説明する。
図１７は、１台の粉体処理ミキサ１００に第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の両方を設けて粉体を処理する場合の、粉体処理ミキサ１００の正面図、図１８は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
なお、第２実施例、第３実施例において、第１実施例（変形例を含む）と同一または相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００３２】
粉体処理ミキサ１００は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第１の位置Ｐ1にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、逆方向）に回転する第１のロータユニット２と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第２の位置Ｐ2に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、同一方向）に回転する第２のロータユニット３とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
径の大きい有底中空円筒状の回転容器４は、第１実施例のように傾斜して配置されているのが好ましいが、水平であってもよい。
第１のロータユニット２は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２、２１とを有している。
第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、６本）の棒状部材６とを有している。
【００３３】
粉体処理ミキサ１００で粉体処理を行う場合には、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を停止させた状態で、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
なお、ミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子である場合には、第２のロータユニット３でコーティングのみを行なってもよい。
【００３４】
本実施例における粉体処理方法は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第１の位置Ｐ1にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニット２と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第２の位置Ｐ2に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニット３とを備えた粉体処理ミキサ１００で粉体を処理する方法である。
まず初めに、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を停止させた状態で、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００３５】
粉体処理の手順では、まず最初に、粉体処理ミキサ１００に、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを回転容器４内に供給する（ステップ２０１）。
次に、粉体処理ミキサ１００の運転を開始し、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる（ステップ２０２）。
回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ２０３）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、第１のロータユニット２を停止させる。この状態で、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる（ステップ２０４）。
回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ２０５）。
【００３６】
コーティングを行わない場合には（ステップ２０６）、粉体処理ミキサ１００の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ２０７）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ２０６）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。そして、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。
回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ２０８）。
その後、粉体処理ミキサ１００の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ２０９）。
【００３７】
本第２実施例では、粉体処理ミキサ１００に第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の両方が当初から設けられている。したがって、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の交換作業が不要なので粉体処理のための作業の負担が軽減され、また、ロータユニットの交換作業の時間がゼロになるので、粉体処理時間全体が短縮される。
【００３８】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例を図１９、図２０を参照して説明する。
図１９は、２台の粉体処理ミキサ２００、３００で粉体を処理する粉体処理装置４００の正面図、図２０は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【００３９】
粉体処理装置４００は、造粒までの前段の粉体処理を行う第１の粉体処理ミキサ２００と、整粒以降の後段の粉体処理を行う第２の粉体処理ミキサ３００を備え、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
第１の粉体処理ミキサ２００は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する第１の回転容器４と、第１の回転容器４の内方で且つ第１の回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、第１の回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、逆方向）に回転する第１のロータユニット２とを有している。
第１のロータユニット２は、第１の回転容器４の中心軸線ＣＬと平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２、２１とを有している。
第１の回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料ｆ1を撹拌して混合、混練および造粒する。
【００４０】
第２の粉体処理ミキサ３００は、第１の粉体処理ミキサ２００で造粒された粉体粒子の集合体ｆ1を内部に収納して回転する第２の回転容器４と、第２の回転容器４の内方で且つ第２の回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、第２の回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、同一方向）に回転する第２のロータユニット３とを有している。
第２のロータユニット３は、第２の回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ第２の回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、６本）の棒状部材６とを有している。
第２の回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が第２の回転容器４内の粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
なお、ミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子である場合には、第２の粉体処理ミキサ３００のみを運転して、第２のロータユニット３でコーティングのみを行なってもよい。
また、第１の粉体処理ミキサ２００と第２の粉体処理ミキサ３００における有底中空円筒状の各回転容器４は、第１実施例のように傾斜して配置されているのが好ましいが、水平であってもよい。
【００４１】
第１の粉体処理ミキサ２００と第２の粉体処理ミキサ３００を備える粉体処理装置４００で粉体を処理する方法において、まず初めに、第１の粉体処理ミキサ２００の第１の回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。その後、造粒済みの粉体粒子を、矢印Ｇに示すように、第２の粉体処理ミキサ３００に手動または自動的に移送する。
その後、第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が第２の回転容器４内の粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００４２】
粉体処理の手順では、まず最初に、第１の粉体処理ミキサ２００を使用し、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを第１の回転容器４内に供給する（ステップ３０１）。
次いで、第１の粉体処理ミキサ２００の運転を開始し、第１の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる。第１の回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ３０２）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、第１のロータユニット２を停止させ、第１の粉体処理ミキサ２００の運転を停止する（ステップ３０３）。
【００４３】
第１の粉体処理ミキサ２００のカバー１５を開けて、造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体を排出口１４から排出したのち、矢印Ｇに示すように移送して、第２の粉体処理ミキサ３００に供給する。そして、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を開始する（ステップ３０４）。なお、第１の粉体処理ミキサ２００で造粒された粉体粒子ｂ1の集合体の排出、移送、供給は、手作業で行なってもよいが、自動的に行えば、作業の負担が軽減され、時間も短縮するので好ましい。
第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。第２の回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、第２の回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ３０５）。
【００４４】
コーティングを行わない場合には（ステップ３０６）、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ３０７）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ３０６）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。そして、第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。第２の回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、第２の回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ３０８）。
その後、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ３０９）。
【００４５】
粉体処理装置４００は、造粒までの前段の粉体処理を行う第１の粉体処理ミキサ２００と、整粒以降の後段の粉体処理を行う第２の粉体処理ミキサ３００の両方を備えている。したがって、第１実施例と比較して、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の交換作業が不要なので装置の自動化が容易であり、また、粉体処理の自由度が向上する。
【００４６】
（実験例）
図２１は、第１実施例についての実験データを示す図である。実験では、図１ないし図１０に示す第１実施例にかかる粉体処理ミキサ１を使用して粉体を処理した。
この実験の条件などは下記のとおりである。
ｏ回転容器４の内径：７５０ｍｍ
ｏ回転容器４の有効容量：０．０７５ｍ３
ｏ第１のロータユニット２の羽根１２の外周径：３５０ｍｍ
ｏ第２のロータユニット３の棒状部材６：６本
ｏ第２のロータユニット３のロータ径（外周径）：２４０ｍｍ
ｏ処理原料およびその重量（供給量）：
ｍ1；鉄鉱石粉（平均径:１００μｍ、嵩密度:約１.５ｋｇ／リットル、含水率:約１％）、３８．０ｋｇ
ｍ2；石炭灰、９．５ｋｇ
ｍ3；生石灰、２．５ｋｇ
ｍ4；ドロマイト、０．８ｋｇ
ｍ5；バインダ（ポバール３％水溶液）、１．７ｋｇ
ｍ6；酸化防止剤、０．８ｋｇ
ｍ7；カーボン、１．５ｋｇ
水；７．２ｋｇ
【００４７】
図２１の実験データに示すように、粉体処理ミキサ１で粉体処理することにより、高精度な球形をなす整粒済みの粉体粒子ｃ1が得られ、また、さらにこの粉体粒子ｃ1をコーティングすることにより、高精度な球形のコーティング済み粉体粒子ｅ1が得られた。
粉体処理ミキサ１に粉体原料を投入し、運転を開始したのち、混合、混練および造粒の処理時間が約１０分、その後の整粒の処理時間が約１分、コーティング処理の時間が約１５秒であり、整粒とコーティングの各処理を短時間で実行できることが分かる。
これに対して、従来のパンペレタイザは、造粒済みの粉体粒子の整粒や、整粒済みの粉体粒子のコーティングに、それぞれ１０分以上かかっていた。
【００４８】
第１実施例ないし第３実施例に示すように、ロータユニット３、３ａ、３ｂの棒状部材６は粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で低速で円周運動を行いしかも造粒済みの各粉体粒子ｂ1に対する接触面積が小さいので、粉体粒子の集合体ｆ1に剪断力や強い撹拌力は作用せず、粉体粒子ｂ1同士が互いに接触しながらゆっくりとコロコロと転がるように転動する。その結果、各粉体粒子ｂ1は、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方がなされる。
棒状部材６が、回転容器４の底板７の近傍まで延びて粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で円周運動するので、底板７近くの粉体も滞留することなく転動する。
また、造粒済みの粉体粒子集合体ｆ1を粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００で整粒、コーティングできるので、造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体を整粒したり、整粒済みの粉体粒子ｃ1をコーティングしたりするためのサイズの大きいパンペレタイザが不要になる。しかも、パンペレタイザと比較して、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００は回転容器４の内部スペースの有効使用体積の割合が大きいので、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００を小型化できることになり、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００を備える粉体処理装置の全体がコンパクトになる。
【００４９】
以上、本発明の実施例（変形例を含む。以下同じ）を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明にかかる粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法は、粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理するためのミキサ、粉体処理装置やこれらを使用した粉体処理方法に適用して、粉体処理することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ 粉体処理ミキサ
２ 第１のロータユニット（ロータユニット）
３、３ａ、３ｂ 第２のロータユニット（ロータユニット）
４ 回転容器
５、５ａ、５ｂ ヘッド部
６ 棒状部材
７ 底板
１１ シャフト
１２ 羽根
２１ 掻取り用の羽根（羽根）
１００ 粉体処理ミキサ
２００ 第１の粉体処理ミキサ
３００ 第２の粉体処理ミキサ（粉体処理ミキサ）
４００ 粉体処理装置
ｂ1 造粒済みの粉体粒子
ｃ1 整粒済みの粉体粒子
ＣＬ1 中心軸線
ＣＬ2 補助中心軸線
ｆ1 粉体の集合体
Ｐ1 第１の位置
Ｐ2 第２の位置
Ｓ 領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方に配置されて回転するロータユニットとを備えて粉体を処理する粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体を、混合、混練、造粒、整粒（造粒済みの粒子を丸くして球形にする処理）およびコーティング処理する場合には、従来は、混合、混練および造粒を行う前段工程は１台のミキサ（たとえば、特許文献１）で処理し、造粒済みの粉体粒子を整粒およびコーティングする後段工程はパンペレタイザ（特許文献２、特許文献３）など別の装置を設ける場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１２８７号公報
【特許文献２】特開２００８−９５１６７号公報
【特許文献３】特開２０１０−７６２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
造粒済みの粉体粒子の集合体を整粒、コーティングするためのパンペレタイザは、粉体処理に時間がかかってしまうという課題があった（たとえば、整粒に１０分以上かかっていた。）。
パンペレタイザは、内部スペースの有効使用体積の割合が小さいので、装置のサイズが大きくなって広い設置場所を必要とし、また、定量原料供給装置を必要とし、さらに、運転開始のスイッチをオンしたのち、安定した整粒、コーティングを行うまでのウオーミングアップに時間がかかるという課題もあった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力を作用させずに、粉体粒子同士を互いに接触させながらゆっくりとコロコロと転がるように転動させて、各粉体粒子が、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方を行うことができ、また、サイズの大きいパンペレタイザが不要になる粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
また、コーティングのみを行う場合の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングする。
なお、前記回転容器の内方に複数の前記ロータユニットが配置されている場合であってもよい。
また、他の発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、このロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換した後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに他の発明にかかる粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
本発明にかかる粉体処理装置は、第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置であって、前記第１の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有しており、この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、前記第２の粉体処理ミキサは、前記第１の粉体処理ミキサで造粒された粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体集合体の領域外に位置しており、前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本配置されているのが好ましい。
また、前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体粒子集合体の領域外に位置しており、前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本配置されているか、または、前記補助中心軸線を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本配置されている場合であってもよい。
上述の目的を達成するため、本発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
他の発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングする。
さらに他の発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記ロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換し、その後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに、他の本発明にかかる粉体処理方法は、粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
さらに、他の本発明にかかる粉体処理方法は、第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置で粉体を処理する方法であって、前記第１の粉体処理ミキサは、粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有し、この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、前記第２の粉体処理ミキサは、造粒済みの粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有しており、前記第１の粉体処理ミキサの前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、その後、この造粒済みの粉体粒子を前記第２の粉体処理ミキサに移送し、その後、この第２の粉体処理ミキサの前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上述のように構成し、棒状部材は低速で円周運動を行いしかも造粒済みの各粉体粒子に対する接触面積が小さいので、粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力は作用せず、粉体粒子同士が互いに接触しながらゆっくりとコロコロと転がるように転動することになり、各粉体粒子は、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒やコーティングがなされる。
また、造粒済みの粉体粒子集合体をミキサで整粒、コーティングできるので、造粒済みの粉体粒子集合体を整粒やコーティングするためのサイズの大きいパンペレタイザが不要になり、しかも、パンペレタイザと比較して、粉体処理ミキサは回転容器の内部スペースの有効使用体積の割合が大きいので、粉体処理ミキサを小型化できることになり、粉体処理ミキサを備える粉体処理装置全体もコンパクトになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理する場合の粉体の外形を示す説明図である。
【図２】図２ないし図１６は本発明の第１実施例を説明する図で、図２は粉体処理ミキサの側面図である。
【図３】粉体処理ミキサの正面図で、粉体処理ミキサに第１のロータユニットが取付けられている。
【図４】図３に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す斜視図である。
【図５】図３に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す平面図である。
【図６】図３に示す粉体処理ミキサの動作を示す図である。
【図７】粉体処理ミキサの正面図で、粉体処理ミキサに第２のロータユニットが取付けられている。
【図８】図７に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す斜視図である。
【図９】図７に示す粉体処理ミキサの概略構成を示す平面図である。
【図１０】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットを示す図である。
【図１１】図７に示す粉体処理ミキサの動作を示す図である。
【図１２】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットの変形例を示す図である。
【図１３】図７に示す粉体処理ミキサの第２のロータユニットの他の変形例を示す図である。
【図１４】図７に示す粉体処理ミキサの変形例を示す平面図である。
【図１５】１台の粉体処理ミキサで粉体を処理する動作を示す正面図である。
【図１６】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７、図１８は、本発明の第２実施例を示す図である。図１７は、１台の粉体処理ミキサに第１のロータユニットと第２のロータユニットの両方を設けて粉体を処理する場合の正面図である。
【図１８】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１９、図２０は、本発明の第３実施例を示す図である。図１９は、２台の粉体処理ミキサで粉体を処理する粉体処理装置の正面図である。
【図２０】粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】第１実施例についての実験データを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理する場合の粉体の外形を示す説明図である。
粉体を処理する場合には、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）にバインダや水などを加えて、このバインダや水を全体に均一に分散させて混合、混練することにより（図１（Ａ））、これを造粒して粉体粒子ｂ1を得る（図１（Ｂ））。
造粒済みの粉体粒子ｂ1の表面はでこぼこしているので、この粉体粒子ｂ1が球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1になるように整粒し（図１（Ｃ））、この整粒したものが処理品すなわち製品になる場合がある。
これにコーティングを行う必要がある場合には、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体に、バインダ、酸化防止剤およびカーボンなどコーティング用原料を加えて全体に均一に分散させることによりコーティングし、粉体粒子ｃ1の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得、これが処理品すなわち製品になる（図１（Ｄ））。
【００１０】
本発明にかかる粉体処理ミキサおよび粉体処理方法の基本となる構成において、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００は、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（たとえば、時計回り方向Ｂ1）に回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（好ましくは、同一方向）に回転するロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
ロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５、５ａ、５ｂと、このヘッド部５、５ａ、５ｂに取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本の棒状部材６とを有している。
粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００において、粉体が造粒済みの粒子ｂ1である場合に、回転容器４とロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
各棒状部材６は、ロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）の中心軸線を中心として３次元の中空円筒を描くように円形に平行移動する運動（すなわち、円周運動）を行う。
なお、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００をコーティングのみに使用する場合、すなわちミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子ｃ1である場合には、回転容器４とロータユニット（第２のロータユニット３、３ａ、３ｂ）がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｃ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｃ1をゆっくりと転動させてコーティングする。
【００１１】
こうして、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００では、回転容器４が低速で回転しながら、棒状部材６も、回転容器４内を、回転容器４と同じ回転方向に低速で円周運動して、棒状部材６が粉体粒子の集合体に剪断力や強い撹拌力を作用させずに、粉体粒子同士を互いに接触させながらゆっくりとコロコロと転がるように転動させて、各粉体粒子が、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方を行い、また、サイズの大きいパンペレタイザを不要にするという目的が実現される。
【実施例】
【００１２】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図１６を参照して説明する。
図２は粉体処理ミキサ１の側面図、図３は、粉体処理ミキサ１の正面図で、ミキサ１に第１のロータユニット２が取付けられている。図４、図５は、それぞれ図３に示す粉体処理ミキサ１の概略構成を示す斜視図、平面図である。
図６は図３に示す粉体処理ミキサ１の動作を示す図で、図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ正面図、平面図である。図７は、粉体処理ミキサ１の正面図で、ミキサ１に第２のロータユニット３が取付けられている。図８、図９は、それぞれ図７に示す粉体処理ミキサ１の概略構成を示す斜視図、平面図である。
図１０は、図７に示す粉体処理ミキサ１の第２のロータユニット３を示す図で、図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ平面図、正面図、側面図である。図１１は、図７に示す粉体処理ミキサ１の動作を示す図で、図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ正面図、平面図である。
図１２は、図７に示す粉体処理ミキサ１の変形例にかかる第２のロータユニット３ａのを示す図、図１３は、図７に示す粉体処理ミキサ１の他の変形例にかかる第２のロータユニット３ｂを示す図である。図１４は、変形例にかかる粉体処理ミキサ１ａを示す平面図で、２つの第２のロータユニット３が設けられた場合の概略構成を示しており、図９相当図である。
【００１３】
図２ないし図１４に示す粉体処理ミキサ１、１ａでは、混合、混練および造粒を行うための第１のロータユニット２と、整粒のみ、または整粒に続いてコーティング、または整粒済みの粉体粒子のコーティングのみを行うための第２のロータユニット３、３ａ、３ｂとが、交換可能になっている。
図２ないし図１１に示すように、本実施例にかかる粉体処理ミキサ１は、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（本実施例では、時計回り方向Ｂ1）に低速で回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
【００１４】
粉体処理ミキサ１に取付けられるロータユニットとしては、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３のうち一方のロータユニットを取付けて使用できるようになっている。第１のロータユニット２と第２のロータユニット３が、手動により（または、図示しない自動交換装置により）交換可能に構成されている。ロータユニットは、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行な補助中心軸線ＣＬ2を中心として回転する。
第１のロータユニット２は、その上部が支持され、その下端部は回転容器４の底板７とは離れた状態でフリーになっている。
第１のロータユニット２は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２とを有して、所定方向（本実施例では、反時計回り方向Ｂ2）に高速で回転する。
シャフト１１の下部には、底板７上の粉体を掻き取るための、羽根の一種である２つの掻取り用の羽根２１が、１８０度離れて取付けられている。
各羽根１２、２１は、シャフト１１の中心軸線ＣＬ2を中心とする２次元の円板を描くように、旋回運動する。
【００１５】
第２のロータユニット３は、その上部が支持され、その下端部は底板７とは離れた状態でフリーになっている。
第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、合計６本）の棒状部材６とを有して、所定方向（本実施例では、時計回り方向Ｂ3）に低速で回転する。
【００１６】
ヘッド部５は、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓの外方で且つ上部に位置している。これにより、せっかく造粒された粉体粒子ｂ1にヘッド部５が衝突することがなくなるので、造粒済みの粉体粒子ｂ1がヘッド部５により損傷を受ける恐れがない。
ヘッド部５に取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３の補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本（本実施例では、合計６本）配置されている。
棒状部材６は、直線状の場合を図示しているが所定形状に曲がって形成されていてもよく、また、棒状部材６の断面形状は、円形が好ましいが、楕円形、多角形、その他の所定形状であってもよい。
【００１７】
回転容器４と第２のロータユニット３の両者が同一方向（時計回り方向）または逆方向（反時計回り方向）に低速度で回転し、その結果、円周運動する複数本（６本）の棒状部材６が、造粒済みの粉体粒子ｂ1を、回転容器４内の広い面積にわたって弱い力でゆっくりと撹拌する。
したがって、粉体粒子同士が激しく衝突することはなく、粉体粒子ｂ1、ｃ1は、棒状部材６に押されて互いに接触しながら矢印Ｂ5に示すように複雑な動きをする。このとき、回転している回転容器４内の粉体粒子ｂ1、ｃ1は、棒状部材６の円周運動や混合部材２４（後述する）の存在により、底板７近くの粒子とそれより上部の粒子とが入れ替わりながらダイナミックに移動し、コロコロと転がるように転動して整粒（または、整粒に続いてコーティング、もしくは整粒済みの粉体粒子のコーティングのみ）される。
【００１８】
粉体処理ミキサ１では、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。また、回転容器４自体が回転し且つ第１のロータユニット２が回転容器４とは逆方向に高速で回転するので、複数の羽根１２、２１が粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4の集合体ｆ1に高い分散・衝撃力Ｆ1を与えながら撹拌して、良好に粉体原料を混合および混練し、やがて粉体粒子ｂ1を形成するように造粒する。回転容器４の回転方向と羽根１２、２１の回転方向が逆方向なので、粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4の小さな粉体同士が高速で衝突する機会が増加することになり、大きな粉体粒子ｂ1に成長しやすくなる。
その後、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する。そして、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ所定方向（本実施例では、同一方向）に回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
回転容器４自体が回転し且つ第２のロータユニット３が回転容器４と同一方向に回転するので、造粒済みの粉体粒子ｂ1同士が互いに接触しながら転動して、粉体粒子ｃ1となるように整粒される。回転容器４の回転方向と棒状部材６の回転方向が同一方向なので、粉体粒子ｃ1同士が衝突する機会が少なくなり、粉体粒子ｃ1が損傷を受けにくくなる。
さらに、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にコーティング用の原料を供給し、回転容器４と第２のロータユニット３を、それぞれ所定の回転速度で所定方向（本実施例では、同一方向）に回転させれば、整粒済みの粉体粒子ｃ1は、その表面全体にコーティング層ｄ1が形成された粉体粒子ｅ1となるようにコーティングされる。
【００１９】
回転容器４の中心軸線ＣＬ1は水平面Ｈに対して傾斜しており、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３は中心軸線ＣＬ1と平行に配置される。これにより、回転容器４の内部に収納された粉体の集合体はその自重により下方に移動しようとするので、粉体集合体に上下の動きがでて三次元の移動になり、粉体集合体の全体をより均一に撹拌したり、粉体粒子を転動させることができる。
また、もし回転容器４が高速で回転すると、その内部の粉体集合体は、遠心力により回転容器４の内壁に付着したままで回転して二次元的な動きになってしまうが、回転容器４は低速で回転するので、その内部の粉体集合体は、自重により回転容器４の内壁から離れて下方に移動し、粉体集合体に上下の動きがでて良好な三次元の撹拌、転動になる。
なお、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の補助中心軸線ＣＬ2は、それぞれ水平面Ｈに対して垂直な場合であってもよい。
【００２０】
粉体処理ミキサ１の本体２０には、ケーシング１６が取付けられている。回転容器４は、有底中空円筒状をなしてケーシング１６の内方に配置され、ケーシング１６により回転可能に支持されており、回転容器用駆動モータ１３に駆動されて回転する。
回転容器４の底板７の中央部（または、他の位置）には、処理済みの粉体粒子ｂ1、ｃ1、ｅ1などの集合体を排出するための排出口１４が形成されている。粉体処理ミキサ１の運転中は、排出口１４はカバー１５により閉じられた状態になっている。
カバー１５は、排出口１４を閉じた状態で回転容器４の一部となって回転容器４とともに回転する。
【００２１】
ケーシング１６の上部開口は、蓋部材１７により開閉可能になっている。蓋部材１７は、ミキサ本体２０に取付けられて、矢印Ｂ4に示すように揺動可能になっている。
蓋部材１７には、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３のいずれか一方が取り付けられる。第１のロータユニット２と第２のロータユニット３は、それぞれ蓋部材１７に着脱可能に且つ交換可能に取り付けられる。
すなわち、蓋部材１７に対して、第２のロータユニット３を取外して第１のロータユニット２を取り付けでき（図３）、第１のロータユニット２を取外して第２のロータユニット３を取り付けできる（図７）。
蓋部材１７には、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３を回転駆動するためのロータユニット用駆動モータ２２が取付けられ、蓋部材１７と一体に揺動するようになっている。
蓋部材１７には、粉体原料などを供給するための供給口１８が形成されている。この供給口１８は開いたままでもよいが、運転中は、開閉可能なキャップ１９により閉じられている。
【００２２】
蓋部材１７に第１のロータユニット２が取付けられている場合には、ロータユニット用駆動モータ２２の駆動力は、プーリおよびベルトなどからなる駆動力伝達機構２３を介して第１のロータユニット２のシャフト１１に伝達される。これにより、シャフト１１と羽根１２、２１は、回転容器４と異なる所定の速い回転速度で、矢印Ｂ2に示すように平面視で反時計回り方向に回転する。
回転容器４と第１のロータユニット２の各回転速度は、それぞれの駆動モータ１３，２２により自在に制御されるので、内部の粉体の集合体は最適な状態で撹拌される。
【００２３】
蓋部材１７に第２のロータユニット３が取付けられている場合には、ロータユニット用駆動モータ２２の駆動力は、駆動力伝達機構２３を介して第２のロータユニット３のヘッド部５に伝達される。これにより、ヘッド部５と棒状部材６は、所定の低い回転速度で、矢印Ｂ3に示すように平面視で時計回り方向に回転する。
回転容器４と第２のロータユニット３の各回転速度は、それぞれの駆動モータ１３，２２により自在に制御されるので、内部の粉体粒子は最適な状態でゆっくりと転動する。
【００２４】
回転容器４の内方には、混合部材２４が非回転状態で配置されている。混合部材２４は、蓋部材１７に取付けられて回転容器４に上部開口側から挿入されている。
混合部材２４は、回転容器４の円筒部２８の内周面に近づけて縦方向に延びて配置された第１のスクレーパ２５と、第１のスクレーパ２５から横方向に延び、底板７に近づけて配置された第２のスクレーパ２６と、２つのスクレーパ２５，２６を支持し上端部が蓋部材１７に取付けられた支持部材２７とを有している。
回転容器４内に混合部材２４を配置したので、回転容器４の底板７近くの粒子と上部の粒子とが入れ替わりながらダイナミックに移動する。第１のスクレーパ２５が、回転容器４の円筒部２８の内周面に付着した粉体集合体を掻き取り、第２のスクレーパ２６が、底板７上の粉体集合体を掻き取るので、回転容器４内の粉体集合体は、同じところに留まることなく全体的に常に移動する。
【００２５】
図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、それぞれ第１実施例の変形例にかかる第２のロータユニット３ａの平面図、正面図、側面図である。
第２のロータユニット３ａでは、ヘッド部５ａは、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ外で且つ上方に位置している。これにより、上述の第２のロータユニット３と同じ作用効果を奏する。
ヘッド部５ａに取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３ａの補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本（この例では、３本）配置されている。
その結果、複数本（３本）の棒状部材６が円周運動するとき、補助中心軸線ＣＬ2の周囲のうち全周が棒状部材６に囲まれることなく、周囲のうち他方側が開放しているので、棒状部材６の円周運動の内側で転動する粉体粒子ｂ1、ｃ1が棒状部材６の円周運動の外側に移動しやすくなり、粉体粒子の集合体全体が均一に転動するので好ましい。
また、第２のロータユニット３ａでは、円周運動する複数本（３本）の棒状部材６が、造粒済みの粉体粒子ｂ1を、回転容器４内の広い面積にわたって弱い撹拌力でゆっくりと撹拌する。したがって、多くの粉体粒子同士が互いに接触しながら、粉体粒子ｂ1、ｃ1は、ゆっくりとコロコロと転がるように転動して、整粒されるか、整粒に続いてコーティングされるか、または、整粒済みの粉体粒子のコーティングのみがなされる。
【００２６】
図１３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ第１実施例の他の変形例にかかる第２のロータユニット３ｂの平面図、正面図である。
この第２のロータユニット３ｂでは、ヘッド部５ｂは、粉体粒子ｂ1に直接接触しないように、常時、粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ外で且つ上方に位置している。これにより、上述の第２のロータユニット３と同じ作用効果を奏する。
ヘッド部５ｂに取付けられている棒状部材６は、第２のロータユニット３ａの補助中心軸線ＣＬ2を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本（この例では、６本）配置されている。
この例では、６本の棒状部材６が互い違いに配置されている。すなわち、３本の棒状部材６が、補助中心軸線ＣＬ2を中心として周囲に均等角度（１２０度）で且つ補助中心軸線ＣＬ2に近い同一の距離ｒ1に配置され、この３本の棒状部材６とは別の３本の棒状部材６が、補助中心軸線ＣＬ2を中心として周囲に均等角度（１２０度）で且つ補助中心軸線ＣＬ2から遠い同一の距離ｒ2に配置されている。
その結果、この第２のロータユニット３ｂでは、補助中心軸線ＣＬ2に近い距離ｒ1に配置された３本の棒状部材６の円周運動の軌跡と、補助中心軸線ＣＬ2から遠い距離ｒ2に配置された他の３本の棒状部材６の円周運動の軌跡は異なるので、棒状部材６の円周運動により転動する粉体粒子ｂ1、ｃ1の集合体全体が均一に攪拌される。
なお、第２のロータユニットのヘッド部に取付けられる棒状部材６は、少なくとも１本あればよいので、１本であってもよく、または２本、４本、５本などであってもよい。
【００２７】
図１４は、第１実施例の変形例にかかる粉体処理ミキサ１ａを示す平面図である。
この粉体処理ミキサ１ａでは、回転容器４の内方に複数（この例では、２つ）のロータユニットとしての第２のロータユニット３が配置されている。
粉体処理ミキサ１ａは、粉体の集合体を内部に収納して所定方向（たとえば、時計回り方向Ｂ1）に回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（たとえば、時計回り方向Ｂ3）に回転する第２のロータユニット３と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した他の位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（たとえば、時計回り方向Ｂ3）に回転する他の第２のロータユニット３とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
各第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、このヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本の棒状部材６とを有している。
粉体処理ミキサ１ａにおいて、粉体が造粒済みの粒子ｂ1である場合に、回転容器４と２つの第２のロータユニット３がそれぞれ回転して、棒状部材６が回転容器４内の粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
この粉体処理ミキサ１ａによれば、回転容器４が大容量で、第２のロータユニット３が２つあるので、大量の粉体を処理することができる。
【００２８】
次に、本実施例における粉体処理方法について説明する。
図１５は、１台の粉体処理ミキサ１で粉体を処理する動作を示す正面図である。図１５（Ａ）では第１のロータユニット２で粉体を処理しており、図１５（Ｂ）では第２のロータユニット３で粉体を処理している。図１６は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
この方法は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニット（交換可能な第１のロータユニット２と第２のロータユニット３）とを備えた粉体処理ミキサ１で粉体を処理する方法である。
そして、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する。次いで、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００２９】
粉体処理の手順では、まず最初に、第１のロータユニット２が取付けられた粉体処理ミキサ１に、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを供給口１８から回転容器４内に供給した後、粉体処理ミキサ１の運転を開始する（ステップ１０１）。
回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ１０２）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、粉体処理ミキサ１を停止した後、蓋部材１７を開けて、第１のロータユニット２を第２のロータユニット３に交換する（ステップ１０３）。
【００３０】
蓋部材１７を閉じてケーシング１６にセットした後、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ１０４）。
コーティングを行わない場合には（ステップ１０５）、粉体処理ミキサ１の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ１０６）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ１０５）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。
そして、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ１０７）。
その後、粉体処理ミキサ１の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ１０８）。
【００３１】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例を図１７、図１８を参照して説明する。
図１７は、１台の粉体処理ミキサ１００に第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の両方を設けて粉体を処理する場合の、粉体処理ミキサ１００の正面図、図１８は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
なお、第２実施例、第３実施例において、第１実施例（変形例を含む）と同一または相当部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００３２】
粉体処理ミキサ１００は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第１の位置Ｐ1にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、逆方向）に回転する第１のロータユニット２と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第２の位置Ｐ2に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、同一方向）に回転する第２のロータユニット３とを備え、所定量の粉体の集合体が回転容器４に収納された状態で、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
径の大きい有底中空円筒状の回転容器４は、第１実施例のように傾斜して配置されているのが好ましいが、水平であってもよい。
第１のロータユニット２は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２、２１とを有している。
第２のロータユニット３は、回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、６本）の棒状部材６とを有している。
【００３３】
粉体処理ミキサ１００で粉体処理を行う場合には、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を停止させた状態で、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
なお、ミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子である場合には、第２のロータユニット３でコーティングのみを行なってもよい。
【００３４】
本実施例における粉体処理方法は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する回転容器４と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第１の位置Ｐ1にこの中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニット２と、回転容器４の内方で且つ回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した第２の位置Ｐ2に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニット３とを備えた粉体処理ミキサ１００で粉体を処理する方法である。
まず初めに、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。
その後、第１のロータユニット２を停止させた状態で、回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が回転容器４内の造粒済みの粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００３５】
粉体処理の手順では、まず最初に、粉体処理ミキサ１００に、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを回転容器４内に供給する（ステップ２０１）。
次に、粉体処理ミキサ１００の運転を開始し、第２のロータユニット３を停止させた状態で、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる（ステップ２０２）。
回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ２０３）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、第１のロータユニット２を停止させる。この状態で、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる（ステップ２０４）。
回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ２０５）。
【００３６】
コーティングを行わない場合には（ステップ２０６）、粉体処理ミキサ１００の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ２０７）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ２０６）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。そして、回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。
回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ２０８）。
その後、粉体処理ミキサ１００の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ２０９）。
【００３７】
本第２実施例では、粉体処理ミキサ１００に第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の両方が当初から設けられている。したがって、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の交換作業が不要なので粉体処理のための作業の負担が軽減され、また、ロータユニットの交換作業の時間がゼロになるので、粉体処理時間全体が短縮される。
【００３８】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例を図１９、図２０を参照して説明する。
図１９は、２台の粉体処理ミキサ２００、３００で粉体を処理する粉体処理装置４００の正面図、図２０は粉体処理の手順を示すフローチャートである。
【００３９】
粉体処理装置４００は、造粒までの前段の粉体処理を行う第１の粉体処理ミキサ２００と、整粒以降の後段の粉体処理を行う第２の粉体処理ミキサ３００を備え、所定時間バッチ運転（または、連続運転）される。
第１の粉体処理ミキサ２００は、粉体の集合体ｆ1を内部に収納して回転する第１の回転容器４と、第１の回転容器４の内方で且つ第１の回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、第１の回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、逆方向）に回転する第１のロータユニット２とを有している。
第１のロータユニット２は、第１の回転容器４の中心軸線ＣＬと平行に配置されて回転駆動されるシャフト１１と、シャフト１１の周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根１２、２１とを有している。
第１の回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料ｆ1を撹拌して混合、混練および造粒する。
【００４０】
第２の粉体処理ミキサ３００は、第１の粉体処理ミキサ２００で造粒された粉体粒子の集合体ｆ1を内部に収納して回転する第２の回転容器４と、第２の回転容器４の内方で且つ第２の回転容器４の中心軸線ＣＬ1より偏心した位置に中心軸線ＣＬ1と平行に配置され、第２の回転容器４の回転方向と同一方向または逆方向（本実施例では、同一方向）に回転する第２のロータユニット３とを有している。
第２のロータユニット３は、第２の回転容器４の中心軸線ＣＬ1と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部５と、ヘッド部５に取付けられ第２の回転容器４の底板７の近傍まで延びて、粉体粒子の集合体ｆ1の領域Ｓ内で運動する少なくとも１本（本実施例では、６本）の棒状部材６とを有している。
第２の回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が第２の回転容器４内の粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
なお、ミキサに供給される粉体が整粒済みの粒子である場合には、第２の粉体処理ミキサ３００のみを運転して、第２のロータユニット３でコーティングのみを行なってもよい。
また、第１の粉体処理ミキサ２００と第２の粉体処理ミキサ３００における有底中空円筒状の各回転容器４は、第１実施例のように傾斜して配置されているのが好ましいが、水平であってもよい。
【００４１】
第１の粉体処理ミキサ２００と第２の粉体処理ミキサ３００を備える粉体処理装置４００で粉体を処理する方法において、まず初めに、第１の粉体処理ミキサ２００の第１の回転容器４と第１のロータユニット２をそれぞれ回転させて、羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒する。その後、造粒済みの粉体粒子を、矢印Ｇに示すように、第２の粉体処理ミキサ３００に手動または自動的に移送する。
その後、第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４と第２のロータユニット３をそれぞれ回転させて、棒状部材６が第２の回転容器４内の粉体粒子集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行う。
【００４２】
粉体処理の手順では、まず最初に、第１の粉体処理ミキサ２００を使用し、サイズや形状が不揃いの粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4（たとえば、鉄鉱石粉、石炭灰、生石灰、ドロマイト）とバインダや水などを第１の回転容器４内に供給する（ステップ３０１）。
次いで、第１の粉体処理ミキサ２００の運転を開始し、第１の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第１のロータユニット２を高速で反時計回り方向に回転させる。第１の回転容器４が回転しながら、第１のロータユニット２の羽根１２、２１が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して、バインダや水を全体に均一に分散させる。こうして、第１のロータユニット２で粉体原料ａ1、ａ2、ａ3、ａ4を混合、混練することにより、表面がでこぼこした粉体粒子ｂ1が形成されるように造粒する（ステップ３０２）。
この造粒の結果、粉体集合体ｆ1が所定形状の粉体粒子ｂ1になったら、第１のロータユニット２を停止させ、第１の粉体処理ミキサ２００の運転を停止する（ステップ３０３）。
【００４３】
第１の粉体処理ミキサ２００のカバー１５を開けて、造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体を排出口１４から排出したのち、矢印Ｇに示すように移送して、第２の粉体処理ミキサ３００に供給する。そして、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を開始する（ステップ３０４）。なお、第１の粉体処理ミキサ２００で造粒された粉体粒子ｂ1の集合体の排出、移送、供給は、手作業で行なってもよいが、自動的に行えば、作業の負担が軽減され、時間も短縮するので好ましい。
第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。第２の回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、第２の回転容器４内の造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動することにより、各粉体粒子ｂ1をゆっくりと転動させて整粒を行い、その結果、球形またはそれに近い形状の粉体粒子ｃ1が得られる（ステップ３０５）。
【００４４】
コーティングを行わない場合には（ステップ３０６）、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を停止し、カバー１５を開けて、整粒された粉体粒子ｃ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ３０７）。
整粒に続いてコーティングを行う場合には（ステップ３０６）、整粒済みの粉体粒子ｃ1の集合体にバインダ、酸化防止剤、カーボンなどコーティング用原料を加える。そして、第２の粉体処理ミキサ３００の第２の回転容器４を低速で時計回り方向に回転させ、第２のロータユニット３を低速で時計回り方向に回転させる。第２の回転容器４が回転しながら、第２のロータユニット３の棒状部材６が、第２の回転容器４内の整粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体ｆ1の領域Ｓ内を低速で円周運動する。こうして、第２のロータユニット３でバインダ、酸化防止剤、カーボンなどを全体に均一に分散させることにより粉体粒子をコーティングし、粒子の表面全体にコーティング層ｄ1を形成して粉体粒子ｅ1を得る（ステップ３０８）。
その後、第２の粉体処理ミキサ３００の運転を停止し、カバー１５を開けて、コーティングされた粉体粒子ｅ1の集合体を排出口１４から排出する（ステップ３０９）。
【００４５】
粉体処理装置４００は、造粒までの前段の粉体処理を行う第１の粉体処理ミキサ２００と、整粒以降の後段の粉体処理を行う第２の粉体処理ミキサ３００の両方を備えている。したがって、第１実施例と比較して、第１のロータユニット２と第２のロータユニット３の交換作業が不要なので装置の自動化が容易であり、また、粉体処理の自由度が向上する。
【００４６】
（実験例）
図２１は、第１実施例についての実験データを示す図である。実験では、図１ないし図１０に示す第１実施例にかかる粉体処理ミキサ１を使用して粉体を処理した。
この実験の条件などは下記のとおりである。
ｏ回転容器４の内径：７５０ｍｍ
ｏ回転容器４の有効容量：０．０７５ｍ３
ｏ第１のロータユニット２の羽根１２の外周径：３５０ｍｍ
ｏ第２のロータユニット３の棒状部材６：６本
ｏ第２のロータユニット３のロータ径（外周径）：２４０ｍｍ
ｏ処理原料およびその重量（供給量）：
ｍ1；鉄鉱石粉（平均径:１００μｍ、嵩密度:約１.５ｋｇ／リットル、含水率:約１％）、３８．０ｋｇ
ｍ2；石炭灰、９．５ｋｇ
ｍ3；生石灰、２．５ｋｇ
ｍ4；ドロマイト、０．８ｋｇ
ｍ5；バインダ（ポバール３％水溶液）、１．７ｋｇ
ｍ6；酸化防止剤、０．８ｋｇ
ｍ7；カーボン、１．５ｋｇ
水；７．２ｋｇ
【００４７】
図２１の実験データに示すように、粉体処理ミキサ１で粉体処理することにより、高精度な球形をなす整粒済みの粉体粒子ｃ1が得られ、また、さらにこの粉体粒子ｃ1をコーティングすることにより、高精度な球形のコーティング済み粉体粒子ｅ1が得られた。
粉体処理ミキサ１に粉体原料を投入し、運転を開始したのち、混合、混練および造粒の処理時間が約１０分、その後の整粒の処理時間が約１分、コーティング処理の時間が約１５秒であり、整粒とコーティングの各処理を短時間で実行できることが分かる。
これに対して、従来のパンペレタイザは、造粒済みの粉体粒子の整粒や、整粒済みの粉体粒子のコーティングに、それぞれ１０分以上かかっていた。
【００４８】
第１実施例ないし第３実施例に示すように、ロータユニット３、３ａ、３ｂの棒状部材６は粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で低速で円周運動を行いしかも造粒済みの各粉体粒子ｂ1に対する接触面積が小さいので、粉体粒子の集合体ｆ1に剪断力や強い撹拌力は作用せず、粉体粒子ｂ1同士が互いに接触しながらゆっくりとコロコロと転がるように転動する。その結果、各粉体粒子ｂ1は、傷ついたり割れたりすることなく短時間に高精度な整粒およびコーティングの一方または両方がなされる。
棒状部材６が、回転容器４の底板７の近傍まで延びて粉体集合体ｆ1の領域Ｓ内で円周運動するので、底板７近くの粉体も滞留することなく転動する。
また、造粒済みの粉体粒子集合体ｆ1を粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００で整粒、コーティングできるので、造粒済みの粉体粒子ｂ1の集合体を整粒したり、整粒済みの粉体粒子ｃ1をコーティングしたりするためのサイズの大きいパンペレタイザが不要になる。しかも、パンペレタイザと比較して、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００は回転容器４の内部スペースの有効使用体積の割合が大きいので、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００を小型化できることになり、粉体処理ミキサ１、１ａ、１００、３００を備える粉体処理装置の全体がコンパクトになる。
【００４９】
以上、本発明の実施例（変形例を含む。以下同じ）を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形，付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明にかかる粉体処理ミキサ、粉体処理装置および粉体処理方法は、粉体を、混合、混練、造粒、整粒およびコーティング処理するためのミキサ、粉体処理装置やこれらを使用した粉体処理方法に適用して、粉体処理することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１、１ａ 粉体処理ミキサ
２ 第１のロータユニット（ロータユニット）
３、３ａ、３ｂ 第２のロータユニット（ロータユニット）
４ 回転容器
５、５ａ、５ｂ ヘッド部
６ 棒状部材
７ 底板
１１ シャフト
１２ 羽根
２１ 掻取り用の羽根（羽根）
１００ 粉体処理ミキサ
２００ 第１の粉体処理ミキサ
３００ 第２の粉体処理ミキサ（粉体処理ミキサ）
４００ 粉体処理装置
ｂ1 造粒済みの粉体粒子
ｃ1 整粒済みの粉体粒子
ＣＬ1 中心軸線
ＣＬ2 補助中心軸線
ｆ1 粉体の集合体
Ｐ1 第１の位置
Ｐ2 第２の位置
Ｓ 領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項２】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングすることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の粉体処理ミキサであって、前記回転容器の内方に複数の前記ロータユニットが配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項４】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換した後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項５】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、
前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項６】
第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置であって、
前記第１の粉体処理ミキサは、
粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、
この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有しており、
この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
前記第２の粉体処理ミキサは、
前記第１の粉体処理ミキサで造粒された粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、
この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、
この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかの項に記載の粉体処理ミキサであって、
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体集合体の領域外に位置しており、
前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかの項に記載の粉体処理ミキサであって、
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体粒子集合体の領域外に位置しており、
前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本配置されているか、または、前記補助中心軸線を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項９】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１０】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングすることを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１１】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換し、
その後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１２】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、
前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１３】
第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置で粉体を処理する方法であって、
前記第１の粉体処理ミキサは、
粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、
この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有し、
この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２の粉体処理ミキサは、
造粒済みの粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、
この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、
この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有しており、
前記第１の粉体処理ミキサの前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、この造粒済みの粉体粒子を前記第２の粉体処理ミキサに移送し、
その後、この第２の粉体処理ミキサの前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項２】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングすることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の粉体処理ミキサであって、前記回転容器の内方に複数の前記ロータユニットが配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項４】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
このロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換した後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項５】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、
前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサであって、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項６】
第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置であって、
前記第１の粉体処理ミキサは、
粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、
この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有しており、
この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
前記第２の粉体処理ミキサは、
前記第１の粉体処理ミキサで造粒された粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、
この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、
この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかの項に記載の粉体処理ミキサであって、
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体集合体の領域外に位置しており、
前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲に均等角度で且つ同一距離に複数本配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかの項に記載の粉体処理ミキサであって、
前記ロータユニットの前記ヘッド部は、前記粉体粒子に直接接触しないように、常時、前記粉体粒子集合体の領域外に位置しており、
前記ヘッド部に取付けられている前記棒状部材は、前記ロータユニットの補助中心軸線を中心として、周囲のうち一方側に偏って複数本配置されているか、または、前記補助中心軸線を中心として、周囲に距離を異ならせて複数本配置されていることを特徴とする粉体処理ミキサ。
【請求項９】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が造粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒のみを行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１０】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記粉体が整粒済みの粒子である場合に、前記回転容器と前記ロータユニットがそれぞれ回転して、前記棒状部材が前記回転容器内の前記粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させてコーティングすることを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１１】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転するロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記ロータユニットとしては、第１のロータユニットと第２のロータユニットが交換可能に構成されており、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを前記第２のロータユニットに交換し、
その後、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１２】
粉体の集合体を内部に収納して回転する回転容器と、
この回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第１の位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットと、
前記回転容器の内方で且つこの回転容器の中心軸線より偏心した第２の位置に前記中心軸線と平行に配置され、前記回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを備えた粉体処理ミキサで前記粉体を処理する方法であって、
前記第１のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２のロータユニットは、前記回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有し、
前記第２のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、前記第１のロータユニットを停止させた状態で、前記回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記回転容器内の造粒済みの粉体粒子の集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【請求項１３】
第１の粉体処理ミキサと第２の粉体処理ミキサを備える粉体処理装置で粉体を処理する方法であって、
前記第１の粉体処理ミキサは、
粉体の集合体を内部に収納して回転する第１の回転容器と、
この第１の回転容器の内方で且つこの第１の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第１の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第１のロータユニットとを有し、
この第１のロータユニットは、前記第１の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるシャフトと、このシャフトの周囲に分散して放射状に取付けられた複数の羽根とを有し、
前記第２の粉体処理ミキサは、
造粒済みの粉体粒子の集合体を内部に収納して回転する第２の回転容器と、
この第２の回転容器の内方で且つこの第２の回転容器の中心軸線より偏心した位置にこの中心軸線と平行に配置され、前記第２の回転容器の回転方向と同一方向または逆方向に回転する第２のロータユニットとを有し、
この第２のロータユニットは、前記第２の回転容器の前記中心軸線と平行に配置されて回転駆動されるヘッド部と、このヘッド部に取付けられ前記第２の回転容器の底板の近傍まで延びて、前記粉体粒子の集合体の領域内で運動する少なくとも１本の棒状部材とを有しており、
前記第１の粉体処理ミキサの前記第１の回転容器と前記第１のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記羽根が旋回運動することにより粉体原料を撹拌して混合、混練および造粒し、
その後、この造粒済みの粉体粒子を前記第２の粉体処理ミキサに移送し、
その後、この第２の粉体処理ミキサの前記第２の回転容器と前記第２のロータユニットをそれぞれ回転させて、前記棒状部材が前記第２の回転容器内の前記粉体粒子集合体の領域内を低速で円周運動することにより、前記各粉体粒子をゆっくりと転動させて整粒を行うか、またはこの整粒に続いてコーティングを行うことを特徴とする粉体処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−１７９２３（Ｐ２０１３−１７９２３Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１５０３（Ｐ２０１１−１５１５０３）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５９７００９０４６）日本アイリッヒ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（５９７００９０４６）日本アイリッヒ株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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