講演情報
[P056C [発表後半]]横型攪拌ミルにおける媒体偏析抑制のための攪拌軸端部形状設計による粉砕性能の離散要素法解析
○田中 奨三1[修士課程]、宮澤 諒1、神谷 秀博1、石川 修2、畠山 悠馬2、椎名 啓2、奥山 杏子2、所 千晴1,3 (1. 早稲田大学、2. 日本コークス工業株式会社、3. 東京大学)
キーワード：
媒体攪拌型ミル、ディスク付き攪拌軸、かきあげアーム付き攪拌軸、離散要素法、媒体偏析
材料の高機能化や資源循環を目的に粉砕技術の高度化が求められている。媒体攪拌型ミルは、ミル内部に充填した媒体を粉砕対象物とともに攪拌し、摩擦力・せん断力・衝撃力で微粉砕を行う粉砕機の一種である。媒体に異径媒体を用いると粉砕速度が向上するが、媒体が攪拌軸方向へ偏析し、ミル端部に低速度の媒体が滞留することで粉砕性能の低下が懸念される。そこで本研究では、異径媒体を用いた媒体攪拌型ミルの粉砕速度向上を目的として、攪拌軸端部にディスク、または媒体かきあげアームを装着し、偏析抑制による粉砕性能の改善を試みた。単一径媒体および異径媒体の2条件で珪砂の粉砕実験および、離散要素法（DEM）により両形状の媒体運動を解析した。その結果、ディスク装着により単一径・異径媒体ともに粉砕初期の粉砕速度が向上し、粒子径分布がシャープになった。DEMでは端部の媒体偏析が解消され、媒体速度の均一化・高速化によって運動性の悪い媒体の割合が減少した。かきあげアームについてもDEMにより同様の偏析抑制が確認された。これらの偏析抑制にともなう媒体速度の均一化・高速化が、粉砕性能の向上に寄与したと考えられる。