試料調製用実験室用ハンマークラッシャー

試料調製用ラボ用ハンマークラッシャー | TOB-CPシリーズ

製品概要と理想的な用途

ハンマークラッシャーは、チャンバー内に投入された材料に高速回転するハンマーを衝突させることで粒子サイズを低減します。TOB-CPシリーズは、石炭、鉱石、岩石、鉱物、および一部の工業中間材料を含む中硬度材料の連続処理またはバッチ処理向けに設計された、ラボスケールからパイロットスケールまで対応する密閉型ハンマークラッシャーです。大量の粉じんを発生させるオープンフレーム型クラッシャーとは異なり、TOB-CPシリーズは完全密閉ハウジングを備えており、現代の環境基準および労働安全衛生基準に適合するため、清潔な分析ラボだけでなく生産現場にも適しています。

材料は接線方向から粉砕チャンバーへ入り、ローターに取り付けられた高速回転ハンマーによって衝撃を受けます。遠心力によって粉砕粒子は排出口のグレートまたはスクリーンへ押し付けられ、目標サイズ未満の粒子だけがチャンバー外へ排出されます。この接線投入と粉砕作用により、詰まりを最小限に抑え、含水率20%までの材料でもスムーズな排出を実現します。密閉設計により粉じんの漏出を防ぎ、粉砕中の水分損失も最小限に抑えるため、その後の分析に向けて試料本来の含水率が保持されます。

最適な用途:

• 地質・鉱山ラボで、化学分析用の岩石または鉱石試料を調製する場合。
• 含水率を変化させずに代表試料を粉砕する必要がある石炭品質試験ラボ。
• 冶金試験または鉱物処理試験用に中硬度材料のバルク試料を処理するパイロットプラント。
• 粒度を一定に低減する必要があるセメント、セラミックス、耐火物産業の工業品質管理部門。
• 幅広い材料に対応する、信頼性が高くメンテナンス負荷の低いクラッシャーを必要とする研究機関および教育ラボ。

どのモデル（TOB-CP-200*150またはTOB-CP-350*200）が毎日の処理量と投入サイズに適しているかわかりませんか？材料の種類と目標出力粒度を添えて、当社の粉砕・粉砕加工エンジニアまでお問い合わせください。

試料調製ワークフローにおけるハンマークラッシャーの位置付け

一般的な分析または処理工程では、TOB-CPシリーズは一次粉砕の後、微粉砕または粉砕処理の前段階に配置されます。例えば、石炭分析ラボでは、工程は次のようになります:

1. 一次粉砕:大きな塊をまずジョークラッシャーを使用して
2. 二次粉砕:TOB-CPハンマークラッシャーにより材料をさらに≤6mmまたは≤3mmまで低減し、分割および粉砕処理に適した均一な製品を生成します。
3. 分割:リフルスプリッターを使用して代表的なサブ試料を採取します。
4. 微粉砕:分割した部分を粉砕機またはボールミルで化学分析用の分析精度（

ハンマークラッシャーは、粗粒の一次粒度低減と分析用微粉砕の間をつなぐ重要な工程です。この中間工程を省略したり不十分に行ったりすると、最終粉砕工程に過負荷がかかり、分析試料が真に代表的なものにならない可能性があります。

材料の含水率に関する考慮事項:TOB-CPシリーズは含水率20%までの投入材料に対応し、これは他の多くのクラッシャータイプでは目詰まりや閉塞の原因となります。圧縮方式ではなく衝撃方式で粉砕するため、湿潤材料でも粘着性のケーキ状物質を形成しません。また、密閉設計により試料の含水率は大部分が維持されます。これは、含水率自体が測定対象となる場合（石炭取引など）に不可欠です。チャンバー内部では少量の空気循環が発生する場合がありますが、通常のバッチ処理における全体的な水分損失は通常0.5%未満です。

ハンマークラッシャーの仕組み: 動作原理

粉砕チャンバーは円筒形で、中央を水平ローターシャフトが貫通しています。このシャフトには、45#炭素鋼製の複数の揺動式または固定式ハンマーが取り付けられており、耐摩耗性を高めるため熱処理されています。モーター（モデルに応じて1.5kWまたは3kW）を起動すると、ローターは高速かつ制御された速度で回転し、ハンマーは遠心力によって外側へ伸びます。

材料はチャンバー上部または側面の接線方向入口から投入されます。塊状材料が入るとすぐに最初のハンマーで衝撃を受け、チャンバー内壁へ飛ばされます。その後、跳ね返って何度も衝撃を受け、排出グレートの開口部（標準では6mm、より細かいスクリーンを取り付けた場合は3mm）を通過できるサイズまで低減されます。まだ大きすぎる粒子は、十分小さくなるまで粉砕ゾーン内に残ります。

「接線投入」設計は、上部投入ホッパー内でアーチ形成やブリッジ現象を起こしやすい材料に特に重要です。接線方向から投入することで、材料はすぐにハンマー回転に取り込まれ、ローター上に留まって閉塞を引き起こすことなく粉砕経路へ引き込まれます。この設計と適切なサイズの排出グレートを組み合わせることで、クラッシャーはサージングや詰まりなしに200～500kg/h（TOB-CP-200*150）または800～1200kg/h（TOB-CP-350*200、修正版）の処理能力に対応できます。

粉じんなし、汚染なし:

チャンバー全体と駆動部は、清掃およびメンテナンス用アクセスドアを備えた密閉ケース内に収められています。投入入口は密閉シュートに接続でき、排出口には粉砕材料を回収ドラムまたは搬送システムへ導くフレキシブルスリーブを取り付けることができます。通常運転では粉じんが漏出せず、厳格な労働安全衛生要件を満たし、別途集じんシステムを必要としません。

TOB-CPシリーズの主なエンジニアリング上の利点

1. 接線投入によりブリッジ現象を防止し、スムーズな流れを確保
   多くのハンマークラッシャーでは、ローターの真上から重力投入を行います。湿潤または繊維質材料はブリッジを形成して供給を停止させることがあります。TOB-CPシリーズは材料を接線方向から投入するため、ローターの動きが積極的に材料を粉砕ゾーンへ引き込みます。この機能により、特に表面水分を含む材料で発生する手動棒による除去作業や供給詰まりによる停止時間を実質的に排除します。
2. 密閉設計により粉じんを除去し、水分を保持
   完全密閉ハウジングにより、ラボ環境は粉じんのない状態に保たれます。これは単なる快適性の機能ではありません。石炭ラボでは空気中の粉じんは呼吸器への危険や爆発リスクとなります。密閉設計は試料本来の水分も保持するため、その後の含水率分析結果は人工的に乾燥された状態ではなく、材料本来の状態を反映します。
3. 交換可能なグレートによる均一な排出粒度
   排出グレートまたはスクリーンが最大粒子サイズを決定します。標準グレート開口は6mmですが、3mmグレートを取り付けることでより細かい製品を生成できます。グレートは交換可能なため、目標サイズごとに別のクラッシャーを用意する必要はなく、グレートを交換するだけで1台のクラッシャーを2種類の試料調製プロトコルに使用できます。
4. 45#炭素鋼ハンマーによる堅牢な構造
   ハンマーは、靭性と耐摩耗性のバランスに優れた材料として知られる45#炭素鋼で製造されています。石英や花崗岩などの硬質材料を粉砕する際に発生する衝撃応力に耐えながら、加工や交換も容易です。ハンマー寿命は投入材料の摩耗性によって異なりますが、連続運転では通常数か月程度であり、交換作業も簡単に行えます。
5. 幅広い電源対応（AC 220Vまたは380V）
   小型モデル（TOB-CP-200*150）は、単相AC 220Vまたは三相380V電源のいずれかで注文でき、世界中の標準的な実験室用電源コンセントに対応しています。大型モデル（TOB-CP-350*200）は、より高いモーター出力に対応するため、想定どおり三相380Vで動作します。
6. コンパクトな設置面積、容易な移動
   それぞれ65kgおよび110kgの重量で、2つのモデルはコンパクトであり、台車を使用して2人で移動できます。頑丈な実験台や専用フレームに設置でき、アクセスドアにより、粉砕機を設置場所から取り外すことなく、徹底的な清掃が可能です。

完全な技術仕様

以下の表には、利用可能な両モデルの仕様を示します。パラメータは、標準試験材料および条件を用いて工場で決定されています。

一般的な操作上の問題とトラブルシューティング

推奨運転ガイドライン

1. 事前ふるい分け：供給材料は必ずふるい分けを行い、最大供給サイズを超える破片を除去してください（TOB-CP-200*150では
2. 始動手順：必ず材料を投入する前にクラッシャーを始動してください。これによりモーターが負荷状態で始動することを防ぎ、詰まりのリスクを低減します。材料投入前に30秒間クラッシャーを運転してください。
3. 供給速度：材料は一度に投入せず、徐々に投入してください。TOB-CP-200*150では、通常約5～10 kg/分の供給速度が適しています。大型モデルでは最大30 kg/分まで継続運転できます。モーター音を確認してください。低い音への大きな変化は過負荷を示します。
4. サンプル間の清掃：相互汚染が許容されない分析作業では、グレートを取り外し、チャンバー、ローター、排出口シュートを掃除機で清掃してください。さらに厳格な手順では、次の材料を少量粉砕し、サンプル採取前に「フラッシュ」用として廃棄してください。
5. 含水率の制限：クラッシャーは最大20%の含水率に対応しますが、非常に湿った材料では最終的にグレート上に付着物が発生する場合があります。その場合は、乾燥材料（砂など）を1バッチ通して表面を清掃するか、グレートを取り外して乾燥させてから作業を続けてください。

二次サイズ縮小用の標準的なジョークラッシャーよりTOB-CPシリーズを選ぶ理由

最終粉砕工程で小型ジョークラッシャーより ハンマークラッシャーを研究所が好む理由：
石炭または鉱物試験ラボでは、クラッシャーの役割は単に 岩石を砕くことではなく、化学的または物理的特性を変化させることなく、均一で代表性のあるサンプルを生成することです。TOB-CPシリーズのようなハンマークラッシャーは、安定した最大粒度を生成し、粉塵を抑え、水分を保持するため、この用途に優れています。ジョークラッシャーは堅牢である一方、粒度分布が広くなり、より多くの粉塵を発生させる可能性があるため、サンプル損失や実験室空気の汚染につながる可能性があります。

技術FAQ — ハンマークラッシャーの操作 および用途

Q1：TOB-CPシリーズを、正極前駆体や固体電解質などの リチウムイオン電池材料の粉砕に使用できますか？
はい、ただし注意が必要です。このクラッシャーは、乾燥したNMC、LFPの前駆体ケーキ、または固体電解質粉末など、電池製造で一般的な多くの無機材料を処理できます。ただし、密閉設計と45#鋼製ハンマーの使用により、微量の鉄汚染（ppmレベル）が発生する可能性があります。材料を厳格な鉄含有量制限以下に維持する必要がある場合は、セラミックライニングまたはタングステンカーバイド接触面を備えたクラッシャーを検討してください。ほとんどの研究開発およびパイロット用途では、45#鋼による鉄汚染は無視できる程度ですが、プロセスエンジニアによる確認を推奨します。

Q2：排出粒度を6 mmから3 mmに変更するにはどうすればよいですか？
クラッシャーには標準で6 mmグレートが取り付けられています。3 mmグレートを使用するには、排出シュートの前面カバーを取り外し、既存のグレートをスライドして取り出し、その位置に3 mmグレートを挿入します。作業時間は約5分です。注文時には、両方のグレートサイズが必要かどうかを指定してください。予備グレートは別途購入できます。

Q3：ハンマーの寿命はどのくらいで、 どのように交換しますか？
中程度の硬さの材料（例：石炭、石灰岩）を連続使用した場合、ハンマーセットは通常500～1000運転時間持続します。石英岩のような高摩耗性材料では、ハンマー寿命は短くなります。交換作業では、側面ドアを開け、回転軸ピンを取り外し、各ハンマーを1つずつ交換します。ローターのバランスを維持するため、すべてのハンマーを同時に交換することを推奨します。交換手順はユーザーマニュアルに記載されており、TOBは予備ハンマーキットを提供できます。

Q4：大型モデルの800～1200 Kg/hの生産能力 数値は正しいですか？
表の数値は標準試験条件下での性能を示しています。実際には、TOB-CP-350*200の処理能力は、供給材料の硬度や水分、希望する最終粒度に応じて、およそ800～1200 kg/hとなります。正確な値は、試験バッチを実行するか、当社のアプリケーションエンジニアに相談して、特定材料で確認する必要があります。

Q5：クラッシャーを不活性雰囲気で使用できますか？ 例えば自然発火性材料や水分に敏感な材料の粉砕などです。
密閉ハウジングは入口および出口フランジを介して窒素またはアルゴンのパージラインに接続でき、クラッシャーを不活性ガスのわずかな陽圧下で運転できます。この方法は一部の特殊ラボで実施されています。ただし、標準モーターは防爆仕様ではありません。可燃性材料の粉砕でATEX認証または防爆モーターが必要な場合は、カスタマイズソリューションについてTOBまでお問い合わせください。

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より大きな塊向けの一次ジョークラッシャー、または超微粉砕用の粉砕機が必要な場合は、TOBまでお問い合わせください。当社のアプリケーションエンジニアが、完全なサンプル前処理ラインを推奨できます。

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