(57)【要約】【課題】スラリーを攪拌する羽根の摩耗などを抑制できる縦型粉砕機を提供する。【解決手段】処理対象物Ｄを粉砕媒体Ｍとの干渉によって粉砕する縦型粉砕機１であって、処理対象物Ｄおよび粉砕媒体Ｍが収容される処理槽２と、処理槽２内に配置される金属製のスクリュー１０と、を備えており、スクリュー１０は、回転軸１１と、回転軸１１の周囲に設けられた羽根１５と、を備えており、羽根１５の表面に、その表面から凹んだ粉砕媒体Ｍを収容し得る大きさの収容空間２０が形成されており、収容空間１５の内面にセラミックコーティング層が形成されている。収容空間２０内に粉砕媒体Ｍを収容できるので、羽根１５の表面を粉砕媒体Ｍによってセルフライニングすることができる。また、収容空間２０の内面にセラミックコーティング層１８ｓが形成されているので、セルフライニングされるまで間における羽根１５の損傷を抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物を粉砕媒体との干渉によって粉砕する縦型粉砕機であって、
処理対象物および粉砕媒体が収容される処理槽と、
該処理槽内に配置される金属製のスクリューと、を備えており、
該スクリューは、
回転軸と、該回転軸の周囲に設けられた羽根と、を備えており、
該羽根の表面に、
その表面から凹んだ前記粉砕媒体を収容し得る大きさの収容空間が形成されており、
該収容空間の内面にセラミックコーティング層が形成されている
ことを特徴とする縦型粉砕機。
【請求項２】
前記収容空間が複数の空間に分割されており、
該収容空間の内面に複数のセラミックプレートを貼り付けてセラミックコーティング層が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の縦型粉砕機。
【請求項３】
前記羽根は、
前記収容空間における前記スクリューの半径方向と交差する壁は、該羽根の基端側よりも先端側の方が高くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の縦型粉砕機。
【請求項４】
前記羽根の先端面に、
前記粉砕媒体を収容し得る大きさの端面収容空間が形成されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の縦型粉砕機。
【請求項５】
前記スクリューの羽根が耐食性を有する金属製である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の縦型粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型粉砕機に関する。さらに詳しくは、鉄、非鉄金属、貴金属鉱石、無機物・有機物を含む塊もしくは粉体を粉砕して目的の粒径の粒子を生成する縦型粉砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄、非鉄金属、貴金属鉱石、無機物・有機物を含む塊もしくは粉体（処理対象物）を粉砕して目的の粒径の粒子を生成する際には縦型粉砕機が使用される。縦型粉砕機は、処理槽と、処理槽内に設置されたスクリューと、処理槽内に処理対象物とともに投与されるセラミックボール等の耐腐食性材料製のボールと、から構成されている。なお、縦型粉砕機が縦型の場合には、スクリューはその回転軸が鉛直となるように設置される。
【０００３】
かかる縦型の縦型粉砕機では、以下のような方法で処理対象物が破砕粉砕される。
まず、処理槽内に、処理対象物と、水や溶剤、油、腐食性流体、プロセス溶液等の液体が混合したスラリーおよびボールを投入してスクリューを回転させる。すると、スクリューの回転に伴って処理槽内においてスラリーが攪拌され、スクリューの回転軸を上方に移動し処理槽内面を下方に移動するスラリーの流れが発生する。このとき、スラリー中の処理対象物同士の接触および処理対象物とボールの接触するので、処理対象物が破砕粉砕される。
【０００４】
一方、スラリーの流れにともなって処理対象物やボールが移動すれば、処理対象物やボールが処理槽やスクリューに接触する。すると、処理槽やスクリューは通常金属によって形成されているので、処理対象物やボールとの接触によって処理槽やスクリューの摩耗や損傷が生じる。
【０００５】
処理槽やスクリューの摩耗などを防止するために、処理槽の内面やスクリューの表面にはゴムのライナーが設置される場合がある。
【０００６】
また、処理槽の摩耗を防止する方法として、特許文献１のように、処理槽の内面にセルフライニング層を設ける方法も開発されている。特許文献１の方法では、処理槽の内面にグリットを設けており、スラリーの流れにともなってそのグリット内にボールが配置されることによってセルフライニング層を形成する。このようにボールによってセルフライニング層が形成されれば、移動する処理対象物やボールが直接処理槽に接触することを防止できるので、処理槽の摩耗などを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３２３１５３８号公報
【特許文献２】実開平４−３７５４１号公報
【特許文献３】特開平５−３２９３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の方法は、あくまでも処理槽の摩耗などを防止する技術にすぎず、スクリューの摩耗に対する対策は何ら示唆がない。とくに、スクリューの場合、スラリー中をスラリーをせん断するように羽根が移動するため、処理槽に比べて摩耗等が生じやすく、摩耗対策が重要である。
【０００９】
一方、スクリューの表面にセルフライニング層を形成することを目的とした技術も開示されている（特許文献２、３参照）が、現状では十分な摩耗対策ができていないのが現状である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑み、スラリーを攪拌する羽根の摩耗などを抑制できる縦型粉砕機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】
【００１１】
第１発明の縦型粉砕機は、処理対象物を粉砕媒体との干渉によって粉砕する縦型粉砕機であって、処理対象物および粉砕媒体が収容される処理槽と、該処理槽内に配置される金属製のスクリューと、を備えており、該スクリューは、回転軸と、該回転軸の周囲に設けられた羽根と、を備えており、該羽根の表面に、その表面から凹んだ前記粉砕媒体を収容し得る大きさの収容空間が形成されており、該収容空間の内面にコーティング層が形成されていることを特徴とする。
第２発明の縦型粉砕機は、第１発明において、前記収容空間が複数の空間に分割されており、該収容空間の内面に複数のセラミックプレートを貼り付けてセラミックコーティング層が形成されていることを特徴とする。
第３発明の縦型粉砕機は、第１または第２発明において、前記羽根は、前記収容空間における前記スクリューの半径方向と交差する壁は、該羽根の基端側よりも先端側の方が高くなるように形成されていることを特徴とする。
第４発明の縦型粉砕機は、第１、第２または第３発明において、前記羽根の先端面に、前記粉砕媒体を収容し得る大きさの端面収容空間が形成されていることを特徴とする。
第５発明の縦型粉砕機は、第１、第２、第３または第４発明において、前記スクリューの羽根が耐食性を有する金属製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明によれば、収容空間内に粉砕媒体を収容できるので、羽根の表面に粉砕媒体によってセルフライニング層を形成することができる。また、収容空間の内面にコーティング層が形成されているので、セルフライニング層が形成されるまで間における羽根の損傷を抑制できるし、収容空間内における粉砕媒体等の移動による羽根の損傷を抑制できる。
第２発明によれば、収容空間の内面を効果的にコーティングできる。とくに、螺旋羽根の撹拌方向にもリブを設けて収容空間を小さくすれば、セルフライニング層を強固なものとすることができる。
第３発明によれば、粉砕媒体等の移動を効果的に抑えることができ、羽根に形成されたセルフライニング層を維持しやすくなる。
第４発明によれば、移動速度が大きい羽根の先端面にセルフライニング層を形成できるので、羽根を連続使用できる期間を長くできる。
第５発明によれば、処理対象物等が耐食性を有するものであっても、スクリューの羽根が腐食などによって損傷することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の縦型粉砕機１の概略説明図である。
【図２】図１のＡ矢視図におけるスクリュー１０の単体図である。
【図３】羽根部材１７Ｂの基材１８の単体図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ矢視図である。
【図４】羽根部材１７Ｂが設けられた羽根１５の半径方向に沿った断面図であり、（Ａ）は基材１８にセラミックコーティング層１８ｓが形成された状態の断面図であり、（Ｂ）は基材１８に樹脂コーティング層ｒが形成された状態の断面図であり、（Ｃ）は基材１８にセルフライニング層ＳＬが形成された状態の断面図である。
【図５】スクリュー１０の最下層に位置する羽根部材１７Ｃの概略説明図であり、（Ａ）は上面側から見た図であり、（Ｂ）は先端側から見た図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ線断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の縦型粉砕機は、塊を破砕粉砕して粉状にする機械であって、耐久性を向上させることができるようにしたものである。
【００１５】
本発明の縦型粉砕機によって粉状にする処理対象物はとくに限定されない。処理対象物としては、例えば、鉄、非鉄金属、貴金属鉱石、無機物・有機物を含む塊もしくは粉体を挙げることができる。
【００１６】
また、本発明の縦型粉砕機によって処理対象物を処理する際には、処理対象物を液体と混合したスラリーとしてを縦型粉砕機に投入するが、使用する液体はとくに限定されない。例えば、水や溶剤、油、腐食性流体、プロセス溶液等を処理対象物と混合する液体として使用することができる。
【００１７】
以下では、処理対象物を液体と混合したスラリーを、単に処理対象スラリーＳという場合がある。
【００１８】
＜本実施形態の縦型粉砕機１＞
図１に示すように、本実施形態の縦型粉砕機１は、処理槽２と、スクリュー１０と、処理槽２内に処理対象スラリーＳともに投入される粉砕媒体Ｍと、を備えている。
本実施形態の縦型粉砕機１では、スクリュー１０の羽根１５の耐久性を向上できる構造をしたことに特徴があるが、まず、本実施形態の縦型粉砕機１の概略構造を説明する。
【００１９】
＜処理槽２＞
図１に示すように、処理槽２は上部に処理対象スラリーＳを供給する供給口２ａを有する中空な円筒状の容器である。この処理槽２は、その内面が、処理対象スラリーＳを収容してスクリュー１０によって攪拌しても損傷が生じにくい構造を有している。処理槽２の内面は、例えば、ゴムライニング層が設けられていたり、粉砕媒体Ｍによってセルフライニング層が形成される構造に形成されている。セルフライニング層が形成される構造とは、例えば、特許第３２３１５３８号公報に記載されているように、処理槽２の内面に粉砕媒体Ｍが収容できるグリットや棚などを有する構造を挙げることができる。
【００２０】
なお、連続して処理対象スラリーＳを処理する場合には、処理された粉砕物を次工程に排出する排出部２ｂが処理槽２の上部に設けられる。
また、処理槽２の形状は円筒状が好ましいが、断面四角形等でもよく、とくに限定されない。
【００２１】
＜スクリュー１０＞
図１に示すように、スクリュー１０は、回転軸１１と、回転軸１１の側面に螺旋状に設けられた羽根１５と、を備えている。このスクリュー１０は、その回転軸１１が鉛直かつ処理槽２の中心に位置するように、処理槽２内に設けられている。そして、スクリュー１０は、その基端がモータ等の駆動源Ｇに連結されている。したがって、駆動源Ｇを駆動するとスクリュー１０が回転するので、処理槽２内の処理対象スラリーＳを攪拌することができる。
【００２２】
＜粉砕媒体Ｍ＞
粉砕媒体Ｍにはセラミックス球や鋼球が使用されるが、粉砕媒体Ｍの素材や形状はとくに限定されない。粉砕媒体Ｍの素材や形状は、処理対象スラリーＳ中の処理対象物Ｄと接触することによって処理対象物Ｄを破砕粉砕できるようになっていればよい。粉砕媒体Ｍの素材としては、例えば、セラミックスや無機材料、耐腐食材料の球、鋼球等を挙げることができる。また、粉砕媒体Ｍの形状としては、例えば、球形や円筒状等を挙げることができるが、とくに限定されない。
【００２３】
さらに、粉砕媒体Ｍの大きさもとくに限定されず、粉砕する処理対象物Ｄの大きさや処理後に得られる粉体の大きさなどに合わせて適宜調整することができる。例えば、粉砕媒体Ｍの大きさは１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度のものを使用することができる。
【００２４】
本実施形態の縦型粉砕機１は以上のような構造を有しているので、以下のように処理対象スラリーＳを処理することができる。
【００２５】
まず、処理槽２内に処理対象スラリーＳと粉砕媒体Ｍと投入して駆動源Ｇを駆動する。すると、スクリュー１０が回転し処理槽２内に処理対象スラリーＳが攪拌される。上述したように、スクリュー１０の回転軸１１の側面に螺旋状に羽根１５が設けられていれば、処理対象スラリーＳは、スクリュー１０の回転軸１１の軸方向に沿って上方に移動し、処理槽２の上部まで移動すると処理槽２の内面に沿って下方に移動する。つまり、処理槽２内には処理対象スラリーＳの対流が発生する。このとき、処理対象スラリーＳに含まれる処理対象物Ｄ同士および粉砕媒体Ｍと処理対象物Ｄとが接触するので、処理対象物Ｄが破砕粉砕される。そして、対流を繰り返すうちに、処理対象物Ｄは小さく粉砕され、所望の粒径の粉体を得ることができる。
【００２６】
＜羽根１５について＞
上述したように、スクリュー１０の回転によって処理槽２内の処理対象スラリーＳが対流するが、その際にスクリュー１０の羽根１５は処理対象物Ｄおよび粉砕媒体Ｍに接触する。このため、スクリュー１０の羽根１５も摩耗したり損傷したりする。
【００２７】
本実施形態の縦型粉砕機１では、スクリュー１０の羽根１５を以下のような構造とすることによって羽根１５の耐久性を向上している。
【００２８】
図１、図２および図４に示すように、羽根１５は、回転軸１１に設けられた取付部１６と、この取付部１６に取り付けられた複数の羽根部材１７Ａ〜１７Ｃと、から構成されている。つまり、複数の羽根部材１７Ａ〜１７Ｃを連続して並べて取付部１６に取り付けることによって、螺旋状の羽根１５が形成されるようになっている。
【００２９】
取付部１６は、一端が回転軸１１の側面に固定された板状の部材である。この取付部１６は、その上面が回転軸１１の軸方向に沿って螺旋状の面となるように設けられた部材である。なお、この取付部１６には、その上下の面を貫通する貫通孔１６ｈが形成されている。この貫通孔１６ｈは、羽根部材１７Ａ〜１７Ｃを固定する際にボルトＢ等が挿通される孔である。
【００３０】
図１および図２に示すように、取付部１６には、複数枚の羽根部材１７Ａ〜１７Ｃが取付部１６の表面に沿って並ぶように配設されている。
【００３１】
＜羽根部材１７Ａ＞
複数の羽根部材１７Ａ〜１７Ｃのうち、このスクリュー１０の上方（例えば上から２／３程度）に位置する取付部１６には、羽根部材１７Ａが設置されている。この羽根部材１７Ａは、金属製もしくはゴム製の部材であり、その表面（上面）がほぼ平面上に形成されている。より具体的には、羽根部材１７Ａは、複数の羽根部材１７Ａが取付部１６に設置されることによってその上面で螺旋状の面が形成されるように形成されている。また、羽根部材１７Ａは、複数の羽根部材１７Ａが取付部１６に設置されることによってその外端面でも螺旋状の面が形成されるように形成されている。
なお、複数の羽根部材１７Ａが金属製の場合には、その上面および外端面には、ゴムやセラミック等のコーティング層が形成されていてもよい。かかるコーティング層が設けられていれば、羽根部材１７Ａが金属製の場合でも損傷を防止しやすくなる。
【００３２】
＜羽根部材１７Ｂ＞
一方、処理対象物Ｄや粉砕媒体Ｍとの接触によって損傷が生じやすいスクリュー１０の上方には、以下のような構造を有する羽根部材１７Ｂが取付部１６に取り付けられている。
【００３３】
羽根部材１７Ｂは、金属製の基材１８（図３参照）と、この基材１８の表面に貼り付けられた複数枚のセラミックプレート１９と、から構成されている（図４参照）。この複数枚のセラミックプレート１９は、金属製の基材１８の表面が処理対象物Ｄや粉砕媒体Ｍとの接触によって損傷することを防止するために設けられている。つまり、金属製の基材１８は、その表面に複数枚のセラミックプレート１９によってセラミックコーティング層１８ｓが形成されている。
【００３４】
なお、基材１８の表面にセラミックコーティング層１８ｓを形成する方法はとくに限定されない。上記のように複数枚のセラミックプレート１９を貼り付けてセラミックコーティング層１８ｓを形成してもよいし、ボルトまたはピン固定やゴムライナーへの焼付け等の方法によってセラミックコーティング層１８ｓを形成してもよい。
また、複数枚のセラミックプレート１９の大きさはとくに限定されないが、ある程度小さい方が基材１８の表面を隙間なくコーティングできる。例えば、一辺が１０〜２０ｍｍ程度のセラミックプレート１９を使用すれば、基材１８の形状に合わせて隙間なくセラミックプレート１９を貼り付けやすくなる。
さらに、基材１８の表面形成するコーティング層は、上述したセラミックコーティング層に限られず、ゴムや樹脂などのコーティング層でもよい。
【００３５】
図３に示すように、基材１８は、ベースプレート１８ａを備えている。このベースプレート１８ａは、その裏面を取付部１６の上面に面接触させた状態で取り付けられるものである。なお、このベースプレート１８ａには、その上下の面を貫通する貫通孔１８ｈが形成されている。この貫通孔１８ｈは、羽根部材１７Ｂを取付部１６に固定する際にボルトＢ等が挿通される孔である。
【００３６】
図３に示すように、このベースプレート１８ａの基端側には、ベースプレート１８ａの表面に立設する基端プレート１８ｂが設けられている。
【００３７】
一方、ベースプレート１８ａの先端側（外方）には外方プレート１８ｃが設けられている。この外方プレート１８ｃは、その内面が基端プレート１８ｂの外面と対向するように設けられている。例えば、外方プレート１８ｃは、その内面がベースプレート１８ａの表面とほぼ直交するように設けられている。
【００３８】
また、基端プレート１８ｂと外方プレート１８ｃとの間には、複数枚の連結プレート１８ｄが設けられている。複数枚の連結プレート１８ｄは、基材１８の幅方向に間隔を空けた状態で設けられている。この複数枚の連結プレート１８ｄは、その一端が基端プレート１８ｂに連結され、その他端が外方プレート１８ｃに連結され、かつ、その下端がベースプレート１８ａの表面に連結されている。
【００３９】
また、隣接する複数枚の連結プレート１８ｄ間には、基材１８の幅方向に沿って連結する複数の分離プレート１８ｅが設けられている。この複数の分離プレート１８ｅは、基端プレート１８ｂと外方プレート１８ｃとの間において間隔を空けて設けられている。
【００４０】
つまり、基材１８の上面には、ベースプレート１８ａ、基端プレート１８ｂ、外方プレート１８ｃ、複数枚の連結プレート１８ｄ、複数の分離プレート１８ｅによって複数の空間が形成されている。言い換えれば、羽根部材１７Ｂには、基材１８の上面から下方に凹んだ複数の上面収容空間２１が形成されている。
【００４１】
上述したように、本実施形態の縦型粉砕機１では、スクリュー１０の羽根１５を構成する羽根部材１７Ｂの上面に下方に凹んだ複数の上面収容空間２１を有している。このため、スクリュー１０によって処理対象スラリーＳを攪拌した場合、処理対象スラリーＳ中の粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄが複数の上面収容空間２１内に入る（図４（Ｃ））。すると、複数の上面収容空間２１内には粉砕媒体Ｍ等が積層して粉砕媒体Ｍの層、つまり、セルフライニング層ＳＬが形成される。しかも、複数の上面収容空間２１の内面にはセラミックコーティング層１８ｓが形成されているので、セルフライニング層ＳＬが形成されるまで間における基材１８の損傷を抑制できる。
【００４２】
また、複数の上面収容空間２１は、複数枚の連結プレート１８ｄや複数の分離プレート１８ｅによって比較的小さい空間になっている。例えば、粉砕媒体Ｍが１０〜２５ｍｍ程度の場合であれば、５０ｍｍ×１２５ｍｍ程度の空間になるように、複数枚の連結プレート１８ｄや複数の分離プレート１８ｅが配設される。かかる大きさの上面収容空間２１であれば、上記のような大きさの粉砕媒体Ｍ等は隙間なく密集した状態で収容されるので、粉砕媒体Ｍによるセルフライニング層ＳＬが形成されやすくなるし、形成されたセルフライニング層ＳＬを維持しやすくなる。しかも、上面収容空間２１内において粉砕媒体Ｍ等との干渉による基材１８の損傷を抑制できるので、単に粉砕媒体Ｍ等を収容できる空間を設けた場合に比べて、羽根部材１７Ｂの耐久性を高くでき、スクリュー１０全体の耐久性を高くすることができる。
【００４３】
なお、複数の上面収容空間２１の大きさは、粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄ等に合わせて上述したような効果が得られるように適宜決定すればよい。
【００４４】
また、複数の羽根部材１７Ａ〜１７Ｃは、全ての羽根部材１７Ａ〜１７Ｃが上述した羽根部材１７Ｂと同様の構造を有していてもよい。スクリュー１０の下部では、大きい処理対象物Ｄが多く存在しており粉砕媒体Ｍも多数存在している。したがって、損傷が生じやすいスクリュー１０の下部には、上述したような構造を有する羽根部材１７Ｂを採用することが望ましい。一方、スクリュー１０の上部では、下部で粉砕された小さい処理対象物Ｄが多く粉砕媒体Ｍも下部に比べて少ない。したがって、スクリュー１０の上部では、上述した羽根部材１７Ａでも損傷が生じにくいが、スクリュー１０の上部でも、羽根部材１７Ａに代えて、羽根部材１７Ｂや羽根部材１７Ｂと実施的に同様の構造を有するものを採用してもよい。
【００４５】
さらに、図４に示すように、基端プレート１８ｂ、外方プレート１８ｃ、複数の分離プレート１８ｅは、回転軸１１側、つまり基端側から先端側に向かってその高さが高くなるように設けられていることが望ましい。スクリュー１０が回転した際に、遠心力によって回転軸１１から先端側に向かって粉砕媒体Ｍ等が移動しようとする。上記のように基端プレート１８ｂ、外方プレート１８ｃ、複数の分離プレート１８ｅの高さを調整すれば、回転軸１１から半径方向への粉砕媒体Ｍ等の移動を効果的に抑えることができ、セルフライニング層ＳＬを維持しやすくなる。
【００４６】
なお、上記のように基端プレート１８ｂ、外方プレート１８ｃ、複数の分離プレート１８ｅの高さを調整した場合には、図３（Ｂ）に示すように、複数枚の連結プレート１８ｄも基端側から先端側に向かってその高さが順次高くなるようにすることが望ましい。
【００４７】
＜端面収容空間２２＞
また、図４に示すように、羽根部材１７Ｂは、その外端面（つまり羽根部材１７Ｂの先端面（外周端面））から凹む端面収容空間２２を有していてもよい。この場合、端面収容空間２２にも粉砕媒体Ｍが収容されて、羽根部材１７Ｂの外端面にも粉砕媒体Ｍによるセルフライニング層ＳＬが形成される。羽根部材１７Ｂの先端縁（外端面）は、スラリーＳに対する相対的な移動速度が大きくなるため摩耗などが損傷しやすいが、粉砕媒体Ｍによるセルフライニング層ＳＬが形成されれば、羽根部材１７Ｂの先端縁の摩耗などを抑制できる。すると、羽根部材１７Ｂの損傷を抑制できるので、羽根部材１７Ｂを連続使用できる期間を長くできる。
【００４８】
かかる端面収容空間２２を形成する構造はとくに限定されないが、例えば、図３に示すように、基材１８の外方プレート１８ｃの外面に、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆを設ければ、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆ間の空間を端面収容空間２２とすることができる。
【００４９】
とくに、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆ間に、端面収容空間２２を外方プレート１８ｃの外面に沿って複数の空間に分割するリブ１８ｒを設けてもよい。つまり、羽根部材１７Ｂの外端面に複数の端面収容空間２２を設けてもよい。この場合、基材１８の外方プレート１８ｃの外面の接線方向への粉砕媒体Ｍの移動を抑制できるので、端面収容空間２２に粉砕媒体Ｍによるセルフライニング層ＳＬが形成されやすくなるし、形成されたセルフライニング層ＳＬを維持しやすくなる。
【００５０】
なお、上記のような端面収容空間２２を設けた場合には、端面収容空間２２の内面にも複数のセラミックプレート１９が貼り付けられて、セラミックコーティング層１８ｓが形成される（図４（Ａ）参照）。
【００５１】
＜先端部の構造＞
スクリュー１０の羽根１５において、回転方向の最先端に位置するもの、つまり、最下層に位置する羽根１５の回転方向の先端が最も摩耗が大きくなる。これは、スクリュー１０が回転した際に、スラリーＳ中の粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄは羽根１５の表面に沿って移動するが、最下層に位置する羽根１５では、その回転方向の先端が粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄが衝突しつつ羽根１５の表面に乗り上げるからである。すると、粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄが羽根１５の表面に乗り上げる際に、羽根１５は粉砕媒体Ｍや処理対象物Ｄとの干渉によって摩耗しやすくなる。
【００５２】
そこで、最下層に位置する羽根１５の羽根部材１７Ｃでは、スクリュー１０が回転した際に回転方向の先端に位置する部分に、耐摩耗部材を着脱可能に設けることが望ましい。耐摩耗部材を設けることにより、スラリーＳの攪拌を開始したときから、耐摩耗部材によって羽根部材１７Ｃの摩耗を防止できる。つまり、羽根部材１７Ｂのように、粉砕媒体Ｍによるセルフライニング層ＳＬによって羽根部材１７Ｂを保護する場合に比べて、初期段階から羽根部材１７Ｃの摩耗を防止できる。しかも、耐摩耗部材を着脱可能としておけば、耐摩耗部材３０を変更することで、最も摩耗の激しい最下層に位置する羽根部材１７Ｃの交換サイクルを長くできることに加えて、補修時の作業効率を高くできる。
【００５３】
耐摩耗部材を設ける方法はとくに限定されないが、例えば、図５に示すような構造を有する羽根部材１７Ｃとすれば耐摩耗部材を設置することができる。
【００５４】
図５に示すように、最下層に位置する羽根部材１７Ｃは、羽根部材１７Ｂと実質的に同じ構造を有しているが、その先端面（羽根１５が回転する方向における端面、図２参照）に、間隔を空けた状態となるように上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆが設けられている。具体的には、上方のフランジプレート１８ｆは羽根部材１７Ｃの上面よりも下方に位置するように、また、下方のフランジプレート１８ｆは羽根部材１７Ｃの下面よりも上方に位置するように、羽根部材１７Ｃの先端に設けられている。そして、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆには、上下方向を貫通する貫通孔Ｓｈが設けられている(図５（Ｃ）参照）。
【００５５】
そして、羽根部材１７Ｃは、上方のフランジプレート１８ｆの上面には耐摩耗部材３０の上側耐摩耗部材３１が設けられている。具体的には、上側耐摩耗部材３１は、平面視で上方のフランジプレート１８ｆの上面と略同じ形状に形成されており（図５（Ｂ）参照）、上方のフランジプレート１８ｆの表面全体を覆うように設けられている。また、上側耐摩耗部材３１は、その外周部が上方のフランジプレート１８ｆの先端外周と一致するか、上方のフランジプレート１８ｆの先端外周よりも若干突出するように設けられている。なお、上側耐摩耗部材３１は、上方のフランジプレート１８ｆの上面に取り付けると、上方のフランジプレート１８ｆの貫通孔Ｓｈと対応する位置に、ボルト用穴３１ｈが設けられている。
【００５６】
一方、下方のフランジプレート１８ｆの下面には耐摩耗部材３０の下側耐摩耗部材３２が設けられている。具体的には、下側耐摩耗部材３２は、羽根１５を底面側から見たとき、上側側耐摩耗部材３１と上方のフランジプレート１８ｆとの関係とほぼ同じになるように設けられている。つまり、下側耐摩耗部材３２は、底面視で下方のフランジプレート１８ｆの下面と略同じ形状に形成されており、下方のフランジプレート１８ｆの表面全体を覆うように設けられている。また、下側耐摩耗部材３２は、その外周部が下方のフランジプレート１８ｆの先端外周と一致するか、下方のフランジプレート１８ｆの先端外周よりも若干突出するように設けられている。なお、下側耐摩耗部材３２にも、下方のフランジプレート１８ｆの下面に取り付けると、下方のフランジプレート１８ｆの貫通孔Ｓｈと対応する位置に、ボルト用穴３２ｈが設けられている。
【００５７】
そして、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの間の空間には、耐摩耗部材３０の中間耐摩耗部材３３が設けられている。具体的には、中間耐摩耗部材３３は、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの間の空間とほぼ同じ形状に形成されており、この空間に取り付けると、その先端が上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの先端と一致するか、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの先端よりも若干突出するように設けられている。なお、中間耐摩耗部材３３にも、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの間の空間に取り付けると、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの間の空間の貫通孔Ｓｈと対応する位置に、ボルト用穴３３ｈが設けられている。
【００５８】
羽根部材１７Ｃが以上のような構造となっているので、上方のフランジプレート１８ｆの上面に上側耐摩耗部材３１を取り付け、下方のフランジプレート１８ｆの下面に下側耐摩耗部材３２を取り付け、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆの間の空間に中間耐摩耗部材３３を配置すれば、羽根部材１７Ｃの先端部、つまり、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆを耐摩耗部材３０によって保護できる。
【００５９】
しかも、上側耐摩耗部材３１のボルト用穴３１ｈ、上方のフランジプレート１８ｆの貫通孔Ｓｈ、中間耐摩耗部材３３のボルト用穴３３ｈ、下方のフランジプレート１８ｆの貫通孔Ｓｈ、下側耐摩耗部材３２のボルト用穴３２ｈ、にボルトを挿通すれば、耐摩耗部材３０を上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆに着脱可能に固定することができる。つまり、耐摩耗部材３０を交換すれば羽根部材１７Ｃの交換サイクルを長くできる。
【００６０】
なお、上下一対のフランジプレート１８ｆ，１８ｆ間に、空間を複数の空間に分割するリブ１８ｒを設けてもよい。この場合には、分割された複数の空間の形状に適した中間耐摩耗部材３３を使用すればよい。
【００６１】
また、耐摩耗部材３０の素材はとくに限定されず、羽根部材１７Ｃよりも耐摩耗性に優れたものであればよい。例えば、炭化ケイ素（シリコンカーバイド）や窒化ケイ素等の素材によって耐摩耗部材３０を形成すればよい。また、上側耐摩耗部材３１、下側耐摩耗部材３２、中間耐摩耗部材３３の素材は全て同じでもよいし、異なる素材で形成してもよい。
【００６２】
＜羽根１５について＞
スクリュー１０の羽根１５は、上記のように回転軸１１に設けられた取付部１６に複数の羽根部材１７Ａ〜Ｃを取り付けて形成してもよいし、羽根１５を回転軸１１と一体で形成してもよい。しかし、上述したように、取付部１６に複数の羽根部材１７Ａ〜Ｃを取り付けて羽根１５を形成するようにすれば、羽根部材１７Ａ〜Ｃが摩耗などによって損傷した場合に、羽根部材１７Ａ〜Ｃだけを交換すればスクリュー１０を再使用できるという利点が得られる。また、スクリュー１０の位置に応じて適切な羽根部材１７Ａ〜Ｃを設けやすくなる。
【００６３】
＜羽根１５の素材について＞
羽根１５の取付部１６や、羽根部材Ａ、羽根部材１７Ｂ，Ｃの基材１８は金属であればよくとくに限定されないが、耐食性を有する金属で形成されていることが望ましい。例えば、チタンやステンレス、耐腐食用合金、登録商標ハステロイ（クロムやモリブデンなど様々な合金成分を添加することにより耐食性および耐熱性を高めた、ニッケルを主体とするニッケル合金）等によって取付部１６や、羽根部材Ａ、羽根部材１７Ｂ，Ｃの基材１８を形成すれば、スラリーＳを構成する液体として耐食性を有する液体を使用した場合などでも、羽根１５の耐久性を高くすることができる。回転軸１１の素材を羽根１５の取付部１６や羽根部材１７と同じ耐食性を有する金属で形成すれば、スクリュー１０全体の耐食性を高くでき、スクリュー１０の耐久性を高くすることができる。
【００６４】
＜羽根部材１７Ｂ，Ｃの表面コーティングについて＞
羽根部材１７Ｂ，Ｃの基材１８は、その表面にセラミックコーティング層１８ｓが形成されているが、セラミックコーティング層１８ｓの表面にさらに樹脂コーティング層ｒを設けてもよい（図４参照）。樹脂コーティング層ｒを設ければ、セラミックコーティング層１８ｓの損傷を軽減できるので、羽根部材１７Ｂ，Ｃの耐久性を高くすることができる。
【００６５】
また、羽根部材１７Ｂ，Ｃの表面にボルト等で耐摩耗部材を固定できる構造とすれば、表面を保護する耐摩耗部材を交換可能に取りつけることができるので、羽根部材１７Ｂ，Ｃの耐久性を高くすることができる。
【００６６】
もちろん、羽根部材１７Ａを羽根部材１７Ｂと実質同様の構造にした場合には、羽根部材１７Ａの表面にボルト等で耐摩耗部材を固定できる構造としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の縦型粉砕機は、鉄、非鉄金属、貴金属鉱石、無機物・有機物を含む塊もしくは粉体を粉砕して目的の粒径の粒子を生成する装置として適している。
【符号の説明】
【００６８】
１        縦型粉砕機
２        処理槽
１０      スクリュー
１１      回転軸
１５      羽根
１６      取付部
１７Ａ      羽根部材
１７Ｂ      羽根部材
１７Ｃ      羽根部材
１８      基材
１８ｓ    セラミックコーティング層
１９      セラミックプレート
２０      収容空間
２１      上面収容空間
２２      端面収容空間
Ｍ        粉砕媒体
Ｄ        処理対象物
Ｓ        スラリー
ＳＬ      セルフライニング層
ｒ        樹脂コーティング層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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