JPS5916806B2 - Method and apparatus for adding cohesive powder in a fluidized bed blender - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流動床混合機を用いたＵＯ２｝よひ第２凝集
性粉末の配合の改良に関し、特に固体ＵＯ２粉末｝よび
第２凝集性粉末の不均質混合物を均質混合物に変換する
改良方法｝よび装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in the formulation of UO2 and second cohesive powders using a fluidized bed mixer, and in particular to homogeneous blending of solid UO2 powder and second cohesive powders. and an improved method and apparatus for converting the mixture into a mixture.

粉粒体の混合は従来から種々の方法で行われてきた。BACKGROUND ART Mixing of powder and granular materials has conventionally been carried out by various methods.

種々の型式の機械的混合機、例えばタンブラ混合機、リ
ボン混合機卦よび高剪断混合機が使われて｝ジ、また噴
出（ＳｐＯｕｔｉｎｇ）床ブレンダや流動床フレンダも
使用されている。従来技術では、ＵＯ２粉末は主として
機械的なタンブラ型混合機で混合されている。この型式
の混合機は、ＵＯ２粉末均質性の仕様に合致する混合バ
ツチを得る上で満足できるものではなかつた。均質性仕
様に合致させそこなうのは、混合機で混合中の成分の流
動床内に淀みまたは不動領域が存在し、また排出時に分
離問題が起るせいであると考えられる。本出願人に譲渡
されたラーソン（ＬａｒｓＯｎ）らの米国特許第４１６
８９１４号に、改良された泡立ち式流動床ブレンダが開
示されている。ラーソンらのブレンダは、従来の泡立ち
式流動床ブレンダに見られた人きな不動領域をなくした
もので、混合すべき不均質粉末、好ましくはＵＯ２粉末
を収容する装置として、底部に流動化グリツドが配置さ
れた縦型厚板状混合容器を設ける。ラーソンらの教示に
従つて構成された流動化グリツドは、円錐形開口に収束
する壁をそれぞれ有するほぼ下向きのピラミツド形ホツ
パを一列に並べた配列体よりなる。流動化ガスの流れを
上向きに各ホツパの底部に送入するために、複数のガス
オリフイスが設けられている。流動化ガスを各オリフイ
スに十分な速度で供給して流動化ガスの泡を粉末混合物
中に上昇させ粉末から外に出し、かくして粉末を混合し
、粉末の均質混合物が得られるまでこれを行う。ホツパ
の一列配列体と上向きガスオリフイスとを組合せること
により、従来の泡立ち式流動床ブレンダに見られる不動
領域を除くことができる。しかし、細かい凝集性粉末を
流動床ブレンダで混合する従来周知の装置には、ＵＯ，
粉末と物理的特性が広範囲で異なる第２粉末混合物とを
配合する場合に、製品均質性仕様を満たすのに有効な装
置がない。Various types of mechanical mixers have been used, such as tumbler mixers, ribbon mixers, and high shear mixers, as well as spouting bed blenders and fluidized bed blenders. In the prior art, UO2 powder is mainly mixed in mechanical tumbler type mixers. This type of mixer was not satisfactory in obtaining mixed batches that met UO2 powder homogeneity specifications. Failure to meet homogeneity specifications is believed to be due to the presence of stagnation or immobile areas within the fluidized bed of components being mixed in the mixer and separation problems during discharge. U.S. Patent No. 416 to LarsOn et al., assigned to the present applicant.
No. 8914 discloses an improved bubbling fluidized bed blender. The Larson et al. blender eliminates the large immobile area of conventional bubbling fluidized bed blenders and includes a fluidizing grid at the bottom as a housing for the heterogeneous powder to be mixed, preferably UO2 powder. A vertical plank-shaped mixing container is provided. A fluidization grid constructed in accordance with the teachings of Larson et al. consists of an array of generally downward pyramid-shaped hoppers each having walls that converge into a conical opening. A plurality of gas orifices are provided to direct a flow of fluidizing gas upwardly into the bottom of each hopper. Fluidizing gas is fed into each orifice at a sufficient rate to cause bubbles of fluidizing gas to rise into the powder mixture and out of the powder, thus mixing the powders until a homogeneous mixture of powders is obtained. The combination of an in-line array of hoppers and an upwardly directed gas orifice eliminates the immobile areas found in conventional bubbling fluidized bed blenders. However, conventionally known devices for mixing fine cohesive powders in a fluidized bed blender include UO,
There is no effective equipment to meet product homogeneity specifications when compounding the powder and a second powder mixture that differs over a wide range of physical properties.

さらに具体的に説明すると、凝集性の性質が原因で、疎
水性、親水性または吸湿性のものを陰めてある種の第２
粉末混合物はすぐに大きなアグロメレートを形成し、こ
れが分散性を悪くする。その上、望ましくないことにあ
る種の低密度アグロメレートは、流動床の底部に存在す
る淀みまたは不動領域のせいで、流動床ブレンダにおい
て主ＵＯ２粉末から分離する。さらに、第２粉末混合物
を導入するのに用いるガス流量で、粉末の混合にばらつ
きが生じる。本発明に卦いては、改良型流動床ブレンダ
、改良型渦巻ミルおよびエダクタをすべて共通の空気圧
搬送系で相互連結して使用する。More specifically, due to their cohesive properties, some types of secondary
The powder mixture quickly forms large agglomerates, which impairs dispersibility. Additionally, some low density agglomerates undesirably separate from the main UO2 powder in the fluidized bed blender due to stagnation or immobile regions present at the bottom of the fluidized bed. Furthermore, the gas flow rate used to introduce the second powder mixture causes variations in powder mixing. The present invention utilizes an improved fluidized bed blender, an improved vortex mill, and an eductor all interconnected by a common pneumatic conveying system.

流動床ブレンダは、底部に流動化グリツドの配置され
た縦型混合容器を具える。流動化グリツドはピラミツド
形ホツパの一列配列体よりなり、各ホツパはその基部に
、流動化ガスを受取り流動化ガス噴流を上向きに各ホツ
パの壁に沿つて発散渦流パターンで射出するよう設計さ
れた１群のオリフイスを有する。混合容器内の流動床の
基部に隣接したピラミツド形ホツパの一列配列体の上方
には、転向板を考む衝突装置が少くとも１つ配置される
。第２粉末成分とガスの混合物を加圧下で衝突装置に導
入し、転向板によつて第２粉末成分を縦型混合容器内に
前もつて入れりれたＵＯ２粉末の渦流状流動床中に均一
に分散させる。本明細゛書において、用語［第２材料］
、「−第２粉末材料」または「第２粉末成分」は、第２
材料、第２粉末材料または第２粉末成分が、？述する通
りの疎水性、親水性または吸湿性材料類の混合物を構成
でき、粘結剤などの追加成分を含有してもよいことを意
味すると解すべきである。さらに、第２材料、第２粉末
材料または第２粉末成分は、ＵＯ２粉末と均質に混合す
べき疎水性、親水性または吸湿性材料のような単一の添
加剤であつてもよい。第２粉末成分とガスの混合物を、
渦巻ミルから衝突装置に所定圧力で搬送する。A fluidized bed blender comprises a vertical mixing vessel in which a fluidizing grid is arranged at the bottom. The fluidization grid consisted of an array of pyramid-shaped hoppers, each hopper at its base designed to receive fluidization gas and to inject a jet of fluidization gas upwardly along the wall of each hopper in a diverging swirl pattern. It has one group of orifices. At least one impingement device considering a deflection plate is arranged above the array of pyramidal hoppers adjacent to the base of the fluidized bed in the mixing vessel. The mixture of the second powder component and the gas is introduced under pressure into the impingement device, and the deflection plate directs the second powder component into the turbulent fluidized bed of UO2 powder previously introduced into the vertical mixing vessel. Distribute evenly. In this specification, the term [second material]
, "-second powder material" or "second powder component" means the second
The material, the second powder material or the second powder component is ? This is to be understood to mean that mixtures of hydrophobic, hydrophilic or hygroscopic materials as mentioned may be constituted and may contain additional ingredients such as binders. Furthermore, the second material, second powder material or second powder component may be a single additive such as a hydrophobic, hydrophilic or hygroscopic material to be mixed homogeneously with the UO2 powder. a mixture of a second powder component and a gas;
It is transported from the volute mill to the collision device at a predetermined pressure.

この混合物中で第２粉末成分は比較的大きなアグロメレ
ート（約１２００ミクロン）であり、渦巻ミルは、第２
粉末成分とガスの混合物を所定圧力で受取ジ、第２粉末
成分の粒子を平均粒度約１０〜６０ミクロン、好ましく
は平均粒度約１５ミクロンに微粉砕する。第２粉末成分
とガスの混合物をエダクタから渦巻ミルに所定圧力で供
給する。In this mixture, the second powder component is a relatively large agglomerate (approximately 1200 microns), and the vortex mill
The mixture of powder component and gas is received at a predetermined pressure and the particles of the second powder component are pulverized to an average particle size of about 10 to 60 microns, preferably about 15 microns. A mixture of the second powder component and gas is fed from the eductor to the volute mill at a predetermined pressure.

エダクタは材料供給入口、系の加圧のためのガス入口ふ
・よび内部混合室を有する。エダクタの混合室は、ここ
に所定圧力で供給される不活性ガスの流れにより生じる
乱流の作用によＰ１第２粉末混合物の成分を最初に粗く
混合する。次にエダクタから渦巻ミルに加圧下で粗混合
物を空気圧搬送する。渦巻ミルで粒子を微粉砕しさらに
混合する。次に第２粉末混合物を渦巻ミルから衝突装置
に所定圧力で供給し、これにより第２粉末混合物を流動
床ブレンダに所定圧力で導入するとともに均一に分散さ
せ、ブレンダ内のＵＯ２粉末と均質に混合する。本発明
を一層よく理解できるようにするために、以下に本発明
を図面との関連で説明する。第１図に本発明の粉末混合
装置の１実施例を示す。The eductor has a material feed inlet, a gas inlet port for pressurizing the system, and an internal mixing chamber. The mixing chamber of the eductor initially coarsely mixes the components of the P1 second powder mixture by the action of turbulence caused by the flow of inert gas supplied therein at a predetermined pressure. The crude mixture is then pneumatically conveyed from the eductor to a volute mill under pressure. The particles are pulverized in a vortex mill and further mixed. Next, the second powder mixture is supplied from the volute mill to the collision device at a predetermined pressure, thereby introducing the second powder mixture into the fluidized bed blender at a predetermined pressure and uniformly dispersing it, so that it is homogeneously mixed with the UO2 powder in the blender. do. In order that the invention may be better understood, it will be described below in conjunction with the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the powder mixing apparatus of the present invention.

この装置は、基本的に３つの主要部分、即ち改良型流動
床ブレンダ１０、改良型渦巻ミル１１｝よびエダクタ１
２よりなる。ＵＯ２粉末と第２粉末成分（前述したよう
に粉末状疎水性、親水性または吸湿性材料いずれでもよ
い）との混合は、第１図に示す通りの改良型流動床ブレ
ンダ１０で行われる。The device basically consists of three main parts: an improved fluidized bed blender 10, an improved swirl mill 11} and an eductor 1.
Consists of 2. The mixing of the UO2 powder and the second powder component (which, as previously described, can be a powdered hydrophobic, hydrophilic or hygroscopic material) is carried out in a modified fluidized bed blender 10 as shown in FIG.

第２図に示すように、流動床ブレンダ１０は縦型混合容
器１３よりなり、その底部に流動化グリツド１４を有す
る。流動化グリツド１４は第２図に示すようにビラミツ
ド形ホツパ１５を一直線に並べた配列体よりなる。各ホ
ツパ１５、には、第３図に示すようにその底部に１群の
オリフイス１６が、流動化ガスを受取ジ流動化ガス噴流
を上向きに各ホツパの壁に沿つて発散渦流パターンにて
放出するように設けられている。流動化ガス噴流により
混合容器１３に最初に装入されだＵＯ２粉末９の沸とう
または泡立ち層を確立する。ピラミツド形ホツパ１５の
一列配列体の上方には、第３あ・よび５図に示すように
転向板２１を含む衝突装置２０が冫くとも１つ配置され
ている。第３ふ・よび５図に｝いて、衝突装置２０は、
流動床ブレンダ中に加圧下で送入されるガスと第２材料
との混合物にそらせ効果（または邪魔板効果）および転
向作用を与えるように設計されたケージ状構造の形態に
構成されている。As shown in FIG. 2, fluidized bed blender 10 consists of a vertical mixing vessel 13 having a fluidizing grid 14 at its bottom. The fluidizing grid 14 consists of an array of pyramid-shaped hoppers 15, as shown in FIG. Each hopper 15 has a group of orifices 16 at its bottom, as shown in FIG. It is set up to do so. The fluidizing gas jet establishes a boiling or bubbling layer of the UO2 powder 9 initially charged into the mixing vessel 13. Above the array of pyramidal hoppers 15, at least one impingement device 20 including a turning plate 21 is arranged, as shown in FIGS. In Figures 3 and 5, the collision device 20 is
It is configured in the form of a cage-like structure designed to provide a deflecting effect (or baffle effect) and a turning effect to the mixture of gas and second material that is fed under pressure into the fluidized bed blender.

具体的には衝突装置２０は転向板２１および上板２２を
具える。これら転向板および上板は円形で、円周方向に
間隔をあけて位置する支柱２３により鉛直方向に間隔を
あけて保持される。上板２２は中心穴を有し、ここで適
当な手段により導管２４に固定される。このような配置
の装置を介して上述した第２粉末成分とガスの混合物を
ブレンダ容器中に、従つて容器内のＵＯ，の流動床中に
導入する。容器への進入時に第２粉末成分は圧力により
転向板２１に当り、そらせ効果を受け、かくして第２粉
末成分は衝突装置の円周に沿つて容器内のＵＯ２流動床
９中に均一に分散される。そのほかに、導管２４は衝突
装置２０を流動床内のその底部に近い所定位置に構造的
に支持する。な卦、１個の衝突装置を図示し説明したが
、複数の衝突装置をホツバ１５の上方に一列に並べて用
いることもできる。第１ふ・よび４図にふ・いて、導管
２４は上記渦巻ミル１１の出口２５に連結され、従つて
ガスと第２粉末材料の混合物は渦巻ミル１１から導管２
４に送給される。Specifically, the collision device 20 includes a turning plate 21 and an upper plate 22. The turning plate and the top plate are circular and are held vertically spaced apart by circumferentially spaced columns 23 . Top plate 22 has a central hole in which it is secured to conduit 24 by suitable means. Via a device arranged in this way, the mixture of the second powder component and the gas described above is introduced into the blender vessel and thus into the fluidized bed of UO in the vessel. Upon entering the container, the second powder component hits the deflection plate 21 under pressure and receives a deflecting effect, so that the second powder component is uniformly distributed in the UO2 fluidized bed 9 in the container along the circumference of the impingement device. Ru. In addition, conduit 24 structurally supports impingement device 20 in position within the fluidized bed near its bottom. Although one collision device is illustrated and described, a plurality of collision devices may be arranged in a row above the hot spring 15 and used. Referring to FIGS. 1 and 4, conduit 24 is connected to outlet 25 of said volute mill 11, so that the mixture of gas and second powder material is passed from volute mill 11 to conduit 25.
4.

渦巻ミル１１は第２粉末材料とガスの混合物をエダクタ
１２から制御入口２６に受取る。渦巻ミル１１で混合物
粉粒体を入きなアグロメレート（約１２００ミクロン）
の混合物から微粉砕して平均粒度約１０〜６０ミクロン
、好ましくは約１５ミクロンの混合物とする。第２粉末
成分混合物を好適粒度に微粉砕した後、これを渦巻ミル
１１から導管３６を介して第３および５図に示す衝突装
置２０に加圧下で輸送する。第１図に示すように第２粉
末成分混合物をエダクタ１２から渦巻ミル１１に力ａ圧
下で空気圧輸送する。第２粉末成分混合物を開口３４か
らエダクタ１２に真空下で引人れるには、エダクタに人
口孔３３から導入されるガスの作用を利用する。Vortex mill 11 receives a mixture of second powder material and gas from eductor 12 at control inlet 26 . Agglomerate the mixture powder and granules in a spiral mill 11 (approximately 1200 microns).
The mixture is milled to a mixture with an average particle size of about 10 to 60 microns, preferably about 15 microns. After the second powder component mixture has been milled to a suitable particle size, it is transported under pressure from the volute mill 11 via conduit 36 to the impingement device 20 shown in FIGS. 3 and 5. As shown in FIG. 1, the second powder component mixture is pneumatically transported from the eductor 12 to the vortex mill 11 under a pressure a. In order to draw the second powder component mixture from the opening 34 into the eductor 12 under vacuum, the action of the gas introduced into the eductor through the artificial hole 33 is utilized.

エダクタ１２に導入するガスはＮ２のような不活性ガス
で、第１図に示すようにガス給源３７により供給される
。第２粉末成分混合物をエダクタ１２から渦巻ミル１１
に空気圧で圧送する。第３図に、流動床ブレンダ１０に
含まれる複数のホツパ１５のうち１つを配合室内に配置
された衝突装置２０と関連させて示す。本発明に用いる
流動床ブレンダ１０は当業界で周知のタイプのブレンダ
で、底部に流動化グリツド１４を有する縦型混合容器１
３を具える。流動化グリツド１４はほぼ下向きのピラミ
ツド形ホツパ１５を一列に並べた配列体よりなｖ、各ホ
ツパの壁は円錐形状開口に収束している。複数の弁１７
が混合粉末、例えばＵＯ２粉末および第２粉末混合物を
ホツパから排出するために設けられ、各弁１７は各ホツ
パ１５の底部に位置する。各ホツパ１５の基部には１群
のオリフイス１６が設けられ、このオリフイス群はマニ
ホルド｝よび連結管により流動化ガス給源に通じたガス
人口１８に連結されている。粒子の特性、粒度、粒度分
布、容器の幾何形状、表面ガス速度および循環パターン
についての検討を含めて、従来の泡立ち式流動床ブレン
ダの設計にあ一いて考慮すべき事項についての包活的記
述が、フレデリツク・ゼンツ卦よびドナルド・オスマ一
著「流動化卦よび粒子流体系」（ＦｒｅｄｅｒｉｃｋＡ
．ＺｅｎｚａｎｄＤＯｎａｌｄＦ．Ｏｔｉｒ，ゞＴｌｕ
ｉｄｉｚａｔｌＯｎａｎｄＰａｒｔｉｃｌｅＦｌｕｉｄ
Ｓｙｓｔ？′：ＲｅｉｎｈＯｌｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎ
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｒｉｅｓ，ＲｅｉｎｈＯｌｄＰ
ｕｂｌｌｓｈｉｎｇＣＯｒｐＯｒａｔＩＯｎ，ＮｅｗＹ
Ｏｒｋ，ｌ９６Ｏ）に見られる。The gas introduced into the eductor 12 is an inert gas such as N2, and is supplied by a gas source 37 as shown in FIG. The second powder component mixture is transferred from the eductor 12 to the vortex mill 11
Pneumatically pump it to the FIG. 3 shows one of the plurality of hoppers 15 included in the fluidized bed blender 10 in conjunction with an impingement device 20 located within the blending chamber. The fluidized bed blender 10 used in the present invention is of a type well known in the art and includes a vertical mixing vessel 1 having a fluidizing grid 14 at the bottom.
Includes 3. The fluidization grid 14 consists of an array of generally downwardly directed pyramid-shaped hoppers 15, the walls of each hopper converging into a conical opening. multiple valves 17
are provided for discharging the mixed powder, e.g. UO2 powder and the second powder mixture, from the hopper, each valve 17 being located at the bottom of each hopper 15. At the base of each hopper 15 is a group of orifices 16 connected by a manifold and connecting pipes to a gas port 18 leading to a source of fluidizing gas. A comprehensive description of considerations for the design of conventional bubbling fluidized bed blenders, including considerations of particle properties, particle size, particle size distribution, vessel geometry, surface gas velocity, and circulation patterns. ``Fluidization hexagram and particle fluid system'' by Frederick Zenz hexagram and Donald Osma.
．． ZenzandDOnaldF. Otir, ゞTlu
idizatlOnandParticleFluid
Syst? ':ReinhOldChemicalEn
gineeringSeries, ReinhOldP
ubllshingCOrpOratIOn, NewY
Ork, l96O).

本発明の流動床ブレンダは、第２むよび３図に示すよう
に、少くとも１つの衝突装置２０を流動化グリツドの上
方に配置しだ点で、従来の流動床ブレンダから区別され
る。The fluidized bed blender of the present invention is distinguished from conventional fluidized bed blenders by the arrangement of at least one impingement device 20 above the fluidization grid, as shown in Figures 2 and 3.

１つの衝突装置を図示したにすぎないが、本発明の実施
に当つては一連の衝突装置を使用することができる。Although only one impingement device is shown, a series of impingement devices may be used in practicing the invention.

衝突装置２０は第３卦よび５図に示すようにケージ状構
造のもので、入口導管２４、円形転向板２１、円形上板
２２および上板と転向板とを鉛直方向離間関係で連結す
る支持部材または支柱２３を有する。衝突装置の特定構
造は、この装置が導管２４から加圧下でここに進入する
第２粉末混合物にそらせ訃よひ転向作用をなすようにな
つて訃大またその結果流動床の混合室に導入される第２
粉末混合物の進入速度訃よび圧力が減少する。微粉砕第
２粉末混合物が渦巻ミルから流動床ブレンダに進入する
際、衝突装置の作用により第２粉末混合ノ 物がＵＯ２
粉末内に広く分布し、かくして均質な粉末混合物が得ら
れる。第１卦よび４図において、第２粉末混合物は渦巻
ミル１１にその入口２６から送入され、供給ロード２７
を通つてその内部に入る。The collision device 20 has a cage-like structure as shown in Figures 3 and 5, and includes an inlet conduit 24, a circular turning plate 21, a circular upper plate 22, and a support that connects the upper plate and the turning plate in a vertically spaced relationship. It has a member or support 23. The particular construction of the impingement device is such that this device has a deflecting effect on the second powder mixture entering there under pressure from conduit 24 so that the second powder mixture enters the second powder mixture under pressure and is thus introduced into the mixing chamber of the fluidized bed. The second
The ingress velocity and pressure of the powder mixture is reduced. When the pulverized second powder mixture enters the fluidized bed blender from the vortex mill, the second powder mixture becomes UO2 due to the action of the collision device.
It is widely distributed within the powder, thus resulting in a homogeneous powder mixture. In Figures 1 and 4, a second powder mixture is fed into the volute mill 11 through its inlet 26 and fed into the feed load 27.
Go through it to get inside.

渦巻ミルの５軸受系統は高圧（〉１０ｐｓｉｇ）操作に
適合するようになつて｝リ、ガスと第２粉末材料とを流
動床ブレンダの下方領域に加圧注入することができる。
さらに具体的には、渦巻ミルの軸受系統が高圧操作に適
合するようになつていると、空気圧輸送系Ｏに高速流れ
を与えることができ、こＴＬＫよジガスと第２粉末材料
を流動床ブレンダに輸送する際に、微粉砕後の第２粉末
材料が凝集したク詰つたＤするのに防ぐ。第２粉末混合
物は渦巻ミル１１の供給ロード２７を通過すると、遠心
ロータアセンブリの基部のスプレツダ３０に接触する。The five-bearing system of the volute mill is adapted for high pressure (>10 psig) operation, allowing the gas and second powder material to be injected under pressure into the lower region of the fluidized bed blender.
More specifically, if the bearing system of the vortex mill is adapted for high pressure operation, it is possible to provide a high velocity flow to the pneumatic transport system O, which transfers the TLK gas and the second powder material to the fluidized bed blender. This prevents the finely pulverized second powder material from becoming agglomerated and clumped during transportation. As the second powder mixture passes through the feed load 27 of the swirl mill 11, it contacts the spreader 30 at the base of the centrifugal rotor assembly.

第２粉末混合物がスプレツダ３０の表面に接触すると
、粒子は約２００００ｒｐｍで回転しているロータの遠
心作用により約２１３ｍ／秒に加速される。粒子は下側
のスプレツダと上側のロータプレートとにより画成され
た溝２８を経て半径方向外方へ推進され、下側スプレツ
ダ３０の円周付近に配置された炭化タングステン製衝突
プロツク３２に入きな力で衝突する。炭化タングステン
製衝突プロツク３２とぶつかつて、第２粉末混合物の粒
子は粉々にされ、次いで渦巻ミルから加圧導管系３６を
経て流動床ブレンダ１０に圧送される。なお、第２粉末
粒子の微粉砕は任意適当な微粉砕ミルで行うことができ
、本発明は渦巻ミルの使用のみに限定されない。第１図
に示すようにエダクタ１２は普通の設計のもので、材料
供給入口３４、ガス入口３３卦よび内部混合室を有し、
混合室でガス給源３７からここに進入する不活性ガスの
流れによる乱流の作 二用下で第２粉末混合物の成分を
初期混合する。When the second powder mixture contacts the surface of the spreader 30, the particles are accelerated to about 213 m/sec by the centrifugal action of the rotor rotating at about 20,000 rpm. The particles are propelled radially outward through a groove 28 defined by the lower spreader and the upper rotor plate and into a tungsten carbide impingement block 32 located near the circumference of the lower spreader 30. collide with great force. Upon impact with the tungsten carbide impingement block 32, the particles of the second powder mixture are comminuted and then pumped from the volute mill via pressurized conduit 36 to the fluidized bed blender 10. It should be noted that the second powder particles can be pulverized using any suitable pulverizing mill, and the present invention is not limited to the use of a spiral mill. As shown in FIG. 1, the eductor 12 is of conventional design, having a material feed inlet 34, a gas inlet 33, and an internal mixing chamber.
The components of the second powder mixture are initially mixed in the mixing chamber under the effect of turbulence by a flow of inert gas entering therefrom from the gas source 37.

前述したように、第２混合物の粒度は約１２００ミクロ
ン程度である。エダクタ１２はほかに混合装置全体の作
動に必要な導管系３６の加圧を行う。エダクタ出口３５
は導管系３６により渦巻ミル 二１１の入口孔２６に
直結され、かくして第２粉末混合物の初期ブレンドを第
１図に略図的に示す通りに渦巻ミル１１に送る。上述し
たエダクタ１２の細部は本発明のいかなる部分も構成す
るものではなく、エダクタは第２材料を混合装置に最
５初に導入できさえすれば任意適当なタイプのものとす
ることができ、本発明の実施例ではアタック・インコー
ポレーテツド（ＡＭＥＴＫＩｎｃ．、米国ペンシルヴエ
ニア州コーンウエルズ・ハイツ所在）製のＴｙｐｅ２６
４を使用する。 ３本発明の混合装置
は、物理的特性の広範に異なる粉末類をＵＯ２粉末と流
動床ブレンダで均質に混合するのに有効である。作動時
には、泡立ち式流動床ブレンダの容器１３にＵＯ，粉末
を容器頂部の入口から充満する。容器頂部の入口には
４弁、例えば蝶形弁が混合過程で粉末が逃け出すのを防
市する目的で設けられている。蝶形弁は本発明のいかな
る部分も構成するもので・・まなく、任意適当なタイプ
の弁を使用することができる。容器１３に不均質、即ち
未混合粉末の混合物をその高さの約半分まで充満する。
従つて、容器１３の下半分は容器の混合室として機能し
、他方上半分は流動化ガスに同伴されて舞い上る粉末が
沈降するガスプレナムとして機能する。このタイプのブ
レンダでの粒子の混合は、容器の基部に配置された１群
のオリフイス１６から流動化ガスの泡を射出するととも
に、容器を約１〜５ｐｓｉｇの内圧に維持することによ
つて行う。As mentioned above, the particle size of the second mixture is on the order of about 1200 microns. The eductor 12 also provides the pressurization of the line system 36 necessary for the operation of the entire mixing device. Eductor outlet 35
is directly connected to the inlet hole 26 of the swirl mill 211 by a conduit system 36, thus delivering the initial blend of the second powder mixture to the swirl mill 11 as schematically shown in FIG. The details of the eductor 12 described above do not constitute any part of the present invention, and the eductor 12 is used to introduce the second material into the mixing device.
5. Any suitable type can be used as long as it can be introduced initially, and in the embodiment of the present invention, Type 26 manufactured by Attack Inc. (AMETKI Inc., Cornwells Heights, Pennsylvania, USA) is used.
Use 4. 3. The mixing device of the present invention is effective for homogeneously mixing powders with widely different physical properties with UO2 powder in a fluidized bed blender. In operation, the vessel 13 of the bubbling fluidized bed blender is filled with UO and powder from the inlet at the top of the vessel. At the entrance at the top of the container
Four valves, for example butterfly valves, are provided to prevent powder from escaping during the mixing process. Butterfly valves do not form any part of the invention; any suitable type of valve may be used. The container 13 is filled to approximately half its height with a mixture of heterogeneous, ie unmixed, powders.
The lower half of the vessel 13 thus functions as the mixing chamber of the vessel, while the upper half functions as a gas plenum in which powder entrained by the fluidizing gas settles. Mixing of the particles in this type of blender is accomplished by injecting bubbles of fluidizing gas from a set of orifices 16 located at the base of the vessel and maintaining the vessel at an internal pressure of about 1 to 5 psig. .

流動化ガスの泡は、オリフイスから流動床を通つて流動
床の頂部まで全域に及ぶジグザグ運動をしながら上昇す
る。１つの泡が形成されると、それに隣接する粒子がそ
の泡の上部に沿つて流れ下側の空隙に流れ落ち、かくし
て泡が上昇する。The fluidizing gas bubbles rise from the orifice through the fluidized bed in a comprehensive zigzag motion to the top of the fluidized bed. When a bubble is formed, adjacent particles flow along the top of the bubble and down into the void below, thus causing the bubble to rise.

泡の真上にある粒子は上方に押上げられ、残ｖはわきに
押され、その一部は流れ落ちて泡の下部に入り、泡の通
路を埋める。かくして上昇中の泡は粒子を半径方向であ
らゆる方向に広げる。所定泡が上昇するにつれて、その
底部空隙を埋める粒子は泡の通路のすぐわきの粒子より
僅かに密に充填される。その近傍領域内を上昇する次の
泡は、最初の泡の通路のすぐわきのやや密でなく充填さ
れた粒子をつなぐ通路を通る。かくて連続する泡はそれ
ぞれ別々の位置で上昇する傾向にあリ、先に混合された
粒子と他の粒子を混合する。粒子床を上昇する泡が益々
多くなると、隣り合う小さな泡が一緒に合わさつて入き
な泡をつくる。この結合作用は、泡が低い圧力の領域に
向つて流れる傾向と相俟つて、広い全域に及ぶジグザグ
泡運動を生起し、水平および鉛直方向対流混合を達成す
る。粒子床の頂部から抜け出る泡は一部のＵＯ２粉末を
混合室１３の頂部のガスプレナム中に散乱させる。しか
し、圧縮ガスは粒子床から間欠的にパツパツと吹き出る
。このような間欠的ガスの吹出し時には、通常はガス流
に向伴される粒子が扼動化ガスに同伴され拡散されるの
ではなくて、粒子床中に落ちて戻る。ここで強調すべき
こととして、上述した泡立ち式流動床ブレンダでは、上
述した循環混合は生じるが、噴出床ブレンダに実在する
ような粒子床の物質移動（マスムーブメント）は実際上
生じない。エダクタでの第２粉末混合物の初期混合後、
不活性ガスに同伴された混合物を渦巻ミル１１の供給口
２６に、さらには供給ロードを経て渦巻ミル内部に加圧
下で搬送する。The particles directly above the bubble are pushed upwards, the rest are pushed aside, and some of them flow down and into the bottom of the bubble, filling the bubble path. The rising bubble thus spreads the particles radially in all directions. As a given bubble rises, the particles filling its bottom void become slightly more densely packed than those immediately adjacent to the bubble's path. The next bubble rising in its vicinity passes through a path connecting the less densely packed particles immediately adjacent to the path of the first bubble. Each successive bubble thus tends to rise at a separate location, mixing previously mixed particles with other particles. As more and more bubbles rise up the particle bed, neighboring small bubbles join together to form dense bubbles. This coupling action, combined with the tendency of the bubbles to flow towards areas of lower pressure, creates a wide area zigzag bubble motion to achieve horizontal and vertical convective mixing. Bubbles escaping from the top of the particle bed scatter some UO2 powder into the gas plenum at the top of mixing chamber 13. However, the compressed gas blows out from the particle bed intermittently. During such intermittent gas blowing, particles that would normally be entrained in the gas stream fall back into the particle bed rather than being entrained by the perturbation gas and being dispersed. It should be emphasized here that in the bubbling fluidized bed blender described above, although the cyclical mixing described above occurs, there is virtually no mass movement of the particle bed as is present in the erupted bed blender. After the initial mixing of the second powder mixture in the eductor,
The mixture entrained by the inert gas is conveyed under pressure to the supply port 26 of the swirl mill 11 and further into the interior of the swirl mill via the feed load.

第２粉末混合物は渦巻ミルの供給ロード２ｒを通過し
た後、ピラミツド形乳首状中心突部を有し外方に徐々に
下降するスプレツダ３０の表面に衝突する。スプレツダ
３０の表面は供給ロード２７が貫通した上側のロータ板
３１と共働する。ロータ板表面はスプレツダ表面と向い
合い、両者間に半径方向溝２８を画成し、溝２８は徐々
に狭くなつて、ロータ板卦よびスプレツダの外周に沿つ
て配置された円状衝突プロツク３２付近に外周出口を有
する。スプレツダ３０は約２００００ｒｐｍで回転し、
この回転力は導管系の入力圧と相まつて、不活性ガスに
同伴された第２粒子混合物を半径方向溝２８に圧送する
とともに、第２粒子混合物を炭化タングステン製衝突プ
ロツク３２に約２１３ｍ／秒の速度で衝突させるよう作
用し、これにより第２粉末混合物の粒子の粒度を約１２
００ミクロンから平均直径約５〜６０ミクロン、好まし
くは約１５ミクロンに減少させる。改良型渦巻ミル１１
で好適なミクロン単位の直径に減径された後の第２粉末
混合物は、改良型流動床ブレンダ１０に入れたＵＯ２粉
末と混合するのに適した形態に々つている。After passing through the feed load 2r of the volute mill, the second powder mixture impinges on the surface of a spreader 30 having a pyramidal nipple-shaped central protrusion and gradually descending outwards. The surface of the spreader 30 cooperates with an upper rotor plate 31 through which the feed load 27 passes. The rotor plate surface faces the spreader surface and defines a radial groove 28 therebetween, which groove 28 gradually narrows near a circular impingement block 32 located along the outer circumference of the rotor plate and the spreader. It has an outer peripheral outlet. Spretsuda 30 rotates at approximately 20,000 rpm,
This rotational force, in combination with the input pressure of the conduit system, forces the second particle mixture, entrained in the inert gas, into the radial groove 28 and the second particle mixture into the tungsten carbide impingement block 32 at approximately 213 m/sec. of the particles of the second powder mixture, thereby reducing the particle size of the particles of the second powder mixture to about 12
00 microns to an average diameter of about 5-60 microns, preferably about 15 microns. Improved spiral mill 11
The second powder mixture after being reduced to a suitable micron diameter is in a form suitable for mixing with the UO2 powder in the modified fluidized bed blender 10.

不活性ガスに同伴された第２粉末混合物は第４図に示す
吐出手段２５を介して渦巻ミル１１から出、導管系３６
を介して衝突装置２０の入口２４に輸送される。The second powder mixture, entrained by an inert gas, exits the swirl mill 11 via the discharge means 25 shown in FIG.
to the inlet 24 of the impingement device 20.

第２粉末成分混合物は流動床ブレンダ１０に、その基部
付近に配置され、好ましくはグリツド１４、即ち下向き
ピラミツド形ホツパ１５の頂部より約２フイート上方に
配置された衝突装置２０を介して進入する。第２粉末混
合物は、衝突装置２０の入口２４に約３〜５ｐｓｉｇ、
好ましくは約３．５ｐｓｉｇで進入し、転向板２１に当
たる。The second powder component mixture enters the fluidized bed blender 10 through an impingement device 20 located near the base thereof, preferably about two feet above the top of the grid 14, ie, downward pyramidal hopper 15. The second powder mixture is applied to the inlet 24 of the impingement device 20 at about 3 to 5 psig.
It preferably enters at about 3.5 psig and hits turning plate 21.

衝突装置２０のケージ状構造はそらせ効果を発揮し、転
向板と関連して圧送力を減じ、かくして第２粉末混合物
は流動床ブレンダ１０に約２ｐｓｉｇの圧力で進入する
。衝突装置は、第２粉末混合物を流動床ブレンダ内の第
１粉末成分の流動床中に均一に分布または分散させる作
用をなす。第２凝集性粉末をＵＯ，粉末と混合する過程
は、まずエダクタ１２の始動によつて始まジ、これによ
り第２粉末混合物用導管系３６および渦巻ミル１１を加
圧する。The cage-like structure of the impingement device 20 provides a deflection effect and, in conjunction with the turning plate, reduces the pumping force so that the second powder mixture enters the fluidized bed blender 10 at a pressure of approximately 2 psig. The impingement device serves to uniformly distribute or disperse the second powder mixture into the fluidized bed of the first powder component within the fluidized bed blender. The process of mixing the second cohesive powder with the UO powder begins by starting the eductor 12, which pressurizes the second powder mixture conduit 36 and the vortex mill 11.

ほとんど同時に流動床ブレンダ１０を始動して流動床ブ
レンダ内に入つたＵＯ２粉末をランダムに循環させる。
最初にエダクタ１２を始動して、流動床ブレンダ内のＵ
Ｏ２粉末が衝突装置２０を経て空気圧導管系３６に逆流
するのを防市する。ガス入口３３にＮ２のような不活性
ガスを約２５ｐｓｉｇの圧力で注入することによりエダ
クメ１２を始動した後、予め冷却された第２粉末混合物
をほぼ同時にエダクタの材料供給入口３４に導人すると
、第２粉末混合物は、内部ガス流により生じる乱流お・
よび約５ｐｓｉｇ以下の内部圧力の作用により内部混合
室に引込まれ粗混合される。Almost simultaneously, the fluidized bed blender 10 is started to randomly circulate the UO2 powder that has entered the fluidized bed blender.
First start the eductor 12 and
Prevents O2 powder from flowing back through the impingement device 20 into the pneumatic conduit system 36. After starting the edakume 12 by injecting an inert gas, such as N2, at a pressure of about 25 psig into the gas inlet 33, the pre-chilled second powder mixture is introduced into the eductor's material feed inlet 34 at about the same time. The second powder mixture is free from turbulence caused by internal gas flow.
and is drawn into an internal mixing chamber for coarse mixing under the action of an internal pressure of less than about 5 psig.

混合すべき第２材料は一般に疎水性、親水性または吸湿
性である。これらの第２材料は、凝集する性質をもつて
いるので、分散性の悪い入きなアグロメレートを形成し
やすい。疎水性材料、例えばステアリン酸亜鉛、油、脂
肪およびワツクスは水に溶けないが、互に付着する。The second material to be mixed is generally hydrophobic, hydrophilic or hygroscopic. Since these second materials have the property of agglomerating, they tend to form agglomerates with poor dispersibility. Hydrophobic materials such as zinc stearate, oils, fats and waxes are not soluble in water but adhere to each other.

従つて、このタイプの材料を混合するには、アグロメレ
ートの寸法を小さくした後でなければ、適正な分散を達
成することができない。親水性材料は、水を吸収し一緒
に結合する傾向がある。Therefore, when mixing this type of material, proper dispersion can only be achieved after reducing the size of the agglomerates. Hydrophilic materials tend to absorb water and bind it together.

炭水化物（でんぷん、植物性ガムなど）や複合蛋白質の
ような材料がこの範嗜に入る。これらの材料も寸法を小
さくした後でなければ、適正な混合を達成することがで
きない。炭酸水素アンモニウム、修酸アンモニウム、塩
化カルシウム卦よび塩化亜鉛を含む無機材料が吸湿性と
記した第３の範鴫を構成する。Ingredients such as carbohydrates (starches, vegetable gums, etc.) and complex proteins fall into this category. Proper mixing of these materials can only be achieved after size reduction as well. Inorganic materials including ammonium bicarbonate, ammonium oxalate, calcium chloride, and zinc chloride constitute the third category labeled hygroscopic.

これらの材料は犬気中の水分を吸収する。さらに特別な
ものとして、潮解性材料は大気から吸収した水に溶解す
る水溶性化学塩の吸湿性粉末である。これらの材料は取
扱いが困難で、乾燥状態で供給しなければならない。エ
ダクタで粗混合された第２粉末混合物は、約１〜３ｐｓ
ｉｇ１好ましくは約２ｐｓｉｇの圧力で渦巻ミルに空気
圧搬送され、ここで望ましい粒度ｖて微粉砕される。These materials absorb moisture from the dog's air. More specifically, deliquescent materials are hygroscopic powders of water-soluble chemical salts that dissolve in water absorbed from the atmosphere. These materials are difficult to handle and must be supplied dry. The second powder mixture coarsely mixed in the eductor is approximately 1 to 3 ps
ig1 is pneumatically conveyed, preferably at a pressure of about 2 psig, to a vortex mill where it is milled to the desired particle size v.

渦巻ミルの作用により圧力５９く約２ｐｓｉｇ増加し、
その結果混合物を渦巻ミルから混合容器に搬送するため
の圧力は最初よジ少し高くなる。この後、前述したよう
に、微粉砕した第２粉末混合物を空気圧で流動床ブレン
ダの衝突装置に圧送し、衝突装置は主または第１粉末混
合物、本例ではＵＯ２粉末の泡立ち床と共働して第１お
よび第２粉末混合物の均質な混合を達成する。ＵＯ２粉
末と第２粉末混合物の均質混合を達成したら、この均質
混合物をホツパから複数の弁を経て排出する。弁は各ホ
ツパの開口に配置され、粉末の均質混合を達成した後の
混合容器の出口となる。混合過程の完了後、混合粉末を
、本出願人に譲渡されたアドミテイス（ＡｄＯｍｉｔｉ
ｓ）らの米国特許第４１８２３８３号に記載された方法
に従つて、迅速かつ効率的に排出する。当業者であれば
本発明の他の実施例や用途を想起できるであろうが、本
発明はかかる変更例すべてを包含するものである。The pressure increases by approximately 2 psig due to the action of the vortex mill;
As a result, the pressure to convey the mixture from the swirl mill to the mixing vessel is initially slightly higher. Thereafter, as previously described, the pulverized second powder mixture is pneumatically pumped into the impingement device of the fluidized bed blender, which cooperates with a bubbling bed of the main or first powder mixture, in this example UO2 powder. to achieve homogeneous mixing of the first and second powder mixtures. Once homogeneous mixing of the UO2 powder and the second powder mixture is achieved, the homogeneous mixture is discharged from the hopper through a plurality of valves. A valve is placed at the opening of each hopper to provide an outlet for the mixing vessel after achieving homogeneous mixing of the powder. After completion of the mixing process, the mixed powder was transferred to the AdOmitis, assigned to the applicant.
U.S. Pat. No. 4,182,383 of S) et al. Other embodiments and uses of the invention will occur to those skilled in the art, and the invention encompasses all such modifications.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は流動床ブレンダ、渦巻ミル卦よびエダクタを含
む本発明の装置の１実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の１実施例に従つて構成された多数のホツパ卦よび衝
突装置を有する流動床ブレンダを示す正面図、第３図は
第１図の３−３線方向に見た流動床ブレンダの断面図、
第４図は第１図に示す渦巻ミルの拡入縦断面図、第５図
は第３図に示す衝突装置の拡入断面図、あ・よび第６図
は第４図の６−６線方向に見た渦巻ミルの横断面図であ
る。 １０・・・・・・流動床ブレンダ、１１・・・・・・渦
巻ミル、１２・・・・・・エダクタ、１３・・・・・・
容器、１４・・・・・・流動化グリツド、１５・・・・
・・ホツパ、１６・・・・・・オリフイス、１７・・・
・・・弁、１８・・・・・・ガス入口、２０・・・・・
・衝突装置、２１・・・・・・転向板、２２・・・・・
・上板、２３・・・・・・支柱、２４・・・・・・導管
、２５・・・・・・渦巻ミル出口、２６・・・・・・渦
巻ミル入口、３０・・・・・・スプレツダ、２８・・・
・・・溝、３３・・・・・・ガス入口、３４・・・・・
・材料供供口、３５・・・・・・エダクタ出口、３６・
・・・・・導管系。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the apparatus of the present invention including a fluidized bed blender, a swirl mill, and an eductor; FIG. A front view showing a fluidized bed blender having the device; FIG. 3 is a sectional view of the fluidized bed blender taken along the line 3-3 in FIG. 1;
Figure 4 is an expanded longitudinal sectional view of the spiral mill shown in Figure 1, Figure 5 is an expanded sectional view of the collision device shown in Figure 3, and Figures 6 and 6 are lines 6-6 in Figure 4. FIG. 10...Fluidized bed blender, 11...Vortex mill, 12...Eductor, 13...
Container, 14... Fluidization grid, 15...
・・・Hotsupa, 16... Orifice, 17...
...Valve, 18...Gas inlet, 20...
・Collision device, 21... Turning plate, 22...
・Top plate, 23... Support column, 24... Conduit, 25... Spiral mill outlet, 26... Spiral mill inlet, 30...・Spretsuda, 28...
...Groove, 33...Gas inlet, 34...
・Material supply port, 35...Eductor exit, 36・
... Conduit system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 次の各工程からなる、粉末成分混合物の配合方法、
（ａ）第１粉末成分を耐圧容器に導入する工程、（ｂ）
前記容器内に前記第１粉末成分の流動床を確立する工程
、（ｃ）前記容器中に第２粉末成分を加圧下で導入し、
前記流動床内に配置された転向板に第２粉末成分を衝突
させて、第２粉末成分を流動床に均一に分散する工程。 ２ （ａ）前記第２粉末成分混合物を微粉砕ミルで微粉
砕する工程、（ｂ）微粉砕第２粉末成分混合物を前記微
粉砕ミルから前記耐圧容器に加圧下で輸送する工程、（
ｃ）前記微粉砕第２粉末成分混合物を前記第１粉末成分
の流動床内に配置された転向板に衝突させるとともに第
２粉末成分混合物を前記容器内の第１粉末成分混合物中
に均一に分散させ、これにより第１および第２粉末混合
物を均質に配合する工程、を含む特許請求の範囲第１項
記載の粉末成分の混合物の配合方法。 ３ （ａ）ガスをエダクタに導入して加圧を開始する工
程、（ｂ）しかる後前記エダクタに第２粉末成分混合物
を加える工程、（ｃ）ガスと第２粉末成分混合物とを前
記エダクタ内で加圧下で混合する工程、（ｄ）ガスおよ
び第２粉末成分混合物を前記微粉砕ミルに加圧下で搬送
し、このミルで第２粉末成分混合物を微粉砕する工程、
（ｅ）ガスおよび微粉砕第２粉末成分混合物を前記微粉
砕ミルから前記耐圧容器に加圧下で搬送する工程、（ｆ
）微粉砕第２粉末成分混合物を第１粉末成分の流動床内
に配置された転向板に衝突させるとともに第２粉末成分
混合物を容器内の第１粉末成分混合物中に均一に分散さ
せ、これにより第１および第２粉末混合物を均質に配合
する工程、を含む特許請求の範囲第１項記載の粉末成分
の混合物の配合方法。 ４ 前記第１粉末成分がＵＯ＿２で、第２粉末成分が疎
水性、親水性または吸湿性粉末材料であり、（ａ）粉末
ＵＯ＿２成分を耐圧容器に導入する工程、（ｂ）前記耐
圧容器内に粉末ＵＯ＿２成分の流動床を確立する工程、
（ｃ）前記第２粉末成分を前記容器中に加圧下で導入し
、この際第２粉末成分を前記流動床内に配置された転向
板に衝突させることにより第２粉末成分を流動床中に均
一に分散させる工程、を含む特許請求の範囲第１〜３項
のいずれかに記載の方法。 ５ 前記第２粉末成分が前記流動床への導入時に約１０
〜６０ミクロンの平均粒度を有する特許請求の範囲第４
項記載の方法。 ６ 前記第２粉末成分が前記流動床への導入時に約１５
ミクロンの平均粒度を有する特許請求の範囲第４または
５項記載の方法。 ７ （ａ）前記耐圧容器内で第１粉末成分の流動床を開
始し、この際容器圧力を約１〜５ｐｓｉｇとする工程、
（ｂ）第２粉末成分を前記容器中に約３〜５ｐｓｉｇの
圧力で導入し、この際第２粉末成分を流動床内に配置さ
れた転向板に衝突させる工程、（ｃ）前記衝突転向板の
そらせおよび分散効果により第２粉末成分の圧力を約２
ｐｓｉｇに下げるとともに第２粉末成分を流動床中に均
一に分散させる工程、を含む特許請求の範囲第１〜６項
のいずれかに記載の方法。 ８ （ａ）前記第２粉末成分混合物を渦巻ミルで微粉砕
する工程、（ｂ）微粉砕第２粉末成分混合物を渦巻ミル
から前記耐圧容器に約３．５ｐｓｉｇの圧力で輸送する
工程、（ｃ）前記微粉砕第２粉末成分混合物を前記第１
粉末成分の流動床内に配置された転向板に衝突させると
ともに第２粉末成分混合物を前記容器内の第１粉末成分
混合物中に均一に分散させ、これにより第１および第２
粉末成分混合物を均質に配合する工程、を含む特許請求
の範囲第１〜７項のいずれかに記載の方法。 ９ （ａ）ガスをエダクタに導入してエダクタの約２５
ｐｓｉｇの圧力への加圧を開始する工程、（ｂ）第２粉
末成分混合物を前記エダクタに導入する工程、（ｃ）ガ
スと第２粉末成分混合物とを前記エダクタ内で約５ｐｓ
ｉｇ以下の圧力で混合する工程、（ｄ）ガスおよび第２
粉末成分混合物を前記エダクタから渦巻ミルに約１〜３
ｐｓｉｇの圧力で搬送し、この渦巻ミルで第２粉末成分
混合物を微粉砕する工程、（ｅ）ガスおよび微粉砕第２
粉末成分混合物を渦巻ミルから耐圧容器に約３〜５ｐｓ
ｉｇの圧力で搬送する工程、（ｆ）微粉砕第２粉末成分
混合物を前記第１粉末成分の流動床内に配置された転向
板に衝突させ、これにより圧力を約２ｐｓｉｇに下げ、
この圧力で第２粉末成分混合物を前記容器内の第１粉末
成分混合物中に分散させ、第１および第２粉末成分混合
物を均質に配合する工程、を含む特許請求の範囲第１〜
８項のいずれかに記載の方法。 １０ （ａ）ガスおよび第２粉末成分混合物を前記エダ
クタから渦巻ミルに約２ｐｓｉｇの圧力で搬送し、この
渦巻ミルで第２粉末成分混合物を微粉砕する工程、（ｂ
）ガスおよび微粉砕第２粉末成分混合物を渦巻ミルから
耐圧容器に約３．５ｐｓｉｇの圧力で搬送する工程、を
含む特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１ （ａ）縦型耐圧混合容器、 （ｂ）第１粉末成分を前記混合容器に導入する手段、（
ｃ）前記混合容器内に流動床を確立する流動化グリッド
、（ｄ）前記流動化グリッドの上方に配置され転向板を
有する少くとも１個の衝突装置、および（ｅ）第２粉末
成分を前記衝突装置に加圧下で導入するとともに第２粉
末成分を前記転向板に当て、これにより第２粉末成分を
前記混合容器内で第１粉末成分の流動床中に均一に分散
させる手段、以上の要素を具える流動床混合装置。 １２ 前記衝突装置が上下に離間した円形上板および下
板をその円周に沿つて間隔をあけて配置された複数の支
柱によつて連結してなり、円形下板が前記転向板を構成
する特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３ （ａ）前記第２粉末成分を前記衝突装置に導入す
るとともに第２粉末成分を前記転向板の上側中心表面に
当てる導管手段、および（ｂ）前記衝突装置を前記流動
化グリッドの上方所定距離に配置する支持手段をさらに
具える特許請求の範囲第１１または１２項記載の装置。 １４ さらに、ガスおよび粉末成分の混合物を加圧下で
受取りこの粉末成分を微粉砕および混合する加圧型微粉
砕手段、および前記ガスおよび粉末成分の混合物を前記
微粉砕手段から前記衝突装置に加圧下で輸送する手段を
具える特許請求の範囲第１１〜１３項のいずれかに記載
の装置。 １５ （ａ）エダクタ、（ｂ）ガスを前記エダクタに加
圧下で導入する手段、（ｃ）粉末材料を前記エダクタに
導入する手段、（ｄ）前記ガスと粉末材料を混合する内
部混合室、および（ｅ）前記ガスおよび粉末材料を前記
微粉砕手段に配送する出口手段をさらに具える特許請求
の範囲第１４項記載の装置。 １６ （ａ）底部に流動化グリッドが配置された縦型混
合容器、（ｂ）前記縦型混合容器内に装着され、ガス搬
送粉末材料混合物を加圧下で内部に配送するための入口
を含むケージ状衝突装置。 （ｃ）ガスおよび粉末材料混合物を前記衝突装置の入口
に加圧下で搬送する導管手段、（ｄ）高圧作動に有効な
渦巻ミルであつて、ガスおよび粉末材料混合物を加圧下
で渦巻ミルからミルを前記衝突装置の入口に連結する前
記導管手段に搬送する出口、ガスおよび粉末材料混合物
を加圧下で受取る入口、および導入された粉末材料を混
合および微粉砕する手段を有する渦巻ミル、（ｅ）材料
供給入口、ガス入口、ガスおよび粉末材料混合物を初期
混合する内部混合室、および出口を有するエダクタ、（
ｆ）前記エダクタ出口と渦巻ミル入口とを連結し、ガス
および粉末材料混合物を加圧下で前記エダクタから前記
渦巻ミルに搬送する導管手段、および（ｇ）装置を所定
通りに加圧する手段、 を更に具える特許請求の範囲第１１〜１５項のいずれか
に記載の装置。[Claims] 1. A method for blending a powder component mixture, comprising the following steps:
(a) introducing the first powder component into the pressure container; (b)
establishing a fluidized bed of the first powder component within the container; (c) introducing a second powder component into the container under pressure;
A step of uniformly dispersing the second powder component in the fluidized bed by colliding the second powder component with a turning plate disposed within the fluidized bed. 2 (a) pulverizing the second powder component mixture in a pulverizing mill; (b) transporting the pulverized second powder component mixture from the pulverizing mill to the pressure container under pressure;
c) impinging the pulverized second powder component mixture on a turning plate disposed within the fluidized bed of the first powder component and uniformly dispersing the second powder component mixture into the first powder component mixture in the container; A method for blending a mixture of powder components according to claim 1, comprising the step of blending the first and second powder mixtures homogeneously. 3. (a) introducing gas into the eductor and starting pressurization; (b) then adding a second powder component mixture to the eductor; (c) introducing the gas and the second powder component mixture into the eductor. (d) conveying the gas and the second powder component mixture under pressure to the pulverizing mill and pulverizing the second powder component mixture in the mill;
(e) conveying a gas and pulverized second powder component mixture from the pulverizing mill to the pressure vessel under pressure;
) impinging the pulverized second powder component mixture on a turning plate disposed within the fluidized bed of the first powder component and uniformly dispersing the second powder component mixture into the first powder component mixture in the container; A method for blending a mixture of powder components according to claim 1, comprising the step of homogeneously blending the first and second powder mixtures. 4. The first powder component is UO_2 and the second powder component is a hydrophobic, hydrophilic or hygroscopic powder material, (a) introducing the powder UO_2 component into a pressure container, (b) introducing the powder into the pressure container. establishing a fluidized bed of powder UO_2 components;
(c) introducing said second powder component into said container under pressure, said second powder component being introduced into said fluidized bed by impinging said second powder component on a turning plate disposed within said fluidized bed; 4. The method according to any one of claims 1 to 3, comprising the step of uniformly dispersing. 5 The second powder component has a concentration of about 10 when introduced into the fluidized bed.
Claim 4 having an average particle size of ~60 microns
The method described in section. 6 The second powder component has a particle size of about 15% when introduced into the fluidized bed.
6. A method according to claim 4 or 5, having an average particle size of microns. 7 (a) initiating a fluidized bed of a first powder component in the pressure vessel at a vessel pressure of about 1 to 5 psig;
(b) introducing a second powder component into said vessel at a pressure of about 3 to 5 psig, wherein said second powder component impinges on a turning plate disposed within the fluidized bed; (c) said impingement turning plate; The deflection and dispersion effect reduces the pressure of the second powder component to approx.
psig and uniformly dispersing the second powder component in the fluidized bed. 8 (a) pulverizing the second powder component mixture in a vortex mill; (b) transporting the pulverized second powder component mixture from the vortex mill to the pressure vessel at a pressure of about 3.5 psig; (c) ) The finely pulverized second powder component mixture is added to the first
The second powder component mixture is uniformly dispersed into the first powder component mixture in the container by impinging on a turning plate disposed in a fluidized bed of powder components, thereby dispersing the first and second powder components.
8. A method according to any one of claims 1 to 7, comprising the step of homogeneously blending the powder component mixture. 9 (a) Introduce the gas into the eductor and
(b) introducing a second powder component mixture into the eductor; (c) introducing gas and the second powder component mixture into the eductor for about 5 psig; (b) introducing a second powder component mixture into the eductor;
(d) mixing the gas and the second
The powder component mixture is transferred from the eductor to a vortex mill for about 1 to 3 minutes.
psig pressure and pulverizing the second powder component mixture in the vortex mill; (e) gas and pulverizing the second powder component mixture;
The powder component mixture is transferred from the vortex mill to a pressure container at approximately 3 to 5 ps.
(f) impinging the pulverized second powder component mixture on a turning plate disposed within the fluidized bed of the first powder component, thereby reducing the pressure to about 2 psig;
Dispersing the second powder component mixture into the first powder component mixture in the container under this pressure to homogeneously blend the first and second powder component mixtures.
The method described in any of Item 8. 10 (a) conveying a gas and a second powder component mixture from the eductor to a volute mill at a pressure of about 2 psig, and pulverizing the second powder component mixture in the volute mill;
10. The method of claim 9, including the step of: ) conveying the gas and finely divided second powder component mixture from the vortex mill to a pressure vessel at a pressure of about 3.5 psig. 11 (a) a vertical pressure-resistant mixing vessel; (b) means for introducing a first powder component into said mixing vessel; (
c) a fluidization grid establishing a fluidized bed within said mixing vessel; (d) at least one impingement device disposed above said fluidization grid and having a turning plate; means for introducing the second powder component under pressure into the impingement device and applying it to the turning plate, thereby uniformly dispersing the second powder component in the fluidized bed of the first powder component in the mixing vessel; A fluidized bed mixing device comprising: 12. The collision device is formed by connecting a circular upper plate and a lower plate which are vertically spaced apart by a plurality of struts arranged at intervals along the circumference thereof, and the circular lower plate constitutes the turning plate. An apparatus according to claim 11. 13 (a) conduit means for introducing the second powder component into the impingement device and applying the second powder component to the upper central surface of the turning plate; and (b) conduit means for introducing the second powder component into the impingement device and directing the second powder component to the upper central surface of the turning plate; 13. Apparatus according to claim 11 or 12, further comprising support means arranged on the support means. 14 further comprising pressurized pulverizing means for receiving a mixture of gas and powder components under pressure and pulverizing and mixing the powder components; 14. A device according to any of claims 11 to 13, comprising means for transporting. 15: (a) an eductor; (b) means for introducing gas under pressure into said eductor; (c) means for introducing powder material into said eductor; (d) an internal mixing chamber for mixing said gas and powder material; 15. The apparatus of claim 14 further comprising: (e) outlet means for delivering said gas and powder material to said comminution means. 16 (a) a vertical mixing vessel with a fluidization grid disposed at the bottom; (b) a cage mounted within said vertical mixing vessel and comprising an inlet for delivering a gas-carrying powder material mixture therein under pressure; collision device. (c) conduit means for conveying the gas and powder material mixture under pressure to the inlet of said impingement device; (d) a volute mill useful for high pressure operation, the volute mill being capable of conveying the gas and powder material mixture under pressure from the vortex mill to the mill; (e) an inlet for receiving a gas and powder material mixture under pressure, and means for mixing and comminution of the introduced powder material; (e) Eductor, having a material feed inlet, a gas inlet, an internal mixing chamber for initial mixing of the gas and powder material mixture, and an outlet (
f) conduit means connecting the eductor outlet and the swirl mill inlet and conveying the gas and powder material mixture under pressure from the eductor to the swirl mill; and (g) means for pressurizing the device in a predetermined manner. 16. An apparatus according to any one of claims 11 to 15.