JP2000024532A - ローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転するテーブルとタイヤ形ローラで固体原
料を微粉砕するローラミルに係わり、粉砕能力向上とロ
ーラの振動抑制を図ること。 【解決手段】 タイヤ型粉砕ローラ１’と、粉砕ローラ
に対向する溝部を有する粉砕レース１１’と、粉砕レー
ルを円周側に刻設した回転テーブル２と、を備えて、固
体原料を微粉砕するローラミルであって、粉砕ローラの
溝部に対する面の径が最大であって粉砕レースに最大押
圧を与える粉砕ローラの最大押圧点３０を挟んで、固体
原料の流入側と流出側とで、粉砕ローラおよび粉砕レー
スを異なる曲率の面として繋ぎ合わせて形成し、流入側
で粉砕ローラの粉砕面と前記粉砕レースの粉砕面との隙
間２９を拡大し、流出側で粉砕ローラの粉砕面と前記粉
砕レースの粉砕面との隙間３１を縮小すること。最大押
圧点は、粉砕ローラの断面中心よりも前記回転テーブル
の中心側に偏倚して位置すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転するテーブル
とタイヤ形のローラで固体燃料や固体原料を微粉砕する
ローラミルに係わり、粉砕能力が高く安定に転動するロ
ーラ及びテーブルの粉砕面の形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石炭焚ボイラでは、低公害燃焼（低ＮＯ
ｘ、低灰中未燃分）や広域負荷運用が行われ、それにと
もない微粉炭機（ミル）も高い粉砕性能や信頼性が要求
されている。

【０００３】石炭、セメント原料あるいは新素材原料な
どの塊状物を細かく粉砕するミルのひとつのタイプとし
て、最近では、回転するテーブルと複数個のタイヤ形ロ
ーラで粉砕を行う堅型のローラミルが広く用いられてお
り、特に日本国内や先進諸国では、代表機種としての地
位を固めている。

【０００４】ここでは、図１７に示すように、ローラミ
ルの一般的な構成を述べる。この種のミルは、円筒型を
したミルハウジング６の下部にあってモータで駆動され
減速機を介して低速回転する略円台状の回転テーブル２
と、その回転テーブル２の外周部の上面において円周方
向へ等分する位置へ油圧あるいはスプリング等で圧加さ
れて回転する複数個の粉砕ローラ１を備えている。原料
供給管（センターシュート）４より、回転テーブル２の
中央へ供給された原料３は、回転テーブル２上において
遠心力により、うず巻状の軌跡を描いて回転テーブル２
の外周へ移動し、回転テーブル２の粉砕レース（溝部）
と粉砕ローラ１の間にかみ込まれて粉砕される。

【０００５】ハウジング６の下部には、ダクトを通して
熱風（１次空気）８が導かれており、この熱風（１次空
気）８が回転テーブル２とハウジング６の間にあるエア
スロートからスロートベーン９を通じて吹き上ってい
る。粉砕後の粉粒体は、エアスロートから吹き上る熱風
（１次空気）８によって、ハウジング内を上昇しながら
乾燥される。ハウジング６の上方へ輸送された粉粒体
は、粗いものから重力により落下し（１次分級）、粉砕
部で再粉砕される。

【０００６】この１次分級部を貫通したやや細かな粉粒
体は、ハウジング６の上部に設けたサイクロンセパレー
タ（固定式分級機）あるいはロータリセパレータ（回転
式分級機）７で再度分級される。所定の粒径より小さな
微粉は、気流により搬送され、ボイラでは微粉炭バーナ
へと送られる。分級機を貫通しなかった所定粒径以上の
粗粉は、回転テーブル２の上へ重力により落下し、ミル
内へ供給されたばかりの原料とともに再度粉砕される。
このようにして、ミル内では粉砕が繰り返され、製品微
粉が生成されていく。

【０００７】ローラミルを低負荷で運用する場合や、負
荷減少あるいは停止操作をする際に問題となるのはミル
の振動である。この振動現象は、炭層とローラのすべり
に起因する一種の摩擦振動であり、振動のタイプとして
は自励振動である。ふつうの石炭では、図７の従来技術
における特性として示すように、低負荷運用時（ミル内
において石炭ホールドアップの少ない条件）にこの振動
が激しくなることが多いが、石炭種によってはかなりの
高負荷時にも発生することがある。

【０００８】本発明で対象とするタイプのローラミルで
は（本発明の実施形態の一つとして後述する）、ローラ
ブラケットを介して、ローラピボットを支軸として、粉
砕ローラが振り子運動可能なように支持される。粉砕ロ
ーラが３個の場合には、正三角形をした一体型の加圧フ
レームにおいて、各ローラのローラブラケットに対し
て、ローラ回転軸をはさんで左右対象にローラピボット
が設けられている。この振り子運動の機能は大変に重要
であり、他のタイプのローラミルには無い特色である。
粉砕ローラが、鉄片等粉砕しにくい異物をかみ込んだ場
合、粉砕ローラは振り子運動をすることによって衝撃を
回避することができる。また、粉砕ローラや粉砕レース
が摩耗変形したときには、適切な押圧位置（粉砕ローラ
と粉砕レースとの位置関係）を自動調心的に見つけ出す
作用もこの振り子運動にはある。

【０００９】一般に、ミル内の粉砕部に多くの原料があ
る高負荷粉砕時には、粉砕ローラはほとんど振り子運動
をすることが無い。上記したように、ミルの起動時ある
いは負荷上昇時などにおいて粉砕ローラが原料を活発に
かみ込む場合には、粉砕ローラはゆっくりした速度で振
り子運動をするものの、この振り子動作は自励振動の発
生には直接関与しない。

【００１０】一方、粉砕ローラが激しく自励振動する場
合には、図９に示すように、粉砕ローラ１が外側へずれ
るように横すべりする（α）。このとき、回転テーブル
２の回転方向の動きに関して、粉砕ローラ１と粉砕レー
ス１１の接触点が、正常な位置からは、回転テーブル２
の回転方向に対して逆らうように上流側へずれるような
問題が生じる。このような状態になると、粉砕ローラ１
は３個ともほぼ同時に、あるいはひとつの粉砕ローラの
横すべり（図９の（α））がきっかけとなり順次他の２
つの粉砕ローラ１が追従するように大きな加速度で外側
へ横ずれし、次いで図１０のように上下振動する。

【００１１】以上から、ローラミルの振動を、粉砕部の
機構改善によって抑止しようとするには、粉砕ローラに
おける外側へのすべり動作をできるだけ防ぐことが肝要
であることが分かる。

【００１２】一方、使用年数が経過し、粉砕ローラ及び
粉砕レースの粉砕面が摩耗変形してくると、新品時に比
べて、粉砕ローラの横すべり動作が生じやすくなり、こ
れで結果的に自励振動が起き易くなる。したがって、経
年摩耗の進んだローラミルほど、振動を軽減するため
に、ロータリーセパレータ（回転分級機）の回転数や粉
砕荷重を低減する操作を行っており、粉砕性能が犠牲に
なっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の多くは、経
年摩耗による変形が生じていない新品時には、図８のよ
うに、粉砕ローラ１及び粉砕レース１１のそれぞれの断
面を、ともに部分的円弧とする形状の組合せである。こ
のような形状により粉砕部を構成しても、粉砕能力の向
上と振動抑制の両立はなかなか難しい。

【００１４】図１１は、粉砕ローラ１と粉砕レース１１
の断面形状をともに略円弧とし、しかもそれぞれの曲率
半径Ｒ₁及びＲ₂を、比Ｒ₁／Ｒ₂が１に近づくように構成
した例である。この構造によると、粉砕レース１１の内
部に粉砕ローラ１がかなり窮屈にはまり込むような状態
になる。粉砕ローラはすべらず、自励振動は生じにくい
が、粉砕原料が、粉砕ローラ１と粉砕レース１１の隙間
に入り込まず粉砕能力は低い。

【００１５】一方、図１２は、曲率半径Ｒ₂の大きな粉
砕レース上に、曲率半径Ｒ₁の小さな粉砕ローラ１をの
せたような粉砕部構造の例である。この場合、粉砕ロー
ラ１は、粉砕レース上ですべり易くし、したがって自励
振動も生じ易い。一方、粉砕原料も粉砕ローラ１のまわ
りを粉砕されずに通過してしまうことが多くなり、粉砕
能力は低い。要するに、この粉砕部構造は、粉砕能力に
ついても振動抑制に関しても適切ではなく、いわば「共
振れ」するタイプといえる。

【００１６】図１３は、断面形状が略台形をしたロール
タイヤ１１が、粉砕面が平らなテーブル１３上を転動す
るタイプの粉砕部である。この構造の粉砕部では、図中
に破線で示したように、ロールタイヤ１１の中央に局所
的な摩耗変形１４が生じ易い。

【００１７】図１４は、先行技術の一例（特開平３−７
２９６２号公報）である。この粉砕部では、ローラ１５
の偏摩耗を防止するために、ローラ１５の外側（受皿回
転軸１６とは反対側）のライナー１７との隙間１８ａ
を、内側の隙間１８ｂよりも拡大している。

【００１８】図１５も先行技術の例（特開平３−２７０
７３９号公報）である。タイヤ１９の断面形状は、図１
３と同様に略台形であるが、タイヤ１９の内側（中心２
３の側）に対応するテーブル２２の上面を刻設し、隙間
２１を設けたものである。

【００１９】以上のように、従来技術の多く、また先行
技術においても、偏摩耗防止や原料のかみ込み促進につ
いては注目されているものの、粉砕能力向上と異常振動
抑制の両立に配慮しているものは見あたらない。

【００２０】本発明の目的は、長期間にわたり、自励振
動を防ぎ、モータ動力の増大をくい止め、多炭種に対し
静粛で安定な運用を可能にする構造の粉砕部を搭載する
ローラミルを提供することにある。

【００２１】さらに、本発明の目的は、上記した課題を
踏えた上で、微粉生成能力に優れ、しかも自励振動を起
こしにくいように新たな形状へと工夫した粉砕ローラ及
び粉砕レースの組み合せになる粉砕部の構造を提案する
ことにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。

【００２３】タイヤ型の粉砕ローラと、前記粉砕ローラ
に対向する溝部を有する粉砕レースと、前記粉砕レール
を円周側に刻設した回転テーブルと、を備えて、固体原
料を微粉砕するローラミルであって、前記粉砕ローラの
前記溝部に対する面の径が最大であって前記粉砕レース
に最大押圧を与える粉砕ローラの最大押圧点を挟んで、
前記固体原料の流入側と流出側とで、前記粉砕ローラお
よび前記粉砕レースを異なる曲率の面として繋ぎ合わせ
て形成し、前記流入側で、前記粉砕ローラの粉砕面と前
記粉砕レースの粉砕面との隙間を拡大し、前記流出側
で、前記粉砕ローラの粉砕面と前記粉砕レースの粉砕面
との隙間を縮小するローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レ
ース。

【００２４】また、前記のローラミルの粉砕ローラ及び
粉砕レースにおいて、前記最大押圧点は、前記粉砕ロー
ラの断面中心よりも前記回転テーブルの中心側に偏倚し
て位置するローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レース。

【００２５】また、前記のローラミルの粉砕ローラ及び
粉砕レースにおいて、前記最大押圧点からその外縁に至
る前記粉砕ローラおよび粉砕レースは、２段の形状を有
して、前記最大押圧点寄りの粉砕ローラの曲率半径Ｒ₂
および前記粉砕レースの曲率半径Ｒ₂ ^*とし、前記外縁寄
りの粉砕ローラの曲率半径Ｒ₃および前記粉砕レースの
曲率半径Ｒ₃ ^*とし、 Ｒ₂＞Ｒ₃ Ｒ₂ ^*＞Ｒ₃ ^* の関係をもつローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レース。

【００２６】また、前記のローラミルの粉砕ローラ及び
粉砕レースにおいて、前記最大押圧点からその内縁に至
る粉砕ローラの曲率半径Ｒ₁と、前記粉砕レースの曲率
半径Ｒ₁ ^*の比を、 ０．６５＜Ｒ₁／Ｒ₁ ^*＜０．８３ の範囲に設定するローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レー
ス。

【００２７】また、前記のローラミルの粉砕ローラ及び
粉砕レースにおいて、前記最大押圧点からその外縁に至
る前記粉砕ローラにおける粉砕ローラの曲率半径Ｒと、
前記粉砕レースの曲率半径Ｒ^*の比を、 ０．８２＜Ｒ／Ｒ^*＜０．９５ の範囲に設定するローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レー
ス。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図１
〜図７を用いて以下説明する。図１には、本発明の実施
形態に係る粉砕部で構成したローラミルの全体構造を示
す縦方向断面図である。本発明の実施形態の特徴は、粉
砕ローラと粉砕レースから成る粉砕部の形状にあるた
め、まず粉砕部の構造を説明する。

【００２９】図２は、本発明の実施形態に係る粉砕ロー
ラ１’と粉砕レース１１’から成る原料かみ込み部の構
造を示すものである。図２では、粉砕原料は省略してい
る。まず、粉砕ローラ１’の内側すなわち回転テーブル
２の中心側では、粉砕ローラ１’の粉砕面との間に、粉
砕レース１１’の間に大きく開口する原料流入側の隙間
２９がある。この隙間があることで、粉砕原料が、粉砕
ローラ１’にスムーズにかみ込まれるようになる。この
原料流入側の隙間２９の箇所において、粉砕ローラ１’
の粉砕面の曲率半径Ｒ₁と粉砕レース１１’の曲率半径
Ｒ₁ ^*の間の関係は、次のような範囲から選定する。

【００３０】 ０．６５＜Ｒ₁／Ｒ₁ ^*＜０．８３……（１） さらに望ましくは ０．６９＜Ｒ₁／Ｒ₁ ^*＜０．７４……（２） これらの条件は、後述するように、実験結果から導いた
ものである。

【００３１】粉砕ローラ１’において、直径が最大とな
る部分の粉砕点は、粉砕レース１１’と接触し、最大押
圧点３０となる。本発明の実施形態では、最大押圧点３
０が、粉砕ローラ１’の断面方向の中心よりも内側つま
り回転テーブル２に寄った側に位置するようにする。こ
のように位置させる理由は、粉砕ローラ１’の自励振動
の発生を抑制するためである。

【００３２】この最大押圧点３０と粉砕ローラ１’の外
縁までの形状は、２段階に変化させる。最大押圧点３０
のすぐ外側における中央部では、ローラ粉砕面の曲率半
径Ｒ₂とレース面の曲率半径Ｒ₂ ^*との間の関係を、 ０．８２＜Ｒ₂／Ｒ₂ ^*＜０．９５……（３） より望ましくは ０．８６＜Ｒ₂／Ｒ₂ ^*＜０．９２……（４） の範囲から選ぶようにする。

【００３３】最も外側の粉砕面では、粉砕ローラ及びレ
ース面の曲率半径をそれぞれＲ₃及びＲ₃ ^*を、ともにＲ₂
やＲ₂ ^*よりも小さくする。つまり、 Ｒ₂＞Ｒ₃ ……（５） Ｒ₂ ^*＞Ｒ₃ ^* ……（６） 一方、Ｒ₃とＲ₃ ^*の組み合せに関しては、（３）式ない
し（４）式と同じである。すなわち ０．８２＜Ｒ₃／Ｒ₃ ^*＜０．９５……（３’） より望ましくは ０．８６＜Ｒ₃／Ｒ₃ ^*＜０．９２……（４’） の範囲から決定するようにする。

【００３４】以上のような構造とすることで、後述する
ように、自励振動の抑制と粉砕能力向上の同時達成が可
能となる。

【００３５】次に、図１に戻り、本発明の実施形態に係
る粉砕部構造を適用したローラミルの全体構造を説明す
る。基本的には、図１７に示した従来構造のローラミル
とほぼ同じである。

【００３６】粉砕原料３は、原料供給管（センターシュ
ート）４を通じて、ローラミルの上方から落下されるよ
うに供給される。この粉砕原料３は、回転テーブル２上
に落下し、遠心力によって外周方向へ移動し、粉砕ロー
ラ１’と、回転テーブル２の外周側にはめ込まれている
粉砕リング１０’の上面すなわち粉砕レース１１’との
間で、圧縮されるようにして粉砕される。

【００３７】粉砕ローラ１のシャフトは、背後からのロ
ーラブラケット３２によって支えられる。ローラブラケ
ット３２の上部には、ピボット３３が挿設されており、
このピボット３３を支軸として、粉砕ローラ１’が振り
子状の動作ができるようになっている。また、このピボ
ット３３は、粉砕荷重３５の伝達点であり、粉砕荷重３
５は、加圧フレーム３４を通じて上方から押しつけるよ
うにして、ローラブラケット３２と粉砕ローラ１’に伝
わる。

【００３８】このようにして粉砕されて生成して微粒体
は、スロートベーン９を通じて導かれる熱風（１次空気
８）によってミル内を上方へ吹き上げられ、ハウジング
６の上部にあるロータリーセパレータ（回転分級機）７
で粗粒が分離された後に、微粉炭となって排出され、ボ
イラの微粉炭バーナーと送られる。ロータリーセパレー
タ（回転分級機）７で分級された粗粉は、粉砕部におい
て粉砕ローラ１’で再粉砕される。このようにして粉砕
が繰り返され、粗い石炭粒子も微粉炭となり、微粉炭バ
ーナへと輸送される。

【００３９】図３は、本発明の実施形態に係る粉砕ロー
ラ１’の内側（回転テーブルの中心側）における挙動を
示したものである。内側では、粉砕ローラ１’と粉砕レ
ース１１’との原料流入側の隙間２９を大きくしている
ため、粉砕原料５の流入（γ）と、粉砕ローラ１’によ
る原料のかみ込みが促進される。さらに、最大押圧点３
０を、粉砕ローラ１’の中央よりも内側にずらしている
ため、粉砕ローラ１’は幅方向に対して滑らず安定であ
り、自励振動が発生しにくい。このような最大押圧点３
０’の位置による効果は、多くの試験から見い出したも
のである。

【００４０】図４は、粉砕ローラ１’の外側（ミルハウ
ジング側）における粉砕ローラ１’の挙動を模式的に描
いたものである。粉砕ローラ１’が横すべり（α）を起
こしかけても、外側において粉砕ローラ１’の動きを拘
束するような形状（粉砕ローラ１’と粉砕レース１１’
の形状の組合せによる）になっているため、粉砕ローラ
１’の横すべり（α）は、図９に示した従来技術におけ
る横すべりよりもはるかに小さく、自励振動はしにくく
なる。

【００４１】図５は、バッチ式の粉砕試験により、粉砕
ローラと粉砕レースの曲率半径Ｒ／Ｒ^*に注目して、微
粉粒度の変化を、それぞれの粉砕ローラの内側及び粉砕
レースの外側に対してまとめたものである。横軸におけ
るＲとＲ^*は、それぞれ粉砕ローラ及び粉砕レースの曲
率半径である。縦軸の微粉粒度（２００メッシュ（７５
μｍ）以下）は、所定の時間のバッチ式粉砕により生成
した微粉の割合を示すものである。

【００４２】ここで、粉砕部で出すべき粒度は、炭種や
給炭条件によって多少異なるが、粉砕ローラの内側を出
てその外側へ入るとき２０％以上、外側を出るとき３０
％が必要になる。これより粗いと、ミルから出る最終的
な粒度を細かくしたい場合に分級部に負担がかかり過ぎ
ることになる。

【００４３】そこで、粉砕ローラの内側では、Ｒ／Ｒ^*
＝０．６５〜０．８３の領域において粒度の特性極性は
ほぼピークに達する。したがって、粉砕ローラの内側の
形状に関しては、Ｒ／Ｒ^*＝０．６５〜０．８３の領域
か、この近傍の条件であれば、最も粉砕能力が高まるこ
とになる。本発明における粉砕部の形状においても、こ
の条件を満足している。一方、粉砕ローラの外側では、
０．８２＜Ｒ／Ｒ^*＜０．９５の条件において、微粉粒
度が最も細かくなる。

【００４４】本発明においても、粉砕部の形状に関して
は、この条件を満足している。本発明では、粉砕ローラ
の外側の形状の工夫により自励振動も防げるようにして
いるので、本発明を実施すれば、粉砕能力の向上と振動
抑制がともに実現可能になることが分かる。

【００４５】図６は、連続式粉砕により、給炭量に対す
る振幅の変化をまとめたものであり、本発明の実施形態
と従来技術を比較したものである。横軸における給炭量
Ｑ_Cは、定格給炭量Ｑ_C ^*で割ることにより無次元化し
た。一方、縦軸における微粉粒度ｑは、定格給炭負荷Ｑ
_C＝Ｑ_C ^*のときの粒度ｑ^*で割ることにより、相対値とし
て表現した。一般的な傾向として、給炭量Ｑ_Cが増大す
れば、粒度が粗くなる傾向が認められる。同一のＱ_C／
Ｑ_C ^*の条件で比較すれば、本発明の実施形態が方が明ら
かに粒度が細かく、粉砕が進んでいることが分かる。以
上のことから、本発明を具体化した粉砕部構造とすれ
ば、ローラミルにおける粉砕能力を高めることができる
ということになる。

【００４６】図７は給炭量に対する振幅の変化をまと
め、本発明による振動抑制効果を実証した結果である。
横軸の給炭量Ｑ_C／Ｑ_C ^*は、図６と同様に無次元化し
た。縦軸の振幅δ_OCは、空回転時（粉砕ローラと粉砕レ
ースがメタルタッチ）の振幅δ_OC ^*で割ることにより無
次元化した。従来技術では、低負荷給炭域において、激
しい自励振動が発達し、振幅が急増する。これに対し、
本発明を具体化した場合は、全負荷域において振動レベ
ルが低く抑えられており、十分に振動が抑制されている
ことが分かる。

【００４７】以上の結果から、本発明を具体化した粉砕
部構造とすることで、自励振動を確実に抑制すると同時
に、粉砕能力向上を達成できることが確認されたことに
なる。

【００４８】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。本発明になる粉砕ローラ及び粉砕レースの形状を
採用したローラミルの粉砕部構造は、本発明の実施形態
としてこれまで説明してきた粉砕ローラを振り子動作可
能なように支持するタイプのローラミルのみならず、他
のタイプのローラミルへもほぼ直接適用することが可能
である。

【００４９】図１６は、回転軸となるアーム２５を片持
ちばりとしてロールタイヤ２４を支持するタイプのロー
ラミルに、本発明になる粉砕面の形状をほぼそのまま適
用したものである。ロールタイヤ２４の内側では、原料
流入側の隙間２９を拡大し、また最大押圧点３０を、ロ
ールタイヤ２４の内側にくるようにした点は、図２に示
した本発明の実施形態と同じである。このローラミルに
おいても、ロールタイヤ２４の原料かみ込みが促進され
るために、粉砕能力が増強し、微粉粒度がさらに細かく
なる、という効果が生じる。

【００５０】以上説明したように、本発明では、粉砕ロ
ーラの内側（回転テーブルの中心側）において、粉砕ロ
ーラの粉砕面と粉砕レースの粉砕面との隙間を拡大して
いるが、この領域が粉砕原料の流入部であり、この隙間
の拡大により粉砕能力は高まる。粗い原料の炭層であっ
ても、微粉の炭層であっても、炭層はこの箇所に流入し
て、粉砕ローラによって圧縮粉砕される。このようにし
て、微粉粒度は細かくなる。

【００５１】一方、粉砕ローラの最大押圧点をはさん
で、外側（ミルハウジング側）では、粉砕ローラ及び粉
砕レースともに、粉砕面を異なる曲率の面をつなぎ合わ
せて形成し、しかも粉砕ローラと粉砕レースの曲率を近
づけている。このようにすることで、粉砕ローラの下に
ある粉層は強く圧縮され、同時に、粉砕ローラは外側へ
すべりにくくなる。要するに、粉砕ローラが、似たよう
な形状をしている粉砕レースの内側に「はまり込む」よ
うな状態になるわけである。しかも、粉砕ローラ下の炭
層は、強く圧縮粉砕されているため薄いが、堅固で崩れ
ない。このようにして、粉砕ローラの外側への横すべり
は防止され、自励振動の発生が抑制されることになる。

【００５２】一般に、粉砕能力を高めると、粉砕部の炭
層が細かくなって自励振動が発生し易くなると考えられ
てきた。しかし、本発明になる粉砕部の構造によれば、
粉砕能力の向上と自励振動の抑制の両立が図れることに
なる。

【００５３】結局のところ、本発明においては、次のよ
うな構成と機能を有するものを含むものである。粉砕ロ
ーラの内側（回転テーブルの中心側）において、粉砕ロ
ーラの粉砕面と粉砕レースの粉砕面との間を大きく拡大
するような形状に、両粉砕面を構成する。つまり、粉砕
ローラの内側において、粉砕ローラと粉砕レースの曲率
半径の比を「１」から遠ざけて小さくする。粉砕ローラ
の粉砕面の曲率半径をＲ₁また粉砕レースの粉砕面の曲
率半径をＲ₂とすると、粉砕ローラの内側では、 ０．６５＜Ｒ₁／Ｒ₂＜０．８３ の範囲から選ぶようにする。このように、内側のスペー
スを拡大することによって、粉砕原料は流入し易くな
り、粉砕能力は高まる。

【００５４】次に、粉砕ローラの粉砕レースに対する最
大押圧点を、内側（回転テーブル中心側）に寄せるよう
にする。このようにしても、自励振動の抑制には効果的
である。

【００５５】粉砕ローラ１の外側（ミルハウジング側）
は、微粉を生成する箇所であるので、この役割を配慮す
るとともに、自励振動発生のきっかけとなる粉砕ローラ
の横すべりを抑えるような形状でなければならない。本
発明では、外側の粉砕ローラの粉砕面を、曲率半径の異
なる２つの粉砕面をうまく連接するような形状としてい
る。粉砕ローラの外側であっても断面中心に近い部位で
は、粉砕ローラ及び粉砕レースのそれぞれの粉砕面の曲
率半径Ｒ₁及びＲ₂の比を ０．８２＜Ｒ₁／Ｒ₂＜０．９５ の範囲から選択する。

【００５６】一方、粉砕ローラの外側でも、最も側面に
あって回転テーブルの外周に近い部位では、曲率半径の
比については、０．８２＜Ｒ₁／Ｒ₂＜０．９５ と同様
とするものの、Ｒ₁及びＲ₂の値は、上記した断面中心に
近い部位の曲率半径Ｒ₁とＲ₂の値よりは小さくする。こ
のような形状とすることで、粉砕ローラのすべりは防止
され、自励振動は起きにくくなる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、粉砕能力向上と振動抑
制という２つの顕著な効果が生まれ、これに伴い次のよ
うな効果が期待できる。

【００５８】（１）粉砕ローラにおいて、かみ込みが促
進されるので微粉粒度が細かくなる。

【００５９】（２）前記（１）の効果によって、燃焼状
態が良好になり、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃
度が低下する。したがって、脱硝用のアンモニア使用量
を減らすことができる。

【００６０】（３）前記（１）の効果により、良好な燃
焼が達成されるので、灰中未燃分が減少する。これによ
ってボイラの効率が向上する。また、フライアッシュの
有効利用が拡大する。

【００６１】（４）ミル内粉砕部における保有炭量（ホ
ールドアップ）が少なくなるので、一次送風用ファンの
動力を低く抑えることができる。

【００６２】（５）難燃性の石炭でも、微細に粉砕する
ことで、安定な高効率燃焼が実現する。

【００６３】（６）低・高負荷の定常運用時、あるいは
ミル停止過程等の非定常運用時においても、自励振動を
起こすことなくミルを静粛に運用することができる。

【００６４】（７）振動を起こし易い石炭でも静粛な運
用が可能になるし、前述したように燃料比の高い難燃性
の石炭も微細な粒度にまで微粉砕することがすることが
可能なので、使用炭種の幅が拡大する。

【００６５】（８）自励振動を防止することで、ミル自
体や周辺機器の信頼性が向上する。

【００６６】（９）自励振動を防止することで、プラン
ト内従業員の不快感が無くなる。

【００６７】（１０）自励振動の問題が無くなること
で、プラント内に複数台あるミルの入り・切り（起動・
停止）が容易になるので、ボイラの運用性が向上する。

【００６８】（１１）分級機の回転数や荷重油圧の減少
といった粉砕能力を犠牲にするような運用上の制限が撤
廃される。これによって、粉砕能力は高まり、前述した
ようにミル出口の粒度は細かくなり、またエアスロート
からの落下炭量が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る粉砕ローラを搭載する
ローラミルの全体構成を縦方向断面として描いた図であ
る。

【図２】本実施形態の粉砕ローラの粉砕部の詳細構造を
示す図である。

【図３】本実施形態の粉砕ローラの機能を説明するため
の図である。

【図４】本実施形態の粉砕ローラの機能を説明するため
の図である。

【図５】本実施形態の粉砕ローラ及び粉砕レースの形状
決定に至る試験結果をまとめた図である。

【図６】本実施形態の奏する効果を微粉粒度の観点で実
証した図である。

【図７】本実施形態の奏する効果を振動の観点で実証し
た図である。

【図８】従来技術における粉砕ローラと粉砕レースの構
造を示す図である。

【図９】従来技術における粉砕ローラと粉砕レースの横
すべり状態を示す図である。

【図１０】従来技術における粉砕ローラの上下振動を示
す図である。

【図１１】粉砕部の形状の一例を描いた図である。

【図１２】粉砕部の形状の他の例を描いた図である。

【図１３】ロールタイヤを用いた従来技術における課題
を示す図である。

【図１４】先行技術の一例である。

【図１５】先行技術の他の例である。

【図１６】本発明の他の実施形態を示す図である。

【図１７】ローラミルの一般的な構成を描いた図であ
る。

【符号の説明】

１，１’ 粉砕ローラ ２ 回転テーブル ３ 粉砕原料 ４ 原料供給管 ５ 原料粉層 ６ ハウジング ７ ロータリーセパレータ（回転分級機） ８ 熱風（一次空気） ９ スロートベーン １０，１０’ 粉砕リング １１，１１’ 粉砕レース ２９ 原料流入側の隙間 ３０ 最大押圧点 ３１ 原料排出側の隙間 ３２ ローラブラケット ３３ ピボット ３４ 加圧フレーム ３５ 粉砕荷重

フロントページの続き (72)発明者 金本 浩明 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 加来 宏行 広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 三井 秀雄 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 長谷川 忠 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Ｆターム(参考） 4D063 EE03 EE13 EE21 GA08 GD04 GD12 GD24

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤ型の粉砕ローラと、前記粉砕ロー
   ラに対向する溝部を有する粉砕レースと、前記粉砕レー
   ルを円周側に刻設した回転テーブルと、を備えて、固体
   原料を微粉砕するローラミルであって、 前記粉砕ローラの前記溝部に対する面の径が最大であっ
   て前記粉砕レースに最大押圧を与える粉砕ローラの最大
   押圧点を挟んで、前記固体原料の流入側と流出側とで、
   前記粉砕ローラおよび前記粉砕レースを異なる曲率の面
   として繋ぎ合わせて形成し、 前記流入側で、前記粉砕ローラの粉砕面と前記粉砕レー
   スの粉砕面との隙間を拡大し、 前記流出側で、前記粉砕ローラの粉砕面と前記粉砕レー
   スの粉砕面との隙間を縮小することを特徴とするローラ
   ミルの粉砕ローラ及び粉砕レース。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のローラミルの粉砕ロー
   ラ及び粉砕レースにおいて、 前記最大押圧点は、前記粉砕ローラの断面中心よりも前
   記回転テーブルの中心側に偏倚して位置することを特徴
   とするローラミルの粉砕ローラ及び粉砕レース。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のローラミルの
   粉砕ローラ及び粉砕レースにおいて、 前記最大押圧点からその外縁に至る前記粉砕ローラおよ
   び粉砕レースは、２段の形状を有して、前記最大押圧点
   寄りの粉砕ローラの曲率半径Ｒ₂および前記粉砕レース
   の曲率半径Ｒ₂ ^*とし、前記外縁寄りの粉砕ローラの曲率
   半径Ｒ₃および前記粉砕レースの曲率半径Ｒ₃ ^*とし、 Ｒ₂＞Ｒ₃ Ｒ₂ ^*＞Ｒ₃ ^* の関係をもつことを特徴とするローラミルの粉砕ローラ
   及び粉砕レース。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載のローラミ
   ルの粉砕ローラ及び粉砕レースにおいて、 前記最大押圧点からその内縁に至る粉砕ローラの曲率半
   径Ｒ₁と、前記粉砕レースの曲率半径Ｒ₁ ^*の比を、 ０．６５＜Ｒ₁／Ｒ₁ ^*＜０．８３ の範囲に設定することを特徴とするローラミルの粉砕ロ
   ーラ及び粉砕レース。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４に記載のロー
   ラミルの粉砕ローラ及び粉砕レースにおいて、 前記最大押圧点からその外縁に至る前記粉砕ローラにお
   ける粉砕ローラの曲率半径Ｒと、前記粉砕レースの曲率
   半径Ｒ^*の比を、 ０．８２＜Ｒ／Ｒ^*＜０．９５ の範囲に設定することを特徴とするローラミルの粉砕ロ
   ーラ及び粉砕レース。