JP2000126633A

JP2000126633A - 竪型粉砕機の運転制御方法、及び、その運転制御方法を用いる竪型粉砕機

Info

Publication number: JP2000126633A
Application number: JP10303674A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Tanaka; 信介田中; Tomohiro Mizuguchi; 智裕水口
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-09
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP3873483B2

Abstract

(57)【要約】【課題】竪型粉砕機の運転時において、回転テーブル
と粉砕ローラの間にある被粉砕物の粉砕層厚が大きく変
わった場合に装置に生じる竪型粉砕機の振動を、粉砕効
率を下げることなく防止する。【解決手段】該回転テーブル上に供給する原料の量が
変化する場合において、該粉砕圧力を回転テーブル上面
と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚で除した値である
比加圧力が一定となるように、該粉砕ローラに与える粉
砕力を変化させて竪型粉砕機の運転を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭、セメント原
料、セメントクリンカ、石灰石、スラグ、セラミック
ス、フィラー、化学品等の原料を粉砕する竪型粉砕機に
発生する振動を防止するに竪型粉砕機の運転制御方法、
及び、その運転制御方法を用いる竪型粉砕機に係り、特
に、被粉砕物の量が大きく変化する負荷変動の大きな竪
型粉砕機に発生する振動を防止するに有効な竪型粉砕機
の運転制御方法、及び、その運転制御方法を用いる竪型
粉砕機に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来から、石炭、石灰石、セメント原料、
スラグ、セメントクリンカ、セラミック及び化学品等の
原料を粉砕する粉砕機として、回転テーブルと複数の粉
砕ローラを備えた竪型粉砕機が広く用いられている。図
９に、従来の竪型粉砕機１０を示す。竪型粉砕機１０
は、粉砕機の下部に設置された減速機２Ｂを介して電動
機により駆動されて回転する回転テーブル２と、回転テ
ーブルの上面である回転テーブル上面２Ａの外周部を円
周方向に等分する位置に配設された複数個の粉砕ローラ
３とを備えている。また、粉砕ローラ３は、下部ケーシ
ング１Ａの上部に軸７により回動自在に軸着された上部
アーム６と該上部アーム６と一体に形成された下部アー
ム６Ａとを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に
連結されており、該油圧シリンダ８の作動により回転テ
ーブル上面２Ａの方向に押圧され、回転テーブル上面２
Ａに原料を介して従働し回転する。

【０００３】原料投入シュート１３より回転テーブル２
の上部から回転テーブル上面２Ａの中央部に供給された
原料は、回転テーブル上面２Ａで回転させられ、また、
回転による遠心力が発生することにより、回転テーブル
上面２Ａを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上
面２Ａの外周部に移動する。そして、回転テーブル上面
２Ａの外周縁部にあるダムリング１５により、回転テー
ブル上面２Ａで原料が滞留することによって、所要の原
料層の厚み（粉砕層厚と称することもある）となって、
回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕
される。

【０００４】このような構成の従来の竪型粉砕機１０に
おいて、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込
まれて粉砕された原料は、該回転テーブル上面２Ａの外
縁部に周設されたダムリング１５を乗り越え、回転テー
ブル上面２Ａの外周部と下部ケーシング１Ａとの隙間で
ある環状空間部３０へと向かい、そこで、環状空間部３
０から吹き込まれる熱風（空気）などのガスにより吹き
上げられて上部ケーシング１Ｂ内を上昇する。上部ケー
シング１Ｂ内を上昇した粉砕原料はセパレータ１４の羽
根１４Ａによって分級され所定粒度の製品のみが排出口
１６より排出される。１４Ａは前記環状空間部３０と連
通した熱風などのガスの供給通路である。また、セパレ
ータ１４を通過できなかった原料は回転テーブル上面２
Ａに落下し、再度、粉砕される。なお、回転テーブル上
面２Ａの外周部と下部ケーシング１Ａとの隙間である環
状空間部３０へと向かい、そこで、環状空間部３０から
吹き込まれる熱風などのガスにより吹き上げられなかっ
た大径の原料や異物（比重の大きい金物等）は環状空間
部３０より下部に落下して竪型粉砕機１０の外部に取出
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、竪型粉
砕機１０に供給される被粉砕物の原料の量は、常に一定
であるとは限らず、供給量が大きく変化する場合も多
い。一例として、石炭ボイラ用竪型粉砕機のボイラ運転
パターンと粉砕原料供給パターンの関係を図８に示す
が、ボイラの負荷の変動に応じて粉砕原料の供給量を大
きく変化させる必要がある。

【０００６】また、石炭ボイラ用竪型粉砕機に限らず、
竪型粉砕機１０の起動時、停止時において粉砕原料の供
給量を、大きく変化させる必要がある。このように、竪
型粉砕機１０に供給される原料の量は大きく変化するこ
とがあり、竪型粉砕機１０に供給される原料の量が、大
きく変化すると、回転テーブル上面２Ａの粉砕層厚も変
化して厚くなったり、薄くなったりする。

【０００７】しかしながら、従来の竪型粉砕機１０の運
転制御方法においては、粉砕層厚が異なる場合において
も、同じ粉砕力で粉砕ローラ３を回転テーブル上面２Ａ
に押し付けて原料を噛み込ませて粉砕することが多く、
前記のように粉砕層厚が異なる場合に、常に同じ粉砕力
で原料を粉砕すると、竪型粉砕機１０に振動を生じた
り、また、粉砕品の粒度が大きく変わるなど問題が発生
して運転に支障を生じる。

【０００８】特に、図８に運転パターンの一例を示すよ
うな石炭焚きボイラ用の竪型粉砕機１０は、ボイラの負
荷状況に応じて竪型粉砕機１０で粉砕する原料の供給量
を大きく変化させなければならず、投入する原料の量
が、投入した原料の量を最大にしたときの４０％程度に
なることもある。そのような場合は、回転テーブル２Ａ
と粉砕ローラ３の間にある、原料の層厚が極端に薄くな
るため、投入した原料の量を最大にした時と同じ粉砕圧
力のままで原料を粉砕すると、大きな振動が生じ、振動
値が特に大きい場合には、竪型粉砕機１０に損傷を起こ
して、運転不能になる。

【０００９】従って、従来では、運転者の経験と感に頼
って竪型粉砕機１０の粉砕圧力を変更し、振動を防ぐこ
ともあったが、振動が防げたとしても、粉砕後の原料の
粒度が大きくなりすぎて所望の粒度の粉砕品を得ること
ができないといった問題が多く発生していた。

【００１０】また、上記のように運転者の経験と感に頼
って粉砕圧力を変更すると、粉砕後の原料の粒度が大き
くなり、環状空間部３０から落下する原料量が増加する
ことが多いが、環状空間部３０から落下して取出された
原料は、排石となるか、あるいは、再び竪型粉砕機１０
に投入されるため、環状空間部３０から落下して取出さ
れる原料の量が増えると粉砕効率を悪くするという問題
がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の粉砕装置は、（１）回転テーブルの外周上面に回転自在な粉砕ロー
ラを配置し、回転テーブル上に供給した原料を粉砕ロー
ラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル上面と粉砕ロ
ーラ周面との間で原料を粉砕する竪型粉砕機の運転制御
方法であって、該回転テーブル上に供給する原料の量が
変化する場合において、該粉砕圧力を回転テーブル上面
と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚で除した値である
比加圧力が一定となるように、該粉砕ローラに与える粉
砕力を変化させる構成とした。

【００１２】（２）上記（１）に記載の竪型粉砕機の
運転制御方法であって、運転中に粉砕圧力を回転テーブ
ル上面と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚で除した値
である比加圧力を常に検出し、該実際の比加圧力と予め
設定した比加圧力の設定値とを比較し、該設定値より該
実際の比加圧力が大きいときは、粉砕ローラ押圧用の油
圧シリンダの緊張油圧を小さくして該粉砕ローラに与え
る粉砕力を小さくし、また、該設定値より該実際の比加
圧力が小さいときは、該油圧シリンダの緊張油圧を大き
くして該粉砕ローラに与える粉砕力を大きくし、また、
該設定値と該実際の比加圧力が等しいときは、該油圧シ
リンダの緊張油圧を現状通り維持して該粉砕ローラに与
える粉砕力を維持することにより、比加圧力が一定とな
るように、該粉砕ローラに与える粉砕力を変化させるこ
とを構成とした。

【００１３】（３）上記（１）、および、（２）に記
載の竪型粉砕機の運転制御方法であって、回転テーブル
上面と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚を、粉砕ロー
ラを軸着したローラアームに取付けたストッパと該スト
ッパに当接することによって該粉砕ローラと回転テーブ
ルの接触を防止するストッパ受けの離間距離を測定し、
算出することを構成とした。

【００１４】（４）上記（１）、および、（２）に記
載の竪型粉砕機の運転制御方法であって、回転テーブル
上面と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚を、粉砕ロー
ラ押圧用の油圧シリンダのピストンロッドの移動量を測
定し、算出することを構成とした。

【００１５】（５）回転テーブルの外周上面に回転自
在な粉砕ローラを配置し、回転テーブル上に供給した原
料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル
上面と粉砕ローラ周面との間で原料を粉砕する竪型粉砕
機であって、該粉砕ローラと回転テーブルの間の原料の
層厚を検出する層厚検出装置と、粉砕ローラ緊張油圧を
検出する圧力検出装置とを備え、該層厚検出装置と該圧
力検出装置の出力が入力されて実際の比加圧力を算出す
る演算器と、比加圧力の設定値を設定する設定器と、該
設定器に設定された比加圧力と演算器で算出された実際
の比加圧力を比較し、該設定値より該実際の比加圧力が
大きいときは、粉砕ローラ押圧用の油圧シリンダの緊張
油圧を小さくして該粉砕ローラに与える粉砕力を小さく
し、また、該設定値より該実際の比加圧力が小さいとき
は、該油圧シリンダの緊張油圧を大きくして該粉砕ロー
ラに与える粉砕力を大きくし、また、該設定値と該実際
の比加圧力が等しいときは、該油圧シリンダの緊張油圧
を現状通り維持して該粉砕ローラに与える粉砕力を維持
することにより、比加圧力が常に一定となるように、該
粉砕ローラに与える粉砕力を変化させる比較器と、から
なる粉砕ローラ圧力制御装置を備えていることを構成と
した。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の詳細
について説明する。図１〜図８は本発明に係る実施例を
示し、図１は竪型粉砕機の運転制御方法のフローシー
ト、図２は竪型粉砕機の縦断面図、図３は竪型粉砕機の
粉砕層厚の測定機構の説明図であり、ストッパＳ１とス
トッパ受けＳ２が当接した場合の図、図４は竪型粉砕機
の粉砕層厚の測定機構の説明図であり、ストッパＳ１と
ストッパ受けＳ２の間の離間距離がＧであって粉砕層厚
がＴの場合の図、図５は比加圧力と振動の関係を示すグ
ラフ、図６は比加圧力と粉砕品の粒度を関係を示すグラ
フ、図７は比加圧力と排石量の関係を示すグラフ、図８
は石炭ボイラ用竪型粉砕機の運転パターンと粉砕原料の
供給量の関係を示すグラフである。

【００１７】本実施例に用いられる竪型粉砕機１の構成
について以下に説明する。本実施例に用いられる竪型粉
砕機１は、図２に示すように、従来と同様に粉砕機の下
部に設置された減速機２Ｂを介して電動機により駆動さ
れて回転する回転テーブル２と、回転テーブルの上面で
ある回転テーブル上面２Ａの外周部を円周方向に等分す
る位置に配設された複数個の粉砕ローラ３とを備えてい
る。

【００１８】そして、粉砕ローラ３は下部ケーシング１
Ａの上部に軸７により回動自在に軸着された上部アーム
６と該上部アーム６と一体に形成された下部アーム６Ａ
とを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に連結さ
れており、該油圧シリンダ８の作動により回転テーブル
上面２Ａの方向に押圧され、回転テーブル上面２Ａに原
料を介して従働し回転する。

【００１９】ここで、本発明の実施例の竪型粉砕機１に
おいて、粉砕ローラ３を軸着したローラアーム（スイン
グレバーと称することもある）は、上部アーム６と下部
アーム６Ａとからなり、下部アーム６Ａの端部近傍の下
端に、ストッパＳ１が取付けられており、ストッパＳ１
の下方には、ストッパ受けＳ２が下部ケーシング１Ａに
取付けられて位置されている。そして、油圧シリンダ８
の作動によって、下部アーム６Ａの位置が下降してきた
時、ストッパＳ１がストッパ受けＳ２に当接することに
よって下部アーム６Ａの下降を停止させる。

【００２０】また、図４に示すように、ストッパＳ１が
ストッパ受けＳ２に当接することによって下部アーム６
Ａの下降を停止した時、回転テーブル上面２Ａと粉砕ロ
ーラ３の間には隙間Ｌ０が生じるように、ストッパＳ１
とストッパ受けＳ２の距離が調整されており、粉砕ロー
ラ３と回転テーブル上面２Ａが接触するメタルタッチを
防止するようになっている。なお、本実施例に用いたス
トッパＳ１は、下部アーム６Ａに固設されて一体とされ
た取付座と、該取付座に螺入するようにして取付けられ
たスクリュ部とからなり、スクリュウ部を自在に回転さ
せることによって、下部アーム６Ａからスクリュウ部の
先端部（ストッパ受けＳ２と当接する部分）までの距離
を変えることができ、その結果、ストッパＳ１がストッ
パ受けＳ２に当接することによって生じる回転テーブル
上面２Ａと粉砕ローラ３との間の隙間Ｌ０の長さを自在
に変更することができるので、セットスクリュと称され
ることもある。

【００２１】そして、このストッパＳ１とストッパ受け
Ｓ２の離間距離Ｇを測定する変位計Ｓを下部ケーシング
１Ａ上の、ストッパ受けＳ２の近傍の、前記離間距離Ｇ
を測定することができる位置に配置して取付けている。

【００２２】また、図１に示すように、油圧シリンダ８
のロッド側の油室にかかる緊張圧力Ｐ１を測定できるよ
うに圧力計Ｐが取付けられており、油圧シリンダ８の緊
張圧力Ｐ１を常に測定できる構成となっている。さら
に、前記変位計Ｓで測定した測定値と圧力計Ｐで測定し
た測定値は、それぞれの変位計アンプＳＡと圧力計アン
プＰＡで変換されて、粉砕ローラ圧力制御装置である制
御盤１００に送られるよう構成されている。制御盤１０
０は、演算器と比較器と設定器等で構成されており、制
御盤１００は、前記の測定値を演算して、予め設定器に
設定した設定値と比較して、その結果に基づいて、粉砕
ローラ緊張圧用油圧ユニット１１０に制御信号を送り油
圧シリンダ８に送る圧油の圧力を制御することができる
構成となっている。

【００２３】前記のように構成された本実施例による竪
型粉砕機１の作動を以下に説明する。図示されない原料
ホッパーより竪型粉砕機１に供給した原料（本実施例で
は、石炭）を、竪型粉砕機１の回転テーブル上面２Ａの
中央上部に設けられた原料投入シュート１３を通して、
回転テーブル上面２Ａの上方より回転テーブル上面２Ａ
の中央部に投入する。投入された原料は、回転テーブル
上面２Ａで回転させられ、また、回転による遠心力が発
生することにより、回転テーブル上面２Ａを渦巻き状の
軌跡を描きながら回転テーブル上面２Ａの外周部に移動
し、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれ
粉砕される。

【００２４】回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛
み込まれ粉砕された原料は該回転テーブル上面２Ａの外
縁部まで達するが、回転テーブル上面２Ａの外周縁部に
はダムリング１５が固定されて設けられているので、該
回転テーブル２の外縁部に達した原料は、該回転テーブ
ル上面２Ａの外縁部に周設されたダムリング１５にせき
止められて、回転テーブル上面２Ａに滞留し、回転テー
ブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕される。

【００２５】また、ダムリング１５を乗り越えた原料
は、回転テーブル２Ａの外周面とケーシング内周面との
間の環状空間部３０に放り出されるが、この時、図示さ
れないガス導入口より導入された熱ガス（本実施例で
は、原料に含まれる水分を取り除くため、熱ガスを使用
した。）が、回転テーブル２Ａの外周面とケーシング内
周面との間の環状空間部３０から、ミル内を上方に向か
って流れており、環状空間部３０に放り出された原料の
中の、比較的小さな粒径の原料が熱ガスの気流によって
ミル内の上方へ運ばれ、回転テーブル２の上方にあるセ
パレータ１４に達しそこで、分級されて、所望の粒度に
なった微粉だけがセパレータ１４を通過して、竪型粉砕
機１の上部取出口１６より熱ガスとともに取出される。
また、セパレータ１４を通過できなかった原料は回転テ
ーブル上面２Ａに落下し、再度、粉砕される。

【００２６】そして、環状空間部３０に放り出された原
料であって該熱ガスの気流によって持上げられない大き
な粒径の原料は、回転テーブル上面２Ａの外周面とケー
シング内周面との間の環状空間部３０よりミル下方外部
へ落下させ図示されていない下部取出口よりミル外部へ
取出され排石とされる。

【００２７】以上のような運転をおこなう場合におい
て、例えば、前述したような石炭焚きボイラ用の竪型粉
砕機のように、ボイラの運転状況に合わせて竪型粉砕機
１に供給する原料の量を大きく変化させる必要がある場
合や、竪型粉砕機の起動停止時等に該供給する原料の量
を大きく変化させる必要が発生する場合がある。そのよ
うな場合において、供給される原料の量が大きく変化す
ると、回転テーブル２Ａと粉砕ローラとの間の粉砕層厚
Ｔも変化するが、該粉砕層厚Ｔが変化した場合において
も粉砕力を変更せずにいると振動が発生して運転不能と
なったり、あるいは、粉砕品の粒度が大きくなり所望の
粒度の製品を得られなくなったりして著しく効率が下が
る。

【００２８】そこで、本発明者はこのような状況に鑑み
て振動防止などについて鋭意研究した結果、該粉砕圧力
を回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との間の原料の粉
砕層厚Ｔで除した値に着目し、この値を比加圧力と定義
し、当該比加圧力Ｋがある一定の値となるように粉砕圧
力を調整すれば振動が発生せず、また、粉砕品の粒度が
変化せず所望の粒度の粉砕品を得られることを見出し
た。すなわち、石炭焚きボイラ用の竪型粉砕機でボイラ
に供給する石炭を粉砕する場合は比加圧力がおおむね、
０．１〜０．２（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍの値になるよ
うに粉砕ローラの圧力を設定すれば、振動低減、粉砕品
粒度、排石量の点で有効であり、粉砕効率が向上するこ
とを見出した。

【００２９】ここで、比加圧力Ｋは、粉砕ローラの中心
径をＤ、粉砕ローラ幅をＷ、粉砕層厚をＴとし、粉砕ロ
ーラ３を回転テーブル２Ａに押し付ける力である粉砕力
をＦとすると、Ｋ＝[Ｆ／（Ｄ×Ｗ）]／Ｔであり、Ｋ＝
Ｆ／（Ｔ×Ｄ×Ｗ）である。

【００３０】図５は石炭ボイラ用竪型粉砕機で石炭を粉
砕した時の、比加圧力Ｋと、竪型粉砕機の振動値（ミル
振動と称することもある）の関係を示すグラフである。
図５の中にあるＨＧＩ（ハードグローブインデックス）
は被粉砕物である石炭の粉砕性評価指数であり、ＨＧＩ
が６４、４９、４４の場合のデータをそれぞれ示した。
図５より、ＨＧＩが６４の場合において、比加圧力が
０．２（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍを超えると、ミル振動
が石炭ボイラ用竪型粉砕機の許容限界振動値（本実施例
においては、３０μｍ／Ｐ−Ｐ）を超えることがわか
る。また、ＨＧＩが４９の場合において、０．４５（ｋ
ｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍ付近の値において、ＨＧＩが４４
の場合において、０．５５（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍ付
近の値においてそれぞれ石炭ボイラ用竪型粉砕機の許容
限界振動値を超えている。

【００３１】また、図６は石炭ボイラ用竪型粉砕機で石
炭を粉砕した時の、比加圧力Ｋと、粉砕品の粒度（微粉
粒度と称することもある）の関係を示すグラフであり、
図７は石炭ボイラ用竪型粉砕機で石炭を粉砕した時の比
加圧力Ｋと排石量の関係を示すグラフである。図６、お
よび、図７に示すデータはＨＧＩが６４の場合を示す
が、図６に示すように比加圧力が０．１（ｋｇｆ／ｃｍ
²）／ｍｍ以下であると被粉砕物の粒度が大きくなって
しまい、許容限界粒度（例えば、２００メッシュ残２０
％）を超えてしまうため、石炭ボイラで燃焼させるには
粒度が大きくなりすぎてしまうことがわかる。

【００３２】さらに、図７に示すように石炭ボイラ用竪
型粉砕機においては、比加圧力が０．１（ｋｇｆ／ｃｍ
²）／ｍｍ以下の場合においては、微粉粒度が大きくな
ってしまうため、環状空間部３０に落下する石炭の量
（排石量）が増え、許容限界排石量（本実施例では、５
ｋｇ／ｈ）を超えてしまい、粉砕効率を悪化させてしま
うことがわかる。なお、図６、および、図７に示す粉砕
品の粒度、排石量は、ＨＧＩの値により多少変化はする
もののＨＧＩが４９の場合も、４４の場合も略同値であ
る。

【００３３】ここで、図５、図６、および、図７に用い
た粉砕層厚Ｔの単位はｍｍであり、粉砕圧力Ｆの単位
は、ｋｇｆであり、粉砕ローラの中心径Ｄ、および、粉
砕ローラ幅Ｗの単位はｃｍである。また、本実施例に用
いた竪型粉砕機１のテーブル回転数は４３ＲＰＭであ
り、粉砕ローラ径Ｄは１３２ｃｍであり、ダムリング１
５の高さはテーブル上面２Ａより約９０ｍｍであり、セ
パレータ１４の回転数は５５ＲＰＭである。

【００３４】このようなことから、石炭ボイラ用竪型粉
砕機で石炭を粉砕する場合は、ＨＧＩが６４程度の原料
においては、比加圧力Ｋが、０．２（ｋｇｆ／ｃｍ²）
／ｍｍ以下の範囲で運転するのが好ましく、ＨＧＩが４
９程度の原料の場合においては、０．４５（ｋｇｆ／ｃ
ｍ²）／ｍｍ以下の範囲で運転するのが好ましく、ＨＧ
Ｉが４４程度の原料の場合においては、０．５５（ｋｇ
ｆ／ｃｍ²）／ｍｍ以下の範囲で運転するのが好まし
い。さらに言えば、ＨＧＩが６４程度の原料の場合にお
いては、比加圧力Ｋが、０．１〜０．２（ｋｇｆ／ｃｍ
²）／ｍｍの範囲で運転するのが特に好ましく、ＨＧＩ
が４９程度の原料の場合においては、０．１〜０．４５
（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍの範囲で運転するのが特に好
ましく、ＨＧＩが４４程度の原料の場合においては、
０．１〜０．５５（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍの範囲で運
転するのが特に好ましい。

【００３５】同様に、他の原料を粉砕する場合において
も、ミル振動が竪型粉砕機の許容振動値内であって、所
望の微粉粒度を得られる比加圧力を求めれば、竪型粉砕
機に供給される原料の量が大きく変化したとしても、そ
れに応じて、比加圧力Ｋが一定になるように粉砕力Ｆを
変化させることによって、ミル振動が竪型粉砕機の許容
振動値内あって、所望の微粉粒度の粉砕品を得ることが
できる。

【００３６】また、本実施例においては、コニカル形状
の粉砕ローラを有する竪型粉砕機を使用したが、その他
の粉砕ローラ形状（例えば、スフェリカル形状等）の竪
型粉砕機を用いても、ミル振動が竪型粉砕機の許容振動
値内であって、所望の微粉粒度を得られる比加圧力を求
めれば、竪型粉砕機に供給される原料の量が大きく変化
したとしても、それに応じて比加圧力Ｋが一定になるよ
うに粉砕力Ｆを変化させることによって、ミル振動が竪
型粉砕機の許容振動値内であって、所望の微粉粒度の粉
砕品を得ることができる。

【００３７】本実施例による制御方法について以下に説
明する。本実施例における粉砕力Ｆは、図１、図２、お
よび、図３に示すように、油圧シリンダ８のロッドを引
込力（油圧シリンダ力と称することもある）をＦ１と
し、油圧シリンダ８から粉砕ローラ３までのレーバー比
をＲ（本実施例においては、Ｒ＝Ｌ３／Ｌ２である）と
すると、Ｆ＝Ｆ１×Ｒである。そして、油圧シリンダ力
Ｆ１（ｋｇｆ）は、緊張油圧Ｐ１（ｋｇｆ／ｃｍ²）、
油圧シリンダロッド側有効面積Ｕ（ｃｍ²）とすると、
Ｆ１＝Ｐ１×Ｕである。従って、Ｆ＝Ｐ１×Ｕ×Ｒとな
り、油圧シリンダロッド側有効面積Ｕとレーバー比Ｒは
竪型粉砕機１により決まっている固定値なので、緊張油
圧Ｐ１を調整することにより、粉砕力Ｆを自在に制御す
ることができる。

【００３８】また、図４に示すように、粉砕ローラを軸
着したローラアームの下部アーム６Ａに取付けたストッ
パＳ１が、ストッパ受けＳ２に当接することによって下
部アーム６Ａの下降が停止した時、回転テーブル上面２
Ａと粉砕ローラ３の間には隙間Ｌ０が生じるように、ス
トッパＳ１とストッパ受けＳ２は調整されており、スト
ッパＳ１とストッパ受けＳ２の離間距離Ｇを測定する変
位計Ｓを下部ケーシング１Ａ上の、ストッパ受けＳ２の
近傍に、前記離間距離Ｇを測定することができるように
配置している。

【００３９】また、図３に示すように下部アーム６Ａに
取付けられたストッパＳ１から上部アーム６と下部アー
ム６Ａの支点までの距離をＬ１とし、粉砕ローラ３の下
端側周面の幅方向における中心位置から上部アーム６と
下部アーム６Ａの支点までの距離をＬ２とすると、粉砕
層厚Ｔは、Ｔ＝Ｇ×Ｌ２／Ｌ１＋Ｌ０となる。従って、
竪型粉砕機が運転中においても、ストッパＳ１とストッ
パ受けＳ２の離間距離Ｇを変位計Ｓで測定することによ
って常に知ることができる。

【００４０】なお、本発明の実施例においては、粉砕層
厚ＴをストッパＳ１とストッパ受けＳ２の離間距離Ｇに
よって測定し、粉砕ローラ３と回転テーブル上面２Ａの
接触を防止すると共に、粉砕層厚Ｔを測定できる構成と
して機能的なものとしたが、上部アーム６や下部アーム
６Ａや油圧シリンダ８のピストンロッド９の動きを、該
動きを測定できる変位計（例えば、作動変圧器等）で測
定し、レバー比等を勘案して、粉砕層厚Ｔを算出するこ
ともできる。

【００４１】例えば、他の実施例として、図４に示すよ
うに粉砕ローラ３と回転テーブル上面２Ａとの間に隙間
Ｌ０が生じている状態のときの、粉砕ローラ押圧用油圧
シリンダのピストンロッド９のロッド先端部の位置を基
準点とし、粉砕層厚Ｔのときにおける該ロッド先端部の
該基準点よりの移動量をピストンロッドの移動量Ｇ２と
して図示していない変位計で測定し、粉砕層厚ＴをＴ＝
Ｇ２×Ｌ２／Ｌ３＋Ｌ０として容易に算出する方法があ
る。また、上部アーム６や下部アーム６Ａ等について
も、それぞれのレバー比を勘案して計算することによっ
て同様に算出することができる。なお、粉砕ローラの位
置を直接測定して粉砕層厚Ｔを算出したり、あるいは、
粉砕層厚Ｔを直接測定しても構わない。

【００４２】本実施例の運転制御方法においては、図１
に示すように、変位計ＳによってストッパＳ１とストッ
パ受けＳ２の離間距離Ｇを測定し、測定結果を変位計ア
ンプＳＡを介し変換して制御盤１００に入力し、また、
緊張油圧Ｐ１を圧力計Ｐによって測定し、圧力計アンプ
ＰＡを介して変換して制御盤１００に入力している。そ
して、制御盤１００に内装された演算器１００によっ
て、離間距離Ｇの値から、Ｔ＝Ｇ×Ｌ２／Ｌ１＋Ｌ０の
関係式により、粉砕層厚Ｔの値を算出し、また、緊張油
圧Ｐ１より、Ｆ＝Ｐ１×Ｕ×Ｒの関係式によってＦの値
を算出して、Ｋ＝Ｆ／（Ｔ×Ｄ×Ｗ）として比加圧力Ｋ
を計算結果として得る。

【００４３】次に、計算結果としての比加圧力Ｋを、予
め、設定した比加圧力Ｃと比較して、設定値Ｃより計算
により算出した比加圧力Ｋの方が大きい場合において
は、制御盤１００より粉砕ローラ緊張圧用油圧ユニット
１１０に減圧指令信号を出して、緊張油圧Ｐ１を小さく
し、また、設定値Ｃより計算により算出した比加圧力Ｋ
が小さい場合においては、制御盤１００より粉砕ローラ
緊張圧用油圧ユニット１１０に加圧指令信号を出して、
緊張油圧Ｐ１を大きくすることによって、また、設定値
Ｃと計算により算出した比加圧力Ｋが等しい場合におい
ては、制御盤１００より粉砕ローラ緊張圧用油圧ユニッ
ト１１０に現状の油圧を維持する保圧指令信号を出す。
このことにより、粉砕層厚Ｔが変化した場合において
も、比加圧力Ｋを一定に保つことができる。

【００４４】また、本実施例においては、制御の安定性
を高めるため、設定値Ｃと計算により算出した比加圧力
Ｋの比較をする場合、設定値Ｃと計算により算出した比
加圧力ＫとＣの差の絶対値が、一定値[例えば、０．０
１（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍ]以上の場合にのみ、Ｋ＜
Ｃ、あるいは、Ｋ＞Ｃと判定するようにし、ＫとＣの差
の絶対値が一定値[０．０１（ｋｇｆ／ｃｍ²）／ｍｍ]
未満の場合においては、Ｋ＝Ｃと判定するようにプログ
ラムした。なお、設定値Ｃは、一点の値（例えば、Ｃ
１）として設定しても良いが、良好な運転のできる比加
圧力Ｋの範囲に幅があれば、一定の範囲の値（例えば、
Ｃ１〜Ｃ２）として設定しても構わない。

【００４５】なお、本実施例は、Ｋ＝Ｆ／（Ｔ×Ｄ×
Ｗ）を演算器で算出し、これを設定器に設定した比加圧
力の設定値Ｃと比較して制御するようにしたが、Ｋ＝Ｆ
／（Ｔ×Ｄ×Ｗ）は、Ｆ＝Ｐ１×Ｕ×ＲからＫ＝（Ｐ１
／Ｔ）×[（Ｕ×Ｒ）／（Ｄ×Ｗ）]で表される。また、
油圧シリンダロッド側有効面積Ｕとレーバー比Ｒと粉砕
ローラ中心径Ｄと粉砕ローラ幅Ｗは、竪型粉砕機のサイ
ズ等により決まっている固定値であり、Ｚ＝[（Ｕ×
Ｒ）／（Ｄ×Ｗ）]とすれば、Ｚは竪型粉砕機のサイズ
等により決まっている定数である。従って、Ｋ＝Ｆ／
（Ｔ×Ｄ×Ｗ）を演算器で算出する代わりに、ＫをＺで
除した値であるＫＰを、ＫＰ＝Ｐ１／Ｔとして演算器で
算出し、ＣをＺで除した値であるＣＰを、設定器に設定
する設定値ＣＰとすれば、ＫＰとＣＰを比較制御して、
比加圧力Ｋを一定に保つ制御を行なうことができる。

【００４６】このように、本発明の実施例であれば、粉
砕原料の供給量が変化した場合においても、上記のよう
にして比加圧力Ｋを常に一定に保つことができるので、
竪型粉砕機１０に振動が生じず、また、粉砕品の粒度も
変化せず所望の粒度の製品が得られるので、効率よく粉
砕することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の粉砕装置に
おいては、請求項１の発明による竪型粉砕機の運転制御
方法では、回転テーブル上に供給する原料の量が変化す
る場合において、回転テーブルに粉砕ローラを押圧する
粉砕力を変化させて、回転テーブルに粉砕ローラを押圧
する粉砕圧力を回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との
間の原料の層厚で除した値である比加圧力が一定となる
ように制御することにより、竪型粉砕機に振動が生じる
ことなく、所望の粒度の製品を効率よく得ることができ
る。特に、ボイラの負荷状況に応じて竪型粉砕機で粉砕
する原料の供給量を大きく変化させる必要がある石炭焚
きボイラ用の竪型粉砕機に本願発明を適用した場合、原
料の供給量が変わることによって、回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間の原料の層厚が大きく変化したと
しても、竪型粉砕機の竪型粉砕機に振動が生じることが
ないので、竪型粉砕機に損傷を起こして、運転不能にな
ることがない。

【００４８】請求項２の発明による竪型粉砕機の運転制
御方法では、粉砕圧力を回転テーブル上面と粉砕ローラ
周面との間の原料の層厚で除した値である比加圧力を常
に検出して、予め設定した比加圧力の設定値と比較し
て、該設定値より該実際の比加圧力が大きいときは、粉
砕ローラ押圧用の油圧シリンダの緊張油圧を小さくして
該粉砕ローラに与える粉砕力を小さくし、また、該設定
値より該実際の比加圧力が小さいときは、該油圧シリン
ダの緊張油圧を大きくして該粉砕ローラに与える粉砕力
を大きくし、また、該設定値と該実際の比加圧力が等し
いときは、該油圧シリンダの緊張油圧を現状通り維持し
て該粉砕ローラに与える粉砕力を維持することにより、
比加圧力が常に所望の値となり、竪型粉砕機に振動が生
じることなく、常に安定して所望の粒度の製品を効率よ
く得ることができる。

【００４９】請求項３の発明による竪型粉砕機の運転制
御方法では、回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との間
の原料の層厚を、粉砕ローラを軸着したローラアームに
取付けたストッパと、該ストッパに当接することによっ
て該粉砕ローラと回転テーブルの接触を防止するストッ
パ受けの離間距離を測定するといった機能的な方法によ
って、算出することにより、ストッパ機能を利用して層
厚測定が可能となり、層厚検出機構が簡略化されるとと
もに竪型粉砕機の運転中においても常に確実に粉砕層厚
を測定することができ、これによって、比加圧力が一定
になるように確実に制御できる。このため、竪型粉砕機
に振動が生じず、また、粉砕品の粒度も一定化させて、
効率よく粉砕させることができる。

【００５０】請求項４の発明による竪型粉砕機の運転制
御方法では、回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との間
の原料の層厚を、粉砕ローラ押圧用の油圧シリンダのピ
ストンロッドの移動量の測定といった簡便な方法によっ
て算出することにより、竪型粉砕機の運転中においても
常に確実に粉砕層厚を測定することができ、これによっ
て、比加圧力が一定になるように確実に制御できる。

【００５１】請求項５の発明による竪型粉砕機は、粉砕
圧力を回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との間の原料
の層厚で除した値である比加圧力を、層厚検出装置と圧
力検出装置との測定値より演算器で算出し、予め設定器
に設定した比加圧力の設定値と算出された実際の比加圧
力とを比較器により比較して、該設定値より該実際の比
加圧力が大きいときは、粉砕ローラ押圧用の油圧シリン
ダの緊張油圧を小さくして該粉砕ローラに与える粉砕力
を小さくし、また、該設定値より該実際の比加圧力が小
さいときは、該油圧シリンダの緊張油圧を大きくして該
粉砕ローラに与える粉砕力を大きくし、また、該設定値
と該実際の比加圧力が等しいときは、該油圧シリンダの
緊張油圧を現状通り維持して該粉砕ローラに与える粉砕
力を維持することにより、比加圧力が常に所望の値とな
るように制御することによって、竪型粉砕機に振動が生
じることなく、常に安定して所望の粒度の製品を効率よ
く得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の運転制御方
法のフローシートである。

【図２】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の縦断面図で
ある。

【図３】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の層厚測定機
構を説明する説明図であり、ストッパＳ１とストッパ受
けＳ２が当接した場合の図である。

【図４】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の層厚測定機
構を説明する説明図であり、ストッパＳ１とストッパ受
けＳ２の間の離間距離がＧであって粉砕層厚がＴの場合
の図である。

【図５】比加圧力と振動の関係を示すグラフである。

【図６】比加圧力と粉砕品の粒度の関係を示すグラフで
ある。

【図７】比加圧力と排石量の関係を示すグラフである。

【図８】石炭ボイラ用竪型粉砕機の運転パターンと粉砕
原料の供給量の関係を示すグラフである。

【図９】従来の竪型粉砕機の縦断面図である。

【符号の説明】

１竪型粉砕機２回転テーブル２Ａ回転テーブル上面３粉砕ローラ６上部アーム６Ａ下部アーム８油圧シリンダ９ピストンロッド１００制御盤（粉砕ローラ圧力制御装置）１１０粉砕ローラ緊張圧用油圧ユニットＳ変位計Ｓ１ストッパＳ２ストッパ受けＳＡ変位計アンプ（信号変換器）Ｐ圧力計ＰＡ圧力計アンプ（信号変換器）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転テーブルの外周上面に回転自在な粉
砕ローラを配置し、回転テーブル上に供給した原料を粉
砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間で原料を粉砕する竪型粉砕機の運
転制御方法であって、該回転テーブル上に供給する原料
の量が変化する場合において、該粉砕圧力を回転テーブ
ル上面と粉砕ローラ周面との間の原料の層厚で除した値
である比加圧力が一定となるように、該粉砕ローラに与
える粉砕力を変化させることを特徴とする竪型粉砕機の
運転制御方法。
【請求項２】運転中に粉砕圧力を回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間の原料の層厚で除した値である比
加圧力を常に検出し、該実際の比加圧力と予め設定した
比加圧力の設定値とを比較し、該設定値より該実際の比
加圧力が大きいときは、粉砕ローラ押圧用の油圧シリン
ダの緊張油圧を小さくして該粉砕ローラに与える粉砕力
を小さくし、また、該設定値より該実際の比加圧力が小
さいときは、該油圧シリンダの緊張油圧を大きくして該
粉砕ローラに与える粉砕力を大きくし、また、該設定値
と該実際の比加圧力が等しいときは、該油圧シリンダの
緊張油圧を現状通り維持して該粉砕ローラに与える粉砕
力を維持することにより、比加圧力が一定となるよう
に、該粉砕ローラに与える粉砕力を変化させることを特
徴とする請求項１に記載の竪型粉砕機の運転制御方法。
【請求項３】前記回転テーブル上面と粉砕ローラ周面
との間の原料の層厚を、粉砕ローラを軸着したローラア
ームに取付けたストッパと該ストッパに当接することに
よって該粉砕ローラと回転テーブルの接触を防止するス
トッパ受けの離間距離を測定し、算出することを特徴と
する請求項１、および、請求項２に記載の竪型粉砕機の
運転制御方法。
【請求項４】前記回転テーブル上面と粉砕ローラ周面
との間の原料の層厚を、粉砕ローラ押圧用の油圧シリン
ダのピストンロッドの移動量を測定し、算出することを
特徴とする請求項１、および、請求項２に記載の竪型粉
砕機の運転制御方法。
【請求項５】回転テーブルの外周上面に回転自在な粉
砕ローラを配置し、回転テーブル上に供給した原料を粉
砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間で原料を粉砕する竪型粉砕機であ
って、該粉砕ローラと回転テーブルの間の原料の層厚を
検出する層厚検出装置と、粉砕ローラ緊張油圧を検出す
る圧力検出装置とを備え、該層厚検出装置と該圧力検出
装置の出力が入力されて実際の比加圧力を算出する演算
器と、比加圧力の設定値を設定する設定器と、該設定器
に設定された比加圧力と演算器で算出された実際の比加
圧力を比較し、該設定値より該実際の比加圧力が大きい
ときは、粉砕ローラ押圧用の油圧シリンダの緊張油圧を
小さくして該粉砕ローラに与える粉砕力を小さくし、ま
た、該設定値より該実際の比加圧力が小さいときは、該
油圧シリンダの緊張油圧を大きくして該粉砕ローラに与
える粉砕力を大きくし、また、該設定値と該実際の比加
圧力が等しいときは、該油圧シリンダの緊張油圧を現状
通り維持して該粉砕ローラに与える粉砕力を維持するこ
とにより、比加圧力が常に一定となるように、該粉砕ロ
ーラに与える粉砕力を変化させる比較器と、からなる粉
砕ローラ圧力制御装置を備えていることを特徴とする竪
型粉砕機。