JP2003520676A - 粒子物質を粉砕するための装置 - Google Patents

粒子物質を粉砕するための装置

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JP2003520676A JP2001554793A JP2001554793A JP2003520676A JP 2003520676 A JP2003520676 A JP 2003520676A JP 2001554793 A JP2001554793 A JP 2001554793A JP 2001554793 A JP2001554793 A JP 2001554793A JP 2003520676 A JP2003520676 A JP 2003520676A
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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/286Feeding devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本明細書は、未精製セメントやセメントクリンカーやまたは同様の物質等の粒子物質を粉砕するための方法及び装置であって、ローラミル(1)内で粒子物質が供給シャフト(11)を介して粉砕領域に導かれる対向する回転面間の領域(13)で粒子物質を押圧することによって粉砕するための方法及び装置を提供される。上記方法は、供給シャフト(11)内の粒子物質は、空気を実質的に混合することなく重力の作用によって所望の速度に加速されることを特徴とする。これに対して、上記装置は、供給シャフトが下方に縮小した断面を有する実質的に垂直の形状であり、この断面では、単位高さ当たりのシャフト断面の外周長さの減少率は下方にいくに従って小さくなることを特徴とする。驚くことに、供給シャフトの上述の形状では、物質は一定以上の高さから落下させると高速に達することが判明した。そして、この形状によれば物質に空気が混合することなく実現することが可能であると判明した。従って、物質が、各粒子の自由落下に関して可能な速度に近い速度に達することが可能であることが証明された。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、未精製セメントやセメントクリンカーやまたは同様の物質等の粒子
物質をグラインディング(grinding)即ち粉砕するための方法であって
、ローラプレスやリングローラミルや垂直型ミルやまたは同様の装置等のローラ
ミル内で上記物質が供給シャフトを介して粉砕領域に導かれる対向回転面間の領
域で上記物質を押圧することによって、粉砕するための方法に関する。また、本
発明は、上記発明による方法を実施するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
前述と同類の方法及び装置が従来技術にある。
【0003】 近年では、主に、粉砕工程のコスト効率を改善するために粉砕技術が開発され
てきた。この状況下、主に重視されてきたのは、粉砕工程の作業効率性の改善と
、性能に関する粉砕装置の資本経費を削減することである。投資コストを低減す
るために広く使用されている方法は、装置の作動速度を上げて、それによって生
産性を上昇させることである。言うまでもないが、装置の作動速度は、ある一定
の速度までしか上昇させることができない。さらに、問題は、ローラの外縁速度
を任意に上昇させた場合に、例えばローラプレスの作動に関連して発生しやすい
と認識されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような作動問題は、多くの異なった原因によって生じる。その一つは、ロ
ーラプレスで粉砕されるべき物質の速度を、ローラの外周速度に応じた速度まで
加速するのが難しいことである。こうした物質の加速は、通常、ローラと物理的
に接触することによって、及び/または、重力の作用を通じて、ローラによって
実現される。しかしながら、ローラの性能は、作動範囲が非常に狭く、そのため
、加速できる範囲が非常に限られ、シャフトにおいては、重力が、シャフトに対
する物質の摩擦、及び/又は、物質自体の摩擦によって反対に作用する。また、
従来のシャフトで実現できた加速は、著しい空気の混合を引き起こす。これは、
望ましいことではなく、粉砕工程において悪影響を与える。円形または矩形の断
面で且つ全長にわたって同じ断面積を有する垂直シャフトを使用すると、重力に
より高速度まで物質の加速を高めることができるが、このやり方では、同時に粒
子間距離が離れてしまい、それによって、物質の密度が下がり、空気が混合して
しまう。角錐形状または円錐形状のシャフトを用いると、粒子間の距離を保つこ
とができるが、このようなタイプのシャフトでは、物質が大きな摩擦力によって
影響を受けるので、末端速度は非常に遅くなってしまう。このような通常のシャ
フトでは、断面の外周が、高さの一次関数的に減少する。従って、これらのシャ
フトでは、単位高さ当たりの断面の外周の減少率が、一定の割合で減少する。
【0005】 本発明の目的は、前述の問題点を改善するための方法及び装置を提供すること
である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この改善は、はじめに述べたような方法で実現され、供給シャフト内の物質が
、実質的に空気が混合することなく重力によって所望の速度に加速されることを
特徴とする。本発明に関する装置は、単位高さ当たりのシャフトの断面の外周の
減少率が下方にいくに従って小さくなることを特徴とする。
【0007】 驚くことに、供給シャフトの上述の形状では、物質は一定以上の高さから落下
させると高速に達することが判明した。そして、この形状によれば物質に空気が
混合することなく実現することが可能であると判明した。従って、物質が、各粒
子の自由落下に関して可能な速度に近い速度に達することが可能であることが証
明された。
【0008】 物質は、1.5m/s以上の速度に達することができる。しかしながら、物質
が、5m/s以上の速度に加速する方が好ましく、より好ましくは10m/s以
上の速度に加速する方が好ましい。
【0009】 本発明による断面の特徴の一例が、自由落下の噴射水の形状で理解できる。例
えば、給水栓から緩やかに流れる水が挙げられる。最上部、つまり給水栓の出口
では、およそ出口に対応する噴射水の幅の状態で水が流れる速度は非常に小さい
。噴射水の下流では、重力が水流速度を速めるが、噴射水の水流は一定なので、
そして、噴射水の密度も一定なので、噴射水の断面は小さくなるということであ
る。この方法では、噴射水は、略双曲線形状に達し、落下高さの関数としての断
面領域の特徴は、次の式で表すことができる。 (1)
【式2】 Aは断面領域、Vは流量、gは重力加速度、hは落下高さ、Δは水を0に近い少
量に仮定した場合における、物質内の摩擦を示す補正要素である。
【0010】 噴射水は、略円形に仮定する必要があり、従って、その外周は以下の式に基づ
いて算出することができる。 (2)
【式3】 Oは外周、Dは、噴水の直径である。
【0011】 前述の式から算出されるように、外周は、落下高さに比例しないが、落下高さ
の−4分の1乗に比例する。
【0012】 本発明によると、落下高さの関数としての断面領域が上式で画定される必要が
あるようにシャフトが形成されている方が好ましい。本発明によるシャフトを介
して粒子物質を供給するときに発生する摩擦を許容するために、補正要素Δは、
0〜0.2の範囲内でなければならず、0.1以下であるのが好ましい。
【0013】 例えば、シャフトは、シャフトの断面の外周の減少率が下方にいくに従って次
第に小さくなるような多数の角錐状または円錐状の部分で構成されていてもよい
。そのようなシャフトの形状が上記式(1)から外れないようにするために、部
分の数は、少なくとも3個を包含している方が好ましく、少なくとも5個を包含
している方がより好ましく、少なくとも10個を包含している方が最も好ましい
【0014】 しかしながら、シャフトの断面の外周の減少率は、下方へいくに従って連続的
に減少するのが好ましく、シャフトは、例えば、トランペット型の形状をなして
いることが好ましい。
【0015】 本発明の原理は、粒子物質を重力によってある水準から低い水準まで搬送する
ために、本発明によるシャフトを用いることができ、この目的のために、シャフ
トは、下方にいくに従って縮小した断面を有する実質的に垂直の形状にするべき
であり、この断面では、シャフトの断面の外周の減少率が下方にいくに従って小
さくなっている。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明を、概略図である図面を参照しながら以下に詳細に説明する。この概略
図において、図1は、本発明による供給シャフトを備えたローラプレス装置を示
している。
【0017】 図1には、対向した2つの回転ローラ3、5を有するローラプレス1を備えて
いるローラプレス装置が示されている。ローラプレス1の作動中、粉砕された物
質は、ビン7から供給コンベヤ9及び供給シャフト11を介してローラ3とロー
ラ5との間の粉砕領域13に供給される。
【0018】 本発明によれば、図示されたシャフトは、単位高さごとにシャフトの断面の外
周の減少率が下方にいくに従って小さくなる縮小されるように、下方に向かって
縮小された断面を有するように形成されている。理論的に言えば、シャフトは、
下方に向かって縮小された断面を有するように形成されていて、この断面は、重
力加速度によって下方に一定の割合で増加する物質の速度に逆比例している。従
って、物質は、空気の混合をすることなく自由落下速度に近い速度を実現するこ
とが可能であり、ローラプレスをより高い回転速度で作動させることができ、従
って、生産率を高めることができる。
【0019】 本特許出願を提出する出願人は、末尾の断面が0.1m×0.1mであり、高
さが5mである上述のガイドラインに従った形状をなすシャフトで試験を行った
。そして、空気の混合なしに10m/sに近い物質速度を記録した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明による供給シャフトを備えたローラプレス装置を示している。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年1月10日(2002.1.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 粒子物質を粉砕するための装置
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【式1】 Aは断面領域、Vは流量、gは重力加速度、hは落下高さ、 Δは0〜0.2の範囲内で、好ましくは、0.1以下である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、未精製セメントやセメントクリンカーやまたは同様の物質等の粒子
物質を、ローラプレスやリングローラミルや垂直型ミルやまたは同様の装置等の
ローラミル内でグラインディング(grinding)即ち粉砕するための装置
に関する。シャフトは、下方に縮小した断面を有する実質的に垂直の形状である
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0002】
【従来の技術】 前述と同類の装置が従来技術にある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0005】 本発明の目的は、前述の問題点を改善するための装置を提供することである。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】 この改善は、はじめに述べたような装置で実現され、単位高さ当たりのシャフ
トの断面の外周の減少率が下方にいくに従って小さくなることを特徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメント原材料やセメントクリンカーやまたは同様の物質の
    粒子物質を粉砕するための方法であって、 ローラミル(1)内で前記粒子物質が供給シャフト(11)を介して粉砕領域
    に導かれる対向する回転面間の領域(13)で前記粒子物質を押圧することによ
    って粉砕するための方法において、 前記供給シャフト(11)内の前記粒子物質は、空気を実質的に混合すること
    なく重力によって所望の速度に加速されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記物質は、1.5m/s
    以上の速度に加速されることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の方法において、前記物質は、5m/s以上
    の速度に加速されることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の方法において、前記物質は、10m/s以
    上の速度に加速されることを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか一つに記載の方法を実施するため
    の装置において、 ローラミル(1)と、前記ローラミル(1)の粉砕領域(13)に粒子物質を
    供給するためのシャフト(11)とを備え、 前記シャフト(11)は、下方に縮小した断面を有する実質的に垂直の形状で
    あり、 単位高さ当たりのシャフト断面の外周長さの減少率が下方にいくに従って小さ
    くなることを特徴とする装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の装置において、前記シャフトの断面領域は
    、落下高さの関数として以下の式のように表されることを特徴とする装置。 【式1】 Aは断面領域、Vは流量、gは重力加速度、hは落下高さ、 Δは0〜0.2の範囲内で、好ましくは、0.1以下である。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の装置において、前記シャフトは、少なくと
    も3つの角錐状または円錐状の部分で構成されていることを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】 請求項5または6に記載の装置において、前記シャフトの断
    面の外周の減少率は、下方へいくに従って連続的に小さくなることを特徴とする
    装置。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の装置において、前記シャフトは、トランペ
    ット型の形状をなしていることを特徴とする装置。
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RU2253512C2 (ru) 2005-06-10
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ZA200204389B (en) 2003-08-27
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