JP2007504938A - ローラ粉砕ミルのための安全システム及びセメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に原セメント材料をミル乾燥するためにコンバインドシステムに配置されたローラ粉砕ミルを備える粉砕システムを稼動するための安全システムに関している。特に、６つの粉砕ローラは、１００％に近づく冗長性を達成するように設けられている。本発明に係るローラ粉砕ミルは、全粉砕パフォーマンスの８０％が４ローラ稼動で得られるように設計されている。

Description

本発明は、請求項１の前提部に係るローラ粉砕ミルのための安全システム、請求項５の前提部に係るローラ粉砕ミルの駆動方法、及び請求項８の前提部に従ったセメントの製造方法に関する。

不揃いの材料を粉砕するためにローラミルを使用することが知られている。独国特許第１０５０９９Ｃ号明細書は、回転ミリングテーブル上に配置されたミリングローラのリングを有して且つフレームと前記フレーム上にピボット回転可能に搭載されたスタンドとを有するローラ運搬アームを開示している。ミリングローラは、スタンドに弾力的に搭載されて、スタンド及び更にそれに固定された部品と共に外向きに動かされ得る。

独国特許第１９８２６３２４Ｃ号明細書はミリングローラを有するボールミルを開示しており、これは、プレスピース、プレスフレームなどによってミリングパン上にプレスされる。各々の場合に、２つのミリングローラが連続的に周状に配置されて、ジョイント、マルチ部品ホルダの上に保持される。

独国特許第１５３９５８Ｃ号明細書はコーンミルを開示しており、ばね圧の下で回転するミリングパンの上に８つのミリングコーンが存在し、これらは前記ミリングパンの外側に搭載される。ミリングコーンは、水平ミリング位置から垂直位置へ、検査、交換、及び同様の目的のために個別にもたらされる。

独国特許出願公開１９７０２８５４Ａ１号明細書は、方法及びローラミルを記述している。破砕動作に対する駆動容量がミリングパンの回転駆動のための駆動モータ及びギアを有する単一の駆動機構によってもたらされる、例えばセメント原材料、セメントクリンカなどのような無機物材料を破砕するためのローラ粉砕ミルの場合とは異なり、ミリングパンの上をローリングするミリングローラは直接に駆動され且つそれら自身の回転ドライブを有し、ミリングローラの個別の回転ドライブの間の稼動上の変動は、ジョイント負荷補償制御によって補償される。３つ又は４つのミリングローラが提供され、一つのミリングローラ又は回転ドライブに対するダメージが生じると、残りの２つ又は３つのミリングローラが動作を続ける一方で、単一のミリングローラがミルケースの外に動かされることができるか、あるいはその回転ドライブが修理又は交換されることができる。

独国特許出願公開２１６６２１９Ａ号明細書は、ミリングパン及びその上をローリングするピボット回転可能に搭載されたミリングローラのためのミルギアを有するローラ粉砕ミルを開示しており、各ローラは、負荷担持台座の上に個別に搭載されている。ここには、ミリングローラを有するロッキングレバーの迅速で単純なピボット動作のための特に有益な解決策が記述されている。

設計及び制御の観点から、並びにエネルギー消費、環境的な振舞い、及び全体的な経済性に関してもまた、ローラ粉砕ミル、特に空気スィープ式（air-swept）ミルは、顕著な効果を提供する。

セメント産業において、空気スィープ式ローラミルは、セメントの原料粉末の製造やクリンカ及び石炭の破砕のために使用される。原材料プラントが回転キルン及びか焼（calcining）プラントとの組み合わせで稼動される場合は、熱交換器及びクリンカ冷却器プロセスからのキルン廃棄物ガスは、ミル乾燥のため及び破砕されたセメント原材料又は石炭の圧送のために使用されることができる。

原材料混合物のミル乾燥のための垂直空気スィープ式ロエシェ型（Loesche-type）ローラミルとのコンバインドシステムにおけるセメントの製造方法は、独国特許１９８３６３２３Ｃ２号明細書に記述されている。独国特許出願公開ＤＥ−ＡＳ２３６１０６０号明細書は、空気スィープ式ローラミルにおける原料粉末のミル乾燥に加えて、回転キルンの下流の空気掃射ローラミルにおけるセメントクリンカの冷却ミリングを開示している。

通常、モジュラーシステムに従って製造された２、３又は４ローラミルが使用される。スラグ及び混合セメントの破砕のために、改変されたロエシェシステムローラミルを使用することも効果的であり、これは、２＋２ローラミル又は３＋３ローラミルと呼ばれる。このような２＋２及び３＋３ローラミルの場合、ローラの対が使用され、これはＳ−ローラ（スレーブローラ）と呼ばれる前成形ローラとＭ−ローラ（マスタローラ）と呼ばれる破砕ローラとを備える。これより、３＋３ローラミルでは、３つの破砕ローラと３つの前成形ローラとがあり、各々の場合に、前成形ローラは破砕ローラに関連している。準備及び計画された一様なミリングベッドフォーメーションの結果として、低振動ミル稼動が達成され、高い比ミリング又は破砕力が可能になり、これは製品の質の改良をもたらす（欧州特許０４０６６４４Ｂ１号明細書）。

対応するミル効率での連続した回転キルンの稼動の場合におけるセメントプラントの必要な稼動上の安全性及び信頼性を確実にするために、様々な安全性概念が知られている。

独国特許第１０５０９９Ｃ号明細書 独国特許第１９８２６３２４Ｃ号明細書 独国特許第１５３９５８Ｃ号明細書 独国特許出願公開１９７０２８５４Ａ１号明細書 独国特許出願公開２１６６２１９Ａ号明細書 独国特許１９８３６３２３Ｃ２号明細書 独国特許出願公開ＤＥ−ＡＳ２３６１０６０号明細書 欧州特許０４０６６４４Ｂ１号明細書

従来の安全性の概念では、高いキルン効率レベルの場合においては、２つの並行なローラミルが、原料粉末の処理のために回転キルンと組み合わされる。資本的支出がローラミル又は原材料破砕プラントとの組み合わせに比べてはるかに高い（約２０〜４０％）ことは、とりわけ不利益である。

原則として、セメント産業におけるローラミルの高い利用可能性は、回転キルンとローラミルとの最も経済的な組み合わせを許容する。ロエシェシステムによるロッキングレバーによって個別に支持されたローラを有する４ローラミルの場合には、適切な高容積流と共に、２ローラ緊急稼動を有することができ、ここでは全負荷製造率の約５５〜６０％及び対応して低減されたキルン効率が達成される。２又は３ローラミルの場合には、ミリングプラントを停止する必要がある。

本発明の目的は、ローラミル、特に空気スィープ式ミルのための顕著に改善された安全システム、並びにローラミル、特に空気スィープ式ミルを稼動する方法、及びそのようなローラミル安全システムに基づいたセメントの製造方法を提供することであり、且つ比較的限定された資本的支出でセメントプラントの高稼動信頼性を確保することである。

ローラミル安全システムに関して、この目的は請求項１の特徴部によって、ローラミルの稼動方法に関しては請求項５の特徴部によって、且つセメント製造方法に関しては請求項８の特徴部によって、達成される。適切な且つ好都合な発展形態が、従属請求項と図面に関する記述とに現れている。

本発明の基本的な考えは、ローラミルを、全負荷の約８０％で必要なミル製造率に達するように設計することである。

ローラミルの使用に関していえば、これは、例えば原材料混合物の破砕のために、セメント原材料プラント又は原料粉末ミルが、全負荷の約８０％で回転キルンの２４時間稼動を確実にするような方法で設計されることを意味する。

本発明に係るローラミル安全システム且つローラミルの稼動方法によれば、少なくとも４つのミリングローラの連続的な利用可能性が４つより多いミリングローラの設置によって確保され、前記４つより多くのミリングローラは対をなして対向するように配置されて、連続して２つのミリングローラ対の４つのミリングローラは４ローラ稼動における全ミル容量の約８０％を提供する。

好ましくは６つのミリングローラが存在し、全ミル容量の約８０％が４ローラ稼動において達成され、ミリングローラ側に約１００％の冗長性が確保される。

より適切には、各ミリングローラは稼動位置からサービス位置にスイングアウトされることができ、ミルケースは、ミリングローラがスイングアウトされると４ローラ稼動が確保されるようにシールされる。

好都合なことには、本質的に既知のモジュラーシステムに従って特に６つのミリングローラが位置している。各々の場合に、前記モジュラーシステムに従って、一つの台座と一つのロッキングレバー又はロッカーアームとが設けられて、ミリングローラ並びにミリングローラ対のための液気圧併用ばねサスペンションシステムを支持し、６つのミリングローラで３×２ローラミルが構成される。

これは、ミリングローラ、ロッキングレバー、又はばねサスペンションシステムに対する絶縁破壊又はダメージの場合に、ローラミルを、一つのミリングローラ対の簡潔な停止及びスイングアウトに引き続いて、４つのミリングローラでさらに稼動することができるという好都合な可能性をもたらし、全ミル容量の８０％を得ることができる。この間、スイングアウトされたミリングローラは、修理又は交換され得る。

本発明に係るローラミル安全システムは、連続的な方法で、下流装置、例えば回転キルンの全容量又は効率を、対応するローラミル効率の結果として確保する。

既知の安全概念に比較して、本発明に係るローラミル安全システムは、極端に経済的で且つ信頼性がある。最大の経済的な効果は、本発明に係る安全システムをコンバインド形態で稼動されるセメントプラントにて使用するときに生じる。しかし、原則的に、これは、全てのミリング及び破砕方法にて且つ中央ミリングプラントにおいて、使用され得る。

コンバインドプラントにおけるセメントの本発明に係る製造方法であって、セメント原材料プラントにおいて、セメント原材料が、回転ミリング表面の上でローリングするミリングローラを使用して経由し、熱交換器又は冷却器プロセスからの廃棄物ガスの供給を伴ってミリング乾燥の対象となり、フィルタ及び／又はサイクロンにおける原料粉末−廃棄物ガス混合物からの原料粉末の選別及び分離に引き続いて、前ヒータおよび前か焼化器及び回転キルンに供給され、ミリングローラ側のほぼ１００％の冗長性のために対をなして対向する方法で４つより多くのミリングローラを有するローラミルが設けられる。ローラミルは、全ミル容量の８０％が４つのミリングローラによって提供されるように設計される。

セメント製造の間に極端に高い稼動信頼性を確保するために、好都合なことには、６つのミリングローラが３×２ローラミルに関連され、原料粉末がミリング乾燥を経由する。モジュラーシステムによれば、絶縁破壊又はダメージがローラ及びロッキングレバー、又は液気圧併用ばねサスペンション及びローラの摩耗部品に対して生じるときに、ローラミルが簡潔に停止されて一つのローラ対がスイングアウトされる可能性が存在する。ローラミルはそれから、さらに４つのミリングローラで直接に稼動されることができ、その間にスイングアウトされたミリングローラは修理される、例えばローラシェルが交換される。

本発明に係る安全システム及び６ローラミル、特に３×２ローラミルは、使用及びミリング／破砕プロセスの全領域で使用されることができ、これは、以下のプロセスのために、例えば石炭ダスト供給などのための石炭破砕においても、明確に規定されたローラミルのミリング容量を必要とする。

図面を参照して、以下に本発明に係る実施の形態をより詳細に記述する。

図１は、ミリングチャンバ３、ミリング表面５とその上でローリングするミリングローラ６ａ〜６ｆを有する回転ミリングパン４、選別器７、及び原料粉末−廃棄物ガス排気口８を有する垂直空気スィープ式ロエシェ型ローラミル２をダイアグラムで示した図である。

ミリングローラ６ａ〜６ｆはモジュラーシステムにしたがって配置されており、各ミリングローラ６ａ〜６ｆは、ミラーローラ６ａ〜６ｆを支持する台座９及びロッカーアーム又はレバー１０、並びにローラ対６ａ、６ｄ；６ｂ、６ｅ；６ｃ、６ｆのための液気圧併用ばねローディングシステム１１を有しており、３×２ローラミルが形成される。

全ミル容量の約８０％が４つのミリングローラによって与えられることができるような６つのミリングローラの設置及びローラミル２の設計を通じて、安全システムがミリングローラ側に設けられ、ほぼ１００％の冗長性を確保する。

前乾燥なしに２３％までの初期湿気レベルで供給されることができる、特に図示されていない中央供給機構を通じてローラミル２に供給されることができるセメント原材料又は原材料混合物のミル乾燥のためにローラミル２が使用されるとき、熱いガス、例えばクリンカ冷却器又は熱交換器ユニット４２及び／又は冷却器３２からの廃棄物ガス１２を、原料粉末のための乾燥及び運搬ガスとして使用する（図３参照）。熱交換器ユニット４２からの廃棄物ガス１２は、供給ダクト（図示せず）から、ガイド羽根リング１３又はノズルリングを介してミリングチャンバ３（図１参照）へ流れ、ミリングローラ６ａ〜６ｆによって製粉された原料粉末を選別器７へ且つ原料粉末−廃棄物ガス排気口８を介してフィルタ２８に運搬する（図３も参照のこと）。

スイングアウトされたミリングローラ６ａが、図１に点破線表示で示されている。液気圧併用ばねサスペンションシステム１１の対をなす関連を通じて、対向するミリングローラ６ｄ（図２参照）もまたスイングアウトされ、４ローラ稼動が維持される。図１に点破線形態で示されたミリングローラ６ａのサービス位置で、前記ミリングローラ対の示されていない対向ミリングローラ６ｄ、スイングアウトされたミリングローラが修理されることができ、その間にミリングプロセスは全ミル容量の約８０％で実行される。

図２は、ミリング表面５を有するミリングパン４の平面図において、４つより多いミリングローラを有するローラミルに対する本発明に係る安全システムを示している。本実施形態では６つのミリングローラ６ａ〜６ｆがあり、適切に高い容積流と共にミリング表面５を有するミリングパン４は、６つのミリングローラ６ａ〜６ｆの２つのミリングローラ６ａ、６ｄ又は６ｂ、６ｅ又は６ｃ、６ｆがスイングアウトしても、全ローラミル容量の約８０％に達するミリング容量を許容する。

図３は、本発明に係る方法を実行するためのセメントプラントダイアグラムを例示的な方法で示している。ローラミル２は、図１及び図２に従って構成され、ホッパ２１から計量ベルト２０を介してベルトフィーダ２２に供給され且つ水平供給機構１５を介してローラミル２に供給される個別の成分の原材料混合物２３を破砕するために使用される。

ローラミル２にて分離された粗材料１６は、少なくとも部分的に、供給機構１７によって原材料混合物２３と混合され、ローラミル２に再び供給される。

原材料混合物２３のミル乾燥のために、技術上の機能としてか焼化器４１と共に又はなしに回転キルン４０の下流に位置する熱交換器ユニット４２からの廃棄物ガス１２が使用される。熱交換器排気ガス１２は、熱交換器ブロワ３５の下流に、ローラミル２に供給される。原材料混合物２３の供給湿気レベルの関数として、廃棄物ガス１２は、直接にローラミル２（図示されず）を通過するか、又は冷却タワー３２によってローラミル２によって必要とされる温度まで調節される。熱レベルが不適切であると、冷却器廃棄物ガスにより又はホットガス生成器３７の助けを借りて、失われた熱量を利用することができる。

原料粉末廃棄物ガスパイプライン１９は、ローラミル２からフィルタ２８の下流のサイクロンユニット２７に続き、フィルタ２８にて得られた原料粉末３０は、直接に又は限定された容積を有するサイロ（図示されず）及び熱交換器ユニット４２及びか焼化器４１を介して回転キルン４０に通過する。

図３は、トラブルフリーのか焼プロセスに関する見解及び回転キルン４０の最大利用と共に、必要なミル効率を確保する本発明に係る安全システムを描いている。この目的のために、ローラミル２は、４つより多くのミリングローラ、特に６つのミリングローラ６ａ〜６ｆを、図２に示すように有する。

スイングアウトされたミリングローラを有するローラミルの図である。 本発明に係る安全システムによるローラミルの６つのミリングローラを有するミリングパンの平面図である。 本発明に係る方法を具現化するためのセメントプラントのダイアグラム図である。

Claims (9)

1. 回転ミリング表面（５）とその上でローリングするミリングローラ（６ａ〜６ｆ）とを有するミリングチャンバ（３）を有するローラ粉砕ミル（２）のための安全システムであって、
   少なくとも４つのミリングローラ（６ａ〜６ｄ）の連続的な利用可能性が、４つより多いミリングローラ（６ａ〜６ｆ）の設置を通じて確保され、４ローラ稼動における４つのミリングローラ（６ａ〜６ｄ）がローラミル（２）の全ミリング容量の約８０％を提供することを特徴とする、安全システム。
2. ６つのミリングローラ（６ａ〜６ｆ）が設けられ、４ローラ稼動に対して、ほぼ１００％の冗長性がミリングローラ側に存在することを特徴とする、請求項１に記載の安全システム。
3. 各ミリングローラ（６ａ〜６ｆ）が、稼動位置からサービス位置にスイングアウトされることができ、ミリングローラ（６ａ、６ｄ又は６ｂ、６ｅ又は６ｃ、６ｆ）がスイングアウトされると４ローラ稼動が確保されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の安全システム。
4. 本質的に既知のモジュラーシステムに従って６つのミリングローラ（６ａ〜６ｆ）が存在し、各々の場合に、一つの台座（９）と一つのロッキングレバー（１０）とが、ミリングローラ対（６ａ、６ｄ、６ｂ、６ｃ、６ｅ、６ｆ）のための液気圧併用ばねサスペンションシステム（１１）と一緒にミリングローラ（６ａ〜６ｆ）を支持するために設けられて、３×２のローラミルが形成されることを特徴とする、前出の請求項のいずれか一つに記載の安全システム。
5. 前記ミリングローラ（６ａ〜６ｆ）、ロッキングレバー（１０）、又はばねサスペンションシステム（１１）に対する絶縁破壊又はダメージの場合には、修理目的のために、一つのミリングローラ対（６ａ、６ｄ又は６ｂ、６ｅ又は６ｃ、６ｆ）の簡潔な停止及びスイングアウトに引き続いて、前記ローラミル（２）が４つのミリングローラ（６ｂ、６ｅ、６ｃ、６ｆ又は６ａ、６ｄ、６ｃ、６ｆ又は６ａ、６ｄ、６ｂ、６ｅ）で且つ全ミル容量の８０％で稼動されることができることを特徴とする、請求項４に記載の安全システム。
6. コンバインドプラントにおけるセメントの製造方法であって、セメント原材料プラントにおいて、セメント原材料（２３）が、ローラ粉砕ミル（２）にて、回転ミリング表面（５）の上でローリングするミリングローラ（６ａ〜６ｆ）の助けで且つ熱いガス、特に熱交換器ユニット（４２）と冷却タワー（３２）とからの廃棄物ガス（１２）の供給を伴って、ミル乾燥を経験し、且つ、サイクロンユニット（２７）及び／又はフィルタ（２８）における原料粉末−廃棄物ガス混合物（１９）からの原料粉末（３０）の選別及び分離に引き続いて、熱交換器ユニット（４２）を介して前か焼化器（４１）及び／又は回転キルン（４０）に供給され、
   ４つより多くのミリングローラ（６ａ〜６ｆ）がローラミル（２）内にミリングローラ側のほぼ１００％の冗長性のために提供され、前記ローラミル（２）が、全ミル容量の８０％が４つのミリングローラ（６ａ、６ｄ、６ｂ、６ｅ又は６ｂ、６ｅ、６ｃ、６ｆ又は６ａ、６ｄ、６ｃ、６ｆ）によって提供されることを特徴とする、方法。
7. ６つのミリングローラ（６ａ〜６ｆ）がセメント原材料（２３）のミル乾燥のための３×２ローラミルのために設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. ６つのミリングローラ（６ａ〜６ｆ）が本質的に既知のモジュラーシステムに従って配置され、一つのモジュールは各々の場合に、ロッキングレバー（１０）、ミリングローラ（６ａ〜６ｆ）、及び液気圧併用ばねサスペンション（１１）を有する台座（９）によって形成され、ミリングローラ（６ａ〜６ｆ）、ロッキングレバー（１０）、又は液気圧併用ばねサスペンションシステム（１１）、又はミリングローラ（６ａ〜６ｆ）の摩耗部品に対する絶縁破壊又はダメージの場合には、ローリングミル（２）が停止され、ロッキングレバー−ミリングローラユニット（１０、６ａ、６ｄ）が稼動位置からサービス位置に対をなしてスイングアウトし、ローラミル（２）の更なる稼動が残りの４つのミリングローラ（６ｂ、６ｅ；６ｃ、６ｆ）で行われることを特徴とする、請求項６又は７に記載の方法。
9. 前記サービス位置にスイングアウトした前記ロッキングレバー−ミリングローラユニット（１０、６ａ、６ｄ）が、前記ローラミル（２）の４ローラ稼動の間に修理されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
   
   

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