JP2007520339A - 粒状材料のための分級機 - Google Patents

Abstract

本発明は回転ケージ（１）を含む、粒状粉末材料を粒度画分に分離するために使用される動的空気分級機に関する。本発明の分級機はまた、微細材料の回収のために意図され、出口ベースを備えた回収室（２）を含む。前記回収室（２）は回転ケーシング（５）によって規定され、前記回転ケージ（１）と共軸に配置され、かくしてそれは材料の遠心分離のために前記ケージ（１）によって生成される渦を使用することができる。さらに、回収室（２）は材料を収集するために使用される、室の外側に位置される管（８）の方へ遠心分離された材料を移動させることができる開口をケーシング（５）に含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は粒状材料の分離、特に動的空気分級機による粉末又は同種材料の分級に関する。

粒状及び粉末材料の異なる粒子サイズを有する二つの画分への分離は動的空気分級機によって達成されることができる。関係する材料は特にセメント、石灰石又は石灰、鉱石及び石炭ダストのような１０００μｍ以下の粒子サイズを有する粉末である。

処理される材料の容量は一時間あたり数トンから数百トンまで変化する。

動的分級機はそれらを三つの大きなグループに分級することを可能とする幾つかの主要な変化を受けている。「ターボ（ｔｕｒｂｏ）」、「ハイト（ｈｅｙｄ）」又は「ホワールウインド（ｗｈｉｒｌｗｉｎｄ）」の名称によって一般に知られている第一世代は「ウェダグ（ｗｅｄａｇ）」タイプの第二世代によって改良されている。

第三世代は分離効率の観点から最も有効である。分級機（Ｏ′Ｓｅｐａ，Ｓｔｕｒｔｅｖａｎｔ ＳＤ，．．．）の操作原理はＵＳＰ ４５５１２４１及びＥＰ ００２３３２０の文献に記載されている。

文献ＵＳ ４５５１２４１は粒子がもたらされかつ遠心分離される横方向の遠心分離機を与えられた粒子分級機を開示する。余剰物は分級機の回転ケージに送られる。装置全体は極めて嵩高いことがわかっており、極めて複雑なデザインを有する。

文献ＥＰ ００２３３２０はまた、微細粒子を充填された空気のための横方向出口を有する粒状材料の分級のための装置を示す。この装置は微細材料の分離のための追加のフィルター及び／又は遠心分離機の使用を必要とする。

本発明は分級機自体の本体に生じる微細材料の回収のための外部のフィルター又は遠心分離機の使用を避けることを可能にする動的空気分級機を開示することを目的とする。

本発明はまた、本発明の分級機を使用して粒子サイズに従った分離の方法に関する。

本発明は回転ケージを含む、粒状及び粉末材料を異なる粒子サイズの画分に分離するための動的空気分級機であって、
前記分級機はさらに、出口底を有する微細材料のための回収室２を含み、前記回収室２はケーシングによって規定され、
前記回収室２は前記材料を遠心分離するために回転ケージによって作られた渦を使用できるように回転ケージ１の突起に共軸に配置され、
前記回収室２は遠心分離された材料が材料を収集するための収集ダクトの方へ通行することを可能とする開口をケーシング５内に含み、前記ダクトは前記回収室の外にある、
動的空気分級機を開示する。

さらに、本発明によれば、前記回収室２は空気速度を変化しかつ／またはその方向を変化するために固定及び／又は移動そらせ板（４，７）を含む。

本発明の好ましい実施態様によれば、微細材料のための前記回収室２は円柱又は円錐形状であり、前記円錘は所望により頂部又は底部において開放している。

一つの利点として、微細材料のための前記回収室２は必要かつ十分な遠心分離能力を持つように回転ケージ１の長さの２〜６倍に相当する長さを有する。

特に好ましい態様では、微細材料のための前記回収室２及び前記回転ケージ１は同じ垂直軸を共有し、回収室２は前記ケージ１の下に位置されかつ前記ケージ１から突出している。

本発明の第一実施態様によれば、回転ケージ１の出口部分及び／又は回収室２に位置されるそらせ板４はケージ１の回転手段によって又は別個の装置によって駆動される。

本発明の第二実施態様によれば、回転ケージ１の出口部分に位置されるそらせ板４は前記ケージ１自体に取り付けられている。

本発明はまた、空気抜出ダクト３が回収室２の出口底を通過し、前記ダクトは微細材料のための回収室２の底部直径の３０〜９５％の直径を有することを特定する。

複数の開口及び／又はスリットは回収室２の底部に与えられることが好ましい。

さらに、材料を運搬するための手段に導く複数のダクト８が前記開口及び／又はスリットの下にある。

一つの利点として、材料を別の運搬手段に運搬する循環式エアスライドに導く複数のダクト８が前記開口及び／又はスリットの下にある。

本発明の分級機はまた、回収室の底部近くの乱流を最小とし、材料が空気によって再び拾い上げられることを避けるように、回収室２の底部の上で、空気抜出ダクト３の外側に、一つ又は複数の円錘、円柱又は放射状（角度を付けられた又は直線の）そらせ板７がある。

さらに、本発明はまた、回収室２のケーシング５の下部に複数の開口の存在を示し、微細材料のための収集ダクトに導くこれらの開口が適切に位置されることができる（図示せず）。

本発明はまた、下記工程を含む、動的空気分級機による粒子サイズに従った分離の方法を開示する：
− 処理されるべき材料１３を回転ケージ１に供給する；
− 回転速度及び空気吸込み量によって回転ケージ１中の大きな粒子と微細な粒子を分類する；
− 大きな粒子を廃棄室１７の方へ廃棄する；
− 回転ケージと共軸に位置された回収室２において微細材料を回収する；
− 回転ケージによって作られ、さらに所望により移動又は固定そらせ板４によって加速される渦を使用して微細材料を遠心分離する；
− ダストを除去された空気と微細粒子を分離して微細粒子を運搬手段へ抜き出す。

最後に、本発明はセメント、クリンカー、石灰及び石炭ダストの粒子の如き無機材料の粒子の分離及び分級のための請求項１に記載の分級機の使用を開示する。

図１は従来技術の第三世代の分級機のレイアウトを示す。

図２は本発明の分級機の基本的レイアウトを示す。

全てのタイプの分級機は同じ原理に従って操作し、それは図１に示される。分級機の心臓部は垂直軸のまわりに回転するかご型ケージ１を含む。このケージは離間されたプレート又は棒を含み、空気がケージ１内に吸込み渦形室６を通って入ってくる前に空気を向けることができる羽根１４によって包囲されている。羽根１４はまた、空気流を制御することを助けてもよい。

分離される材料はケージ１及びそらせ板４の外側によって規定された分類領域に入る。空気でケージに入る粒子の最大サイズはケージ１の回転速度及び分級機が供給される空気の体積によって決定されるだろう。

大きい粒子ほどケージの外側に残り、廃棄室１７に収集される。これらの大きな粒子は重力１０によって分級機から出る。微細粒子１５を充填された空気は上部又は横方向を通ってケージから出て、それはダクトによって分級機を去る。微細材料は次いで分級機の本体の外側の一つ以上の遠心分離機又はフィルターによって回収される。

第三世代の現代の分級機では、空気はケージの周囲速度と同じオーダの接線方向の速度でケージ１に入る。速度の接線方向の成分は空気がケージ１内に入るときに自然に増大する（渦効果）。

本発明の原理は図２に記載されている。これはケージ１と共軸でかつケージ１に隣接する回収室２において処理される材料１３を遠心分離するために既に生成された渦を使用することにあり、ダストを除去した空気１２は吸込み口が回収室２の内側にある空気抜出ダクト３を通ってこの回収室２を去る。ダストを除去された空気１２は次いで空気の幾らか又はその全てを分級機の空気吸込み渦室６に戻す一つ又は複数の通風筒の方へ吸引される。

回転ケージ１によって生成される渦はそのままであるか又は前記回収室２に入る前に固定又は移動そらせ板４によって加速されることができる。これらのそらせ板４はまた、回収室２自体に位置されてもよい。

微細材料１１はこの回収室２で遠心分離され、それは回収室の外部に集中し、そこでそれは回収室２の壁（円柱形ケーシング及び／又は底部）における開口によって収集されるだろう。

微細材料１１のための回収効率は粒子のサイズ及びそれらの絶対密度に依存する。同じ材料に対して、重要な要因は渦の強度、即ち回収室２を通る全ての空気の接線方向の速度、回収室２の直径及び回収室内の粒子の滞留時間である。

換言すれば、重要な要因は回収室２の直径、その長さ及び空気の接線方向の速度であるだろう。空気の接線方向の成分が大きく、回収室が長いほど、回収効率は大きくなるだろう。

従って、本発明は回転ケージ１の突起において共軸に適合された微細材料のための回収室２を与えられた、ケージを有する分級機を含む。微細材料のためのこの回収室は円柱又は円錐形であり、円錘の角度は円錘の回転軸に対して好ましくは３０°より小さい辺を生成する。微細材料のための回収室２の吸込み直径はケージ１の直径と同じサイズのオーダであり、ケージ１の長さの２〜６倍に相当する長さを有する。

ケージ１の出口領域及び／又は回収室２では、固定又は移動そらせ板４を設けてもよく、空気の流れの方向に影響を及ぼすことが可能であるだろう。これらのそらせ板４の可能な回転はそれらをケージ１に取り付けることによって又はケージから独立した手段でそれらを動かすように設定することによって行なうことができる。それらはまた、前記ケージ１に取り付けずにケージ１と同じ手段によって動かすように設定してもよい。

ダストを除去した空気１２のための抜出ダクト３はその第一部分で回転室と同心であり、好ましくは前記ダクトの吸込み表面の平面において回収室２の底部直径の０．３〜０．９５倍の直径を有するだろう。出口そらせ板７はダクトの入口における空気吸込みの方向を制御するように位置させてもよい。

遠心分離された材料の回収は回収室２のケーシング５の下半分及び／又は出口底における開口を使用することによって行なわれる。材料のためのスリーブ又はダクト８は材料を収集して伝統的な運搬手段の方へ向けるようにこれらの開口とは反対に設けられる。

回転ケージの突起における共軸回収室の使用はケージによって既に生成された渦を使用することを可能にし、それによって分離回路の充填の損失を減らす。

本発明は機械の外部でのフィルター又は遠心分離機の使用を回避することを可能とし、従ってその設置を簡単にする。追加の利点は分離組立体全体がコンパクトであることであり、それは設置の機械加工の作業を減らし、設置コストを減らし、分離回路の充填損失を減らす。

従来技術の第三世代の分級機のレイアウトを示す。 本発明の分級機の基本的レイアウトを示す。

符号の説明

１ 回転ケージを有する分級機
２ 微細材料のための回収室
３ 空気抜出ダクト
４ 固定又は移動そらせ板
５ 回収室のケーシング
６ 空気吸込み渦室
７ 出口そらせ板
８ 材料ダクト
９ 吸込み空気
１０ 重力によって分離された粗い材料
１１ 微細材料
１２ ダストを除去された空気
１３ 処理される材料
１４ 羽根
１５ 空気及び微細材料
１６ 空気出口ダクト
１７ 廃棄室（大きな材料）
１８ 微細材料室

Claims (15)

1. 回転ケージ（１）を含む、粒状及び粉末材料を異なる粒子サイズの画分に分離するための動的空気分級機であって、
   前記分級機はさらに、出口底を有する微細材料のための回収室（２）を含み、前記回収室（２）はケーシング（５）によって規定され、
   前記回収室（２）は前記材料を遠心分離するために回転ケージによって作られた渦を使用できるように回転ケージ（１）の突起に共軸に配置され、
   前記回収室（２）は遠心分離された材料が材料を収集するためのダクト（８）の方へ通行することを可能とする開口をケーシング（５）内に含み、前記ダクト（８）は前記回収室（２）の外にある、
   動的空気分級機。
2. 前記回収室（２）は固定及び／又は移動そらせ板（４，７）を含む請求項１に記載の分級機。
3. 微細材料のための前記回収室（２）は円柱又は円錐形状であり、前記円錘は所望により頂部又は底部において開放している請求項１に記載の分級機。
4. 微細材料のための前記回収室（２）は回転ケージ（１）の長さの２〜６倍に相当する長さを有する請求項１に記載の分級機。
5. 微細材料のための前記回収室（２）及び前記回転ケージ（１）は同じ垂直軸を共有し、回収室（２）は前記ケージ（１）の下に位置されかつ前記ケージ（１）から突出している請求項１に記載の分級機。
6. 回転ケージ（１）の出口部分及び／又は回収室（２）に位置されるそらせ板（４）はケージ（１）の回転手段によって又は別個の装置によって駆動される請求項１に記載の分級機。
7. 回転ケージ（１）の出口部分に位置されるそらせ板（４）は前記ケージ（１）自体に取り付けられている請求項１に記載の分級機。
8. 空気抜出ダクト（３）は回収室（２）の出口底を通過し、前記ダクトは微細材料のための回収室（２）の底部直径の３０〜９５％の直径を有する請求項１に記載の分級機。
9. 複数の開口及び／又はスリットは回収室（２）の底部に与えられる請求項１に記載の分級機。
10. 材料を運搬するための手段に導く複数のダクト（８）が前記開口及び／又はスリットの下にある請求項９に記載の分級機。
11. 材料を別の運搬手段に運搬する循環式エアスライドに導く複数のダクト（８）が前記開口及び／又はスリットの下にある請求項９に記載の分級機。
12. 回収室の底部近くの乱流を最小とし、材料が空気によって再び拾い上げられることを避けるように、回収室（２）の底部の上で、空気抜出ダクト（３）の外側に、一つ又は複数の円錘、円柱又は放射状（角度を付けられた又は直線の）そらせ板（７）がある請求項１に記載の分級機。
13. 回収室（２）のケーシング（５）の下部に複数の開口があり、これらの開口は微細材料を収集するためのダクトに導く請求項１又は２に記載の分級機。
14. 下記工程を含む、動的空気分級機による粒子サイズに従った分離の方法：
    − 処理されるべき材料（１３）を回転ケージ（１）に供給する；
    − 回転速度及び空気吸込み量によって回転ケージ（１）中の大きな粒子と微細な粒子を分類する；
    − 大きな粒子を廃棄室（１７）の方へ廃棄する；
    − 回転ケージと共軸に位置された回収室（２）において微細材料を回収する；
    − 回転ケージによって作られ、さらに所望により移動又は固定そらせ板（４）によって加速される渦を使用して微細材料を遠心分離する；
    − ダストを除去された空気と微細粒子を分離して微細粒子を運搬手段へ抜き出す。
15. セメント、クリンカー、石灰及び石炭ダストの粒子の如き無機材料の粒子の分離及び分級のための請求項１に記載の分級機の使用。

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