JP2014018749A - ブレードリング、竪型粉砕機 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱空気が吹き出すブレード間の閉塞を防止することができるブレードリング、竪型粉砕機を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明のブレードリング50は、竪型粉砕機10のケーシング12内で回転する回転テーブル14の外周に沿って、複数のブレード56を環状に配置したブレードリング50において、前記ブレード56は、熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも厚肉となる側面の断面視でクサビ形状に形成し、前記熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも前記回転テーブル14の回転方向に対して、後方に位置するように傾斜させて配置し、前記複数のブレード56間に形成された前記熱空気の流出側の隙間が、前記熱空気の流入側の隙間よりも狭く形成したことを特徴としている。
【選択図】図1

Description

本発明は、主に、石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料又は化学品等を原料として、回転テーブル上で従動する粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機、及びこれに用いるブレードリングに係り、特に粉砕物を吹き上げる熱空気の通路となるブレード間の閉塞を防止できるブレードリング、竪型粉砕機に関する。
石炭等の原料を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機が広く用いられている。従来の竪型粉砕機は、粉砕機の外郭を形成するケーシング内に、回転テーブルと、回転テーブルの上面外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラを備えている。
このような粉砕機は、回転テーブルの中央に供給された原料が回転テーブルの回転により外周部へと移動する。外周部には、ローラが圧接して回転しているので、原料は粉砕ローラと回転テーブルの間へ侵入して粉砕される。そして、回転テーブルの外周面と、ケーシングの内周面との間の環状空間部から吹き上がる熱空気によって、粉砕物が熱空気とともにケーシング内を上昇する、粉砕物は分級手段によって振り分けられ所定粒度の製品が外部へと排出される。
特許文献1,2に開示の竪型粉砕機は、熱空気をケーシング内に導入する環状空間部に関するものである。
特許文献1に開示の竪型ローラミルは、図4に示すように、ケーシング内でR方向に回転する回転テーブルの外周端に複数のブレード1が回転方向に向って取付角度αで取り付けられ、粉砕物をたたき上げている。そして、回転方向と逆方向から熱空気が送られる。熱空気は、回転テーブルの下部側からブレード1の取付角度αに倣って流入し、粉砕物を上方へと吹き上げている。
特許文献2に開示の竪型ローラミルは、図5に示すように、ケーシング内で回転する回転テーブルの外周端に複数のブレード2を取り付けて、回転テーブルの下側からブレード2間を通る熱空気によって、粉砕物を乾燥させながら上方へと送っている。ブレード2の熱空気に接する面の取付角度が熱空気の流れ方向と順方向の角度となるようにしている。
特開平9−234381号公報 特開平9−225329号公報
しかしながら、特許文献1に開示の粉砕機によれば、複数のブレードが取付角度αで所定の間隔を開けて取り付けられているため、回転テーブルの下方から導入された熱空気がブレードの隙間を抜け易い。回転テーブルからの落下物を少なくするためには、熱空気の流速を上げなければならず、熱空気の供給量が増加してしまう。
特許文献2に開示の装置によれば、回転テーブルと熱空気の流れ方向が同方向であり、回転テーブルからの落下物を少なくするためにはテーブルの回転速度よりも、熱空気の流れ速度を速くしなければならない。
また、ブレードの取付角度が回転テーブルの回転方向に向けて、すなわち熱空気の流入側の端部が流出側の端部よりも後方に位置するように取り付けているので、回転テーブルの下に落下し易い。しかし、大量に粉砕物が生じた場合には、ブレード間に溜まった粉砕物を押し付ける方向に押付力が作用して、ブリッジ状になって塞いでしまう。実際の運転では、粉砕物の水分、粘性、崩壊性などの影響により通過し難い。
このため、落下物の量を減らし回転テーブル上で粉砕ローラでの粉砕時間を長くする目的で、ブレードの回転力を使って、回転テーブル上に粉砕物を弾き上げる作用をブレードに与えている。ブレードは、断面形状を二等辺三角形形状とし、その底辺部分で粉砕物を回転テーブル上に弾き上げるようにしている。しかし、弾き上げる効果を得るために、底辺を広く設定すると、各ブレード間が狭くなってしまい、前述の粉砕物による閉塞の問題が生じるおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、熱空気が吹き出すブレード間の閉塞を防止することができるブレードリング、竪型粉砕機を提供することを目的としている。
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、竪型粉砕機のケーシング内で回転する回転テーブルの外周に沿って、複数のブレードを環状に配置したブレードリングにおいて、前記ブレードは、熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも厚肉となる側面の断面視でクサビ形状に形成し、前記熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも前記回転テーブルの回転方向に対して、後方に位置するように傾斜させて配置し、前記複数のブレード間に形成された前記熱空気の流出側の隙間が、前記熱空気の流入側の隙間よりも狭く形成したことを特徴とするブレードリングを提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するための第2の手段として、上記第1の解決手段において、前記ブレードは、前記熱空気の流入側の端部にブレード本体の傾斜角度を調整可能なピン結合部を設けたことを特徴としている。
本発明は、上記の課題を解決するための第3の手段として、上記第2の解決手段において、前記傾斜角度は、前記回転テーブルのテーブル面の垂線に対して30度から60度の範囲であることを特徴としている。
本発明は、上記の課題を解決するための第4の手段として、上記第1ないし第3のいずれかの解決手段において、前記ブレードは、前記熱空気の流入側の端部が曲面形状に形成していることを特徴としている。
本発明は、上記の課題を解決するための第5の手段として、本発明の竪型粉砕機は、前記ブレードリングを備えたことを特徴としている。
上記構成による本発明のブレードリングによれば、回転テーブルの回転方向と対向して熱空気が供給される。そして、ブレードの傾斜に沿ってテーブルの上面側、即ち、熱空気の流出側へと上昇するので、回転テーブルの回転方向とは対向した熱空気の流れとなって、熱空気の流出側のブレードの傾斜面に衝突した粉砕物を効率的に吹き上げることができる。よって、粉砕物の生産量を増加させることができる。
また、複数のブレードの間は、熱空気の流出側の隙間を熱空気の流入側の隙間よりも狭くしているので、熱空気の流入速度よりも流出速度を速くすることができ、大量に粉砕物が発生した場合であっても、粉砕物を吹き飛ばし易くなりブレード間の隙間を閉塞することがない。
また、複数のブレード間に形成された熱空気の流出側の隙間が、熱空気の流入側の隙間よりも狭く形成しているので、回転テーブルの上側に面する熱空気の流出側のブレードの傾斜面の面積が広くなり、粉砕物を弾き飛ばす領域を広くすることができる。
また、ブレードは、熱空気の流入側の端部にブレード本体の傾斜角度を調整可能なピン結合部を設けているので、ブレードを任意の傾斜角度に容易に調整することができる。これにより、回転テーブルの上側に面する熱空気の流出側のブレードの傾斜面の面積を広くして、粉砕物を弾き飛ばす領域を広くすることができる。
熱空気の流入側のブレードの端部は曲面形状に形成しているので、ブレード間の隙間を通る落下物が衝突することによって生じる摩耗を防止することができる。また、先端部が鋭角のブレードの構造に比べて、先端部の摩耗が生じ難いため、熱空気の流入量を均等にすることができる。
本実施形態の竪型粉砕機のブレードリングの平面図である。 本実施形態の竪型粉砕機のブレードリングの説明図であり、(A)は一部を拡大した断面図を示し、(B)は図1のa−a矢視図である。 本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。 従来のブレードリング1の断面図である。 従来のブレードリング2の断面図である。
本発明のブレードリング、竪型粉砕機の実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
図3は本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。図示のように竪型粉砕機10は、ケーシング12と、回転テーブル14と、回転テーブル14の上面外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ16と、回転テーブルの外周に沿って取り付けたブレードリング50を主な基本構成としている。
粉砕ローラ16は、支点となる下部ケーシング12Bに回動自在に軸着した上部アーム20と、上部アーム20と一体に形成した下部アーム22とを介して油圧シリンダ24のピストンロッド26に連結されている。粉砕ローラ16は油圧シリンダ24の作動(図3の油圧シリンダ24のロッド側の油室に油を供給してピストンロッド26を軸方向に引っ張る方向に作動)によって回転テーブル上面14Aの方向に横圧されて、回転テーブル14に原料を介して従動することによって回転する。
ケーシング12の回転テーブル上面14Aの中央部分には、セパレータ30と、原料投入口32が設けられている。そして、セパレータ30の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート34が配されている。この原料投入シュート34を介して原料投入口32から回転テーブル上面14Aに原料が投入される。
また、セパレータ30は、セパレータ30の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間を開けて並べられた複数枚の羽根36を備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
原料投入シュート34から投入した原料は、回転テーブル上面14Aを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面14Aの外周部に移動して、回転テーブル上面14Aと粉砕ローラ16の間に噛み込まれ粉砕される。そして、粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面14Aの外縁部に周設されて原料層厚を調整するダムリング38を乗り越え、回転テーブル上面14Aと外周部とケーシング12との隙間である環状通路40へと向かう。ここで、下部ケーシング12Bの回転テーブル14の下方には、ガスを導入するためのガス導入口42を設けており、さらに回転テーブル14の上方には、ガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口44を設けている。
竪型粉砕機10の運転中において、ガス導入口42より熱空気ガス(本実施形態においては以下、熱空気という)を導入することによって、ケーシング12内において回転テーブル14の下方からセパレータ30を通過して上部取出口44へと流れる熱空気の気流が生じている。
竪型粉砕機10内に投入した原料と、回転テーブル14と粉砕ローラ16に粉砕されてダムリング38を乗り越えた原料の一部は、ブレードリング50からの熱空気により吹き上げられてケーシング12内を上昇し、セパレータ30に到達する。
ここで、径及び重量の大きな原料は、セパレータ30の羽根36を通過することができずセパレータ30の下方に落下して再度粉砕ローラ16に噛み込まれて粉砕される。一方、径の小さな原料は、隙間を開けて並べられた羽根36の間を抜けてセパレータ30を通過し、上部取出口44より取り出される。
また、粉砕ローラ16に噛み混まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大の粒径の原料は、環状通路40より回転テーブル14の下方に落下して下部取出口46より竪型粉砕機10の外に取り出される。
なお、竪型粉砕機の型式は、粉砕ローラの形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機であってもよい。また、要求される製品の粒度に応じて、セパレータ30は固定タイプのものであってもよい。或いは、セパレータを備えていないタイプであってもよい。
図1は本実施形態の竪型粉砕機のブレードリングの平面図である。図2は本実施形態の竪型粉砕機のブレードリングの説明図であり、(A)は一部を拡大した断面図を示し、(B)は図1のa−a矢視図である。図示のように、ブレードリング50は、外リング52と、内リング54と、ブレード56から構成されている。外リング52は、回転テーブル14よりも直径の大きい環状の部材であり、上部ケーシング12Aの内面と所定間隔を開けて取り付けている。内リング54は、外リング52の内側であって、回転テーブル14の外周に沿って取り付けている。外リング52と内リング54の間には、複数のブレード56が円周等分に配設されている。ブレード56は、熱空気の流出側の端部(回転テーブル14の上面側)が流入側の端部(回転テーブル14の下面側)よりも、回転テーブル14の回転方向に対して、平面視又は側面視で後方に位置するように傾斜させて取り付けている。また、ブレード56は、熱空気の流出側の端部が流入側の端部よりも厚肉となる側面の断面視で略クサビ型形状に形成されている。このようなクサビ型形状のブレード56を外リング52と内リング54の間に円周等分に配置することにより、本実施形態のブレードリング50は、ブレード56間に形成された熱空気の流出側の隙間が、流入側の隙間よりも狭く形成される。本実施形態の各ブレード56は、一例として、回転テーブル14の上面(水平面)に対するブレード56の下面の角度αが38度となり、ブレード56の上面の角度βが45度となるように配置している。
このような回転テーブル56の外周に取り付けられたブレードリング50は、回転テーブル14と共に回転可能に構成している。そして、熱空気の流入側よりも流出側の隙間が狭くなり、流出側が絞られているため、ブレード56間に流入した熱空気の流速を高めることができる。従って、大量に粉砕物が発生した場合であっても、粉砕物を吹き飛ばし易くなりブレード56間の隙間を閉塞することがない。また、熱空気の流量を上げずに流速を高めることができるので、平板状のブレード56よりも効率的に熱空気を導入することができる。
また、ブレード56は、熱空気の流入側の端部に、ブレード56本体の傾斜角度を調整可能なピン結合部60を設けている。ピン結合部60は、図2(B)に示すように、外リング52からリングの軸心に向けて、ブレード56の下端を通る貫通孔と、この貫通孔に螺合するボルトを主な基本構成としている。貫通孔は、内リング54の内周に雌ネジが形成されている。ボルトの端部には、内リング54の雌ネジと螺合する雄ネジが形成されている。このような構成のピン結合部60は、外リング52の貫通孔からボルトを挿入して、ブレード56の下端を貫通させて、内リングの雌ネジと螺合させている。これにより、外リング52及び内リング54の間にブレード56を固定することができる。ブレード56の幅方向の長さは、外リング52及び内リング54の間の長さよりも短く設定している。このため、外リング52及び内リング54の間で、ブレードを任意の角度に傾斜させることができる。
また、ブレード56は、前記熱空気の流入側の端部を曲面形状に形成している。このような構成のブレード56は、粉砕物が端部に当っても、摩耗し難くなり、熱空気を均等に導入させることができる。
次に上記構成による本発明の竪型粉砕機の作用について以下説明する。
竪型粉砕機10の回転テーブル14を回転方向Rに回転させると、油圧シリンダ24によって回転テーブル14上面の方向に横圧された粉砕ローラ16も回転する。そして、原料投入口32から回転テーブル上面14Aに原料が投入されると、回転テーブル上面14Aを渦巻き状の軌跡を描きながらテーブルの外周部に移動して、回転テーブル上面14Aと粉砕ローラ16の間に噛み込まれ粉砕される。
粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面14Aの外縁部に周設されたダムリング38を乗り越え、回転テーブル上面14Aと外周部とケーシング12との隙間である環状通路40のブレードリング50へと向かう。
ケーシング12内では、ガス導入口42から熱空気が導入されて、回転テーブル14の下方からブレードリング50、セパレータ30を通過し、上部取出口44へと流れる熱空気の気流が生じている。
回転テーブル14と共に回転するブレードリング50では、熱空気の流入側(下面側)のブレード56の隙間から流出側(上面側)の隙間へ向けて熱空気が流れている。このとき、回転方向Rと対向して熱空気が供給される。そして、ブレード56の傾斜に沿って、回転テーブル14の上面側へと上昇する。熱空気は、回転テーブル14の回転方向Rとは対向する空気の流れとなっている。所定角度で傾斜させているブレード56の上面は、粉砕物を弾き飛ばす領域を広くしている。このため、ブレード56の傾斜面に衝突した粉砕物を効率的に吹き上げることができる。
また、複数のブレード56の間は、熱空気の流出側の隙間を熱空気の流入側の隙間よりも狭くしているので、熱空気の流入速度よりも流出速度を速くすることができる。このため、大量に粉砕物が発生した場合であっても、粉砕物を吹き飛ばし易くなりブレード間の隙間を閉塞することがない。
なお、ブレード56は、外内リングとピン結合している下端を支点として、上端を揺動させることによって、回転テーブル14のテーブル面の垂線に対するブレード本体の傾斜角度aを調整することができる。ブレード56の傾斜角度は、原料の粘性等の性質と、上方への弾き効果によって任意に調整することができる。これにより、原料の性質に合わせて、効率的に粉砕することができる。
本実施形態のブレード本体の傾斜角度aは、回転テーブル14のテーブル面、すなわち回転テーブル上面14Aの垂線に対して30度から60度の範囲に設定している。例えば、原料が石炭などの軽量物の場合は、回転テーブル上面14Aの垂線に対して30度から40度に設定すると良い。これは、テーブル面に対してブレード56が起伏することにより、熱空気が導入され易くなり、軽量物が旋回流を形成して混ざり合い、ケーシング12内を上昇して効率的に外部へ排出することができるからである。
一方、原料が石灰などの重量物の場合は、回転テーブル14のテーブル面、すなわち回転テーブル上面14Aの垂線に対して50度から60度に設定すると良い。これは、テーブル面に対してブレード56が倒伏することにより、重量物がブレード56の上面に当たる面積が増加して上方へ弾き上げ易くなり、ケーシング12内を上昇して効率的に外部へ排出することができるからである。
そして、原料の一部は、熱空気により吹き上げられてケーシング12内を上昇し、セパレータ30に到達する。セパレータ30の羽根36により分級作用を受けた所定粒度の粉砕物は、上部取出口44から外部へ排出される。
また、径及び重量の大きな原料は、セパレータ30の羽根36を通過することができずセパレータ30の下方に落下して再度粉砕ローラ16に噛み込まれて粉砕される。一方、径の小さな原料は、隙間を開けて並べられた羽根36の間を抜けてセパレータ30を通過し、上部取出口44より取り出される。粉砕ローラ16に噛み混まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大の粒径の原料は、環状通路40より回転テーブル14の下方に落下して下部取出口46より竪型粉砕機10の外に取り出される。
このような本発明の竪型粉砕機によれば、熱空気の流出側のブレードの傾斜面に衝突した粉砕物を効率的に吹き上げることができる。よって、粉砕物の生産量を増加させることができる。また、複数のブレードの間は、熱空気の流出側の隙間を熱空気の流入側の隙間よりも狭くしているので、熱空気の流入速度よりも流出速度を速くすることができ、大量に粉砕物が発生した場合であっても、粉砕物を吹き飛ばし易くなりブレード間の隙間を閉塞することがない。
複数のブレードによって粉砕物を吹き上げて効率的に回収することが可能な本発明のブレードリング、竪型粉砕機は非常に有用である。
1………ブレード、2………ブレード、10………竪型粉砕機、12………ケーシング、12B………下部ケーシング、13………ベース、14………回転テーブル、14A………回転テーブル上面、16………粉砕ローラ、20………上部アーム、22………下部アーム、24………油圧シリンダ、26………ピストンロッド、28………ピストン、30………セパレータ、32………原料投入口、34………原料投入シュート、36………羽根、38………ダムリング、40………環状通路、42………ガス導入口、44………上部取出口、50………ブレードリング、52………外リング、54………内リング、56………ブレード、60………ピン結合部。

Claims (5)

  1. 竪型粉砕機のケーシング内で回転する回転テーブルの外周に沿って、複数のブレードを環状に配置したブレードリングにおいて、
    前記ブレードは、熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも厚肉となる側面の断面視でクサビ形状に形成し、前記熱空気の流出側の端部が前記熱空気の流入側の端部よりも前記回転テーブルの回転方向に対して、後方に位置するように傾斜させて配置し、
    前記複数のブレード間に形成された前記熱空気の流出側の隙間が、前記熱空気の流入側の隙間よりも狭く形成したことを特徴とするブレードリング。
  2. 前記ブレードは、前記熱空気の流入側の端部にブレード本体の傾斜角度を調整可能なピン結合部を設けたことを特徴とする請求項1に記載のブレードリング。
  3. 前記傾斜角度は、前記回転テーブルのテーブル面の垂線に対して30度から60度の範囲であることを特徴とする請求項2に記載のブレードリング。
  4. 前記ブレードは、前記熱空気の流入側の端部が曲面形状であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブレードリング。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のブレードリングを備えたことを特徴とする竪型粉砕機。
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