JP2015167930A - 竪型粉砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転テーブルとケーシングの間の環状通路から熱空気を均一に通過させて回転テーブルの中心へ向けることができる竪型粉砕機を提供することを目的としている。
【解決手段】本発明の竪型粉砕機１０は、回転テーブル１４の上面に回転可能な粉砕ローラ１６を配置し、回転テーブル１４の上面に原料を供給し、回転テーブル１４の上面と前記粉砕ローラ１６の周面との間で粉砕し、粉粒体を前記回転テーブル１４の外周面とケーシング１２の間に設けた環状通路４０から供給された熱空気により搬送する竪型粉砕機１０において、前記環状通路４０の上方の前記ケーシング１２の内壁に取り付けて、前記ケーシング１２の内壁から前記回転テーブル１４の上面中心側へ向けて湾曲させたアーマリング５０と、前記アーマリング５０と前記熱空気の通路を間に挟んで対向し、前記アーマリング５０に倣って湾曲させた気流ガイドプレート６０と、を備え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の原料を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置した複数個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原料が供給されると回転テーブルの回転により、原料が回転テーブルの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通路から吹き上がる熱空気によって、熱空気とともに粉粒体が乾燥されながらケーシング内を上昇する。粉粒体は、ケーシング内の上部に設けた分級手段によって振り分けられて所定粒度の製品が外部へ排出される。

粉砕工程では、ケーシング内で目的のサイズに粉砕された粉粒体を、分級手段から通過させて速やかに外部へ排出させ、目的サイズに満たない粗粒子を、ケーシング内で滞留させることなく速やかに回転テーブルの上面へ供給して再粉砕することができれば、熱空気の圧力（動力）のロスを低減して有効活用できる。

このため、従来の竪型粉砕機では、熱空気の効率的な循環のため、環状通路の上方に、ケーシング内壁を落下する粗粒子を回転テーブルへ供給可能とし、かつ環状通路を通過した熱空気の流方向を内向きに変える環状のアーマリングを設けている。
従来、このようなアーマリングを備えた竪型粉砕機として特許文献１，２が挙げられる。

図３は従来のアーマリングの説明図である。図示のように、従来のアーマリング１は、熱空気の上昇気流側に面する表面が直線形状（平面）である。

特開昭６２−８３０５２号公報 特許第２８６８０９９号公報

このような直線形状のアーマリング１は、回転テーブル２の外周面との間がアーマリング１の上端部３で狭くなっているため、この部分を通過する熱空気の流速が最大となる。このため、上端部３に熱風と共に循環する粉粒体が接触して摩耗が激しくなる。

また、直線形状のアーマリング１は、ケーシング４の内壁から所定角度内側へ傾けているため、アーマリング１とケーシング４の接続部分にデッドスペース（図中Ｓ）が生じて流速の不均一、圧力の不均一の原因となっていた。

回転テーブル２上に落下還元する量は、アーマリング１の傾きを大きく（ケーシング４の内壁面からアーマリング１を立設させる方向）すればよいが、そうすると前述のデッドスペースが増えて熱風速度が増し、上端部３の摩耗が顕著になってしまう。また、アーマリング１上端の開口面積が狭くなり、送風の圧力が上昇し、送風のための動力をアップさせなければならない。

このような風速動力の増大と流速の不均一のため、熱空気と粉粒体の衝突と気流音で粉砕機から騒音が発生し易く、アーマリング１の摩耗が進行してアーマリング１としての機能が早期に低下してしまうという問題があった。

上記従来技術の問題点に鑑み、本発明は、回転テーブルとケーシングの間の環状通路から熱空気を均一に通過させて回転テーブルの中心へ向けることができる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、回転テーブルの上面に回転可能な粉砕ローラを配置し、前記回転テーブルの上面に原料を供給し、前記回転テーブルの上面と前記粉砕ローラの周面との間で粉砕し、粉粒体を前記回転テーブルの外周面とケーシングの間に設けた環状通路から供給された熱空気により搬送する竪型粉砕機において、前記環状通路の上方の前記ケーシングの内壁に取り付けて、前記ケーシングの内壁から前記回転テーブルの上面中心側へ向けて湾曲させたアーマリングと、前記アーマリングと前記熱空気の通路を間に挟んで対向し、前記アーマリングに倣って湾曲させた気流ガイドプレートと、を備えたことを特徴とする竪型粉砕機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、前記アーマリングは、前記ケーシングの内壁の取付け位置を前記回転テーブルの上面に対して上下方向に移動可能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３の手段として、前記気流ガイドプレートは、前記アーマリングと対向する取付け位置を前記回転テーブルの上面に対して上下方向に移動可能に形成していることを特徴としている。

上記のような本発明によれば、アーマリング及び気流ガイドプレートを、環状通路を通過した熱空気が回転テーブル上面の回転中心へ向かうように湾曲させた円弧状に形成しているので、熱空気の流速を均一化することができる。これにより、流速の不均一によって局所的に流速が高まる箇所の摩耗が生じることがなく、粉砕機の経年劣化を防止できる。また、流速の不均一に基づく騒音を防止できる。

また、従来のアーマリングのように直線状に形成したことによるデッドスペースが生じることがないため、機内の熱空気の滞留を減少させることができる。これにより、粉砕効率が高まると共に、熱空気を効率的に機内へ導入できるため、消費電力を抑えることができる。

アーマリング及び気流ガイドプレートを回転テーブル上面に対して、上下方向に移動させることができるため、原料のサイズ又は比重に応じて、効率的に目的サイズに満たない粉粒体を回転テーブル上面に戻すことができる。

本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。 実施形態のアーマリング及び気流ガイドプレートの説明図である。 従来のアーマリングの説明図である。

本発明の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１は本発明の竪型粉砕機の構成概略図である。図２は実施形態のアーマリング及び気流ガイドプレートの説明図である。図１に示すように竪型粉砕機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置した複数個の粉砕ローラ１６と、回転テーブル１４の外周に沿って形成した環状通路４０と、環状通路４０の上方に設けたアーマリング５０と、アーマリング５０と対向する気流ガイドプレート６０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の作動によって回転テーブル上面１４Ａ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が設けられている。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、粉砕された粉粒体の一部は、回転テーブル上面１４Ａの外縁部に周設されて原料の層厚を調整するダムリング３８を乗り越えて、回転テーブル上面１４Ａの外周部とケーシング１２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、所定温度に加熱された熱空気ガス（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、熱空気と共に粉粒体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を乗り越えた粉粒体の一部は、環状通路４０からの熱空気によって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、径及び質量の大きな粉粒体は、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、径の小さな粉粒体は、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を通過して上部取出口４４よりケーシング１２外へ取り出される。

また、粉砕ローラ１６に噛み込まれずそのまま環状通路４０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。

アーマリング５０は、環状通路４０を通過した熱空気の風向を回転テーブル上面１４Ａの回転軸へ向ける制御部材である。アーマリング５０は、ケーシング１２の下部内壁であって、環状通路４０の上方に取り付けている。本実施形態のアーマリング５０は、側面の断面視が略三角形状であり、平面視で環状の形状となっている。ケーシング１２の下部内壁に接する底辺５０ａには、後述する締結ボルト５４が螺合するボルト穴５２が側面視で上下に形成されている。また、長辺５０ｂは環状通路４０を通過した熱空気が回転テーブル上面１４Ａの回転中心へ向かうように湾曲させた円弧状に形成されている。また、短辺５０ｃはケーシング１２の内壁から回転テーブル上面１４Ａの回転軸へ向けて所定角度に傾斜させている。これにより、ケーシング１２内を落下する粉砕物を短辺５０ｃの傾斜に沿って回転テーブル上面１４Ａへと供給できる。

アーマリング５０を取り付けるケーシング１２の下部内壁には、アーマリング５０の底辺５０ａのボルト穴５２と対向する位置に、回転テーブル上面１４Ａに対して垂直方向に延びる長孔５６が２カ所形成されている。そして、アーマリング５０の取り付けには、このボルト穴５２及び長孔５６に挿入する締結ボルト５４と、締結ボルト５４とケーシング１２の間に挟むワッシャー５７と、板座金５８を用いている。

このようなアーマリング５０は、ケーシング１２の下部内壁の長孔５６にアーマリング５０のボルト穴５２と、板座金５８と、ワッシャー５７を位置合わせしてケーシング１２の外側から締結ボルト５４をボルト穴５２に螺合させて取り付けている。また、アーマリング５０の取り付け位置は、長孔５６の長さに相当する分だけ回転テーブル上面１４Ａに対して上下方向（矢印Ａ方向）に移動させることができる。

気流ガイドプレート６０は、アーマリング５０と共に、環状通路４０を通過した熱空気の風向を回転テーブル上面１４Ａの回転軸へ向ける制御部材である。気流ガイドプレート６０は、回転テーブル１４の外周及びダムリング３８に取り付けている。本実施形態の気流ガイドプレート６０は、側面の断面視が半円形状であり。平面視で環状の形状となっている。気流ガイドプレート６０の半円形状は、環状通路４０を通過した熱空気が回転テーブル上面１４Ａの回転中心へ向かうように湾曲させた形状に形成されている。回転テーブル１４の外周と接する底面には直行する方向に延びるフランジ６２が形成されている。本実施形態のフランジ６２は、ダムリング３８の平面視で上面幅長さと略同じ長さに形成されている。フランジ６２には、後述する締結ボルト６４が貫通する貫通孔６６が複数個所形成されている。

気流ガイドプレート６０を取り付けるダムリング３８の平面視で上面には、気流ガイドプレート６０の貫通孔６６と対向する位置にボルト穴３９が形成されている。そして、気流ガイドプレート６０の取り付けには、このボルト穴３９及び貫通孔６６に挿入する締結ボルト６４と、ワッシャー６７と、シムライナー６８を用いている。なお、シムライナー６８の厚みは任意に調整することができる。

このような気流ガイドプレート６０は、フランジ６２の貫通孔６６にワッシャー６７及びシムライナー６８の中心穴を一致させた後、ボルト穴３９と中心穴が一致するように回転テーブル１４のダムリング３８にフランジ６２を載置して、締結ボルト６４をボルト穴３９に螺合させて取り付けている。また、気流ガイドプレート６０の取り付け位置は、シムライナー６８の厚みに相当する分だけ回転テーブル上面１４Ａに対して上下方向（矢印Ｂ方向）に移動させることができる。なお気流ガイドプレート６０の取り付け箇所はこれに限らず、環状通路４０の上部に取り付ける構成を採用してもよい。

このようなアーマリング５０と気流ガイドプレート６０の間の間隔、換言すると熱空気の通路の幅は、一定となるように上下方向に移動させることにより、熱空気の通路が一部狭くなることがなく、熱空気の気流が不均一になることがなく、熱空気が乱れることなく均一に流すことができる。

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を回転させると、油圧シリンダ２４によって回転テーブル上面１４Ａ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。
粉粒体の一部は、回転テーブル上面１４Ａの外縁部とケーシング１２との隙間である環状通路４０へと向かう。

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の下方から環状通路４０を通過し上部取出口４４へと流れる熱空気の上昇気流が発生している。

環状通路４０を通過した熱空気は、アーマリング５０と気流ガイドプレート６０の間の通路に導入される。アーマリング５０及び気流ガイドプレート６０は、環状通路４０を通過した熱空気が回転テーブル上面１４Ａの回転中心へ向かうように湾曲させた円弧状に形成されているため、流速が均一の熱空気を回転テーブル上面１４Ａに向けて供給することができる。これにより、従来のようにアーマリング５０の上端部で流路が狭くなったり、アーマリング５０が直線状のためデッドスペースが生じていたりなどがなくなり、機内の熱空気の滞留を減少させることができ、熱空気を効率的に回転テーブル上面１４Ａへ供給できる。

また、アーマリング５０及び気流ガイドプレート６０を回転テーブル上面１４Ａに対して、上下方向に移動させることができる。このため、原料のサイズ又は比重に応じて、効率的に目的サイズに満たない粉粒体を回転テーブル上面１４Ａに戻すことができる。
そして、粉粒体の一部は、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粒体は、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い粉粒体は、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。

このような本発明の竪型粉砕機によれば、アーマリング及び気流ガイドプレートを、環状通路を通過した熱空気が回転テーブル上面の回転中心へ向かうように湾曲させた円弧状に形成しているので、熱空気の流速を均一化することができる。

本発明は、機内に導入した熱空気で粉粒体を搬送する竪型粉砕機に特に有用である。

１………アーマリング、２………回転テーブル、３………上端部、４………ケーシング、１０………竪型粉砕機、１２………ケーシング、１２Ｂ………下部ケーシング、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、３９………ボルト穴、４０………環状通路、４２………ガス導入口、４４………上部取出口、５０………アーマリング、５２………ボルト穴、５４………締結ボルト、５６………長孔、５７………ワッシャー、５８………座金板、６０………気流ガイドプレート、６２………フランジ、６４………締結ボルト、６６………貫通孔、６７………ワッシャー、６８………シムライナー。

Claims (3)

1. 回転テーブルの上面に回転可能な粉砕ローラを配置し、前記回転テーブルの上面に原料を供給し、前記回転テーブルの上面と前記粉砕ローラの周面との間で粉砕し、粉粒体を前記回転テーブルの外周面とケーシングの間に設けた環状通路から供給された熱空気により搬送する竪型粉砕機において、
   前記環状通路の上方の前記ケーシングの内壁に取り付けて、前記ケーシングの内壁から前記回転テーブルの上面中心側へ向けて湾曲させたアーマリングと、
   前記アーマリングと前記熱空気の通路を間に挟んで対向し、前記アーマリングに倣って湾曲させた気流ガイドプレートと、
   を備えたことを特徴とする竪型粉砕機。
2. 前記アーマリングは、前記ケーシングの内壁の取付け位置を前記回転テーブルの上面に対して上下方向に移動可能に形成していることを特徴とする請求項１に記載の竪型粉砕機。
3. 前記気流ガイドプレートは、前記アーマリングと対向する取付け位置を前記回転テーブルの上面に対して上下方向に移動可能に形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の竪型粉砕機。