JP2018134565A - ローラスクリーン選別機 - Google Patents

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智 佐々木
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Hiroki Nakai
浩喜 中井
研志 永井
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研志 永井
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Atsushi Hosoda
敦 細田
昌 松本
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【課題】ローラスクリーンのローラ上に落下した被処理物が、適切にふるい落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにする。【解決手段】隙間を介して並列する複数のローラと、ローラを軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源と、複数のローラ上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部と、並列するローラの並列方向端部に設けられ前記ローラの回転によって移送された被処理物を排出する排出部とを備え、ローラの最大径部の外径A(mm)に対するローラの1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tを、0.60<T<0.80とするローラスクリーン選別機とした。割合Tは0.68<T<0.72であることがさらに好ましく、ローラの最大径部の外径A(mm)が159(mm)である場合に、ローラの1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)とすることが最良である。【選択図】図1

Description

この発明は、種々の被処理物をその大きさに合わせて選別するローラスクリーン選別機に関するものである。
一般に、大きさの異なる物が混合している被処理物を、その大きさに応じて選別するために、被処理物を、回転駆動される複数のリング(ロータ)付きのローラ上に載せて、そのリングの回転によって排出側へ送り出しながら、ローラ間に形成された隙間に落とし込んで選別作業を行うローラスクリーンと呼ばれる選別機がある。
ローラスクリーン選別機で処理される被処理物としては、例えば、石炭等の鉱石、砕石、鉱滓、その他石材、建設廃材、木材、土砂等、が挙げられる。
これらのローラスクリーン選別機は、モータ等の駆動源からの駆動力によって軸周り回転する支持軸と、その支持軸の軸方向に沿って取り付けられた複数のリングとからなるローラを備える。ローラは、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置され、その上面が搬送面となっている。隣り合うローラの支持軸に設けられたリング同士は、互いにその位置が支持軸の軸方向に沿ってずれた位置となっている。
被処理物は搬送面上に供給され、ローラの回転によって力を受けて、送り方向に沿って供給側から排出側へと下流方向へ移動する。その移動の間に、外形の小さいものは、ローラ間の隙間から下方に落下し選別される。また、ローラ間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ上を下流側へ転動しながら、下流側端部に設けた排出部から次工程へ搬出される(例えば、特許文献1,2,3参照)。
特開平8−71505号公報 特開2001−334212号公報 特開2016−175026号公報
ローラスクリーン選別機の搬送面上への被処理物の供給は、並列する多数のローラ上へ上方から被処理物を落下させて行われる場合が多い。例えば、ローラの直上に被処理物の供給部となるクラッシャ装置を配置して、そのクラッシャ装置によって所定の大きさに破砕された被処理物が、直下のローラ上に落下する装置構成が採用される。
通常であれば、ローラ上に落下した被処理物のうち、ローラ間の間隙よりも小さい被処理物は、すぐにそのローラ間の間隙を通って篩い落とされて下方に落下する。
しかし、被処理物が回転するローラ上に叩き付けられた結果、その叩き付けられる衝撃とローラの回転とが相まって被処理物がすぐに篩い落とされず、下流側の別のローラ上へとそのまま移動して、篩い落とし時期の遅延が生じてしまうことがある。また、場合によっては篩い落としが行われず、そのまま排出部に至ってしまうこともある。このような篩い落としの遅延が生じることを考慮すると、並列するローラの設置数を増やさなければいけない事態も生じ得る。並列するローラの設置数を増やすことは、装置の大型化につながるので好ましくない。
一方、被処理物の種別、大きさやローラの回転速度によっては、被処理物が回転するローラ上で滞留してしまい、下流側の排出部へ送り出されない事態が継続する場合もある。
そこで、この発明は、ローラスクリーンのローラ上に落下した被処理物が、適切に篩い落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにすることを課題とする。
上記の課題を解決するために、この発明は、隙間を介して並列する複数のローラと、前記ローラを軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源と、複数の前記ローラ上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部と、並列する前記ローラの並列方向端部に設けられ前記ローラの回転によって移送された前記被処理物を排出する排出部とを備え、前記ローラの最大径部の外径A(mm)に対する前記ローラの1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tを、0.60<T<0.80とするローラスクリーン選別機を採用した。
ここで、前記割合Tを0.68<T<0.72とすることがさらに好ましく、前記ローラの最大径部の外径A(mm)は159(mm)である場合に、前記ローラの1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)とすることが最良である。
前記被処理物として粒度50−0(mm)の石炭である場合に、上記の構成を適用することができる。
この発明は、ローラスクリーン選別機のローラ上に落下した被処理物が、適切にふるい落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにすることができる。
この発明の一実施形態を示す全体図 同実施形態を示し、(a)はローラスクリーン選別機の斜視図 (a)は同実施形態の要部拡大平面図、(b)は(a)の正面図 この発明の実験例を示す図表 実験例で用いた被処理物の粒度分布を示すグラフ図
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態のローラスクリーン選別機Mは、図1に示すように、二つのローラスクリーン1,20の間に破砕機10を備えたクラッシャ付き篩い分け装置である
ローラスクリーン選別機Mで処理される被処理物としては、例えば、石炭等の鉱石、砕石、鉱滓、その他石材、建設廃材、木材、土砂等、が挙げられる。この実施形態では、石炭を被処理物としている。
上流側のローラスクリーン20(以下、第一ローラスクリーン20と称する。)は、駆動源としてのモータ23の駆動力によって軸周り回転する支持軸22aと、その支持軸22aの軸方向に沿って取り付けられた複数のリング22bとからなるローラ22を備える。ローラ22は、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置される。隣り合うローラ22の支持軸22aに設けられたリング22b同士は、互いにその位置が支持軸22の軸方向に沿ってずれた位置となっている。
下流側のローラスクリーン1(以下、第二ローラスクリーン1と称する。)は、駆動源としてのモータ3の駆動力によって軸周り回転する支持軸2aと、その支持軸2aの軸方向に沿って取り付けられた複数のリング2bとからなるローラ2を備える。ローラ2は、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置される。隣り合うローラ2の支持軸2aに設けられたリング2b同士は、互いにその位置が支持軸2の軸方向に沿ってずれた位置となっている。
第一ローラスクリーン20及び第二ローラスクリーン1において、各ローラ22,2は、それぞれ矩形のフレーム25,5に設けた軸受部によって、その軸方向両端が軸周り回転自在に支持されている。また、ローラ22,2の軸方向一端にはスプロケットが取り付けられて、そのスプロケットにチェーン等の無端状部材が巻回されている。駆動源からの駆動力は、スプロケット及びチェーンを介してローラ22,2に伝達され、各ローラ22,2は、軸周り方向同一方向に回転する。
破砕機10は、対の破砕ローラ11,12間に被処理物を挟んで所定の大きさに破砕するものである。一方の破砕ローラ11はフレーム15に固定とされ、他方の破砕ローラ12はフレーム15に揺動自在に支持されている。他方の破砕ローラ12には、モータ等の駆動源13からの駆動力がスプロケット及びチェーン等を介して伝達され、その駆動力によって他方の破砕ローラ12は軸周り回転する。
なお、一方の破砕ローラ11には、スプロケット及びチェーン等による駆動力の伝達は行われていない。一方の破砕ローラ11には、他方の破砕ローラ12との直接の接触により他方の破砕ローラ12の回転が伝達され、又は、被処理物を介して他方の破砕ローラ12の回転が伝達され、それに追随して回転(空転)する。
対の破砕ローラ11,12の対向する外周面間に入り込んだ被処理物は、破砕ローラ11,12に押圧されて破砕される。このとき、被処理物からの反力によって、他方の破砕ローラ12が一方の破砕ローラ11から遠ざかる方向へ揺動するので、被処理物の破砕ローラ11,12間への噛み込みが防止される。
このローラスクリーン選別機Mの作用を説明する。
第一ローラスクリーン20において、被処理物は、フレーム25の上方開口部である供給部21から、並列するローラ22の搬送面上に落下し、ローラ22の回転によって力を受けて、破砕機10へ向かう送り方向に沿って供給側から排出側へと移動する。その移動の間に、外形の小さい被処理物は、ローラ22間の隙間から下方のシュート26へ落下し選別される。また、ローラ22間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ22上を下流側へ転動しながら、下流側端部に設けた排出部24から次工程の破砕機10へ搬出される。これにより、被処理物は、その外形の大きさに応じた第一段階の選別(篩い分け)が行われる。
排出部26から破砕機10へ供給された被処理物は、対の破砕ローラ11,12間で押圧されて所定の大きさに破砕される。
破砕機10で破砕された被処理物は、第二ローラスクリーン1の並列するローラ2の搬送面上に落下し、ローラ2の回転によって力を受けて、下流側端部の排出部4へ向かう送り方向に沿って供給側から排出側へと移動する。その移動の間に、外形の小さい被処理物は、ローラ2間の隙間から下方のシュート6へ落下し選別される。また、ローラ2間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ2上を下流側へ転動しながら、下流側端部の排出部4から次工程へ搬出される。これにより、被処理物は、その外形の大きさに応じた第二段階の選別(篩い分け)が行われる。
ここで、破砕機10は、複数のローラ2上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部を構成している。以下、破砕機10を、第二ローラスクリーン1の供給部10と称する。
第一ローラスクリーン20及び第二ローラスクリーン1において、並列する各ローラ22,2の本数は、供給側から排出側までの距離等に基づいて適宜設定される。また、一本のローラ22,2に対して設けられるリング22b,2bの数は、被処理物の選別内容、すなわち、どの程度の大きさの被処理物を下方に落下させ、どの程度の被処理物を落下させず排出側へ移送するかといった作業の内容に応じて適宜設定される。
リング22b,2bは、支持軸22a,2aの軸心方向に沿う正面視における形状を円形としているが、この正面視形状を、多角形状、あるいは、その多角形の角部を円弧状にして隣り合う辺同士を滑らかに接続した形状等としてもよい。
また、図3に示すように、第二ローラスクリーン1におけるローラ2の支持軸2aと、それに隣り合うローラ2のリング2bの外面同士の最小間隔W1,W2は、同じく、被処理物の選別内容に応じて適宜設定される。第一ローラスクリーン20におけるローラ22の支持軸22aと、それに隣り合うローラ22のリング22bの外面同士の最小間隔についても同様である。図中の符号Aは、ローラ22,2の最大径部であるリング22b,2bの外径A(mm)を示し、符号Bは、ローラ22,2の支持軸22a,2aの外径B(mm)を示す。
この図3では、第二ローラスクリーン1を例に、ローラ2の配置とローラ2の軸周り回転方向Rを示すとともに、供給部10からの被処理物の落下方向P、ローラ2上の搬送面での被処理物の移動方向Q、ローラ2,2間の隙間からの被処理物の落下方向D、下流側端部の排出部4での被処理物の送り出し方向S等を示している。この図3は、第二ローラスクリーン1を例にしているが、第一ローラスクリーン20においても、図3と同様の配置、構造、作用となっている。
また、この実施形態では、全てのローラ22,2は、その軸方向が互いに平行になるように配置されている。また、全てのローラ22,2の支持軸22a,2a、リング22b,2bは直径が等しく、それらが等間隔に配置されているので、前述の最小間隔W1,W2は搬送面全域に亘って一定の値となっている。ただし、隣り合う支持軸22a,2aの外面同士の間隔が一定でない場合は、それらの間隔のうち最小の部分を最小間隔W1,W2とする。
ここで、第一ローラスクリーン20及び第二ローラスクリーン1において、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)に対する、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tを、0.60<T<0.80としている。特に、割合Tを0.68<T<0.72とすることが望ましい。なお、従来は、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)に対する、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tは、0.83<T<1.00程度と比較的大きな数値に設定されていた。
この発明では、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)に対する、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tを従来よりも小さい所定の範囲に設定することで、ローラ22,2間の隙間よりも小さい被処理物が、ローラ22,2上を飛び越えて下流側へ移動することを防止するとともに、ローラ22,2間の隙間よりも大きい被処理物(以下、大塊と称する。)が、下流側へ移動せずにローラ22,2上に滞留することを防止できる。すなわち、被処理物の篩い落とし時期の遅延や、被処理物のローラ22,2上での滞留を防止できる。
特に、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)が159(mm)である場合に、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)に設定すれば、被処理物の篩い落とし時期の遅延防止や、被処理物のローラ22,2上での滞留防止に効果的であることが確認できた。ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)が159(mm)である場合に、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)とすると、割合TはT=0.691・・・となり、これは、T=0.70に、モータ(誘導電動機等)のすべり等を考慮した±3%程度の誤差を見込んだ範囲である0.68<T<0.72を満たしている。
図4は、この発明の作用を示す実験例の図表である。第一ローラスクリーン20や第二ローラスクリーン1を想定し、取り扱う被処理物として、粒度50−0(mm)の石炭を採用している。これは、粒度50(mm)以下、0(mm)以上の各種粒径の石炭が混在した被処理物である。
図4の実験例において、被処理物の1時間当たりの投入量は20t/h、被処理物の投入時間は3分として実験を行った。ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)は159(mm)である。
表中のテストNo.3,5,7のように、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)とした場合に、下流側端部の排出部24,4での大塊の排出量は、100g(テストNo.7)、200g(テストNo.5)、300g(テストNo.3)と良好な結果であり、大塊のローラ22,2上での滞留も生じていない。このとき、T=0.69であり、T=0.69は良好となる設定である。
表中のテストNo.1,2,6のように、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)を132(回/min)とした場合に、下流側端部の排出部24,4での大塊の排出量は、400g(テストNo.6)、700g(テストNo.1)、800g(テストNo.2)とやや多い排出量である。これは、ある程度の篩い落とし時期の遅延が発生していると考えられ、必ずしも良好な結果とはいえない。なお、大塊のローラ22,2上での滞留は生じていない。このとき、T=0.83であるので、T=0.83は不良となる設定である。
表中のテストNo.4のように、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)を90(回/min)とした場合に、下流側端部の排出部24,4での大塊の排出量は、300g(テストNo.4)と良好な結果であるが、大塊のローラ22,2上での滞留が生じており、良好な結果とはいえない。このとき、T=0.56であり、T=0.56は不良となる設定である。
したがって、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)に対する、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tは、実験例で良好な結果を得たT=0.69を含む0.68<T<0.72の範囲に設定されることが最も好ましい。ここで、0.68<T<0.72は、中央値T=0.70に±3%程度の誤差を見込んで設定している。
さらに、ローラ22,2の最大径部の外径A(mm)に対する、ローラ22,2の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tが、0.60<T<0.80の範囲に設定されていれば、篩い落とし時期の遅延や大塊のローラ22,2上での滞留がある程度抑制される効果が期待できる。
図5は、実験で用いた被処理物の石炭の粒度分布を示すグラフ図である。グラフ図の横軸は、被処理物である石炭の粒度(mm)を示している。グラフ図の縦軸は、被処理物の累積通過割合(%)を示している。グラフ図中の符号cに示すデータは、被処理物として粒度50−0(mm)の石炭を用いた場合の粒度分布である。
1 第二ローラスクリーン(ローラスクリーン)
2,22 ローラ
3,13,23 駆動源(モータ)
4,24 排出部
5,15,25 フレーム
6,26 シュート
10 破砕機(供給部)
11,12 破砕ローラ
20 第一ローラスクリーン(ローラスクリーン)
21 供給部
M ローラスクリーン選別機

Claims (4)

  1. 隙間を介して並列する複数のローラ(22,2)と、
    前記ローラ(22,2)を軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源(23,3)と、
    複数の前記ローラ(22,2)上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部(21,10)と、
    並列する前記ローラ(22,2)の並列方向端部に設けられ前記ローラ(22,2)の回転によって移送された前記被処理物を排出する排出部(24,4)と、
    を備え、
    前記ローラ(22,2)の最大径部の外径A(mm)に対する前記ローラ(22,2)の1秒当たりの回転数S(回/min)の割合Tを、0.60<T<0.80
    とするローラスクリーン選別機。
  2. 前記割合Tを0.68<T<0.72とする請求項1に記載のローラスクリーン選別機。
  3. 前記ローラ(22,2)の最大径部の外径A(mm)は159(mm)であり、前記ローラ(2)の1秒当たりの回転数S(回/min)を110(回/min)とする請求項1に記載のローラスクリーン選別機。
  4. 前記被処理物は粒度50−0(mm)の石炭である請求項1〜3のいずれか1つに記載のローラスクリーン選別機。
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