JP2019530579A - 高水分供給材料を処理するためのプラネタリローラミル - Google Patents
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Abstract
Description
粉砕機は、鉱物、石灰石、石膏、燐灰岩、塩、コークスおよび石炭などの固体材料を小さい粒子に破砕および微粉砕するために使用される。振り子ローラミルは、固体材料を破砕および微粉砕するために使用することができる典型的な粉砕機の一例である。粉砕機は、一般的に、ハウジング内に配置された粉砕セクションを有する。粉砕機は、基礎に取り付けることができる。粉砕セクションは、粉砕面に可動に係合する、振り子式に取り付けられたローラなどの複数の破砕部材を有することができる。破砕部材は、破砕部材に回転運動を付与するモータなどの駆動装置と作動可能に連係している。粉砕機の作動中、加圧力、重力または遠心力が、破砕部材を粉砕面に対して押し付ける。破砕部材は、粉砕面と接触した結果、固体材料を粉砕面に押し付けて微粉砕する。
本明細書において、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークス、石炭、合成石膏、天然石膏および合成石膏と天然石膏との混合物などの供給材料を処理するためのプラネタリローラミルが開示されている。プラネタリローラミルは、少なくとも摂氏177度(華氏350度)の粉砕ゾーン空気温度で供給材料を粉砕するように構成された粉砕アセンブリを有する。このような高い空気温度を、提供することができる。なぜならば、本明細書に説明されているように、ローラのための潤滑剤が必要とされないからである。プラネタリローラミルは、固定フレームに取り付けられた容器アセンブリを有する。容器アセンブリは、内面と、容器アセンブリと連通した材料供給部とを有する。粉砕アセンブリは、材料供給部の下方で容器アセンブリに配置されている。粉砕アセンブリは、環状の粉砕リングを有し、この環状の粉砕リングを開口が貫通して延びている。開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されており、第1の領域を有する。粉砕リングは、容器アセンブリの内面とシーリング係合している。粉砕アセンブリは、フレームに回転可能に取り付けられた軸を有する。第1の支持プレートは、軸に固定されており、第2の領域を規定する、第1の軸方向に面した面を有する。第2の支持プレートも、軸に固定されており、第3の領域を規定する、第2の軸方向に面した面を有する。第2の支持プレートは、第1の支持プレートから軸方向に離隔させられている。複数のローラは、第1の支持プレートおよび第2の支持プレートに回転可能に取り付けられており、第1の支持プレートと第2の支持プレートとの間に配置されている。複数のローラはそれぞれ、軸の回転の結果、第1の支持プレートと第2の支持プレートとの間で移動するように構成されている。複数のローラはそれぞれ、半径方向外面を有する。半径方向外面は、粉砕リングの粉砕面と粉砕係合し、例えば、外面は粉砕リングの粉砕面と転がり係合するまたは外面は、粉砕を行うために粉砕リングの粉砕面の十分に近くに位置する。プラネタリローラミルは、開口を通じて空気を供給するために粉砕リングにおける開口と連通した出口を有する空気供給システムを有する。例えば、1つの実施の形態では、空気供給システムの出口は、複数のローラの下方で、粉砕リングの開口の底部に接続されている。粉砕アセンブリにおいて供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、第1の支持プレートの第2の領域および第2の支持プレートの第3の領域が、第1の領域の少なくとも30%の開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、第1の支持プレートおよび第2の支持プレートは非円形である。
図1Aに示したように、合成石膏、天然石膏、合成石膏と天然石膏の混合物、カオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭などの、ただしこれらに限定されない供給材料を処理(例えば、粉砕、乾燥および/またはか焼)するためのプラネタリローラミル(本明細書では“ローラミル”とも呼ばれる)が、概して要素番号10によって示されている。すなわち、ローラミル10は、粉砕アセンブリにおいて供給材料から水分を除去するために利用される。ローラミル10は、固定フレーム21に取り付けられた容器アセンブリ20を有する。容器アセンブリ20は、軸線A10を中心に鉛直の向きで示されている。容器アセンブリ20は、1)容器アセンブリの底部に配置された粉砕セクション20Aと、2)粉砕セクション20Aの軸方向上方に配置された材料供給セクション20Bと、3)供給セクション20Bの軸方向上方に配置された分級機ハウジング20Cと、を有する。材料供給装置22は、材料供給セクション20Bと連通しておりかつ材料供給セクション20Bに固定されている。材料供給装置22は、供給される材料を受け入れるための入口22Aと、供給材料を供給セクション20Bへ供給するための出口22Bと、を有する。材料供給装置22の出口22Bは、粉砕セクション20Aの軸方向上方に配置されているので、供給材料は、ローラ50と、粉砕リング32の軸方向上縁32Xとの軸方向上方において粉砕セクション20Aに進入する。タービン分級機40は、軸40Aを介して容器アセンブリ20の上側部分に回転可能に取り付けられており、軸40Aは、軸40Aおよびタービン分級機40を回転させるための駆動アセンブリ40Bに連結されている。タービン分級機40は、容器アセンブリ20の出口41と連通している。タービン分級機40は、追加的な粉砕を要する材料を粉砕セクション20Aへ戻しながら、適切に粉砕された材料を出口41から排出させる。タービン分級機40が図示および説明されているが、本発明はこれに関して制限されない。なぜならば、その他の分級機が使用されてもよいからである。その他の分級機は、R.F.O’Maraに1938年2月15日に発行された米国特許第2108609号明細書に図示および説明されかつまたPCT出願第PCT/US2017/23560において、それに含まれた図2および図3を参照して説明された、ホイザセパレータを含む。
Claims (33)
- 供給材料を処理するプラネタリローラミルであって、
固定のフレームに取り付けられかつ内面を有する容器アセンブリと、
該容器アセンブリと連通した材料供給部と、
該材料供給部の下方で前記容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリであって、該粉砕アセンブリは、
環状の粉砕リングであって、該粉砕リングを開口が貫通して延びており、該開口は、半径方向内方に面した粉砕面によって画定されておりかつ第1の領域を有し、前記粉砕リングは前記容器アセンブリの前記内面とシーリング係合している、環状の粉砕リングと、
前記フレームに回転可能に取り付けられた軸と、
前記軸に固定され、かつ第2の領域を規定する第1の軸方向に面した面を有する第1の支持プレートと、
前記軸に固定され、かつ第3の領域を規定する第2の軸方向に面した面を有する第2の支持プレートであって、前記第1の支持プレートから軸方向に離隔させられている、第2の支持プレートと、
前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートに回転可能に取り付けられかつ前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間に配置された複数のローラであって、該複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数のローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、複数のローラと、
を有する、粉砕アセンブリと、
前記開口を通じて空気を供給するために前記粉砕リングにおける前記開口と連通した出口を有する空気供給システムと、
を有し、
前記粉砕アセンブリにおいて前記供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、前記第1の支持プレートの前記第2の領域と、前記第2の支持プレートの前記第3の領域とが、前記第1の領域の少なくとも30%の開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートは非円形である、
プラネタリローラミル。 - 前記複数のローラはそれぞれ、該ローラを貫通して軸方向に延びるボアを有し、該ボアは内径を有し、前記複数のローラはそれぞれ、前記第1のプレートおよび前記第2のプレートに固定されかつ前記第1のプレートと前記第2のプレートとの間に延びるピンに取り付けられており、該ピンは、前記ボアの前記内径より小さな外径を有する、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記流れ領域は、前記所定の量の加熱された空気が合成石膏、天然石膏または合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させることおよびか焼することのうちの少なくとも一方のために十分であるように、前記第1の領域の40〜70パーセントである、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記所定の量の加熱された空気が、粉砕されかつか焼された所定の粒径の製品を製造するために粉砕領域において十分な滞留時間を提供しながら、約10wt%の表面水および約20wt%の化学結合水分を有する合成石膏、約5%の表面水および約20wt%の化学結合水分を有する天然石膏または約5wt%〜約10wt%の表面水および約20wt%の化学結合水分を有する合成石膏と天然石膏との混合物を乾燥させることおよびか焼することのうちの少なくとも一方のために十分であるように、前記流れ領域は、前記第1の領域の40〜70%である、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記所定の量の加熱された空気は、1ミリメートル未満の粒径を有する微細な供給材料を乾燥させることおよびか焼することのうちの少なくとも一方のために十分である、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記流れ領域は、前記所定の量の加熱された空気がカオリンクレー、ベントナイト、石灰石、石油コークスおよび石炭のうちの少なくとも1つを含む供給材料から水分を除去するために十分であるように、前記第1の領域の30〜60パーセントである、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記流れ領域は、前記所定の量の加熱された空気が粉砕されかつ乾燥された所定の粒径の製品を製造するために十分な粉砕領域を提供しながら、5wt%より大きな含水率を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、前記第1の領域の30〜60パーセントである、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記流れ領域は、前記所定の量の加熱された空気が約0.05mm〜約50mmの粒径を有する供給材料から水分を除去するために十分であるように、前記第1の領域の30〜60パーセントである、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 各ローラの前記半径方向外面は凸面状であり、前記粉砕リングの前記粉砕面は凹面状である、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 各ローラの前記半径方向外面は実質的に直線的であり、前記粉砕リングの前記粉砕面は実質的に直線的である、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 各ローラは、円錐状の外面を有し、前記粉砕リングの前記粉砕面は、円錐形の前記ローラを受け入れるように傾斜させられている、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記ローラと、前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートのうちの少なくとも一方との間に取外し可能に配置された少なくとも1つの摩耗部材をさらに有する、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記空気供給システムの前記出口は、前記複数のローラの下方で、前記粉砕リングの前記開口の底部に接続されている、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記粉砕アセンブリは、前記軸と共に回転可能でありかつ前記粉砕アセンブリの下方から前記複数のローラおよび前記粉砕リングへ前記供給材料を搬送するように構成されたプラウアセンブリを有する、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- プラウアセンブリは、前記第2の支持プレートに固定されている、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記軸に固定された少なくとも1つの付加的な支持プレートをさらに有し、該少なくとも1つの付加的な支持プレートは、前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートから軸方向に離隔させられており、
前記少なくとも1つの付加的な支持プレートと、前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートのうちの一方とに取り付けられかつ前記少なくとも1つの付加的な支持プレートと、前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートのうちの一方との間に配置された付加的な複数のローラをさらに有し、該付加的な複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第1の支持プレートと、前記第2の支持プレートと、前記少なくとも1つの付加的な支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数の付加的なローラはそれぞれ、前記粉砕リングの前記粉砕面と粉砕係合した半径方向外面を有する、請求項1記載のプラネタリローラミル。 - 前記粉砕アセンブリは、少なくとも摂氏177度(華氏350度)の粉砕ゾーン空気温度で前記供給材料を粉砕するように構成されている、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記材料供給部は、前記容器アセンブリを通ってその内部領域内へ延びる出口を有し、前記内面に固定され、前記出口に対して下方かつ半径方向内方へかつ少なくとも部分的に前記出口と前記粉砕リングとの間に延びる、ランプを有する、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記出口と、前記ランプの少なくとも一部との上に配置されたカバーをさらに有する、請求項18記載のプラネタリローラミル。
- 前記粉砕リングに対する前記ローラの鉛直方向位置を調節するための手段をさらに有する、請求項18記載のプラネタリローラミル。
- 前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートのうちの少なくとも一方は、中央領域と、該中央領域から外方へ延びる少なくとも1つのローブとを有し、該少なくとも1つのローブは、非対称の形状を有し、前記少なくとも1つのローブは、ローラ取付けピンを受け入れるための領域を有し、該領域は中心点を有し、前記非対称の形状は、後縁と、該後縁と概して反対側の前縁とを有し、前記後縁は、前記前縁よりも前記中心点からさらに離れるように延びている、請求項1記載のプラネタリローラミル。
- 前記複数のローラはそれぞれ、少なくとも1つの軸方向端部を有し、
前記中心点は、前記後縁から前記前縁への方向での前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートの回転中、前記少なくとも1つのローブが、前記前縁および前記後縁に隣接した前記少なくとも1つの軸方向端部の少なくとも一部をカバーするように、前記少なくとも1つのローブに配置されている、請求項21記載のプラネタリローラミル。 - 供給材料を処理する粉砕機であって、
固定のフレームに取り付けられかつ内周面を有する容器アセンブリと、
該内周面を通って半径方向内方へ延びる出口を介して前記容器アセンブリの内部領域と連通した材料供給部と、
前記容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリと、を有し、
該粉砕アセンブリは、
粉砕面と、
該粉砕面に対して回転可能に取り付けられた複数の粉砕ローラであって、該複数のローラは、前記粉砕面と粉砕係合するように構成されている、複数の粉砕ローラと、
前記内面に固定されかつ前記供給出口に対して下方かつ半径方向内方へかつ少なくとも部分的に前記供給出口と前記粉砕リングとの間に延びかつ前記粉砕ローラの半径方向外側に配置されているランプと、を有する、
粉砕機。 - 前記供給出口と、前記ランプの少なくとも一部との上に配置されたカバーをさらに有する、請求項23記載の粉砕機。
- 前記カバーは、前側の傾斜した壁部および少なくとも1つの側壁のうちの少なくとも1つを有する、請求項24記載の粉砕機。
- 前記カバーは、前記粉砕ローラの半径方向外側に配置されている、請求項24記載の粉砕機。
- 前記粉砕アセンブリは、
プラネタリ粉砕ローラおよび支持プレートアセンブリと、
振り子粉砕ローラおよび支持構造アセンブリと、
のうちの一方を含む、請求項23記載の粉砕機。 - ローラミルを改造する方法であって、該方法は、
固定のフレームに取り付けられた容器アセンブリと、該容器アセンブリに配置された粉砕アセンブリとを有するローラミルを提供し、前記粉砕アセンブリは、
第1の粉砕リングであって、該第1の粉砕リングを第1の開口が貫通して延びており、前記第1の開口は、第1の半径方向内方に面した粉砕面によって画定されておりかつ第1の領域を有し、前記第1の粉砕リングは、前記容器アセンブリの内面とシーリング係合している、第1の粉砕リングと、
フレームに回転可能に取り付けられた軸と、
該軸の一方の端部に取り付けられたハブと、
該ハブから延びた複数のアームと、
複数のジャーナルアセンブリであって、該複数のジャーナルアセンブリのうちの1つは前記複数のアームのそれぞれに回動可能に固定されている、複数のジャーナルアセンブリと、
複数の第1のローラであって、該複数の第1のローラのうちの1つは前記各ジャーナルアセンブリに回転可能に結合されている、複数の第1のローラと、
を有し、
前記ローラミルから前記複数のアーム、前記複数のジャーナルアセンブリおよび前記複数の第1のローラを取り外し、
スリーブと、第1の支持プレートと、第2の支持プレートと、複数の第2のローラとを提供し、
前記スリーブを前記軸上に配置し、前記スリーブを前記軸に前記ハブを介して固定し、
前記第1の支持プレートを前記スリーブに固定し、前記第1の支持プレートは、第2の領域を規定する第1の軸方向に面した面を有し、
前記第2の支持プレートを前記スリーブに固定し、前記第2の支持プレートは、第3の領域を規定する第2の軸方向に面した面を有し、前記第2の支持プレートは、前記第1の支持プレートから軸方向に離隔させられており、
前記複数の第2のローラを前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートにかつ前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間に回転可能に取り付け、前記複数のローラはそれぞれ、前記軸の回転の結果、前記第1の支持プレートと前記第2の支持プレートとの間で移動するように構成されており、前記複数のローラはそれぞれ、半径方向外面を有し、
前記第1の支持プレートおよび前記第2の支持プレートは、前記粉砕アセンブリにおいて前記供給材料から水分を除去するために所定の量の加熱された空気を提供するために、前記第1の支持プレートの前記第2の領域と、前記第2の支持プレートの前記第3の領域とが、前記第1の領域の少なくとも30%の前記第1の開口を通る流れ領域を構成する大きさであるように、非円形である、
方法。 - 前記ハブに固定された第1のプラウアセンブリを提供し、
該第1のプラウアセンブリを前記ローラミルから取り外し、
少なくとも1つの第2のプラウアセンブリを提供し、該少なくとも1つの第2のプラウアセンブリを前記第2の支持プレートに固定する
ことをさらに含む、請求項28記載の方法。 - 前記第1の粉砕リングを前記ローラミルから取り外し、
第1の半径方向内方に面した粉砕面によって画定された第1の開口を有しかつ第1の領域を有する、第2の粉砕リングを提供し、
前記容器アセンブリの前記内面とシーリング係合するように前記第2の粉砕リングを据え付ける
ことをさらに含む、請求項28記載の方法。 - 前記粉砕リングに対する前記ローラの鉛直方向位置を調節することをさらに含む、請求項30記載の方法。
- プラネタリローラミルのための支持プレートであって、前記支持プレートは、
中央領域と、
該中央領域から半径方向外方へ延びる少なくとも1つのローブとを有し、該少なくとも1つのローブはそれぞれ、非対称の形状と、ローラ取付けピンを受け入れるための領域とを有し、該領域は中心点を有し、前記非対称の形状は、後縁と、該後縁と概して反対側の前縁とを有し、前記後縁は、前記前縁よりも前記中心点からさらに延びている、
支持プレート。 - 前記後縁から前記前縁の方向での前記支持プレートの回転中、前記少なくとも1つのローブが、前記前縁および前記後縁に隣接した、前記ローラの軸方向端部の少なくとも一部をカバーするように構成されるように、前記中心点が前記少なくとも1つのローブに配置されている、請求項32記載の支持プレート。
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