JP2611842B2 - 竪型粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転テーブルと粉砕ローラとの協動により、
セメント原料や石炭，化学品などを粉砕する竪型粉砕機
に関するものである。

［従来の技術］ セメント原料や石炭，化学品などの粉体を細かく粉砕
し粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルとローラ
とを備えた竪型粉砕機が広く用いられている。この種の
粉砕機は、円筒状ケーシングの下部において減速機付き
モータで駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブル
と、その上面外周部と円周方向へ等分する箇所に油圧等
で圧接されて従動回転する複数個のローラとを備えてい
る。

この竪型粉砕機において、回転テーブルの中心部へ供
給管で供給された原料としての粉体は、テーブルの回転
によりテーブル半径方向の遠心力を受けてテーブル上を
滑るときにテーブルにより回転方向の力を受け、テーブ
ルとの間で滑ってテーブル回転数よりいくらか遅い回転
を行なう。以上２つの力、すなわち、半径方向と回転方
向の力とが合成され、粉体はテーブル上を渦巻状の軌跡
を描いて回転テーブルの外周部へ移動する。この外周部
には、ローラが圧接されて回転しているので、渦巻線を
描いた粒体はローラと回転テーブルとの間へローラ軸方
向とある角度をなす方向から進入して噛込まれて粉砕す
る。

一方、ケーシングの基部にはダクトによって熱風が導
かれており、この熱風が回転テーブルの外周面とケーシ
ングの内周面との間の気流吹上用の通路（本明細書でこ
の通路を環状空間部という。）から吹き上がることによ
り、微粉体は乾燥されながらケーシング内を上昇し、熱
風との混合体として排出口から排出され次の工程へ送ら
れる。

ところで、粉砕機に供給された被粉砕物は粉砕ローラ
による粉砕作用を一回うけただけでは到底この粉砕機の
要求する精粉粒度に粉砕されることは稀であり、また回
転テーブル中央に落下した被粉砕物はすべて粉砕ローラ
に噛込まれるわけではないので、回転テーブルの外周端
に達した粉粒体は前記の環状空間から吹上がってくる熱
風気流に乗り上昇しても、粉砕機の上部に設置されるセ
パレータに達するまでに、その粒度に応じて途中で落下
したり、セパレータにより分級排除されたりして回転テ
ーブル上へ戻される。

このように、粉砕機内に時々刻々供給される被粉砕物
は最終製品となる所望の精粉粒度に達して粉砕機より流
出していくまでに、回転テーブルからセパレータへ上昇
し、あるいは、回転テーブルからセパレータへ達する途
中からの落下を幾度となく繰返し次第に粉砕されて所望
の粒度になる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のごとき従来の竪型粉砕機においては、テーブル
上において、ローラの噛込み側に到達した被粉砕物のう
ちかなりの量のものがローラに噛込まれずに環状空間部
へ押し流されていることが知見された。そして、ローラ
の噛込み側で環状空間部へ押し流されている被粉砕物の
うち粒径の大きなものは排石となり環状空間部を落下
し、排石量を増大させてその処理作業量を増大させる。
また、環状空間部に押し流された被粉砕物のうち粒径の
小さなものは再度飛散するので、セパレータに加えられ
る負荷が大きくなり、分級効率の低下をもたらし易い。
さらに、環状空間部へ多量の被粉砕物が押し流されるこ
とにより、該環状空間部の通気圧損が増大し、これによ
ってファン動力が増大する。

このように粉砕機においてはオーバーフロー粒体を吹
き上げて循環させるために必要風量の数倍の風量を有す
る送風設備が必要となり、また循環量の増大により大き
な風量と風圧とが必要となって設備費と共に動力消費量
が大幅に増大するばかりでなく、特に比較的被粉砕性の
悪い物性を有する原料を超微粉砕する場合には、ミル振
動が頻発することが多く、振動値（振幅）が特に大きい
場合には機器の損傷や運転不能に陥って止むなく運転休
止に追い込まれることがあった。

このため、大きな振動が発生した場合の対策として、
粉砕部の原料層の振動数を変化させて共振域から遠ざか
るために、テーブルの （堰）高さ，粉砕圧力，テーブル回転数を操作して変更
することが考えられるが、このうち、テーブル 高さを変えるには粉砕機の運転を停止しての内部作業を
要し、また、粉砕圧力を変えると製品粒度が所望のもの
と変わってくる難点があり、結局ミル処理量を低下させ
て対応しているのが実情であり、安定した生産計画を損
なうことになっていた。したがって、ミル振動が発生し
てもミル処理量を大きく低下させることなく、粉砕原料
層の振動数を変化して振動振幅を減少させて通常の安定
した振動の小さい運転状態に早急に復起する何らかの手
段が渇望されていた。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するため、本発明の竪型粉砕機は、 頂部に気流搬送される微粉の排出口を有するケーシン
グと、該ケーシング内の上部に設けられたセパレータ
と、ケーシング内に設置された回転テーブルおよび該回
転テーブル上に配置された複数個の粉砕ローラとを備
え、前記回転テーブルを周回して気流吹上げ用の通路が
形成されている粉砕機において、該粉砕ローラの原料噛
込側に上下進退動可能なスクレーパを配設し、該スクレ
ーパの上下進退動手段に竪型粉砕機のケーシング外表面
に設置した振動計より得られる出力信号に応じて上昇ま
たは下降の進退動動作の入力信号を与える制御手段を連
結した構成とした。

［作用］ 本発明の竪型粉砕機においては、ミル振動が大きくな
り振幅がある設定値を越えると、ミルのケーシングに取
付けた振動計の出力信号が変換器へ入り電気信号に変換
されて、粉砕ローラの原料噛込側に配設されているスク
レーパを上下動する進退動手段にスクレーパ下降動作の
入力信号として制御手段を介してこの電気信号が伝達さ
れ、その結果スクレーパは下降し、粉砕ローラへ噛込み
する原料層の層厚が低下して振動は収束する。振動が収
まった後は、これまでとは逆の動作信号によりスクレー
パの高さはもとの高さまで上昇し運転を継続する。

［実施例］ 以下、図面に基づいて、本発明の実施例について詳細
に説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は全
体概略断面図、第２図は粉砕部の要部拡大図で、第２図
（ａ）は縦断面図、第２図（ｂ）は平面図、第３図はス
クレーパ進退動手段および制御手段を示す概略系統図、
第４図は竪型粉砕機の運転における振動現象特性図であ
る。

第１図において、粉砕機１は、後述する回転テーブル
３等の粉砕部全体を収納するケーシング20を備えてお
り、このケーシング20は、円筒状に形成されて床面に固
定された下部ケーシング20aと、中絞りされた断面円形
の内部のコーン20cを内設してある中部ケーシング20b
と、その上端に接合された上部ケーシング20dを備えて
いる。

下部ケーシング20aの中心部には、モータ付きの減速
機２が配設されていて、その上方に向かう出力軸には円
盤状に形成された回転テーブル３が軸着されており、減
速機２に駆動されて第１図の上から見て時計方向に回転
している。５はローラボスアームであって、回転テーブ
ル３の上部外周端に複数個配設され、その下端にはそれ
ぞれ、ほぼ水平状態に軸着された頭截円錐状の粉砕ロー
ラ４が枢着されている。

ローラボスアーム５の上部内周端上面には、環形状
（本実施例では円環形状）をなす圧力枠６がボルト締め
等の手段により固設されており、複数個の粉砕ローラ４
およびローラボスアーム５ならびに圧力枠６は一体的に
形成され、回転テーブル３の上面に載架される。一方、
各々のローラボス５の上部外周端はピン７およびフォー
クエンド7aにより回転自在に連接棒8,ターンバックル９
およびシリンダロッド10aを介して、油圧シリンダ10に
連結され、油圧シリンダ10の下端は回転ピン11および回
転座12により、ベースプレート13に連結されている。

各粉砕ローラ４は、ローラ軸4aを介してローラボス５
に回転自在に軸承されており、回転テーブル３の上端外
周面にその周面を対接されているので、回転テーブルの
回転に伴って従動回転可能である。

一方、回転テーブル３の中心部上方には、排出口22a
が開設されており、最終の精粉排出管22が接続されてい
る。また、ケーシング上方より、原料供給管16が該排出
管22の天井壁を貫通して該排出口22a内に差し込まれ、
さらに下端部がセパレータ15の下部近傍にまで達するよ
うに配置されている。この原料供給管16は、排出管22を
介して上部ケーシング20dに支持されており、この原料
供給管16の周囲には逆円錐状の筒で形成されるセパレー
タ15が図示しないステーにより中部ケーシング20bに支
持されている。このセパレータ15の上端外周面には、流
入してくる粉塵ガスに旋回力を付与するための可動ベー
ン15aが円周方向に複数個均等配置され、一端を軸受15c
に軸承された軸15bおよびハンドル15dにより回転自在に
外部より調節可能になっている。

一方、回転テーブル３の外周部下方には、ダクト18に
よって熱風発生装置との間を接続された環状の熱風通路
21が設けられ、この熱風通路21の上方には、回転テーブ
ル３とケーシング20aとの間に、内周壁14aと外周壁14b
とで環状空間部14が画成されている。この環状空間部14
には、複数個の板状ブレード14cが水平面に対して所要
の傾斜角を保って円周に等間隔に配列固設されている。

また、熱風通路の下部には、粉砕中の異物や過負荷の
際に余剰の被粉砕物を一時的に排出させる排出シュート
19が設置され、回転ピン19aの回りに回転自在な排出ド
ア19bより取り出せる構造となっている。

一方、各粉砕ローラの噛込側には粉砕ローラへ向かう
原料層の回転テーブル下面から原料層表面までの高さ、
つまり、原料層の層厚（第２図（ａ）のＨ）を規制する
スクレーパ100が半径方向ないし半径方向よりいくらか
傾斜方向（第２図（ｂ）参照）に水平に配設される。ス
クレーバ100はコネクティングロッド100aを介してピン
サポート120のピン支点110回りに回動できるようになっ
ており、他端にはピン100bにより架台140にピン支持し
た油圧シリンダ130のピストンロッド130aの先端に連結
されており、ピストンロッド130aの上下動に応じて上下
動できるようになっている。

そして、コネクティングロッド100aのケーシング貫通
箇所には可撓性のエアシール150が設けられ、ミル内外
の気密が保持されている。

また、第３図に示すように、竪型粉砕機のケーシング
20に取付けられた振動計200の出力信号は変換器210によ
り電流または電圧の電気信号に変換され、設定器220へ
入り、予め設定器220において設定された設定値を越え
た場合には、油圧ポンプ310のパルスモータへ入力信号
を与えて駆動吐出させるとともに、電磁制御弁320ソレ
ノイドSOL1を励磁して油圧シリンダ130のヘッド側へ圧
油を供給してスクレーパ100を下降させる。スクレーパ1
00は数mm単位で振動計の振動値（振幅値）に応じて比例
制御しても良い。

第４図は竪型粉砕機の運転状態における振動現象特性
図を示し、加振振動数ω（rad/s）はミル型番や回転テ
ーブル回転数Ｎ（rpm）等によって定まる定数、これに
対してω_０は粉砕層の振動数で粉砕原料の物性や原料層
厚によって変動する変数である。ミル振動値、すなわち
振動増幅係数Ｋは相対振動数ω／ω_０が論理上1.0に等
しいときもっとも大きく、図に示すように1.0より遠ざ
かるにしたがって減少する。

したがって、何らかの外乱によりミル振動が激しくな
った場合には、ω／ω_０が1.0に近いのでω_０を変化さ
せることにより1.0より遠ざかる必要があり、本発明に
おいてはスクレーパを上下して原料層厚Ｈを変化してω
_０を変化させようとするものである。

スクレーパを下降させ、原料層厚が小さくなり、振動
が収まった後は、油圧シリンダおよびスクレーパを逆動
作させてもとの状態に復起させる。

本実施例では、スクレーパ上下進退動手段として油圧
シリンダ，スクレーパ上下進退動手段に入力信号を与え
る制御手段に振動計，変換器，設定器，油圧ユニットを
採用したが、往復動のピストンモータや空気圧シリンダ
等他の手段もとりうる。

本発明は以上の構成を採ることにより、ミル振動増大
に対して自動かつ遠隔操作で早急かつ安全にミル振動低
下を図ることができる。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、本発明の竪型粉砕機
は、紛争ローラの原料噛込側に上下進退動可能なスクレ
ーパを配設し、振動計の信号によりスクレーパの上下動
を介して原料層厚を可変して、過大な振動値を低減でき
るので機器の損傷事故を防止し、粉砕機の連続安定長期
運転ができる。

また、これらの操作は自動かつ遠隔操作で実施するの
で運転性やメインテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例に係り、第１図は全体
概略縦断面図、第２図は粉砕部の要部拡大図で、第２図
（ａ）は縦断面図、第２図（ｂ）は平面図、第３図は概
略系統図、第４図は振動現象特性図である。 １……竪型粉砕機、 ３……回転テーブル、 ４……粉砕ローラ、 14……環状空間部、 20……ケーシング、 100……スクレーパ、 100a……コネクティングロッド、 100b……ピン、110……ピン支点、 120……ピンサポート、 130……油圧シリンダ 130a……ピストンロッド、 140……架台、150……エアシール、 200……振動計、210……変換器、 220……設定器、300……油圧ユニット、 310……油圧ポンプ、 320……電磁制御弁、 SOL1,SOL2……ソレノイド。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】頂部に気流搬送される微粉の排出口を有す
   るケーシングと、該ケーシング内の上部に設けられたセ
   パレータと、ケーシング内に設置された回転テーブルお
   よび該回転テーブル上に配置された複数個の粉砕ローラ
   とを備え、前記回転テーブルを周回して気流吹上げ用の
   通路が形成されている粉砕機において、 該粉砕ローラの原料噛込側に上下進退動可能なスクレー
   パを配設し、 該スクレーパの上下進退動手段に竪型粉砕機のケーシン
   グ外表面に設置した振動計より得られる出力信号に応じ
   て上昇または下降の進退動動作の入力信号を与える制御
   手段を連結したこと を特徴とする竪型粉砕機。