JP2645615B2 - エアセパレータ - Google Patents

エアセパレータ

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JP2645615B2
JP2645615B2 JP8568291A JP8568291A JP2645615B2 JP 2645615 B2 JP2645615 B2 JP 2645615B2 JP 8568291 A JP8568291 A JP 8568291A JP 8568291 A JP8568291 A JP 8568291A JP 2645615 B2 JP2645615 B2 JP 2645615B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,粉砕機および粉砕部に
おいて粉砕されたセメント原料,クリンカ,高炉スラ
グ,化学品などの被粉砕物(以下分級原料と称する)を
気流によって微粉と粗粉に分離するエアセパレータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】エアセパレータは,粉砕機によって粉砕
された粉粒体を気流によって所要の粒度の粉体を選別
し,製品とすることを目的とする分級装置であり,その
分級原理としては重力分級,慣性力分級および遠心力分
級に大別され,粉体の大量分級に好適な遠心力分級に
は,分級室の形状を渦巻状にすることで気流を旋回させ
る自由渦式のものと,分級室内に設けられた回転羽根に
よって気流を強制的に旋回させる強制渦のものと,これ
らふたつの合成である自由渦と強制渦の共用式のものと
がある。
【0003】図7は従来のエアセパレータの1実施例を
示し,自由渦と強制渦の2つが組み合わされた形式のも
のである。図において,分級原料は原料供給口3aから
投入され,高速回転する分散板4aおよび衝突板20を
経由して分散状態で分級空気中へ投入される。分級用空
気は分級用空気取込口5aから渦巻状のケーシング内壁
に沿って接線方向に流入し,固定翼6aを経由して1次
旋回気流を形成し,さらに,回転する回転羽根車8aに
よって2次旋回気流を形成する。
【0004】分級は,最初1次旋回気流で行なわれ,さ
らに,2次旋回気流において,遠心力と内向きに流れる
空気の抗力とのバランスで行なわれ,所要粒度の微粒子
は微粉排出口9aを経由して微粉として系外へ取り出さ
れる。
【0005】一方,所要粒度より大きい粗粒子および所
要粒度より細かい微粒子の凝集体は2次旋回気流による
遠心力を受け回転羽根車8aの外周方向へ跳ね飛ばされ
て固定翼6aの内側に沿って下降する間に,固定翼6a
を経由して内側へ侵入してくる分級用空気に晒されて微
粒子の凝集体は分解されバラバラとなり分散作用を受け
るが,粗粒子はさらに粗粉排出口11に向かって落下を
続ける。そして,分散した微粒子は再び分級用空気とと
もに2次旋回気流中に運ばれ分級される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし,遠心力分級に
おいては,流体の抗力と遠心力のバランスで分級が行な
われるという確固たる理論が成立しているにもかかわら
ず,従来技術においては,微細な粒子のみを微粉として
取り出すことは難しく,微粉側へ粗粒子が混入するケー
スが多々発生していた。理論と実際の差異に関しては,
理論では単一粒子を取り扱っているのに対して,実際に
分級しようとする粉体は単一の粒子ではなく,粒子同志
の衝突が発生したり,分級羽根と粒子が衝突するといっ
たことが起こっていることに原因があると考えられてい
る。
【0007】これにより,従来から,粗粒子の微粉側へ
の混入を防止するために,所要粒度の微粉を得るのに必
要とされる理論上の分級羽根の回転数以上に実際の回転
数を高速に設定したり,回転羽根車の外周側に羽根車と
一体に回転する粗粒子混入防止の部材を取り付けるとい
った対策が採られてきた。したがって,回転羽根車の回
転数の増加や,羽根車の外周部の重量の増加に伴って,
回転羽根車を駆動するための電力が過大なものになると
いう問題があった。
【0008】また,このタイプのエアセパレータでは,
固定翼と回転羽根間の空間で1次分級が行なわれ,さら
に回転羽根の半径方向幅の空間で2次分級が行なわれた
うえ,回転羽根を通過した後,微粉排出口に至る空間に
おいても3次分級というべき分級作用が行なわれるが,
この3次分級で選別された粗粉を戻粉とする経路が配慮
されていないために,そのまま微粉とともにこの粗粉が
排出され,結局3次分級は行なわれずに,結果としてシ
ャープな分級を阻害して緩やかなカーブの粒度曲線を持
つ製品となっていた。本発明のエアセパレータは,こう
した3次分級のメリットを十分生かし3次分級後の粗粉
を確実に戻すよう配慮したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上に述べた課題を解決す
るために,本発明のセパレータでは,分級室の中心に,
回転可能に支持された垂直な駆動軸とその周囲に一体的
に回転する多数の分級羽根を取り付けた回転羽根車を有
し,該回転羽根車の上方には該回転羽根車内部と連通す
る微粉排出口を配し,該回転羽根車外周に分級用空気に
旋回を与えるための多数のスリット状開孔を具備する固
定翼を同心円状に適当間隔離間して固設し,該固定翼に
連結して逆円錐形のガイドコーンを備えたエアセパレー
タにおいて,前記微粉排出口から垂直下方に向けて上下
方向進退動自在な円筒状のスライドゲートを配設し,前
記回転羽根車を略円錐形状の円板となし,該円錐形状の
円板の中間径部において外径側が内径側より高くなる段
差を設けるとともに,該段差部に該円板を貫通する透孔
を設けた。
【0010】
【作用】本発明のエアセパレータでは,固定翼によって
1次旋回気流が形成され,回転羽根車によって2次旋回
気流が形成される。また,分級原料は,1次旋回気流と
2次旋回気流において,遠心力と内向きに流れる空気に
よる抗力とのバランスで分級されるという作用について
は従来と同じものである。
【0011】ここで,分級の行なわれる空間について考
えると,従来のエアセパレータでは,1次分級は固定翼
と分級羽根で囲まれた空間で行なわれ,2次分級は分級
羽根の幅に相当する空間かあるいはその近辺で行なわれ
るとされていた。
【0012】しかし,本発明は,さらに3次分級という
べき分級が分級羽根からさらに中心寄りの空間でも行な
われているという知見が本出願人の発見によりなされた
ものであり,この3次分級をコントロールする微粉排出
口の周囲の垂直下方に垂下する円筒の高さを可変とする
ことにより,最適の3次分級が得られる円筒高さを設定
可能とし,かつ,3次分級で排除された粗粉を戻粉とす
るため,回転羽根車の円錐形円板に落下させ,円錐形円
板の段差部に設けた透孔を経由して回転羽根車外へ排出
させるものである。
【0013】この結果,本発明のエアセパレータを通過
した微粉は1次分級,2次分級,3次分級の粗粉を除外
したものであり,シャープな分級性能曲線(粒度分布曲
線)を有する製品が得られる。
【0014】
【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。図1〜図6は本技術の実施例に係
り,図1はエアセパレータの側断面図,図2は他の実施
例を示すエアセパレータの側断面図,図3は図1のII
I−III視の断面平面図,図4は回転羽根車の斜視
図,図5は本発明のエアセパレータによる粗粉配分率曲
線図,図6は本発明のエアセパレータによる他の実施例
の粗粉配分率曲線図である。
【0015】本発明のセパレータは円筒状の分級室1と
下方縮径の分散室2の内部に構成されたもので,分級室
1の中心に,回転可能に支持された垂直な駆動軸7とそ
の周囲に一体的に回転する多数の分級羽根8を取り付け
た回転羽根車8Aを有し,該羽根車8Aの上方には回転
羽根8Aの内部と連通する微粉排出口9を配している。
回転羽根車8Aの外周には,分級用空気に旋回を与える
ための多数のスリット状開孔を具備する固定翼6を同心
円状に適当間隔離間して固設し,該固定翼6に連結して
下方縮径のガイドコーン10を備えている。
【0016】分散室2の内部には,回転羽根車8Aの下
方部分の駆動軸7に分散板4を設け,分級原料供給口3
から供給される分級原料が,分級室1で分級され固定翼
6およびガイドコーン10の内壁を沿って落下してくる
微粒子の凝集体とともに,分級用空気取込口5からスリ
ット5Aを経由して侵入してくる分級用空気の中に投入
され分散する構造としたものである。
【0017】微粉排出口9には長さの短い円筒状の固定
管12の内部に長さの長い円筒状のスライドゲート20
が上下動摺動自在に嵌装されており,スライドゲート2
0の上端フランジに取り付けたワイヤコードまたは金属
鎖22が滑車21を経由してエアセパレータ外へ取り出
されており,ケーシング1Aの天板上に設置した電動ウ
インチ23と連結され上下動昇降可能に構成されてい
る。そして,回転羽根8の全高Hに対してスライドゲー
ト20の高さhは全高Hの5〜50%の範囲でコントロ
ールできるようになっている。また,スライドゲート2
0の内径dは回転羽根車8Aの外径Dの30〜70%で
選択する。
【0018】一方,回転羽根車8Aは,図1に示すよう
に,中間径の位置で外側が高い段差を有する円錐形状の
円板とされ,段差部には複数個の透孔8Bが円周上等ピ
ッチで配列されており,透孔8Bのより内側の円錐円板
へ落下した粗粉または粗粒を下方へ落下できるようにな
っている。透孔8Bの直径は5〜10mm程度とする
が,できるだけ閉塞しない程度に小さくする。回転羽根
車8Aを段差のある円錐円板としたのは,円錐円板上に
落下した粗粉が確実に透孔8Bから排出されるように
し,透孔8Bを通り越して回転羽根間を内側から外側へ
通り抜けることを防止するためである。
【0019】図2は,本発明の他の実施例であり,図1
のエアセパレータの分級室に相当する部分を竪型ローラ
ミルに適用したものである。竪型ローラミルは従来のも
のと同一でその説明を省略する。該セパレータ各部材の
構成は前記セパレータと同等である。
【0020】図5および図6は,本発明のエアセパレー
タを用い,分級を行なって得られたサンプルから,部分
分級効率を求めたものを示したものである。図5の分級
実験は,同一のエアセパレータを用いて微粉排出口にス
ライドゲートを設けた場合と設けていない場合の2つの
条件について実施し,微粉排出口の内径および回転羽根
車の回転数,分級用空気の量,分級原料の供給量といっ
たセパレータの運転条件は一定とした。分級原料には普
通ポルトランドセメントを使用した。
【0021】この図を見ると,セパレータの運転条件が
一定であっても,微粉排出口にスライドゲートを設ける
ことにより,粗粉側へ回収される粗粒子の割合が増加,
つまり,微粉側で回収される粗粒子の量が減少し,さら
に,分級点が小さくなっていることがよく分かる。
【0022】図6の分級実験は,同一のエアセパレータ
を用いて微粉排出口にスライドゲートを設けた場合と設
けていない場合の2つの条件について実施し,微粉排出
口の内径および回転羽根車の回転数を一定とし,分級原
料の供給量および分級用空気の量は,スライドゲートを
設けていない場合を100%とすると,環状部材を設け
た場合には150%まで増加したものである。
【0023】この図を見ると,スライドゲートを設ける
ことにより,分級用空気の量を増加してもスライドゲー
トがない場合と同等の分級が行なわれることが分かり,
さらに,原料の処理量を増加することも可能となること
が分かる。
【0024】以上の実験より,一般に,スライドゲート
のような円筒状の円管を微粉排出口に設けることによ
り,分級後の製品の粒径分布が変化し,かつ,粒度は細
粉側に移行し,しかも,シャープな分級が実施されてい
ることがわかる。したがって,これら3次分級というべ
き,回転羽根8から微粉排出口9に至る空間における分
級を,所望の製品粒度分布のものにするために,本発明
のセパレータにおいてはスライドゲート20を昇降して
最適点を選択できるようにするとともに,3次分級で選
別された粗粉を速やかにこの空間から排出させるため
に,回転羽根車8Aを段差の有る円錐形状として段差部
の透孔8Bから粗粉を排出させるようにした。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように,本発明のエアセパ
レータは,分級点をより微粉側へ移行させるとともに最
終分級段階における粗粉の飛び込み(微粉への粗粉の混
入)を防止し,シャープな分級曲線を有する優れた分級
を実現できる。また,分級用空気量を増加しても従来と
変わらない分級を確保できるので時間当りの分級処理量
を増加できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエアセパレータの側断面図である。
【図2】本発明のエアセパレータの他の実施例を示す側
断面図である。
【図3】図1のIII−III視の断面平面図である。
【図4】本発明のエアセパレータの回転羽根車の斜視図
である。
【図5】本発明のエアセパレータによる粗粉配分率曲線
図である。
【図6】本発明のエアセパレータによる他の実施例を示
す粗粉配分率曲線図である。
【図7】従来のエアセパレータの側断面図である。
【符号の説明】
1 分級室 1A 分級室ケーシング 2 分散室 2A 分散室ケーシング 3 分級原料口 3a 分級原料口 4 分散板 4a 分散板 5 分級用空気取込口 5a 分級用空気取込口 5A スリット 6 固定翼 6a 固定翼 6A スリット 7 駆動軸 8 回転羽根(分級羽根) 8A 回転羽根車 8B 透孔 9 微粉排出口 10 ガイドコーン 11 粗粉排出口 12 固定管 18 衝突板 20 スライドゲート 21 滑車 22 ワイヤーコード(または金属鎖) 23 電動ウインチ 30 減速機 31 粉砕テーブル 32 油圧シリンダ 33 ローラアーム 34 粉砕ローラ 50 気流

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分級室の中心に,回転可能に支持された
    垂直な駆動軸とその周囲に一体的に回転する多数の分級
    羽根を取り付けた回転羽根車を有し,該回転羽根車の上
    方には該回転羽根車内部と連通する微粉排出口を配し,
    該回転羽根車外周に分級用空気に旋回を与えるための多
    数のスリット状開孔を具備する固定翼を同心円状に適当
    間隔離間して固設し,該固定翼に連結して逆円錐形のガ
    イドコーンを備えたエアセパレータにおいて,前記微粉
    排出口から垂直下方に向けて上下方向進退動自在な円筒
    状のスライドゲートを配設し,前記回転羽根車を略円錐
    形状の円板となし,該円錐形状の円板の中間径部におい
    て外径側が内径側より高くなる段差を設けるとともに,
    該段差部に該円板を貫通する透孔を設けたことを特徴と
    するエアセパレータ。
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CN106582959A (zh) * 2017-02-22 2017-04-26 南通澳润建材科技有限公司 带有阶梯状磨盘的立式磨粉机

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