JP2684579B2 - 砕砂ダスト除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，砕砂プラントに使用さ
れる破砕機で生産された砕砂中の微粉（ダスト）を取除
くために使用される砕砂ダスト除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年，天然砂（川砂，山砂，陸砂利，海
砂）の枯渇によって，砕石業における砕砂の生産量は年
々増加の傾向を示しており，今後ともその需要は旺盛で
ある。そして砕石の生産方法では従来から採掘岩石の小
割りを行なう破砕機を使用する砕砂プラントがあり，破
砕機による破砕作業では必然的に所望のサイズよりも小
さい微粉の生成を余儀なくさせられる。図３は従来の砕
砂プラントのフローシートを示し，原料ビン１０の原料
は振動フィーダ２０で切出されてコーンクラッシャ３０
で破砕され，振動篩４０で篩分けされ所望の粒度以上の
オーバサイズは再びコーンクラッシャ３０へリサイクル
される。アンダサイズの砕砂はエアセパレータ５０へ送
られ，分級により砕砂とそれ以下の微粉（ダスト）に選
別される。図中のＱｆ，Ｑｃ，Ｑｒ，Ｑｐ，Ｑｄ，Ｑｓ
は各々時間当りの生成量を示す。

【０００３】一方，図４は図３のフローシートの各工程
における粒度分布曲綿図を示し，原料粒度は破砕され
てとなり，篩分け後のアンダサイズはとなる。この
砕砂中には約５〜１０％のダストを含んでおり，分級の
結果最終製品としてのものが得られる（はダストの
粒度分布）が，ＪＩＳ砕砂規格である２つの点線の範囲
内に入っているので規格を満足する砕砂となる。またＪ
ＩＳ規格では骨材中に含有する７４μｍ以下のダストが
全量の７％以下とする規定があり，ダストの混入は品質
に悪い影響を与えるので極力排除しなければならない。

【０００４】砕砂プラントにおける砕砂に含有中のダス
トは大凡４００μｍ以下のもので，これを砕砂より除去
するためのエアセパレータ５０は，スターテバント型エ
アセパレータ１００が使用される。図５はスターテバン
ト型エアセパレータ１００の縦断面図を示し，外側ケー
シングｉと内側ケーシングｆとからなる缶体の中心軸上
に可変速電動機Ｍによって回転駆動される鉛直の回転軸
ｎに分散板ｃ，主ブレードｅおよび補助ブレードｄが固
設され回転する。原料供給口ａよりシュートｂを経由し
て分散板ｃに投入された原料は，分散板ｃによって遠心
力を付与されて内側ケーシングｆに向かって円周均等に
放射状に水平に放出され，主ブレードｅの回転によって
生じた循環旋回気流は，内側ケーシングｆにて上昇旋回
気流となり，分散された原料粉粒体のうち微粉を上方に
運び補助ブレードｄを通過する。この際粉粒体は補助ブ
レードｄによって遠心力と慣性力を与えられ，粗粒と微
粉とに分離され，微粉のみ主ブレードｅに吸い込まれ，
慣性力の大きい粗粒は内側ケーシングｆ内面に衝突し壁
面に沿って沈降し粗粒排出口Ｉより排出される。一方，
主ブレードｅに吸い込まれた微粉は，内側ケーシングｆ
と外側ケーシングｉとの環状空間ｍに運び込まれて，環
状降下旋回気流により遠心力を与えられ，外側ケーシン
グｉ内壁面に沿って螺旋状に下方に運ばれ，重力によっ
て下方の微粉出口Ｋより排出される。図中の環状空間ｍ
を通過した環状旋回気流は内側ケーシングｆの中間部に
設けられたガイドベーンＪより内側へ吸い込まれて前記
の旋回上昇気流となって循環しながら分離作用を繰返し
行なう。粉粒体の比重や微粒子の形状ならびに分級点
（Ｃｕｔ Ｐｏｉｎｔ）によって回転軸ｎの回転数が設
定され，また設計上補助ブレードｄの枚数も分級点の設
定に関与するが，分級点の微妙な調整は主ブレードｅと
補助ブレードｄの間に設けた水平方向伸縮自在なバルブ
プレートｇの調整によってコントロールする。Ｐおよび
Ｑは熱交換用の空気入口および出口である。

【０００５】このように，主ブレードｅは風量調節に使
用し，主ブレードｅの羽根枚数を増すと風量は増加す
る。また，回転軸ｎの回転数を増加することによっても
風量は増加するが，分級点も同時に変更される。補助ブ
レードｄは粉末度（分級点）の調整に使用し，羽根枚数
を増すと細かくなる。バルブプレートｇは，ハンドルｈ
を操作することにより同様に粉末度の調整に使用し，微
調整に効果があり開度を小さくする（内側へ多く突出す
る）と分級点は細かくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】砕石業における砕砂の
ダスト除去は比較的歴史が浅く，砕砂中の微粉（ダス
ト）を乾式で取除くための決定的な分級機が現在のとこ
ろ存在しない。したがって，前記したようにスターテバ
ント型エアセパレータ等既存の高級な分級機を使用して
いるが，目的に比較してイニシアルコストが高く，動力
原単位も大きく，かつ，分級操作が比較的難しい等の難
点があり，分級精度がそれほど高くなくて，動力原単位
が低く，かつ，イニシアルコストの廉価なダスト処理用
に適した砕砂ダスト除去装置の出現が望まれていた。ま
た，砕砂に含有するダストを水で洗浄する湿式の方法で
は，洗浄と乾燥と排水処理という工程があらたに加わっ
た砕砂プラントとなり，イニシアルコストおよびランニ
ングコストが上昇し生産コストが上昇するという欠点が
あった。

【０００７】

【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，本発明の砕砂ダスト除去装置においては，単
胴筒状のケーシング内の中心軸に垂下する回転軸の途中
に水平円板からなる分散板を配設するとともに，該分散
板上に砕砂の粉粒体を供給する投入管を設け，前記回転
軸の下端部に垂直平板からなる回転翼を円周均等に複数
個取付けるとともに，該回転翼の回転掃過領域を囲繞し
上面中心に吸込口を有し外周面の１個所に該ケーシング
外へ延伸する吐出管を備えた缶体を配設し，かつ，該吐
出管にダスト捕集用のサイクロンを接続し，該サイクロ
ンの排気口と該ケーシング最上部に設けた空気取入口と
を接続して気流の循環経路を具備した構成とした。

【０００８】

【作用】本発明は以上のように構成されているので，回
転軸を回転することにより，回転翼が回転しケーシング
内には上部の空気取入口から流入した気流が分散板の下
方中心付近の吸込口へ流れ込む内向きの流れが形成され
ており，投入管より分散板上へ供給された砕砂の粉粒体
は，回転する分散板によって遠心力を付与されてほぼ円
周方向水平均等に放射され放物線を描いて落下しケーシ
ングの周壁付近を落下する。その際，砕砂中のタストは
前記の内向き気流によって気流に随伴し気流とともにケ
ーシング外へ排出され，後続のサイクロンで捕集され
る。一方，砕砂中の粗粒はこの内向き気流の影響よりも
粗粒自体の持つ重力が凌駕しておりそのまま下方へ落下
し粗粒排出口より排出される。サイクロンで捕集後の清
浄空気は再びケーシングの空気取入口よりケーシング内
へ導入される。粗粒とダスト（微粉）は以上のようにし
て分離されるが，その分級点のコントロールは回転軸，
すなわち，回転翼の回転数で行ない高速回転ほど除去さ
れるダストの粒径が大きくなる。

【０００９】

【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２は本発明の実施例を示し，
図１は砕砂ダスト除去装置の全体縦断面図，図２は図１
のＸ−Ｘ視の平面図である。図において，砕砂ダスト除
去装置２００は単胴筒状のケーシング２１０とこれに接
続されるサイクロン３００とから形成される。ケーシン
グ２１０は円筒管２１０ａに円錐管２１０ｂを連結した
もので，ケーシング２１０の天板２１０ｃの中心に投入
管２７０を配設し，その中心に回転軸２４０を軸受２４
０ｂを介して垂下し，上端に取付けたチエンホイル（ま
たはＶプーリ）２４０ａを介してローラチエン（または
Ｖベルト）２３０により可変速電動機２２０の出力軸に
取付けたチエンホイル（またはＶプーリ）２２０ａで回
転駆動するようになっている。

【００１０】回転軸２４０の途中には水平円板からなる
分散板２５０が固設されるとともに，回転軸２４０の最
下端に垂直平板を円周等ピッチで複数個配設した回転翼
２８０がサポー卜２８０ａを介して取付けられ，回転軸
２４０と一体的に回転できるようになっており，かつ，
図２に示すように，回転翼２８０の回転掃過領域を囲繞
する円筒形状の缶体２６０が固設され，上面中心部に気
流の吸込口となる開口と外周面の１個所に切線状に延出
しケーシング２１０（円錐管２１０ｂ）の外側へ張出し
た水平の吐出管２６２が設けられる。吐出管２６２の吐
出口２６４は外置のサイクロン３００の流入管３００ａ
と接続される。缶体２６０の上面には断面三角形状を有
する一対の円錐管からなるシュート２９０が配設され，
気流に随伴して流入するダストを缶体２６０内へ導くと
同時に外側へ落下した粗粒を粗粒排出口２１０ｄへ導く
役目を果す。サイクロン３００の排気管３００ｃとケー
シング２１０（円筒管２１０ａ）の最上部側壁に設けた
空気取入口２１０ｅとを配管で連接し，ダスト捕集後の
清浄空気をケーシング２１０内へ循環させる。なお，本
実施例では清浄空気を循環させる方式としたが，サイク
ロン３００の集塵後の清浄空気をそのまま大気放出と
し，ケーシング２１０へは自然大気を流入する方式とし
てもかまわない。

【００１１】以上のように構成された本発明の砕砂ダス
ト除去装置の作動について説明する。可変速電動機２２
０の駆動によりローラチエン２３０を介して回転軸２４
０，分散板２５０，回転翼２８０は一体的に回転する。
投入管２７０の投入口２７０ａから供給された原料（砕
砂粉粒体）は，分散板２５０により遠心力を受けスパイ
ラル状に外周側へ移動して略水平に分散板２５０から周
囲の空間へ放出される。一方，ケーシング２１０内では
上部の空気流入口２１０ｅより流入した気流は分散板２
５０の下方にある缶体２６０の吸込口へ流れるので分散
板２５０の周囲から斜め下方への内向きの気流となって
いる。したがって，分散板２５０の周囲を自由落下する
粉粒体のうち粗粒はそのまま下方の粗粒排出口２１０ｄ
へ向かいケーシング２１０外へ排出されるのに対して，
粉粒体に含有するダスト（微粉）はこの気流に随伴して
缶体２６０内へ吸引され，吐出管２６２を通って吐出口
２６４を経由してサイクロン３００へ入り，捕集されて
微粉排出口３００ｂより取出される。サイクロン３００
でダスト捕集の終った清浄空気は再びケーシング２１０
内へ循環される。このようにして分散板２５０上へ供給
された粉粒体は分散板２５０の周囲の空間で粗粒とダス
ト（微粉）とに選別され，ダストの除去された粗粒がケ
ーシング２１０の最下端の粗粒排出口２１０ｄから排出
されるが，粗粒とダストの分級点の調整は回転翼２８０
の回転数，すなわち，ケーシング２１０とサイクロン３
００との間の循環気流の風量によってコントロールでき
る。すなわち，回転数を増加して気流の流量を大にする
と分級点が上昇し，逆に回転数を減少すると粗粒中へ混
入するダストの最大粒径が大きくなる。

【００１２】以上述べたように，本発明の砕砂ダスト除
去装置は，使用される動力手段は単一の可変速電動機の
みであり，従来例で説明したスターテバント型エアセパ
レータのように，ケーシングを二重管とすることもなく
構造がシンプルで，組立，点検，分解，補修が容易であ
り，砕砂に含有するダストを容易に除くことができる。
また，除去するダストの分級点の変更も容易であり運転
操作上の熟練も必要でないから取扱いが容易である。ま
た，ケーシング内ではエアの流れが一方流れであり，内
部循環がないから装置内の圧力損失が小さくこの分動力
費を低減できる。

【００１３】

【発明の効果】本発明の砕砂ダスト除去装置は，構造が
簡単でイニシアルコストが安価であるとともに，動力費
も低く，生産された砕砂に含有するダストを所要の粒度
まで容易に除去することができる。したがって高品質の
砕砂を安価に製造することができる。また，装置の組
立，点検，分解も容易であるからメインテナンス性が優
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る砕砂ダスト除去装置の全
体縦断面図である。

【図２】本発明の実施例に係る砕砂ダスト除去装置の平
面図である。

【図３】従来の砕砂プラントのフローシートである。

【図４】砕砂プラントの各工程における粒度分布曲線図
である。

【図５】従来のスターテバント型のエアセパレータの全
体縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 原料ビン ２０ 振動フィーダ ３０ コーンクラッシャ ４０ 振動篩 ５０ セパレータ １００ スターテバント型エアセパレータ ２００ 砕砂ダスト除去装置 ２１０ ケーシング ２１０ａ 円筒管 ２１０ｂ 円錐管 ２１０ｃ 天板 ２１０ｄ 粗粒排出口 ２１０ｅ 空気流入口 ２２０ 可変速電動機 ２２０ａ チエンホイル（またはＶプーリ） ２３０ ローラチエン（またはＶベルト） ２４０ 回転軸 ２４０ａ チエンホイル（またはＶプーリ） ２４０ｂ 軸受 ２５０ 分散板 ２６０ 缶体 ２６２ 吐出管 ２６４ 吐出口 ２７０ 投入管 ２７０ａ 投入口 ２８０ 回転翼 ２８０ａ サポート ２９０ シュート ３００ サイクロン ３００ａ 流入管 ３００ｂ 微粉排出口 ３００ｃ 排気口 ａ 原料供給口 ｂ シュート ｃ 分散板 ｄ 補助ブレード ｅ 主ブレード ｆ 内側ケーシング ｇ バルブプレート ｈ ハンドル ｍ 環状空間 ｎ 回転軸 Ｉ 粗粒排出口 Ｊ ガイドベーン Ｋ 微粉出口 Ｍ 可変速電動機 Ｐ 冷空気入口 Ｑ 温空気出口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単胴筒状のケーシング内の中心軸に垂下
   する回転軸の途中に水平円板からなる分散板を配設する
   とともに，該分散板上に砕砂の粉粒体を供給する投入管
   を設け，前記回転軸の下端部に垂直平板からなる回転翼
   を円周均等に複数個取付けるとともに，該回転翼の回転
   掃過領域を囲繞し上面中心に吸込口を有し外周面の１個
   所に該ケーシング外へ延伸する吐出管を備えた缶体を配
   設し，かつ，該吐出管にダスト捕集用のサイクロンを接
   続し，該サイクロンの排気口と該ケーシング最上部に設
   けた空気取入口とを接続して気流の循環経路を具備した
   砕砂ダスト除去装置。