JP2690753B2 - 竪型ローラミル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は竪型ローラミルに係り、特に原料供給管のま
わりに回転する回転分級機の支持構造に改良を加えた竪
型ミルに関する。

〔従来の技術〕

近年、石炭焚ボイラにおいても低公害燃焼（低NOx、
未燃分低減）や急速負荷変動運用（給炭量変化）が実施
され、それに伴い微粉炭ミルも高性能化が要求されるよ
うになった。

石炭、セメント原料または新素材原料などの塊状物を
細かく粉砕するミルの代表的なタイプとして、粉砕テー
ブルと複数のローラを備えた竪型ローラミルが用いられ
ている。

この竪型ローラミルの粉砕機は、円筒型ケーシングの
下部にあって減速機を有するモータで駆動され、水平面
上で低速回転する円板状の粉砕テーブルと、その上面外
周部を円周方向へ等分する位置へ油圧、またはスプリン
グ等で圧下され転動する複数個の粉砕ローラを備えてい
る。粉砕テーブルの中心部へセンターシュートから供給
される被粉砕物は、粉砕テーブルの回転と遠心力とによ
ってテーブル上をうず巻状の軌跡を描いて外周部へ移動
し、テーブルの粉砕レース面と粉砕ローラの間にかみ込
まれて粉砕される。ミルハウジングの基底部には、送風
機から熱交換器を経て送られてきた熱風が導かれてお
り、この熱風が粉砕テーブルの外周部とミルハウジング
内周部との間のエアスロートから吹き上がっている。粉
砕後の粉粒体は、エアスロートから吹き上がる熱風によ
ってミルハウジング内を上昇しながら乾燥される。ミル
ハウジング上部へ輸送された粉粒体は、ミルハウジング
上部に設けたロータリ・セパレータ（回転分級機）で分
級され、所定の粒径以下の微粉は熱風により搬送され
る。ボイラで微粉炭バーナまたは微粉貯蔵ビンへと送ら
れる。分級機を貫通しない粗粉は粉砕テーブル上へ重力
落下し、ミル内へ供給されたばかりの原料や分級部まで
到らず、重力で落下してきた（１次分級）粗粉とともに
再度粉砕される。

前記竪型ローラミルの多くは、ミル上部に分級部を有
するミル内循環閉回路粉砕系であり、粉砕部のみならず
分級部の性能も、粉砕部の特性との強い関連を保ちなが
ら製品微粉の性質に大きな影響を与える。

最近では、分級機として、サイクロン・セパレータに
代わりロータリ・セパレータが多く利用されるようにな
った。ロータリ・セパレータは、ミル中心軸部に設けた
ロータに、複数枚の羽根を円周方向に等間隔で配置し、
粉砕テーブルの回転駆動系とは独立の駆動系により回転
する構成である。ミル粉砕部において、熱風で吹き上げ
られた粉粒体は、回転する分級羽根によって生じる気流
の遠心力の作用によって所定の粒径より大きい粒子はセ
パレータの外周部へ追いやられ、重力の作用によって再
び粉砕部へ落下する。一方、所定の粒径より小さな微粉
は、回転羽根の間をすり抜けるように通過し、ミル外部
へと製品微粉として排出される。

ロータリ・セパレータが広く使用されるようになった
主たる背景をまとめると次のようになる。

ｉ） 従来に増して、粒径範囲や粒度分布が所定の要求
を満たさなければならなくなった。これは、微粉炭バー
ナにおける低NOx・低未燃分を同時に達成するという要
求はもとより、セメントや新素材製造分野でも強く求め
られている。

ii） 負荷変動に対する応答性の向上が求められてい
る。これは主として微粉炭焚ボイラの負荷変動運用対応
であり、サイクロン・セパレータと較べて回転数制御が
可能であるため有利である。

第４図および第５図に、先行技術になる回転分級機の
支持構造を示す。

第４図において、400は原料、403はベーン（羽根）、
404は回転分級機、405はオイルシール、407は回転駆動
用のベルトスプロケット、408はベルトである。第４図
に示す例は、回転分級機がセンターシュート401からは
完全に独立しており、回転筒402に固着された状態で、
ミルハウジング409と回転筒402の間の２つの軸受406で
支持されて回転する構造である。

第５図において、500は原料、501は固定シュート、50
2は回転円筒、503は分級ベーン、504は上部本体ケーシ
ング、506、507は軸受、508は減速ギア、509は製品微粉
である。第５図の例では、同じく２つの軸受506と507に
よって分級機が支持されるが、軸受の設置個所に特徴が
ある。ミル上方の軸受506は、上部本体ケーシング504と
回転円筒502の接続体の間に介在し、分級機取付け部の
軸受507は、固定シュート501と回転円筒502の間に介在
している。

これらの回転分級機支持構造例では、いずれも回転分
級機本体が回転円筒402、502と一体構造であり、回転分
級機の部材交換には、ミル上部ハウジング409全体を解
体して、上方へ吊り上げて交換しなければならない。ま
た、回転分級機横のミルハウジング409にも、回転分級
機の解体や部品交換を可能ならしめる窓は設けられてい
ない。回転分級機は、これまでの通説よりもかなり高い
粒子濃度状態（石炭／空気の重量比で５〜50）にあるこ
とが最近の研究で明らかになってきており、また輸送空
気が200〜300℃の熱風であること、気流中にかなりの比
率で蒸気が含まれることなど、回転分級機の長期にわた
る安定連続運転に対する不利な要素が多い。このような
ことから、何らかの原因で回転分級機が損傷を受けたと
きの配慮がされてしかるべきである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、このような問題に対処するため、回
転分級機の保守点検や部材交換または解体作業が簡便
で、かつ確実なものとした竪型ローラミルを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記課題を解決するためになされたもの
で、回転分級機と同分級機の回転軸の役目をする回転円
筒とを着脱可能に構成したことを特徴とし、本発明の目
的は、回転可能な粉砕テーブルと粉砕テーブル上面に配
置された複数個の粉砕ローラと、それらを収容するほぼ
円筒状のミルハウジングと、ミルハウジングの上部中央
に設けられ鉛直下方に延びる原料供給管と、原料供給管
の外周に設けた回転軸機能を有する回転円筒と、該回転
円筒に装着され複数枚の分級羽根を有する回転分級機
と、ミルハウジングと回転円筒間に軸受を設けた竪型ロ
ーラミルにおいて、前記回転円筒と回転分級機との装着
部が、回転円筒の外周部に固着された軸受ホルダと前記
回転分級機の上部に固着された分級機保持部材とで形成
し、該分級機保持部材を前記軸受ホルダに着脱自在に螺
合したことを特徴とする竪型ローラミルにより達成され
る。

本発明において、ミルハウジング側壁に回転分級機の
通過可能なスペースを有する窓部材を設けることが好ま
しい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

第１図、本発明の一実施例を示すロータリ・セパレー
タ（以下、回転分級機と呼称する）を具備する竪型ロー
ラミルの側面断面図である。

被粉砕原料１は、ミル中心軸上となるようミルハウジ
ング８に固定された被粉砕原料供給管（センターシュー
ト）２から供給され、低速で回転する粉砕テーブル３上
へ落下し、遠心力により粉砕部へ送給される。粉砕テー
ブル３の外周には、その上側表面に粉砕レース７が刻設
された円環状の粉砕リング６が装着されている。被粉砕
原料１は、この粉砕レース７上において、圧下状態で転
動する粉砕ローラ13の圧縮、剪断作用により微粉砕され
る。粉砕された粉粒体は、粉砕テーブル３の外周に配置
したエアスロート10より吹き上げる熱風９によってミル
上方へ搬送される。これら粉粒体のうち、粗い粒子は回
転分級機31まで到らず、重力により落下・循環し（１次
分級）、再粉砕れる。この１次分級域を通過した粉粒体
群の中で、微細なものは回転分級機31を貫通し、微粉排
出ダクト21からミル系外へと排出される。比較的粗い粒
子は、回転分級機31の空力遠心作用で回転分級機31の半
径方向外周へと追いやられ、重力により落下・循環し
（２次分級）、粉砕部で再粉砕される。

回転分級機31は、回転分級機ロータ17に複数枚の板状
分級羽根18が、円周方向等間隔で半径方向に放射状に取
付けた構造であり、分級機保持エレメント28によって、
後述する分級機支持・駆動系に装着されている。回転分
級機31が取付けられる同一高さ位置におけるミルハウジ
ング８は、数本の骨格と少なくとも回転分級機31の本体
の出し入れが可能な大きさである複数枚のハウジング窓
16によって構成されている。29は逆ねじ接続部で、回転
分級機31と回転円筒27との着脱を可能とする接続部であ
る。

第２図は、本発明の主要部である回転分級機の詳細構
造図である。回転分級機31は、ミルハウジング８に固定
された被粉砕原料供給管（センターシュート）２の外周
に設けた回転円筒27を回転子として外部から駆動するこ
とにより回転する。この回転円筒27は、その上方部にお
いて回転円筒27に取付く軸受ホルダ25と、ミルハウジン
グ８に固定するそれぞれの部材軸受ハウジング26と30の
間に介在させた２個の下部軸受23、および上部軸受24で
保持され回転する。軸受ホルダ25の下端には、回転分級
機31の本体と回転子の接続部である分級保持エレメント
28が装着されており、軸受ホルダ25下部に刻まれるねじ
とは逆ねじによって機械的に接続されている。分級機保
持エレメント28には、回転分級機ロータ17とその円周方
向に等間隔で取付けられた板状の分級羽根18が、半径方
向に放射状に配設されている。回転分級機31の下端部に
は、オイルシール19が設けられており、被粉砕原料供給
管（センターシュート）２と回転分級機31の間にダスト
が入り込まぬよう配慮されている。分級羽根18の角度、
分級羽根18の形状、回転分級機31の損耗部品の交換オイ
ルシール19等の点検、補修が必要な場合は、回転分級機
31を軸受ホルダ25と分級機保持エレメント28のねじ接続
部29によって、回転分級機31を軸受ホルダ25から分解す
ることによってミルハウジング窓16からミル外へ取出し
て点検、補修することができる。

本発明の回転分級機31の支持構造では、回転分級機31
が分級機保持エレメント28を介して回転子である軸受ホ
ルダ25および回転円筒27に装着されているため、回転分
級機31の保守点検や部品交換時には、ミルハウジング８
を解体する時間と手間を要する作業が一切不要になる。
この効果に対応させるため、ミルハウジング８は回転分
級機31の出し入れが可能な大きさの複数枚のミルハウジ
ング窓16で構成されている。回転分級機保持エレメント
28と軸受ホルダ25は、逆ねじ接続部29によって機械的に
保持されており、回転分級機31の回転によって接続部が
緩むといった危険性はほとんどない。

第３図は、回転分級機の無次元回転数に対するミルハ
ウジングの振動変位の測定結果を示す図である。図にお
いてＩは、本発明になる回転分級機（第２図）の測定結
果であり、IIは従来技術による回転分級機（第５図）を
それぞれ備えたパイロットミルに対する粉砕分級時の振
動特性を比較したものである。両ミルとも、無次元回転
数Ns/Ns＊≒1.2に固有振動数の条件が存在することが示
されているが、本発明になる回転分級機の支持方式のほ
うが振動変位は半分程度である。この差異は、回転分級
機の回転子を支持する軸受の配置構成の影響によるもの
と考えられる。

以上のように、本発明になる分級機保持構成を竪型ミ
ルの回転分級機へ適用することで、これまでよりさらに
過酷で多彩な条件下で操業するミルの運用性が大幅に向
上する。このような改善効果は、石炭焚火力プラント全
体の稼動状態の向上を図ることができる。

本発明になる回転分級機を具備する竪型ローラミル
は、上記実施例に示した微粉炭焚または石油コークス等
固体燃料焚ボイラのミルに限らず、セメントミル（仕上
げ用）や銑鋼スラグ用ミル、または特殊用途としてセラ
ミックス原料微粉砕用や、顔料・タルク製造用ミルへも
直接適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明の竪型ローラミルによれば、ミルハウジングの
上部構造、センターシュートまたは軸受等の回転分級機
支持部を解体することなく、回転分級機本体の部品交換
や保守点検作業が著しく容易になる。これによって、従
来に較べて過酷でかつ多様に運用される回転分級式竪型
ローラミルの運用性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す竪型ローラミルの側
面断面図、第２図は、本発明を適用した回転分級機の詳
細構造図、第３図は、分級機の無次元回転数と振動変位
の関係図、第４図および第５図は、従来技術になる竪型
ローラミルの回転分級機の断面図である。 １……原料、２……原料供給管、３……粉砕テーブル、
６……粉砕リング、８……ミルハウジング、９……熱
風、10……エアスロート、13……粉砕ローラ、16……ミ
ルハウジング窓、17……回転分級機ロータ、18……分級
機羽根、21……微粉排出ダクト、22……製品微粉、23…
…下部軸受、24……上部軸受、25……軸受ホルダ、26…
…軸受ハウジング、27……回転円筒、28……分級機保持
エレメント、29……逆ねじ接続部、30……軸受ハウジン
グ、31……回転分級機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金本 浩明 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (72)発明者 田岡 善憲 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (72)発明者 長谷川 忠 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日 立株式会社呉工場内 (56)参考文献 特開 昭59−4450（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−184941（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−106869（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転可能な粉砕テーブルと、粉砕テーブル
   上面に配置された複数個の粉砕ローラと、それらを収容
   するほぼ円筒状のミルハウジングと、ミルハウジングの
   上部中央に設けられ鉛直下方に延びる原料供給管と、原
   料供給管の外周に設けた回転軸機能を有する回転円筒
   と、該回転円筒に装着され複数枚の分級羽根を有する回
   転分級機と、ミルハウジングと回転円筒間に軸受を設け
   た竪型ローラミルにおいて、前記回転円筒と回転分級機
   との装着部を、回転円筒の外周部に固着された軸受ホル
   ダと前記回転分級機の上部に固着された分級機保持部材
   とで形成し、該分級機保持部材を前記軸受ホルダに着脱
   自在に螺合したことを特徴とする竪型ローラミル。
2. 【請求項２】ミルハウジング側壁に回転分級機の通過可
   能なスペースを有する窓部材を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の竪型ローラミル。