JP2707020B2 - 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５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６は図５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，スターテパント型エ
アセパレータ１００が使用される。図７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，主プレード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。この際粉粒体は補肋ブ
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，また設計上の補助プレード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。バルブブレート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。図８はスターテバント型エ
アセパレータ１００内の粉末およびエアの流れを示す説
明図，図９はスターテバント型エアセパレータ１００の
斜視図である。

【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水平円板からなる分散
板を回転自在に配設するとともに，該分散板上に砕砂の
粉粒体を供給する投入管を設け，該分散板の下面に円周
複数枚の垂直平板からなる回転翼を固設し，該分散板の
上部のケーシングより内側へ進退動自在な水平平板から
なるバルブブレートを円周複数個配設し，該ケーシング
の最上部側壁に前記回転翼の回転によって生じる旋回上
昇気流が切線方向に排出される排出管を備えるととも
に，ダスト捕集用のサイクロンを接続し，かつ，該サイ
クロンの排気口と前記ケーシング下部とを接続する気流
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，原
料投入管より分散板上に供給された粉粒体は，回転する
分散板によって遠心力を付与されてほぼ円周均等に水平
方向に放射され，空気取入管より導入され回転翼の回転
によってケーシング内を流れる旋回上昇気流により，気
流によって受ける上向きの抗力と重力との差異による分
級作用を受け，粗粒は抗力に打ち克って自重により落下
しケーシングの内壁面に沿って粗粒排出口より排出され
る。また，原料中の微粉はこの上昇気流に乗り旋回気流
とともにケーシング出口よりサイクロンへ向かうが，こ
の際分散板の上方にあるバルブブレートの突出長さによ
る第２次の分級作用を受け微粉中の粗粒は排除され，粗
粒排出口に向かう。このようにしてケーシングを出た含
塵ガス中のダストはサイクロンで捕集される。また，サ
イクロンでダスト捕集後の循環気流はケーシング下部の
空気取入管より導入される。

【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４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は砕砂
ダスト除去装置の平面図，図３は砕砂ダスト除去装置の
要部縦断面図，図４は図３のＸ−Ｘ視の仰瞰図である。
図において，砕砂ダスト除去装置２００は，円筒管２１
０ａおよびこれに接続される円錐管２１０ｂとからなる
ケーシング２１０の上部中心軸上に可変速電動機２２０
およびチエン（またはＶベルト）２３０を介して回転す
る回転軸２４０の下端に水平円板からなる分散板２５０
を取付け，この分散板２５０上へ原料を投入する投入口
２７０ａを有する原料供給管２７０は回転軸２４０の周
囲に設け，さらに分散板２５０の下面には垂直平板から
なる回転翼２８０が円周複数個均等ピッチで配列固設さ
れる。また，分散板２５０の上方にはケーシング２１０
（円筒管２１０ａ）から内部に向かって進退動自在な水
平平板からなる突出板２９０ａを備えたバルブブレート
２９０が円周複数個配設される。バルブブレート２９０
の進退動手段は手動のほかエアシリンダや油圧シリンダ
または電動機等の動力手段が採用し得る。

【００１０】ケーシング２１０（円筒管２１０ａ）の最
上部の円周１個所に開口を設け，図２に示すように，回
転翼２８０の回転によって流れる旋回気流が円筒管２１
０ａを接線方向に排出され，下流に設置したサイクロン
３００へ導かれる連絡管２９２が設けられる。サイクロ
ン３００は通常使用される切線流入型サイクロンあるい
は渦巻サイクロンが使用される。サイクロン３００の排
気口３００ａと円錐管２１０ｂの下部に設けられた空気
流入管２８２との間には循環管３１０が連結される。空
気流入管２８２はケーシング２１０の中心に向かってケ
ーシング２１０に直交して設けられるが，図３および図
４に示すように，ケーシング２１０内に発生する旋回気
流の方向（回転翼２８０の回転方向と同じ）に向かっ
て，接線状に取付ける方が望ましい。図の実施例ではケ
ーシング２１０に取付けられる角ダクト２８０ａに角丸
管２８２を接続して循環管３１０を円管とした。なお，
本実施例ではサイクロン３００の排気口３００ａと空気
流入管２８２との間に循環管３１０を設けて，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
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の駆動によりチエン２３０を介して回転軸２４０，分
散板２５０，回転翼２８０は一体的に回転する。原料投
入管２７０の投入口２７０ａから供給された原料の粉粒
体（砕砂）は分散板２５０により遠心力を受けスパイラ
ル状に略水平に分散板２５０から周囲の空間へ放射され
る。一方，ケーシング２１０内では空気流入管２８２か
ら導入された空気が回転翼２８０の回転により旋回上昇
気流を形成しており，この気流によって分散板２５０の
周囲に放出された粉粒体は分級作用を受け，粗粒はこの
気流に打ち克って重力作用で落下し粗粒排出口２１０ｃ
に向かうのに対し，ダスト（微粉）はこの気流に乗って
含塵気流となって旋回気流となる。そして，連絡管２９
２へ向かう直前に速絡管２９２の下方にあるバルブブレ
ート２９０の突出板２９０ａによって第２次の分級作用
を受ける。第２次の分級作用は，ダスト中の粗粉が上昇
旋回気流のうち比較的外周寄りに分布しており，突出板
２９０ａの下面に阻止されて落下し，ダスト中の微粉の
み旋回気流とともに連絡管２９２より排出される。連絡
管２９２よりサイクロン３００へ流入した含塵ガスのダ
ストを捕集されてダスト排出口３００ｂより排出され，
清浄空気は循環管３１０を経由して再びケーシング２１
０内に循環される。本装置の分級点の操作は回転軸の回
転数とバルブブレートの開度（突出板の突出長さ）によ
って行なう。

【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２
２０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，分解が容易であ
り，かつ，目的とする砕砂含有中のダストを容易に除去
することができる。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要することがないか
ら取扱いが容易である。また，エア流れをケーシング内
の一方流れとし，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が低減される。

【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】本発明の実施例に係る砕砂ダスト除去装置の要
部縦断面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ視の仰瞰図である。

【図５】従来の砕砂プラントのフローシートである。

【図６】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７】スターテバント型エアセパレータの縦断面図で
ある。

【図８】スターテバント型エアセパレータ内の粉末およ
びエアの流れを示す説明図である。

【図９】スターテバント型エアセパレータの斜視図であ
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 粗粒排出口 ２２０ 可変速電動機 ２３０ チエン（またはＶベルト） ２４０ 回転軸 ２５０ 分散板 ２６０ サポート ２７０ 原料供給管 ２７０ａ 投入口 ２８０ 回転翼 ２８２ 空気流入管 ２９０ バルブプレート ２９０ａ 突出板 ２９２ 連絡管（排出管） ３００ サイクロン ３００ａ 排気口 ３００ｂ ダスト排出口 ３１０ 循環管 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 ｉ 外側ケーシング 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水平
   円板からなる分散板を回転自在に配設するとともに，該
   分散板上に砕砂の粉粒体を供給する投入管を設け，該分
   散板の下面に円周複数枚の垂直平板からなる回転翼を固
   設し，該分散板の上部のケーシングより内側へ進退動自
   在な水平平板からなるバルブプレートを円周複数個配設
   し，該ケーシングの最上部側壁に前記回転翼の回転によ
   って生じる旋回上昇気流が切線方向に排出される排出管
   を備えるとともに，ダスト捕集用のサイクロンを接続
   し，かつ，該サイクロンの排気口と前記ケーシング下部
   とを接続する気流の循環経路を具備した砕砂ダスト除去
   装置。