JP3155803B2 - 湿式ミルの運転方法 - Google Patents

湿式ミルの運転方法

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JP3155803B2 JP02139492A JP2139492A JP3155803B2 JP 3155803 B2 JP3155803 B2 JP 3155803B2 JP 02139492 A JP02139492 A JP 02139492A JP 2139492 A JP2139492 A JP 2139492A JP 3155803 B2 JP3155803 B2 JP 3155803B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスラリ製造装置に係り、
特に湿式ミルの再起動時にミルの起動トルクとボールの
落下衝撃を最小限にするのに好適な湿式ミルの運転方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年のエネルギー事情を背景に石油代替
燃料の柱として石炭利用が活発に行なわれている。
【0003】各種石炭利用技術の中で石炭−油スラリ
(COM)、石炭−水スラリ(CWM)に代表される石
炭流体化利用技術は、石炭が固体であるがためのハンド
リング上の困難さを改善する技術として注目を集めてい
る。
【0004】特に脱石油率100%であるCWMは比較
的加工度が低く、安価であるために早期実用化が期待さ
れている。
【0005】CWMは石炭及び分散剤、アルカリ物質等
の添加物および水からなる混合物であり、特にパイプ輸
送を効率的に行なうにはCWM中の石炭濃度が60wt
%以上、好ましくは65wt%以上であり、CWMの粒
度は4000cp以下、好ましくは2000cp以下に
することが要求されている。
【0006】また、約70wt%の石炭と約30wt%
の水及び微量の添加物とからなるCWMは常温で約20
00cp以下の粘度であるためにパイプ輸送ができ、し
かもCWM中の石炭は200メッシュ通過量が約70〜
90%であり、直接バーナへ供給して噴霧燃焼ができる
特徴がある。
【0007】ところが、CWMの製造技術の中で特に微
粉炭などの固体粒子濃度の高い、いわゆる高濃度CWM
は微粉炭濃度の僅かな差でCWMの粘度あるいは流動性
に大きな差をもたらす。
【0008】たとえば、高濃度CWMでは約70%の微
粉炭重量濃度から濃度を数%上げるだけで粘度が通常取
扱粘度の1000cpから10000cp以上に上が
り、極端な場合には高濃度CWMの流動性が全くなくな
ってしまうことがある。
【0009】このためにCWMの製造においては、製品
スラリの濃度と粘度、流動性の管理が最も重要で、特に
ミルの再起動時においては濃度、粘度、流動性の変化に
対しては注意を要する。
【0010】図4に従来技術のCWM製造プロセスの概
略構成図を示す。
【0011】図4において、横置の円筒形状をしたミル
1内には多数のボール2が底部に充填されている。
【0012】ミル1の円筒外周にはミル1の回転駆動用
にガウスギア3が固定され、このガウスギア3とピニオ
ンギア4の噛合せによってミル1を駆動する。ピニオン
ギア4はさらに減速機5及びモータ6に連結され、モー
タ6の回転によってミル1は減速駆動される。
【0013】高濃度CWMの原料となる石炭7、水8、
添加物9はミル1の一端であるミル入口10よりミル1
内へ連続的に投入されミル1内のボール2によって粉
砕、混練されてミル1のミル出口11から製品スラリ1
2としての高濃度CWMとなる。
【0014】この時のミル1内のボール2とスラリ12
の状態を図6に示す。
【0015】図6において、ミル1の反時計方向への回
転運動によりボール2がミル1の内壁に沿って持ち上げ
られ、自重によってある高さから崩れるように落下する
が、この落下する際に石炭7とこすれ合って石炭7の粉
砕、混練が行なわれる。
【0016】この様にして製造されたスラリ12は図4
のミル出口11よりオーバーフローする状態でミル1か
ら排出され、タンク13に貯蔵される。
【0017】ミル1は軸受14,14によってミル入口
10、ミル出口11が支えられて横軸状態で回転する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従来技術におけるスラ
リ製造設備においては、ミル1の再起動時にボール2の
落下衝撃が大きく、ミル1におけるモータ6のモータ負
荷が大きい欠点がある。通常のミル停止状態としては高
濃度CWMのままにしてミル1を停止する場合と、高濃
度CWMを水8の希釈によって低濃度CWMにしてミル
1を停止する場合がある。
【0019】前者の高濃度CWMのままでミル1を停止
する場合には、ミル1の停止後から再起動時までの停止
期間が長いとミル1内に保有されているスラリ12の水
分がスラリ12の摩擦熱によって蒸発し、スラリ12の
表面濃度が上昇したり、内部のスラリ12の水分が蒸発
して高濃度、高粘度の傾向から極端な場合にはスラリ1
2の流動性がなくなり、スラリ12自体が乾燥固化して
しまうことがある。
【0020】また、後者の低濃度CWMにしてミル1を
停止した場合でも、ミル1内でスラリ12が静止すると
石炭粒子が沈積してハードパックと呼ばれる固い塊状に
なってしまう。
【0021】この様な状態でミル1を再起動すると、も
はやスラリ12ではなく固体塊の中に粉砕ボール2が埋
まっている状態になっているため、図5の(a),
(b),(c)に示すように図5(a)のミル1の停止
状態からミル1の回転に従って図5の(b)から図5の
(c)の状態に移行してもボール1がスラリ12で接着
された状態になり、ボール2がミル1の最上部に来た時
にその自重と重力によって塊のまま落下する現象が起
る。
【0022】ミル1が小さくミル1内のボール2の量も
ボール2の重量も軽い場合にはさほど問題はないが、ミ
ル1が大きくなるとその径が大きくなるためミル1内を
落下するボール2の落下距離も遠くなり、ボール2の落
下重量も大きくなるため、その落下衝撃も大きくなり好
ましくない。
【0023】例えば、大形ミルとして直径が4m程度に
なるとミル1内に保有するボール2の自重も数百トン程
度になり、スラリ12とひと塊になって落下すれば図4
の軸受14,14が破損してスラリ製造設備の運転が不
可能になる。
【0024】また、図5(b)に示すようにミル1内で
重量が偏心した状態での起動トルクは最も大きくなり、
モータ6の再起動時の負荷も大きくなって過電流による
モータ6の焼損事故を引き起すからである。
【0025】本発明はかかる従来技術の欠点を解消しよ
うとするもので、その目的とするところは、ミルの再起
動時はミル内でのボールとスラリの固着を崩すことがで
き、しかも、ミルの再起動時におけるボールの落下衝撃
を和らげることができる湿式ミルの運転方法を提供する
にある。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の目的を達
成するために、モータの近傍に小型モータを設け、ミル
の再起動時にモータによる連続運転を行なう前に小型モ
ータによって正回転運動及び/又は逆回転運動を行なっ
てミルを揺動するようにしたものである。
【0027】
【作用】ミルの再起動時に小型モータでミルを揺動させ
るのでミル内のスラリとボールの固着現象を崩すことが
でき、ボールの落下衝撃も和らげることができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0029】図1は本発明の実施例に係るスラリ製造装
置の概略構成図、図2は図1の要部を拡大した詳細図、
図3はミルの揺動を示す断面図である。
【0030】図1から図3において、符号1から14は
従来のものと同一のものを示す。
【0031】15はミル1の連続運転を行なう前にミル
1を揺動させる小型モータ、16は小型モータ15の副
減速機、17はクラッチ、18はディスク、19はモー
タ軸である。
【0032】この様な構造において、図4に示す従来技
術のスラリ製造装置と異なる点は、図1および図2に示
すようにミル1のモータ6の近傍に小型モータ15が設
けられ、モータ6によるミル1の連続運転を行なう前
に、小型モータ15によってミル1を揺動させるように
した点である。
【0033】つまり、小型モータ15は図1に示すよう
にモータ6のモータ軸19と連結し、図2に示す様にミ
ル1のモータ軸19に小型モータ15と減速機16クラ
ッチ17が連結されている小型モータ15の回転は、減
速機16にてミル駆動可能なトルクになるよう減速さ
れ、クラッチ17を介してミル用モータ6のモータ軸1
9と連結されている。クラッチ17は、ミル用モータ6
が自力で連続運転に入るとディスク18にて自動的に動
力伝達が切り離れる方式となっている。
【0034】以下、ミル1の再起動時における小型モー
タ15によるミル1の回転運動について説明する。
【0035】ミル1のモータ6による連続運転を行なう
前に小型モータ15によるミルモータ6の回転方向を正
回転運動と逆回転運動を図3の矢印で示すように繰返
し、ミル自体に揺さぶりをかけるのである。例えば、小
型モータ15あるいは減速機16、出力軸の回転方向を
切り替えられる様にし、図3に示す様に、左へ約90°
ミル1を小型モータ15によって逆回転運動を行なった
後、逆に右へ約90°回転する正回転運動を数回繰り返
した後、ミル1のモータ6による連続運転へと移行する
のである。
【0036】この様に小型モータ15を起動し、同時に
ミル1へ水8の供給を開始する。減速機16で減速され
てクラッチ17を介して伝えられた回転力はミルモータ
6のモータ軸19を回転し、さらに減速機5、ピニオン
ギア4、ガウスギア3が回転されてミル1が微速回転す
る。回転が進み図5の(a)から(b)に進む段階でミ
ル1の内壁とスラリ12により塊となっているボール2
がその重力に耐えられなくなって崩れ始め、図6に示す
様なボール2の移動とスラリ塊の崩壊が起る。さらに
正、逆回転運動が進むと図6に示す様にミル1の内壁に
付着していた残りのスラリ12及びボール1が落下す
る。この様な状態を繰り返し数回程ミル1を小型モータ
15によって正、逆回転運動を行なってミル1を揺動さ
せることによりミル1内のボール2は、もはや1ヶづつ
スラリ固塊から分離し給水8との混合も行なわれてスラ
リ内を自由に移動できる状態となり、スラリもその流動
性を回復するので、ボール2の落下衝撃も小さくなり、
モータ6のモータ負荷も小さくすることができる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、ミルの再起動時にはミ
ル内でのボールとスラリの固着を崩すことができ、しか
も、ボールの落下衝撃を和らげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るスラリ製造装置の概略構
成図である。
【図2】図1の要部を拡大した詳細図である。
【図3】ミルの揺動を示す断面図である。
【図4】従来技術のスラリ製造装置を示す概略構成図で
ある。
【図5】ミルの再起動時におけるミル内のボールとスラ
リの動きを説明する図である。
【図6】ミルの連続運転時におけるミル内のボールとス
ラリの動きを説明する図である。
【符号の説明】
1 ミル 3 ガウスギア 4 ピニオンギア 6 モータ 7 石炭 8 水 9 添加物 15 小型モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−64353(JP,A) 実開 昭59−24144(JP,U) 実開 昭54−167857(JP,U) 実開 昭61−115142(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B02C 17/00 - 17/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミル内に石炭や水等の2つ以上の媒体
    供給し、ミルをガウスギアとピニオンギアとの噛合せに
    よってモータによる連続運転を行なわせて水スラリを製
    造するものにおいて、 前記モータの近傍に小型モータを設け、ミルの再起動時
    にモータによる連続運転を行なう前に小型モータによっ
    て正回転運動及び/又は逆回転運動を行なってミルを揺
    動するようにしたことを特徴とする湿式ミルの運転方
    法。
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