JP3164804B1 - 粉体製造装置及び方法 - Google Patents
粉体製造装置及び方法Info
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- JP3164804B1 JP3164804B1 JP2000002933A JP2000002933A JP3164804B1 JP 3164804 B1 JP3164804 B1 JP 3164804B1 JP 2000002933 A JP2000002933 A JP 2000002933A JP 2000002933 A JP2000002933 A JP 2000002933A JP 3164804 B1 JP3164804 B1 JP 3164804B1
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Abstract
【要約】
【課題】 粉砕機に供給される原料の量を適切に制御で
きる粉体製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 ＰＩＤ調節計１７は、粉砕機１２に供給
される原料の量を所定の量に制御する。このＰＩＤ調節
計１７には、モータ１３ａの定常時の電力負荷、及び、
モータ１１ａの定常時の回転数が予め設定されている。
ＰＩＤ調節計１７は、モータ１３ａの電力負荷が変動し
た場合、必要となるモータ１１ａの回転数の変更量を求
める。さらに、ＰＩＤ調節計１７は、分級機１４に設定
された分級のレベル，外部ファン１６の吸引量を考慮し
てモータ１１ａの回転数を決める。これにより、ＰＩＤ
調節計１７は、より的確な制御ができ、粉砕機１２に供
給される原料の量を、所定の量とする事ができる。
きる粉体製造装置及び方法を提供する。 【解決手段】 ＰＩＤ調節計１７は、粉砕機１２に供給
される原料の量を所定の量に制御する。このＰＩＤ調節
計１７には、モータ１３ａの定常時の電力負荷、及び、
モータ１１ａの定常時の回転数が予め設定されている。
ＰＩＤ調節計１７は、モータ１３ａの電力負荷が変動し
た場合、必要となるモータ１１ａの回転数の変更量を求
める。さらに、ＰＩＤ調節計１７は、分級機１４に設定
された分級のレベル，外部ファン１６の吸引量を考慮し
てモータ１１ａの回転数を決める。これにより、ＰＩＤ
調節計１７は、より的確な制御ができ、粉砕機１２に供
給される原料の量を、所定の量とする事ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料を粉砕し粉体
を製造する粉体製造装置及び方法に関する。
を製造する粉体製造装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の粉体製造装置の構成を示
すブロック図である。この図において、符号１は、原料
を粉砕機２に供給する原料供給機である。符号１ａは、
原料供給機１を駆動するモータである。符号２は、原料
供給機１及び分級機４から供給された原料を粉砕する粉
砕機であり、例えば、ボールミルである。符号３は、粉
砕機２が排出した粉砕された原料（以下、粉砕物）を分
級機４に搬送する搬送機である。符号３ａは、搬送機３
を駆動するモータである。
すブロック図である。この図において、符号１は、原料
を粉砕機２に供給する原料供給機である。符号１ａは、
原料供給機１を駆動するモータである。符号２は、原料
供給機１及び分級機４から供給された原料を粉砕する粉
砕機であり、例えば、ボールミルである。符号３は、粉
砕機２が排出した粉砕された原料（以下、粉砕物）を分
級機４に搬送する搬送機である。符号３ａは、搬送機３
を駆動するモータである。
【０００３】符号４は、粉砕物を、所定粒度より粗い粗
粉と、所定粒度より細かい細粉とに分級する分級機であ
る。この分級機４は、分級のレベルを設定によって変更
できるものであり、例えば、図３に示す機械型の遠心式
風力分級機である。なお、分級された粗粉は原料として
再び粉砕機２に戻され、細粉は外部ファン６に吸引され
ることにより排出される
粉と、所定粒度より細かい細粉とに分級する分級機であ
る。この分級機４は、分級のレベルを設定によって変更
できるものであり、例えば、図３に示す機械型の遠心式
風力分級機である。なお、分級された粗粉は原料として
再び粉砕機２に戻され、細粉は外部ファン６に吸引され
ることにより排出される
【０００４】図３において、符号４１は、粉砕物が供給
される原料供給管である。符号４２は、重力によって落
下した粗粉が排出される粗粉排出管である。符号４３
は、回転することによって発生する遠心力で粗粉を分級
機の内壁側へ導く回転羽根である。なお、この遠心力の
大きさは回転羽根４３の回転数に応じて変わる。従っ
て、回転羽根４３の回転数を変えることによって、この
分級機が排出する粒子の大きさが変化する。つまり、回
転羽根４３の回転数で、分級のレベルを変えることがで
きる。符号４４は、外部ファン６によって吸い上げられ
た細粉を排出する細粉排出管である。
される原料供給管である。符号４２は、重力によって落
下した粗粉が排出される粗粉排出管である。符号４３
は、回転することによって発生する遠心力で粗粉を分級
機の内壁側へ導く回転羽根である。なお、この遠心力の
大きさは回転羽根４３の回転数に応じて変わる。従っ
て、回転羽根４３の回転数を変えることによって、この
分級機が排出する粒子の大きさが変化する。つまり、回
転羽根４３の回転数で、分級のレベルを変えることがで
きる。符号４４は、外部ファン６によって吸い上げられ
た細粉を排出する細粉排出管である。
【０００５】この分級機において、原料供給管４１から
粉砕物が供給されると、回転羽根４３は、その粉砕物の
粗粉を分級機の内壁側へ導くので、細粉だけが上方に吸
い上げられる。吸い上げられた細粉は、細粉排出管４４
から排出され、吸い上げられなかった粗粉は、粗粉排出
管４２から排出されて、原料として再び粉砕機２に戻さ
れる。
粉砕物が供給されると、回転羽根４３は、その粉砕物の
粗粉を分級機の内壁側へ導くので、細粉だけが上方に吸
い上げられる。吸い上げられた細粉は、細粉排出管４４
から排出され、吸い上げられなかった粗粉は、粗粉排出
管４２から排出されて、原料として再び粉砕機２に戻さ
れる。
【０００６】符号５は、外部ファン６の吸引によって細
粉を捕集するバッグフィルタである。符号６は、バック
フィルタ５内の空気を吸引し、外部に排出する外部ファ
ンである。この外部ファン６は、吸引量を変更できる。
例えば、外部ファン６に、オペレータによって制御され
る電動開閉弁が設けられており、その開度によって吸引
する空気の量を変更することができる。外部ファン６の
吸引量を変えると、分級機４が細粉を排出する力が大き
くなるので、結果的に、分級機４に設定された分級のレ
ベルを変化させる。
粉を捕集するバッグフィルタである。符号６は、バック
フィルタ５内の空気を吸引し、外部に排出する外部ファ
ンである。この外部ファン６は、吸引量を変更できる。
例えば、外部ファン６に、オペレータによって制御され
る電動開閉弁が設けられており、その開度によって吸引
する空気の量を変更することができる。外部ファン６の
吸引量を変えると、分級機４が細粉を排出する力が大き
くなるので、結果的に、分級機４に設定された分級のレ
ベルを変化させる。
【０００７】符号７は、粉砕機２に供給される原料の量
を所定の量に制御するＰＩＤ調節計である。このＰＩＤ
調節計７には、モータ３ａの定常時の電力負荷、及び、
モータ１ａの定常時の回転数が予め設定されている。Ｐ
ＩＤ調節計７は、モータ３ａの電力負荷が変動した場
合、以下の式（１）を用いて、モータ１ａの回転数の変
更量を求める。
を所定の量に制御するＰＩＤ調節計である。このＰＩＤ
調節計７には、モータ３ａの定常時の電力負荷、及び、
モータ１ａの定常時の回転数が予め設定されている。Ｐ
ＩＤ調節計７は、モータ３ａの電力負荷が変動した場
合、以下の式（１）を用いて、モータ１ａの回転数の変
更量を求める。
【０００８】 Δｕ＝Ｋｃ｛（１−α）（ｅn−ｅn-1）十△ｔ×ｅn／Ｔｉ｝ −α×Ｋｃ（ＰＶn-1−ＰＶn） ・・・（１） Ｋｃ：比例定数，Ｔｉ：計測時間，ＳＶ：定常時のモー
タ３ａの電力負荷，ＰＶ：計測されたモータ３ａの電力
負荷，α：パラメータ，△ｔ：サンプル周期△ｕ：モー
タ１ａの回転数の変更量，ｅn：ＳＶn−ＰＶn ｎ：今回値，ｎ−１：前回値 なお、比例定数Ｋｃ，パラメータαは、実験やシュミレ
ーション等から得たデータにより算出する。ＰＩＤ調節
計７は、モータ１ａの回転数を上記の式（１）を用いて
得られたΔｕだけ変更する。これにより粉砕機２に供給
される原料の量を所定の量に制御できる。
タ３ａの電力負荷，ＰＶ：計測されたモータ３ａの電力
負荷，α：パラメータ，△ｔ：サンプル周期△ｕ：モー
タ１ａの回転数の変更量，ｅn：ＳＶn−ＰＶn ｎ：今回値，ｎ−１：前回値 なお、比例定数Ｋｃ，パラメータαは、実験やシュミレ
ーション等から得たデータにより算出する。ＰＩＤ調節
計７は、モータ１ａの回転数を上記の式（１）を用いて
得られたΔｕだけ変更する。これにより粉砕機２に供給
される原料の量を所定の量に制御できる。
【０００９】次に、以上の様に構成された粉体製造装置
の動作を説明する。粉砕機２は、原料供給機１から供給
された原料を粉砕し、搬送機３に排出する。搬送機３
は、粉砕機２から粉砕物が供給されると、それを分級機
４に搬送する。分級機４は、投入された粉砕物を、粗粉
と細粉とに分級し、粗粉を粉砕機２へ排出する。粉砕機
２へ排出された粗粉は、再度粉砕機２へかけられる。分
級機４によって分級された細粉は、外部ファン６によっ
て吸引され、バックフイルタ５によって捕集される。
の動作を説明する。粉砕機２は、原料供給機１から供給
された原料を粉砕し、搬送機３に排出する。搬送機３
は、粉砕機２から粉砕物が供給されると、それを分級機
４に搬送する。分級機４は、投入された粉砕物を、粗粉
と細粉とに分級し、粗粉を粉砕機２へ排出する。粉砕機
２へ排出された粗粉は、再度粉砕機２へかけられる。分
級機４によって分級された細粉は、外部ファン６によっ
て吸引され、バックフイルタ５によって捕集される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の粉体製造装置に
おいて、バッグフィルタ５に捕集される細粉の粉末度
は、一定であることが望ましい。そのため、原料の品種
が変更された場合、分級機４の分級のレベルを変更する
ために、分級機４に設定されたレベルや外部ファン６の
吸引量を変える。しかし、分級レベルの変更を行うと、
分級機４が排出する粗粉の量が変わり、これは、ＰＩＤ
調節計７が行うフィードバック制御において外乱とな
る。
おいて、バッグフィルタ５に捕集される細粉の粉末度
は、一定であることが望ましい。そのため、原料の品種
が変更された場合、分級機４の分級のレベルを変更する
ために、分級機４に設定されたレベルや外部ファン６の
吸引量を変える。しかし、分級レベルの変更を行うと、
分級機４が排出する粗粉の量が変わり、これは、ＰＩＤ
調節計７が行うフィードバック制御において外乱とな
る。
【００１１】外乱が印加した場合、処理時間の長い粉砕
機（例えばボールミル）では、モータ３ａの電力負荷に
影響が現れてからの対応では遅く、最悪の場合ミル詰ま
りを誘発する。従来は、これを避ける為、オペレータが
計器等を監視しながら、手動で原料の供給量や散水量を
制御していたので定常状態になるまでに時間がかかって
いた。
機（例えばボールミル）では、モータ３ａの電力負荷に
影響が現れてからの対応では遅く、最悪の場合ミル詰ま
りを誘発する。従来は、これを避ける為、オペレータが
計器等を監視しながら、手動で原料の供給量や散水量を
制御していたので定常状態になるまでに時間がかかって
いた。
【００１２】本発明は、以上のことに鑑みてなされたも
のであり、その目的は、粉砕機に供給される原料の量を
適切に制御できる粉体製造装置及び方法を提供すること
にある。
のであり、その目的は、粉砕機に供給される原料の量を
適切に制御できる粉体製造装置及び方法を提供すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、原料供給機と、供給された原料を粉砕す
る粉砕機と、前記粉砕機によて粉砕された原料が供給さ
れると、内部に設けられた回転羽根の回転数を設定する
ことにより、分級のレベルが設定され、設定されたレベ
ルで粗粉と細粉とに分級して、粗粉を前記粉砕機に供給
する機械型遠心式風力分級機と、前記機械型遠心式風力
分級機によって分級された細粉を吸引するとともに、吸
引量に応じて前記設定されたレベルを変更させるファン
と、前記回転羽根の回転数または前記ファンの吸引量に
応じて前記粉砕機に供給する原料を制御する制御装置
と、を有することを特徴とする粉体製造装置である。上
記の構成とすることにより、粉体製造装置において、前
記回転羽根の回転数またはファンの吸引量を考慮した制
御ができる。従って、原料の被粉砕性が変わった場合等
において、前記回転羽根の回転数またはファンの吸引量
を変更しても安定した品質の製粉ができる。つまり、品
種切り替え時の変動が減少するので、オペレータによる
状態監視および操作も必要としなくなる。さらに、無駄
な操作が行われなくなるので、立ち上げから定常運転ま
での時間が短縮され、能力ロスを削減することができ
る。
め、本発明は、原料供給機と、供給された原料を粉砕す
る粉砕機と、前記粉砕機によて粉砕された原料が供給さ
れると、内部に設けられた回転羽根の回転数を設定する
ことにより、分級のレベルが設定され、設定されたレベ
ルで粗粉と細粉とに分級して、粗粉を前記粉砕機に供給
する機械型遠心式風力分級機と、前記機械型遠心式風力
分級機によって分級された細粉を吸引するとともに、吸
引量に応じて前記設定されたレベルを変更させるファン
と、前記回転羽根の回転数または前記ファンの吸引量に
応じて前記粉砕機に供給する原料を制御する制御装置
と、を有することを特徴とする粉体製造装置である。上
記の構成とすることにより、粉体製造装置において、前
記回転羽根の回転数またはファンの吸引量を考慮した制
御ができる。従って、原料の被粉砕性が変わった場合等
において、前記回転羽根の回転数またはファンの吸引量
を変更しても安定した品質の製粉ができる。つまり、品
種切り替え時の変動が減少するので、オペレータによる
状態監視および操作も必要としなくなる。さらに、無駄
な操作が行われなくなるので、立ち上げから定常運転ま
での時間が短縮され、能力ロスを削減することができ
る。
【００１４】本発明は、上記粉体製造装置において、前
記制御装置は、前記粉砕機の粉砕した原料の量を検出す
る粉砕量検出手段をさらに有し、前記制御装置が、前記
粉砕量検出手段によって得られた粉砕された原料の量も
利用して、前記回転羽根の回転数または前記ファンの吸
引量による影響を算出し、前記粉砕機に供給する原料を
制御するものであることを特徴とする。
記制御装置は、前記粉砕機の粉砕した原料の量を検出す
る粉砕量検出手段をさらに有し、前記制御装置が、前記
粉砕量検出手段によって得られた粉砕された原料の量も
利用して、前記回転羽根の回転数または前記ファンの吸
引量による影響を算出し、前記粉砕機に供給する原料を
制御するものであることを特徴とする。
【００１５】本発明は、上記粉体製造装置において、前
記粉砕機が、ボールミルであることを特徴とする。
記粉砕機が、ボールミルであることを特徴とする。
【００１６】
【００１７】本発明は、上記粉体製造装置において、前
記ファンが、内部に設けられた開閉弁の開度に応じて、
吸引量を変化させるものであることを特徴とする。
記ファンが、内部に設けられた開閉弁の開度に応じて、
吸引量を変化させるものであることを特徴とする。
【００１８】本発明は、粉砕機により粉砕された原料
を、機械型遠心式風力分級機により粗粉と細粉とに分級
し、分級された粗粉は、新たな原料と共に再度前記粉砕
機において粉砕され、分級された細粉は、外部のファン
に吸引されて排出される粉体製造方法において、前記機
械型遠心式風力分級機の回転羽根の回転数または前記フ
ァンの吸引量に応じて原料の供給量を変更することを特
徴とする粉体製造方法である。
を、機械型遠心式風力分級機により粗粉と細粉とに分級
し、分級された粗粉は、新たな原料と共に再度前記粉砕
機において粉砕され、分級された細粉は、外部のファン
に吸引されて排出される粉体製造方法において、前記機
械型遠心式風力分級機の回転羽根の回転数または前記フ
ァンの吸引量に応じて原料の供給量を変更することを特
徴とする粉体製造方法である。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る粉体製造装置の構成を示すブロック図である。この図
において、符号１１は原料供給装置、符号１１ａはモー
タ、符号１２は粉砕機、符号１３は搬送機、符号１３ａ
はモータ、符号１４は分級機、符号１５はバッグフィル
タ、符号１６は外部ファンであり、これらの構成は、図
２のものと同じである。
る粉体製造装置の構成を示すブロック図である。この図
において、符号１１は原料供給装置、符号１１ａはモー
タ、符号１２は粉砕機、符号１３は搬送機、符号１３ａ
はモータ、符号１４は分級機、符号１５はバッグフィル
タ、符号１６は外部ファンであり、これらの構成は、図
２のものと同じである。
【００２０】この粉体製造装置が、図２の粉体製造装置
と異なる点は、ＰＩＤ調節計１７が制御する量である。
ＰＩＤ調節計１７には、モータ１３ａの電力負荷，分級
機１４に設定された分級のレベル，外部ファン１６の吸
引量がそれらを測定・検出するセンサより入力され、Ｐ
ＩＤ調節計１７は、これらの入力値からモータ１１ａの
適切な回転数を算出する。そして、ＰＩＤ調節計１７
は、算出した回転数に相当する信号をモータ１１ａに出
力し、その信号によって、モータ１１ａの回転数を算出
した回転数に制御する。それによって、粉砕機１２に供
給される原料の量を所定の量に制御することができる。
と異なる点は、ＰＩＤ調節計１７が制御する量である。
ＰＩＤ調節計１７には、モータ１３ａの電力負荷，分級
機１４に設定された分級のレベル，外部ファン１６の吸
引量がそれらを測定・検出するセンサより入力され、Ｐ
ＩＤ調節計１７は、これらの入力値からモータ１１ａの
適切な回転数を算出する。そして、ＰＩＤ調節計１７
は、算出した回転数に相当する信号をモータ１１ａに出
力し、その信号によって、モータ１１ａの回転数を算出
した回転数に制御する。それによって、粉砕機１２に供
給される原料の量を所定の量に制御することができる。
【００２１】また、このＰＩＤ調節計１７には、モータ
１３ａの定常時の電力負荷、及び、モータ１１ａの定常
時の回転数（以下、定常回転数ｕ０）が予め設定されて
いる。なお、これらの値は、モータ１１ａの回転数を制
御するときに使われる。ＰＩＤ調節計１７は、モータ１
３ａの電力負荷が変動した場合、式（１）を用いて、モ
ータ１１ａの回転数の変更量を求め、この変更量に相当
する信号をそれまでの信号に加えて、モータ１１ａに出
力する。ただし、この時、式（１）のＳＶは定常時のモ
ータ１３ａの電力負荷、ＰＶは計測されたモータ１３ａ
の電力負荷、△ｕはモータ１１ａの回転数変更量とす
る。
１３ａの定常時の電力負荷、及び、モータ１１ａの定常
時の回転数（以下、定常回転数ｕ０）が予め設定されて
いる。なお、これらの値は、モータ１１ａの回転数を制
御するときに使われる。ＰＩＤ調節計１７は、モータ１
３ａの電力負荷が変動した場合、式（１）を用いて、モ
ータ１１ａの回転数の変更量を求め、この変更量に相当
する信号をそれまでの信号に加えて、モータ１１ａに出
力する。ただし、この時、式（１）のＳＶは定常時のモ
ータ１３ａの電力負荷、ＰＶは計測されたモータ１３ａ
の電力負荷、△ｕはモータ１１ａの回転数変更量とす
る。
【００２２】さらに、ＰＩＤ調節計１７は、分級機１４
に設定された分級のレベル（以下、設定分級レベル
Ｌｅ），外部フアン１６の吸引量（以下、外部フアン吸
引量Ｂ）を考慮してモータ１１ａの回転数を算出し、こ
の回転数に相当する信号をモータ１１ａに出力する。こ
れにより、ＰＩＤ調節計１７は、より的確な制御によ
り、粉砕機１２に供給される原料の量を、所定の量とす
る事ができる。
に設定された分級のレベル（以下、設定分級レベル
Ｌｅ），外部フアン１６の吸引量（以下、外部フアン吸
引量Ｂ）を考慮してモータ１１ａの回転数を算出し、こ
の回転数に相当する信号をモータ１１ａに出力する。こ
れにより、ＰＩＤ調節計１７は、より的確な制御によ
り、粉砕機１２に供給される原料の量を、所定の量とす
る事ができる。
【００２３】次に、ＰＩＤ調節計１７が分級機１４の分
級レベル，外部ファン１６の吸引力に応じてモータ１１
ａの回転数を制御することで、粉砕機１２にて供給する
原料を制御する方法について説明する。まず、入力がモ
ータ１１ａの回転数、出力がモータ１３ａの電力負荷の
伝達関数ＧＰ，入力が設定分級レベルＬｅ、出力がモー
タ１３ａの電力負荷の伝達関数ＧD1，入力が外部ファン
吸引量Ｂ、出力がモータ１３ａの電力負荷の伝達関数Ｇ
D2を求める。ただし、これらの伝達関数は、すべて「１
次遅れ十無駄時間」の形で近似したものとする。また、
一般的に、「一時遅れ十無駄時間」の伝達関数Ｇ（ｓ）
は、以下のような式になる。 Ｇ（ｓ）＝Ｋ／（１＋Ｔｓ）×ｅ-Ls ｓ：変数，Ｋ：比例定数，Ｔ：時定数，Ｌ：無駄時間
級レベル，外部ファン１６の吸引力に応じてモータ１１
ａの回転数を制御することで、粉砕機１２にて供給する
原料を制御する方法について説明する。まず、入力がモ
ータ１１ａの回転数、出力がモータ１３ａの電力負荷の
伝達関数ＧＰ，入力が設定分級レベルＬｅ、出力がモー
タ１３ａの電力負荷の伝達関数ＧD1，入力が外部ファン
吸引量Ｂ、出力がモータ１３ａの電力負荷の伝達関数Ｇ
D2を求める。ただし、これらの伝達関数は、すべて「１
次遅れ十無駄時間」の形で近似したものとする。また、
一般的に、「一時遅れ十無駄時間」の伝達関数Ｇ（ｓ）
は、以下のような式になる。 Ｇ（ｓ）＝Ｋ／（１＋Ｔｓ）×ｅ-Ls ｓ：変数，Ｋ：比例定数，Ｔ：時定数，Ｌ：無駄時間
【００２４】ここでは、伝達関数ＧP，ＧD1，ＧD2が、
実験，シュミレーション等から以下の式（２），
（３），（４）のように算出されたとする。 ＧP（ｓ）＝ＫP／（１＋ＴPｓ）×ｅ-LPs ・・・（２） ＧD1（ｓ）＝ＫD1／（１＋ＴD1ｓ）×ｅ-LD1s ・・・（３） ＧD2（ｓ）＝ＫD2／（１＋ＴD2ｓ）×ｅ-LD2s ・・・（４）
実験，シュミレーション等から以下の式（２），
（３），（４）のように算出されたとする。 ＧP（ｓ）＝ＫP／（１＋ＴPｓ）×ｅ-LPs ・・・（２） ＧD1（ｓ）＝ＫD1／（１＋ＴD1ｓ）×ｅ-LD1s ・・・（３） ＧD2（ｓ）＝ＫD2／（１＋ＴD2ｓ）×ｅ-LD2s ・・・（４）
【００２５】これらの式から、入力が設定分級レベルＬ
e、出力がモータ１１ａの回転数の伝達関数Ｇ1，入力が
外部ファン吸引量Ｂ、出力がモータ１１ａの回転数の伝
達関数Ｇ2は、以下の式（５），（６）のようになる。 Ｇ1（ｓ）＝ＧD1（ｓ）／ＧP（ｓ） ＝（ＫD1／ＫP）×((１＋ＴPｓ）／（１＋ＴD1ｓ))×ｅ-(LD1-LP)s ・・・（５） Ｇ2（ｓ）＝ＧD2（ｓ）／ＧP（ｓ） ＝（ＫD2／ＫP）×((１＋ＴPｓ）／（１＋ＴD2ｓ）×ｅ-(LD2-LP)s ・・・（６）
e、出力がモータ１１ａの回転数の伝達関数Ｇ1，入力が
外部ファン吸引量Ｂ、出力がモータ１１ａの回転数の伝
達関数Ｇ2は、以下の式（５），（６）のようになる。 Ｇ1（ｓ）＝ＧD1（ｓ）／ＧP（ｓ） ＝（ＫD1／ＫP）×((１＋ＴPｓ）／（１＋ＴD1ｓ))×ｅ-(LD1-LP)s ・・・（５） Ｇ2（ｓ）＝ＧD2（ｓ）／ＧP（ｓ） ＝（ＫD2／ＫP）×((１＋ＴPｓ）／（１＋ＴD2ｓ）×ｅ-(LD2-LP)s ・・・（６）
【００２６】式（５）を用いると、設定分級レベルＬe
に対する、モータ１１ａの回転数を算出することができ
る。従って、ＰＩＤ調節計１７は、式（１）で算出され
たモータ１１ａの回転数の変更量Δｕに定常回転数ｕ0
を足した回転数から、式（５）で算出されたモータ１１
ａの回転数を減じた回転数でモータ１１ａの回転数を制
御することにより、外乱である設定分級レベルＬeを考
慮した制御をすることができる。
に対する、モータ１１ａの回転数を算出することができ
る。従って、ＰＩＤ調節計１７は、式（１）で算出され
たモータ１１ａの回転数の変更量Δｕに定常回転数ｕ0
を足した回転数から、式（５）で算出されたモータ１１
ａの回転数を減じた回転数でモータ１１ａの回転数を制
御することにより、外乱である設定分級レベルＬeを考
慮した制御をすることができる。
【００２７】また、式（６）を用いると、外部ファン吸
引量Ｂに対する、モータ１１ａの回転数を算出すること
ができる。従って、ＰＩＤ調節計１７は、式（１）で算
出されたモータ１１ａの回転数の変更量Δｕに定常回転
数ｕ0を足した回転数から、式（６）で算出されたモー
タ１１ａの回転数を減じた回転数でモータ１１ａの回転
数を制御することにより、外乱である外部ファン吸引量
Ｂを考慮した制御をすることができる。
引量Ｂに対する、モータ１１ａの回転数を算出すること
ができる。従って、ＰＩＤ調節計１７は、式（１）で算
出されたモータ１１ａの回転数の変更量Δｕに定常回転
数ｕ0を足した回転数から、式（６）で算出されたモー
タ１１ａの回転数を減じた回転数でモータ１１ａの回転
数を制御することにより、外乱である外部ファン吸引量
Ｂを考慮した制御をすることができる。
【００２８】また、設定分級レベルＬe，外部ファン吸
引量Ｂは、どちらか一方を考慮しても良いし、両方とも
考慮しても良い。なお、設定分級レベルＬeと外部ファ
ン吸引量Ｂの両方を変える場合、一方を変えた影響が、
他方にも生じることも考えられる。そこで、設定分級レ
ベルＬeと外部ファン吸引量Ｂの両方を変える場合、設
定分級レベルＬeを変えた数分後に外部ファン吸引量Ｂ
を変えるか、もしくは、外部ファン吸引量Ｂを変えた数
分後に設定分級レベルＬeを変えることが望ましい。
引量Ｂは、どちらか一方を考慮しても良いし、両方とも
考慮しても良い。なお、設定分級レベルＬeと外部ファ
ン吸引量Ｂの両方を変える場合、一方を変えた影響が、
他方にも生じることも考えられる。そこで、設定分級レ
ベルＬeと外部ファン吸引量Ｂの両方を変える場合、設
定分級レベルＬeを変えた数分後に外部ファン吸引量Ｂ
を変えるか、もしくは、外部ファン吸引量Ｂを変えた数
分後に設定分級レベルＬeを変えることが望ましい。
【００２９】なお、ＬＤ1＝ＬＰ、ＬＤ2＝ＬＰとする
と、Ｇ1，Ｇ2は、以下のようになる。 但し、α１＝ＴP／ＴD1，ＴP＞ＴD1、α２＝ＴP／
ＴD2，ＴP＞ＴD2である。 Ｇ1（ｓ）＝ＫD1／ＫP｛α１＋（１−α１）／（１＋ＴD1ｓ）｝・・・（７） Ｇ2（ｓ）＝ＫD2／ＫP｛α２＋（１−α２）／（１＋ＴD2ｓ）｝・・・（８）
と、Ｇ1，Ｇ2は、以下のようになる。 但し、α１＝ＴP／ＴD1，ＴP＞ＴD1、α２＝ＴP／
ＴD2，ＴP＞ＴD2である。 Ｇ1（ｓ）＝ＫD1／ＫP｛α１＋（１−α１）／（１＋ＴD1ｓ）｝・・・（７） Ｇ2（ｓ）＝ＫD2／ＫP｛α２＋（１−α２）／（１＋ＴD2ｓ）｝・・・（８）
【００３０】ここで、分級機１４が、例えば、図３に示
すようなものであり、分級のレベルが内部の回転羽根の
回転数により設定される場合、式（３）における入力を
分級機１４の内部に設けられた回転羽根の回転数として
も良い。この場合、式（５）及び（７）の入力も分級機
１４の内部に設けられた回転羽根の回転数となる。
すようなものであり、分級のレベルが内部の回転羽根の
回転数により設定される場合、式（３）における入力を
分級機１４の内部に設けられた回転羽根の回転数として
も良い。この場合、式（５）及び（７）の入力も分級機
１４の内部に設けられた回転羽根の回転数となる。
【００３１】また、外部ファン１６が、内部に設けられ
た電動開閉弁の開度により吸引量を変更できるものであ
る場合、式（４）における入力を外部ファン１６の内部
に設けられた電動開閉弁の開度としても良い。この場
合、式（６）及び（８）の入力も外部ファン１６の内部
に設けられた電動開閉弁の開度となる。また、本実施形
態では、モータ１３ａの電力負荷から搬送機１３によっ
て搬送されている粉砕物の量を算出しているが、他の方
法で粉砕物の量を検出しても良い。例えば、搬送機１３
の代わりに計量コンベヤを設け、粉砕機１２が排出した
粉砕物の重量を直接量って粉砕物の量を求めても良い。
た電動開閉弁の開度により吸引量を変更できるものであ
る場合、式（４）における入力を外部ファン１６の内部
に設けられた電動開閉弁の開度としても良い。この場
合、式（６）及び（８）の入力も外部ファン１６の内部
に設けられた電動開閉弁の開度となる。また、本実施形
態では、モータ１３ａの電力負荷から搬送機１３によっ
て搬送されている粉砕物の量を算出しているが、他の方
法で粉砕物の量を検出しても良い。例えば、搬送機１３
の代わりに計量コンベヤを設け、粉砕機１２が排出した
粉砕物の重量を直接量って粉砕物の量を求めても良い。
【００３２】さらに、本実施形態では、ＰＩＤ調節計１
７は、モータ１１ａの回転数を制御対象とし、粉砕機１
２に供給される原料の量を制御しているが、他の制御対
象により原料の量を制御しても良い。例えば、モータ１
１ａに供給する電力を制御対象とすることによって、粉
砕機２に供給される原料の量を制御しても良い。なお、
その場合、式（２）で算出する量，式（２）における入
力，式（５）〜（８）における出力が変わるが、それら
の式は、本実施形態と同様の形式になることはいうまで
もない。
７は、モータ１１ａの回転数を制御対象とし、粉砕機１
２に供給される原料の量を制御しているが、他の制御対
象により原料の量を制御しても良い。例えば、モータ１
１ａに供給する電力を制御対象とすることによって、粉
砕機２に供給される原料の量を制御しても良い。なお、
その場合、式（２）で算出する量，式（２）における入
力，式（５）〜（８）における出力が変わるが、それら
の式は、本実施形態と同様の形式になることはいうまで
もない。
【００３３】次に、実施例を示す。 ［実施例１］ 能力１３５０ｋｗのボールミル（粉砕機）、バケットエ
レベータ（搬送機）、能力１５０トン／ｈの機械型遠心
式風力分級機（以下、セパレータ），風量調整用ダンパ
ーが設けられた外部ファンを有する閉回路粉砕系を用い
てセメントを製造した。定常状態から外乱としてセパレ
ータの内部に設けられた回転羽根の回転数（以下、セパ
レータ回転数）を１ｒｐｍ変更した。なお、式（７），
（８）を用いた結果、セパレータがボールミルに供給す
る原料の量は、セパレータ回転数１ｒｐｍ当たり約０．
１９トン／ｈ、風量調整用ダンパー開度１％当たり約
０．４０トン／ｈ増加することもわかった。
レベータ（搬送機）、能力１５０トン／ｈの機械型遠心
式風力分級機（以下、セパレータ），風量調整用ダンパ
ーが設けられた外部ファンを有する閉回路粉砕系を用い
てセメントを製造した。定常状態から外乱としてセパレ
ータの内部に設けられた回転羽根の回転数（以下、セパ
レータ回転数）を１ｒｐｍ変更した。なお、式（７），
（８）を用いた結果、セパレータがボールミルに供給す
る原料の量は、セパレータ回転数１ｒｐｍ当たり約０．
１９トン／ｈ、風量調整用ダンパー開度１％当たり約
０．４０トン／ｈ増加することもわかった。
【００３４】図４は、バケットエレベータの電力負荷を
示したものである。この図において実線は、セパレータ
回転数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮した運転で
あり、破線は、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパ
ーの開度を考慮しない運転である。図５は、ボールミル
に供給される原料の量を示ものである。この図におい
て、実線は、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパー
の開度を考慮した運転であり、破線は、セパレータ回転
数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮しない運転であ
る。
示したものである。この図において実線は、セパレータ
回転数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮した運転で
あり、破線は、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパ
ーの開度を考慮しない運転である。図５は、ボールミル
に供給される原料の量を示ものである。この図におい
て、実線は、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパー
の開度を考慮した運転であり、破線は、セパレータ回転
数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮しない運転であ
る。
【００３５】図４，５より、セパレータ回転数及び風量
調整用ダンパーの開度を考慮しない場合に比べ、セパレ
ータ回転数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮した場
合は、ミル出口粉砕物量が非常に安定していることが解
かる。 従って、実施例１では安定して高いミルの能力を引き
出すことができたことが解かる。
調整用ダンパーの開度を考慮しない場合に比べ、セパレ
ータ回転数及び風量調整用ダンパーの開度を考慮した場
合は、ミル出口粉砕物量が非常に安定していることが解
かる。 従って、実施例１では安定して高いミルの能力を引き
出すことができたことが解かる。
【００３６】［実施例２］ 能力５５００ｋｗのボールミル（粉砕機），バケットエ
レベータ（搬送機），能力５１０トン／ｈの機械型遠心
式風力分級機（以下、セパレータ），風量調整用ダンパ
ーが設けられた外部ファンを有する閉回路粉砕系を用い
てセメントを製造した。その際、原料の供給を開始して
からバケットエレベータを駆動するモータの電力負荷が
安定するまでの時間及びプレーン比表面積の測定による
製品の粉末度が安定するまでの時間を測定した。
レベータ（搬送機），能力５１０トン／ｈの機械型遠心
式風力分級機（以下、セパレータ），風量調整用ダンパ
ーが設けられた外部ファンを有する閉回路粉砕系を用い
てセメントを製造した。その際、原料の供給を開始して
からバケットエレベータを駆動するモータの電力負荷が
安定するまでの時間及びプレーン比表面積の測定による
製品の粉末度が安定するまでの時間を測定した。
【００３７】図６は、その結果を示したものである。な
お、Ａは、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパーの
開度を考慮した運転であり、Ｂは、セパレータ回転数及
び風量調整用ダンパーの開度を考慮しない運転である。
図６より、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパーの
開度を考慮しない場合に比べ、セパレータ回転数及び風
量調整用ダンパーの開度を考慮した場合は、原料の供給
開始から運転が安定するまでの時間が短く、ロスが少な
いことが解かる。
お、Ａは、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパーの
開度を考慮した運転であり、Ｂは、セパレータ回転数及
び風量調整用ダンパーの開度を考慮しない運転である。
図６より、セパレータ回転数及び風量調整用ダンパーの
開度を考慮しない場合に比べ、セパレータ回転数及び風
量調整用ダンパーの開度を考慮した場合は、原料の供給
開始から運転が安定するまでの時間が短く、ロスが少な
いことが解かる。
【００３８】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態の
みならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変
更等も勿論含まれる。
て詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態の
みならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計，変
更等も勿論含まれる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粉体製造装置において、原料供給機と、供給された原料
を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機によって粉砕された原
料が供給されると、内部に設けられた回転羽根の回転数
を設定することにより、分級のレベルが設定され、設定
されたレベルで粗粉と細粉とに分級して、粗粉を前記粉
砕機に供給する機械型遠心式風力分級機と、前記機械型
遠心式風力分級機によって分級された細粉を吸引すると
ともに、吸引量に応じて前記設定されたレベルを変更さ
せるファンと、前記回転羽根の回転数または前記ファン
の吸引量を考慮して前記粉砕機に供給する原料を制御す
る制御装置とを設けた。これにより、原料の被粉砕性に
影響されないことによる操業、品質が安定する効果、品
種切り替え時の変動が減少したことによる品質の変動、
オペレータの操作量が減少する効果、立ち上げから定常
までの時間が短縮されることによる能力ロスが削減され
る効果が得られる。
粉体製造装置において、原料供給機と、供給された原料
を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機によって粉砕された原
料が供給されると、内部に設けられた回転羽根の回転数
を設定することにより、分級のレベルが設定され、設定
されたレベルで粗粉と細粉とに分級して、粗粉を前記粉
砕機に供給する機械型遠心式風力分級機と、前記機械型
遠心式風力分級機によって分級された細粉を吸引すると
ともに、吸引量に応じて前記設定されたレベルを変更さ
せるファンと、前記回転羽根の回転数または前記ファン
の吸引量を考慮して前記粉砕機に供給する原料を制御す
る制御装置とを設けた。これにより、原料の被粉砕性に
影響されないことによる操業、品質が安定する効果、品
種切り替え時の変動が減少したことによる品質の変動、
オペレータの操作量が減少する効果、立ち上げから定常
までの時間が短縮されることによる能力ロスが削減され
る効果が得られる。
【図１】 本発明の一実施形態による粉体製造装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】 従来の粉体製造装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図３】 機械型遠心式風力分級機の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】 実施例１の結果を示すグラフである。
【図５】 実施例１の結果を示すグラフである。
【図６】 実施例２の結果を示す表である。
１１ 原料供給機 １１ａ モータ １２ 粉砕機 １３ 搬送機 １３ａ モータ １４ 分級機 １５ バッグフィルタ １６ 外部ファン １７ ＰＩＤ調節計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−285386（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−293147（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−76847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241940（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−72145（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B02C 1/00 - 7/18 B02C 15/00 - 17/24
Claims (5)
- 【請求項１】 原料供給機と、 供給された原料を粉砕する粉砕機と、 前記粉砕機によって粉砕された原料が供給されると、内
部に設けられた回転羽根の回転数を設定することによ
り、分級のレベルが設定され、設定されたレベルで粗粉
と細粉とに分級して、粗粉を前記粉砕機に供給する機械
型遠心式風力分級機と、 前記機械型遠心式風力分級機 によって分級された細粉を
吸引するとともに、吸引量に応じて前記設定されたレベ
ルを変更させるファンと、前記回転羽根の回転数 または前記ファンの吸引量に応じ
て前記粉砕機に供給する原料を制御する制御装置と、 を有することを特徴とする粉体製造装置。 - 【請求項２】 前記制御装置は、前記粉砕機の粉砕した
原料の量を検出する粉砕量検出手段をさらに有し、 前記制御装置が、前記粉砕量検出手段によって得られた
粉砕された原料の量も利用して、前記回転羽根の回転数
または前記ファンの吸引量による影響を算出し、前記粉
砕機に供給する原料を制御するものである ことを特徴とする請求項１に記載の粉体製造装置。 - 【請求項３】 前記粉砕機は、ボールミルであることを
特徴とする請求項１または２に記載の粉体製造装置。 - 【請求項４】 前記ファンは、内部に設けられた開閉弁
の開度に応じて、吸引量を変化させるものであることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の粉体製
造装置。 - 【請求項５】 粉砕機により粉砕された原料を、機械型
遠心式風力分級機により粗粉と細粉とに分級し、分級さ
れた粗粉は、新たな原料と共に再度前記粉砕機において
粉砕され、分級された細粉は、外部のファンに吸引され
て排出される粉体製造方法において、前記機械型遠心式風力分級機の回転羽根の回転数 または
前記ファンの吸引量に応じて原料の供給量を変更するこ
とを特徴とする粉体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002933A JP3164804B1 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 粉体製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000002933A JP3164804B1 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 粉体製造装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3164804B1 true JP3164804B1 (ja) | 2001-05-14 |
| JP2001190975A JP2001190975A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18531969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000002933A Expired - Fee Related JP3164804B1 (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | 粉体製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3164804B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100389882C (zh) * | 2005-11-23 | 2008-05-28 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种电解质破碎系统及破碎方法 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000002933A patent/JP3164804B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001190975A (ja) | 2001-07-17 |
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|---|---|---|---|
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