JP3708813B2 - 粉粒体の分級器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉粒体を所定の粒度において分級する分級器に関し、特に水分が多いなどの理由で互いに粘着性があり付着し易い粉粒体を所定の粒度に分級するのに好適な粉粒体の分級器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、粉粒体を分級するには、鉄板あるいはゴム板等に開口を多数設けた篩あるいは線材を組んだ網を使用した篩が用いられる。粉粒体を篩へ供給し、振動などを与えることによって、開口径よりも粒径の小さい粉粒は篩下へ落ちるため、篩上に残る大粒径の粉粒と分離することができる。
【０００３】
しかし、篩分けの対象となる粉粒体が水分を含んだ湿ったものである場合や、粘着性のある粉粒体である場合などには、篩の開口部分に粉粒体が付着して目詰まりを生じ、所定の分級性能を発揮できない場合が多い。すなわち、分級除去したい径よりも小さい径の粉が篩上に混入してしまい、粗粒の使用に際して不都合を生じたり、あるいは必要な量の細粒粉を得るために多大な量の粉粒体を処理しなければならないといった事態に陥ってしまう。特に、鉱工業原料や土木原料などのような土砂、鉱石の類を篩で分級する場合、前記した目詰まりのために安定した分級作業を継続することが難しく、頻繁に篩交換や目詰まり解除作業を行う必要があった。
【０００４】
こうした篩を使った分級法によっては回避できない開口部の目詰まりの問題に対して、特開昭６１−５４２６２号公報では篩分け原料の安息角以上に傾斜したコンベアを使用しコンベアベルトの表面に分級粒度に相当する開口を有する連続区画を設け、これを用いて細粒と粗粒の分級を行う技術を開示している。
【０００５】
この技術では、コンベアベルト上へ供給された粉粒体のうち、細粒はベルト表面の開口部に入ることによってベルト表面の斜面を滑り落ちることなくベルトの移動方向へ排出され、また開口部に入らない粗粒はベルトの移動方向とは反対方向へ転がり落ちるという現象が生じ、これにより篩分け原料の分級を行うものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開昭６１−５４２６２号公報の技術ではコンベア面全体が安息角以上であるために、細粒はコンベア表面の開口部に入らないと粗粒側に転がり落ちてしまう。このため、篩分け原料中に細粒が多い場合、コンベアの長さを長くするかあるいはコンベアの速度を早くしないと篩分けの単位時間当たりの処理能力が低下してしまう。また、粗粒と細粒の比率が変化して細粒の量が増加した場合などには、粗粒と細粒の混合が起りやすく、分級能率が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明は前記したような篩分けにおける、特に粘着性のある篩分け原料を篩分けするに当たって問題となる、分級能率の低下を回避することができる分級器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するために開発されたもので、その技術手段は、ベルト表面に凹凸を設けた傾斜上昇ベルトコンベアを形成し、原料供給ホッパを該ベルトコンベアの傾斜面上方に配設し、傾斜角を部分的に変更する傾斜角変更装置を備えたことを特徴とする粉粒体の分級器である。ベルト表面に設ける凹凸は、ベルトの横断方向の多数の凹凸条又はベルトの長手方向の連続又は断続する多数の凹凸条でもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施例の側面図、図２は分級原理を示す説明図、図３は図２の部分拡大図である。
【００１０】
本発明の分級器１は、急傾斜部１２と緩傾斜部１３とを備えたベルトコンベヤ１１から構成されている。図２は分級原理を示すもので篩分け原料３１の安息角より僅か大きな傾斜に設置されたベルト４１上に篩分け原料３１をホッパ２１から供給する。ベルトコンベヤ１１のベルト４１の表面にはベルト横断方向に多数の凹凸条４３を形成した例を図３に示した。図３に示すように、この凹凸条４３内に細粒３３は捕獲されてベルト４１と共に矢印４２方向に搬送され、粗粒３２はベルト４１上を転動して矢印４４方向に排出される。このようにして篩分け原料３１は粗粒３２と細粒３３に分級される。
【００１１】
図１に示す実施例ではベルトコンベヤ１１はヘッドプーリ１５、テールプーリ１６を備えた傾斜コンベアでスナブプーリ１７，１８で傾斜部と水平部１４が連接されている。ベルトは進行方向（矢印４５で示す）に向かって上昇するように傾斜している。傾斜部にホッパ２１から篩分け原料３１が供給される。細粒３３は急傾斜部１２でベルトの凹凸条の溝内に把えられ、水平部１４まで搬送されホッパ２３中に落下する。粗粒３２はベルト上を転落して粗粒ホッパ２２に受入れられる。傾斜部は、上側に急傾斜部１２を備え、下部に緩傾斜部１３を備え、この傾斜角の調整は、例えば押えロール１９の位置又はテールプーリ１６の位置を上下に動かすことによって行う。傾斜角とは水平面とベルトの搬送面とのなす角度を言う。急傾斜部１２は篩分け原料の安息角より僅か大きい傾斜角に、緩傾斜部１３は篩分け原料の安息角より僅か小さい傾斜角に調整する。その具体的な調整量は、篩分け原料の特性に応じて、分級目的に応じた分級精度が最良となるように定めるとよい。押えロール１９やテールプーリ１６には、図示していないが、その両端（図１の手前側及び奥側）に押えロール１９やテールプーリ１６の位置を変更する機構を備え、傾斜角変更装置を形成している。あるいは、押えロール１９の代わりに、ベルト両端側を車輪あるいはスカートで押えることで傾斜角の変更を行うこともできる。
【００１２】
急傾斜部１２の傾斜角は、例えば篩分け原料の安息角よりも１度以上大きい角度とする。篩分け原料３１はベルトコンベア１１の進行方向に対して反対方向へ転がり落ちる。ベルトには、上述のように、分級すべき粒径の篩分け原料が傾斜面上で保持される程度の大きさを持つ横断凹凸条４３が形成されている。細粒３３はこの凹凸条４３により斜面の転落を阻害されてコンベア進行方向へ送られ、コンベアヘッド部から排出される。この急傾斜部１２の傾斜角はあまり大きいと粗粒と一緒に転落する細粒の勢いが強くなり過ぎ、凹凸条の溝部等に留まるのが阻害されるため、最大でも安息角＋１０度以下程度とするのが望ましい。
【００１３】
緩傾斜部１３は篩分け原料の安息角程度の傾斜角に保持する。急傾斜部１２から転がり落ちてくる篩分け原料は緩傾斜部１３で転落の勢いが若干抑えられるため、この傾斜角変更部に滞留する傾向があり、分級粒径以下の原料が粗粒に混じってコンベア下へ排出されることを防止することができる。このとき緩傾斜部の傾斜角が安息角未満であっても、分級粒径よりも２〜３ｍｍ程度以上大きい粒径の粗粒は転落の勢いが大きいため、コンベア下へ排出される。また分級粒径に近い粗粒は前記滞留部の傾斜が安息角以上となるため、コンベア下へ排出される。但し緩傾斜部の傾斜角が小さすぎると粗粒であっても斜面を転落する勢いが減殺されるためコンベア下への排出が困難となる場合があるので、緩傾斜部の傾斜は少なくとも安息角−５度以上の角度とすることが望ましい。
【００１４】
ベルトは少なくとも一ヵ所に前記の傾斜角変更部を設ければ、篩分け原料の分級が可能である。ベルトコンベアのヘッド側に長大な水平部を設けて細粒の排出部を遠方へ設置することも可能である。ただテール部側では前記緩傾斜部よりも緩い傾斜の部分を設けると粗粒の排出が阻害されるので粗粒の排出部を遠方に設けることはできない。
【００１５】
ベルト表面に設置する凹凸は篩分け原料中の分級粒径以下の粒子が凹部内部に入るような形状であればよく、凹凸の形状としては前記した横断凹凸条とするのが簡便であるが、ベルト表面から見て凹凸条が真直でなく波形となるような形状でもよく、あるいは格子状の凸部を形成して格子内部に細粒を保持するようにしたり、ベルト表面上に多数の突起を設け、隣合う突起間の距離を分級粒径相当にしておいてもよい。いずれにしてもベルト上に細粒が保持されて傾斜上を転落することを抑制できればよい。
【００１６】
また、ベルト表面の凹凸の形状をベルトの進行方向に沿った縦溝とすることもできる。図４に縦溝５２を設けた縦溝ベルト５１における篩分け原料の分級状況を模式的に示す。縦溝５２内に入り込んだ細粒３３は溝内で溝の底面と側面の双方の摩擦を受けるために粗粒３２と分離してベルトに同伴され、矢印５５方向にベルト上方へ搬送され排出される。粗粒３２は溝５２に入り込まず凸条５３上に一部又は全部が載る状態となるので細粒３３と分離され、ベルト下方へ転動する。このベルト５１では、図３に示す横断凹凸条のベルト４１と比べると堰となるものがないため、ベルト５１の下方へ転がって粗粒側へ排出される細粒の量が多くなるという欠点はあるものの、粗粒３２側への細粒３３の混入がある程度許容される場合には、縦溝ベルト５１での分級が好適である。
【００１７】
縦溝ベルト５１の利点は、横断凹凸条ベルト４１に対して処理量を増加することが可能である点にある。横断凹凸条のベルト４１の場合、粗粒３２はベルト上を転がるときに横断凸条４３に当って跳ね上がりながら流れるという挙動を示す。そこで粗粒３２が横断凸条との衝突により流れと逆方向に力を受けるため、落下速度が減速されてベルト上に滞留してしまうという現象が生じ易いが、この点縦溝ベルト５１の場合、ベルトと粗粒との表面摩擦による落下速度の減速はあるものの、横断凸条との衝突による減速とは比べものにならない程度の摩擦力であるため、粗粒３２の落下が滑らかに行われ、ベルト側方への落鉱も少なく、粗粒の落下が速やかに行われるので、全体の処理能力を上げることができる。
【００１８】
縦溝ベルト５１の凹凸形状は図４に示したベルト進行方向への直線状の凹凸条の他に、ベルト表面から見て波形となった形状であってもよい。
【００１９】
ベルトとしてはゴム、スチールなど通常のベルトコンベアに使用される材質のものを使用できる。ベルト戻り部にベルト表面に付着した篩分け原料を除去するための種々の手段を設けることができる。この除去装置としてはエアー等の流体の吹付装置、機械的清掃装置、あるいはベルトを振動する振動クリーナー等の手段を使用することができる。
【００２０】
【実施例】
以下、粒度構成が、４０ｍｍから０ｍｍまでの石灰石を、５ｍｍで分級する場合を例にとって説明する。図１に示すような幅１，２００ｍｍ、長さ４，０００ｍｍの中折れベルトコンベア状構造物からなる分級器を用いた。この分級器は上部傾斜を３５〜３９度に、下部傾斜を３２〜３７度に調整可能なように設置した。また上部には水平に長さ１，０００ｍｍの細粒回収部（水平部１４）を設けた。ベルトは横方向に５ｍｍの幅と深さをもつ凹溝が設けられたものを使用した。ベルトの表面側が上昇方向に向かうよう回転させ、分級すべき石灰石をベルト上部の傾斜面上に供給した。５ｍｍより大きい石灰石はベルトの動きに逆らってベルト表面上を転がり落ち、５ｍｍ以下の細粒は凹溝内に捕集された。捕集された細粒の石灰石は、ベルトと共に搬送されヘッドプーリで裏側に回り細粒回収部で重力、振動クリーナ、エアークリーナヘッド等によってホッパ内に回収した。ベルトの表面を転がり落ちた粗粒は、下部の緩傾斜部分で表面に付着した粉が転落の勢いで除去された後、粗粒回収ホッパに集められた。従来、粘着性の微粉分を含む石灰石の分級は精度が悪く、目詰り防止に多大の労力を要していたが、本実施例では、メンテナンスフリーで精度のよい分級を達成することができた。
【００２１】
次に、上記実施例と同一の石灰石を同一の装置で縦溝を設けたベルトで分級した。縦溝はベルト進行方向に幅５ｍｍ×深さ５ｍｍの真直な溝を５ｍｍピッチで設けた。縦溝を設けたベルトでは上記横溝を設けたベルトに対して、分離精度はやや低くなるが１．５倍以上の処理能力が得られた。その成績を対比して示すと、表１の処理条件で表２に示す成績を得た。横溝での分級精度と縦溝での分級精度は縦溝の方が粗粒側に細粒が迷い込む量がやや多いが、実用上は問題がない程度であった。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、粘着性のある材料の目詰り等による分級不良を改善し、分級を精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の側面図である。
【図２】分級原理の説明図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】別の実施例の部分図である。
【符号の説明】
１ 分級器
１１ ベルトコンベヤ
１２ 急傾斜部
１３ 緩傾斜部
１４ 水平部
１５ ヘッドプーリ
１６ テールプーリ
１７、１８ スナブプーリ
１９ 押えロール
２１ ホッパ
３１ 篩分け原料
３２ 粗粒
３３ 細粒
４１ ベルト
４２ 矢印
４３ 凹凸条
４４、４５ 矢印
５１ ベルト
５２ 溝
５３ 凸条
５５ 矢印

Claims (1)

1. ベルト表面に凹凸を設けた傾斜上昇ベルトコンベアを形成し、原料供給ホッパを該ベルトコンベアの傾斜面上方に配設し、傾斜角を部分的に変更する傾斜角変更装置を備えたことを特徴とする粉粒体の分級器。

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