JP3820090B2 - Vertical mill - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転テーブルとローラーの隙間に被粉砕物を噛み込むことにより粉砕を行う竪型ミルに関する。
【0002】
【従来の技術】
石灰石やスラグ、セメント原料及び石炭などを粉砕する粉砕機の一種として、図1に示すような竪型ミル(粉砕機)が広く用いられている。この粉砕機10はモーター等を駆動力として円盤状のテーブル11を回転させ、その外周上面に自由に回転可能に設置された複数個のローラー12との間に被粉砕物を噛み込ませることによって粉砕を行うものであり、その処理能力は10t/h程度のものから大きいものでは400t/hに及ぶものもある。
【0003】
すなわち被粉砕物は、粉砕機上部に配設された原料シュート13より回転テーブル11中央上に供給され、遠心力により外周方向に分散し、その際、ローラー12と回転テーブル11の間に噛み込まれることによって粉砕される。
【0004】
この粉砕機10では、テーブル11の外周下方より熱風が供給される構造となっている。また、粉体の排出口側には誘引ファン(不図示)が配設されており、ミル内部は約−8kPa(Gauge)程度に維持されている。この負圧により熱風がミル外部より導入され、粉砕物を上方に吹き上げる。この際、粗い粉砕物は再度テーブル11上に落下し粉砕される。熱風により吹き上げられた粉体はローラー12の上方に配設された分級機14により更に分級されミル上部から排出される。その際、粗い粉は前述同様、回転テーブル11上に落下し、再度粉砕される。このように熱風を導入することにより、被粉砕物の乾燥・粉砕・分級を同時に行うことを可能にしている。
【0005】
ここでローラー12の構造について図2を用いて説明する。図2はローラー廻りを模式的に示した拡大断面図である。
【0006】
ローラー12は主に、固定軸であるローラー軸21に対し転がり軸受け22を介して自由に回転可能に取り付けられたローラーボス23と、その外周上に取り付けられ消耗部品であるローラタイヤ24、及び軸受け部の密閉機構により構成される。以降これら回転部をまとめてローラー12と称する。尚、この回転部であるローラー12部分を分かりやすくするために、回転部のみを図3中に斜線で示した。
【0007】
粉砕機10の内部は吹き上げられた被粉砕物によって高濃度の粉塵(ダスト)雰囲気となっており、この雰囲気中で清浄な潤滑油を用いて転がり軸受け22を潤滑させることが要求されるため、粉塵から軸受け周辺の空間を保護する必要性がある。
【0008】
このため、ローラーボス23の先端側にローラーボスカバー25なる蓋が取り付けられ、ローラーボス23の後端側にも同様にローラーボスカバー26が取り付けられて軸受け部を保護している。
【0009】
しかしながら、ローラー12の中央に回転動作しないローラー軸21が存在するため、軸受け周辺の空間(すなわち、ローラー12とローラー軸21によって囲まれた空間)にミル内の粉塵が侵入しないようにシール機構を設ける必要がある。
【0010】
また、ローラー12は粉砕動作により激しく振動しており、転がり軸受け22には多少なりともガタがあることから、ローラー12とローラー軸21は相対的に0.6mm程度の振動をしている。このため、ローラーボスカバー26と固定軸側との隙間を0にすることによりシールすることは不可能であり、柔軟性を有したシール機構が要求される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
回転テーブル11とローラー12との隙間に被粉砕物を噛み込むことにより粉砕を行う従来の竪型ミルでは、軸受け周辺の空間内へのダストの侵入を防ぐために、図4に示すような複数のシール機構が取り付けられている。なお、図4は、図2中のA部詳細図である。また、回転部であるローラー12部分を分かりやすくするために、回転部のみを図5中に斜線で示した。
【0012】
第一に、ローラーボスカバー26はシール部材27の先端との隙間Wを極力小さくするように設定されている。シール部材27とは、ローラー軸21を支持するアーム28に取り付けられ、ミルケーシング29(図2参照)とスライドする機構により、大気がミル内部にリークすることを防止する役割を果たす部位である。
【0013】
しかしながら、ローラーボスカバー26とシール部材27は相対的に振動しているため、その隙間Wを例えば1.5mm程度確保することを余儀なくされ、軸受け周辺の空間内への粗粉の侵入を防ぐことはある程度可能であるが、微粉の侵入を防ぐ機能は殆ど有していない。さらに、この隙間Wは粗粉を噛み込むことにより摩耗が進行しやすい問題点を有している。
【0014】
第二に、ローラーボスカバー26の先端にはシールリングと称される環状部材41が取り付けられ、この環状部材41とローラー軸21との間には例えば2重のセラミックパッキン42の間に羊毛フェルト43が配設されたシール機構を有する。
【0015】
しかしながら、実際はローラー軸21の全周に渡り精度良く上記シール機構を配設することができない場合もあり、さらにミル内のダストがこの部位に達するとそれを噛み込むように摩耗が進行する。また軸受け部より洩れたオイルが羊毛フェルト43の柔軟性を奪うこともあり、シール機能を長期にわたり維持することは困難であった。
【0016】
第三に、ローラーボスカバー26の軸受け側にはメカニカルシール44と呼ばれるシール機構が配設されている。これは2つの環状部材45,46をバネ等によって軸方向(図4の紙面左右方向)に押し合うことによって、環状部材45を環状部材41に押し当てて密閉を保つ機構のため、これらの環状部材が多少摩耗しても密閉が維持されるために長期に渡る密閉効果が期待できる構造となっている。
【0017】
しかしながら、上記のメカニカルシールは、実用上要求される寿命を満たさない例も少なくない。例えばセメント製造における原料粉砕工程で用いられる竪型ミルにおいて、メカニカルシールの平均寿命は約7ヶ月であり、連続かつ長期に渡り製造を行うセメント製造においては休転毎にこれらの部位を分解して整備・交換を行う必要性がある。同時にこれは上流側に配設されたシール機構(すなわち、上記第一及び第二のシール機構)が機能していないことを意味する。
【0018】
さらに回転部(ローラー側)と固定部(ローラー軸側)が相対的に振動しているため、メカニカルシール摺動面は良好な接触状態が保たれず、振動が無い状態で摺動するメカニカルシールに比べ摩耗が激しいという問題点がある。これは摩耗したメカニカルシールの金属粉が軸受け部の潤滑油に混入するという問題点を誘発する。
【0019】
本発明の目的は、竪型ミル、特にローラーミルにおける軸受け周辺の空間内へのダストの侵入をより確実に防ぎ、より長期にわたる連続運転が可能な竪型ミルを提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく成された本発明の構成は以下のとおりである。
【0021】
すなわち本発明は、回転テーブルと固定軸により支持されたローラーとの隙間に被粉砕物を噛み込むことにより粉砕を行う竪型ミルにおいて、固定軸側にローラーと所定の隙間を有してシール部材が取り付けられており、該シール部材は、エア吸入口として数個ないしそれ以上の穴が設けられ、同穴を塞ぐことによってエアリーク量を調整可能な部材を具備し、ミル内圧力と大気圧との差圧により前記エア吸入口を介して前記隙間からミル内空間側に空気を流すシール機構を形成していることを特徴としているものである。
【0022】
本発明の竪型ミルは、さらなる特徴として、「前記シール機構は、ローラー側に取り付けられた環状部材と固定軸側に取り付けられた環状部材によって形成された迷路状の気道を介してミル内空間側に空気を流す機構であること」、を含む。
【0023】
本発明の竪型ミルによれば、ミル内の粉塵が軸受け部側へ侵入する方向とは逆方向に空気を流すことにより、軸受け部側へのダスト混入を効果的に防止することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の竪型ミルは、回転テーブルとローラーとの隙間に被粉砕物を噛み込むことにより粉砕を行う通称ローラーミルと呼ばれるものであり、シール機構以外の基本的な構成は例えば図1及び図2に示したような竪型ミルと同様の構成とすることができる。
【0025】
本発明の最大の特徴は、回転部であるローラー部と固定部であるローラー軸部との間に形成される所定の隙間を介してミル内圧力と大気圧との差圧によりミル内空間側に空気を流すシール機構を設けた点にある。
【0026】
以下、本発明の実施形態例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、第3乃至第8の実施形態例では、参考までに加圧空気をミル内空間側に流すシール機構の説明も併記してある。
【0027】
(第1の参考例)
図6は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図6では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0028】
本例のシール機構は、固定軸(ローラー軸21)側に取り付けられたシール部材27の所定の位置に大気吸引口61を形成している点が前述の図4の構成と異なっている。
【0029】
このシール部材27は、アーム28を介してローラー軸21に固定される一方で、ローラーボスカバー26と隙間Wを有して配設されているものである。
【0030】
前述のように、ローラーボスカバー26とシール部材27は相対的に振動しているため、前記隙間Wを1.5mm程度確保することを余儀なくされる。また、ミル内空間は被粉砕物によって高濃度の粉塵(ダスト)雰囲気となっているため、隙間Wを介してローラー12とローラー軸21によって囲まれた空間(軸受け部の周辺空間)へ微粉が侵入しやすい環境にある。
【0031】
一方、ミル内空間は−8kPa(Gauge)程度の負圧に維持されているため、本例のようにシール部材27に大気吸引口61を設けることにより、前記隙間Wからこれらの差圧によりミル内空間側に空気が流れることになる。つまり、大気吸引口61から供給される空気は、ダストの侵入経路とは逆方向に隙間Wよりミル内に供給されるため、ダストが軸受け部側に侵入することを防ぐことができる。
【0032】
大気吸引口61の開口面積は特に限定されないが、大気吸引口61の開口面積及びその数は事実上ミル内部へのエアリーク量を決定するものであり、必要以上に大きく設定するとリーク量が増大し、ミルの熱ロス及び誘引ファンの動力増大につながる。
【0033】
このように本例においては、ミル内圧力と大気圧との差圧によりミル内空間側に空気を流す、すなわち空気をダストの侵入方向と逆方向に流すことによって軸受け部側へのダスト混入を防止でき、ダスト混入に起因する設備トラブル、及び定期的な分解整備を解消し、長期に渡るミルの運転を可能にすることができる。
【0034】
(第1の実施例)
図7は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図7では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0035】
本例のシール機構は、ダスト混入防止板71を設けている点が第1の実施形態例と異なっている。
【0036】
ダスト混入防止板71はシール部材27に取り付けられる。このダスト混入防止板71上にエア吸込口72があけられ、大気が必要以上にミル内にリークすることを防止する。
【0037】
また、本発明のような竪型ミルでは、長期間の運転によってシール部材27にミル内部の粉塵により摩耗穴73(図7参照)を生じる場合があり、そこから粉体がシール部へ流れ込む現象も確認されている。このため、前記の第1の実施形態例では、摩耗穴73が生じた場合にダストが軸受け部側に侵入してしまう危険性がある。しかしながら、本例のようなダスト混入防止板71を設けることにより、ダストが漏洩したときにこれが軸受け部側に侵入することを防止する働きをすることもできる。
【0038】
本例においても第1の実施形態例と同様、隙間Wから大気圧とミル内圧力との差圧によりミル内空間側に空気が流れることになる。
【0039】
エア吸込口72の開口面積は特に限定されないが、前記大気吸引口61と同様にエア吸込口72の開口面積及びその数は事実上ミル内部へのエアリーク量を決定するものである。したがって、前記大気吸引口61と同様に開口面積及び数を適切に設定するべきである。また、ダストの侵入状態を観察しながらエア吸込口72を増やしていくことも可能である。
【0040】
実際の形態では、エア吸込口72はダスト混入防止板71に数個ないしそれ以上の穴を設け、それにネジを切っておき、不要と判断される分、穴を塞いで設定すると速やかに適正化が図れて好ましい。
【0041】
具体的な実施例として宇部興産製竪型ミルのLM41型において、大気吸引口61を配設すると共に、エア吸込口72として直径10mm程度の穴を複数個配設することにより、通常運転におけるミル内部からのダストの侵入を効果的に防止可能であった。
【0042】
このように本例においては、ミル内圧力と大気圧との差圧によりミル内空間側に空気を流すと共にダスト混入防止板71を設けたことにより、軸受け部側へのダスト混入をより効果的に防止することができ、ダスト混入に起因する設備トラブル、及び定期的な分解整備を解消し、長期に渡るミルの運転を可能にすることができる。また、極めて簡易な構成でミル内へのエアリーク量を容易に設定可能であり、リークエアによる操業上のロスを最小限にすることも可能である。
【0043】
(第2の参考例)
図8は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図8では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0044】
本例のシール機構は、ローラー軸21内部にエアパージ配管81を配設し、このエアパージ配管81からエアパージ穴82を介して大気もしくは3kPa(Gauge)程度の加圧空気を供給できるようにしている点が前述の図4の構成と異なっている。
【0045】
エアパージ配管81の太さ及び長さに関しては必要風量が供給されるサイズであればいかなる形状でも良く、材質に関しても特に制限はない。例えば容易に入手可能な水道管及びガス管等を用いることができる。また、竪型ミルにはこれに相当する配管が既に付設されている場合があり、この場合、これを転用することが可能である。
【0046】
エアパージ穴82の大きさは必要風量が供給されるサイズであればいかなる大きさでも良く、その数も問われない。しかしながら、実際の形態では加工等を考慮するとその数は通常数個以内に限定される場合が多い。
【0047】
本例のエアパージ穴82の出口周辺には円周に沿って十分な空間が形成されているため、エアパージ穴82から供給されたパージエアは円周方向に速やかに行き渡り、隙間Wの各部位において吹きムラを生じることがなく、また、ミル内部側に速やかに少ない抵抗でエアーを供給し、逆に軸受け部側にエアーが逆流することを防ぐことができる。
【0048】
本例においては、エアパージ配管81より供給されたパージエアはパージエア穴82を介してシール部材27とローラーボスカバー26との隙間Wよりミル内に供給される。これによりダストの進入経路と逆方向にエアが供給されるため、ダストが軸受け部側に侵入することを効果的に防ぐことができる。
【0049】
(第2の実施例)
図9は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図9では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0050】
本例のシール機構は、エアパージ量制御板91を設けている点が第3の実施形態例と異なっている。
【0051】
エアパージ量制御板91はシール部材27に取り付けられる。このエアパージ量制御板91上にパージエア排出口92とエア吸込口93があけられ、パージエアが必要以上にミル内にリークすることを防止する。
【0052】
本例においても第3の実施形態例と同様、隙間Wよりミル内にパージエアを供給することができる。すなわち、エアパージ配管81より供給されたパージエアは、パージエア穴82,パージエア排出口92及びエア吸込口93を介して隙間Wよりミル内に供給される。
【0053】
パージエア排出口92は、エアパージ量制御板91上に複数個あけられ、パージエアの排出口として機能する。このため、その開口面積及び数量に関してはパージエアが無理なく排出される程度に確保されていれば良いが、万一ダストが漏洩した場合、これが軸受け部へ流入することを極力避ける意味から、その総面積は適切に設定されるべきである。また、パージエア排出口92にネジを切っておき、その数を多めに設定し、適宜栓をする形式をとると、エア流量の適正化が速やかに図れて好ましい。
【0054】
エア吸込口93は、前記パージエア排出口92と同様、その開口面積及びその数は事実上ミル内部へのエア流量を決定するものである。したがって、パージエア排出口92と同様に開口面積及び数を適切に設定するべきである。また、ダストの侵入状態を観察しながらエア吸込口93を増やしていくことも可能である。
【0055】
実際の形態では、エア吸込口93は前記エア吸込口72と同様、エアパージ量制御板91に数個ないしそれ以上の穴を設け、それにネジを切っておき、不要と判断される分、穴を塞いで設定すると速やかに適正化が図れて好ましい。
【0056】
具体的な実施例として宇部興産製竪型ミルのLM41型において、パージエア排出口92として3/4インチの穴を4個配設し、エア吸込口93として直径12mmの穴を24個配設することにより、通常運転におけるミル内部からのダストの侵入を効果的に防止できた。
【0057】
(第3の参考例)
図10は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図10では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0058】
本例のシール機構は、回転部であるローラー12側に取り付けられた環状部材101と、固定部であるローラー軸21側に取り付けられた環状部材102とによって迷路状の気道を形成し、エアパージ配管81からこの迷路状の気道を介して3kPa(Gauge)程度の加圧空気もしくは大気を供給できるようにしている点が第3の実施形態例と異なっている。なお、エアパージ配管81は、第3の実施形態例と同様である。
【0059】
本例の回転部であるローラー12部分を分かりやすくするために、回転部のみを図11中に斜線で示した。
【0060】
環状部材101及び102はローラー軸21とローラーボスカバー26の間に配設され、互いに組み合わされることにより狭い迷路状の隙間を形成し、この隙間がパージエアの気道を役割を果たす。この気道を迷路気道と称する。
【0061】
エアパージ穴82は図10に示すように、ローラー軸21の迷路気道の起点部に設けられ、エアパージ配管81と迷路気道を結ぶ。エアパージ穴82の大きさは必要風量が供給されるサイズであればいかなる大きさでも良く、その数も問われない。しかしながら、実際の形態では加工等を考慮するとその数は通常数個以内に限定される場合がある。
【0062】
迷路気道の隙間は狭いほど必要とするパージエアの量が少なくなるため好ましいが、ローラー12とローラー軸21は共に不規則に振動しており、これに伴う金属同士の接触を避けることを考慮すると1〜4mm程度に設定することが好ましい。さらに、気道を長くすることによってダストの軸受け部側への侵入をより確実に防止することが可能となり、空間の許す範囲でその総延長は長く設定されることが好ましい。
【0063】
また、エアパージ穴82の出口周辺には円周に沿って図10に示すように十分な空間をあけることが好ましい。これによりエアパージ穴82から供給されたパージエアが円周方向に速やかに行き渡ることを可能とし、円周上の各部位において吹きムラを生じることを防ぐことができる。さらに、エアパージ穴82の出口周辺に設けられた空間の断面形状に関しては特に限定されないものの、ミル内部側、すなわちパージエアの下流側に速やかに少ない抵抗でエアーを供給し、逆に軸受け側にエアーが逆流することを防ぐことを考慮して、下流側、すなわち軸受け側と逆方向に向かって細くなるような楔形の断面を有する空間を設けることが好ましい。
【0064】
本例においては、エアパージ配管81より供給されたパージエアはパージエア穴82から環状部材101及び102により形成される迷路気道を抜け、シール部材27とローラーボスカバー26との隙間Wよりミル内に供給される。これによりダストの進入経路と逆方向にエアが供給されるため、ダストが軸受け部側に侵入することを効果的に防ぐことができる。また、特に回転部と固定部との接触部、摺動部を有さないため、摩耗等の対策が不要である。
【0065】
(第3の実施例)
図12は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図12では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0066】
本例のシール機構は、エアパージ量制御板91を設けている点が第5の実施形態例と異なっている。なお、エアパージ量制御板91は、第4の実施形態例と同様である。
【0067】
本例においては、エアパージ配管81より供給されたパージエアは、パージエア穴82から環状部材101及び102により形成される迷路気道を抜け、さらにパージエア排出口92及びエア吸込口93を介して隙間Wよりミル内に供給される。これによりダストの進入経路と逆方向にエアが供給されるため、ダストが軸受け部側に侵入することを効果的に防ぐことができる。
【0068】
また、本例においても回転部と固定部との接触部、摺動部を有さないため、摩耗等の対策が不要である。さらに本例ではミル内にリークするエア量を容易に設定可能なため、リークエアによる熱及び動力の損失を最小限にすることが可能である。
【0069】
(第4の実施例)
図13は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図13では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0070】
本例のシール機構は、シール部材27の所定の位置に大気吸引口61を形成している点が第6の実施形態例と異なっている。なお、大気吸引口61は、第1の実施形態例と同様である。
【0071】
大気吸引口61は、必要なリークエアを大気から取り込むことを可能としている一方で、エアパージ配管81より供給されたパージエアがミル内リークエア量より多い場合は過剰エアの排出口として機能する。
【0072】
本例においては、エアパージ配管81より供給されたパージエアは、パージエア穴82から環状部材101及び102により形成される迷路気道及びパージエア排出口92を抜け、さらに大気吸引口61からの大気と共に、もしくは大気吸引口61から一部排出された残りが、エア吸込口93を介して隙間Wよりミル内に供給される。これによりダストの進入経路と逆方向にエアが供給されるため、ダストが軸受け部側に侵入することを効果的に防ぐことができる。
【0073】
また、本例においても回転部と固定部との接触部、摺動部を有さないため、摩耗等の対策が不要であり、さらにミル内にリークするエア量を容易に設定可能なため、リークエアによる熱及び動力の損失を最小限にすることが可能である。
【0074】
(第4の参考例)
図14は、本例の竪型ミルのシール機構を示す部分断面図であり、前述の図4に相当する図である。尚、図14では図4中の部材と同一の部材には同一符号を付している。
【0075】
本例のシール機構は、第5の実施形態例のようにローラー軸内部から迷路気道に加圧空気を供給する代わりに、ローラー12とローラー軸21によって囲まれた空間(軸受け部の周辺空間)内に加圧空気を供給し、ローラー12側に取り付けられた環状部材101に迷路気道に通じるパージエア供給部141を形成している。
【0076】
本例においては、軸受け部の周辺空間に供給されたパージエアは、パージエア供給部141から環状部材101及び102により形成される迷路気道を抜け、シール部材27とローラーボスカバー26との隙間Wよりミル内に供給される。これによりダストの進入経路と逆方向にエアが供給されるため、ダストが軸受け部に侵入することを効果的に防ぐことができる。また、本例においても、回転部と固定部との接触部、摺動部を有さないため、摩耗等の対策が不要である。
【0077】
本発明の竪型ミルは、以上説明した実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨内で適宜変更を加えることができる。例えば、各実施形態例において特別に設けた部材等を入れ替えたり、2つの実施形態例を適宜組み合わせたりすることもできる。
【0078】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の竪型ミルの構成によれば以下の効果を奏する。
【0079】
(1) ローラーと所定の隙間を有して固定軸(ローラー軸)側にシール部材を取り付け、かかる隙間よりミル内空間側に空気が流れるように構成したことにより、軸受け部の周辺空間へのダストの侵入を防ぐことができ、ダスト混入に起因する設備トラブル、及び短期定期的な分解整備を解消し、より長期にわたる連続運転が可能な竪型ミルが実現される。
【0080】
(2) ミル内圧力と大気圧との差圧を利用してミル内空間側に空気が流れるように構成したことにより、極めて簡易な構成で軸受け部の周辺空間へのダストの侵入を防ぐことができる。また、大気吸引口等の数を変更できるように構成することにより、ミル内へのエアリーク量を容易に設定可能であり、リークエアによる操業上のロスを最小限にすることが可能である。
【0082】
(3) ローラー側及び固定軸(ローラー軸)側に環状部材を取り付けて迷路気道を形成し、この迷路気道を介してミル内空間側に空気が流れるように構成した場合には、軸受け部の周辺空間へのダストの侵入を極めて効果的に防ぐことができる。また、回転部と固定部との接触部、摺動部を有さない構造とすることが可能であり、より長期にわたる連続運転が可能な竪型ミルが実現される。
また、例えば、エアパージ量制御板等を設けた場合には、ミル内へのエアリーク量を容易に設定可能であり、リークエアによる操業上のロスを最小限にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】竪型ミルの一構成例を示す模式図である。
【図2】竪型ミルのローラー部廻りの模式的に示す拡大断面図である。
【図3】図2中の回転部と固定部とを区別して表した図である。
【図4】従来の竪型ミルにおけるシール機構を説明するための断面図である。
【図5】図4中の回転部と固定部とを区別して表した図である。
【図6】本発明の第1の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図7】本発明の第2の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図8】本発明の第3の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図9】本発明の第4の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図10】本発明の第5の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図11】図10中の回転部と固定部とを区別して表した図である。
【図12】本発明の第6の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図13】本発明の第7の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【図14】本発明の第8の実施形態例に係るシール機構を説明するための断面図である。
【符号の説明】
10 竪型ミル(粉砕機)
11 回転テーブル
12 ローラー
13 原料シュート
14 分級機
21 ローラー軸
22 転がり軸受け
23 ローラーボス
24 ローラータイヤ
25、26 ローラーボスカバー
27 シール部材
28 アーム
29 ミルケーシング
41 シールリング
42 セラミックパッキン
43 羊毛フェルト
44 メカニカルシール
45、46 シールリング
61 大気吸引口
71 ダスト混入防止板
72 エア吸引口
73 摩耗穴
81 エアパージ配管
82 エアパージ穴
91 エアパージ量制御板
92 パージエア排出口
93 エア吸引口
101、102 環状部材
141 パージエア供給部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical mill that performs pulverization by biting an object to be pulverized into a gap between a rotary table and a roller.
[0002]
[Prior art]
As a kind of pulverizer for pulverizing limestone, slag, cement raw material, coal and the like, a vertical mill (pulverizer) as shown in FIG. 1 is widely used. The pulverizer 10 rotates a disk-shaped table 11 using a motor or the like as a driving force, and causes the object to be pulverized to bite between a plurality of
[0003]
In other words, the material to be crushed is supplied to the center of the rotary table 11 from the
[0004]
The crusher 10 has a structure in which hot air is supplied from below the outer periphery of the table 11. Further, an attracting fan (not shown) is disposed on the powder discharge port side, and the inside of the mill is maintained at about -8 kPa (Gauge). Hot air is introduced from the outside of the mill by this negative pressure, and the pulverized product is blown upward. At this time, the coarsely pulverized material falls again on the table 11 and is pulverized. The powder blown up by the hot air is further classified by a classifier 14 disposed above the
[0005]
Here, the structure of the
[0006]
The
[0007]
Since the inside of the pulverizer 10 has a high-concentration dust (dust) atmosphere due to the blown-up object to be crushed, it is required to lubricate the rolling bearing 22 using clean lubricating oil in this atmosphere. There is a need to protect the space around the bearings from dust.
[0008]
For this reason, the lid | cover which becomes the roller boss cover 25 is attached to the front end side of the
[0009]
However, since there is a
[0010]
In addition, the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In a conventional vertical mill that performs pulverization by biting an object to be pulverized into a gap between the rotary table 11 and the
[0012]
First, the
[0013]
However, since the roller boss cover 26 and the
[0014]
Second, an annular member 41 called a seal ring is attached to the tip of the
[0015]
However, in reality, the sealing mechanism may not be accurately arranged over the entire circumference of the
[0016]
Third, a seal mechanism called a
[0017]
However, there are not a few examples in which the mechanical seal does not satisfy the practically required life. For example, in a vertical mill used in a raw material grinding process in cement production, the average life of a mechanical seal is about 7 months. In cement production, which is produced continuously and over a long period, these parts are disassembled at every rotation. There is a need for maintenance and replacement. At the same time, this means that the upstream seal mechanism (ie, the first and second seal mechanisms) is not functioning.
[0018]
Furthermore, since the rotating part (roller side) and the fixed part (roller shaft side) are relatively vibrating, the mechanical seal sliding surface does not maintain a good contact state, and the mechanical seal slides without vibration. There is a problem that the wear is severe compared to. This induces a problem that the worn metal powder of the mechanical seal is mixed into the lubricating oil of the bearing portion.
[0019]
An object of the present invention is to provide a vertical mill that can prevent dust from entering into a space around a bearing in a vertical mill, particularly a roller mill, and can operate continuously for a longer period of time.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention made to achieve the above object is as follows.
[0021]
That is, the present invention relates to a vertical mill that performs pulverization by biting a material to be pulverized into a gap between a rotary table and a roller supported by a fixed shaft, and has a predetermined gap between the roller and the fixed shaft side. Is attached, and the sealing member isSeveral or more holes are provided as air inlets.Adjustable air leak amountNaComprising a member, and the pressure difference between the mill internal pressure and the atmospheric pressureAir inletA sealing mechanism is formed to allow air to flow from the gap to the space in the mill via the gap.
[0022]
The vertical mill of the present invention is further characterized as, "The sealing mechanism includes a labyrinth-shaped airway formed by an annular member attached to the roller side and an annular member attached to the fixed shaft side.TeOn the space sideAirIt is a mechanism for flowing.
[0023]
According to the vertical mill of the present invention, dust can be effectively prevented from entering the bearing portion side by flowing air in a direction opposite to the direction in which the dust in the mill enters the bearing portion side.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The vertical mill of the present invention is a so-called roller mill that performs pulverization by biting an object to be pulverized into the gap between the rotary table and the roller. The basic configuration other than the sealing mechanism is, for example, FIG. 1 and FIG. It can be set as the structure similar to the vertical mill as shown in 2. FIG.
[0025]
The greatest feature of the present invention is through a predetermined gap formed between the roller portion that is the rotating portion and the roller shaft portion that is the fixed portion.Due to the differential pressure between the mill pressure and atmospheric pressureIt is in the point which provided the sealing mechanism which flows air into the in-mill space side.
[0026]
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.In the third to eighth embodiment examples, a description of a sealing mechanism for flowing pressurized air to the inner space of the mill is also provided for reference.
[0027]
(FirstreferenceExample)
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 6, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0028]
The seal mechanism of this example is different from the configuration of FIG. 4 described above in that an
[0029]
The
[0030]
As described above, since the
[0031]
On the other hand, since the inner space of the mill is maintained at a negative pressure of about −8 kPa (Gauge), the
[0032]
The opening area of the
[0033]
As described above, in this example, air is caused to flow into the space inside the mill due to the differential pressure between the pressure inside the mill and the atmospheric pressure, that is, dust is mixed into the bearing portion side by flowing air in the direction opposite to the dust intrusion direction. It is possible to prevent the troubles caused by dust contamination and the periodic disassembly and maintenance, and the operation of the mill over a long period of time can be realized.
[0034]
(No.1The fruitExamples)
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 7, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0035]
The sealing mechanism of this example is different from the first embodiment in that a dust mixing prevention plate 71 is provided.
[0036]
The dust mixing prevention plate 71 is attached to the
[0037]
In addition, in a vertical mill like the present invention, a wear hole 73 (see FIG. 7) may be generated in the
[0038]
Also in this example, as in the first embodiment, air flows from the gap W to the space in the mill space due to the differential pressure between the atmospheric pressure and the pressure in the mill.
[0039]
The opening area of the
[0040]
In an actual configuration, the
[0041]
As a specific example, in the LM41 type of Ube Industries' cocoon-type mill, the
[0042]
As described above, in this example, air is allowed to flow to the inner space side of the mill due to the pressure difference between the inner pressure of the mill and the atmospheric pressure, and the dust mixing prevention plate 71 is provided, so that dust mixing on the bearing portion side is more effective. Therefore, it is possible to eliminate equipment troubles caused by dust contamination and periodic disassembly and maintenance, and to enable operation of the mill for a long period of time. In addition, it is possible to easily set the amount of air leak into the mill with a very simple configuration, and it is possible to minimize the operational loss due to leak air.
[0043]
(No.2ofreferenceExample)
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 8, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0044]
The sealing mechanism of this example is provided with an
[0045]
The thickness and length of the
[0046]
The size of the
[0047]
Since a sufficient space is formed along the circumference around the outlet of the
[0048]
In this example, the purge air supplied from the
[0049]
(No.2The fruitExamples)
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 9, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0050]
The seal mechanism of this example is different from the third embodiment in that an air purge
[0051]
The air purge
[0052]
Also in this example, purge air can be supplied into the mill through the gap W, as in the third embodiment. That is, the purge air supplied from the
[0053]
A plurality of purge
[0054]
As with the purge
[0055]
In an actual form, the
[0056]
As a specific example, in the LM41 type of Ube Industries' cocoon-type mill, four 3/4 inch holes are provided as purge
[0057]
(No.3ofreferenceExample)
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 10, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0058]
The sealing mechanism of this example forms a labyrinth-like airway by the
[0059]
In order to make the
[0060]
The
[0061]
As shown in FIG. 10, the
[0062]
The smaller the labyrinth air gap, the smaller the amount of purge air required, which is preferable. However, both the
[0063]
Further, it is preferable that a sufficient space is formed around the outlet of the
[0064]
In this example, the purge air supplied from the
[0065]
(No.3The fruitExamples)
FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 12, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0066]
The sealing mechanism of this example is different from the fifth embodiment in that an air purge
[0067]
In this example, the purge air supplied from the
[0068]
Also, in this example, since there is no contact portion between the rotating portion and the fixed portion and no sliding portion, measures such as wear are unnecessary. Furthermore, in this example, since the amount of air leaking into the mill can be easily set, it is possible to minimize heat and power loss due to leak air.
[0069]
(No.4The fruitExamples)
FIG. 13 is a partial sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 13, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0070]
The sealing mechanism of this example is different from the sixth embodiment in that an
[0071]
The
[0072]
In this example, the purge air supplied from the
[0073]
Also, in this example, there is no contact part between the rotating part and the fixed part, and no sliding part, so measures such as wear are unnecessary, and furthermore, the amount of air leaking into the mill can be easily set, It is possible to minimize heat and power loss due to leak air.
[0074]
(No.4ofreferenceExample)
FIG. 14 is a partial cross-sectional view showing the sealing mechanism of the vertical mill of this example, and corresponds to FIG. 4 described above. In FIG. 14, the same members as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
[0075]
Instead of supplying pressurized air from the inside of the roller shaft to the labyrinth airway as in the fifth embodiment, the sealing mechanism of this example is a space surrounded by the
[0076]
In this example, the purge air supplied to the space around the bearing portion passes through the maze airway formed by the
[0077]
The vertical mill of the present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately modified within the gist of the present invention. For example, a member or the like specially provided in each embodiment can be replaced, or two embodiments can be appropriately combined.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, the configuration of the vertical mill of the present invention has the following effects.
[0079]
(1) A seal member is attached to the fixed shaft (roller shaft) side with a predetermined clearance from the roller, and air is allowed to flow from the clearance to the inner space of the mill. A vertical mill capable of preventing dust intrusion, eliminating equipment troubles due to dust contamination, and short-term periodic disassembly and maintenance and capable of continuous operation for a longer period is realized.
[0080]
(2) It is configured so that air flows into the space inside the mill using the pressure difference between the pressure inside the mill and the atmospheric pressure.ByIt is possible to prevent dust from entering the space around the bearing portion with an extremely simple configuration. Further, by configuring the number of atmospheric suction ports or the like to be variable, it is possible to easily set the amount of air leak into the mill, and to minimize operational loss due to leak air.
[0082]
(3) When a ring member is attached to the roller side and the fixed shaft (roller shaft) side to form a labyrinth airway, and the air flows through the labyrinth airway to the inner space of the mill, the space around the bearing part It is possible to prevent dust from entering into the water very effectively. Moreover, it is possible to have a structure that does not have a contact portion between the rotating portion and the fixed portion and a sliding portion, and a vertical mill capable of continuous operation over a longer period is realized.
For example, when an air purge amount control plate or the like is provided, the amount of air leak into the mill can be easily set, and the operational loss due to leak air can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a vertical mill.
FIG. 2 is an enlarged sectional view schematically showing around a roller portion of a vertical mill.
FIG. 3 is a diagram in which a rotating part and a fixed part in FIG. 2 are distinguished from each other.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a sealing mechanism in a conventional vertical mill.
FIG. 5 is a diagram in which a rotating part and a fixed part in FIG. 4 are distinguished from each other.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a sealing mechanism according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a sealing mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing the rotating part and the fixed part in FIG. 10 in a distinguished manner.
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a seal mechanism according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Vertical mill (pulverizer)
11 Rotary table
12 Rollers
13 Raw material chute
14 classifier
21 Roller shaft
22 Rolling bearing
23 Roller Boss
24 Roller tire
25, 26 Roller boss cover
27 Seal member
28 arms
29 mil casing
41 Seal ring
42 Ceramic packing
43 Wool felt
44 Mechanical seal
45, 46 Seal ring
61 Air suction port
71 Dust mixing prevention plate
72 Air suction port
73 Wear hole
81 Air purge piping
82 Air purge hole
91 Air purge control board
92 Purge air outlet
93 Air suction port
101, 102 annular member
141 Purge air supply unit
Claims (2)
固定軸側にローラーと所定の隙間を有してシール部材が取り付けられており、該シール部材は、エア吸入口として数個ないしそれ以上の穴が設けられ、同穴を塞ぐことによってエアリーク量を調整可能な部材を具備し、ミル内圧力と大気圧との差圧により前記エア吸入口を介して前記隙間からミル内空間側に空気を流すシール機構を形成していることを特徴とする竪型ミル。In a vertical mill that performs pulverization by biting an object to be crushed into a gap between a rotary table and a roller supported by a fixed shaft,
A seal member is attached to the fixed shaft side with a predetermined gap from the roller, and the seal member is provided with several or more holes as air inlets , and the air leak amount is reduced by closing the holes. It comprises an adjustable member, characterized in that it forms a seal mechanism for flowing air from the gap through the air suction port by the pressure difference between the mill internal pressure and the atmospheric pressure in the mill space side vertical Mold mill.
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