JP4376566B2 - 竪型ミルおよびその粉砕面の形状決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、テーブルライナと粉砕ローラとによって原料を粉砕する竪型ミルに関し、特にその粉砕面の形状決定方法に関する。

竪型ミルは、テーブルライナの上方に粉砕ローラを設け、テーブルライナ上に供給した原料を、テーブルライナを鉛直軸線まわりに回転駆動することによって半径方向外方へ変位させながら、テーブルライナと粉砕ローラとで弾発的に圧縮して粉砕する。この竪型ミルで、原料として高炉水砕スラグを粉砕する場合、高炉水砕スラグに含まれる鉄粒が、テーブルライナ上に滞留し、粉砕ローラおよびテーブルライナの摩耗を進行させてしまう。

鉄粒のテーブルライナ上における滞留状況は、竪型ミルが大型化するにつれて顕著に現れる。この現象が生じる原因は、竪型ミルが略相似的に寸法が変化するように設計されされるからである。具体的に述べると、竪型ミルが大型になると、テーブルライナ上の基準点からのテーブル半径方向外方の端部までの高さは大きくなるけれども、粉砕動作時にテーブルライナが、前記基準点上における原料に与えられる遠心力が一定となる回転速度で回転駆動され、鉄粒がテーブルライナ上を登りにくくなるからである。

鉄粒がテーブルライナ上を登りやすくするために、大型になるにつれて、原料に与えられる遠心力が大きくなるように回転速度を高くすることが考えられる。しかしこの場合、テーブルライナと粉砕ローラとの間への原料の噛み込み状況が悪化し、振動が大きくなって安定運転性が損なわれ、粉砕効率が低下してしまう。したがって鉄粒の滞留を防止するために、テーブルライナの回転速度を高くすることは得策ではなく、他の構成で、鉄粒の滞留を防止できる技術が臨まれている。

テーブルライナ上での鉄粒の滞留を防止するために、テーブルライナの周囲に噴出させる気体の流速を小さくしたシュートを設ける竪型ミルが知られている。この竪型ミルでは、原料を吹き上げて排出するためにテーブルライナの周囲に設けられる気体噴出用の噴出口からの気体の噴出流速を、周方向の一部で小さくし、この部分にシュートを設けて、鉄粒を回収できるように構成されている。これによってテーブルライナを登りきった鉄粒が、噴出される気体では吹き上げられずにテーブルライナ上に逆戻りすることを減らし、テーブルライナ上に滞留することを防止している（たとえば特許文献１参照）。

実用新案登録第２５０２０９９号公報

特許文献１に開示される竪型ミルでは、テーブルライナの回転による遠心力で、テーブルライナを登りきった鉄粒は、シュートを利用して回収し、テーブルライナ上に逆戻りすることを避けることはできるが、テーブルライナを登りきらない鉄粒は、テーブルライナ上に滞留してしまう。つまり鉄粒がテーブルライナを登りきらないことには、特許文献１の技術を採用しても、鉄粒の滞留を防止することはできない。したがって前述のように相似的に設計した竪型ミルでは、特許文献１の技術を採用しても、鉄粒がテーブルライナを登りきらないので、鉄粒の滞留を防止することができない。

本発明の目的は、高い粉砕効率を確保したうえで、原料の滞留を防止できる竪型ミルおよびその粉砕面の形状決定方法を提供することである。

本発明は、略鉛直なテーブル軸線まわりに回転自在なテーブルライナの上方に、テーブル半径方向内方に向けて下方に傾斜するローラ軸線まわりに回転自在な粉砕ローラが、テーブルライナに向かって弾発的に押圧された状態で設けられ、テーブルライナと粉砕ローラとの間で原料を粉砕する竪型ミルの粉砕面の形状決定方法であって、
粉砕面は、粉砕ローラの外周面であるローラ外周面と、このローラ外周面に対向するテーブルライナの表面であるテーブル対向面とを含み、
ローラ軸線およびテーブル軸線を含む仮想平面内で、粉砕ローラのローラ軸線方向両側部の間に配置されるローラ軸線に垂直な基準軸線を設定し、
前記仮想平面内で、テーブル対向面を、基準軸線との交点からテーブル半径方向外方の端部までの外方側部分と、前記交点からテーブル半径方向内方の端部までの内方側部分とに分割して、ローラ外周面およびテーブル対向面の外方側部分を、前記基準軸線上の第１中心点を中心とする円弧状とするとともに、テーブル対向面の内方側部分を、前記第１中心点よりも上方でかつテーブル半径方向内方にある前記基準軸線上の第２中心点を中心とする円弧状とし、
前記仮想平面内で、テーブル対向面の前記基準軸線との交点からテーブル半径方向外方の端部までの外方側部分の鉛直方向寸法Ｈを、テーブルライナが回転されたときに前記交点に配置される原料が、前記回転によって与えられる遠心力を利用して、テーブル対向面上からテーブル半径方向外方へ排出される寸法に決定し、
前記テーブル対向面の外方側部分の鉛直方向寸法Ｈが前記決定した寸法となる条件を満たした上で、ローラ外周面の半径よりもテーブル対向面の外方側部分の半径が大きくなりかつテーブル対向面の外方側部分の半径よりもテーブル対向面の内方側部分の半径が大きくなるとともに、ローラ外周面とテーブル対向面の内方側部分との間隙がテーブル半径方向外方になるにつれて小さくなり、かつローラ外周面とテーブル対向面の外方側部分との間隙が一定となるように、ローラ外周面ならびにテーブル対向面の外方側部分および内方側部分の半径を決定し、
さらに、テーブル軸線に関する半径方向におけるテーブル軸線から前記テーブル対向面と基準軸線との前記交点までの作用径をＤＴとして、前記鉛直方向寸法Ｈは、前記作用径ＤＴに対して、Ｈ／ＤＴの値が０．０６２以上０．０８以下を満たすように選択され、
粉砕ローラおよびテーブルライナにおける各寸法のうち、前記鉛直方向寸法Ｈおよび前記ローラ外周面の半径を除く他の寸法は、予め定める基準に基づいて比例的に決定され、前記ローラ外周面の半径は、前記基準に対して比例的に決定される値とは異なる値に決定されることを特徴とする竪型ミルの粉砕面の形状決定方法である。

本発明に従えば、テーブル対向面の外方側部分の鉛直方向寸法が、原料が遠心力でテーブル対向面上を登りきって排出される寸法に決定される。そしてこの寸法を満足した上で、ローラ外周面、テーブル対向面の外方側部分および内方側部分の半径が、この順で大きくなるとともに、ローラ外周面とテーブル対向面の内方側部分との間隙が外方になるにつれて小さくなり、かつローラ外周面とテーブル対向面の外方側部分との間隙が一定となるように、粉砕面の形状が決定される。

ローラ外周面およびテーブル対向面の半径が前述のような関係を有するとともに、ローラ外周面とテーブル対向面との隙間が前述のようになる形状とすることによって、テーブルライナと粉砕ローラとの間に噛み込んだ原料の摩砕を安定的に発生させることができる。つまり原料の噛み込みを良好にし、噛み込んだ原料に好適な一定の圧力を確実に与え、微粉砕を達成することができる。このようにして高い粉砕効率を得ることができる。

このように高い粉砕効率を維持するためには、テーブルライナ上にある原料に与えられる遠心力が、高い運転安定性、つまり原料の良好な噛み込みを安定して得られる遠心力でなければならない。そのために運転時には、そのような遠心力が得られるように運転されるので、その遠心力を考慮して、テーブル対向面の外方側部分の鉛直方向寸法が決定される。これによって前述のような高い粉砕効率が得られる遠心力で運転されても、原料がテーブルライナ上を登りきって排出される。このようにして高い粉砕効率が得られ、かつ原料のテーブルライナ上での滞留を防止できる粉砕面の形状を決定することができる。

また本発明は、請求項１記載の竪型ミルの粉砕面の形状決定方法によって決定された形状の粉砕面を有することを特徴とする竪型ミルである。

本発明に従えば、前述のような方法で粉砕面が決定されているので、高い粉砕効率が得られ、かつテーブルライナ上に原料が滞留することが防がれる。このように原料の滞留が防がれる竪型ミルを得ることができる。

本発明によれば、高い粉砕効率が得られ、かつ原料のテーブルライナ上での滞留を防止できる粉砕面の形状を決定することができる。原料の滞留を防止できれば、たとえば原料に含まれる鉄粒など、原料の含有成分によるテーブルライナおよび粉砕ローラの摩耗を抑制して耐久性を高くすることができる。したがって高い粉砕効率が得られ、かつ耐久性の高い竪型ミルの設計が可能になる。

また本発明によれば、高い粉砕効率が得られ、かつテーブルライナ上での原料の滞留を防止して耐久性の高い竪型ミルが得られる。したがって高い粉砕効率で、長期間にわたって原料を粉砕することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の竪型ミルを示す断面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。竪型ローラミルとも呼ばれる竪型ミルは、ケーシング１内に略鉛直なテーブルの軸線（以下「テーブル軸線」という）Ｌ２まわりに回転自在なテーブル２が設けられ、駆動手段３によって回転駆動される。テーブル２は、テーブルライナ２ａを有する。

テーブル２の上方には、テーブル２と同軸に供給管４が設けられ、被粉砕物として、鉄粒を含む原料、たとえば高炉水砕スラグがテーブル２に供給される。高炉水砕スラグには、通常０．３〜０．５％程度、多い場合には１〜２％程度鉄粒が含まれている。

テーブルライナ２ａの上方には、周方向に複数、本実施の形態では３つの粉砕ローラ５が設けられる。各粉砕ローラ５は、テーブルライナ２ａとの間に原料を弾発的に噛み込んだ状態で、ローラの軸線（以下「ローラ軸線」という）Ｌ５まわりに回転自在に、アーム６にそれぞれ支持されている。ローラ軸線Ｌ５は、テーブル２の半径方向（以下「テーブル半径方向」という）に延び、テーブル軸線Ｌ２と交差し、テーブル半径方向内方に向かうにつれて下方に傾斜している。

各アーム６は、ローラ軸線Ｌ５に垂直である水平な支軸７まわりに角変位自在設けられている。これら各アーム６は、圧下手段８によって、支軸７まわりに角変位するように弾発的に押圧されており、これによって各ローラ５が、テーブルライナ２ａに向けて弾発的に押圧されている。

供給管４から投入された原料は、テーブル２の中心位置上に落下し、遠心力によってテーブル半径方向外方へ移動し、テーブルライナ２ａと粉砕ローラ５との間に噛み込まれ、粉砕される。このようにして原料が粉砕されて、粒状物が生成される。

テーブルライナ２ａの周囲には、吹き上げ用の空気を上方に向けて噴出するための噴出口９が設けられている。原料が粉砕されて生成される粒状物は、テーブル２が回転していることによって与えられる遠心力によってテーブル半径方向外方へ移動してテーブルライナ２ａ上から外方を排出され、噴出口９から噴出される空気によって吹き上げられる。

ケーシング１内の上部、つまりテーブル２の上方には、分級機１１が内装されている。この分級機１１は、供給管４と同軸に設けられる逆円錐状のコーン１２と、コーン１２内で、鉛直な分級軸線Ｌ１１まわりに回転駆動される分級羽根１３と、粉砕されて浮遊する微粉を案内する案内羽根１５とを含む。

噴出口９からの空気によって吹き上げられた粒状物は、導入口１４から案内羽根１５を経てコーン１２に導入され、分級羽根１３によって分級される。粒状物は、分級機１１において、粒径の小さい微粉と、粒径の大きい粉粒体とに分級される。微粉は、コーン１２の上部から延びる排出管１６を介して排出され、粉粒体は、コーン１２の下部からテーブル２上に落下して、再び粉砕される。

図３は、本発明に従う竪型ミルの粉砕面の形状の一例を示す断面図である。図３には、テーブル軸線Ｌ２およびローラ軸線Ｌ５を含む仮想平面で切断した断面を示す。図３（１）は、比較的小さい小型の竪型ミルの粉砕面形状を示し、図３（２）は、比較的大きい大型の竪型ミルの粉砕面形状を示す。図４は、粉砕面の形状決定方法を示すフローチャートである。

また図３においては、理解を容易にするために、寸法を表す変数ＤＴ，ＤＲ，Ｗ，Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，Ｒｒ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔ，Ｈ，δｏｕｔ，δｉｎに、添え字「１」、「２」を添えて示す。以下の説明において、各寸法を特定するときには、添え字を付すが、特定しない場合は、添え字を省略する。

竪型ミルでは、前述のように、テーブルライナ２ａと粉砕ローラ５とによって原料を粉砕する構成である。粉砕ローラ５の外周面であるローラ外周面２０と、このローラ外周面２０に対向するテーブルライナ２ａの表面であるテーブル対向面２１とを含んで、原料を粉砕する粉砕面が構成される。この粉砕面は、本発明の形状決定方法に従う手順に沿って形状が決定される。この形状決定方法では、前記仮想平面における形状を決定する。

粉砕面の形状の決定手順をステップｓ０で開始すると、まず、ステップｓ１の基準設定工程で、基準軸線Ｌ０を設定する。この基準軸線Ｌ０は、粉砕ローラ５の両側部、つまり粉砕ローラ５の軸線に沿う方向（以下「ローラ軸線方向」という）の両側部の間に配置され、ローラ軸線Ｌ５に垂直な軸線である。この基準軸線Ｌ０は、粉砕ローラ５のローラ軸線方向の寸法Ｗを２等分して、ローラ軸線方向の一方側および他方側の寸法Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが同一（Ｗｉｎ＝Ｗｏｕｔ）となる位置に設定される、いわば中心線である。

基準軸線Ｌ０を設定すると、ステップｓ２の高さ決定工程に進む。この高さ決定工程では、テーブル対向面２１を、基準軸線Ｌ０との交点Ｐからテーブル半径方向外方の端部までの外方側部分２２と、この外方側部分２２からテーブル半径方向内方に連なる前記交点Ｐからテーブル半径方向内方の端部までの内方側部分２３とに分割する。そして外方側部分２２の鉛直方向寸法である高さＨを決定する。

ローラ外周面２０およびテーブル対向面２１は、基本的に円弧状である。ローラ外周面２０は、前記基準軸線Ｌ０上に配置される第１中心点Ｃ１を中心とし、曲率半径Ｒｒを有する円弧状である。外方側部分２２は、前記第１中心点Ｃ１を中心とし、曲率半径Ｒｏｕｔを有する円弧状である。内方側部分２３は、前記第１中心点Ｃ１よりも上方でかつテーブル半径方向内方にありかつ前記基準軸線Ｌ０上に配置される第２中心点Ｃ２を中心とし、曲率半径Ｒｉｎを有する円弧状である。高さ決定工程では、このような円弧状に形成される粉砕面のうち、テーブルライナ２ａの外方側部分２２の高さＨを、決定する。

竪型ミルは、略相似的に設計される。つまり竪型ミルは、単位時間あたりに処理すべき原料の処理量に基づいて、各構成の寸法が処理量に略比例するように設計される。したがってテーブル軸線Ｌ２を中心として交点Ｐを円周上に含む円の直径（以下「作用径」という）ＤＴ、粉砕ローラ５の最大外径ＤＲ、粉砕ローラ５のローラ軸線方向寸法（以下「ローラ幅」という）Ｗ、粉砕面の各曲率半径Ｒｒ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔは、処理量が大きくなるに従って大きくなる。

具体的には、処理量に基づいて、作用径ＤＴが決定され、ローラ外周面２０の曲率半径Ｒｒは、基準となる作用径、たとえば小型の竪型ミルの作用径ＤＴ１のときに経験値に基づいて決定される曲率半径Ｒｒ１を基準にして、これに作用径の比と所定の係数Ｋ１を乗じる演算して、他の処理量における曲率半径、たとえばＲｒ２を、式（１）のように求める。またこの作用径ＤＴに所定の係数Ｋ２，Ｋ３を乗じる演算をして、次式（２）および式（３）のように、粉砕ローラ５の最大外径およびローラ幅を求める。
Ｒｒ２＝（ＤＴ２／ＤＴ１）×Ｒｒ１×Ｋ１ …（１）
ＤＲ＝Ｋ２×ＤＴ …（２）
Ｗ＝Ｋ３×ＤＴ …（３）

このように各寸法が比例的に決定され、粉砕ローラ５の基準軸線Ｌ０両側の寸法Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔも、処理量に伴って大きくなる。つまり、ＤＴ１＜ＤＴ２、ＤＲ１＜ＤＲ２、Ｗ１＜Ｗ２、Ｒｒ１＜Ｒｒ２、Ｒｉｎ１＜Ｒｉｎ２、Ｒｏｕｔ１＜Ｒｏｕｔ２、Ｗｉｎ１＜Ｗｉｎ２、Ｗｏｕｔ１＜Ｗｏｕｔ２である。

しかし、完全に相似設計し、全ての寸法を処理量が大きくなったときに大きくすることができない。処理量が大きくなっても、原料自体が変るわけではないので、原料を高い粉砕効率で良好に粉砕するために、ローラ外周面Ｒｒと外方側部分Ｒｏｕｔとの間の隙間（以下「外方側隙間」という）δｏｕｔは、処理量に拘わらず一定（δｏｕｔ１＝δｏｕｔ２）である。

また従来の技術に関連して述べたように、安定した原料の噛み込みを達成して高い粉砕効率を得るためには、前記交点Ｐ上にある原料に働く遠心力の設定が重要であり、好適な遠心力が得られるように、テーブル２の回転速度が決定される。この回転速度は、同一の原料を処理するうえ、前記外方側隙間δｏｕｔが一定であるので、前記交点Ｐにおける遠心力も一定になるように決定される。

このように竪型ミルでは、処理量に拘わらず、交点Ｐにおける遠心力が一定になるように運転されるので、この遠心力を利用して外方側部分２２上を移動する原料が、この外方側部分２２を登ることができる距離（以下「可登距離」という）は、一定である。原料が外方側部分２２を登りきることができなければ、原料がテーブルライナ２ａ上に滞留することになるので、前記外方側部分２２の高さＨは、前記可登距離よりも小さくなければならない。

また可登距離は、原料に含まれる成分の比重によって異なり、比重の大きな含有成分ほど、可登距離が小さくなる。したがって外方側部分２２の高さＨを、原料のうち比重が最も大きい含有成分の可登距離よりも小さい値に決定される。

たとえば高炉水砕スラグにおいては、鉄粒の比重が最も大きく７．９程度であり、残余の含有成分が１．０程度である。この高炉水砕スラグを粉砕する場合には、鉄粒の可登距離よりも小さい値に、外方側部分２２の高さＨを決定する。

このように高さ決定工程では、外方側部分２２の高さＨを、テーブルライナ２ａが回転されたとき、つまりテーブル２が回転されたときに前記交点Ｐに配置される原料、具体的には原料の含有成分のうち最も比重の大きい含有成分が、前記回転によって与えられるテーブル半径方向外方への遠心力を利用して、テーブル対向面２１上からテーブル半径方向外方へ排出される寸法に決定する。前述のように可登距離は、処理量に拘わらず一定であるので、外方側部分２２の高さＨも、処理量に拘わらず一定である。つまり、最大比重の含有成分の可登距離をＨ０とすると、次式（４）が成立する。
Ｈ０＞Ｈ＝一定（Ｈ１＝Ｈ２） …（４）

このように外方側部分２２の高さを決定した後、ステップｓ３の曲率半径決定工程に進む。この曲率半径決定工程では、前記外方側部分２２の高さＨが前記決定した寸法となる条件、つまり前記式（４）を満たした上で、次の２つの条件を満足するように、各曲率半径Ｒｒ，Ｒｏｕｔ，Ｒｉｎを決定する。

第１の条件は、粉砕面の各曲率半径相互の関係に関する条件である。具体的には、ローラ外周面２０の曲率半径Ｒｒよりも外方側部分２２の曲率半径Ｒｏｕｔが大きく、かつ外方側部分２３の半径Ｒｏｕｔよりも内方側部分２３の半径Ｒｉｎが大きいことである。つまり、次式（５）を満たすことである。
Ｒｒ＜Ｒｏｕｔ＜Ｒｉｎ …（５）

第２の条件は、ローラ外周面２０と内方側部分２３との間隙（以下「内方側隙間」という）δｉｎおよび外方側隙間δｏｕｔに関する条件である。具体的には、内方側隙間δｉｎが、テーブル半径方向外方になるにつれて小さくなり、かつ外方側隙間δｏｕｔが一定、つまりテーブル半径方向に一様であることである。

式（４）を満足するという基本条件を満足した上で、このような第１および第２の２つの条件を満たすように、各曲率半径Ｒｒ，Ｒｉｎ，Ｒｏｕｔを決定する。そしてステップｓ４に進んで、粉砕面の形状の決定手順を終了する。

図５は、本発明に従う竪型ミルの寸法の一例を示すための断面図である。図５には、高炉水砕スラグを粉砕するための竪型ミルとして、図５（１）の処理量が５０ｔ／ｈの小型の竪型ミル（以下「小型ミル」という）と、図５（２）の処理量が１１０ｔ／ｈの大型の竪型ミル（以下「大型ミル」という）とを、例に挙げて示す。図５には、図３の場合と同様に、変数に添え字「１」、「２」添えて示す。ここでは、本発明の特徴を表す重要な寸法だけを示す。

小型ミルでは、作用径ＤＴ１がφ２６００ｍｍであり、ローラ最大外径ＤＲ１がφ２０００ｍｍであり、ローラ幅Ｗ１は７００ｍｍであるのにして、作用径ＤＴ２がφ３４００ｍｍであり、ローラ最大外径ＤＲ２がφ２６１５ｍｍであり、ローラ幅Ｗ２は９１５ｍｍである。また小型ミルでは、各曲率半径Ｒｒ１，Ｒｏｕｔ１，Ｒｉｎ１が、６２０ｍｍ、６３５ｍｍ、７２５ｍｍであるのに対して、大型ミルでは、各曲率半径Ｒｒ２，Ｒｏｕｔ２，Ｒｉｎ２が、８１０ｍｍ、８２５ｍｍ、１２３５ｍｍである。

このように前記寸法は、処理量が大きくなると、これに伴って大きくなるが、各外方側隙間δｏｕｔ１，δｏｕｔ２は、共に１５ｍｍ、前記高さＨ１，Ｈ２は、共に２１０ｍｍと、小型ミルおよび大型ミルで同一である。もし従来どおり遠心力を考慮せずに、相似的に設計すれば、小型ミルでの高さが２１０ｍｍであるとすると、大型ミルでは、高さＨｐｒが２７５になる。このような寸法では、原料の滞留が発生するが、本発明のように設計すれば、原料の滞留を防止することができる。

このような本実施の形態によれば、テーブル対向面２０の外方側部分２２の高さＨが、原料が遠心力でテーブル対向面上を登りきって排出される寸法に決定される。そしてこの寸法を満足した上で、ローラ外周面２０、テーブル対向面２１の外方側部分２２および内方側部分２３の各曲率半径Ｒｒ，Ｒｏｕｔ，Ｒｉｎが、この順で大きくなるとともに、外方側隙間δｉｎが外方になるにつれて小さくなり、かつ外方側隙間δｏｕｔが一定となるように、粉砕面の形状が決定される。

ローラ外周面２０およびテーブル対向面２１の各曲率半径Ｒｒ，Ｒｏｕｔ，Ｒｉｎが前述のような関係を有するとともに、各隙間δｏｕｔ，δｉｎが前述のようになる形状とすることによって、テーブルライナ２ａと粉砕ローラ５との間に噛み込んだ原料の摩砕を安定的に発生させることができる。つまり原料の噛み込みを良好にし、噛み込んだ原料に好適な一定の圧力を確実に与え、微粉砕を達成することができる。このようにしてエネルギー損失を抑え、高い粉砕効率を得ることができる。

このように高い粉砕効率を維持するためには、テーブルライナ２ａ上にある原料に与えられる遠心力が、高い運転安定性、つまり原料の良好な噛み込みを安定して得られる遠心力でなければならない。そのために運転時には、そのような遠心力が得られるように運転されるので、その遠心力を考慮して、テーブル対向面２１の外方側部分２２の高さＨが決定される。これによって前述のような高い粉砕効率が得られる遠心力で運転されても、原料がテーブルライナ２ａ上を登りきって排出される。このようにして高い粉砕効率が得られ、かつ原料のテーブルライナ上での滞留を防止できる粉砕面の形状を決定することができる。

詳しい説明は省略するが、テーブルライナ２ａを登りきって外方に排出される粒状物中の比重の大きい成分については、従来技術に関連して述べた特許文献１（実用新案登録第２５０２０９９号公報）のシュートを設けるなどして回収するようにしてもよい。いずれにしても、原料に含まれる全て成分に関して、テーブルライナ２ａ上に滞留することを防ぐことができる。したがってたとえば高炉水砕スラグなどの鉄粒を含む原料の場合に、鉄粒も含めて、テーブルライナ２ａ上に滞留することが防がれる。

原料、特に鉄粒などがテーブルライナ２ａ上に滞留すると、テーブルライナ２ａおよび粉砕ローラ５の摩耗が、激しく進行してしまうが、このように滞留を防止できるので、摩耗を抑制し、耐久性を高くすることができる。このように耐久性を高くすることができるので、高い粉砕効率が得られ、かつ耐久性の高い竪型ミルを実現し、高い粉砕効率で、長期間にわたって原料を粉砕することができる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。たとえば例示した数値が一例に過ぎないことは言うまでもない。たとえばテーブルライナ２ａの半径方向外方側に、テーブルライナ２ａを登りきった原料の挙動を調整するためのオーバーハング部５０を設けるようにしてもよい。

またテーブルライナ２ａにおける対向面２１およびこれのテーブル半径方向内方側に連なる面は、図５（１）に示すように、半径方向内方に向かうにつれて上方に向かう形状であってもよいが、図３および図５（２）に示すように水平になるようにしてもよい。このように水平にすれば、原料の鉛直方向の移動を抑制することができるようになり、さらに安定した運転が可能になる。

さらに原料は、高炉水砕スラグに限定されることはなく、たとえばセメント原料、セメントクリンカなどであってもよい。

本発明の実施の一形態の竪型ミルを示す断面図である。 図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見て示す断面図である。 本発明に従う竪型ミルの粉砕面の形状の一例を示す断面図である。 粉砕面の形状決定方法を示すフローチャートである。 本発明に従う竪型ミルの寸法の一例を示すための断面図である。

符号の説明

２ａ テーブルライナ
５ 粉砕ローラ
２０ ローラ外周面
２１ テーブル対向面
２２ テーブル対向面の外方側部分
２３ テーブル対向面の内方側部分
Ｌ０ 基準軸線
Ｃ１ 第１中心点
Ｃ２ 第２中心点
Ｐ 基準軸線とテーブル対向面の交点
Ｒｉｎ テーブル対向面における内方側部分の曲率半径
Ｒｏｕｔ テーブル対向面における外方側部分の曲率半径
Ｒｒ ローラ外周面の曲率半径
Ｈ テーブル対向面における外方側部分の高さ

Claims (2)

1. 略鉛直なテーブル軸線まわりに回転自在なテーブルライナの上方に、テーブル半径方向内方に向けて下方に傾斜するローラ軸線まわりに回転自在な粉砕ローラが、テーブルライナに向かって弾発的に押圧された状態で設けられ、テーブルライナと粉砕ローラとの間で原料を粉砕する竪型ミルの粉砕面の形状決定方法であって、
   粉砕面は、粉砕ローラの外周面であるローラ外周面と、このローラ外周面に対向するテーブルライナの表面であるテーブル対向面とを含み、
   ローラ軸線およびテーブル軸線を含む仮想平面内で、粉砕ローラのローラ軸線方向両側部の間に配置されるローラ軸線に垂直な基準軸線を設定し、
   前記仮想平面内で、テーブル対向面を、基準軸線との交点からテーブル半径方向外方の端部までの外方側部分と、前記交点からテーブル半径方向内方の端部までの内方側部分とに分割して、ローラ外周面およびテーブル対向面の外方側部分を、前記基準軸線上の第１中心点を中心とする円弧状とするとともに、テーブル対向面の内方側部分を、前記第１中心点よりも上方でかつテーブル半径方向内方にある前記基準軸線上の第２中心点を中心とする円弧状とし、
   前記仮想平面内で、テーブル対向面の前記基準軸線との交点からテーブル半径方向外方の端部までの外方側部分の鉛直方向寸法Ｈを、テーブルライナが回転されたときに前記交点に配置される原料が、前記回転によって与えられる遠心力を利用して、テーブル対向面上からテーブル半径方向外方へ排出される寸法に決定し、
   前記テーブル対向面の外方側部分の鉛直方向寸法Ｈが前記決定した寸法となる条件を満たした上で、ローラ外周面の半径よりもテーブル対向面の外方側部分の半径が大きくなりかつテーブル対向面の外方側部分の半径よりもテーブル対向面の内方側部分の半径が大きくなるとともに、ローラ外周面とテーブル対向面の内方側部分との間隙がテーブル半径方向外方になるにつれて小さくなり、かつローラ外周面とテーブル対向面の外方側部分との間隙が一定となるように、ローラ外周面ならびにテーブル対向面の外方側部分および内方側部分の半径を決定し、
   さらに、テーブル軸線に関する半径方向におけるテーブル軸線から前記テーブル対向面と基準軸線との前記交点までの作用径をＤＴとして、前記鉛直方向寸法Ｈは、前記作用径ＤＴに対して、Ｈ／ＤＴの値が０．０６２以上０．０８以下を満たすように選択され、
   粉砕ローラおよびテーブルライナにおける各寸法のうち、前記鉛直方向寸法Ｈおよび前記ローラ外周面の半径を除く他の寸法は、予め定める基準に基づいて比例的に決定され、前記ローラ外周面の半径は、前記基準に対して比例的に決定される値とは異なる値に決定されることを特徴とする竪型ミルの粉砕面の形状決定方法。
2. 請求項１記載の竪型ミルの粉砕面の形状決定方法によって決定された形状の粉砕面を有することを特徴とする竪型ミル。

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