JP4584560B2 - Grinding equipment and method and fluidized bed classifier - Google Patents
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本発明は、原料を粉砕する粉砕設備および粉砕方法、ならびにこれらに用いることができる流動層式分級装置に関する。 The present invention relates to a pulverizing equipment and a pulverizing method for pulverizing raw materials, and a fluidized bed type classifier that can be used in these.
第1の従来技術として、ローラミルと、チューブミルと、ローラミルからチューブミルへ至る原料搬送路のうちに、流動層式分級機を設置する粉砕装置が知られている。この粉砕装置では、粉粒体原料をローラミルにて予粉砕したうえ流動層式分級機に送り、この流動層式分級機で分級して、微粉分をチューブミルへ供給し、粗粉分と微粉分とを含む残り分をローラミルへ戻している。流動層式分級機は、中空容器の内部を多孔板によって仕切り、多孔板の上を流動層室として粉粒体原料の投入口と空気排出口とを設け、多孔板の下を空気導入室として空気導入口を設けている。また流動層式分級機は、流動層室における多孔板から上方に離れた位置に、粉粒体原料のうち流動化している微粉分をオーバーフローさせて排出する上部シュートを設け、多孔板上に堆積した粗粉分とその付近に存在する微粉分とを同時に排出する下部シュートを設けている。この粉砕装置では、ローラミルに粗粉分と微粉分とを戻すことによって、微粉分の働きによって、ローラミルでの粉砕時の振動を抑え、粉砕効率を高くしている(たとえば特許文献1参照)。 As a first conventional technique, a pulverizer in which a fluidized bed type classifier is installed in a roller mill, a tube mill, and a raw material conveyance path from the roller mill to the tube mill is known. In this pulverizer, the powdered raw material is pre-ground by a roller mill and sent to a fluidized bed classifier, classified by this fluidized bed type classifier, and the fine powder is supplied to a tube mill. The remaining portion including the minute is returned to the roller mill. The fluidized bed classifier divides the inside of the hollow container with a porous plate, the fluidized bed chamber is provided on the porous plate, the inlet and the air outlet for the powdered raw material are provided, and the air inlet chamber is provided below the porous plate. An air inlet is provided. In addition, the fluidized bed classifier is provided with an upper chute that overflows and discharges the fluidized fine powder of the granular material at a position away from the porous plate in the fluidized bed chamber, and deposits on the porous plate. The lower chute which discharges | emits simultaneously the coarse powder and the fine powder which exists in the vicinity is provided. In this pulverizing apparatus, the coarse powder and the fine powder are returned to the roller mill, so that the vibration during the pulverization in the roller mill is suppressed and the pulverization efficiency is increased by the action of the fine powder (see, for example, Patent Document 1).
第2の従来技術として、第1の従来技術の流動層式分級機と類似する流動層式分級機が知られている。この流動層式分級機は、第1の従来技術の多孔板に相当する分散板が、中空容器の内方に向かって低くなる傾斜を有し、この分散板の最低位置に第1の従来技術の下部シュートに相当する粗粉排出シュートを設け、中空容器の側壁に、第1の従来技術の上部シュートに相当する微粉排出シュートを設けている(たとえば特許文献2参照)。 As a second prior art, a fluidized bed classifier similar to the fluidized bed classifier of the first prior art is known. In this fluidized bed type classifier, the dispersion plate corresponding to the porous plate of the first prior art has a slope that decreases toward the inside of the hollow container, and the first prior art is at the lowest position of the dispersion plate. A coarse powder discharge chute corresponding to the lower chute is provided, and a fine powder discharge chute corresponding to the upper chute of the first prior art is provided on the side wall of the hollow container (see, for example, Patent Document 2).
また第3の従来技術として、石炭などを分級するための流動層式分級機が知られている。この流動層式分級機では、石炭などの粉粒状の処理物を、流動層を利用して、処理物を乾燥させながら分級している(たとえば特許文献3参照)。 As a third conventional technique, a fluidized bed classifier for classifying coal or the like is known. In this fluidized bed type classifier, a granular processed material such as coal is classified using a fluidized bed while drying the processed material (see, for example, Patent Document 3).
第1の従来技術の流動層式分級機では、流動層室の多孔板から上方に離れた位置に上部シュートを設け、微粉分をオーバーフローさせて排出しているので、次のような2つの課題を有する。 In the fluidized bed classifier of the first prior art, an upper chute is provided at a position away from the perforated plate of the fluidized bed chamber, and the fine powder content is overflowed and discharged, so the following two problems Have
第1の課題は、粉砕効率がやや低下してしまう点である。たとえばローラミルによって粉砕すべき粉粒体原料が粗くなると、ローラミルから流動層分級機に投入される粉粒体原料が粗くなる。このような場合、少量の粗粉分が微粉分にまぎれ込んでチューブミルに供給されてしまう。チューブミルは、粗粉分が供給されてしまう場合には、粗粉分を粉砕するために、微粉分だけを粉砕する場合と比べて、粉砕媒体として、外径の大きいボールを用いなければならないが、外径の大きいボールを用いると、ボールと粉粒体原料との接触面積が小さくなることに起因して粉砕効率が低下してしまう。したがってチューブミルにおける粉砕効率が低下してしまう。 The first problem is that the pulverization efficiency slightly decreases. For example, when the granular material to be pulverized by the roller mill becomes coarse, the granular material supplied to the fluidized bed classifier from the roller mill becomes coarse. In such a case, a small amount of coarse powder is mixed into the fine powder and supplied to the tube mill. When a coarse powder is supplied to the tube mill, a ball having a large outer diameter must be used as a grinding medium in order to pulverize the coarse powder, compared to a case where only the fine powder is pulverized. However, when a ball having a large outer diameter is used, the pulverization efficiency is lowered due to a reduction in the contact area between the ball and the granular material. Therefore, the grinding efficiency in the tube mill is reduced.
第2の課題は、微粉分の粒度の大きな変更が困難である点である。粉砕装置を用いて得るべきセメント製品の品種変更などによって、チューブミルに供給する微粉分の粒度を変更する必要がある場合、流動層式分級機に導入する空気の流量を変更して微粉分の粒度を変更することができるが、粉粒体原料の流動化状態が空気の流量の変化の影響を受けて悪化してしまうので、分級精度を維持することが困難である。したがって分級精度を維持するためには、微粉分の粒度の大きな変更が困難である。 The second problem is that it is difficult to change the particle size of the fine powder. If it is necessary to change the particle size of the fine powder supplied to the tube mill due to changes in the type of cement product to be obtained using a pulverizer, the flow rate of air introduced into the fluidized bed classifier is changed. Although the particle size can be changed, it is difficult to maintain the classification accuracy because the fluidized state of the granular material is deteriorated by the influence of the change in the air flow rate. Therefore, in order to maintain the classification accuracy, it is difficult to change the particle size of the fine powder.
第2の従来技術は、内方に向かって低くなる分散板を用い、その最低位置に粗粉排出シュートを設け、中空容器の側壁に微粉排出シュートを設けることによって、分級精度を向上させてはいるが、第1の従来技術の前記2つの課題を完全に解決することはできず、同様の課題を有する。 The second prior art uses a dispersion plate that becomes lower inward, provides a coarse powder discharge chute at its lowest position, and provides a fine powder discharge chute on the side wall of the hollow container to improve classification accuracy. However, the two problems of the first prior art cannot be completely solved and have the same problems.
また第3の従来技術の流動層式分級機は、石炭などの乾燥および分級用の用途に用いられる流動層式分級機であり、第1の従来技術で述べたような粉砕装置に用いる用途に、そのまま適用すると粉砕装置が大形化し、高コストとなるうえ、消費エネルギが大きくなる課題を有する。したがって粉砕装置にそのまま適用することができず、何らかの改善を必要とする。 The third prior art fluidized bed classifier is a fluidized bed classifier used for drying and classification of coal and the like, and is used for the pulverizer as described in the first prior art. If applied as it is, the pulverizing apparatus becomes large in size, resulting in high costs and energy consumption. Therefore, it cannot be applied to the pulverizer as it is, and some improvement is required.
本発明の目的は、粗粉砕装置と微粉砕装置との間に流動層式分級装置を備えた粉砕設備であって、粗粉と微粉とを粗粉砕装置に戻すことができるという流動層式分級装置の利点を維持したまま、流動層式分級装置の分級精度を向上することによって、高い粉砕効率が得られる粉砕設備および方法、ならびにこれに用いることができる分級装置を提供することである。 An object of the present invention is a pulverization facility provided with a fluidized bed type classification device between a coarse pulverization device and a fine pulverization device, and is capable of returning coarse powder and fine powder to the coarse pulverization device. An object of the present invention is to provide a pulverization facility and method capable of obtaining high pulverization efficiency by improving the classification accuracy of a fluidized bed classifier while maintaining the advantages of the apparatus, and a classifier that can be used for this.
本発明は、原料を粉砕する粗粉砕装置と、
粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置と、
粗粉砕装置および微粉砕装置間に設けられる流動層式分級装置とを含む粉砕設備であって、
流動層式分級装置は、
中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材とを備え、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、粗粉砕装置によって粉砕された原料が供給される投入口と、
流動層室における上層領域に開口し、かつ微粉砕装置に連なり、微粉成分を流動化用気体に搬送させて排出する微粉排出口と、
流動層室における下層領域に開口し、かつ粗粉砕装置に連なり、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口とが形成され、
粗粉排出口を経て排出される粗粉成分および微粉成分を排出する分級機排出フィーダと、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を検出する風箱圧センサと、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を検出する流動層室センサと、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする粉砕設備である。
The present invention includes a coarse pulverization apparatus for pulverizing raw materials,
A fine pulverizer for further pulverizing the raw material crushed by the coarse pulverizer;
A pulverization facility including a fluidized bed classifier provided between a coarse pulverizer and a fine pulverizer;
Fluidized bed classifier
A hollow container,
A plurality of through holes are formed, the container is partitioned vertically, and includes a partition member that forms an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber,
A gas introduction port that is open to the gas introduction chamber and is supplied with a fluidizing gas that is ejected from the gas introduction chamber to the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member;
An inlet to the fluidized bed chamber, to which raw materials crushed by a coarse pulverizer are supplied;
A fine powder discharge port that opens to the upper layer region in the fluidized bed chamber and is connected to the fine pulverization apparatus to convey and discharge the fine powder component to the fluidizing gas;
Open to the lower layer region in the fluidized bed chamber and connected to the coarse pulverization apparatus, and a coarse powder outlet for discharging the coarse powder component and the fine powder component is formed,
A classifier discharge feeder that discharges the coarse powder component and fine powder component discharged through the coarse powder discharge port;
A wind box pressure sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber;
A fluidized bed chamber sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. A control circuit that controls and maintains a constant bed thickness of the fluidized bed ,
In the control circuit, the flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. the speed or more and the fluidized bed such that the speed less than that bubbles are generated that a milling equipment which is characterized that you control the classifier discharge feeder.
本発明に従えば、原料がまず粗粉砕装置に供給されて粉砕され、その粉砕された原料が分級装置に供給される。流動層式分級装置では、中空の容器が仕切部材で仕切られ、流動層室と気体導入室とが形成される。流動層室に、原料が供給されるとともに、気体導入室に、流動化用気体が供給される。気体導入室に供給された流動化用気体は、仕切部材の透孔から流動層室に噴出され、仕切部材上の原料が流動化されて、流動層部が形成されるとともに、流動層部の上方にフリーボード部が形成される。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。仕切部材上に滞留する粗粉成分および微粉成分は、流動層室の下層領域から排出され、粗粉砕装置に戻され、再度粉砕される。また吹き上げられる微粉成分は、流動化用気体に搬送されて、流動層室の上層領域から排出され、微粉砕装置に供給される。微粉砕装置に供給される微粉成分は、微粉砕装置によってさらに細かく粉砕され、生成物が生成される。 According to the present invention, the raw material is first supplied to the coarse pulverizer and pulverized, and the pulverized raw material is supplied to the classifier. In a fluidized bed classifier, a hollow container is partitioned by a partition member, and a fluidized bed chamber and a gas introduction chamber are formed. The raw material is supplied to the fluidized bed chamber, and the fluidizing gas is supplied to the gas introduction chamber. The fluidizing gas supplied to the gas introduction chamber is ejected from the through hole of the partition member into the fluidized bed chamber, the raw material on the partition member is fluidized to form the fluidized bed portion, and the fluidized bed portion. A free board portion is formed above. The coarse powder component having a large particle size stays on the partition member, and the fine powder component having a small particle size is blown upward. At this time, the coarse powder component and the fine powder component are not completely separated, but a part of the fine powder component stays on the partition member together with the coarse powder component. The coarse powder component and fine powder component staying on the partition member are discharged from the lower layer region of the fluidized bed chamber, returned to the coarse pulverizer, and pulverized again. The fine powder component blown up is conveyed to the fluidizing gas, discharged from the upper layer region of the fluidized bed chamber, and supplied to the fine pulverizer. The fine powder component supplied to the fine pulverizer is further finely pulverized by the fine pulverizer to produce a product.
粉砕設備に流動層式分級装置が設けられることによって、粗粉成分とともに一部の微粉成分が粗粉砕装置に戻される。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラなどの粉砕媒体の変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における粉砕媒体の圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率が向上される。 By providing the fluidized bed classifier in the pulverization facility, part of the fine powder component is returned to the coarse pulverizer together with the coarse powder component. When the coarse powder component and the fine powder component are mixed, the fine powder component particles enter between the coarse powder component particles and the porosity decreases, so that the displacement of the grinding media such as the rollers becomes small during crushing in the coarse grinding device. The vibration level decreases. When the vibration is lowered, the reduction force of the grinding medium in the coarse pulverizing apparatus can be maximized, so that the pulverization efficiency in the coarse pulverizing apparatus is improved.
さらに流動層式分級装置では、微粉砕装置に供給するための微粉成分が、気体搬送によって排出される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、粗粉砕装置に供給される原料の粒度が大きくなった場合、および製品の品種変更のために流動化気体の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成では、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みが防止され、確実に微粉成分だけが微粉排出口から排出され、微粉砕装置に供給される。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、微粉成分の粉砕に適合した粉砕媒体を選択することができ、微粉砕装置の粉砕効率を高くすることができる。 Furthermore, in the fluidized bed type classifier, the fine powder component to be supplied to the fine pulverizer is discharged by gas conveyance. In the configuration of overflowing to the chute as in the prior art, since the particle size of the blown up component cannot be adjusted between the partition member and the chute, when the particle size of the raw material supplied to the coarse pulverizer becomes large, In addition, when the flow rate of the fluidized gas is changed to change the product type, the coarse powder component may be mixed with the fine powder component. On the other hand, as in the present invention, in the configuration of discharging by gas conveyance, the particle size of the blown-up component is adjusted in the free board portion, and the coarse powder component in the above-mentioned case that could not be solved by the conventional technology Splashing is prevented, and only the fine powder component is reliably discharged from the fine powder discharge port and supplied to the fine grinding device. Therefore, compared with the case where it is necessary to consider that the coarse powder component is mixed, a pulverization medium suitable for pulverization of the fine powder component can be selected, and the pulverization efficiency of the fine pulverization apparatus can be increased.
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
また流動層式分級装置において流動層の層厚を一定に保持し、差圧を一定に保持することによって、流動化用気体の流速を一定に保持することができる。これによって、分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
また容器内における流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、分級機排出フィーダを制御することによって、微粉成分だけを気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
またこのような良好な流動状態を形成することができれば、容器の一カ所に原料投入口を形成し、容器の一カ所に粗粉排出口を形成するなど、簡単な構成、つまり原料投入口および粗粉排出口を均一に分散させて形成するような複雑な構成にしなくても、また仕切部材を傾斜させるなどの工夫を講じなくても、仕切部材上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができ、分級流速も均一な流速となり、高い分級精度が得られる。
Thus, by improving the configuration for discharging the fine powder component in the fluidized bed classifier, the fine powder component can be returned to the coarse pulverizer together with the coarse powder component. The advantages can be maintained as they are, and further, the coarse powder component can be prevented from being sprinkled into the pulverizing apparatus. Therefore, it is possible to maintain the advantage of improving the pulverization efficiency in the coarse pulverizer as it is, further improve the pulverization efficiency of the fine pulverizer, and improve the pulverization efficiency of the entire pulverization equipment.
Further, in the fluidized bed type classifier, the fluidized gas flow rate can be kept constant by keeping the fluidized bed thickness constant and keeping the differential pressure constant. Thereby, the classification particle size can be kept constant and high classification accuracy can be secured.
Further, the flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the fluidized bed has a speed higher than the speed at which the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. By controlling the classifier discharge feeder so as to be less than the speed at which bubbles are generated inside, not only fine powder components can be discharged by gas conveyance, but also the fluidized state of the fluidized bed formed on the partition member However, it becomes a uniform fluidized state or a state very close to this, and a stable and good fluidized state can be obtained.
Moreover, if such a good flow state can be formed, a raw material inlet is formed at one place of the container and a coarse powder outlet is formed at one place of the container. Even if it does not have a complicated configuration that forms the coarse powder outlets uniformly dispersed, and without taking any measures such as inclining the partition member, it has a substantially uniform layer thickness over the entire region on the partition member. A fluidized bed can be formed, the classification flow rate can be uniform, and high classification accuracy can be obtained.
また本発明は、原料を粉砕する粗粉砕装置と、粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置との間に、粗粉砕装置によって粉砕された原料を分級する流動層式分級装置を設け、
流動層式分級装置では、
中空の容器を、複数の透孔を有する仕切部材で上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成し、
流動層室に原料を投入するとともに、気体導入室に流動化用気体を導入して仕切部材の各透孔を介して流動層室に噴出し、
微粉成分を、流動層室の上層領域から流動化用気体に搬送させて排出して、微粉砕装置に供給し、
粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から分級機排出フィーダによって排出して、粗粉砕装置に供給し、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を風箱圧センサによって検出し、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を流動層室センサによって検出し、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持し、
前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする粉砕方法である。
Further, the present invention provides a fluidized bed type classifier for classifying the raw material pulverized by the coarse pulverizer between the coarse pulverizer for pulverizing the raw material and the fine pulverizer for further pulverizing the raw material pulverized by the coarse pulverizer. Provided,
In the fluidized bed type classifier,
A hollow container is divided up and down by a partition member having a plurality of through holes, and an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber are formed,
While introducing the raw material into the fluidized bed chamber, the fluidizing gas is introduced into the gas introducing chamber and ejected into the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member,
The fine powder component is transported and discharged from the upper layer region of the fluidized bed chamber to the fluidizing gas, and supplied to the fine grinding device.
The coarse powder component and the fine powder component are discharged from the lower layer region of the fluidized bed chamber by the classifier discharge feeder, and supplied to the coarse pulverizer.
Detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber by a windbox pressure sensor;
Detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber by a fluidized bed chamber sensor;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. Control and keep the fluidized bed thickness constant ,
The flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the fluid velocity is higher than the speed at which the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. such that the speed less than that bubbles are generated in the layer, a grinding method which is characterized that you control the classifier discharge feeder.
本発明に従えば、原料をまず粗粉砕装置で粉砕し、その粉砕した原料を分級装置に供給する。分級装置では、中空の容器を仕切部材で仕切り、流動層室と気体導入室とを形成する。流動層室に、原料を供給するとともに、気体導入室に、流動化用気体を供給する。気体導入室に供給した流動化用気体は、仕切部材の透孔から流動層室に噴出し、仕切部材上の原料を流動化して、流動層部を形成するとともに、流動層部の上方にフリーボード部を形成する。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。仕切部材上に滞留する粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から排出し、粗粉砕装置に戻し、再度粉砕する。また吹き上げられる微粉成分を、流動化用気体に搬送させて、流動層室の上層領域から排出し、微粉砕装置に供給する。微粉砕装置に供給する微粉成分を、微粉砕装置によってさらに細かく粉砕し、生成物を生成する。 According to the present invention, the raw material is first pulverized by a coarse pulverizer, and the pulverized raw material is supplied to a classifier. In the classifying device, a hollow container is partitioned by a partition member to form a fluidized bed chamber and a gas introduction chamber. The raw material is supplied to the fluidized bed chamber, and the fluidizing gas is supplied to the gas introduction chamber. The fluidizing gas supplied to the gas introduction chamber is ejected from the through hole of the partition member into the fluidized bed chamber, fluidizing the raw material on the partition member to form a fluidized bed portion, and free above the fluidized bed portion. A board part is formed. The coarse powder component having a large particle size stays on the partition member, and the fine powder component having a small particle size is blown upward. At this time, the coarse powder component and the fine powder component are not completely separated, but a part of the fine powder component stays on the partition member together with the coarse powder component. The coarse powder component and fine powder component staying on the partition member are discharged from the lower layer region of the fluidized bed chamber, returned to the coarse pulverizer, and pulverized again. Moreover, the fine powder component blown up is conveyed to the fluidizing gas, discharged from the upper layer region of the fluidized bed chamber, and supplied to the fine grinding device. The fine powder component supplied to the fine pulverizer is further finely pulverized by the fine pulverizer to produce a product.
粉砕設備に流動層式分級装置を設けることによって、粗粉とともに一部の微粉を粗粉砕装置に戻する。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラなどの粉砕媒体の変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における粉砕媒体の圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率を向上することができる。さらに流動層式分級機は、微粉砕装置に供給するための微粉成分を、気体搬送によって排出させる。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、粗粉砕装置に供給される原料の粒度が大きくなった場合、および製品の品種変更のために流動化気体の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成とすることによって、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みを防止し、確実に微粉成分だけを微粉排出口から排出させ、微粉砕装置に供給することができる。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、微粉成分の粉砕に適合した粉砕媒体を選択することができ、微粉砕装置の粉砕効率を高くすることができる。 By providing the fluidized bed classifier in the pulverization facility, some fine powder is returned to the coarse pulverizer together with the coarse powder. When the coarse powder component and the fine powder component are mixed, the fine powder component particles enter between the coarse powder component particles and the porosity decreases, so that the displacement of the grinding media such as the rollers becomes small during crushing in the coarse grinding device. The vibration level decreases. When the vibration becomes low, the rolling force of the pulverizing medium in the coarse pulverization apparatus can be maximized, so that the pulverization efficiency in the coarse pulverization apparatus can be improved. Further, the fluidized bed classifier discharges the fine powder component to be supplied to the fine pulverizer by gas conveyance. In the configuration of overflowing to the chute as in the prior art, since the particle size of the blown up component cannot be adjusted between the partition member and the chute, when the particle size of the raw material supplied to the coarse pulverizer becomes large, In addition, when the flow rate of the fluidized gas is changed to change the product type, the coarse powder component may be mixed with the fine powder component. On the other hand, as in the present invention, by adopting a configuration that discharges by gas conveyance, the particle size of the blown-up component is adjusted in the free board portion, and the coarseness in the above-described case that could not be solved by the conventional technology. It is possible to prevent confusion of the powder component, and to reliably discharge only the fine powder component from the fine powder discharge port and supply it to the fine grinding device. Therefore, compared with the case where it is necessary to consider that the coarse powder component is mixed, a pulverization medium suitable for pulverization of the fine powder component can be selected, and the pulverization efficiency of the fine pulverization apparatus can be increased.
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
また流動層式分級装置において流動層の層厚を一定に保持し、差圧を一定に保持することによって、流動化用気体の流速を一定に保持することができる。これによって、分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
また容器内における流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、分級機排出フィーダを制御することによって、微粉成分だけを気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
またこのような良好な流動状態を形成することができれば、容器の一カ所に原料投入口を形成し、容器の一カ所に粗粉排出口を形成するなど、簡単な構成、つまり原料投入口および粗粉排出口を均一に分散させて形成するような複雑な構成にしなくても、また仕切部材を傾斜させるなどの工夫を講じなくても、仕切部材上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができ、分級流速も均一な流速となり、高い分級精度が得られる。
Thus, by improving the configuration for discharging the fine powder component in the fluidized bed classifier, the fine powder component can be returned to the coarse pulverizer together with the coarse powder component. The advantages can be maintained as they are, and further, the coarse powder component can be prevented from being sprinkled into the pulverizing apparatus. Therefore, it is possible to maintain the advantage of improving the pulverization efficiency in the coarse pulverizer as it is, further improve the pulverization efficiency of the fine pulverizer, and improve the pulverization efficiency of the entire pulverization equipment.
Further, in the fluidized bed type classifier, the fluidized gas flow rate can be kept constant by keeping the fluidized bed thickness constant and keeping the differential pressure constant. Thereby, the classification particle size can be kept constant and high classification accuracy can be secured.
In addition, the flow rate of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the fluidized bed is equal to or higher than the speed at which the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. By controlling the classifier discharge feeder so as to be less than the speed at which bubbles are generated inside, not only fine powder components can be discharged by gas conveyance, but also the fluidized state of the fluidized bed formed on the partition member However, it becomes a uniform fluidized state or a state very close to this, and a stable and good fluidized state can be obtained.
Moreover, if such a good flow state can be formed, a raw material inlet is formed at one place of the container and a coarse powder outlet is formed at one place of the container. Even if it does not have a complicated configuration that forms the coarse powder outlets uniformly dispersed, and without taking any measures such as inclining the partition member, it has a substantially uniform layer thickness over the entire region on the partition member. A fluidized bed can be formed, the classification flow rate can be uniform, and high classification accuracy can be obtained.
また本発明は、中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材と、
流動層室に設けられる遠心分離手段とを含み、
容器には、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、原料が供給される投入口と、
流動層室における下層領域に開口し、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口と、
流動層室における上層領域に開口する気体排出口とが形成され、
遠心分離手段は、
気体排出口を覆って設けられ、下端部に微粉を排出する固体排出口が形成されるコーンと、
流動層室の上層領域に開口し、微粉成分を流動化用気体に搬送させてコーン内に導入する導入通路が形成され、この導入通路の流路断面積を変化させるための流路変更片を備える微粉導入部と、
粗粉排出口を経て排出される粗粉成分および微粉成分を排出する分級機排出フィーダと、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を検出する風箱圧センサと、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を検出する流動層室センサと、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持する制御回路とを有し、
前記制御回路は、前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする流動層式分級装置である。
The present invention also includes a hollow container,
A plurality of through holes are formed, partition the container up and down, and a partition member that forms an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber;
Centrifuge means provided in the fluidized bed chamber,
The container
A gas introduction port that is open to the gas introduction chamber and is supplied with a fluidizing gas that is ejected from the gas introduction chamber to the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member;
An inlet to the fluidized bed chamber for supplying raw materials;
A coarse powder outlet opening in the lower layer region in the fluidized bed chamber and discharging the coarse powder component and the fine powder component;
A gas outlet opening in the upper layer region in the fluidized bed chamber is formed,
The centrifuge means
A cone provided to cover the gas outlet, and a solid outlet for discharging fine powder at the lower end is formed;
An introduction passage is formed that opens to the upper layer region of the fluidized bed chamber, conveys the fine powder component to the fluidizing gas and introduces it into the cone, and a flow path changing piece for changing the flow passage cross-sectional area of the introduction passage. A fine powder introduction section,
A classifier discharge feeder that discharges the coarse powder component and fine powder component discharged through the coarse powder discharge port;
A wind box pressure sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber;
A fluidized bed chamber sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. controlled, have a control circuit for holding the thickness of the fluidized bed constant,
In the control circuit, the flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. The fluidized bed classifier is characterized in that the classifier discharge feeder is controlled so as to be equal to or higher than a predetermined speed and lower than a speed at which bubbles are generated in the fluidized bed.
本発明に従えば、中空の容器が仕切部材によって仕切られ、流動層室と気体導入室とが形成される。流動層室には、投入口から原料が供給され、気体導入室には、気体導入口から流動化用気体が供給される。気体導入室に供給された流動化用気体は、仕切部材に形成される透孔を通過して流動層室に噴出され、流動層室に投入された仕切部材上の原料が流動化され、流動層部が形成されるとともに、流動層部の上方にフリーボード部が形成される。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。 According to the present invention, the hollow container is partitioned by the partition member, and the fluidized bed chamber and the gas introduction chamber are formed. The fluidized bed chamber is supplied with the raw material from the inlet, and the gas introducing chamber is supplied with the fluidizing gas from the gas inlet. The fluidizing gas supplied to the gas introduction chamber passes through the through holes formed in the partition member and is ejected to the fluidized bed chamber, and the raw material on the partition member charged into the fluidized bed chamber is fluidized and fluidized. A layer portion is formed, and a free board portion is formed above the fluidized bed portion. The coarse powder component having a large particle size stays on the partition member, and the fine powder component having a small particle size is blown upward. The coarse powder component and the fine powder component are not completely separated, but a part of the fine powder component stays on the partition member together with the coarse powder component.
また流動層室には、遠心分離手段が設けられる。遠心分離手段では、流動層室の上層領域から、微粉成分が、流動化用気体に搬送されてコーン内に導入され、コーン内で遠心力を利用して、流動化気体と、微粉成分とに分離される。流動化気体は、気体排出口から排出され、微粉成分は、固体排出口から排出される。このように遠心分離手段には、微粉成分が、気体搬送によって導入される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができず、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって遠心分離手段に導入させる構成とすることによって、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、確実に微粉成分だけがコーン内に導かれる。このように高い分級精度で、微粉成分だけを固体排出口から排出することができる。 The fluidized bed chamber is provided with a centrifugal separator. In the centrifugal separation means, the fine powder component is transported to the fluidizing gas from the upper layer region of the fluidized bed chamber and introduced into the cone, and the centrifugal force is used in the cone to convert the fluidized gas and the fine powder component. To be separated. The fluidizing gas is discharged from the gas outlet, and the fine powder component is discharged from the solid outlet. Thus, the fine powder component is introduced into the centrifugal separation means by gas conveyance. In the configuration in which the chute overflows as in the prior art, the particle size of the blown-up component cannot be adjusted between the partition member and the chute, and the coarse powder component may be mixed with the fine powder component. On the other hand, as in the present invention, by adopting a configuration in which the centrifugal separation means is introduced by gas conveyance, the particle size of the blown-up component is adjusted at the free board portion, and only the fine powder component is reliably guided into the cone. . Thus, only the fine powder component can be discharged from the solid discharge port with high classification accuracy.
さらに遠心分離手段に微粉成分と流動化用気体との混合流体を導入する導入通路は、その流路断面積を、流路変更片によって変更することができる。流路断面積を変更することによって、気体排出口から流動化気体とともに排出される微粉成分の粒度を調整することが可能になる。
また容器において流動層の層厚を一定に保持し、差圧を一定に保持することによって、流動化用気体の流速を一定に保持することができる。これによって、分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
また容器内における流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、分級機排出フィーダを制御することによって、微粉成分だけを気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
またこのような良好な流動状態を形成することができれば、容器の一カ所に原料投入口を形成し、容器の一カ所に粗粉排出口を形成するなど、簡単な構成、つまり原料投入口および粗粉排出口を均一に分散させて形成するような複雑な構成にしなくても、また仕切部材を傾斜させるなどの工夫を講じなくても、仕切部材上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができ、分級流速も均一な流速となり、高い分級精度が得られる。
Furthermore, the introduction passage for introducing the mixed fluid of the fine powder component and the fluidizing gas into the centrifugal separation means can change the flow passage cross-sectional area by the flow passage changing piece. By changing the cross-sectional area of the flow path, it is possible to adjust the particle size of the fine powder component discharged together with the fluidized gas from the gas discharge port.
Further, the flow rate of the fluidizing gas can be kept constant by keeping the layer thickness of the fluidized bed constant in the container and keeping the differential pressure constant. Thereby, the classification particle size can be kept constant and high classification accuracy can be secured.
In addition, the flow rate of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the fluidized bed is equal to or higher than the speed at which the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. By controlling the classifier discharge feeder so as to be less than the speed at which bubbles are generated inside, not only fine powder components can be discharged by gas conveyance, but also the fluidized state of the fluidized bed formed on the partition member However, it becomes a uniform fluidized state or a state very close to this, and a stable and good fluidized state can be obtained.
Moreover, if such a good flow state can be formed, a raw material inlet is formed at one place of the container and a coarse powder outlet is formed at one place of the container. Even if it does not have a complicated configuration that forms the coarse powder outlets uniformly dispersed, and without taking any measures such as inclining the partition member, it has a substantially uniform layer thickness over the entire region on the partition member. A fluidized bed can be formed, the classification flow rate can be uniform, and high classification accuracy can be obtained.
請求項1および2記載の本発明によれば、粗粉砕装置で粉砕した原料を分級し、粗粉成分を粗粉砕装置に戻して再度粉砕することによって、粗粉砕装置による一度の粉砕処理では微粉にすることができなかった粗粉を再度粉砕して微粉にすることができる。さらにこの粗粉砕装置に、粗粉成分だけでなく、微粉成分も一緒に戻す。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラの変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率を高くすることができる。また流動層式分級装置では、微粉成分を気体搬送によって排出するので、微粉排出口から粗粉成分が排出されることを防止し、微粉排出口からは、微粉成分だけを排出させることができる。このように高い分級精度が得られるので、微粉砕装置を、微粉成分だけを粉砕すればよい構成とし、高い粉砕効率が得られる粉砕設備を実現することができる。 According to the first and second aspects of the present invention, the raw material pulverized by the coarse pulverizer is classified, and the coarse powder component is returned to the coarse pulverizer and pulverized again. The coarse powder that could not be made can be pulverized again into a fine powder. Furthermore, not only the coarse powder component but also the fine powder component are returned to the coarse pulverizer. When the coarse powder component and the fine powder component are mixed, the fine powder component particles enter between the coarse powder components and the porosity decreases, so that the roller displacement is reduced during crushing in the coarse pulverizer and the vibration level is lowered. To do. When the vibration is reduced, the rolling force in the coarse pulverizing apparatus can be maximized, so that the pulverization efficiency in the coarse pulverizing apparatus can be increased. Further, in the fluidized bed classifier, the fine powder component is discharged by gas conveyance, so that the coarse powder component is prevented from being discharged from the fine powder discharge port, and only the fine powder component can be discharged from the fine powder discharge port. Since high classification accuracy can be obtained in this way, the pulverization apparatus can be configured to pulverize only the fine powder component, and a pulverization facility that can achieve high pulverization efficiency can be realized.
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
また流動層式分級装置において流動層の層厚を一定に保持し、差圧を一定に保持することによって、流動化用気体の流速を一定に保持することができる。これによって、分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
また流動層式分級装置において微粉成分だけを気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
またこのような良好な流動状態を形成することができれば、簡単な構成で、仕切部材上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができ、分級流速も均一な流速となり、高い分級精度が得ることができる。
Thus, by improving the configuration for discharging the fine powder component in the fluidized bed classifier, the fine powder component can be returned to the coarse pulverizer together with the coarse powder component. The advantages can be maintained as they are, and further, the coarse powder component can be prevented from being sprinkled into the pulverizing apparatus. Therefore, it is possible to maintain the advantage of improving the pulverization efficiency in the coarse pulverizer as it is, further improve the pulverization efficiency of the fine pulverizer, and improve the pulverization efficiency of the entire pulverization equipment.
Further, in the fluidized bed type classifier, the fluidized gas flow rate can be kept constant by keeping the fluidized bed thickness constant and keeping the differential pressure constant. Thereby, the classification particle size can be kept constant and high classification accuracy can be secured.
In addition, in the fluidized bed classifier, not only fine powder components can be discharged by gas conveyance, but the fluidized state of the fluidized bed formed on the partition member becomes a uniform fluidized state or a state very close to this, and is stable. A good flow state can be obtained.
Moreover, if such a good flow state can be formed, a fluidized layer having a substantially uniform layer thickness can be formed over the entire region on the partition member with a simple configuration, and the classification flow rate becomes a uniform flow rate, High classification accuracy can be obtained.
請求項3記載の本発明によれば、流動層式分級装置では、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉排出口から排出できるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のまぎれ込みを防止して、微粉成分だけを遠心分離手段の固体排出口から排出することができる。さらに遠心分離手段が一体化されるので、別途に分離手段を設けることなく、流動層式分級装置から気体とは別に微粉成分を排出することができる。また分離手段を一体化することによって、装置全体をコンパクト化し、設備コストを小さくすることができる。また分離手段を別途に設ける場合には、流動層式分級装置から分離手段までの間における圧力損失による無駄なエネルギ消費が発生してしまうが、一体化することでこの無駄なエネルギ消費を抑え、省エネルギー化を図ることができる。 According to the third aspect of the present invention, in the fluidized bed type classifier, the advantage achieved in the fluidized bed type classifier of the prior art that the fine powder component can be discharged from the coarse powder outlet together with the coarse powder component is maintained as it is. Furthermore, it is possible to prevent the coarse powder component from being confounded and to discharge only the fine powder component from the solid outlet of the centrifugal separator. Further, since the centrifugal separation means is integrated, the fine powder component can be discharged from the fluidized bed classifier separately from the gas without providing a separate separation means. Further, by integrating the separating means, the entire apparatus can be made compact and the equipment cost can be reduced. In addition, when the separation means is provided separately, wasteful energy consumption due to pressure loss between the fluidized bed classifier and the separation means occurs, but this wasteful energy consumption is suppressed by integrating, Energy saving can be achieved.
また分離手段のコーン内に導入される微粉成分の粒度を調整することができるので、コーン内に導入された混合流体を、気体と微粉成分とに分離するときに、気体にまぎれ込んでしまう微粉成分を、そのまま生成物とすることができる程度の粒度にすることが可能である。したがってこの流動層式分級装置を、粗粉砕装置と微粉砕装置との間に設置して用いることによって、この流動層式分級機から排出される気体にまぎれ込む微粉成分は、捕集してそのまま生成物とすることができ、微粉砕装置に供給して粉砕処理する過粉砕を防止し、粉砕効率をさらに高くすることができる。
また容器において流動層の層厚を一定に保持し、差圧を一定に保持することによって、流動化用気体の流速を一定に保持することができる。これによって、分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
また容器において微粉成分だけを気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
またこのような良好な流動状態を形成することができれば、簡単な構成で、仕切部材上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができ、分級流速も均一な流速となり、高い分級精度が得ることができる。
In addition, since the particle size of the fine powder component introduced into the cone of the separation means can be adjusted, the fine powder that gets mixed into the gas when the mixed fluid introduced into the cone is separated into the gas and the fine powder component. It is possible to make the components so granular that they can be directly used as a product. Therefore, by using this fluidized bed type classifier installed between the coarse pulverizer and the fine pulverizer, the fine powder components that are trapped in the gas discharged from the fluidized bed classifier can be collected and used as it is. It can be made into a product, and can be prevented from being excessively pulverized by being supplied to a fine pulverizer and pulverized, thereby further increasing the pulverization efficiency.
Further, the flow rate of the fluidizing gas can be kept constant by keeping the layer thickness of the fluidized bed constant in the container and keeping the differential pressure constant. Thereby, the classification particle size can be kept constant and high classification accuracy can be secured.
Moreover, not only the fine powder component can be discharged by gas conveyance in the container, but also the fluidized state of the fluidized bed formed on the partition member becomes a uniform fluidized state or a state very close to this, and a stable and good flow The state can be obtained.
Moreover, if such a good flow state can be formed, a fluidized layer having a substantially uniform layer thickness can be formed over the entire region on the partition member with a simple configuration, and the classification flow rate becomes a uniform flow rate, High classification accuracy can be obtained.
図1は、本発明の実施の一形態の流動層式分級機1を示す断面図である。図2は、流動層式分級機1を備える粉砕設備30を示す系統図である。粉砕設備30は、粗粉砕装置としてのローラミル31と、微粉砕装置としてのチューブミル32と、ローラミル31およびチューブミル32間に介在される流動層式分級機1とを含み、粉粒体状の原料を、ローラミル31およびチューブミル32で粉砕して、微粉末状の生成物を得るための設備である。本実施の形態では、たとえば、原料としてセメントクリンカを粉砕し、生成物としてセメント製品を得るための設備として用いられる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
この粉砕設備30に設けられる流動層式分級装置である流動層式分級機1は、供給される原料を、粒度の大きい粗粉から成る粗粉成分と、粒度の小さい微粉から成る微粉成分とに、分級する装置である。粗粉成分は、予め定める分級粒度以上の粒度を有する成分であり、微粉成分は、分級粒度未満の粒度を有する成分である。
The fluidized
流動層式分級機1は、中空の容器2と、容器2を仕切る仕切部材3とを含む。容器2は、筒状の周壁部4の両端部が平板状の端壁部5,6によって塞がれて形成される。周壁部4は、大略的に円筒状の略円筒部7と、略円筒部7に連なり、略円筒部7から遠ざかるにつれて縮径する円錐台状の円錐台部8とを有する。この容器2は、略円筒部7が上側に配置されるように、軸線を略鉛直にして設けられる。
The
仕切部材3は、いわゆる分散板であって、円板状の部材であり、容器2内の略円筒部7と円錐台部8とが連なる境界部付近に設けられる。この仕切部材3は、周縁部が容器2の内表面部に連結されて設けられ、容器2を、上下に仕切れ、容器2に、上方側の流動層室10と、下方側の気体導入室11とを形成する。気体導入室11が形成される部分は、風箱(wind box)などと呼ばれる。仕切部材3には、厚み方向に貫通する複数の透孔13が形成されており、流動層室10と気体導入室11とは、これら透孔13を介して連通している。
The
容器2には、気体導入室11に開口する気体導入口15が形成され、気体導入口15に管内の空間が連なる導入管16が設けられる。気体導入口15には、矢符Aで示すように、流動化用気体が供給され、これによって気体導入室11に流動化用気体が導入される。流動化用気体は、気体導入室11に導入されると、矢符Bで示すように、仕切部材3の各透孔13を介して気体導入室から流動層室10に噴出する。本実施の形態では、流動化用気体は、空気であって、具体的には冷風であるが、熱風であってもよい。以下、この流動化用気体を、分級空気という。
In the
また容器2には、流動層室10に開口する投入口17が形成され、投入口17に管内の空間が連なる原料投入管18が設けられる。投入口17には、矢符Cで示すように、原料が供給され、これによって流動層室10に、原料が投入される。流動層室10には、気体導入室11から透孔13を介して分級空気が噴出されるので、流動層室10に投入される原料は、この分級空気によって上方に吹き上げられる作用を受けることになり、流動層が形成される。流動層は、流動層室10の下層領域10aに形成され、この領域が流動層部となり、その上方はフリーボード部となる。
In addition, the
流動層式分級機1に投入される原料は、粗粉成分と、微粉成分とを含んでいる。粗粉成分は、予め定める分級粒度以上の粒度を有する粗粉から成る成分であり、微粉成分は、分級粒度未満の粒度を有する微粉から成る成分である。このような原料に分級空気を吹き込むと、粗粉成分は、上方へ吹き上げられずに仕切部材3上に流動しながら滞留し、流動層室10の下層領域10aに流動層を形成し、微粉成分は、上方のフリーボード部に吹き上げられて、流動層室10の上層領域10bまで到達する。このようにして流動層式分級機1に投入される原料は、粗粉成分と、微粉成分とに分級される。
The raw material charged into the
容器2には、流動層室10における下層領域10aに開口する粗粉排出口19が形成され、粗粉排出口19に管内の空間が連なる滞留成分排出管20が設けられる。下層領域10aは、仕切部材3付近の領域である。流動層室10に投入される原料のうち、仕切部材3上に滞留する成分、したがって粗粉成分は、矢符Dで示すように、粗粉排出口19から排出される。このとき、粗粉排出口19からは、粗粉成分だけが排出されるのではなく、仕切部材13付近に存在する一部の微粉成分が、粗粉成分とともに排出される。
The
また容器2には、流動層室10における上層領域10bに開口する微粉排出口21が形成され、微粉排出口21に管内の空間が連なる微粉排出管22が設けられる。上層領域10bは、容器2の上端部に配置される一方の端壁部5付近の領域であり、フリーボード部の最上部である。流動層室10に投入される原料のうち、分級空気によって吹き上げられる成分、したがって微粉成分は、矢符Eで示すように、微粉排出口21から排出される。
Further, the
滞留成分排出管20を用いて構成される排出機構は、いわゆるシュートであり、下層領域10aに流動しながら滞留する成分が、粗粉排出口19から流出するようにして排出される。したがって前述のように下層領域10aに滞留する粗粉成分および微粉成分が、滞留成分排出管20から排出される。
The discharge mechanism configured using the staying
微粉排出管22を用いて構成される排出機構は、容器2から上方へ延びる管路に分級空気を排出させ、この分級空気を利用する気体搬送によって排出する構成であり、上層領域10bまで吹上られた成分が、分級空気の排出動力によって、微粉排出口21を経て排出される。分級空気によって吹き上げられた成分は、フリーボード部を通過するときに、粒度が整えられ、微粉成分だけが微粉排出口22に導かれて、この微粉排出口22から排出される。
The discharge mechanism configured using the fine
このように、フリーボード部で粒度が整えられることによって、原料が粗粉成分と微粉成分とに分級される。そして微粉成分だけが微粉排出口21を経て排出され、一部の微粉成分を含む粗粉成分が粗粉排出口19を経て排出される。
Thus, the raw material is classified into a coarse powder component and a fine powder component by adjusting the particle size in the free board portion. Only the fine powder component is discharged through the fine
粉砕設備30は、原料を、ローラミル31で一旦粉砕し、このローラミル31で粉砕した原料を流動層式分級機1によって分級し、粗粉成分を一部の微粉成分とともにローラミル31に戻して再度粉砕し、微粉成分をチューブミル32に供給してさらに細かく粉砕するように構成される。この粉砕設備30は、前述した流動層式分級機1、ローラミル31およびチューブミル32に加えて、原料供給装置33、集塵機34およびセパレータ35をさらに含む。
The pulverizing
粉砕設備30では、原料は、原料供給装置33から、まずローラミル31に供給される。原料供給装置33は、原料ホッパ36に投入され、一時的に貯留される原料を、定量供給機としての原料搬送路37によって搬送し、ローラミル31に供給する。原料搬送路37は、ベルトコンベアなどによって構成される。
In the crushing
ローラミル31は、竪型ローラミルであり、テーブルライナと、テーブルライナの上方に設けられる粉砕媒体である粉砕ローラとを有する。テーブルライナは、鉛直な軸線まわりに回転駆動される。粉砕ローラは、テーブルライナの回転の軸線と交差する軸線まわりに回転自在であり、テーブルライナに向けて弾発的に押圧されており、テーブルライナの回転に伴って回転する。このようなローラミル31は、テーブルライナ上に供給される原料を、テーブルライナを回転させながら、粉砕ローラとの間に噛み込んで粉砕する。ローラミル31で粉砕された原料(以下、「粗粉砕物」という場合がある)は、ローラミル31から排出され、バケットエレベータなどを用いて構成される粗粉砕物搬送路38によって、流動層式分級機1に搬送される。
The
流動層式分級機1の原料投入管18には、ロータリフィーダから成る分級機供給フィーダ39が設けられている。ロータリフィーダは、ロータリバルブとも呼ばれ、空気などの気体の通過を防止して、セメントクリンカなどの固体を通過させることができる。ローラミル31からの粗粉砕物は、分級機供給フィーダ39を介して、原料投入管18から流動層式分級機1に気密供給される。流動層式分級機1では、粗粉砕物が粗粉成分と微粉成分とに分級され、微粉成分が、微粉排出口21から排出され、粗粉成分と微粉成分とが、粗粉排出口19から排出される。
A
流動層式分級機1の滞留成分排出管20には、ロータリフィーダから成る分級機排出フィーダ45が設けられており、流動層式分級機1から粗粉排出口19を経て排出される粗粉成分および微粉成分は、分級機排出フィーダ45を介して気密排出される。このようにして排出された粗粉成分および微粉成分は、粗粉循環路46によって搬送され、ローラミル31に戻され、再度、ローラミル31で粉砕される。
The staying
流動層式分級機1の微粉排出管22は、混合流体搬送路48によって集塵機33に接続されており、流動層式分級機1から微粉排出口21を経て排出される微粉成分は、分級空気とともに混合流体として、混合流体搬送路48によって集塵機33に導かれる。この集塵機33は、気体と固体とが混合された流体を、気体と固体とに分離するための装置であり、微粉成分と分級空気とが混合された混合流体を、微粉成分と分級空気とに分離する。このように集塵機33は、混合流体から微粉成分を捕集する装置であり、たとえば、サイクロンセパレータおよび/またはバグフィルタなどによって実現される。
The fine
集塵機33で捕集された微粉成分は、ロータリフィーダから成る微粉排出フィーダ49を介して微粉供給路50に気密排出され、微粉供給路50によって搬送されて、チューブミル32に供給される。集塵機33で微粉成分と分離された分級空気は、ファン51が介在される排気路52を経て、予め定める排出場所に排出される。
The fine powder component collected by the
チューブミル32は、回転容器と、粉砕媒体であるボールとを有する。回転容器は、水平に設けられる円筒状であり、その軸線まわりに回転駆動される。ボールは、たとえば硬球である球形状の部材であり、回転容器内に収容される。チューブミル32は、回転容器内に原料を投入して回転容器を回転させ、粉砕媒体によって原料を粉砕する。チューブミル32は、ローラミル31よりも微粉砕効率に優れた装置であり、チューブミル32に供給される原料、つまり微粉成分は、チューブミル32によってさらに細かく粉砕される。
The
チューブミル32に供給される微粉成分が粉砕されて得られる微粉砕物は、チューブミル32から排出され、バケットエレベータなどを用いて構成される微粉砕物搬送路55によって、セパレータ34に搬送される。セパレータ34は、微粉砕物を、セメント製品として許容可能な粒度の微細粉末と、再度の粉砕を要する要再処理粉末とに、分けるための装置である。このセパレータ34は、たとえばサイクロンセパレータによって実現される。
The finely pulverized product obtained by pulverizing the fine powder component supplied to the
セパレータ34で分けられた微細粉末は、生成物であるセメント製品として排出され、製品搬送路56によって、予め定める製品保管場所に搬送され、保管される。セパレータ34で分けられた要再処理粉末は、微細粉末と別に排出され、微粉循環路57によって搬送され、チューブミル32に戻される。
The fine powder separated by the
図3は、粉砕設備30の電気的構成を示すブロック図である。図4は、制御回路62による制御動作を示すフローチャートである。図1および図2を併せて参照して、粉砕設備30は、風箱圧センサ60と、流動層室圧センサ61と、制御回路62とをさらに含む。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the crushing
風箱圧センサ60は、流動層式分級機1に設けられ、風箱における分級空気の圧力、したがって気体導入室11における分級空気の圧力を検出する手段である。この風箱圧センサ60は、検出した気体導入室11における分級空気の圧力(以下「検出風箱圧力」という)P1を、制御回路62に与える。
The wind
流動層室圧センサ61は、流動層式分級機1に設けられ、流動層室10、具体的にはフリーボード部における分級空気の圧力を検出する手段である。この流動層室圧センサ61は、検出した流動層室10における分級空気の圧力(以下「検出流動層室圧力」という)P2を、制御回路62に与える。
The fluidized bed
制御回路62は、分級機排出フィーダ45を制御するための手段であり、マイクロコンピュータによって実現される。制御回路62は、検出風箱圧力P1および検出流動層室圧力P2に基づいて、検出風箱圧力P1から検出流動層室圧力P2を減算して検出差圧ΔPが、予め定める設定差圧Psetとなるように、流動層式分級機1から粗粉成分を排出する手段である分級機排出フィーダ45を制御する。つまり制御回路62は、分級機排出フィーダ45による排出流量Q2を制御する。ここで、分級機供給フィーダ39は、一定の供給流量Q1で、流動層式分級機1に原料を供給する。
The
差圧ΔPは、仕切部材3および流動層による圧力損失によって生じるものであり、流動層の層厚が変化すると差圧も変化する。流動層の層厚が大きくなると、圧力損失も大きくなり、差圧ΔPが大きくなる。逆に、流動層の層厚が小さくなると、圧力損失も小さくなり、差圧ΔPが小さくなる。
The differential pressure ΔP is caused by pressure loss due to the
したがって制御回路62は、ステップa0で制御を開始すると、まずステップa1で、検出風箱圧力P1から検出流動層室圧力P2を減算して検出差圧ΔPを求め、設定差圧Psetと比較する。そして制御回路62は、検出差圧ΔPが設定差圧Psetと同一のときには、ステップa2に進み、流動層の層厚をそのまま維持するために、排出流量Q2を変更せずに保持するように分級機排出フィーダ45を制御し、ステップa3に進んで制御を終了する。また制御回路62は、検出差圧ΔPが設定差圧Psetよりも小さいときには、流動層の層厚を大きくするために、ステップa4に進み、排出流量Q2を減少させるように分級機排出フィーダ45を制御して、ステップa3に進み、検出差圧ΔPが設定差圧Psetよりも大きいときには、流動層の層厚を小さくするために、ステップa5に進み、排出流量Q2を増加させるように分級機排出フィーダ45を制御して、ステップa3に進む。制御回路62は、このような一連の制御動作を、流動層式分級機1が稼動されている間、繰り返し実行する。
Therefore, when the
このように分級機排出フィーダ45を制御することによって、流動層の層厚を一定に保持し、差圧ΔPを設定差圧に保持することができる。このように差圧ΔPを設定差圧に保持することによって、流動層式分級機1の容器2内のフリーボード部における分級空気の流速(以下「分級流速」という場合がある)vを一定に保持することができる。
By controlling the
粗粉砕物に分級空気を吹き込んだとき、その分級流速vが流動化速度v1以上であると、粗粉砕物が流動化し、流動層が形成される。分級流速vが、流動化速度v1よりも大きい気泡発生速度v2以上になると、流動層内に気泡が発生し、不均一な流動状態となるが、流動化速度v1以上かつ気泡発生速度v2未満であれば、粒子が均一に分散する良好な均一流動化状態を得ることができる。分級流速vが、気泡発生速度v2よりもさらに大きい終末速度v3以上になると、全ての粒子が分級空気によって搬送されてしまい、流動層が消滅してしまう。 When classification air is blown into the coarsely pulverized product, if the classification flow rate v is equal to or higher than the fluidization rate v1, the coarsely pulverized product is fluidized to form a fluidized bed. When the classification flow velocity v becomes higher than the bubble generation speed v2 larger than the fluidization speed v1, bubbles are generated in the fluidized bed, resulting in a non-uniform flow state, but the fluidization speed v1 or more and less than the bubble generation speed v2 If it exists, the favorable uniform fluidization state in which particle | grains disperse | distribute uniformly can be obtained. When the classification flow velocity v becomes equal to or higher than the terminal velocity v3 which is larger than the bubble generation velocity v2, all particles are transported by the classification air, and the fluidized bed disappears.
ここで粒子は、粗粉砕物を構成する粗粉および微粉の総称である。流動化速度v1、気泡発生速度v2および終末速度v3は、粒子の粒度にそれぞれ依存しており、粒度が大きくなるほど大きくなり、粒度が小さくなるほど小さくなる。したがって分級流速vを、微粉の終末速度v3以上であるとともに、粗粉の流動化速度以上かつ終末速度v3未満に設定すれば、粗粉砕物を粗粉成分と微粉成分とに分級することができる。 Here, the particle is a general term for coarse powder and fine powder constituting the coarsely pulverized product. The fluidization speed v1, the bubble generation speed v2, and the terminal speed v3 are dependent on the particle size, and increase as the particle size increases and decrease as the particle size decreases. Therefore, if the classification flow rate v is set to be equal to or higher than the final velocity v3 of the fine powder, equal to or higher than the fluidization speed of the coarse powder and lower than the final velocity v3, the coarsely pulverized product can be classified into the coarse powder component and the fine powder component. .
したがって分級流速vによって、分級粒度が決定される。逆に言えば、分級流速vが変化すると、分級粒度が変化してしまう。これを防ぐために、前述のように流動層の層厚を制御して分級流速vを一定に保持するように制御する。これによって分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。 Therefore, the classification particle size is determined by the classification flow rate v. Conversely, when the classification flow rate v changes, the classification particle size changes. In order to prevent this, as described above, the thickness of the fluidized bed is controlled so as to keep the classification flow velocity v constant. As a result, the classification particle size can be kept constant, and high classification accuracy can be secured.
さらに分級流速vは、可能な限り、微粉の終末速度v3以上であるとともに、粗粉の流動化速度v以上かつ気泡発生速度v2未満に設定することが好ましい。このように設定すれば、微粉成分だけを微粉排出口21から気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材3上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
Furthermore, it is preferable that the classification flow velocity v is set to a fine powder end velocity v3 or more, a coarse powder fluidization velocity v or more and a bubble generation velocity v2 as much as possible. If set in this way, not only the fine powder component can be discharged by gas conveyance from the fine
このような良好な流動状態を形成することができれば、容器2の一カ所に原料投入口17を形成し、容器2の一カ所に粗粉排出口19を形成するなど、簡単な構成、つまり原料投入口17および粗粉排出口19を均一に分散させて形成するような複雑な構成にしなくても、また仕切部材3を傾斜させるなどの工夫を講じなくても、仕切部材3上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができる。このような流動層を形成すれば、分級流速vも均一な流速となり、さらに高い分級精度が得られる。
If such a good flow state can be formed, the raw
図5は、粉砕設備30を用いて実行される粉砕方法を示すフローチャートである。粉砕方法に従う粉砕手順は、ステップs0から開始し、ステップs1の粗粉砕工程に進む。この粗粉砕工程では、原料をローラミル31によって粉砕し、粉砕した原料である粗粉砕物を、流動層式分級機1に供給する。
FIG. 5 is a flowchart showing a crushing method executed using the crushing
次にステップs2の分級工程に進み、流動層式分級機1の流動層室10に供給された粗粉砕物に、流動層式分級機1の気体導入室11に供給した分級空気を、下方から吹き込む。このように流動層式分級機1において、粗粉砕物に、下方から分級空気を吹き込むことによって、前述のように粗粉成分を下層領域10aに滞留させて流動層を形成するとともに、微粉成分を上層領域10bに吹き上げる。このように粗粉成分と微粉成分とを分級し、ステップs3の原料取出工程に進む。
Next, the process proceeds to the classification step of step s2, and the classification air supplied to the
原料取得工程では、前述のように、微粉成分を上層領域10bから空気とともに排出して集塵機33に導き、集塵機33で微粉成分と空気とを分離し、微粉成分を捕集して取り出す。また前述のように、粗粉成分と、この粗粉成分とともに下層領域10aに滞留する微粉成分を、滞留成分排出管20から排出して取り出す。
In the raw material acquisition process, as described above, the fine powder component is discharged together with air from the
そしてステップs4の微粉砕工程に進み、集塵機33で捕集した微粉成分をチューブミル32に供給してさらに細かく粉砕する。また流動層式分級機1から排出される粗粉成分は、粗粉成分の排出に伴って排出される微粉成分とともに、ローラミル31に戻され、再度粉砕される。この微粉砕工程を終了すると、ステップs5に進み、粉砕手順を終了する。粉砕設備30では、このような一連の粉砕手順を繰り返すことによって、原料を粉砕している。
Then, the process proceeds to the fine pulverization step of step s4, and the fine powder component collected by the
本実施の形態によれば、原料は、まずローラミル31で粉砕され、その粉砕された原料である粗粉砕物が流動層式分級機1に供給される。流動層式分級機1は、中空の容器2が仕切部材3によって仕切られて、流動層室10と気体導入室11とが形成される。流動層室10には、投入口17から粗粉砕物が供給され、気体導入室11には、気体導入口15から分級空気が供給される。気体導入室11に供給された分級空気は、仕切部材3に形成される透孔13を通過して流動層室10に噴出され、仕切部材3上の粗粉砕物が流動化されて、流動層が形成される。流動層は、流動層室10の仮想領域に形成され、これによって流動層室10は、流動層が形成される流動層部と、流動層部の上方のフリーボード部とに別れる。このとき粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材3上に流動しながら滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに滞留する。
According to the present embodiment, the raw material is first pulverized by the
仕切部材3上に滞留する粗粉成分および微粉成分は、粗粉排出口19から一緒に排出され、ローラミル31に戻され、再度粉砕される。また吹き上げられる微粉成分は、分級空気に搬送されて、微粉排出口21から排出され、集塵機33を経てチューブミル32に供給され、さらに細かく粉砕されてセメント製品が生成される。
The coarse powder component and fine powder component staying on the
粉砕設備30に流動層式分級機1が設けられることによって、粗粉成分とともに一部の微粉成分がローラミル31に戻される。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、ローラミル31における圧潰時に粉砕ローラの変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、ローラミル31における粉砕ローラの圧下力を最大限に高めることができるので、ローラミル31における粉砕効率が向上される。
By providing the fluidized
さらに流動層式分級機1では、チューブミル32に供給するための微粉成分が、気体搬送によって排出される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、ローラミル31に供給される原料の粒度が大きくなった場合、およびセメント製品の品種変更のために分級空気の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成では、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みが防止され、確実に微粉成分だけが微粉排出口22から排出され、チューブミル32に供給される。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、チューブミル32の粉砕媒体であるボールとして、微粉砕効率に優れた外径の小さいボールを用いることができる。
Further, in the
たとえば、一例として、チューブミル32に粗粉成分が粉れ込むことを想定していた従来の設備では、チューブミル32のボールの外径を50〜17mm程度にしなければならないが、微粉成分だけが供給される本発明の場合には、粉砕体体の外径を25〜数mm程度と小さくすることができる。このようにすれば、チューブミル32において、微粉成分だけを粉砕できる構成とすることができ、まぎれ込む粗粉成分も考慮して粉砕しなければならない構成に比べて、ボールの外径を小さくし、ボールと微粉成分との接触面積が大きくして、最終的に得なければならない製品としての細かい粒度に粉砕することが容易になり、チューブミル32での粉砕効率を高くすることができる。したがって粉砕設備30全体の粉砕効率を高くすることができる。
For example, as an example, in the conventional equipment that assumes that the coarse powder component enters the
このように流動層式分級機1は、微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級機で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のチューブミル32へのまぎれ込みを防止することができる。したがってローラミル31における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらにチューブミル32の粉砕効率を向上して、粉砕設備30全体の粉砕効率を向上することができる。
Thus, the
さらに流動層式分級機1について詳細に検討すると、分級流速vは、前述のように流動層の層厚が変化すると、これに伴って変化してしまう。流動層式分級機1では、終末速度v3に達した粒子が微粉排出口21から排出されるので、分級流速vが変化すると、チューブミル31側へ排出される粒子の粒度が変化してしまう。
Further, when the
したがって分級流速vを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度v3に設定すると、分級流速vが変化した場合に、粗粉成分がチューブミル31側へ排出されてしまう。これを防ぐために、分級流速vを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度v3よりも小さい流速に設定すると、分級流速vが変化した場合に、粗粉成分がチューブミル31側へ排出されることを防ぐことができるが、この場合には、チューブミル31に送ることが可能な粒度の粒子も、ローラミル31に戻すことになり、効率低下を招いてしまう。
Therefore, if the classification flow velocity v is set to the terminal velocity v3 of the particles having the maximum particle size among the fine powder components, the coarse powder components are discharged to the
そこで本実施の形態では、前述のように検出風箱圧力P1と検出流動層室圧力P2との検出差圧ΔPに基づいて、分級機排出フィーダ45による排出流量Q2を制御して、流動層の層厚を制御している。このような制御によって、分級流速vを一定に保持することができ、分級流速vを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度v3、またはこれに近い速度に設定することができ、高効率を達成することができる。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the discharge flow rate Q2 by the
図6は、本発明の実施の他の形態の流動層式分級機1Aを示す断面図である。図7は、図6の切断面線S7−S7から見た断面図である。図8は、流動層式分級機1Aを備える粉砕設備30Aを示す系統図である。本実施の形態の粉砕設備30Aは、図1〜図5の前述の実施の形態の粉砕設備30と類似しており、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態の粉砕設備30Aでは、分離手段一体形の流動層式分級機1Aを備える。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a fluidized bed type classifier 1A according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along section line S7-S7 in FIG. FIG. 8 is a system diagram showing a
この流動層式分級機1Aでは、容器2の上部の端壁部5には、気体排出口である排気口21Aが形成され、排気管22Aが設けられる。排気口21Aおよび排気管22Aの構造自体は、前述の微粉排出口21および微粉排出管22と同様である。また流動層式分級機1Aには、流動層室10に、遠心分離手段である遠心分離型分級器70が内蔵される。
In the fluidized bed classifier 1A, an
遠心分離型分級器70は、コーン71と、微粉導入部72とを有する。コーン71は、大略的に円錐状であり、その円錐の底面に相当する側を上方に配置して、排気口21Aを覆う状態で、容器2の上部の端壁部5に設けられる。微粉導入部72は、複数のガイドベーン73を有する。各ガイドベーン73は、コーン71の上部に、コーン71の周方向に並べて設けられ、基端部でコーン71の軸線と同一の角変位軸線まわりに、矢符Gのように角変位自在に支持され、コーン71の内方かつ周方向一方に延びるように設けられる。
The
このようなガイドベーン73間に、コーン71の内外を連通する導入通路90が形成される。これら各導入通路90は、上層領域10bで開口しており、吹上られる微粉成分を、上層領域10bから分級空気に搬送させて、コーン71内に導入することができる。この各導入通路90における上層領域10bに開放する開口が、前述の実施の形態の流動層式分級機1における微粉排出口に相当する。
Between
また各ガイドベーン73を角変位させることによって、導入通路90の流路断面積を変化させることが可能である。つまり各ガイドベーン73は、流路変更片としての機能を達成する。このような遠心分離型分級器70のコーン71内に導入された混合流体は、コーンの内周面に沿って旋回しながら、粗粉成分と分級空気とに分離される。
Further, the flow passage cross-sectional area of the
コーン71の下部には、固体排出口74aが形成されて微粉排出管74が接続され、遠心分離型分級器70で捕集した微粉成分を流動層式分級機1Aから排出することができる。微粉排出管74は、ロータリフィーダから成る微粉排出フィーダ76を介して微粉供給路50に接続されており、捕集された微粉成分は、微粉供給路50によって搬送されて、チューブミル32に供給される。
A solid discharge port 74a is formed at the lower portion of the
微粉成分が捕集された後の分級空気には、セメント製品と同程度の粒度の微粉末が含まれている可能性があるので、排気管22Aは、ファン77が介在される排気路78を経て、セパレータ34に導かれる。このように本実施の形態では、集塵機33に代えて、遠心分離型分級器70が流動層式分級機1Aに一体に備えられる。
Since the classified air after the fine powder component has been collected may contain fine powder having the same particle size as that of the cement product, the
このような本実施の形態でも、前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。さらに加えて、流動層式分級機1Aの流動層室11には、遠心分離型分級器70が設けられる。遠心分離型分級器70では、コーン71に、上層領域から、吹き上げられた微粉成分を、分級空気に搬送させて導入し、コーン71内で遠心力を利用して、分級空気と微粉成分とに分離する。
Also in this embodiment, the same effect as that of the above-described embodiment can be achieved. In addition, a
このような流動層式分級機1Aは、図1〜図5を参照して説明した流動層式分級機1と同様に動作し、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級機で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のチューブミル32へのまぎれ込みを防止することができる、という効果を同様に達成することができる。したがってこの流動層式分級機1Aを備える粉砕設備30Aは、図1〜図5を参照して説明した粉砕設備30と同様に、ローラミル31における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらにチューブミル32の粉砕効率を向上して、粉砕設備30全体の粉砕効率を向上することができる、という効果を同様に達成することができる。
Such a fluidized bed classifier 1A operates in the same manner as the
また流動層式分級機1Aは、遠心分離型分級器70が一体化されるので、別途に微粉成分と分級空気とを分離する分離手段を設ける必要がなく、流動層式分級機1Aからチューブミル32への微粉成分の供給を可能にすることができる。このように遠心分離型分級器70を一体化することによって、装置全体をコンパクト化し、設備コストを小さくすることができる。また分離手段を別途に設ける場合には、流動層式分級機1Aから分離手段までの間における圧力損失による無駄なエネルギ消費が発生してしまうが、一体化することでこの無駄なエネルギ消費を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
In addition, since the fluidized bed classifier 1A is integrated with the
さらに導入通路90は、その流路断面積を、ガイドベーン73を角変位させることによって変更することができる。流路断面積を変更することによって、排気口21Aから分級空気とともに排出される微粉成分の粒度を調整することが可能になる。このようにコーン71導入される微粉成分の粒度を調整することができるので、コーン71内に導入された混合流体を、分級空気と微粉成分とに分離するときに、分級空気にまぎれ込んでしまう微粉成分を、そのまま生成物とすることができる程度の粒度にすることが可能である。このように分級空気にまぎれ込む微粉成分は、捕集してそのまま生成物、つまりセメント製品とすることができ、チューブミル32に供給して粉砕処理する過粉砕を防止し、粉砕効率をさらに高くすることができる。
Further, the
また本発明の実施のさらに他の形態として、流動層式分級機1,1Aに、流動層における分級空気の流速を変化させることなく、フリーボード部における流速を変化させる手段を設けるようにしてもよい。このような手段は、たとえばフリーボード部における容器の内径を、たとえば可変部材を半径方向に変位させるなど、フリーボード部の断面積を変化させる手段によって実現することができる。このような構成にすれば、前述のような流量差ΔQの制御による流動層における分級空気の流速の制御と、フリーボード部の断面積の制御によるフリーボード部における分級空気の流速の制御とを、個別に実行することが可能になる。
As still another embodiment of the present invention, the
流動層式分級機では、吹き込む分級空気の流量を変化させてその流速を変化させ、分級粒度を調整するが可能であるが、前述のように流動層内における流速が変化すると、流動状態が変化して悪化する場合がある。流動状態が悪化すると、粗粉成分が微粉成分にまぎれ込み、分級精度が低下してしまう。特に従来の技術のように、微粉成分をシュートへオーバーフローさせて排出する構成では、分級空気の流速を変化させたときの流動状態の悪化の影響を大きく受けて、すぐに、粗粉成分が微粉成分にまぎれ込んでしまう。したがってセメント製品の品種などによって分級粒度を変更しようとすると、分級精度が低下するので、広い範囲のセメント品種に対応できる。 In a fluidized bed type classifier, it is possible to adjust the classification particle size by changing the flow rate of the classification air to be blown, but if the flow rate in the fluidized bed changes as described above, the flow state changes. Then it may get worse. When the flow state deteriorates, the coarse powder component is mixed with the fine powder component, and the classification accuracy is lowered. In particular, in the configuration in which the fine powder component overflows into the chute and is discharged as in the prior art, the coarse powder component immediately becomes fine powder because it is greatly affected by the deterioration of the flow state when the classification air flow rate is changed. It gets mixed with ingredients. Therefore, if the classification particle size is changed depending on the type of cement product, etc., the classification accuracy is lowered, so that a wide range of cement types can be handled.
これに対して、本発明のように流動層部とフリーボード部とが形成され、気体搬送によって排出される構成では、フリーボード部で粒度が整えられるので、従来のオーバーフローさせる構成に比べて、流動状態の悪化の影響を受けにくく、分級空気の流量を変化させることによる分級粒度の調整が容易である。さらに流動層部における分級空気の流速と、フリーボード部における分級空気の流速とを、個別に制御できれば、フリーボード部の流速だけを変化させて、流動層においては良好な流動状態を確保し、かつ分級粒度を変更することが可能である。 On the other hand, in the configuration in which the fluidized bed portion and the freeboard portion are formed as in the present invention and discharged by gas conveyance, the particle size is adjusted in the freeboard portion, compared to the conventional overflow configuration, It is difficult to be affected by the deterioration of the flow state, and the classification particle size can be easily adjusted by changing the flow rate of the classification air. Furthermore, if the flow rate of classified air in the fluidized bed part and the flow rate of classified air in the free board part can be individually controlled, only the flow rate of the free board part is changed to ensure a good fluid state in the fluidized bed, In addition, the classification particle size can be changed.
したがってローラミル31から供給される粗粉砕物の粒度、セメント品種などに応じて分級粒度を変更することが容易になる。つまり高い分級精度を維持した状態で、広範囲な原料の分級に容易に対応することができる。
Therefore, it becomes easy to change the classification particle size according to the particle size of the coarsely pulverized product supplied from the
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば具体的な形状および寸法などは変更することができる。 Each above-mentioned embodiment is only the illustration of this invention, and can change a structure within the scope of the present invention. For example, specific shapes and dimensions can be changed.
1,1A 流動層式分級機
2 容器
3 仕切部材
10 流動層室
11 気体導入室
13 透孔
30 粉砕設備
31 ローラミル
32 チューブミル
70 遠心分離型分級機
71 コーン
73 ガイドベーン
DESCRIPTION OF
Claims (3)
粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置と、
粗粉砕装置および微粉砕装置間に設けられる流動層式分級装置とを含む粉砕設備であって、
流動層式分級装置は、
中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材とを備え、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、粗粉砕装置によって粉砕された原料が供給される投入口と、
流動層室における上層領域に開口し、かつ微粉砕装置に連なり、微粉成分を流動化用気体に搬送させて排出する微粉排出口と、
流動層室における下層領域に開口し、かつ粗粉砕装置に連なり、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口とが形成され、
粗粉排出口を経て排出される粗粉成分および微粉成分を排出する分級機排出フィーダと、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を検出する風箱圧センサと、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を検出する流動層室センサと、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする粉砕設備。 A coarse crushing device for crushing raw materials;
A fine pulverizer for further pulverizing the raw material crushed by the coarse pulverizer;
A pulverization facility including a fluidized bed classifier provided between a coarse pulverizer and a fine pulverizer;
Fluidized bed classifier
A hollow container,
A plurality of through holes are formed, the container is partitioned vertically, and includes a partition member that forms an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber,
A gas introduction port that is open to the gas introduction chamber and is supplied with a fluidizing gas that is ejected from the gas introduction chamber to the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member;
An inlet to the fluidized bed chamber, to which raw materials crushed by a coarse pulverizer are supplied;
A fine powder discharge port that opens to the upper layer region in the fluidized bed chamber and is connected to the fine pulverization apparatus to convey and discharge the fine powder component to the fluidizing gas;
Open to the lower layer region in the fluidized bed chamber and connected to the coarse pulverization apparatus, and a coarse powder outlet for discharging the coarse powder component and the fine powder component is formed,
A classifier discharge feeder that discharges the coarse powder component and fine powder component discharged through the coarse powder discharge port;
A wind box pressure sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber;
A fluidized bed chamber sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. A control circuit that controls and maintains a constant bed thickness of the fluidized bed ,
In the control circuit, the flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. that above and such that the velocity less than that bubbles are generated in the fluidized bed velocity, grinding equipment characterized that you control the classifier discharge feeder.
流動層式分級装置では、
中空の容器を、複数の透孔を有する仕切部材で上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成し、
流動層室に原料を投入するとともに、気体導入室に流動化用気体を導入して仕切部材の各透孔を介して流動層室に噴出し、
微粉成分を、流動層室の上層領域から流動化用気体に搬送させて排出して、微粉砕装置に供給し、
粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から分級機排出フィーダによって排出して、粗粉砕装置に供給し、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を風箱圧センサによって検出し、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を流動層室センサによって検出し、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持し、
前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする粉砕方法。 Between the coarse pulverization device for pulverizing the raw material and the fine pulverization device for further pulverizing the raw material pulverized by the coarse pulverization device, a fluidized bed type classification device for classifying the raw material pulverized by the coarse pulverization device is provided,
In the fluidized bed type classifier,
A hollow container is divided up and down by a partition member having a plurality of through holes, and an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber are formed,
While introducing the raw material into the fluidized bed chamber, the fluidizing gas is introduced into the gas introducing chamber and ejected into the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member,
The fine powder component is transported and discharged from the upper layer region of the fluidized bed chamber to the fluidizing gas, and supplied to the fine grinding device.
The coarse powder component and the fine powder component are discharged from the lower layer region of the fluidized bed chamber by the classifier discharge feeder, and supplied to the coarse pulverizer.
Detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber by a windbox pressure sensor;
Detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber by a fluidized bed chamber sensor;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. Control and keep the fluidized bed thickness constant ,
The flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the fluid velocity is higher than the speed at which the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. such that the speed less than that bubbles are generated in the layer, pulverization wherein that you control the classifier discharge feeder.
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材と、
流動層室に設けられる遠心分離手段とを含み、
容器には、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、原料が供給される投入口と、
流動層室における下層領域に開口し、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口と、
流動層室における上層領域に開口する気体排出口とが形成され、
遠心分離手段は、
気体排出口を覆って設けられ、下端部に微粉を排出する固体排出口が形成されるコーンと、
流動層室の上層領域に開口し、微粉成分を流動化用気体に搬送させてコーン内に導入する導入通路が形成され、この導入通路の流路断面積を変化させるための流路変更片を備える微粉導入部と、
粗粉排出口を経て排出される粗粉成分および微粉成分を排出する分級機排出フィーダと、
前記気体導入室における流動化用気体の圧力を検出する風箱圧センサと、
前記流動層室における流動化用気体の圧力を検出する流動層室センサと、
前記風箱圧センサおよび流動層室センサの検出結果に基づいて、前記気体導入室における圧力および前記流動層室における圧力の検出差圧が予め定める設定差圧となるように前記分級機排出フィーダを制御し、流動層の層厚を一定に保持する制御回路とを有し、
前記制御回路は、前記容器内における前記流動化用気体の流速が、微粉成分の全ての粒子が流動化用気体によって搬送される速度以上であるとともに、粗粉成分が流動化し流動層が形成される速度以上かつ流動層内に気泡が発生する速度未満となるように、前記分級機排出フィーダを制御することを特徴とする流動層式分級装置。 A hollow container,
A plurality of through holes are formed, partition the container up and down, and a partition member that forms an upper fluidized bed chamber and a lower gas introduction chamber;
Centrifuge means provided in the fluidized bed chamber,
The container
A gas introduction port that is open to the gas introduction chamber and is supplied with a fluidizing gas that is ejected from the gas introduction chamber to the fluidized bed chamber through each through hole of the partition member;
An inlet to the fluidized bed chamber for supplying raw materials;
A coarse powder outlet opening in the lower layer region in the fluidized bed chamber and discharging the coarse powder component and the fine powder component;
A gas outlet opening in the upper layer region in the fluidized bed chamber is formed,
The centrifuge means
A cone provided to cover the gas outlet, and a solid outlet for discharging fine powder at the lower end is formed;
An introduction passage is formed that opens to the upper layer region of the fluidized bed chamber, conveys the fine powder component to the fluidizing gas and introduces it into the cone, and a flow path changing piece for changing the flow passage cross-sectional area of the introduction passage. A fine powder introduction section,
A classifier discharge feeder that discharges the coarse powder component and fine powder component discharged through the coarse powder discharge port;
A wind box pressure sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the gas introduction chamber;
A fluidized bed chamber sensor for detecting the pressure of the fluidizing gas in the fluidized bed chamber;
Based on the detection results of the wind box pressure sensor and the fluidized bed chamber sensor, the classifier discharge feeder is set so that the detected differential pressure between the pressure in the gas introduction chamber and the pressure in the fluidized bed chamber becomes a preset differential pressure. controlled, have a control circuit for holding the thickness of the fluidized bed constant,
In the control circuit, the flow velocity of the fluidizing gas in the container is equal to or higher than the speed at which all particles of the fine powder component are conveyed by the fluidizing gas, and the coarse powder component is fluidized to form a fluidized bed. The fluidized bed type classifier is characterized in that the classifier discharge feeder is controlled so as to be equal to or higher than a predetermined speed and lower than a speed at which bubbles are generated in the fluidized bed.
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