JP5057212B2 - Control method of vertical crusher - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method of a vertical grinder capable of effectively preventing abnormal vibration produced in operation, and a control device suitable for use in the control method. <P>SOLUTION: The vibration value of the vertical grinder 1 is preliminarily measured while detecting the difference pressure between the gas pressures of a gas inlet 33 and a product outlet 39 during the operation of the vertical grinder 1 and the state of the difference pressure immediately before the measured vibration value exceeds the allowable range of the vertical grinder 1 is recorded as a boundary difference pressure pattern. During the control operation of the vertical grinder 1, the number of rotations of a turntable is reduced when the detected difference pressure almost coincides in comparison with the boundary difference pressure pattern to prevent abnormal vibration. The abnormal vibration of the vertical grinder easily produced when a raw material is finely ground is estimated from the difference pressure of a gas and suppressed by adjusting the number of rotations of the turntable. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、主に石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、又化学品等を原料として粉砕する竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に係り、特に、竪型粉砕機で原料を微粉砕する際に生じやすい異常振動を防止又は抑制するに好適な竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に関する。   The present invention relates to a control method and a control apparatus for a vertical crusher that mainly uses coal, oil coke, limestone, slag, clinker, cement raw materials, chemicals, etc. as raw materials. The present invention relates to a control method and a control apparatus for a vertical crusher suitable for preventing or suppressing abnormal vibrations that are likely to occur when finely pulverizing a powder.

従来から、石炭やオイルコークス等を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機(竪型ミル、或いは竪型ローラミルと称されることもある)と呼ばれる粉砕機が広く用いられている。   Conventionally, a crusher called a vertical crusher (sometimes referred to as a vertical mill or a vertical roller mill) has been widely used as a crusher for crushing coal, oil coke and the like.

近年では、特に、竪型粉砕機によって原料を微粉砕するケースも増えてきており、竪型粉砕機内に分級機構を備えた型式の竪型粉砕機が増加している。分級機構を内部に備えた竪型粉砕機としては,特許文献1に開示されるような従来技術が公知である。   In recent years, in particular, the number of cases in which raw materials are finely pulverized by a vertical pulverizer is increasing, and the number of vertical pulverizers having a classification mechanism in the vertical pulverizer is increasing. As a vertical crusher equipped with a classification mechanism, a conventional technique as disclosed in Patent Document 1 is known.

特開平5−104012号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-104012

特許文献1に示される竪型粉砕機は、粉砕機の下部から吹き込んだ気流によって、粉砕した原料を搬送し上昇させるとともに、竪型粉砕機内の上部に配した分級機構によって、気流により搬送された原料の中から微粉のみを選抜して、機外に取出すタイプの竪型粉砕機であって、一般的にエアスエプト式と呼ばれる型式の竪型粉砕機である。   The vertical pulverizer shown in Patent Document 1 conveys and raises the pulverized raw material by an airflow blown from the lower part of the pulverizer, and is also conveyed by the airflow by a classification mechanism arranged at the upper part in the vertical pulverizer. This is a vertical pulverizer of a type that selects only fine powder from raw materials and takes it out of the apparatus, and is a type of vertical pulverizer generally called an air sweep type.

以下、特許文献1に開示されたエアスエプト式の竪型粉砕機の構造等について簡略に説明する。特許文献1に開示された竪型粉砕機は、回転テーブルの上方に、分級機構として複数毎の回転羽根を有した回転セパレータを備えており、該回転セパレータの中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュートが配されている。そして、原料投入シュートを介し、原料投入口から回転テーブル上に原料を投入する(供給と称することもある)ことができるよう構成されている。   Hereinafter, the structure of the air swept type vertical crusher disclosed in Patent Document 1 will be briefly described. The vertical crusher disclosed in Patent Document 1 includes a rotary separator having a plurality of rotary blades as a classification mechanism above a rotary table, and vertically penetrates the central axis of the rotary separator. The material input chute is arranged. And it is comprised so that a raw material can be injected | thrown-in on a turntable from a raw material inlet through a raw material injection chute (it may be called supply).

原料投入シュートによって回転テーブルの上方から、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル上で渦巻き状の軌跡を描きながら、回転テーブルの外周部に向かって移動する。回転テーブルの外周縁部にはダムリングが設けられ、回転テーブル上で所要の原料厚みを保持するように構成されているので、回転テーブルの外周部に移動した原料は、ダムリングでせき止められ、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれ粉砕される。   The raw material supplied to the center of the rotary table from above the rotary table by the raw material charging chute moves toward the outer periphery of the rotary table while drawing a spiral trajectory on the rotary table. A dam ring is provided on the outer peripheral edge of the rotary table and is configured to maintain a required raw material thickness on the rotary table, so that the raw material moved to the outer peripheral part of the rotary table is dammed by the dam ring, It is bitten by the rotary table and grinding roller and crushed.

なお、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリングを乗り越え、回転テーブル上面の外周部とケーシングとの隙間である環状通路(環状空間部と称することもある)へと向かう。   In addition, a part of the raw material that is pulverized by the rotary table and the crushing roller gets over the dam ring that is provided around the outer edge of the rotary table, and is a ring that is a gap between the outer peripheral portion of the upper surface of the rotary table and the casing. Head to the passage (sometimes called an annular space).

竪型粉砕機の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口より、エキゾーストファン等の送風機により、竪型粉砕機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機のケーシング内で、該回転テーブル下方から回転セパレータ上方に向かうガスの気流が生じている。
従って、該ダムリングを乗り越えて環状通路に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング内を上昇する。
During the operation of the vertical pulverizer, gas is introduced into the vertical pulverizer from the gas inlet port provided at the lower part of the pulverizer by a blower such as an exhaust fan. It is discharged out of the machine from the upper outlet. As a result, in the casing of the vertical crusher, a gas flow is generated from the lower side of the rotary table toward the upper side of the rotary separator.
Accordingly, a part of the raw material that has reached the annular passage over the dam ring is blown up by the gas flow and rises in the casing.

ケーシング内において上昇する気流は、回転セパレータの影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング下方に落下する等し、回転セパレータを通過することができない。回転セパレータを通過できず、落下した原料は、再度粉砕ローラに噛み込まれて粉砕される。なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータを通過し、上部取出口より取出される。   The airflow rising in the casing is an airflow rising while turning due to the influence of the rotating separator. Therefore, among the raw materials blown up by the airflow, the raw material having a large diameter and a large weight falls below the casing due to the weight, or deviates from the airflow by the centrifugal force generated in the raw material itself by swirling by the airflow. For example, it falls below the casing and cannot pass through the rotating separator. The material that has failed to pass through the rotating separator and has fallen is again caught in the grinding roller and crushed. Note that the raw material having a small diameter passes through the blades, passes through the rotary separator, and is taken out from the upper outlet.

環状通路に達した原料の中で特に粒径の大きな原料は、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機1の外に取り出された後、バケットエレベータ等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。   A raw material having a particularly large particle diameter among the raw materials that have reached the annular passage falls below the rotary table from the annular passage and is taken out of the vertical crusher 1 from the lower outlet, and then a conveyor such as a bucket elevator. Then, the material is again introduced from the raw material inlet of the mold grinder and pulverized.

なお、前述した竪型粉砕機で問題となりやすいのは、竪型粉砕機の異常振動である。特許文献1には、竪型粉砕機の運転中に原料層厚の時間的変化を監視し、予め設定した時間幅で原料層厚が単調減少したとき等において、回転テーブル上の原料層厚を改善して振動を回避するために、回転テーブルの回転速度を調整して異常振動を防止する竪型粉砕機の制御方法が開示されている。   In addition, what is likely to be a problem with the above-described vertical crusher is abnormal vibration of the vertical crusher. In Patent Document 1, a temporal change of the raw material layer thickness is monitored during operation of the vertical crusher, and when the raw material layer thickness monotonously decreases in a preset time width, the raw material layer thickness on the rotary table is set. In order to improve and avoid vibrations, a control method for a vertical crusher that adjusts the rotation speed of a rotary table to prevent abnormal vibrations is disclosed.

前記した従来技術に従い、回転テーブル上の原料層厚を調整することより振動を回避できる場合も多いが、竪型粉砕機の運転中においては、回転テーブル上の原料層厚がほとんど変化しないにもかかわらず、異常振動が発生する場合がある。
この原因については、明確になっていないが、一因として、竪型粉砕機内で粉砕する原料の中に微粉が多く含まれるようになると異常振動が誘発されやすいという傾向があった。しかし、従来は、このような場合においても、対処的に運転条件を変化させて振動を回避するしか方法がなく、振動を効果的に防止できる竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置が求められていた。
In many cases, the vibration can be avoided by adjusting the thickness of the raw material layer on the rotary table according to the above-described conventional technology, but the thickness of the raw material layer on the rotary table hardly changes during the operation of the vertical crusher. Regardless, abnormal vibration may occur.
Although the cause of this is not clear, as one factor, there is a tendency that abnormal vibration is likely to be induced when a large amount of fine powder is contained in the raw material to be crushed in the vertical crusher. However, conventionally, even in such a case, there is only a method for avoiding vibration by changing operating conditions in a coping manner, and a control method and a control device for a vertical crusher that can effectively prevent vibration are required. It was.

本発明は、以上のような要求に鑑みてなされたものであり、竪型粉砕機の異常振動を防止するに好適な竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置に関する。   The present invention has been made in view of the above demands, and relates to a control method and a control apparatus for a vertical grinder suitable for preventing abnormal vibration of the vertical grinder.

上記の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機の制御方法は、
(1) 複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
In order to achieve the above object, a method for controlling a vertical crusher according to the present invention includes:
(1) A raw material provided on a rotary table having a plurality of rotatable grinding rollers is ground between the rotary table and the grinding roller, and the ground raw material is provided below the rotary table. In the control method of the vertical crusher which is blown up by the gas introduced from the gas inlet and taken out together with the gas from the product outlet provided above the rotary table, the gas at the gas inlet and the product outlet is previously operated. The vibration value of the vertical crusher is measured while detecting the differential pressure from the pressure, and the state of the differential pressure immediately before the vibration value exceeds the allowable range of the vertical crusher is recorded and controlled as a boundary differential pressure pattern. When the differential pressure during operation matches the boundary differential pressure pattern, the rotational speed of the rotary table is reduced.

(2) (1)に記載の竪型粉砕機の制御方法において、
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録する
(2) In the method for controlling a vertical crusher according to (1),
The differential pressure immediately before the vibration value exceeds an allowable range of the vertical pulverizing apparatus, is recorded as a boundary differential pressure pattern.

(3) (1)に記載の竪型粉砕機の制御方法において、
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録する
(3) In the method for controlling a vertical crusher according to (1),
The temporal change of the differential pressure immediately before the vibration value exceeds an allowable range of the vertical pulverizing apparatus, is recorded as a boundary differential pressure pattern.

本発明によれば、原料を微粉砕する際において生じやすい竪型粉砕機の異常振動を、竪型粉砕機内を流れるガスの差圧から予測できるので、異常振動が生じる前に竪型粉砕機の回転テーブル回転速度を減速して異常振動を抑制することができる。   According to the present invention, the abnormal vibration of the vertical pulverizer that is likely to occur when the raw material is finely pulverized can be predicted from the differential pressure of the gas flowing in the vertical pulverizer. Abnormal vibration can be suppressed by reducing the rotation speed of the rotary table.

以下、図面に基づき本発明の好ましい実施形態の例について詳細に説明する。
図1は本実施形態に係り竪型粉砕機の概略の構造を説明するための説明図である。図2は本実施形態に係り竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。図3は風量と摩擦係数の関係を表すグラフ、図4は回転テーブルの速度と動摩擦係数の関係を表すグラフ、図5は振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。
Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a schematic structure of a vertical crusher according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a pulverization system using a vertical pulverizer according to this embodiment. 3 is a graph showing the relationship between the air volume and the friction coefficient, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the speed of the rotary table and the dynamic friction coefficient, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the frequency ratio and the vibration amplification coefficient.

以下、本発明の実施形態に係る竪型粉砕機1の好ましい構成について説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機1は、図1に示すように竪型粉砕機1の外郭を形成するケーシング1B、回転テーブル2、回転テーブル2の上面(回転テーブル上面2Aと称することもある)外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ3、竪型粉砕機1の下部に設置された減速機2B、減速機2Bを介して回転テーブル2を駆動する可変速式の電動機2M、及び電動機2Mの回転数を制御する制御盤50、を備えている。
Hereinafter, the preferable structure of the vertical crusher 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
The vertical crusher 1 used in the present embodiment, as shown in FIG. 1, is a casing 1B that forms the outline of the vertical crusher 1, a rotary table 2, and an upper surface of the rotary table 2 (also referred to as a rotary table upper surface 2A). There are a plurality of conical crushing rollers 3 disposed at positions where the outer peripheral portion is equally divided in the circumferential direction, a speed reducer 2B installed under the vertical crusher 1, and a rotary table via the speed reducer 2B. 2, a variable speed electric motor 2 </ b> M that drives 2, and a control panel 50 that controls the rotational speed of the electric motor 2 </ b> M.

粉砕ローラ3は、軸7により下部ケーシングに回動自在に軸着した上部アーム6と、該上部アーム6と一体に形成した下部アーム6Aとを介して油圧シリンダ8のピストンロッド9に連結されており、該油圧シリンダ8の作動によって回転テーブル上面2Aの方向に押圧されて、回転テーブル上面2Aに原料を介して従動することによって回転する。   The crushing roller 3 is connected to the piston rod 9 of the hydraulic cylinder 8 via an upper arm 6 pivotally attached to the lower casing by a shaft 7 and a lower arm 6A formed integrally with the upper arm 6. The hydraulic cylinder 8 is pressed in the direction of the rotary table upper surface 2A by the operation of the hydraulic cylinder 8, and is rotated by being driven by the raw material through the rotary table upper surface 2A.

前記ケーシング1Bの回転テーブル上面2Aの中央上部には、セパレータ14と、原料投入口35が設けられており、また、セパレータ14の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート13が配されて、原料投入シュート13を介して原料投入口35から回転テーブル上面2Aに原料を投入する(供給と称することもある)ことができるよう構成されている。
また、セパレータ14は、セパレータ14の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間をあけて並べられた複数枚の羽根14Aを備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
A separator 14 and a raw material charging port 35 are provided at the center upper portion of the upper surface 2A of the rotary table of the casing 1B, and a raw material charging chute 13 is arranged so as to penetrate the central axis of the separator 14 up and down. Thus, the raw material can be charged (also referred to as supply) from the raw material charging port 35 to the rotary table upper surface 2A via the raw material charging chute 13.
In addition, the separator 14 includes a plurality of blades 14A arranged in a reverse truncated cone shape having a diameter increased upward with the rotation axis of the separator 14 as a center, with a predetermined interval between them, and can be freely operated by a driving device (not shown). It can be rotated.

原料投入シュート13から投入した原料は、回転テーブル上面2Aを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面2Aの外周部に移動して、回転テーブル上面2Aと粉砕ローラ3に噛み込まれ粉砕される。そして、回転テーブル上面2Aと粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面2Aの外縁部に周設されたダムリング15を乗り越え、回転テーブル上面2Aの外周部とケーシングとの隙間である環状通路30(環状空間部30と称することもある)へと向かう。ここで、ケーシング1Bの回転テーブル2の下方には、ガスを導入するためのガス導入口33を設けており、さらに回転テーブル上方には該ガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口39を設けている。   The raw material charged from the raw material charging chute 13 is moved to the outer peripheral portion of the rotary table upper surface 2A while drawing a spiral trajectory on the rotary table upper surface 2A, and is bitten by the rotary table upper surface 2A and the pulverizing roller 3 to be pulverized. Then, a part of the raw material caught by the rotary table upper surface 2A and the pulverizing roller 3 passes over the dam ring 15 provided around the outer edge of the rotary table upper surface 2A, and the outer peripheral portion of the rotary table upper surface 2A. It goes to the annular passage 30 (which may be referred to as the annular space 30), which is a gap with the casing. Here, a gas inlet 33 for introducing gas is provided below the rotary table 2 of the casing 1B, and an upper outlet 39 for taking out the raw material pulverized together with the gas is further provided above the rotary table. Provided.

竪型粉砕機1の運転中において、該ガス導入口33よりガス(本実施形態においては空気)を導入することによって、前記ケーシング1B内において該回転テーブル下方からセパレータ14を通過して上部取出口39へと流れるガスの気流が生じている。   During operation of the vertical crusher 1, gas (air in the present embodiment) is introduced from the gas inlet 33 to pass through the separator 14 from the lower side of the rotary table in the casing 1B, and the upper outlet. A gas stream flowing to 39 is generated.

竪型粉砕機1内に投入した原料と、回転テーブル2と粉砕ローラ3に粉砕されてダムリング15を乗り越えた原料の一部は、前記ガスにより吹き上げられてケーシング内を上昇し、回転セパレータ14に達する。
ここで、径の大きく重量の大きな原料はセパレータ14の羽根14Aを通過することができずセパレータ14の下方に落下して再度粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕されるとともに、径の小さな原料は、隙間をあけて並べられた羽根14Aの間を抜けてセパレータ14を通過し、上部取出口39より取り出される。
The raw material charged into the vertical crusher 1 and a part of the raw material crushed by the rotary table 2 and the crushing roller 3 and over the dam ring 15 are blown up by the gas to rise in the casing, and the rotary separator 14 To reach.
Here, the raw material having a large diameter and a large weight cannot pass through the blades 14A of the separator 14 and falls below the separator 14, is re-engaged by the grinding roller 3, and is pulverized. Then, it passes through the separator 14 through the blades 14 A arranged with a gap, and is taken out from the upper outlet 39.

また、粉砕ローラ3に噛み込まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大な粒径の原料は、環状通路30より回転テーブル下方に落下して下部取出口34より竪型粉砕機1の外に取り出される。   Further, a part of the raw material having a maximum particle size that does not get caught in the crushing roller 3 and reaches the annular passage as it is falls from the annular passage 30 to the lower side of the rotary table and passes through the lower take-out port 34 of the vertical crusher 1. It is taken out.

なお、本実施形態に用いることのできる竪型粉砕機1の型式は、前述したものに限らないことは勿論であって、例えば、粉砕ローラ3の形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機1であっても良い。また、要求される製品の粒度に応じて、セパレータ14は固定タイプのものであっても良い。   Of course, the model of the vertical crusher 1 that can be used in the present embodiment is not limited to that described above. For example, the vertical crusher is a tire-type vertical crusher in which the shape of the crushing roller 3 is a spherical shape. 1 may be sufficient. Further, the separator 14 may be a fixed type according to the required particle size of the product.

ここで、本実施形態においては、ガス導入口33を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として下部センサS1、製品取出口39を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として上部センサS2、並びに、竪型粉砕機1の振動値を測定するための振動センサS3を備えている。   Here, in the present embodiment, the lower sensor S1 serves as a gas pressure gauge for measuring the pressure of the gas flowing through the gas inlet 33, and the upper part serves as a gas pressure gauge for measuring the pressure of the gas flowing through the product outlet 39. A sensor S2 and a vibration sensor S3 for measuring the vibration value of the vertical crusher 1 are provided.

次ぎに、竪型粉砕機1に備えた制御盤50について簡略に説明する。
図1に示した実施形態において、制御盤50は、下部センサS1と上部センサS2からの信号を比較演算して、差圧を検出する演算機50Bを備えている。
また、図1に示した実施形態においては、予め運転中に、演算機50Bから送信される差圧信号と振動センサS3より送信される振動値が入力されて、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧(ガス通過抵抗)の状態を、境界差圧パターンとして記録する記憶機を備えている。
Next, the control panel 50 provided in the vertical crusher 1 will be briefly described.
In the embodiment shown in FIG. 1, the control panel 50 includes a calculator 50B that detects a differential pressure by comparing signals from the lower sensor S1 and the upper sensor S2.
In the embodiment shown in FIG. 1, during operation in advance, the differential pressure signal transmitted from the calculator 50B and the vibration value transmitted from the vibration sensor S3 are input, and the vibration value is converted into a vertical crusher. A storage device is provided that records the state of the differential pressure (gas passage resistance) immediately before exceeding the permissible range as a boundary differential pressure pattern.

本実施形態による制御方法によって、竪型粉砕機を制御中(制御運転中)には、演算機50Bと記憶機50Cに記憶した境界差圧パターンを比較して、略一致した場合に、電動機2Mに、回転数を減速するための信号を発信する制御装置50Aを備えている。
なお、図1に示す実施形態において、電動機2Mは、可変速式であり、減速機2Bを介して回転テーブル2に連結されている。従って、電動機2Mは、制御盤50の制御装置50Aよりから送信される信号によって、その回転速度を自在に変化させて、回転テーブル2の回転速度を自在に変化させることができる。
While controlling the vertical crusher by the control method according to the present embodiment (during control operation), when the boundary differential pressure patterns stored in the computing unit 50B and the storage unit 50C are compared and substantially coincide, And a control device 50A for transmitting a signal for decelerating the rotational speed.
In the embodiment shown in FIG. 1, the electric motor 2M is a variable speed type, and is connected to the rotary table 2 via a speed reducer 2B. Therefore, the electric motor 2M can freely change the rotation speed of the turntable 2 by freely changing the rotation speed according to a signal transmitted from the control device 50A of the control panel 50.

次に本実施形態に係る粉砕システムの好ましい1例ついて図2を参考に説明する。
図2に示した粉砕システムは、竪型粉砕機1、原料ホッパ20、バケットエレベータ25、原料ホッパ21、エキゾーストファン89等を備えている。
原料ホッパ20に蓄えられた原料は、バケットエレベータ25並びに原料ホッパ21等を介して竪型粉砕機1に投入されて粉砕される。竪型粉砕機1内で粉砕された原料は、エキゾーストファン89によるガスの気流により、竪型粉砕機1内を上方に移動して製品取出口39から機外に取り出される。また、竪型粉砕機1の中に投入された原料の中で、製品取出口39から機外に取り出されなかった一部の原料については、下部取出口34から機外に取り出されて、バケットエレベータ25並びに原料ホッパ21等を介して竪型粉砕機1に再度投入されて粉砕される。
Next, a preferred example of the grinding system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The pulverization system shown in FIG. 2 includes a vertical pulverizer 1, a raw material hopper 20, a bucket elevator 25, a raw material hopper 21, an exhaust fan 89, and the like.
The raw material stored in the raw material hopper 20 is put into the vertical crusher 1 through the bucket elevator 25 and the raw material hopper 21 and pulverized. The raw material pulverized in the vertical pulverizer 1 is moved upward in the vertical pulverizer 1 by the gas flow from the exhaust fan 89 and taken out from the product outlet 39 to the outside. Among the raw materials charged into the vertical crusher 1, some raw materials that have not been taken out from the product take-out port 39 are taken out from the lower take-out port 34 to the bucket. It is again put into the vertical crusher 1 through the elevator 25 and the raw material hopper 21 and pulverized.

以下、本発明による竪型粉砕機1の制御方法について、従来技術と異なる部分を中心として、第1の実施形態を説明する。
なお、第1実施形態に用いた竪型粉砕機1は、粉砕ローラの個数が3個であって、テーブル回転数は73RPMであり、粉砕ローラ中心直径Dは0.4mであり、テーブル直径Tは0.64mである。
Hereinafter, the control method of the vertical crusher 1 according to the present invention will be described with reference to the first embodiment, focusing on the differences from the prior art.
The vertical crusher 1 used in the first embodiment has three crushing rollers, a table rotation speed of 73 RPM, a crushing roller center diameter D of 0.4 m, and a table diameter T. Is 0.64 m.

原料投入シュート13によって、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル2の外周部に向かって移動し、回転テーブル2と粉砕ローラ3に噛み込まれ粉砕される。   The raw material supplied to the central portion of the rotary table is moved toward the outer peripheral portion of the rotary table 2 by the raw material charging chute 13, and is caught by the rotary table 2 and the pulverizing roller 3 and pulverized.

回転テーブル2と粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリング15を乗り越え、回転テーブル2A上面の外周部とケーシング1Bとの隙間である環状通路30へと向かう。   A part of the raw material caught by the rotary table 2 and the grinding roller 3 passes over the dam ring 15 provided around the outer edge of the rotary table, and the gap between the outer peripheral portion of the upper surface of the rotary table 2A and the casing 1B. It heads for the annular passage 30 which is.

竪型粉砕機1の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口33より、エキゾーストファン89によって、機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機1のケーシング1B内で、回転テーブル2下方から回転セパレータ14上方に向かうガスの気流が生じている。従って、ダムリング15を乗り越えて環状通路30に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング1B内を上昇する。   During operation of the vertical crusher 1, gas is introduced into the machine by an exhaust fan 89 from a gas inlet 33 provided at the lower part of the crusher, and is provided above the crusher via a rotating separator. It is discharged out of the machine from the outlet. As a result, in the casing 1 </ b> B of the vertical crusher 1, a gas flow is generated from the lower side of the rotary table 2 to the upper side of the rotary separator 14. Therefore, a part of the raw material that has passed over the dam ring 15 and reached the annular passage 30 is blown up by the gas flow and rises in the casing 1B.

ケーシング1B内において上昇する気流は、回転セパレータ14の影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング1B下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング1B下方に落下する等し、回転セパレータ14を通過することができない。   The airflow rising in the casing 1B is influenced by the rotary separator 14 and is an airflow rising while turning. Therefore, among the raw materials blown up by the air current, the raw material having a large diameter and a large weight falls below the casing 1B due to the weight, or deviates from the air current due to centrifugal force generated in the raw material itself due to swirling by the air current. Then, it falls below the casing 1B and cannot pass through the rotary separator 14.

回転セパレータ14を通過できず、落下した原料は、竪型粉砕機内で循環して、再度、粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕される。或いは、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機1の外に取り出された後、バケットエレベータ25等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。
なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータ14を通過し、上部取出口39より取り出される。
The material that has failed to pass through the rotary separator 14 and circulates in the vertical crusher is again entrapped in the crushing roller 3 and crushed. Alternatively, after dropping from the annular passage to the lower side of the rotary table and taken out from the vertical crusher 1 through the lower outlet, it is charged again from the raw material input port of the mold crusher via a conveyor such as the bucket elevator 25. And then crushed.
The raw material having a small diameter passes between the blades, passes through the rotary separator 14, and is taken out from the upper outlet 39.

以下、竪型粉砕機1の制御方法について説明する。
まず、本発明による竪型粉砕機の制御方法の第1実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口33と製品取出口39のガス圧力を下部センサS1と上部センサS2で測定するとともに演算機50Bで、その差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサS3で測定する。そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記憶機に記録する。
言い換えると、本発明による第1の実施形態においては、まず、その差圧値を境界差圧パターンとして記憶機に記憶する必要がある。
なお、この差圧値については、制御運転前に実際に測定しておき、制御運転の前に設定値として制御盤に入力し、記憶機に記憶させても良い。
Hereinafter, a control method of the vertical crusher 1 will be described.
First, in the first embodiment of the vertical crusher control method according to the present invention, the gas pressure at the gas inlet 33 and the product outlet 39 is measured and calculated by the lower sensor S1 and the upper sensor S2 during operation in advance. While the differential pressure is detected by the machine 50B, the vibration value of the vertical crusher is measured by the vibration sensor S3. Then, the state of the differential pressure immediately before the vibration value exceeds the allowable range of the vertical crusher is recorded in the storage device as a boundary differential pressure pattern.
In other words, in the first embodiment according to the present invention, first, the differential pressure value needs to be stored in the storage device as a boundary differential pressure pattern.
The differential pressure value may be actually measured before the control operation, input as a set value to the control panel before the control operation, and stored in the storage device.

次ぎに、竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口33と製品取出口39のガス圧力を下部センサS1と上部センサS2で測定するとともに、演算機50Bでその差圧を検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中においては、演算機50Bで検出した差圧(第1の実施形態においては差圧値)と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置50Aから、電動機2Mに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させて、異常振動の発生を防止する。
Next, during the control operation of the vertical crusher, the gas pressure at the gas inlet 33 and the product outlet 39 is measured by the lower sensor S1 and the upper sensor S2, and the differential pressure is detected by the calculator 50B. Compare with the stored boundary differential pressure pattern.
During the control operation of the vertical crusher, the differential pressure detected by the calculator 50B (the differential pressure value in the first embodiment) and the stored boundary differential pressure pattern substantially coincide, preferably When the values match, the control device 50A transmits a signal for reducing the rotational speed to the electric motor 2M, thereby reducing the rotational speed of the rotary table and preventing the occurrence of abnormal vibration.

ここで、従来型の竪型粉砕機は、通常、竪型粉砕機の負荷を一定に保つために、機内の差圧を測定して、風量(ケーシング内を下方から上方に抜けるガス流量)が一定の状態になるように運転している。ここでいう、差圧とは、ガス通過抵抗とも呼ばれるもので、竪型粉砕機のガス導入口33におけるガス圧力と、ガス排出口である製品取出口39におけるガス圧力との、圧力差である。   Here, in the conventional vertical crusher, in order to keep the load of the vertical crusher constant, the differential pressure in the machine is usually measured, and the air volume (the gas flow rate through the casing from below to above) is You are driving in a certain state. The differential pressure here is also called a gas passage resistance, and is a pressure difference between the gas pressure at the gas inlet 33 of the vertical crusher and the gas pressure at the product outlet 39 which is a gas outlet. .

一般的に、竪型粉砕機に使用する通常の送風機の特性から考えると、差圧が上昇した場合には、竪型粉砕機1内において風量が低下する。風量が低下すれば、セパレータ14の分級効率が低下して、本来、製品となるべき微粉が、機外に取り出されなくなる確率が高くなっている。そのため、本来、粉砕しなくても良い微粉が、従来に比較して多く、粉砕ローラ3に戻ってくる。   In general, considering the characteristics of a normal blower used in a vertical pulverizer, when the differential pressure increases, the air volume in the vertical pulverizer 1 decreases. If the air volume is reduced, the classification efficiency of the separator 14 is lowered, and the probability that fine powders that should originally be products are not taken out of the machine is increased. Therefore, the amount of fine powder that does not need to be pulverized is larger than in the prior art and returns to the pulverization roller 3.

図4に回転テーブルの回転速度と動摩擦係数(粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数)の関係を示すが、粉砕しなくても良い微粉が、従来の量より多く、粉砕ローラ3に戻ってくると、粉砕ローラ3と原料の間の摩擦係数は低下し、その結果、粉砕部ですべりなどが生じて、竪型粉砕機1の振動を誘発する原因となっている。図3に風量と摩擦係数(粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数)の関係を示すが、これは前述の効果を裏付けるものである。   FIG. 4 shows the relationship between the rotational speed of the rotary table and the dynamic friction coefficient (the dynamic friction coefficient between the grinding roller and the raw material). The amount of fine powder that does not need to be ground is larger than the conventional amount and returns to the grinding roller 3. If it comes, the friction coefficient between the grinding | pulverization roller 3 and a raw material will fall, As a result, a slip etc. will arise in a grinding | pulverization part and it will cause the vibration of the vertical mill 1. FIG. 3 shows the relationship between the air volume and the coefficient of friction (dynamic coefficient of friction between the grinding roller and the raw material), which supports the above-described effect.

このような理由から、竪型粉砕機1の運転中においては、差圧を測定して、該差圧が、予め記憶した異常振動になる直前の境界差圧値に達したときに、回転テーブル2の回転速度を低下させて、粉砕ローラ3と原料の動摩擦係数を回復すること振動の防止に有効である。言い換えると、竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧値が上昇して大きくなるケースが多く、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧値を、境界差圧パターンとして、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。   For this reason, during the operation of the vertical crusher 1, when the differential pressure is measured and the differential pressure reaches the boundary differential pressure value just before the abnormal vibration stored in advance, the rotary table It is effective in preventing vibration by reducing the rotational speed of 2 and restoring the dynamic friction coefficient between the grinding roller 3 and the raw material. In other words, when the vertical crusher causes abnormal vibration, the differential pressure value often increases and increases, and in order to predict the occurrence of abnormal vibration during operation of the vertical crusher, abnormal vibration It is effective for preventing vibration to predict the vibration during the subsequent operation using the differential pressure value immediately before becoming a boundary differential pressure pattern.

ところで、竪型粉砕機振動と摩擦係数(粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数)との関係は、摩擦係数が低下した際に振動、特に自励振動の起点となる。従来、竪型粉砕機は、前述したように、風量一定の状態で運転する。この場合、竪型粉砕機内の負荷を一定に保つために、竪型粉砕機の差圧を測定し、同差圧が設定値よりも高くなれば竪型粉砕機に投入される原料の供給量を低下させ設定差圧(設定竪型粉砕機負荷)を均一に保つようにする。しかしながら、この方法では、差圧を一定値に保つために供給量を下げているため生産量は低下する。   By the way, the relationship between the vertical crusher vibration and the friction coefficient (dynamic friction coefficient between the crushing roller and the raw material) becomes the starting point of vibration, particularly self-excited vibration, when the friction coefficient decreases. Conventionally, the vertical crusher is operated in a state where the air volume is constant as described above. In this case, in order to keep the load in the vertical pulverizer constant, the differential pressure of the vertical pulverizer is measured, and if the differential pressure becomes higher than the set value, the amount of raw material supplied to the vertical pulverizer To keep the set differential pressure (set vertical grinder load) uniform. However, in this method, since the supply amount is lowered in order to keep the differential pressure at a constant value, the production amount decreases.

また、差圧が増加する原因は、竪型粉砕機1内において原料の循環量が増加したことによる場合もある。前記循環量を低下させるには、粉砕ローラ3の一回転当りの粉砕量を増加すれば良いので、粉砕力を増加する方法があるが、粉砕力(加振力)を増加すれば竪型粉砕機振動の原因となる。   Further, the cause of the increase in the differential pressure may be due to an increase in the amount of raw material circulation in the vertical crusher 1. In order to reduce the circulation amount, it is only necessary to increase the pulverization amount per rotation of the pulverization roller 3, so there is a method of increasing the pulverization force, but if the pulverization force (excitation force) is increased, vertical pulverization is possible. Causes machine vibration.

また、竪型粉砕機に発生する振動は摩擦係数の他に下記のように考えることもできる。   In addition to the friction coefficient, the vibration generated in the vertical crusher can be considered as follows.

Figure 0005057212
Figure 0005057212

なお、加振力をバネ定数で割ったものを変位量(A)とする。 A displacement amount (A) is obtained by dividing the excitation force by the spring constant.

図5に示したように振動増幅係数M、加振振動数(ω)と粉砕層の振動数(ω0)の比率により変化することが分かる。通常は、図5においてω/ω0が1.0以下(=共振点以下)で運転されているので、粉砕層の振動数(ω0)を変えずに(製品の粒度に比例し同粒度は変更できないため)加振振動数(ω)を低下させることにより振動増幅係数を低下させることができる。   As shown in FIG. 5, it can be seen that the ratio varies depending on the ratio of the vibration amplification coefficient M, the vibration frequency (ω), and the vibration frequency (ω0) of the pulverized layer. Normally, in FIG. 5, ω / ω0 is operated at 1.0 or less (= resonance point or less), so the frequency of the pulverized layer (ω0) is not changed (the same particle size is changed in proportion to the product particle size). By reducing the excitation frequency (ω), the vibration amplification coefficient can be reduced.

加振振動数(ω)は粉砕ローラの回転数に比例するため同調するテーブル回転数を変更することにより加振振動数を低減できる。この結果、分母、分子ω/ω0の内分子を低下させれば振動増幅係数は減少するので、竪型粉砕機振動が抑制できる。   Since the vibration frequency (ω) is proportional to the rotation speed of the crushing roller, the vibration frequency can be reduced by changing the table rotation speed to be synchronized. As a result, if the denominator, the inner numerator of the numerator ω / ω0 is lowered, the vibration amplification coefficient decreases, so that the vertical crusher vibration can be suppressed.

以上、説明したように、振動を抑制または抑止する方法として、摩擦係数の確保法と加振振動数の制御法がある。この2方法に共通するものは、回転テーブルの回転数であり、原料性状に合わせて都度適正な回転数に設定することにより竪型粉砕機の能力を最大限に引き出すことができる。   As described above, as a method for suppressing or suppressing vibration, there are a friction coefficient securing method and an excitation frequency control method. What is common to these two methods is the number of rotations of the rotary table, and the capacity of the vertical crusher can be maximized by setting the number of rotations to an appropriate number according to the raw material properties.

即ち、竪型粉砕機1の差圧が設定値から外れ大きくなる場合に、回転テーブル2のテーブル回転数を任意に低下させ、加振振動数を低下し、振動増幅係数を減少させれば、例え、加振力を増加しても竪型粉砕機振動を発生させる前に振動要因を排除することができる。   That is, when the differential pressure of the vertical crusher 1 deviates from the set value and increases, if the table rotation number of the rotary table 2 is arbitrarily reduced, the excitation frequency is reduced, and the vibration amplification coefficient is reduced, For example, even if the excitation force is increased, the vibration factor can be eliminated before the vertical crusher vibration is generated.

以下、本発明による竪型粉砕機の運転方法並びに制御方法について、前述した第1の実施形態と異なる部分を中心に、第2の実施形態を説明する。   Hereinafter, the second embodiment of the operation method and control method of the vertical crusher according to the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment described above.

まず、本発明による竪型粉砕機の第2実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口33と製品取出口39のガス圧力を下部センサS1と上部センサS2で測定するとともに演算機50Bで差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサS3で測定する。
そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、時間軸の変化としてとらえて、差圧波形とし検出し、境界差圧パターンとして記録する。
First, in the second embodiment of the vertical crusher according to the present invention, during operation in advance, the gas pressure at the gas inlet 33 and the product outlet 39 is measured by the lower sensor S1 and the upper sensor S2, and at the calculator 50B. While detecting the differential pressure, the vibration value of the vertical crusher is measured by the vibration sensor S3.
Then, the state of the differential pressure immediately before the vibration value exceeds the allowable range of the vertical grinder is detected as a change in the time axis, detected as a differential pressure waveform, and recorded as a boundary differential pressure pattern.

竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口33と製品取出口39のガス圧力を下部センサS1と上部センサS2で測定するとともに演算機50Bでその差圧を時間軸の変化として検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中において、演算機50B検出した差圧波形と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置50Aから、電動機2Mに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させる。
During the control operation of the vertical crusher, the gas pressure at the gas inlet 33 and the product outlet 39 is measured by the lower sensor S1 and the upper sensor S2, and the differential pressure is detected as a change in the time axis by the calculator 50B. While comparing with the stored boundary differential pressure pattern.
During the control operation of the vertical crusher, when the differential pressure waveform detected by the calculator 50B and the stored boundary differential pressure pattern substantially coincide, preferably coincide with each other, the control device 50A sends the electric motor 2M to the motor 2M. A signal for reducing the rotational speed is transmitted to reduce the rotational speed of the rotary table.

竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧が急激に上昇して大きくなるパターンが多く、非常に短時間で大きな差圧が生じる場合もある。
従って、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧波形を記録して、境界差圧パターンとし、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。
When the vertical crusher causes abnormal vibration, there are many patterns in which the differential pressure rapidly increases and increases, and a large differential pressure may occur in a very short time.
Therefore, in order to predict the occurrence of abnormal vibration during operation of the vertical crusher, the differential pressure waveform immediately before the abnormal vibration is recorded is recorded as a boundary differential pressure pattern, and vibration is predicted during the subsequent operation. This is effective in preventing vibration.

本発明に係る竪型粉砕機の実施形態を示す要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the vertical crusher which concerns on this invention. 本実施形態に係る竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。It is a figure which illustrates notionally the crushing system using the vertical crusher concerning this embodiment. 風量と摩擦係数の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between an air volume and a friction coefficient. 回転テーブルの速度と摩擦係数の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the speed of a rotary table, and a friction coefficient. 振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between a frequency ratio and a vibration amplification coefficient.

符号の説明Explanation of symbols

1 竪型粉砕機
2 回転テーブル
3 粉砕ローラ
13 原料投入シュート
14 回転セパレータ
15 ダムリング
1B ケーシング
20 原料ホッパ(新規原料供給用)
21 原料ホッパ
25 バケットエレベータ
30 環状通路
33 ガス導入口
89 エキゾーストファン(送風機)
34 下部取出口
35 原料投入口
39 製品取出口(上部取出口)
50 制御盤
50A 制御装置
50B 演算機
50C 記憶機
S1 下部センサ
S2 上部センサ
S3 振動センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical crusher 2 Rotary table 3 Crushing roller 13 Raw material input chute 14 Rotating separator 15 Dam ring 1B Casing 20 Raw material hopper (for new raw material supply)
21 Raw material hopper 25 Bucket elevator 30 Annular passage 33 Gas inlet 89 Exhaust fan (blower)
34 Lower outlet 35 Raw material inlet 39 Product outlet (upper outlet)
50 control panel 50A control device 50B arithmetic unit 50C storage S1 lower sensor S2 upper sensor S3 vibration sensor

Claims (3)

複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、
該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、
予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、
制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する竪型粉砕機の制御方法。
The raw material supplied to the rotary table with a plurality of freely pulverizing rollers is pulverized between the rotary table and the pulverizing roller, and
In the control method of the vertical pulverizer, the pulverized raw material is blown up by the gas introduced from the gas inlet provided below the rotary table and taken out together with the gas from the product outlet provided above the rotary table.
During operation, the vibration value of the vertical crusher is measured while detecting the differential pressure between the gas inlet and the gas pressure at the product outlet, and immediately before the vibration value exceeds the allowable range of the vertical crusher. Record the differential pressure state at the boundary differential pressure pattern,
A control method for a vertical crusher that decelerates the number of rotations of a rotary table when a differential pressure during control operation coincides with the boundary differential pressure pattern.
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録する請求項1に記載の竪型粉砕機の制御方法。 The method for controlling a vertical crusher according to claim 1, wherein a differential pressure value immediately before the vibration value exceeds an allowable range of the vertical crusher is recorded as a boundary differential pressure pattern. 前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録する請求項1に記載の竪型粉砕機の制御方法。 The method for controlling a vertical crusher according to claim 1, wherein a temporal change of the differential pressure immediately before the vibration value exceeds an allowable range of the vertical crusher is recorded as a boundary differential pressure pattern.
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