JP5177610B2

JP5177610B2 - セメントクリンカの粉砕設備

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Publication number: JP5177610B2
Application number: JP2005331647A
Authority: JP
Inventors: 智裕水口; 和樹蔵成
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP2007136299A

Description

本発明の粉砕設備は、セメントクリンカを効率良く粉砕する粉砕設備に係わる。

セメント製造方法を大きく工程別に分類すると、原料粉砕、焼成、及び仕上げ粉砕の３工程に分けることができる。
従来から、原料を微粉化するのに適した粉砕装置としてボールミルが公知であって、焼成後のセメントクリンカを粉砕してセメント製品とする前述の仕上げ粉砕の工程では、一般的に、ボールミルが使用されている。
しかし、ボールミルは原料を微粉化するのに適した粉砕装置であっても、大きな原料塊を粉砕するのに適した粉砕機と言えず、大きな塊状となった原料を微粉化して製品にする際には、粉砕に時間がかかって効率が良くないという問題を有していた。
そのため、近年では、ボールミルで原料を粉砕する前に、ボールミル以外の粉砕機で予め原料を予備粉砕する、所謂２段粉砕方式が多く用いられるようになってきている。
２段粉砕方式は、予備粉砕機を用いて、原料塊の大きさをある程度の大きさになるまで予め粉砕することによって、粒径が小さくなった原料をボールミル投入し、所望する粒径の微粉（製品）を得る方式である。
２段粉砕方式の粉砕設備の１例として特許文献１に開示される粉砕設備が公知である。

特開平５−２４５４０５号公報

特許文献１に開示される粉砕設備は、竪型粉砕機を予備粉砕機として用いて、原料をある程度の大きさにまで粉砕してから、ボールミルで原料を微粉化して製品とする。
粗粉砕の効率が良い竪型粉砕機と、微粉砕の効率が良いボールミルを組み合わせて使用する２段粉砕方式の粉砕設備は、ボールミル単独の粉砕設備に比較して、効率よくセメントクリンカを粉砕して製品することができる。

ところで、前述した粉砕設備の粉砕効率を決める要因の一つが、ボールミルに投入する原料の粒度である。そのため、ボールミルに投入する原料の粒度を調整することを目的として予備粉砕機とボールミルとの間に分級装置を配する粉砕設備等も知られている。
ボールミルに投入する原料の粒度を調整する目的に使用される分級装置として、例えば、サイクロン分離方式等が一般的に多く用いられており、原料を分級装置の分級点以上の大きさの粒径の原料（粗粉と称することもある）と、それより小さな粒径の原料（細粉と称することもある）とに選別分離している。

そして、分級装置で粗粉と判断した原料を予備粉砕機に戻して、再度、粉砕するとともに、分級装置から取り出した細粉を、ボールミルに送って微粉砕して製品とする。なお、分級装置の分級点は、分級装置の種類や構造、運転条件などによって様々に変えることができる。

前述の分級装置には、多くの型式があり、例えば、特許文献２、特許文献３、又特許文献４に開示されるような構造の分級装置が公知である。

特開昭６３−３９６６６号公報特開平１１−２６７５９２号公報特開２００１−３８２９６公報

特許文献２に開示される分級装置（セパレータと称することもある）においては、装置下方から分級ガス（空気等）が導入され、該導入されたガスは装置内を上昇する気流となって、案内部材と分級羽根（分級羽根車）を抜けて装置外部に導出されている。
そして、該気流は、装置内を上昇する際に、回転している分級羽根の効果等によって渦を巻くように回転しながら上昇している。

ここで、原料投入口から、分散板の上に供給された原料は、分散板の回転によって分散板から飛び出し、分散板の周囲を流れる上昇気流に乗って搬送される。
そして、分散板から飛び出した原料の中で、径の大きな原料は、重量が重いため上昇気流に乗れず、下方に落下して装置下方から取り出される。

また、一旦、上昇気流に乗って上昇し始めた原料も、気流の回転に影響を受け、回転しながら上昇するため、比較的、粒径の大きな原料は、原料が回転することにより発生する遠心力によって気流の流れから逸脱し、下方に落下して、装置の外部に取り出される。
特許文献１に開示の分級装置は、前述の原理によって、径が大きな原料を装置下方に落下させ、径が小さく重量の小さな原料を選択的に装置上方から取り出すことができ、径の大きな原料と、径の小さな原料を分離して、分級することができる。

また、特許文献３及び特許文献４に開示される分級装置は、前述の分級機構を一部に使用して、特に、粉粒体を粗粉、中粉、細粉の数段階の粒度構成に効率よく分級しうる分級装置に関するものである。

なお、前述した従来型の分級装置等においては、分級の度合いを変えるために、分級羽根の回転数を変更することが一般的であり、分級羽根の回転数を上昇させることによって、分級装置内で強い旋回流が生じ、径の大きな原料は分級ガスの気流より逸脱して下方に落下するので、より径の小さな原料を上部から取りだすことができる。

セメント製造工程において、大量の電気と燃料を必要とすることは、ここで説明するまでもないが、前述したようにセメント製造設備は、原料粉砕、焼成、及び仕上げ粉砕の３工程に分けることができる。
省エネルギーの観点で考えた場合に、焼成工程までの工程は、通常、熱効率確保のために連続操業しなければならない。しかしながら、それに比較して、仕上げ粉砕の工程においては、必ずしも連続運転する必要はない。従って、原料粉砕や焼成工程の処理能力に比較して、大幅に処理能力の大きな大型のボールミルを粉砕設備として用いれば、仕上げ粉砕の工程時において、間欠運転も可能になり、例えば、電力料金の安価な夜間のみボールミルを動かして運転を行うような運転方案も可能となる。
しかし、ボールミルを大型化して処理能力の大きくしようとすれば、多大な設備コストが必要であって、さらに、ボールミルの運転に必要な所要動力も増えてしまという問題点がある。そのため、ボールミルを大型化することなく、粉砕効率を大きく効率化し、処理能力を向上させた仕上げ粉砕工程用の粉砕設備が求められていた。

また、セメントクリンカの粉砕物は凝集しやすいという特徴を有している。そのため、仕上げ粉砕の工程に２段粉砕方式を用いて、予備粉砕機とボールミルとの間に従来型の分級装置を用いた場合に、分級装置の分散板で凝集物が十分に解砕されないことがある。そのため、分級装置内において、単に凝集して見かけ上、大きくなった原料を粗粉として再度、竪型粉砕機に戻してしまう場合があって、粉砕の効率を低下させるという問題があった。

本発明によるセメントクリンカの粉砕設備は
（１）セメント製造工程のセメントクリンカを原料として、回転テーブル上に投入した原料を回転テーブルと粉砕ローラの間で粉砕する竪型粉砕機と、該竪型粉砕機で粉砕した原料を粗粉と細粉に分離して取り出す分級装置と、該分級装置から取り出された細粉を微粉砕して製品とするボールミルと、を備えたセメントクリンカの粉砕設備において、該分級装置とボールミルとの間に原料の貯留設備を配するとともに、該分級装置は、回転式の分散板で分散させた原料を、回転式の分級羽根を介して、分級ガスの導入口から排出口まで吹き上げることにより、粗粉と細粉とに分離する分級装置であって、該分級装置の分散板と回転羽根の駆動機を別個にして各々に回転数を制御することによって、細粉として取り出す原料の粒径がＤ_Ｐ８０≦１５０μｍであって、前記分級装置は、装置上部に原料投入口と分級ガスの排出口を配し、装置下部に粗粉取出口と分級ガスの導入口を備えて、該原料投入口から垂直下方に延びる原料投入シュートの下端に円盤状の分散板を固設して分級ガスの導入口と排出口との間に配するとともに、該分散板と分級ガスの排出口との間に分級羽根を配設して、該分級羽根が連結部材を介して連結された内筒を装置ケーシングに回転自在に軸支して、該内筒に原料投入シュートを挿入するとともに、該内筒の内周部分に該原料投入シュートの外周部分を回転自在に軸支し、該原料投入シュートの上端並びに下端を該内筒より突出させて、上端側の突出部を第一の回転駆動機に連結するとともに、下端側の突出部に開口部を設け、該内筒の上端部近傍を第二の回転駆動機に連結した分級装置とした。

（２）（１）に記載のセメントクリンカの粉砕設備において、前記分級装置の開口部を、原料投入シュート下端側の突出部の円周方向に等間隔に設けた。

本発明によれば、分散板と分級羽根の回転数を別項して制御することにより、分散板と分級羽根の回転速度を、それぞれ単独に制御できる。
従って、凝集物が多いセメントクリンカ等の原料を分級する場合等において、分級羽根の回転数を一定に保ったまま、分散板の回転数をのみを変化させることが可能である。
分級羽根の回転数を一定に保ったまま、分散板の回転数を大きくすることができれば、分級の度合い（取り出される細分の平均粒径）をほとんど変えることなく、分散板から飛び出す原料の飛び出し速度を上昇させること可能になり、その結果、勢い良く分散板から飛び出した原料は、分散板の側面にあるケーシングの側壁に強くぶつかる等して、凝集が解砕されるので、分級の効率が良くなる。
そして、竪型粉砕機で再度、粉砕する必要のない凝集物を、竪型粉砕機に戻すことにより生じる粉砕効率の低下を改善できる。

また、分級装置から細粉として取り出す原料の粒径をＤ_Ｐ８０≦１５０μｍとすれば、ボールミルの粉砕効率を大きく向上させることができるとともに、さらに分級装置とボールミルとの間に原料の一時的な貯留設備を設けて、例えば、竪型粉砕機で１２時間をかけて粉砕した原料を、貯蔵設備に一旦保管し、ボールミルを電力料金の安価な夜間のみ６時間だけなどの運転する等の運転方案が可能になり、ボールミルの間欠運転等を行うこともできるので、ボールミルの運転時間等を減少させることが可能になる。
なお、前述のＤ_Ｐ８０はロジン・ラムラー線図（Ｒｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅｒ−Ｓｐｅｒｌｉｎｇ）上に粒径分布を図示した場合にＲ＝８０％となる点の粒径をμｍ（ミクロンメータ）で表わしたものである。

さらに、分級装置の好ましい構造として、分級羽根を回転させるための内筒の中に、原料投入シュートを通して分散板の回転軸として利用するとともに原料供給機能を持たせた分級装置を用いれば、分散板と分級羽根の駆動機を別個にした分級装置であるにもかかわらず、装置構成が簡単で小型化が可能である。

また、分散板に原料を供給する場合に、原料は出来る限り分散板の中央付近に均一に供給することが重要であって、分散板の外周に均一な状態で飛び出させた方が、分級精度が良くなる。本発明の好ましい構成として、原料投入シュート下端に形成した開口部を、円周方向に等間隔に設ける構成とすれば、原料投入シュート下端に形成した開口部から分散板の中央付近に原料を均一に供給することができるので、分散板から飛び出す原料の状態を、均一にすることができる。

以下、図面に基づき本発明の好ましい実施形態の１例について詳細に説明する。
図１は本実施形態によるセメントクリンカの粉砕設備を概念的に説明する図である。図２は本実施形態の粉砕設備に使用した竪型粉砕機の構造を概念的に説明する要部断面図であり、図３は粉砕設備に使用した分級装置の構造を概念的に説明する要部断面図である。
図４はボールミルに投入する原料の粒度とボールミル生産率の関係を説明する図である。

本実施形態における粉砕設備１０は、図１に示すように竪型粉砕機１、分級装置５０、貯留タンク７０、ボールミル８０からなり、竪型粉砕機に原料を供給する原料ホッパ２０、分級装置５０から取り出した細粉を捕集するバグフィルタ４６、分級装置５０から取り出した粗粉を再度竪型粉砕機１に送るバケットエレベータ９０等を備えている。

図２を用いて本実施形態に用いた竪型粉砕機の構造を以下に説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、図２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と、竪型粉砕機１の下部に設置された減速機２Ｂを介して図示しない電動機２Ｍにより駆動される回転テーブル２と、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とを備えている。

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。

前記ケーシングの回転テーブル上面２Ａの中央上部には原料投入口３５が設けられており、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に原料を投入することができるよう構成されている。

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１９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）へと向かい、下部取出口３４から取り出される。

ここで、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該ガスを排出するため上部取出口３９を設けている。
竪型粉砕機１の運転中においては、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、上部取出口３９へと流れるガスの気流が生じさせて、ケーシング内に浮遊する粉塵を上部取出口より取り出す。

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。

次に、本実施形態における分級装置５０の構造を、図３に基づいて説明する。
本実施形態における分級装置５０は、図３に示すように、周囲をケーシングで囲まれており、該ケーシングの上側部分は筒状であって、略中央部付近から下側部分は、下側に向かって径が小さくなる逆切頭円錐型に類似する形状となっている。

また、ケーシングの上部は、分級ガス（本実施形態では空気）や原料（粉粒体）が、不必要に漏れださないように天板により封止されているが、内筒６５が軸受によって回転自在な状態でケーシングの天板に軸支されて、天板を貫通し、ケーシング内に挿入されているとともに、分級ガスとともに細粉を取り出すための排出口６３が設けられている。

ここで、内筒６５は、その下端部を円盤状の連結部材５６の中心部分に固設して、該連結部材５６の外周縁部に、複数枚の分級羽根を配している。
分級羽根５２は、その各々の下端が連結部材５６の外周縁に取り付けられて、内筒６５を中心においた円を描くようにして円周方向に等間隔に配されている。
なお、分級羽根５２は、その上端がケーシング上部に配した天板と近接して、環状通路Ｓから流れてきた分級ガスが、分級羽根を通過して排出口６３に流れていくようにするために、排出口６３により天板に開けられた開口を、連結部材と分級羽根５２の列で下側から囲むよう配置されている
従って、本実施形態においては、原料が分級羽根５２をショートパスして、排出口６３に到達しないような構造となっているとともに、複数枚の分級羽根５２において、隣り合う２枚の分級羽根の周方向の間には、運転中に分級ガスと細粉が通過することができる隙間を有している。

また、内筒６５の管内には、原料投入シュート５８が、軸受により回転自在に軸支された状態で貫通しており、原料投入シュート５８の上端及び下端が、内筒６５から突出した状態となっている。そして、原料投入シュート５８の上端部には、原料投入口５９が形成されており、また、原料投入シュート５８の下端部には、円盤状の分散板が水平な状態で固設されている。

ここで、分散板５３の外周側で一定の距離が離れた位置にケーシングの一部が側壁として形成されている。詳細を後述するが、分散板５３の外周部分と該側壁部分の間に形成された環状通路Ｓを、分級ガスが吹き上げる構成となっており、また、分散板から遠心力によって飛び出した原料の一部が側壁に衝突するよう構成されている。
本実施形態においては、前述の構成により、分散板５３から環状通路Ｓに放出された原料及び前述の側壁に衝突した原料は、環状通路Ｓを吹き上げられる分級ガスにより粗粉とそれより小さな粉に分離させられる。従って、本実施形態においては、該分散板５３、側壁、及び、環状通路Ｓにより一つの分級部を構成する。

次に、本実施形態においては、分散板５３の位置を境にして、それより下方のケーシングは、下側に向かって縮径して、所謂、逆向きの切頭円錐形状に類似する形状となっており、その下端に粗粉取出口５５を設けている。
前述したように装置内で分級ガスの気流に乗れなかった原料は、下側のケーシングに落下して、粗分取出口５５に集まるように滑り落ちていく構造となっている。

また、分散板５３の底面には、下側に向かって縮径する逆円錐形状の下部コーン５７が配されており、下部コーン５７のすぐ下方で、分級ガスが吹き上がる環状通路Ｓの下方に、ガス導入口６１からのガス通路が先端を上方に開口した状態で設けられており、前述した下部コーン５７の下端が、ガス通路先端の開口に入った状態で配されている。
従って、下部コーン５７の作用によりガス導入口６１から分級装置５０内に吹き出される分級ガスを環状通路Ｓの周方向に均等に流すことができる。
そのため、一度、分級されて、粗粉としてケーシングを滑り落ちていく原料を分級ガスで、再度、下側から吹き上げるといった無駄を減らすことが出来る。

また、分散板５３に固設された原料投入シュート５８の内筒６５より上側に突出した部分と、天板上に固設された第１の電動機６８とベルトを介して連結されているので、電動機６８の回転により分散板５３を回転させることができる。

また、分級羽根５２を支持する内筒６５は、天板上に設けられた第２の電動機６９とベルトを介して介して連結されているので、電動機６９の回転により分級羽根５２を回転させることができる。

図１の実施形態に用いた貯留タンク７０について詳細な説明を割愛するが、一般的に原料保管用として多く用いられている原料貯留用のタンクであって、図１において、バグフィルタ４６で捕集された粗粉を一時的に貯留して取り出すための貯留設備である。
貯留タンク７０の形状は、略円筒形状であって、その下部が下側に向かって縮径する逆切頭円錐形状になっている。そして、貯留タンク７０の上部には、原料投入用の投入口７２が設けられるとともに、下部には原料を出すための排出口７４が形成されている。
本実施形態においては、貯留タンク７０の容量を大きく設定し、焼成工程１２時間で生産されるセメントクリンカの全量を竪型粉砕機１で粉砕した場合を想定して、その粉砕物の全量が貯留タンク７０内に貯留できる容量としている。

また、図１に示したボールミルについて詳細な説明を割愛するが、一般的な原料粉砕用に用いられるボールミルであって、円筒上の筒の中に多数のボールを入れて回転させることによって、原料料投入口８２から投入した原料を、ミル内のボールで粉砕して、製品取出口８４から取り出す構成となっている。

以下、上記のように構成された粉砕設備１０の運転状況について説明する。
原料ホッパ２０から、原料投入シュート１３を介して、竪型粉砕機１に投入された原料（本実施形態においてはセメントクリンカ）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１９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へと向かい、下部取出口３４から取り出される。

竪型粉砕機の下部取出口３４から取り出された原料は、分級装置５０の原料投入口５９に搬送されて、原料投入シュート５８を通り、分散板５３上の中央部付近に落下し、原料投入シュート５８の下端に形成された開口部５４から分散板５３上に供給される。ここで、本実施形態においては、原料投入シュート下端に形成した略正方形上の開口部５４を、円周方向に等間隔に４個設ける構成として、分散板上に均一な状態で原料を供給した。
なお、本発明に適応できる開口部５４の構成は前述の実施形態による構成に限らず、開口部５４は、長方形や半円形状などであっても良く、本発明による技術思想を逸脱しない範囲で変更することが可能である。

原料が供給される際に、分散板５３は第１電動機６８によって回転しているため、供給した原料も分散板５３の回転に従働されて回転を始める。そのため、原料に回転による遠心力が発生して、原料は分散板５３の外周方向へ移動し、やがて、分散板５３から分散板５３の周囲に形成された環状通路Ｓの方向へ飛び出して行く。

分散板５３から飛び出した原料は、分級ガス吹き上げている分散板５３とケーシング側壁部分の間の環状通路Ｓに達し、環状通路Ｓに放り出されるか、または、該側壁に衝突し、環状通路Ｓに放り出される。
この時、環状通路Ｓには、ガス導入口６１より吹き出された分級ガスが、下部コーン５７とケーシングの間を通って、下方から周囲均等流となって吹き上げられており、大きな粒径以外の原料は、上方に吹き上げられるが、大きな粒径の原料（粗粉）は吹き上げられず、そのまま落下する。
落下した大きな粒径の原料は、環状通路Ｓから落下して、ケーシングを滑り落ちながら、下端の粗粉取出口５５より取り出される。

なお、セメントクリンカを粉砕した場合に、粉砕後の細粉同士が互いに凝集して見かけ上大きな粒径になったり、あるいは、粒径の大きな原料に粒径の小さな原料が付着して凝集したりする等のケースが多く発生する。
そして、凝集物が多い原料を分級する場合、或いは、分級後取り出された細粉の中に凝集物が多いなどの場合は、分級羽根５２の回転数を一定に保ったまま、分散板５３の回転数をのみを上昇させることが好ましい。
本実施形態によれば、分級羽根５２の回転数を変化させることなく、分散板５３の回転数を上昇させることができ、分散板５３から飛び出す原料の飛び出し速度を上昇させることによって、勢い良く分散板５３から飛び出た原料は、分散板５３の側面にあるケーシングの側壁に強くぶつかり、良く分散して、凝集が解砕されるので、分級の効率が良くなる。

ここで、原料の分散の度合いは、分散板５３の回転速度、原料の粒度分布、分級ガスのガス量と流速等に影響を受けるが、分散板５３によって原料に与える遠心力を上げるほど強くなって良く分散する傾向にある。しかし、分級は、分級ガスの気流に乗って原料が排出口６３に流れていこうとする向心力と、原料が気流の回転によって回転することにより発生する遠心力と、のバランスで決まるものであって、分級羽根５２の回転速度に大きな影響を受けるものである。従って、分散板５３と分級羽根５２の回転数をそれぞれ個別に制御することが望ましい。

また、本実施形態においては、ガス導入口６１から装置内に吹き出された分級ガスが下部コーン５７で整流され、環状通路Ｓの全体に分級ガスを均等に吹き上げることができるので、どの場所でも比較的均一な分級が行われる。

また、一旦、分級ガスにより吹き上げられた原料は、気流の回転に影響を受け、回転しながら上昇するため、比較的、粒径の大きな原料は、原料が回転することにより発生する遠心力によって気流の流れから逸脱し、下方に落下して、装置の外部に取り出される。そして、小さな粒径の粉原料（細粉）のみ回転している分級羽根５２向の隙間を通り抜けて、分級ガスに同伴されて排出口６３より取り出される。

なお、以上の実施形態では分散板５３と分級羽根５２の駆動原動機は、第１電動機６８、及び第２電動機６９とした場合を示したが、該原動機は２台の油圧モータ等であっても良い。

そして、分級装置５０の粗粉取出口５５から取り出された原料は、バケットエレバータ９０により搬送されて、再度、竪型粉砕機１の原料投入口３５に投入されて、粉砕される。本実施形態においては、竪型粉砕機で再度粉砕する必要のない凝集物を、竪型粉砕機に戻すことにより生じる粉砕効率の低下を改善できる。

また、分級装置５０の排出口６３から分級ガスとともに取り出された原料は、バグフィルタで捕集されて、貯留タンク７２に送られた後、一旦、貯留されて、その後、排出口７４から取り出されて、ボールミル８０に送られて、そこで微粉化されて製品となる。

ここで、本実施形態においては、分級装置５０の分級羽根５２の回転数を調整することによって、分級装置５０から細粉として取り出す原料の粒径がＤ_Ｐ８０≦１５０μｍとしている。
図４は、ボールミルに投入する原料の粒度とボールミル生産率の関係を説明する図であるが、予備粉砕機を用いない場合の投入原料の粒度（２００ｍｍ）に対して、投入原料の粒度（１５０μｍ）とするとボールミルの生産率は、概ね２倍になる。
なお、参考までに示せば、分級装置を用いずに、単に下抜き式の竪型粉砕機により予粉砕してボールミルに原料を送った場合に、ボールミルの生産率は、概ね１．３〜１．５倍が限度になると予想される。

そして、ボールミルの生産率が２倍になれば、運転時間は従来の約半分で済むので、貯留タンク７０に一旦、原料を貯留することによって、ボールミルを電力料金の安価な夜間のみ運転する間欠運転等を行うこともでき、また、ボールミルの運転時間等を減少させることができる。
さらに、ボールミルの連続運転をしなくても良い場合は、ボールミル等の装置について、保守時間が取れ、装置の故障、事故等の防止につながる。

なお、本実施形態は、単に、ボールミルに投入する原料の粒度を調整して、ボールミルの生産率を増加させるに留まらず、貯留タンク７０を配した粉砕設備１０とすることによって、夜間のみ運転する間欠運転等を行うこともできるようにした好ましい構成であって、夜間電力の使用によるコスト削減メリットは極めて大きいものである。

本実施形態によるセメントクリンカの粉砕設備を概念的に説明する図である。本実施形態の粉砕設備に使用した竪型粉砕機の構造を説明する要部断面図である。本実施形態の粉砕設備に使用した分級装置の構造を説明する要部断面図である。ボールミルに投入する原料の粒度とボールミル生産率の関係を説明する図である。

符号の説明

１粉砕機
２回転テーブル
３粉砕ローラ
１０粉砕設備
１３原料シュート
２０原料ホッパ
３４下部取出口
３５原料投入口
４６バグフィルタ
５０分級装置
５２分級羽根
５３分散板
５５粗粉取出口
５７下部コーン
５８原料投入シュート
５９原料投入口
６１ガス導入口
６３排出口
６５内筒
６８電動機
６９電動機
７０タンク
７２タンク
７４排出口
８０ボールミル
９０バケットエレバータ

Claims

セメント製造工程のセメントクリンカを原料として、回転テーブル上に投入した原料を回転テーブルと粉砕ローラの間で粉砕する竪型粉砕機と、該竪型粉砕機で粉砕した原料を粗粉と細粉に分離して取り出す分級装置と、該分級装置から取り出された細粉を微粉砕して製品とするボールミルと、を備えたセメントクリンカの粉砕設備において、
該分級装置とボールミルとの間に原料の貯留設備を配するとともに、
該分級装置は、回転式の分散板で分散させた原料を、回転式の分級羽根を介して、分級ガスの導入口から排出口まで吹き上げることにより、粗粉と細粉とに分離する分級装置であって、該分級装置の分散板と回転羽根の駆動機を別個にして各々に回転数を制御することによって、細粉として取り出す原料の粒径がＤ_Ｐ８０≦１５０μｍであって、
前記分級装置は、装置上部に原料投入口と分級ガスの排出口を配し、装置下部に粗粉取出口と分級ガスの導入口を備えて、該原料投入口から垂直下方に延びる原料投入シュートの下端に円盤状の分散板を固設して分級ガスの導入口と排出口との間に配するとともに、該分散板と分級ガスの排出口との間に分級羽根を配設して、
該分級羽根が連結部材を介して連結された内筒を装置ケーシングに回転自在に軸支して、該内筒に原料投入シュートを挿入するとともに、該内筒の内周部分に該原料投入シュートの外周部分を回転自在に軸支し、該原料投入シュートの上端並びに下端を該内筒より突出させて、上端側の突出部を第一の回転駆動機に連結するとともに、下端側の突出部に開口部を設け、該内筒の上端部近傍を第二の回転駆動機に連結した分級装置であるセメントクリンカの粉砕設備。
前記分級装置の開口部を、原料投入シュート下端側の突出部の円周方向に等間隔に設けた請求項１記載の粉砕設備。