JP5491029B2 - 投入原料を分級する装置 - Google Patents

Description

本発明は、投入原料を分級する装置であって、垂直線に対して或る角度で配向されると共に中を分級用ガスが通る通気ベースを有する静的分級機と、下流に配置される動的分級機とを有する、投入原料を分級する装置に関する。

粒状原料を分級する分級機は独国特許第４２ ２３ ７６２号から既知であり、この分級機はバーケージ（bar-cage）分級機と、その上流にシャフト形態のカスケード（cascade）分級機とを有する。カスケード分級機は、垂直線に対して傾斜していると共に間にプリセパレーションゾーン（preliminary sifting zone：予備分離室）を形成する２つの向かい合ったシャフト画定壁（shaft-delimiting walls）を有し、これらの壁を分級用空気が通過可能である。シャフト画定壁は薄いガイド板を傾斜させることによって形成され、この壁を通って分級用空気が横断方向に流れる。カスケード分級機は原料ベッドローラミルと共に閉回路で動作し、ガイド板は原料ベッドローラミル内で形成される凝塊（scab：スキャブ）を凝結分解すなわち粉砕するように働く。投入原料は上部からカスケード分級機に送られ、段状に配置されているガイド板の上に落下することで凝結分解且つ分級される。微細粒成分が分級用空気と共にバーケージ分級機に送られ、粗粒成分が下部で排出される。

分級機に対する送り部材の大きさは、処理すべき原料流によって決まり、分級機と比較すると緻密で狭い質量流をもたらす。高い分級効率には、一方で分級機の幅当たりの投入量が制限される必要があり、他方でカスケード分級機が原料流の方向から連続的につながっている十分な数の分級段を有する必要がある。分級効率に影響を及ぼすさらなる基本パラメータは、分離用原料及び分級用空気の均一な幅分布である。この均一性は、分級段の数が大きさに伴って増すため、分級機が幅広である程、達成することがより困難である。したがって、投入量が少ない場合の分級機では、幅／高さ比は約０．１５であり、量が多い場合では約０．３５に増える。このように高さがあって幅の狭い構造形状により、原料搬送コスト及び建造物コストが高くなる。

したがって、独国特許第１０３ ５０ ５１８号では、高い処理量の場合に、少なくとも１つの分級ゾーンを有する静的カスケード分級機であって、シャフト状分級ハウジングにより包囲され、垂直線とは異なる角度で斜めに配置される、静的カスケード分級機と、動的バーケージ分級機とを備える、粒状原料を分級する分級装置が提供されている。特定の特徴は、上から見ると、分級装置の分級用ガス入口ハウジングが二股管様式の２つの肢に分岐する流れを呈し、浮動バーケージが二股管ハウジング分岐内に配置されている。互いに向かい合っている鏡像として配置されている端部バーケージ排出端がさらなるハウジング部を介して合わさって、微細粒原料を伴った分級用ガス流の排出のための共通の排出ハウジングを形成する。第１の変形形態によれば、静的カスケード分級機は２つの二股管ハウジング分岐のそれぞれに配置される。第２の変形形態によれば、共通のカスケード分級機が分岐部の上流に設けられる。

２つの別個のカスケード分級機及び２つの別個のバーケージ分級機を有する実施の形態は、比較的高いコストを招く。しかしながら、共通のカスケード分級機を有する変形形態もまた比較的コストが高く、その理由は、カスケード分級機は、その不都合な幅／高さ比により、高処理量の場合では非常に高い装置の高さを必要とするからである。

独国特許第４２ ２３ ７６２号 独国特許第１０３ ５０ ５１８号

したがって、本発明の根本にある目的は、静的分級機及び動的分級機を有する分級装置の高さを実質的に減らすと共に、異なる処理量を有する分級機の場合での分級効率を高めることである。

上記課題は本発明により請求項１の特徴によって達成される。

投入原料を分級する本発明による装置は、垂直線に対して或る角度で配向されると共に中を分級用ガスが流れる通気ベースを有する静的分級機と、通気ベースに投入原料を送達する入口開口と、粗粒原料用の出口開口と、少なくとも１つのロータを備える、下流に位置する動的分級機と、微細粒原料を伴った分級用ガス用の少なくとも１つの出口開口とから基本的に構成される。通気ベースは上下高さに対する幅の比が少なくとも０．４５、好ましくは少なくとも０．６である。

本発明のさらなる展開は従属請求項の主題である。

好適な実施の形態によれば、通気ベースの幅にわたって投入原料を分配する装置も提供される。さらに、凝結分解手段が静的分級機の下流に配置されることが有利である。

好適な実施の形態によれば、通気ベースの表面は平坦であり、通気開口、特に通気スロットが設けられる。通気ベースは垂直線に対して２０度〜７０度、好ましくは３０度〜６０度の角度で配置される。

本発明の好適な実施の形態によれば、異なる処理量用ライン内の装置の通気ベースは、それぞれの幅ではなくそれぞれの上下高さに関して異なる。既に実質的により有利な上下高さに対する幅の比の他に、このことは、装置がより高い処理量を有して設計される必要がある場合に装置の高さ（installation height）が増すことがないことも意味する。

本発明のさらなる利点及び展開は、いくつかの例示的な実施形態及び図面の記載によってより詳細に以下に説明する。

投入原料を分級する図１〜図３に示す装置１００は、垂直線に対して或る角度で配向されると共に中を分級用ガス２が流れる通気ベース１ａを有する静的分級機１と、通気ベースに投入原料９を送達する入口開口３と、粗粒原料用の出口開口４と、少なくとも１つのロータ５ａを備える、下流に位置する動的分級機５と、微細粒原料を伴った分級用ガス２’用の少なくとも１つの出口開口６とから基本的に構成される。

通気ベース１ａが垂直線に対して２０度〜７０度、好ましくは３０度〜６０度の角度αで配置される。図示の例示的な実施形態では、通気ベース１ａの表面は平坦であり、通気開口１ｂ、特に通気スロット（図３を参照）が設けられる。

通気ベース１ａは上下高さｈに対する幅ｂの比が少なくとも０．４５、好ましくは少なくとも０．６である。したがって、通気ベースの幅は同等の性能の既知の設計におけるよりも実質的に大きく、ゆえに、分級装置の高さを減らす傾向に実質的に関与する（備考：ｂ／ｈ＝０．６の場合、幅は高さよりも小さくなる）。

静的分級機１及び動的分級機５は共通のハウジング７内に収容され、動的分級機は図１に示す側面図では通気ベースよりも高い位置に或る角度で配置されている。

入口開口３を通して供給される投入原料９が通気ベース１ａ上を下方に滑り落ちることで、分級用ガスが投入原料９の中を横断方向に通過する。投入原料の微細粒原料は、１つ又は複数のロータ、特にバーケージを備える動的分級機に分級用ガス２と共に運ばれる。

ロータの領域で排斥される中粒の部分は、ハウジングの内側に配置されている戻し板（return）８を経由して粗粒原料用の出口開口４に移動する。ロータは有利には両側に取り付けられ、ロータの幅は通気ベースの幅と対応することができる。しかしながら、ロータの幅が通気ベースの幅よりも大きいか、又は特にそれよりも小さいことも考えられ得るであろう。その場合、静的分級機と動的分級機との間にはハウジング移行部が設けられ、静的分級機及び動的分級機は共に、静的分級機又は動的分級機の領域でのハウジング７の異なる幅のハウジング領域に接続する。

図４は、原料ベッドローラミル２００と共に分級装置１００を示す。実際の分級機の他に、当該分級装置１００は、通気ベース１ａの幅にわたって投入原料を分配する装置１０１、及び原料ベッドローラミル２００から当該分級装置にフィードバックされた原料を凝結分解する手段１０２も備える。

図５及び図６は、通気ベースの幅にわたって投入原料を分配する装置１０１の第１の例示的な実施形態を示す。図示の例示的な実施形態では、当該装置はハウジング７の送りシャフト７ａにおいて配置されるガイド板を備える。ガイド板１０１ａは投入原料９（送り手段１０によって特定幅で供給される）を通気ベース１ａの幅ｂにわたって分配するような形態である。

しかしながら、動的手段も投入原料を分配する静的装置の代わりとして考えられる。図７及び図８では、装置１０１は振動トラフ１０１’ａによって形成される。例えば、図１０による凝塊粉砕機（scab breaker）１０２ａの上流に位置する凝結分解手段１０２が考えられ、これは、原料ベッドローラミル２００の下側に配置されることが有利である。しかしながら、代替的に、例えば図９によるスピナー１０２’ａも考えられるであろう。

通気ベース１ａの投入原料の質量流は上部から下部にかけて少なくなるが、その理由はますます多くの微細粒原料が滞留時間中に分級用空気と共に排出されるからである。結果として、粗粒原料用の出口開口４への方向の投入原料の流れ抵抗が低減する。それにもかかわらず、分級用空気が投入原料内を均一に流れることができるように、通気ベースは２ミリバール〜８ｍミリバール、好ましくは３ミリバールから４ミリバールの圧力降下をもたらすような形態である。

上述の分級装置は、異なる処理量用ライン内の装置の通気ベース１ａが上下高さｈではなく幅ｂに関して互いに異なることを特徴とする。このことは、装置の幅のみが増え、装置の高さはほぼ同じであるままであることを意味する。このことは結局、処理量が異なる装置の間で分級効率が実質的に同じになることを意味する。何故ならば、従来の装置とは異なり、滞留時間、即ち、上下高さによって実質的に定められる時間が変化しないままになるからである。

幅が大きくなるため、通気ベースの幅にわたって投入原料を分配する装置がよりいっそう重要になる。一ラインの範囲内では、動的ロータの幅は静的通気ベースの幅に伴って直線的に変更される。ロータの幅は静的段の幅とは原則的に異なり得る。特に、完全粉砕（finished milling）において要求されるものと、製造プロセスの中で部分的に処理が完了した材料を放出する部分粉砕（partially finished milling）において要求されるものとでは根本的に異なるため、異なる幅の静的分級機及び動的分級機の一定の組み合わせをここでは用いることができるようになっている。その場合、静的段及び動的段の分級室が任意選択的に移行部分を介して接続される。

通気ベース１ａの通気が強力であるほど、通気ベース１ａを平らに設置することができる。従来の分級用空気要件及び原料流挙動を考慮すると、約４５度±１０度の傾斜が用いられることが好ましい。通気ベースからの空気の出口速度は、投入原料の大部分が浮遊した状態のままであり、粗粒原料のみが通気ベースと接触するようになるように選択される。また、これにより、原料が通気開口を遮断しないように且つ堆積を生じさせないようにする。これを達成するために、少なくとも２０ｍ／ｓ、好ましくは３０ｍ／ｓの通気ベースの出口開口１ｂでの空気速度が確立されるべきである。

本発明による投入原料を分級する装置は高分級率を特徴とし、既知のカスケード分級機に比して装置の高さが実質的により低くてよく、その結果コストが節約される。

分級装置の概略形態の側面図である。 図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った概略形態の断面図である。 図１の詳細なＩＩＩの断面図である。 本発明による分級装置を有する粉砕装置の流れ図である。 第１の例示的な実施形態による分配装置を有する分級装置の側面図である。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った概略形態の断面図である。 第２の例示的な実施形態による分配装置を有する分級装置の概略的な形態の側面図である。 図７の概略的な形態の部分的な切り欠きの上面図である。 第１の例示的な実施形態による凝結分解手段の概略的な形態の図である。 第２の実施形態による凝結分解手段の概略的な形態の図である。

Claims (8)

1. 投入原料（charge material）を分級する（sifting）装置（１００）であって、
   ａ．垂直線に対して或る角度で配向されると共に中を分級用（shifting：分離用）ガス（２）が流れる通気ベース（１ａ）を有する静的分級機（１）と、
   ｂ．前記通気ベース（１ａ）に前記投入原料（９）を送達する入口開口（３）と、
   ｃ．粗粒原料用の出口開口（４）と、
   ｄ．少なくとも１つのロータ（５ａ）を備える、下流に位置する動的分級機（５）と、
   ｅ．微細粒原料を伴った分級用ガス（２’）用の少なくとも１つの出口開口（６）と
   を有し、
   前記通気ベース（１ａ）は上下高さ（ｈ）に対する幅（ｂ）の比が少なくとも０．４５であり、
   前記通気ベース（１ａ）の表面は平坦であり、通気開口（１ｂ）が設けられる
   ことを特徴とする、投入原料を分級する静的かつ動的な分級機。
2. 前記通気ベースの幅にわたって前記投入原料を均一に分配する装置（１０１）も提供されることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
3. 凝結分解手段（１０２）が静的分級機の下流に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
4. 前記ロータ（５ａ）の幅は前記通気ベース（１ａ）の幅とは異なり、ハウジング移行部が前記静的分級機と前記動的分級機との間に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
5. 前記通気ベース（１ａ）は前記垂直線に対して２０度〜７０度の角度であることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
6. 前記通気ベース（１ａ）は、２００パスカル〜８００パスカルの圧力降下をもたらすような形態であることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
7. 異なる処理量用ライン内の装置の前記通気ベース（１ａ）は、それぞれの上下高さ（ｈ）ではなくそれぞれの幅（ｂ）に関して互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載の静的かつ動的な分級機。
8. 請求項１〜７の一項又は複数項に記載の静的かつ動的な分級機を有する粉砕装置（installation）。

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