JP6374742B2 - 竪型ローラミル - Google Patents

Description

本発明は、粉砕ローラと回転テーブルとの間に被粉砕物を噛み込ませて粉砕する竪型ローラミルに関する。

従来、粉砕ローラと回転テーブルとの間に原料（被粉砕物）を噛み込ませて粉砕する竪型ローラミルが、コンクリート用骨材の製造等のために用いられている。竪型ローラミルにおいては、原料が、垂直回転軸線周りに回転駆動される回転テーブル上に供給され、回転テーブルの作用面（粉砕面）に向けて押圧される複数の粉砕ローラと回転テーブルとの間で原料が噛み込まれて粉砕される。

粉砕された原料は、回転テーブルの遠心力によって回転テーブルから半径方向外方に放出され、所望の粒度（粒径）まで粉砕された原料（粉体）はセパレータにより分級されて回収される。この分級工程においては、熱風ダクトを介してミルケーシングの内部に導入されて吹き上がるガス（熱風）が利用される。

すなわち、所定の粒度まで粉砕された比較的小さな粒径の原料（粉体）は、ミルケーシングの内部を吹き上がるガスによって、回転テーブルの上方に配置されたセパレータまで搬送される。一方、所定の粒度に達していない比較的大きな粒径の原料は、ガスによって吹き上げられず、回転テーブルの周囲に配置された回収ケーシングで回収され、回転テーブルに戻されて再び粉砕される。セパレータで分級された、所望の粒度に達していない原料も、回転テーブルに戻されて再び粉砕される。

図９は、従来の竪型ローラミル５０の回転テーブル５１の一部をその周囲の構造物と共に拡大して示した縦断面図である。回転テーブル５１の上面は、作用面５２を含むテーブルライナー５３で形成されており、このテーブルライナー５３に向けて粉砕ローラ５４が押圧されている。回転テーブル５１の外周フランジ部５５の上端にはダムリング５６が設けられている。

従来の竪型ローラミル５０においては、粉砕ローラ５４とテーブルライナー５３との間に噛み込まれて粉砕された原料は、回転テーブル５１の回転による遠心力によって半径方向外方に動かされ、ダムリング５６を乗り越えて回転テーブル５１から半径方向外方に放出される。

ダムリング５６を乗り越えて回転テーブル５１から半径方向外方に放出された原料のうち、所定の粒度まで粉砕された原料（粉体）は、上述したように吹き上がるガスによってセパレータ（図示せず）まで搬送される。一方、ガスによって搬送されない原料は、回転テーブル５１の周囲に配置された回収ケーシング５７で回収される。回収ケーシング５７の底面に堆積した原料は、回転テーブル５１と一体に回転するスクレーパ５８によって掻き集められ、排出シュート（図示せず）を介して排出される。排出シュートを介して排出された原料、外部循環ラインを介して回転テーブルに戻され、再び粉砕される。

ところで、高炉等で生じる水砕スラグには一般に０．２〜１％の鉄分が含まれており、鉄分（鉄粒）が回転テーブル上に滞留すると回転テーブルと粉砕ローラが激しく摩耗する。特許文献１は、水砕スラグまたはこれと同程度に鉄分を含有する原料を粉砕処理する際の鉄分除去に関する技術を開示している。

実開平６−１９８３３号公報

ところが、電気炉等で生じる製鉄スラグは、高炉等で生じる水砕スラグよりも遙かに多くの鉄分を含んでいる。一般に、製鋼スラグの鉄分含有率は約３０％である。

このように非常に多くの鉄分を含む製鋼スラグのような原料を、従来の竪型ローラミルで粉砕処理する場合、鉄分は比重が大きいので、ダムリングを乗り越えられずに回転テーブル上に滞留したり、ダムリングを乗り越えたとしても、ガスにより吹き上げられず、回収ケーシング内に落下して回収され、外部循環ラインを介して回転テーブルに戻される。或いはまた、ダムリングを乗り越えた鉄分がガスにより吹き上げられたとしても、ミルケーシング内の上部に設置されたセパレータによって回転テーブル上に戻される。

このため、回転テーブル上の原料の鉄分含有率が徐々に高くなり、鉄分（鉄粒）によって回転テーブルと粉砕ローラが激しく摩耗するという問題が生じる。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、製鋼スラグのように比較的多くの鉄分を含む被粉砕物（原料）を支障なく粉砕処理することができる竪型ローラミルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様による竪型ローラミルは、回転テーブルと、前記回転テーブルとの間で被粉砕物を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、を備え、前記回転テーブルの上面周縁部の周方向の一部に、前記上面周縁部の上端から下方に向けて、前記回転テーブルの半径方向に沿って貫通する切欠きが形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記切欠きは、前記回転テーブルの前記上面周縁部において周方向に間隔を置いて複数形成されている、ことを特徴とする。

本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記切欠きによって形成される前記被粉砕物の通路の断面積を調整するための通路断面積調整手段をさらに備えた、ことを特徴とする。

本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記通路断面積調整手段は、前記切欠きの半径方向外方の端部に対向する位置に、上下位置調整可能に配置された遮蔽部材を有する、ことを特徴とする。

本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記回転テーブルに設けられ、前記切欠きを介して放出された前記被粉砕物を落下させる回転シュート部材をさらに備えた、ことを特徴とする。

本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記回転シュート部材は、前記回転テーブルから放出された前記被粉砕物を吹き上げるためのガスがその内部に流入し難い構造を備えている、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記回転シュート部材は、前記ガスがその内部に流入し難くなるように前記切欠きの高さ位置から下方に向けて延在している、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様は、第１乃至第７のいずれかの態様において、前記回転テーブルから放出され、落下して回収された前記被粉砕物を前記回転テーブルに戻すための循環ラインと、前記循環ラインを介して輸送される前記被粉砕物から鉄分を分離するための鉄分分離手段と、をさらに備えた、ことを特徴とする。

本発明の第９の態様は、上記第１乃至第８の態様のいずれかの竪型ローラミルで使用される回転テーブルである。

本発明によれば、製鋼スラグのように比較的多くの鉄分を含む被粉砕物を支障なく粉砕処理することができる竪型ローラミルを提供することができる。

本発明の一実施形態による竪型ローラミルの概略構成を模式的に示した縦断面図。 本発明の一実施形態による竪型ローラミルの概略構成を示した平面図。 図１および図２に示した竪型ローラミルの主要部を拡大して示した縦断面図。 図３のIV-IV線における矢視図。 図１および図２に示した竪型ローラミルにおける切欠きおよび回転シュート部材の配置を説明するための模式的な平面図。 図３に示した遮蔽部材を拡大して示した斜視図。 図１および図２に示した竪型ローラミルの回転シュート部材を示した斜視図。 図１および図２に示した竪型ローラミルの外部循環ラインおよび鉄分分離手段を説明するための模式図。 従来の竪型ローラミルの回転テーブルの一部をその周囲の構造物と共に拡大して示した縦断面図

以下、本発明の一実施形態による竪型ローラミルについて図面を参照して説明する。

図１および図２に示したように、本実施形態による竪型ローラミル１は、原料（被粉砕物）がその上面に供給される回転テーブル２と、回転テーブル２との間で原料を噛み込んで粉砕する粉砕ローラ３が設けられている。粉砕ローラ３は、回転テーブル２の垂直回転軸心を中心とした仮想円周上に、等角度間隔（９０度おき）で４つ配置されている。なお、本例においては４つの粉砕ローラ３を設けているが、本発明による竪型ローラミルにおいて粉砕ローラの設置数は４台には限られず、例えば６０度おきに６つ配置しても良い。

図３に示したように回転テーブル２の上面は、作用面４ａを含むテーブルライナー４によって形成されている。回転テーブル２の外周フランジ部２ａの上端には、ダムリング５が設けられている。

図２に示したように、粉砕ローラ３は、油圧シリンダ等の駆動源を備えたローラ押付け機構６によって、テーブルライナー４の作用面４ａに向けて押圧される。

図１に示したように、竪型ローラミル１は、回転テーブル２の回転駆動源７および減速機８を備えており、減速機８の上方に回転テーブル２が設置されている。

図１に示したように、回転テーブル２および粉砕ローラ３は、ミルケーシング９によって覆われている。回転テーブル２への原料の供給は、ミルケーシング９を貫通して配置された原料供給シュート１０を介して行われる。

図１および図２に示したように、ミルケーシング９の側面下部の対向する２箇所に熱風ダクト１１が接続されており、熱風ダクト１１を介してガス（熱風）Ｇがミルケーシング９の内部に供給される。

図１に示したように、回転テーブル２の上方にはセパレータ１２が設けられている。遠心力により回転テーブル２から半径方向外方に放出された原料のうち、所定の粒度（粒径）よりも小さく粉砕された原料は、熱風ダクト１１を介してミルケーシング９の内部に供給された熱風により吹き上げられ、セパレータ１２に搬送される。

セパレータ１２は、電動機等から成るセパレータ駆動装置１３により回転駆動され、熱風により吹き上げられた原料のうち、所望の粒度（粒径）よりも細かい原料（精粉）のみを、ミルケーシング９の上部に設けた精粉排出ダクト１４から排出する。一方、所望の粒度（粒径）よりも荒い原料（粗粉）は、セパレータ１２により分離され、インナーコーン１５を介して回転テーブル２上に戻され、粉砕ローラ３と回転テーブル２とで噛み込まれて再び粉砕される。

図３に示したように、竪型ローラミル１は、回転テーブル２の回転に伴う遠心力によって回転テーブル２の周囲に放出された原料を回収するための回収ケーシング１６を備えている。回収ケーシング１６は、回転テーブル２よりも大きな外径を有し、全体として環状を成している。

回収ケーシング１６の底面に堆積した原料は、回転テーブル２に固定されて回転テーブル２と一体に回転するスクレーパ１７によって掻き集められ、図２に示した原料排出口１８を介して排出される。原料排出口１８から排出された原料は、原料排出シュート（図示せず）を介して排出され、ミルケーシング９の側面に貫通して設けられた原料還流シュート１９を介して回転テーブル２上に戻される。

そして、本実施形態による竪型ローラミル１は、図２に示したように、回転テーブル２の上面周縁部の周方向の複数箇所に切欠き２０が形成されている。

図３および図４に示したように、複数の切欠き２０の各々は、回転テーブル２の上面を形成するテーブルライナー４の上面周縁部および回転テーブル２の外周フランジ部２ａのそれぞれの上端から下方に向けて、所定の深さまで形成されている。図４に示したように、切欠き２０の内壁面には耐摩耗のため硬化肉盛２１が施されている。

図３に示したように、切欠き２０は、回転テーブル２の半径方向に沿って貫通しており、これにより、ダムリング５の下方に、原料が通過し得る通路が形成されている。本例においては、テーブルライナー４上面の作用面４ａの一部を含んで切欠き２０が形成されている。

本実施形態による竪型ローラミル１は、切欠き２０によって形成される原料の通路の断面積を調整するための通路断面積調整手段として、切欠き２０の半径方向外方の端部に対向する位置に、上下位置調整可能に配置された遮蔽部材２２を備えている。

そして、ダムリング５の高さ調整に加えて、切欠き２０の設置数および切欠き２０によって形成される通路断面積を調整することにより、回転テーブル２に複数の切欠き２０を形成した場合でも、竪型ローラミル１の安定運転を確保でき、粉砕処理能力の低下を確実に防止することができる。

図５に示したように、切欠き２０は、回転テーブル２の上面周縁部において周方向に等角度間隔で配設されている。なお、本例においては８個の切欠き２０が４５度間隔で配置されているが、本発明による竪型ローラミルにおいて切欠きの配置数および配置間隔はこれに限られるものではない。

また、本実施形態による竪型ローラミル１は、図３および図５に示したように、切欠き２０を通して排出された原料を落下させる回転シュート部材２７を備えている。図５に示したように、回転シュート部材２７は、複数の切欠き２０のそれぞれに対応して、回転テーブル２の側面に設けられている。

図６および図７に示したように、遮蔽部材２２は、板状部材から成る遮蔽本体部２３と、遮蔽本体部２３の裏面の左右端部に固設された一対のアングル２４とを備えている。アングル２４にはボルトを挿通するための貫通孔２５が形成されており、貫通孔２５に挿通されたボルト２６によってアングル２４が回転シュート部材２７に固定される。ボルト２６を緩めて遮蔽本体部２３を上下に移動させることができ、これにより、遮蔽本体部２３の上下位置を調整して通路断面積を調整することができる。

図７に示したように、回転シュート部材２７は、上部開口２８と下部開口２９とを外壁に備えた本体中空部材３０で構成されている。本体中空部材３０の下端は傾斜した底板３２で封止されており、回転シュート部材２７を下から見た場合、傾斜した底板３２の外面のみが見えるように構成されている。このため、下から吹き上げる熱風は、回転シュート部材２７の内部に流入し難い構造となっている。

図３に示したように、回転シュート部材２７の上部開口２８は、切欠き２０の出口に面して配置されており、上部開口２８と切欠き２０の出口との間に遮蔽部材２２の遮蔽本体部２３が位置している。回転シュート部材２７の下部開口２９は、上部開口２８と同様、回転テーブル２の半径方向内方を向いている。

図７に示したように、原料が落下する通路を形成する回転シュート部材２７の内部壁２７Ａのそれぞれには、上下方向に延在する細長の貫通孔３１が形成されている。内部壁２７Ａは、細長の貫通孔３１を形成するための範囲内で上下方向に延在している。ボルト２６が、回転シュート部材２７の内壁部２７Ａの貫通孔３１および遮蔽部材２２のアングル２４の貫通孔２５に挿通され、ボルト２６によって遮蔽部材２２が回転シュート部材２７に固定されている。

また、回転シュート部材２７の上部開口２８の両側には、各取付片２７Ｂが水平方向に延在して固設されている。取付片２７Ｂには、回転テーブル２の外周フランジ部２ａの上面にダムリング５を固定するためのボルト（図示せず）が挿通される貫通孔２７Ｃが形成されている。

すなわち、回転シュート部材２７の取付片２７ｂは、ダムリング５と外周フランジ部２ａとの間に配置され、ダムリング５と共に外周フランジ部２ａにボルトで固定される。回転シュート部材２７の取付片２７ｂの上面が、ダムリング５の下面に当接している。

なお、ダムリング５と外周フランジ部２ａとの間には、通常、テーブルプロテクター（図示せず）が設けられているので、回転シュート部材２７の取付片２７ｂに対応する部分のテーブルプロテクターを切り欠いて、この切欠きの中に取付片２７ｂを収めるようにする。

本実施形態による竪型ローラミル１は、図８に示したように、回転テーブル２から放出されて回収ケーシング１６内に落下して回収された原料を回転テーブル２に戻すための外部循環ライン３３を備えている。外部循環ライン３３の途中には、外部循環ライン３３を介して輸送される原料から鉄分を分離するための鉄分分離手段としての磁選機３４が設けられている。磁選機３４で分離された鉄分はホッパー３５で回収され、トラック等の輸送手段３６で搬送される。

上記構成を備えた本実施形態による竪型ローラミル１において製鋼スラグ等の原料を粉砕処理する際には、原料投入シュート１０を介して回転テーブル２上に原料を供給し、粉砕ローラ３と回転テーブル２とで原料を噛み込んで粉砕する。粉砕ローラ３と回転テーブル２との間で粉砕された原料は、回転テーブル２の回転による遠心力によって半径方向外側に移動する。

回転テーブル２から半径方向外方に放出された原料は、その一部が遠心力によってダムリング５を乗り越え、回収ケーシング１６の上方に移動する。回収ケーシング１６の内部には熱風ダクト１１から供給された熱風の上方への気流が存在するため、所定の粒度（粒径）まで粉砕された比較的小さな粒径の原料（粉体）は、気流に乗ってセパレータ１２まで搬送される。一方、所定の粒度に達していない比較的大きな粒径の原料は、ガスによって吹き上げられず、回転テーブル２の周囲に配置された回収ケーシング１６で回収される。

また、回転テーブル２上で粉砕された原料の他の一部は、切欠き２０を介して回転テーブル２から半径方向外側に放出される。このときの原料の放出量は、運転状況に応じて、遮蔽部材２２によって原料の通路の断面積を調整することにより最適化を行う。

本例においては、遮蔽部材２２の遮蔽本体部２３が、切欠き２０を介して半径方向外方に放出された原料を受け止める機能も果たしている。変形例としては、切欠き２０を介して半径方向外方に放出された原料の一部を遮蔽部材２２の遮蔽本体部２３で受け止め、他の一部を回転シュート部材２７の内壁面で受け止めるようにしても良い。この場合、回転シュート部材２７の内壁面において、原料が衝突する部分に、耐摩耗のため硬化肉盛等の補強を施すことが望ましい。いずれにしても、回転シュート部材２７の上端は、切欠き２０により形成される原料の通路の上端と同レベルまたはそれよりも高い位置に設定することが望ましい。

原料は比重の異なる様々な成分で構成されているので、粉砕ローラ３と回転テーブル２との間に存在する原料粉砕物は、各成分の比重に応じて多層化しているものと考えられる。鉄分は他の成分に比べて比重が大きいので、多層化された原料粉砕物の最下層を形成する。回転テーブル２の遠心力によって半径方向外方に放出される原料のうち、切欠き２０の内部に進入する部分は、原料粉砕物の上層側の部分よりも下層側の部分を多く含んでいる。このため、切欠き２０の内部に進入する部分の原料は、他の部分の原料に比べて鉄分を多く含んでおり、これにより、原料中に含まれる鉄分を切欠き２０を介して効率的に排出することができる。

また、切欠き２０からの原料粉砕物の排出量を調整する遮蔽部材２２が、図７に示したように、上方から、上下方向の面積調整を行なうように構成されているので、多層化された原料粉砕物の下層に多く集まる鉄分を効果的に排出することができる。

また、ダムリング５を乗り越えられずに回転テーブル２上に滞留する鉄分についても、切欠き２０を介して回転テーブル２上から排出することができる。これにより、回転テーブル２上の原料の鉄分含有率が徐々に高くなるという現象を確実に防止することができる。

切欠き２０を介して半径方向外方に放出された原料は、回転シュート部材２７の上部開口２８から回転シュート部材２７の内部に進入し、回転シュート部材２７内を落下して、その下部開口２９から放出される。

ここで、回転シュート部材２７は、図３および図７を参照して説明したように、熱風ダクト１１から供給されて上方に吹き上げられる熱風がその内部に入り込み難い構造を備えている。このため、回転シュート部材２７の内部に進入した比較的多くの鉄分を含む原料は、回転シュート部材２７の内部を確実に落下して、下部開口２９から回収ケーシング１６の内部に放出され、回収ケーシング１６の底部に堆積する。

回収ケーシング１６の底部に堆積した原料は、スクレーパ１７によって掻き集められ、排出シュート（図示せず）を介して排出される。これにより、原料中に含まれる鉄分を効率的に回収することができる。

排出シュートを介して排出された原料は、外部循環ライン３３を介して搬送され、原料還流シュート１９を介して回転テーブル２上に戻される。このとき、外部循環ライン３３の途中に配置した磁選機３４によって、原料中の鉄分が分離除去され、鉄分が除去された原料が回転テーブル２に戻される。これにより、回転テーブル２上の原料の鉄分含有率が徐々に高くなるという現象を確実に防止することができる。

以上述べたように、本実施形態による竪型ローラミル１によれば、粉砕工程中にダムリング５を乗り越えられない鉄分が存在しても、そのような鉄分は回転テーブル２に形成した切欠き２０を介して排出することができるので、回転テーブル２上での鉄分の滞留現象を防止することができる。

また、切欠き２０を介して半径方向外方に放出された原料を、切欠き２０に対応して設けた回転シュート部材２７によって確実に捕捉するようにしたので、切欠き２０を介して放出された鉄分を多く含む原料が熱風により吹き上げられることがなく、回収ケーシング１６で確実に回収することができる。そして、回収ケーシング１６で回収した原料を外部循環ライン３３に送ることにより、外部循環ライン３３の途中に設けた磁選機３４によって、鉄分を確実に分離回収することができる。

なお、上述した実施形態においては、回転テーブル２の一部を構成するテーブルライナー４と、回転テーブル２の他の一部を構成する外周フランジ部２ａとを切り欠いて切欠き２０を形成するようにしたが、一変形例としては、外周フランジ部２ａをその全周にわたり、或いは一部を削ることにより、外周フランジ部２ａの高さをテーブルライナー４の高さよりも低くすると共に、テーブルライナー４にのみ切欠きを形成するようにしても良い。

この変形例においては、例えば、削られた外周フランジ部２ａとダムリング５との間に鉄板などの介在部材を介挿し、この介在部材に、外周フランジ部２ａとダムリング５とを繋ぐボルトを通すための貫通孔を形成する。

１ 竪型ローラミル
２ 回転テーブル
２ａ 回転テーブルの外周フランジ部
３ 粉砕ローラ
４ テーブルライナー
４ａ テーブルライナーの作用面
５ ダムリング
６ ローラ押付け機構
７ 回転テーブルの回転駆動源
８ 回転テーブルの減速機
９ ミルケーシング
１０ 原料供給シュート
１１ 熱風ダクト
１２ セパレータ
１３ セパレータ駆動装置
１４ 精粉排出ダクト
１５ インナーコーン
１６ 回収ケーシング
１７ スクレーパ
１８ 原料排出口
１９ 原料還流シュート
２０ 切欠き
２１ 硬化肉盛
２２ 遮蔽部材（通路断面積調整手段）
２３ 遮蔽部材の遮蔽本体部
２４ 遮蔽部材のアングル
２５ アングルの貫通孔
２６ ボルト
２７ 回転シュート部材
２７Ａ 回転シュート部材の内部壁
２７Ｂ 回転シュート部材の取付片
２７Ｃ 回転シュート部材の取付片の貫通孔
２８ 回転シュート部材の上部開口
２９ 回転シュート部材の下部開口
３０ 回転シュート部材の本体中空部材
３１ 回転シュート部材の貫通孔
３２ 回転シュート部材の底板
３３ 外部循環ライン
３４ 磁選機（鉄分分離手段）
３５ 鉄分を回収するホッパー
３６ 鉄分の輸送手段
Ｇ ガス（熱風）

Claims (8)

1. 回転テーブルと、前記回転テーブルとの間で被粉砕物を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、を備え、
   前記回転テーブルの上面周縁部の周方向の一部に、前記上面周縁部の上端から下方に向けて、前記回転テーブルの半径方向に沿って貫通する切欠きが形成されており、
   前記回転テーブルに設けられ、前記切欠きを介して放出された前記被粉砕物を落下させる回転シュート部材をさらに備えた、竪型ローラミル。
2. 前記切欠きは、前記回転テーブルの前記上面周縁部において周方向に間隔を置いて複数形成されている、請求項１記載の竪型ローラミル。
3. 前記切欠きによって形成される前記被粉砕物の通路の断面積を調整するための通路断面積調整手段をさらに備えた、請求項１または２に記載の竪型ローラミル。
4. 前記通路断面積調整手段は、前記切欠きの半径方向外方の端部に対向する位置に、上下位置調整可能に配置された遮蔽部材を有する、請求項３記載の竪型ローラミル。
5. 前記回転シュート部材は、前記回転テーブルから放出された前記被粉砕物を吹き上げるためのガスがその内部に流入し難い構造を備えている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
6. 前記回転シュート部材は、前記ガスがその内部に流入し難くなるように前記切欠きの高さ位置から下方に向けて延在している、請求項５記載の竪型ローラミル。
7. 前記回転テーブルから放出され、落下して回収された前記被粉砕物を前記回転テーブルに戻すための循環ラインと、
   前記循環ラインを介して輸送される前記被粉砕物から鉄分を分離するための鉄分分離手段と、をさらに備えた、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の竪型ローラミルで使用される回転テーブル。

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