JP6656805B2 - 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原料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を噛み込ませて粉砕する竪型ローラミルが、クリンカやスラグ等の粉砕のために用いられている。竪型ローラミルにおいては、スラグやクリンカ等から成る原料が、原料投入シュートを介して、回転テーブルの中央部上に供給される。回転テーブルは、垂直回転軸線周りに回転駆動される。

回転テーブルの中央部上に供給された原料は、回転テーブルの回転により生じる遠心力によって半径方向外方に移動し、回転テーブルに形成された環状の粉砕面上に供給される。

また、ミルケーシング内部の回転テーブルの上方にはセパレータが設けられており、所望の粒度（粒径）よりも粗い原料（粗粉）は、セパレータにより分級され、回転テーブルの中央部上に還流される。回転テーブルの中央部上に還流された原料（粗粉）は、原料投入シュートから投入された原料と一緒に、回転テーブルの遠心力によって、回転テーブルの粉砕面上に供給される。

回転テーブルの環状粉砕面上に供給された原料は、回転テーブルの回転動作によって回転移動し、複数の粉砕ローラと回転テーブルとの間に噛み込まれる。複数の粉砕ローラのそれぞれは、油圧シリンダ等を持つローラ押付け機構によって、回転テーブルの粉砕面に向けて弾発的に押圧されている。粉砕ローラと回転テーブルとの間に噛み込まれた原料は、粉砕ローラの押圧力によって粉砕される。

ところで、竪型ローラミルを用いたセメント・スラグ等の粉砕処理においては、回転テーブルの環状粉砕面上の、粉砕される原料の厚み（層厚）が一定でない場合、層厚の変動によって粉砕ローラが上下動する。粉砕ローラに上下動が生じると、ミルに振動が引き起こされるため、ミルの安定運転性に悪影響を及ぼすことになる。

この問題に対処するために従来の竪型ローラミルにおいては、粉砕ローラの噛込側にスクレーパを設けている。スクレーパは、回転テーブルの粉砕面から所定の距離をあけて上方に設置されており、回転テーブルの上方にある支持梁に固定されている。

スクレーパは、原料が粉砕ローラと回転テーブルとの間隙に噛み込まれる前に、原料をならして層厚を均一化し、これにより、原料の層厚の変動に起因する粉砕時のミル振動を軽減する。

特開平３−１７４２５８号公報

ところで、回転テーブルの粉砕面上に供給された原料の層厚は、生産品種や生産量、運転パラメータ（原料投入量等）によって変動し、スクレーパには層厚に応じた最適高さがある。

しかしながら、従来のスクレーパは、上述したように回転テーブルの上方に固定的に設置されているので、その高さを変更するためには、ミルの運転停止時にその作業を行う必要がある。層厚が変動する度にミルを一旦停止して、スクレーパの高さ調節作業を行っていたのでは、ミルの運転効率が低下してしまう。

本発明は、上述した従来の技術の問題点に鑑みてなされたものであって、回転テーブルの粉砕面上に供給された原料の層厚が変動した場合でも、層厚の変動に応じてスクレーパの高さ位置が自動的に調整され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、粉砕面を有する回転テーブルと、前記粉砕面との間で原料を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、前記粉砕ローラに供給される前記原料の層厚を調整するためのスクレーパと、を備え、前記スクレーパは、前記粉砕面の上方に離間して配置されたスクレーパ本体と、前記スクレーパ本体を前記粉砕面から離れる方向に移動可能とするための可動化手段と、前記粉砕面から離れる方向への前記スクレーパ本体の移動に対して抵抗力を付与するための抵抗付与手段と、を有す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、前記可動化手段は、前記スクレーパ本体を水平軸線周りに揺動可能に吊り下げるように構成されている、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、前記スクレーパ本体は、前記原料との接触面を有し、前記接触面は、前記スクレーパ本体の静止状態において斜め下方を向いている、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、前記スクレーパ本体の前記接触面は、垂直面に対して１５°〜７５°の角度を成している、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、前記抵抗付与手段は、前記スクレーパ本体を下方に向けて付勢する重りを有する、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、前記重りは、その重量を調整可能とされている、ことを特徴とする。

本発明の第７の態様は、第１乃至第６のいずれかの態様において、前記スクレーパは、さらに、前記スクレーパ本体の動作可能な範囲を規制するための可動範囲規制手段を有する、ことを特徴とする。

本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記可動範囲規制手段は、前記スクレーパ本体の最下位置および最上位置を調整可能に構成されている、ことを特徴とする。

本発明の第９の態様は、第１乃至第８のいずれかの態様において、前記可動化手段の周囲に設けられたダストカバーをさらに備えた、ことを特徴とする。

本発明の第１０の態様は、第１乃至第９のいずれかの態様において、前記スクレーパ本体は、前記原料との接触面を有し、前記接触面の下部が肉厚に形成されている、ことを特徴とする。

本発明によれば、回転テーブルの粉砕面上に供給された原料の層厚が変動した場合でも、層厚の変動に応じてスクレーパの高さ位置が自動的に調整される竪型ローラミルを提供することを目的とする。

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示した縦断面図。 図１に示した竪型ローラミルにおける可動式スクレーパの配置を説明するための平面図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパを示した正面図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパを示した側面図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパの動作を説明するための側面図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパの動作を説明するための他の側面図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパのダストカバーを示した斜視図。 図１に示した竪型ローラミルの可動式スクレーパの作用を説明するための模式図。 従来の竪型ローラミルの固定式スクレーパの作用を説明するための模式図。

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、原料がその上面中央部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複数（本例においては３つ）の粉砕ローラ３を有する。回転テーブル２は、垂直回転軸線Ｌ０周りに回転駆動される。

複数の粉砕ローラ３は、回転テーブル２の垂直回転軸線Ｌ０を中心とした仮想円周上に、等角度間隔で配置されている。複数の粉砕ローラ３のそれぞれは、油圧シリンダ等の駆動源を備えたローラ押付け機構４によって、図２に示した回転テーブル２の環状の粉砕面２ａに向けて押圧される。

竪型ローラミル１は、回転テーブル２の回転駆動源５および減速機６を備えており、減速機６の上方に回転テーブル２が設置されている。

回転テーブル２および粉砕ローラ３は、ミルケーシング７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７を貫通して配置された原料供給シュート８を介して行われる。本例においては、原料供給シュート８は、回転テーブル２の垂直回転軸線Ｌ０に沿って延在している。

回転テーブル２の上方にはセパレータ９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）よりも細かく粉砕された原料は、熱風ダクト（図示せず）を介してミルケーシング７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９に移送される。

セパレータ９は、電動機等から成るセパレータ駆動装置１０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７の上部に設けた精粉排出ダクト（図示せず）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９により分級され、漏斗状部材（インナーコーン）１１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。

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のうち、熱風で吹き上げられなかった原料を回収するための回収ケーシング１２を備えている。回収ケーシング１２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１２で回収された原料は、外部循環ライン（図示せず）を介して回転テーブル２上に戻され、再び粉砕される。

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、３つの粉砕ローラ３を備えており、３つの粉砕ローラ３のそれぞれに対して、粉砕ローラ３に供給される原料の層厚を調整するためのスクレーパ１３が設置されている。スクレーパ１３は、ミルケーシング７の内部に設置された支持梁１４に設けられている。

図３および図４は、スクレーパ１３を拡大して示しており、スクレーパ１３は、回転テーブル２の粉砕面２ａの上方に離間して配置されたスクレーパ本体１５と、粉砕面２ａ上の原料がスクレーパ本体１５に接触した際に、スクレーパ本体１５が粉砕面２ａから離れる方向に移動可能とするための可動化手段１６と、粉砕面２ａから離れる方向へのスクレーパ本体１５の移動に対して抵抗力を付与するための抵抗付与手段１７（図４）と、を備える。

可動化手段１６は、スクレーパ本体１５を水平軸線周りに揺動可能に吊り下げるように構成されている。すなわち、可動化手段１６は、水平方向に延在する旋回軸１８を有し、旋回軸１８は、支持梁１４に設けられた軸受け１９によって旋回可能に支持されている。旋回軸１８には、上下方向に延在する複数の可動支持部材２０が設けられており、可動支持部材２０は、旋回軸１８周りに揺動可能である。可動部材２０の下端にスクレーパ本体１５が設けられており、スクレーパ本体１５は、可動支持部材２０と共に揺動可能である。

図４に示したように、スクレーパ本体１５の、原料との接触面１５ａは、スクレーパ本体１５の静止状態（最下位置にある状態）において、斜め下方を向いている。より具体的には、スクレーパ本体１５の接触面１５ａは、垂直面に対して１５°〜７５°、好ましくは４５°の角度を成している。原料との接触による摩耗を考慮して、スクレーパ本体１５の接触面１５ａの下部が肉厚に形成されている。

スクレーパ１３の抵抗付与手段１７は、スクレーパ本体１５を下方に向けて付勢する重り２１を有する。重り２１は、可動支持部材２０の下端部に、ボルト２２によって着脱自在に取り付けられている。複数のプレートを重ね合わせて重り２１が構成されており、プレートの数や種類を変更することにより、重り２１の重量を調整することができる。

スクレーパ１３は、さらに、スクレーパ本体１５の動作可能な範囲を規制するための可動範囲規制手段２３を有する。可動範囲規制手段２３は、スクレーパ本体１５の最下位置を規定するための第１のストッパ部材２４と、スクレーパ本体１５の最上位置を規定するための第２のストッパ部材２５と、を有する。

第１のストッパ部材２４は、支持梁１４の上面に設けられたボルト支持片２４ａと、ボルト支持片２４ａに形成されたボルト孔に螺着されたストッパボルト２４ｂと、ストッパボルト２４ｂを解放可能に固定するためのボルト固定ナット２４ｃと、を有する。

ストッパボルト２４ｂの先端部は、図４に示した可動支持部材２０の静止状態において、旋回軸１８よりも上方に位置する可動支持部材２０の上端部に当接されている。これにより、可動支持部材２０は、旋回軸１８周りの図４中反時計回り方向における回転動作が規制される。

ボルト固定ナット２４ｃを緩めて、ストッパボルト２４ｂの突出量を調整することにより、可動支持部材２０の図４中反時計回り方向への回転動作の規制位置を調整することができる。これにより、スクレーパ本体１５の最下位置を調整することができる。

本例においては、図４に示したように、可動支持部材２０の上半部が垂直方向を向いた状態のときに、ストッパボルト２４ｂの先端が可動支持部材２０の上端部に当接されて、可動支持部材２０が静止するように構成されている。これにより、可動支持部材２０が静止状態にある場合、スクレーパ本体１５の原料接触面１５ａは、垂直方向に対して、粉砕ローラ３側に１５°〜７５°、好ましくは４５°傾斜している。

第２のストッパ部材２５は、支持梁１４の下面に設けられたボルト支持片２５ａと、ボルト支持片２５ａに形成されたボルト孔に螺着されたストッパボルト２５ｂと、ストッパボルト２５ｂを解放可能に固定するためのボルト固定ナット２５ｃと、を有する。

図５に示したように、スクレーパ本体１５が原料との接触により押し上げられ、旋回軸１８周りに可動指示部材２０が図４中時計回り方向に回転したときに、ストッパボルト２５ｂの先端部に、旋回軸１８よりも下方に位置する可動支持部材２０の中央部が当接される。これにより、可動支持部材２０は、旋回軸１８周りの図４中時計回り方向における回転動作が規制される。

ボルト固定ナット２５ｃを緩めて、ストッパボルト２５ｂの突出量を調整することにより、可動支持部材２０の図４中時計回り方向への回転動作の規制位置を調整することができる。これにより、スクレーパ本体１５の最上位置を調整することができる。

なお、万が一、下側のストッパボルト２５ｂおよびボルト支持片２５ａが、原料による押圧力で破損した場合でも、図６に示したように、可動支持部材２０は支持梁１４に当接して、その位置で停止する。これにより、スクレーパ１３の可動部分（例えば重り２１）が粉砕ローラ３と接触することを確実に防止できる。

スクレーパ１３の可動化手段１６（１８、１９）の周囲には、図７に示したダストカバー２６が設けられている。ダストカバー２６を設けることにより、スクレーパ１３の旋回軸１８周りへのダストの付着が阻止され、スクレーパ１３の動作不良を防止することができる。

次に、本実施形態による竪型ローラミル１のスクレーパ１３の作用について、従来のスクレーパと比較して説明する。

図９に示したように、従来のスクレーパ１００のスクレーパ本体１０１は、粉砕ローラ３の噛込側において、固定支持部材１０２を介して固定ボルト１０３によって固定的に設置されている。この固定式のスクレーパ１００においては、スクレーパ本体１０１の下端と回転テーブル２の粉砕面２ａとの離間距離Ｄが常に一定である。すなわち、スクレーパ１００の上流側における原料の層厚Ｔが変動した場合でも、スクレーパ本体１０１の下端と回転テーブル２の粉砕面２ａとの離間距離Ｄは変化しない。

これに対して、本実施形態による竪型ローラミル１のスクレーパ１３においては、図８に示したように、スクレーパ本体１５が、可動支持部材２０によって旋回軸１８周りに揺動可能に吊り下げられている。このため、回転テーブル２の回転に伴って移動する原料によってスクレーパ本体１５が押圧された場合、該押圧力が重り２１による抵抗力を上回ると、可動支持部材２０と共にスクレーパ本体１５が旋回軸１８周りに回転する。この回転動作により、スクレーパ本体１５の下端と回転テーブル２の粉砕面２ａとの離間距離Ｄが拡大される。

すなわち、本実施形態による竪型ローラミル１のスクレーパ１３においては、スクレーパ１３の上流側における原料の層厚Ｔが増すことにより、可動支持部材２０およびスクレーパ本体１５の旋回軸１８周りの角度変位量が大きくなり、スクレーパ本体１５の下端と回転テーブル２の粉砕面２ａとの離間距離Ｄが、より一層拡大される。

上述したように、本実施形態による竪型ローラミル１によれば、スクレーパ１３の上流側における原料の層厚Ｔの変動に追従して、スクレーパ本体１５の下端と回転テーブル２の粉砕面２ａとの離間距離Ｄが変化する。これにより、スクレーパ本体１５の高さ位置が、原料の層厚に応じた最適位置に自動的に調整される。

また、本実施形態による竪型ローラミル１においては、スクレーパ本体１５の原料接触面１５ａが垂直面に対して傾斜しており、これにより、原料接触面１５ａによって原料が回転テーブル２の粉砕面２ａの方向に押し付けられ、圧縮される。この原料接触面１５ａによる原料の圧縮作用によって、原料内部に含まれる空気の一部が追い出される。この原料の脱気および圧密作用によって、粉砕ローラ３による原料の粉砕作業が安定化し、粉砕効率を高めることができる。

垂直面に対するスクレーパ本体１５の原料接触面１５ａの傾斜角度は、上述した原料の脱気および圧密効果を達成できると共に、スクレーパ本体１５の可動範囲を十分に確保して必要な調整範囲を担保できるように決定することが好ましい。

なお、上述した実施形態においては、３つの粉砕ローラ３を有する竪型ローラミル１について説明したが、本発明においては、粉砕ローラの数は不問であり、粉砕ローラが４つ或いはそれ以上であっても良い。

また、上述した実施形態においては、スクレーパ１３の抵抗付与手段１７として重り２１を使用しているが、重り２１に代えて、バネ部材やエアダンパなどの弾発手段を使用することもできる。

また、上述した実施形態においては、折曲げ形状の可動支持部材２０を使用しているが、これに代えて真っ直ぐな形状の可動支持部材を使用して、静止状態におけるスクレーパ本体１５の原料接触面１５ａが垂直方向を向くようにしても良い。

この場合でも、原料からの押圧力によって可動支持部材と共にスクレーパ本体１５が回転することにより、スクレーパ本体１５の原料接触面１５ａが垂直面に対して傾斜するので、原料接触面１５ａによる原料の圧縮作用に起因する原料からの脱気および圧密効果を期待できる。

１ 竪型ローラミル
２ 回転テーブル
２ａ 回転テーブルの粉砕面
３ 粉砕ローラ
４ ローラ押付け機構
５ 回転テーブルの回転駆動源
６ 回転テーブルの減速機
７ ミルケーシング
８ 原料投入シュート
９ セパレータ
１０ セパレータ駆動装置
１１ 漏斗状部材（インナーコーン）
１２ 回収ケーシング
１３ スクレーパ
１４ 支持梁
１５ スクレーパ本体
１５ａ 原料接触面
１６ 可動化手段
１７ 抵抗付与手段
１８ 旋回軸
１９ 軸受け
２０ 可動支持部材
２１ 重り（抵抗付与手段）
２２ ボルト（重り固定用）
２３ 可動範囲規制手段
２４ 第１のストッパ部材
２４ａ ボルト支持片
２４ｂ ストッパボルト
２４ｃ ボルト固定ナット
２５ 第２のストッパ部材
２５ａ ボルト支持片
２５ｂ ストッパボルト
２５ｃ ボルト固定ナット
２６ ダストカバー
１００ 従来のスクレーパ
１０１ 従来のスクレーパのスクレーパ本体
１０２ 従来のスクレーパの固定支持部材
１０３ 従来のスクレーパの固定ボルト
Ｄ スクレーパ本体の下端と回転テーブルの粉砕面との離間距離
Ｌ０ 回転テーブルの回転軸線
Ｔ 原料の層厚

Claims (9)

1. 粉砕面を有する回転テーブルと、
   前記粉砕面との間で原料を噛み込んで粉砕するための粉砕ローラと、
   前記粉砕ローラに供給される前記原料の層厚を調整するためのスクレーパと、を備え、
   前記スクレーパは、
   前記粉砕面の上方に離間して配置されたスクレーパ本体と、
   前記スクレーパ本体を前記粉砕面から離れる方向に移動可能とするための可動化手段と、
   前記粉砕面から離れる方向への前記スクレーパ本体の移動に対して抵抗力を付与するための抵抗付与手段と、を有し、
   前記スクレーパ本体は、前記原料との接触面を有し、
   前記接触面は、前記スクレーパ本体の静止状態において斜め下方を向いている、竪型ローラミル。
2. 前記可動化手段は、前記スクレーパ本体を水平軸線周りに揺動可能に吊り下げるように構成されている、請求項１記載の竪型ローラミル。
3. 前記スクレーパ本体の前記接触面は、前記スクレーパ本体の静止状態において、垂直面に対して１５°〜７５°の角度を成している、請求項１または２に記載の竪型ローラミル。
4. 前記抵抗付与手段は、前記スクレーパ本体を下方に向けて付勢する重りを有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
5. 前記可動化手段は、前記スクレーパ本体が設けられた可動支持部材を有し、
   前記重りは、前記可動支持部材に着脱自在に取り付けられたプレートを有し、前記プレートの種類または数を変更することにより、その重量を調整可能とされている、請求項４記載の竪型ローラミル。
6. 前記スクレーパは、さらに、前記スクレーパ本体の動作可能な範囲を規制するための可動範囲規制手段を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。
7. 前記可動範囲規制手段は、前記スクレーパ本体の最下位置および最上位置を調整可能に構成されている、請求項６記載の竪型ローラミル。
8. 前記可動化手段は、前記スクレーパ本体が設けられた可動支持部材、前記可動支持部材の旋回軸、および前記旋回軸の軸受を有し、
   前記可動化手段の前記旋回軸および前記軸受の周囲に設けられたダストカバーをさらに備えた、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。
9. 前記接触面の下部が肉厚に形成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の竪型ローラミル。

Images