JPH02107347A - 堅型ローラミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は竪型ローラミルに係り、特に粉砕ローラへの被
粉砕物の供給を改良した竪型ローラミルに関する。

〔従来の技術〕

石炭焚ボイラにおいても、低公害燃焼（低ＮＯｘ、未燃
分低減）や急速負荷変動運用（給炭量変化）が実施され
、それに伴い微粉砕機（ミル）も高性能化が要求される
ようになった。

石炭、セメント原料あるいは新素材原料などの塊状物を
細かく粉砕する粉砕機の１タイプとして、粉砕テーブル
と複数のローラとを備えた竪型ローラミルが用いられ、
最近では代表機種の１つとしての地位を固めつつある。

このタイプの粉砕機は、第７．８図に示すように円筒型
ケーシング内の下部にあって、減速機を有するモータで
駆動され、水平面上で低速回転する円板状の粉砕テーブ
ル５１と、その上面外周部を円周方向へ等分する位置へ
油圧力、あるいはスプリング力等で圧接されて回転する
複数個の粉砕ローラ５３を備えている。粉砕テーブル５
１の中心部に位置する被粉砕原料供給管５０から供給さ
れる被粉砕物は、粉砕テーブル５１の回転と遠心力とに
よって粉砕テーブル５１上を渦巻き伏の軌跡を描いて外
周部へ移動し、粉砕テーブル５１の粉砕レース５２面と
粉砕ローラ５３の間にかみ込まれて粉砕される。ミルケ
ーシングの基底部には、ダクト内を送られてきた熱風が
導かれており、この熱風が粉砕テーブル５１の外周部と
ミルケーシングの内周部との間のエアスロートから吹き
上がっている。粉砕後の粉粒体は、エアスロートから吹
き上がる熱風によってミルケーシング内を上昇しながら
乾燥される。ミルケーシング上部へ輸送された粉粒体は
、ミルケーシング上部に設けたサイクロンセパレータあ
るいは回転分級機で分級され、所定の粒径以下の微粉は
熱風によって搬送され、ボイラでは微粉炭バーナあるい
は微粉貯蔵ビンへと送られる。分級機を貫通することの
ない所定粒径以上の粗粉は、粉砕テーブル５１上に落下
し、ミル内へ供給されたばかりの原料とともに再度粉砕
される。このようにして、粉砕ローラによって粉砕が繰
返される。

このような竪型ローラミルにおける粉砕機構は、粉砕テ
ーブル５１上の粉砕レース５２面と粉砕ローラ５３との
間の圧縮によるものと、剪断によるものが考えられる。

このような粉砕条件を最適にするために、ローラ粉砕面
や粉砕レースの各種構造が提案されている。粉砕ローラ
や粉砕レースの形状にかかわらず、すなわちそれらが従
来タイプのものであっても、粉砕レース上の粉砕ローラ
の運動を強制的に制御する、あるいは自動調心的な動き
を誘発するごとく加圧系を設定することにより、粉砕能
力を高めることも有効な手段である。

また、回転テーブル５１上の粉粒体の動きや滞留時間を
制御することにより、粉砕能力をアンプすることも考え
られる。ローラミルでは、ローラのかみ込み域と微粉生
成域が分離されているため、画成における粉粒体の運動
が大変重要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来式のローラミルでは、第８図に示すように、原料供
給管５０から落下した被粉砕原料が回転テーブル５１上
に落下し、遠心力を受けて粉砕レース５２上へ送給され
る。この場合に問題となるのは、原料が粉砕ローラ５３
のかみ込み部のみならず、微粉生成部へも送給されるこ
とである。したがって、粉砕のなされていない粗粒子が
粉砕テーブル外周へ押出され、エアスロート部に達する
。

これを吹き上げるために熱風はむだに消費され、熱風使
用量の増加に加えて粗粒子がミル内を循環するためにミ
ル差圧が増大してしまう。ミル差圧の増加は送風動力の
増大へつながり、ボイラのエネルギー節約操業という時
代の要請に逆行することになる。また、粗粒子がミル内
を輸送されるため、分級部に過大な負荷が加わり分級性
能も低下する。そのため製品微粉も所定の粒度や粒径範
囲（粒度分布）を満足できなくなってしまう。以上のよ
うに、従来式のミルにおいては、回転テーブル５１上に
おける被粉砕原料の送給に対して工夫が充分になされて
いなかった。

先行技術の中には、第９図に示すように、粉砕ローラ９
３同土間の粉砕レース９２上に案内部材９６を設け、回
転テーブル９１上における被粉砕原料の滞留時間を増加
させようという提案がある。

しかしながら、この発明においても、粉砕ローラ９３の
かみ込み部と微粉生成部とが完全に分離されておらず、
粉砕作用に対しても必ずしも充分な配慮がなされていな
い。

本発明の目的は、上記した課題をなくし、粉砕ローラに
おけるかみ込みと微粉生成の両機能を考慮し、効率よぐ
粉砕と粒子輸送を行なわせるローラミルを提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した従来技術の課題は、ほぼ水平面上で垂直軸回り
に回転し、上面に円形の粉砕リングを装着した回転テー
ブルと、粉砕リング表面に刻設された粉砕レース面と、
このレース面に押付けられて転動する複数個の粉砕ロー
ラと、粉砕ローラを支持するローラブラケットと、同ブ
ラケットを加圧する加圧装置と、前記粉砕テーブル上面
に被粉砕原料を供給する装置とを有する竪型ローラミル
において、前記転動する粉砕ローラの前部かみ込み部に
被粉砕原料を供給し、該ローラ後部の微粉生成部への被
粉砕原料の供給を阻害するごとく形成したローラカバー
装置を、前記ローラブラケットに取付けたことを特徴と
する竪型ローラミルにより解決される。

〔作用〕

回転テーブル上の被粉砕原料は、遠心力によって周囲に
ある各粉砕ローラへ送給される。各ローうには、本発明
になるカバーが設けられているために、微粉生成部に原
料あるいは分級部から戻された粗粒子の侵入は防止され
、ローラのかみ込み部においてのみ粒子のかみ込み粉砕
が行なわれる。

このように、本発明になるミルでは、粉砕ローラにおけ
る２つの粉砕機能、すなわちかみ込みと微粉生成が巧妙
に分離されているため粉砕効率が向上する。また、微粉
生成部は微粉の吹上部（微粉をミル上方の分級部へ空気
輸送する開始点）にも相当しており、ここに原料や粗粒
子が送給されないため、むだに熱風が消費されることが
なくなる。

また、ミル内の循環量が低減することからミル内の圧力
損失も低下し、送風動力も大幅に節約することが可能に
なる。

本発明になるカバーは、ローラ支持部材に固定されてい
るため比較的堅固であり、ミル内の石炭保有量が増加す
る条件（ローラ全体が埋もれてしまう程度になる）にお
いても破損する危惧はない。

このような運用面における信−性の高さは、粉砕レース
面上に案内部材やブレードを備える等の先行技術よりも
優れるものでもある。

〔実施例〕

本発明を具体化した竪型ローラミル（以下、ミルと略称
する）の構造を、第１図および第２図に示す。第１図は
、ミルの中心軸を通る縦方向断面図、第２図は本発明の
主要部である粉砕ローラをその上部から見た図である。

被粉砕原料１は、ミル上部の中心軸上に設けた原料供給
管（センターシュート）２から供給され、ミル下部でミ
ル中心軸回りに低速で回転する回転テーブル３上へ落下
し、遠心力によって回転テーブル３の外周部へ送給され
る。回転テーブル３の外周部には、その上面に粉砕レー
ス２６を刻設した粉砕リング４が装着されている。粉砕
ローラ５は、圧下状態のまま粉砕レース２６上を転動し
、送給されてきた被粉砕原料１は圧縮力ないし剪断力に
よって微粉砕される。

ミルの基本要素である粉砕ローラ５は、ローラブラケッ
ト８に軸受を介して粉砕ローラシャフト６に装着され、
粉砕ローラ回転軸７の周りを、回転テーブル３の回転に
よって駆動され転動する。

ローラブラケット８は、その上面の溝部と加圧リング１
１の底面に刻設した溝部の間に挿入したローラピボット
（支持ピン）１０によって支持される。このローラピボ
ット（支持ビン）１０によって、粉砕ローラ５はいわゆ
る“振り子゛式運動の機能を有するようになる。各ロー
ラブラケット８のミル中心軸側には、本発明の特徴であ
るローラカバー９が装備されている。このローラカバー
９は、粉砕ローラ５のかみ込み部（第２図のＩ）に対応
する部分はテーブル側に開放されており、被粉砕原料１
が粉砕ローラ５の下部へかみ込まれるように供給される
。一方、粉砕ローラ５の微粉生成部（第２図の■）は、
微粉生成部から隣合うローラの中はどまで曲面状に延設
するローラカバー９によってほぼ遮断されており、生成
微粉は粉砕レース２６上に排出されるものの、被粉砕原
料１が送給されることがない。このように本発明になる
ミルでは、ローラカバー９によって粉砕ローラ５におけ
るかみ込み部と微粉生成部とが機能ごとに分割されてお
り、粉砕がより効率よく行なわれる。

以上のように、粉砕部で生成した粉粒体は、エアスロー
ト１４からミル上方へ向は吹込まれる熱風１７によって
、ミルケーシング１８の上方分級部へと搬送される。ミ
ル内を上昇した粒子のうち、かなり粗大で重い粒子は分
級羽根２１まで到らず、重力によって粉砕部へ落下しく
１次分級）再粉砕される。１次分級部を通過した粉粒体
は、分級羽根２１で分級（２次分級）される。回転分級
機は、原料供給管（センターシュート）２周りを回転す
るシャフトとしての回転分級機回転軸１９と、その下部
に備わる回転分級機ロータ２ｏと、この回転分級機ロー
ラ２０の円周上に等間隔で複数枚装着する板状の分級羽
根２１により構成される。回転分級部へ到達した粉粒体
のうち微粉は、分級羽根２１間を貫通し、製品微粉排出
ダクト２３から製品微粉として回収される。石炭焚ボイ
ラ用ミルの場合は、直接微粉炭バーナまで搬送されるか
、あるいはビンに貯蔵される。比較的大きな粒子は、回
転分級機の遠心送風作用により、回転分級機の外周部へ
除去され、粉砕部へ落下しく２次分級）再粉砕される。

なお、本実施例は、粉砕部上方から見て回転テーブル３
　（あるいは粉砕リング４）の回転方向が反時計回りで
あるが、逆に時計回りとしても何ら問題はない。したが
って、本発明例では回転方向については特定しない。

以上が、本発明になるミルの構成である。発明の特徴部
は、ローラブラケット８にローラカバー９を設けた粉砕
ローラ５であるが、本発明機の機能・作用と性能は、従
来型機のそれと比較しながら次に述べる。

第３図は、本発明を具体化したミルの粉砕部における被
粉砕原料１の流れを、ミル粉砕部上方からの視図として
模式的に示すものである。回転テーブル３上へ落下した
被粉砕原料は、回転テーブル３の遠心作用によって半径
方向外側へ送給されるが、粉砕ローラ５の微粉生成部■
へ到達した被粉砕原料は、こごではローラカバー９によ
って粉砕ローラ５にかみ込まれることなくかみ込み部■
へ移動する。一方、粉砕ローラ５のかみ込み部Ｉへ到っ
た被粉砕原料は、ローラカバー９のかみ込み部Ｉが開放
されているため、粉砕ローラ５にかみ込まれ粉砕される
。以上のように、本発明のミルでは、被粉砕原料が微粉
生成部■へ侵入することが防止され、かみ込み部Ｉへ送
給される。したがって、粉砕ローラ５において（１）か
み込みと（２）微粉生成という２つの機能が、ローラカ
バー９の作用によって分割されることになり、粉砕効率
が向上する。被粉砕原料がかみ込み部■へ集中すること
は、粉砕リング４上の炭層と、粉砕ローラ５間の滑り振
動も防止することになり、ミルの運用性改善に貢献する
。

第４図は、給炭負荷比（基準炭の標準粉砕容量に対する
比、％）と製品微粉粒度（２００メツシユバス量、重量
％）の関係をまとめ、本発明ミルと従来式ミルくいずれ
もパイロットスケール）の粉砕能力を比較したものであ
る。両ミルとも、給炭負荷比の増加とともに微粉粒度が
減少するが、同一の給炭負荷比で比較すれば、本発明に
なるミルのほうが微粉粒度が高い。その差異は、高給炭
負荷の粉砕条件下においてやや拡大する傾向がある。こ
れは前述したように、本発明になるミルのほうが、ロー
ラカバー９の作用によってより効率よく石炭を粉砕した
ためと考えられる。

第５図には、給炭負荷比に対するミル差圧の変化を示す
。実験を行なった給炭量範囲で、本発明になるミルのほ
うが、ミル差圧が従来式のミルのそれに較べても低い。

両ミルにおけるミル差圧の差異は、特に高い給炭負荷比
の場合に拡大する。

本発明ミルにおいて、このようにミル差圧が低減したの
は、粉砕能力が向上したために分級に対する負担が軽く
なり、ミル内の循環量が低減したためと考えられる。ｉ
盾環量が減じることは、ミル内の粉粒体ホールドアツプ
の低下ということであり、ミル内圧力損失の原因となる
ミル空塔部内の粒子高濃度域が大幅に縮小することを意
味している。

次に、ミルで実際に微粉砕した微粉炭を用いて、本発明
になるミルの効果を実証した燃焼試験結果について述べ
る。第６図は、灰中未燃分と排ガス中のＮＯｘ濃度の関
係を示すものであり、本発明になるミルと従来式ミルの
性能を比較したものである。本発明になるミルで製造し
た微粉炭を燃焼させた場合の方が、明らかに灰中未燃分
とＮＯｘ濃度が同時に低減する。この効果は、微粉粒度
の向上によるものである。すなわち、着火・保炎性が向
上するために、燃え切りも速まり未燃分が減少する。ま
た同様に、火炎が安定に保持されるようになるため、バ
ーナ近傍の火炎内に高温低空気比燃焼域が形成されるよ
うになる。この場合、高速熱分解で生じたＮｏ（主とし
てｐ　ｒ　ｏｍｐ　ｔＮｏで揮発性Ｎ化合物の分解によ
り生成）をＮ２へ還元する中間生成物の放出が大幅に促
進される。

このようにして、結果的にＮＯｘ濃度が低下する。

以上のように、本発明を実施することは、ミルの性能向
上のみならず、ボイラにおいて低公害・高効率燃焼が達
成されることにもつながり、火力プラント全体の運用性
改善に寄与するものである。

本発明になる竪型ローラミルは、ここまで例として取り
上げ具体化例を示した微粉炭焚、あるいは石油コークス
等固体燃料焚ボイラのミルに限らず、セメント用（予備
粉砕用あるいは仕上げ用）ミルや、鉄鋼スラグミルある
いは特殊用途として、セラミックス原料微粉砕用や顔料
・タルク製造用ミルへも直接通用することができる。特
に、セメントの分野では、最近になり特に厳しい品質管
理と省エネルギー操業を推進中のため、本発明になる回
転分級式微粉砕機はとりわけ有効と考えられる。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより、ミルによって粉砕される
製品の微粉粒度が向上し、所定粒度を満足するミルの粉
砕容量が増大する。また、運転時のミル内圧力損失が軽
減され、動力費を低下できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すミル垂直軸方向の断
面図、第２図は、粉砕ローラおよびローラカバーの取付
は部の平面図、第３図は、本発明の実施例における回転
テーブル上の被粉砕原料の流れの模式図、第４〜５図は
、本発明になるミルの性能試験結果の説明図、第６図は
、本発明のミルで製造した微粉炭による燃焼試験結果の
説明図、第７〜９図は、従来技術になるミルの構造図お
よび作用説明図である。 ２・・・原料供給管、３・・・回転テーブル、４・・・
粉砕リング、５・・・粉砕ローラ、６・・・粉砕ローラ
シャフト、８・・・ローラブラケット、９・・・ローラ
カバー１０・・・ローラピボット、１１・・・加圧リン
グ、１２・・・加圧フレーム、１３・・・加圧シリンダ
、１４・・・エアスロート、２０・・・回転分級機ロー
タ、２６・・・粉砕ロータ。 代理人　弁理士　川　北　武　長 第 図 給炭負荷比 （’／、’） 第 図 給炭負荷比 （’／、） 第 図 ５０：被粉砕原料供給管 ５】：回転テーブル ５２：粉砕レース ５３：粉砕ローラ ５４：粉砕ローラシャフト ５５：粉砕ローラ回転軸 回転テーブル 粉砕レース 粉砕ローラ エアヌロート ミルハウジング 案内部材 案内部材サポート 案内部材回転軸 第 図 叉 第

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ほぼ水平面上で垂直軸回りに回転し、上面に円形
   の粉砕リングを装着した回転テーブルと、粉砕リング表
   面に刻設された粉砕レース面と、このレース面に押付け
   られて転動する複数個の粉砕ローラと、粉砕ローラを支
   持するローラブラケットと、同ブラケットを加圧する加
   圧装置と、前記粉砕テーブル上面に被粉砕原料を供給す
   る装置とを有する竪型ローラミルにおいて、前記転動す
   る粉砕ローラの前部かみ込み部に被粉砕原料を供給し、
   該ローラ後部の微粉生成部への被粉砕原料の供給を阻害
   するごとく形成したローラカバー装置を、前記ローラブ
   ラケットに取付けたことを特徴とする竪型ローラミル。