JPH02107350A - 湿式竪型粉砕機 - 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］ 本発明は被粉砕物を液体とともにケーシング内に導入し
て粉砕する湿式竪型粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ 従来、湿式粉砕機としてはボールミルやロッドミルが知
られている。また、摩砕型ミル（ポール攪拌ミル）など
も知られている。ところが、このような従来の湿式粉砕
機においては、粉砕効率が悪い、あるいは大型化が難し
いなどの問題があった。

一方、乾式粉砕機には、効率がよく大型可能な竪型粉砕
機が知られてＣする。この竪型粉砕機は。

回転テーブル上にローラを押し付けてこの回転テーブル
を回転することにより粉砕を行ない、粉砕物を、テーブ
ル外周から粉砕機内に導入される熱ガスにより乾燥およ
び搬送を行なうように構成したものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上述の如く、従来の湿式粉砕機においては、たとえば、
ボールミルやロッ］Ｓ′ミルでは遠心力または落下刃に
よって複数個のポールで材料を衝撃または摩擦粉砕する
が、ポール１個１個の力は小さく、しかもポール全量が
粉砕に寄与しないため粉砕効率が悪い。また、ポールを
粉砕媒体としているため高濃度粉砕、すなわち、高粘度
粉砕に不適である。

また、従来の乾式の竪型粉砕機をそのまま湿式粉砕に使
用すると、材料のローラへの噛込率が悪く、原料サイズ
のものが大量にテーブルから排出され、この粒子を再度
ローラへ供給ぎせる必要があるなど、粉砕効率が悪いと
ともに微粉砕には不適であった。

［課題を解決するための手段〕 本発明の湿式竪型粉砕機は、ケーシング内に、回転テー
ブルと、この回転テーブル上に配置された複数個の粉砕
ローラと、この複数個の粉砕ローラを回転自在に軸支し
、連結部材を介して前記粉砕ローラを回転テーブル上面
に圧接させる付勢手段を備え、かつ、被粉砕物と液体と
をケーシング内に導入する湿式竪型粉砕機において、回
転テーブル外周上面部に立設しかつ２上端部に截頭円錐
形状の分級コーンを具備した回転筒を備え、複数個の粉
砕ローラを竪型粉砕機の中心軸上を鉛直下方に垂下する
コラムに回転自在に軸支させ、該コラムの上端部より水
平または略水平状に分校しケーシング外へ張出したブー
ムを介して該粉砕ローラを該回転テーブルｌ−面に圧接
させる油圧シリンダをケーシング外に設置し、前記ブー
ムより該回転筒内部に％’７する整流内筒を備え、前記
コラムを貫通ずる被粉砕物および液体投入用のシュート
を設け、かつ、前記回転筒上端より溢流するスラリをケ
ーシング外へ排出する排出口を備えたものである。

Ｆ作Ｈ１コ 本発明の湿式竪型粉砕機においては、液体とともにコラ
ムを貫通したシュートよりケーシング内に導入された被
粉砕物は、回転テーブルと、この回転テーブル」二にコ
ラムおよびブームを経由した油圧シリンダの付勢力によ
り圧接され従動回転する粉砕ローラとの間に噛み込まれ
、粉砕が行なわれる。そして、所定の粉砕粒子径となっ
た被粉砕物は液体を含んだスラリ状となって回転テーブ
ル外周部に立設された回転筒の上端面より溢流して排出
口より機外へ排出される。

［実施例コ 以Ｆ、図面を参照して実施例について詳細に説明する。

第１図〜第５図は本発明の実施例に係る湿式竪型粉砕機
を示し、第１図（ａ）は全体縦断面図、第１図（ｂ）は
第１図（ａ）Ｉ−Ｉ視の平面図、第２図は要部拡大断面
図、第３図はブームの斜視図、第４図は流動モデル説明
図である。第５図は本発明の実施例を従来例と比較して
示した粘度分布図である。

ケーシング１の内部中央に回転テーブル２が可変減速機
４を介して図示しない１し動機により竪軸回りに回転す
るよう設置されている。一方、複数個（本実施例では３
個）の粉砕ローラ３が粉砕ローラ軸受３ａに回転自在に
軸承されている。この粉砕ローラ軸受３ａは鉛直−上方
に伸びるコラム９およびコラム上端に連結し水平または
略本甲状に分枝してケーシング１を貫通するブーム１０
を介して３組の油圧シリンダ１２に連結された連接体１
１により上下方向往復動可能に連結される。

したがって、ブーム１０のケーシング貫通穴は長穴とす
ることはいうまでもない。第３図にブームの斜視図を示
す。また、回転テーブル２のほぼ外周端全周に亘って回
転筒をボルトなどの締付手段により回転テーブル２上に
立設する。この回転筒５は直円筒状のものとしても良い
し、第１図、第２図に示すように下方から上方に向かっ
て截頭逆円錐部９円筒部、截頭円錐部の３部分を継ぎ合
わせて構成しても良い。また、截頭逆円錐部と截頭円１
の２部分から構成したものでも良い。しかし、いずれの
形状であっても回転筒の上端部には截頭円錐形状の分級
コーン６を配設しておく。

一方、ブームｌＯより回転筒５の上半分の高さまで回転
筒５の内部に入り込むように円筒状の整流円筒７を垂下
して設ける。そして、回転筒の下端部の截頭逆円錐部５
ａの内部円錐面上部にこれと同心円状の截頭逆円錐形状
のリターンコーン８を約１０ｍｍ程度離間してケーシン
グｌより屈曲垂下した複数本のサポート８ａにより固設
する。

また、リターンコーン８の下端に複数枚の整流羽根８ｂ
を放射状に突設して設ける。なお１回転筒が直円筒型で
下端部が截頭逆円錐形でなく円筒形であるときにはリタ
ーンコーン８も約１０ｍｍｆｌ：間（直径で約２０ｍｍ
）した同心円状の円筒形とする。ケーシング１の内部で
回転テーブル１の側部または側下部付近には、回転筒５
の上端の分級コーン６を溢流したスラリを回収しケーシ
ング外へ排出するための流路および排出口１４を設ける
。

符号１５は被粉砕物と液体の供給シュートであり。

ケーシング１に支持固設される。

以上のように構成された本発明の湿式竪型粉砕機の作動
および機能について説明する。

まず、電動機を起動して可変減速ａ４を介して回転テー
ブル２を回転させ、同時に供給シュート１５より被粉砕
物と液体の混合物（以下原料と称する）を投入する。ま
た、ケーシング外の架台１３にピン支持された油圧シリ
ンダ１２に圧油を供給して連接棒１１．ブーム１０およ
びコラム９を介して粉砕ローラ３を所定の力で回転テー
ブル上面に圧接する。この圧接力は原料の粉砕性状。

処理量や粉砕後の製品粒度を考慮して任意に可変する。

以上のような定常の運転状態における原料の挙動につい
て次に説明する。

シュート１５により粉砕機中心付近に投入されたニュー
フィードの原料は、順次粉砕ローラ３と回転テーブル２
との間で圧接され、圧縮および摩砕作用を受け１回転テ
ーブル２の回転による遠心作用により粉砕機の中心より
外周へとスパイラル状に流動する。

これを第４図に示す流動モデルの説明図について説明す
ると、ニューフィードＦは順次粉砕作用を受け、その後
、回転筒の下端部の逆円錐部５ａとリターンコー７８と
の間に形成される通路を通過（矢印Ａ）　Ｌ、比較的粒
径の大きい粗粒は直ちに矢印Ｃで示す径路により再度粉
砕ローラと回転テーブルとの間へ導かれ粉砕される。一
方、これらの粗粒を除いた中粒子および微粒子はそのま
ま回転筒内周面へ沿って上昇しやがて分級コーン６の内
局面に達する。ここで液体中に懸濁する各粒子は一様に
遠心力を受けるが、遠心力は質量、すなわち、粒径（Ｄ
）の３乗（Ｄ３）に比例するのに対して、これを阻害す
る液体抵抗は粒子の断面積、すなわち、粒径の２乗（Ｄ
２）に比例するので、大径粒子はど分級コーンの内周壁
面に多く分布する。そして、第４図に示すように、内周
壁面に接触した中粒子には流体回転による遠心力Ｈを水
平に受け、一方そのうち内壁に垂直な成分Ｒは内壁より
反対向きの等しい力Ｒを受は相殺されて結局図示の内壁
面に沿った下降の力りを受は下降し、矢印Ｃで示す径路
で粗粒と同一の径路で再度粉砕ローラへ向かう。

このようにして粗粒、中粒は再度の粉砕により次第に微
粒子に変化していくが、微粒子は分級コーン付近で粗粒
、中粒に比べて矢印りに示す下降流動作用が弱く沈降す
ることなく、順次投入されるニューフィードの原料によ
って回転筒５の容積が増加するに伴なって分級コーン６
の上端よりスラリとなって溢流していくので、Ｗ！を粒
子のみケーシング外へ排出される。

以上の一連の粒子の挙動（流動および分級）における、
整流円筒７の機能を説明する。回転筒内の原料（被粉砕
物を含んだ液体）は、回転テーブルの回転により回転テ
ーブル回転方向、たとえば、右回りの旋回流を伴ないな
がら前述した上下方向の流動を合わせた挙動をしている
。ところが、粉砕ローラの下端円周面は回転テーブル方
向（たとえば、右回りの方向）の運動をするのに対して
粉砕口ｉうの上端面はこの方向とは反対の左回りの方向
で回るので、原料の旋回流とは反対方向となり液体を攪
拌する作用をする。したがって、第４図において説明し
た分級コーン６近傍の分級作用を著しく阻害する。これ
を防止するため整流円筒７を粉砕ローラ３と分級コーン
６との間に垂下し、この逆回転、すなわち、攪拌作用の
影響をシャットアウトしようとするものである。

また、リターンコーン８は、粉砕後の粒子を分級コーン
６へ導く通路を形成すると同時に、回転筒５の下端部の
截頭逆円錐部５ａの内面に粉砕後の被粉砕物がケーキ状
に付着するのを防止する役割を果す、すなわち、回転す
るａ頭逆円錐部５ａに対してリターンコーン８を静止し
て設けることによって付着するケーキを削り落とすスク
レーバの役目を果す。またその内面傾斜面は前述したよ
うに粗粒の戻りの案内板の役目も兼ねている。リターン
コーン８の下部にリターンコーン８より張出して設ける
複数枚の整流羽根８ｂは、スラリの旋回流の流動を抑止
して矢印Ｃで示ず粗粒の戻りを促進するためのものであ
る。整流羽根８ｂの設置場所は、第１図（ｂ）で示すよ
うに隣り合う粉砕ローラの中間位置としたが、粉砕ロー
ラと干渉しないかぎりどこでも設置可能である。なお、
本発明による粉砕機より排出した製品スラリを、さらに
粉砕機外に設置した分級機で２次分級しそのうち粗粒子
をリサイクルすることによってさらに超微粉粒子を得る
こともできる。

本実施例による湿式竪型粉砕機により被粉砕物として石
灰石（原料粒径２０ｍｍ以下）を粉砕したものと、同じ
く乾式竪型粉砕機によって粉砕したものをさらに分級機
で分級した後の微粒の粒度分布の比較図を第５図に示す
０図から分るように。

本発明の実施例は従来例に比べて平均粒子径ははるかに
小さく、また粒径分布がシャープであり、Ｍ微粉砕でか
つ粒のそろった粉砕が実施できる。

また、本発明では粉砕ローラを、粉砕機中心軸」二に垂
下するコラム、コラムと連結するブーム。

および油圧シリンダにより、回転テーブル上面に圧接し
ているので、運転中回転筒内で旋回する原料（液体＋被
粉砕物）の動きに乱れがなく円滑な旋回を確保できるた
め、分級コーンにおける分級作用が優れている。

さらに、原料のシュートがコラムを貫通して粉砕機の中
心軸線からフィードされるため複数個の粉砕ローラに均
等に分配され、かつ、旋回しながら同時に分級される流
動中の粒子へ外乱を与えることが少ないため良い分級が
実施される。

［発明の効果］ 本発明によれば、湿式でしかもローラによる粉砕を行な
うので、高圧下で主として摩砕による粉砕が実施され、
粉砕後に凝集を起こすことも少なく、かつ、粉砕機内の
液体中の粒子の分級作用が優れているので、超微粒でか
つ粒径分布の狭い粒のそろった優れた製品を得ることが
できる。

また、従来の窯業原料（石灰石、セメント原料。

石炭、ドロマイトなど）ばかりでなく、セラミックス、
顔料、薬品など新素材などにおいても従来困難とされて
いたサブミクロン以下の超微粉砕を達成することができ
る。

また、排煙脱硫、水処理などに使用する石灰乳や各種鉱
石の処理にも利用できる。また、高濃度（高粘度）の混
合粉砕においても容器に付着することなく混合粉砕が可
能で、ＣＷＳ　（コール・ウォータ・スラリ）、ＣＯＭ
（コール・オイル争ミクスチャ）など混合粉砕が容易に
実施可能である。

また、湿式で、かつ、ローラ粉砕を行なうため、粉砕機
の動力原単位はポール攪拌ミルなど従来の粉砕機に比べ
て約５０％以下と小さく大幅に動力消費を軽減できる。

そして、本発明では粉砕ローラの軸支および回転テーブ
ル上面への圧接手段を粉砕機中心軸上に垂下するコラム
およびブームを介して油圧シリンダに係止しているので
、整流筒や回転筒に何ら干渉することなく独立して設け
ることができ、流動中の粉砕物粒子の分級作用を少しも
阻害しないので、優れた粉砕効果、優れた分級効果が得
られる。

また、シュートは粉砕機の中心軸線から垂下して設けら
れているので、旋回する原料に外乱を与えることなく新
原料が落下していくので複数個の粉砕ローラへの分配が
均等で、かつ、分級作用に悪影響を与えることもないた
め、粉砕効率の良い優れた分級効果を有する粉砕機を提
供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は本発明に係る実施例を示し、第１図（
ａ）は全体縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）Ｉ−
Ｉ視の平面図、第２図は要部拡大断面図、第３図は回転
筒の他の実施例を示す要部拡大断面図、第４図は流動モ
デル説明図である。 第５図は本発明の実施例と従来例とにおける粒度分布図
である。 １・・・・・・ケーシング、　　　２・・・・・・回転
テーブル、３・・・・・・粉砕ローラ、　　　３ａ・・
・粉砕ローラ軸受、４・・・・・・減速機、　　　　　
５・・・・・・回転筒、６・・・・・・分級コーン、　
　　７・・・・・・整流円筒、８・・・・・・リターン
コーン、８ａ・・・サポート、８ｂ・・・整流羽根、　
　　　９・・・・・・コラム、１０・・・・・・ブーム
、　　　　　１１・・・・・・連接棒、１２・・・・・
・油圧シリンダ、１３・・・・・・架台、１４・・・・
・・排出口、　　　　１５・・・・・・シュート。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に、回転テーブルと、この回転テー
   ブル上に配置された複数個の粉砕ローラと、この複数個
   の粉砕ローラを回転自在に軸支し、連結部材を介して前
   記粉砕ローラを回転テーブル上面に圧接させる付勢手段
   を備え、かつ、被粉砕物と液体とをケーシング内に導入
   する湿式竪型粉砕機において、回転テーブル外周上面部
   に立設しかつ上端部に截頭円錐形状の分級コーンを具備
   した回転筒を備え、複数個の粉砕ローラを竪型粉砕機の
   中心軸上を鉛直下方に垂下する円筒状のコラムに回転自
   在に軸支させ、該コラムの上端部より水平または略水平
   状に分枝しケーシング外へ張出したブームを介して該粉
   砕ローラを該回転テーブル上面に圧接させる油圧シリン
   ダをケーシング外に設置し、前記ブームより該回転筒内
   部に垂下する整流内筒を備え、前記コラムを貫通する被
   粉砕物および液体投入用のシュートを設け、かつ、前記
   回転筒上端より溢流するスラリをケーシング外へ排出す
   る排出口を備えたことを特徴とする湿式竪型粉砕機。