JPH0210787B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はセメントクリンカの粉砕方法に係り、
特にローラミルとボールミルのもつ特性を生かし
てセメントクリンカを効果的に粉砕し、以つて粉
砕動力原単位、製品品質等の面での改善を計つた
ものである。 セメントは、焼成工程において生成したクリン
カに石膏および必要に応じてスラグ等の添加物を
配合の上粉砕することにより製造される。この様
なセメントクリンカの粉砕には古来より主として
ボールミルが使用されており、この型のミルによ
る製品はセメントは粒度構成が粗粉から細粉まで
比較的広く分布しており、このためコンクリート
の強度面或いはワーカビリテイ等の製品特性に優
れているが、粉砕に要する動力原単位が大きいと
いう問題がある。即ち、ボールミル内での粉砕メ
カニズムとして、被粉砕物はボールと共にミル胴
体の回転によりその内壁に沿つて持上げられ、ボ
ールの転動・落下時のボール間の衝突と接触によ
る衝撃力と摩壊力を受けて粉砕されるが、ボール
の持上げ、転動のための所要動力と衝突・接触回
数との関係において、大径のボールを使用する粗
粉砕は比較的小径のボールを使用する微粉砕より
も相対的に粉砕効率が悪いことが知られている。 これに対して、近年セメントクリンカの粉砕に
試用されているローラミルは粉砕システムとして
の動力原単位が低いという利点をもつが、製品セ
メントが比較的狭い粒度構成となり、特に微粉が
量的に不足するため、コンクリートの初期強度、
混練水の所要量およびコンクリート打設時のワー
カビリテイ等の面でのコンクリート特性に問題が
あり、末だ普及するに至つていないのが現状であ
る。特にローラミル内では塊状物を含む粒度範囲
の広い被粉砕物の層をローラでの圧縮により一挙
に微粉まで粉砕するメカニズムとなつているた
め、粒度が細く、従つて比表面積の大きな製品を
得るには適しておらず、その用途が限定されてい
る。 本発明はこれらの事情に着目してなされたもの
であつて、ローラミルの粗粉砕に適した機能とボ
ールミルの微粉砕に適した機能とを組合せること
によつて粉砕動力原単位、製品セメント品質等の
面で効果のある粉砕方法を提供しようとするもの
である。 しかしてこの様な本発明とは、セメントクリン
カの粉砕工程を、クリンカの流れの方向に見て１
次粉砕工程と２次粉砕工程により構成し、１次粉
砕工程にはローラミルを、また２次粉砕工程には
ボールミルを夫々適用し、１次粉砕工程からの粉
砕成品の少くとも一部を２次粉砕工程に供給して
２次粉砕するに当り、上記１次粉砕工程での粉砕
仕事量を２次粉砕工程での粉砕仕事量よりも大き
くすると共に、２次粉砕用ボールミルには相当直
径が主として８乃至30mmの粉砕媒体を使用する点
にその要旨がある。 以下図面に基づいて本発明を詳細に説明する
が、図は具体的な実施の一例を示すもので、本発
明はこれらの図示例に限定されず、前・後記の趣
旨に沿つて他の構成としたり、或いは一部の設計
を変更しても同様に実施することができる。 第１図は本発明方法による実施例でのセメント
クリンカの粉砕装置を示す系統図、第２図は第１
図に対応した粉砕工程のブロツク線図であり、ク
リンカの流れの方向に見て１次粉砕工程１と２次
粉砕工程２により構成し、１次粉砕工程１にはロ
ーラミル１１を、また２次粉砕工程２にはボール
ミル２１を夫々適用し、１次粉砕工程１からの粉
砕成品の一部のみを２次粉砕工程２に供給して２
次粉砕する場合の構成を示し、１次粉砕工程１か
らの粉砕成品の他の一部を２次粉砕工程２からの
粉砕成品と混合するため、２次粉砕工程２の後流
側に混合工程３が配置されている。セメントクリ
ンカは貯蔵ビン４から引出され、貯蔵ビン５，６
からは、それぞれ石膏および必要に応じてスラグ
等の添加物を配合の上、コンベア８により１次粉
砕工程１のローラミル１１に送られる。ローラミ
ル１１は、下方に押込送風機１２に接続した搬送
空気の取入口１３を、側部に被粉砕物の供給口１
４を、また頂部には粉砕成品と排気の取出口１５
を備えており、更に取出口１５は直列に配置した
サイクロン等の捕集機１６およびバツク式または
電気式の集塵機１７を介して適宜配置した誘引通
風機１８に接続されている。コンベア８により供
給口１４を通じてロールミル１１に供給された被
粉砕物は該ローラミル１１内で１次粉砕され、こ
の粉砕成品は空気取入口１３から押込送風機１２
により送給される搬送空気に随伴して取出口１５
から排出され、誘引通風機１８に吸引されて捕集
機１６および集塵機１７により搬送空気から分離
され、搬送空気の一部は捕集機１６と集塵機１７
との間から循環され、ダンパー２０を備える空気
吸込口１９からの空気と共に押込送風機１２に導
かれる。 １次粉砕工程１からの粉砕成品の一部は捕集機
１６の下方に設置された分配器２２により分配さ
れて、２次粉砕工程２に供給される。２次粉砕工
程２に適用されるボールミル２１は、本例では単
室型の所謂開回路方式ボールミルで、ミル内部に
は被粉砕物の冷却と過粉砕防止のために、通風機
２６により空気が誘引されるようになつている。
１次粉砕成品の一部は供給口２３からボールミル
２１に供給され、ミル２１内を通過する間に粉砕
されて排出口２４から取出され、ミル内通気に伴
われた細粉は集塵機２５で捕集されて取出され
る。 この様にして得られた２次粉砕成品は、分配器
２２により分配されてボールミル２１に供給され
なかつた１次粉砕成品および１次粉砕工程１の排
気用集塵機１７で捕集された微粉と共に混合工程
３へ送られ、空気式等の混合装置３１で充分均質
に混合された後、製品セメント７として取出され
る。尚、１次粉砕工程１と２次粉砕工程２，２次
粉砕工程２と混合工程３との間には、各粉砕成品
の貯蔵用サイロまたはホツパを配置して操業の便
を計ることができる。 第３図は本発明方法による他の実施例でのセメ
ントクリンカの粉砕工程を示すブロツク線図を示
す。この場合、１次粉砕工程１が並列に配置した
２つの１次粉砕工程１ａ，１ｂにより構成され、
夫々にローラミルを適用すると共に、一方の１次
粉砕工程１ａからの粉砕成品はボールミルを適用
した２次粉砕工程２に供給されて更に２次粉砕さ
れたのち、他方の１次粉砕工程１ｂからの粉砕成
品と共に混合工程３へ送られ、充分均質に混合さ
れたのち製品セメント７として取出される。尚、
本実施例において、貯蔵ビン４，５，６よりクリ
ンカおよび石膏の他のスラグを添加する場合に
は、２次粉砕工程２を付属した側の１次粉砕工程
１ａのみにスラグを供給して、スラグ全量が微粉
砕される様にするのが望ましい。 この様な本発明の構成によれば、セメントクリ
ンカの粉砕工程をクリンカの流れの方向に見て、
ローラミルを適用した１次粉砕工程とボールミル
を適用した２次粉砕工程により構成し、ローラミ
ルには比較的粗粉砕機能を、またボールミルには
微粉砕機能のみを分担させることにより、夫々の
ミルのもつ特長を最大限に活用し、同時に欠点を
補完し合うことができ、次の様な具体的特長・効
果を発揮することができる。即ち、ローラミルに
より、１次粉砕されたセメントクリンカの少くと
も一部がボールミルにより２次粉砕されるので、
ローラミルのみの粉砕では不足する微粉量を増や
すことができ、この際１次粉砕成品の内２次粉砕
工程への供給率および２次粉砕工程での微粉砕度
合を調節することにより、製品セメントの粒度構
成を補正することができるので、コンクリート強
度、混練水所要量、ワーカビリテイ等の面でのコ
ンクリート特性の優れた製品セメントに粉砕する
ことができる。この際、２次粉砕用ボールミルで
の粉砕仕事量を全粉砕仕事量の1/2以下としてお
り、換言すれば、１次粉砕用ローラミルでの粉砕
仕事量よりも大きくしているため、一般に１次粉
砕工程へ供給する被粉砕物の粒径（80％通過粒径
で示し、以下同様）は15乃至25mmであるが、１次
粉砕工程から２次粉砕工程へ供給される被粉砕物
の粒径は0.1乃至0.2mm以下となつているので、２
次粉砕用ボールミルでは相当直径８乃至30mmの粉
砕媒体を使用するのが適しており、ボールミルと
して最高の粉砕効率を得られる領域のみが使用さ
れる。加えて、粉砕仕事の過半は粉砕動力原単位
の少ないローラミルで、中でも当該ミルでは粉砕
効率の高い比較的粗粉砕のみを行つており、且つ
２次粉砕用ボールミルでは１次粉砕成品の１部を
２次粉砕するだけであるから、粉砕システム全体
として最小の動力原単位を達成することができ
る。次表は、全粉砕仕事量の内、２次粉砕工程で
の粉砕仕事量の割合と、粉砕システム全体として
の動力原単位との関係の第１〜第５実験結果を示
している。

【表】 この表から、２次粉砕工程での粉砕仕事量を全
粉砕仕事量の1/2以下にすることにより、粉砕シ
ステム全体としての動力原単位が最小に保たれる
のであり、また、これを換言すれば、１次粉砕工
程での粉砕仕事量を、２次粉砕工程での粉砕仕事
量よりも大きくすれば、動力原単位を小さくする
上で効果的であることが理解される。 尚、粉砕工程での粉砕仕事量は（１／√−
１／√）に比例した値として定義され、ここに
ＦおよびＰは夫々粉砕工程への供給物および成品
の代表粒径である。また、粉砕媒体としては球状
ボールの他、円筒状媒体も使用され、後者の場合
には同一重量となる球の直径をもつて相当寸法が
定義される。この様な相当直径が30mmを超える粉
砕媒体は、２次粉砕用ボールミルへ供給する被粉
砕物の粒径との関係においても不適のため粉砕効
率が著るしく低下し、逆に８mm未満の粉砕媒体で
は衝撃力も弱く、また僅かの摩耗によりボールミ
ルの排出端部に設置した目板の隙間からミル外部
へ排出される様になり、機能的、構造的に不都合
である。 以上の構成において、２次粉砕用ボールミルと
して、従来多用されている別置型の分級機を付属
した所謂閉回路方式の他、単独の使用では種々問
題のある開回路方式も好便に適用できる。即ち、
開回路方式によるボールミルは設備が単純で、操
業・保守が容易であるという特長にも拘らず、ミ
ル内での被粉砕物の温度上昇が著るしく、粉砕成
品の温度管理が困難なため汎用されていないが、
本発明方法にもとづきローラミルに組合せて使用
する場合には、ボールミルでの粉砕コンクリート
が少ないため、粉砕成品の温度管理が極めて容易
となり、比較的低温のセメントを容易に製造する
ことができ、製品セメントの高温による品質面で
の悪影響を回避できる。中でも２次粉砕用ボール
ミルにおける処理能力当りの粉砕仕事量を特に少
なく選定する場合には、従来は不可欠であつた開
回路方式においてもボールミル内への散水を排除
することができ、散水により製品セメントの品質
を低下させることがなく、また散水装置の保守に
煩わされることがなく、更にボールミル２１から
の排気中には水滴を含むことがないので、集塵機
２５として設備費の安価なバツク式集塵機を支障
なく使用することができる。 更にまた、この様な配置によれば１次粉砕工程
において可成り細かく粉砕された中間成品が２次
粉砕工程へ供給され、従つて２次粉砕用ボールミ
ルでは粉砕媒体として小径ボールの使用に適する
ため、ローラミルを組込んだシステムとして比表
面積の大きな製品セメントも粉砕できるようにな
り、製品の高品質化へ対応することが可能であ
る。 これらの方法において１次粉砕工程から２次粉
砕工程への分配率は製品セメントの種類、粉末
度、或いは両粉砕工程での粉砕仕事量の分担割合
等に応じて最適に選定することができ、比表面積
の大きな製品セメントに粉砕する場合など１次粉
砕成品の全量を２次粉砕工程へ供給することがで
き、この際２次粉砕工程の後流側の混合工程３は
設置されてない。 尚、２次粉砕用ボールミルの室数或いは混合装
置の型式等について全く制限されないことは勿論
のこと、既設のボールミルに前置してローラミル
を追加設置することにより、本発明方法を容易に
実施することもできる。 本発明は以上の如く構成されており、ローラミ
ルとボールミルを組合せて夫々のもつ特性を生か
してセメントクリンカの粉砕を効果的に行うこと
ができるので、粉砕動力原単位の低減、製品品質
の向上等の面で極めて好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による一実施例でのセメン
トクリンカの粉砕装置を示す系統図、第２図は第
１図に対応したセメントクリンカ粉砕工程のブロ
ツク線図、また第３図は本発明方法による他の実
施例での同様のブロツク線図である。 １，１ａ，１ｂ…１次粉砕工程、２…２次粉砕
工程、３…混合工程、４…クリンカ貯蔵ビン、５
…石膏貯蔵ビン、６…添加物貯蔵ビン、７…製品
セメント、１１…１次粉砕用ローラミル、１２…
押込送風機、１６…捕集機、１７，２５…集塵
機、１８，２６…誘引通風機、１９…空気吸込
口、２０…ダンパ、２１…２次粉砕用ボールミ
ル、２２…分配器、３１…混合装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セメントクリンカの粉砕工程を、クリンカの
   流れの方向に見て１次粉砕工程と２次粉砕工程に
   より構成し、１次粉砕工程にはローラミルを、ま
   た２次粉砕工程にはボールミルを夫々適用し、１
   次粉砕工程からの粉砕成品の少くとも一部を２次
   粉砕工程に供給して２次粉砕するに当り、上記１
   次粉砕工程での粉砕仕事量を２次粉砕工程での粉
   砕仕事量よりも大きくすると共に、２次粉砕用ボ
   ールミルには相当直径が主として８乃至30mmの粉
   砕媒体を使用することを特徴とするセメントクリ
   ンカの粉砕方法。 ２ １次粉砕工程からの粉砕成品の一部のみを２
   次粉砕工程に供給し、１次粉砕工程からの粉砕成
   品の他の一部は前記２次粉砕工程からの粉砕成品
   と混合することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のセメントクリンカの粉砕方法。 ３ ２次粉砕工程におけるボールミルに開回路方
   式を適用することを特徴とする特許請求の範囲第
   １、もしくは２項に記載のセメントクリンカの粉
   砕方法。