JPH0212147B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転テーブルと粉砕ローラとの協働に
より、セメント原料や石炭、化学品などを粉砕す
る竪型粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ セメント原料や石炭、化学品などの流体を細か
く粉砕し粉体とする粉砕機の一種として回転テー
ブルと粉砕ローラとを備えた竪型粉砕機が広く用
いられている。この種の粉砕機は、円筒状ケーシ
ングの下部において減速機付きモータで駆動され
て低速回転する円盤状の回転テーブルと、その上
面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧等で圧
接されて従動回転する複数個のローラとを備えて
いる。

例えば、従来の竪型粉砕機を示す第６図におい
て、全体を符号１で示す粉砕機は外観上一つの塔
体として形成され、その基部には電動機（モー
タ）２および減速機１７によつて回転される回転
テーブル３が配置されている。そして、この回転
テーブル３に摺接して回転するように複数個の円
錐状の粉砕ローラ４が配置されており、この粉砕
ローラ４は支持アーム５に回転自在に軸承されて
いる。支持アーム５は粉砕機側に回転自在に軸承
された支持軸６に固定されている。この支持軸６
にはさらに回動アーム７の一端が固定され、この
回動アーム７は回転テーブル３を囲んでいるケー
シング８の側方を通つて下方に延び、粉砕機の下
部空間に臨んでいる。そして、この回動アーム７
の下端は粉砕機１のベースにその下端を回動自在
に軸承された圧力シリンダ９のロツド１０の先端
に回転自在に軸承されている。

そして回転テーブル３の中心部へ供給管（図示
せず）で供給された原料としての流体は、テーブ
ルの回転により従動するローラ４と回転テーブル
３との間へ噛込まれ粉砕される。一方、ケーシン
グ８内にはダクト（図示せず）によつて熱風が導
かれており、この熱風が回転テーブル３の外周面
とケーシング８の内周面との間の環状空間部１４
から吹き上がることにより、微粉体は乾燥されな
がら粉砕機１内を上昇し、熱風との混合体として
排出管１６から排出され次の工程へ送られる。

なお、粒度の粗い粒子も、一部は粉砕機１内を
上昇するが、上方のセパレータの回転羽根１５に
て分級され、回転テーブル３上へ戻される。

そして、このセパレータの構造として広く使用
されるタイプのひとつは、回転式セパレータであ
り、分級部に回転軸１３を設け、回転羽根１５
を、複数個、等ピツチで回転軸１３に固設し、軸
とともに任意の回転数にて回転されている。

第７図は回転式セパレータの羽根１５の概略的
な配列構成を示す水平断面図であつて、羽根１５
は略Ｌ字断面形状を有し、Ｌ字折曲部がセパレー
タ内側となるように、円環状かつ放射状に配設さ
れている。

この羽根１５が回転軸１３と共に回転すること
により、各羽根１５間を通過してセパレータ内に
流れ込む気流から微粒子が分離されるのである
が、この分級の原理について第８図を参照して概
説する。

第８図において、回転羽根が左回りに一定の回
転数（回転速度Ｖ）で回転しているとき、回転羽
根の外径端が形成する円弧CDの任意の一点Ｐよ
り流入する粒子は、流入する気流による抵抗力
（内向流）と遠心力（外向力）と回転する隣り合
う回転羽根間の空気層の影響などの合成された力
を受け、粒子径に応じて任意の軌跡を描きながら
セパレータ内部へ向う。すなわち、粒子径の小さ
い細粉は軌跡a₁を描きＡ〜Ｅ間を通過し、中間粉
はＡ〜Ｂ間の軌跡a₃、粗粉はＢ〜Ｃ間の軌跡a₅を
描いて、回転羽根１５の内壁に到達する。

Ｂ〜Ｃ間に当接した粒子は運動エネルギを失な
い、その後遠心力の作用によりＢ〜Ｃ間に沿つて
半径方向外方へ放出される。

一方、Ａ〜Ｂ間に到達した中間粒子のうち、遠
心力を受けて外方へ移動する粒子は上記Ｂ〜Ｃ間
に当接した粒子と同じようにBC壁に沿つてセパ
レータ外方へ逃げるが、Ａ〜Ｂ間で気流による内
向力が遠心力とバランスするか、もしくは内向力
の方が遠心力を上回る粒子の場合はＡ〜Ｂ間に沿
つて落下し、セパレータ下方に戻される。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように構成された、回転式セパレータで
は、回転羽根と回転羽根の間を通過してくる含塵
気流の流入風量、流入速度、粒径分布、セパレー
タの回転数が一定で変化がなくても、第４図に示
されるように分級性能特性曲線の分級点の勾配が
緩やかであり、分級精度、還元すれば分級のする
どさがさほどではない。すなわち、細粉中に混入
する粗粉が多く、戻粉中へ混じる細粉も少なくな
いことを示している。

したがつて、精粉の品質が低く、また分級精度
の不良から粉砕機の粉砕能力の低下やランニング
コストの増大を惹起するなどの悪影響を及ぼす。

なお、第４図及び後述の第５図も横軸は粒子径
であり、縦軸は配分率（部分分級効率）で、ある
粒径Ｄについての戻粉と入粉の量比を示す。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、回転羽根間を流入してくる粒子の挙
動と回転羽根による捕集メカニズムを考察し、一
旦捕集した粗粒を、順次流入してくる気流により
再飛散させることなく、精粉中へ混入することを
防止するため、回転羽根の水平断面形状を略Ｌ字
状とし、かつ、少なくとも一方の縁端部に、粉粒
体を下方へ落下させる際の案内を行うためのポケ
ツト部を形成した。さらに、回転羽根同士の間隔
を、前縁側が後縁側よりも小さくなるように構成
した。

［作 用］ 本発明では、回転羽根の縁部に、粉粒体の落下
を案内するポケツト部を形成したので、一度捕捉
した粗粒を再び気流に乗せることなく確実に戻粉
としてミル粉砕部へ還元することが出来る。

また、本発明では、前縁側の羽根間隔を後縁側
よりも狭くしたので、上記作用と併せて、セパレ
ータによる著しく鋭い分級をなすことが可能とさ
れる。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図ａ〜ｃは本発明の実施例に係るセパレー
タに用いられる回転式セパレータの水平断面部分
拡大図である。

第１図において、各回転羽根１５はＬ字断面形
状を有し、かつ前縁部と後縁部の一方又は双方
（ａ図は後縁のみ、ｂ，ｃ図は前縁と後縁の双方）
に、ポケツト１５ａ，１５ｃが設けられており、
かつ前縁側の羽根間隔が後縁側の羽根間隔よりも
小さく設定されている。

なお、かかるセパレータを組み込んだ竪型粉砕
機の全体構成は前記第６図と同様であるので、そ
の説明は省略する。

以下、かかる第１図のセパレータによる分級作
用を説明するが、まずポケツト１５ａ，１５ｃを
設けたことの作用について説明する。

第９図において、セパレータの回転羽根１５と
回転羽根１５の間に所定の速度で流入した粒子Ｐ
は、内向きの気流による内向力と回転羽根間で挟
まれた気体が回転するために生じる遠心力と回転
羽根が回るために生じる円周方向で回転逆向きの
見掛けの力を受ける。そして、第９図において、
点Ｐを通過した任意の粒径の粒子は、その粒径に
応じてb₁，b₂，b₃のような軌跡を描く。すなわ
ち、細粉b₁はセパレータを通過し、粗粉はb₂，b₃
のように回転羽根に当つた後、回転羽根の内径端
にあるポケツト１５ａや外径部にあるポケツト１
５ｃに至り、その後自重により下方へ摺動あるい
は自由落下し、回転テーブルへ戻される。而し
て、このようにポケツト１５ａ，１５ｃを設けて
あると、このポケツト内に収容された粒子が、気
流に煽られて再飛散することが防止され、分級曲
線の鋭い分級が可能となるのである。

因みに、第７，８図に示した従来の単なるＬ字
断面形状の回転羽根においては、Ａ〜Ｂ間等に沿
つて落下する粒子群は、絶えず内側へ向う気流に
晒されており、再飛散し易い。また、BC間から
セパレータ外方へ戻された粒子も、再度気流搬送
されてセパレータ内に流入し得る。

以上のような現象によつて、本来、粗粉側に分
級されるべき粒子が精粉側に混じるため、第４図
に示す分級特性を示し、分級点近傍の勾配は緩や
かで分級精度（紛糾のするどさ）が悪くなる。

これに対し、本発明では、回転羽根の縁部の一
方、あるいは両縁部にポケツト１５ａ，１５ｃを
設け、回転羽根に到達した粗粉をこのポケツト１
５ａ，１５ｃ内に捕捉し、確実に粉砕部へ返送す
る。

すなわち、第９図で点Ｐより出発した粒子のう
ち、細粉は軌跡b₁を描き精粉側へ、それ以上の粒
径の粒子は軌跡b₂またはb₃などを通つて回転羽根
に当接した後、ポケツト１５ａ、隅角部Ｂ、ポケ
ツト１５ｃなどを摺動落下して戻粉となる。そし
て、この落下途中における再飛散も無く、第５図
の如き鋭い分級が行われる。

次に、回転羽根の前縁側を狭めたことの作用に
ついて説明する。

上記の粒子軌跡は、粒子のセパレータへの入射
位置を任意の一点Ｐとした場合である。而して、
第９図に示すＰ点よりＤ点寄りに入射したとき
（Ｐ点が左側に移るとき）には、第８図のEA間を
通過する粒径範囲が広くなり、精粉は粗くなる。
逆にＰ点が右側寄りでＣ点に近くなると、精粉が
細かくなる。そのため、EA間を狭めることによ
り、羽根１５の間を通過する粒径範囲を小さく
し、一層鋭い分級が可能となる。

第１図ａ〜ｃのものは、いずれも上記の如き、
ポケツトによる分級効率の向上と、前縁側を狭め
たことによる分級効率の向上とを具備し、極めて
鋭い分級が行われる。

なお、第１図に示す実施例のうちａ図のもの
は、構成が簡易であり、実施が極めて容易であ
る。但し、この場合、オリフイス効果により圧力
損失が大きくなることがある。これに対し、ｂ図
またはｃ図のように後縁側に向つて徐々に間隔を
広めることにより、圧力損失の低減を図ることが
できる。またｃ図の場合は、有孔パイプとアング
ルの組合せで製造が簡便である。

また、上述したセパレータ入口の回転羽根間の
入射位置の差異による分級粒子径の変動に対する
対策としては、羽根枚数を多くして、円周１ピツ
チの円弧長さを小さくすることも考え得るが、本
発明では羽根の枚数を増加させることなく優れた
分級効果を得ることができる。

以上のような断面構造を持つ回転羽根を備えた
セパレータは、第３図に示す概略側面図のうちａ
図の如く上下方向に略等径に設けても良く、ｂ図
の如く上方に向つて拡径させても良く、ｃ図の如
く下方に向つて拡径させても良い。

また、本発明においては、第２図に示す如く、
回転羽根１５のＬ字形のコーナ部の開き角度を
90゜以上としても良い。この場合は、第１図の回
転羽根にくらべて、たとえば軌跡b₂なる粒子をポ
ケツト１５ａへ移動しやすくなり、必然的に隅角
部Ｂ近傍を落下する粒子が少なくなり、再飛散の
機会は更に減少する。

［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明によれば回転式セパレ
ータの分級精度が向上し、精粉中への粗粉の混入
が極力押えられ、分級のシヤープな粒度構成を持
つ製品が得られるため、製品の品質が向上する。
また、セパレータでの分級後の粗粉が速やかに粉
砕機の粉砕部へ還元されるため、粉砕能力が増加
し、ランニングコストも低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る一実施例を示す回転羽
根の水平断面の部分拡大図、第２図は、本発明の
他の実施例を示す回転羽根の水平断面の部分拡大
図、第３図は、本発明の実施例におけるセパレー
タの概略側面図、第４図及び第５図は、従来およ
び本発明における、精粉の分級特性を示す線図で
ある。第６図ないし第８図の各図は、従来例に係
り、第６図は概略縦断面図、第７図はセパレータ
の水平断面図、第８図は第７図の部分拡大図を示
す。また、第９図は分級作用の説明図である。 ３…回転テーブル、４…粉砕ローラ、１５…セ
パレータ回転羽根、１６…排出管、１５ａ，１５
ｃ…ポケツト、a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，b₁，b₂，b₃
…粒子の軌跡、Ｐ…粒子の入射位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングの頂部に精粉の気流搬出用の開口
   を備え、このケーシング内の上部にはセパレータ
   が設置されており、このセパレータは、鉛直方向
   に設置された回転軸と、該回転軸に支持されてお
   り、該回転軸の周囲に円環状かつ放射状に配置さ
   れた略Ｌ字形の水平断面形状の回転羽根とを備え
   た回転式セパレータである竪型粉砕機において、 該回転羽根の前縁部と後縁部の少なくとも一方
   に、粉粒体落下案内用のポケツトを設け、かつ前
   縁回転羽根間隔を後縁側の回転羽根間隔よりも小
   さくしたことを特徴とする竪型粉砕機。