JPH02198648A - 竪型ローラーミルの被粉砕物層厚および表面形状制御方法 - 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ーミルの被粉砕物層厚および表面形
状制御方法に係り、特に粉砕ローラーへの被粉砕物の噛
み込みを良好ならしめ粉砕能力を最大限に利用し得る被
粉砕物層厚および表面形状制御方法に関し、鉱石、スラ
グ、石炭等の不定形塊状物の粉砕分野にて利用される。

〔従来の技術〕

従来から鉱石、スラグ等の粉砕に使用されている竪型ロ
ーラーミルの一例を第７図を参照して説明する。竪型ロ
ーラーミル２の内部には、モータによって垂直軸の周り
に回転する回転テーブル４が設けられ、回転テーブル４
の上面周辺に通常２〜４個の複数の粉砕ローラー６が回
転自在に支持されている。各粉砕ローラー６は、それぞ
れ複数のローラー支持部８によって支持され、ローラー
支持部８は軸１０により回動変位できるように竪型ロー
ラーミル２に取付けられており、粉砕ローラー６は加圧
シリンダー１２の引張力によって回転テーブル４の上面
に圧接されるように構成されている。

竪型ローラーミル２の側面には被粉砕物供給管１４が設
けられ、この被粉砕物供給管１４から供給された鉱石等
の被粉砕物１６は１回転テーブル４の中心近傍に投下さ
れ、遠心力により回転テーブル４上を半径方向へ飛ばさ
れ、回転テーブル４と粉砕ローラー６との間に噛込まれ
て粉砕される。

粉砕された粉砕物１６Ａは回転テーブル４の外周部から
竪型ローラーミル２内に吹込まれるガス流１８により、
セパレーター２０に導入され、セパレーター２０で粉砕
成品と粗粒とに分級される。

セパレーター２０で分級された粉砕成品は、ガス流２２
により竪型ローラーミル２の機外へ運び出され、粗粒は
再び回転テーブル４上に落下し、被粉砕物供給管１４か
ら供給された被粉砕物１６と共に、回転テーブル４と粉
砕ローラー６との間に噛み込まれ再度粉砕される。この
時粉砕された被粉砕物１６の一部は、回転テーブル４と
粉砕ローラー６との間に噛み込まれるままとなり、回転
テーブル４上に粉砕物層２４を形成する。従って、回転
テーブル４上には、新しく供給された被粉砕物１６とセ
パレーター２０で分級された粗粒と粉砕物１６Ａが共存
し、粉砕物１６Ａは次第にセパレーター２０に導入され
ることとなる。

しかして上記粉砕物層２４の厚さが低減すると、竪型ロ
ーラーミル２の振動が増大し、また反対に粉砕物層２４
の厚さが増大すると、竪型ローラーミルの粉砕能力が低
減するだけではなく、振動が増大し、甚しくは作動停止
もしくは故障発生を起すおそれがある。そのため従来は
、測定孔２６を設け粉砕物暦測定捧２８を挿入して層厚
を測定していた。しかし、この方法は目視によるので誤
差が多く、常時測定することが困難である。しかし、粉
砕物層２４を適正に保持することは竪型ローラーミル２
の運転上きわめて重要である。

従来、竪型ローラーミル２には粉砕物層の層厚測定装置
として特開昭６３−２７８５６１が開示されているもの
の、層厚制御等の運転方法については新しい技術が開発
されていない現状である。

竪型ローラーミルは上記の如く、被粉砕物１６は供給管
１４から供給される時の落下による慣性および回転テー
ブル４の回転による遠心力で粉砕ローラー６と回転テー
ブル４との間に供給されるので粉砕物層２４の形状は第
８図に示す如く不安定である。更に粉砕ローラー６は叩
動装置を有さす回転テーブル４から被粉砕物１６を介し
て回転力を得て粉砕を行っているので、粉砕動力と被粉
砕物層厚との間には、第９図に示す如き関係がある。

第９図において、 所要粉砕動力＝ｐ＝粉砕抵抗 従って、（粉砕抵抗）＝（粉砕ローラー６に与えられる
回転力）・・・（１） すなわち、被粉砕物の層厚ｈ０の場合に上記の関係が成
立する。ところが、暦厚り。が増加してｈ２になっても
粉砕抵抗が変らずＡ点となった場合には、（１）の関係
が次の（２）の如くなる。

（粉砕抵抗）〉（粉砕ローラー６に与えられる回転力）
・・・（２） すなわち第９図Ａ点の如き運転状態においては、粉砕ロ
ーラー６に与えられる回転力が所要粉砕動力に比し小さ
いので粉砕ローラー６の回転は不安定となり、その結果
、粉砕ローラー６と被粉砕物１６との間に相対的な「す
ベリＪが発生し、粉砕ローラー６に振動を発生する。

上記原因により、従来の竪型ローラーミルには次の如き
問題点があった。

（イ）　回転チープール４上の被粉砕物層厚が設計値以
上となった場合、粉砕ローラー６の回転が不安定となり
、被粉砕物１６と粉砕ローラー６との間に相対的な「す
ベリ」を生じ、振動、騒音の発生を伴い、更に粉砕能力
の低下を招いていた。

（ロ）　被粉砕物層厚の変動を考慮し、その予想される
最大値で装置を設計するために、装置の仕様を過剰設計
にせざるを得ない。

竪型ローラーミルは上記の如き問題点のほかに更に次の
如き問題点がある。すなわち、竪型ローラーミル２の粉
砕ローラー６は、先に述べた如く、駆動装置を持たず回
転テーブル４に対して押圧されることにより、被粉砕物
１６を介して回転力を得て粉砕を行っている。この時、
被粉砕物１６と接する粉砕ローラー６との接触面圧の最
も高い位置で、粉砕ローラー６と回転テーブル４は同期
して回転する。ところが、被粉砕物１６の表面形状は第
８図に示す如く不安定であり、かつ粉砕ローラー６は回
転テーブル４に押圧されているだけで、被粉砕物１６を
介して回転力を得るので、粉砕ローラー６と回転テーブ
ル４とは粉砕ローラー６の幅方向で周速が一致すること
がなく、第１０図に示す如き関係がある。すなわち、回
転テーブル中心からの距離とその周速の関係は直線ＡＢ
ＣＤに示されるが、回転テーブル４が一定速度で回転し
ても、粉砕ローラー６と回転テーブル４の同期位置は、
被粉砕物１６の表面形状により時々刻々移動する。例え
ば第１０図において、両者がＢ点で同期した場合は、粉
砕ローラーの周速は直線ＢＥに従って変化し、両者が０
点で同期した場合は、粉砕ローラー６の周速は直線ＣＦ
に従って変化し、両者の周速の変動の幅はＣＥで示され
る範囲で変動する。かくの如く粉砕ローラー６の回転が
安定しないために、粉砕能力が低下し、かつ振動、騒音
の発生を招くという問題点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、竪型ローラーミルの上記従来技術の問
題点を解決するに当り、特に次の問題点を解決するため
の被粉砕物層厚および表面形状制御方法を提供せんとす
るものである。

（イ）　竪型ローラーミルの能力を最大限に利用する。

（ロ）　そのため、粉砕ローラーは被粉砕物との接触面
圧が最も高い位置で回転テーブルと同期し回転するよう
にし、その結果、粉砕ローラーの一定位置で被粉砕物と
の接触面圧が最大となるようにする。

（ハ）　粉砕作業時の振動および騒音の発生を極力抑制
し粉砕能力の低下を防止する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、垂直軸の周りに回転する回転テーブルと、前
記回転テーブルの上面周辺に回転自在に支持された複数
の粉砕ローラーとを有して成る竪型ローラーミルの操業
方法において、前記粉砕ローラーの被粉砕物噛み込み側
に先端部形状が該粉砕ローラーの形状に合致し、かつ該
先端部中央に切欠部を有する被粉砕物表面形状成形板を
設け被粉砕物表面形状を制御することを特徴とする竪型
ローラーミルの被粉砕物層厚および表面形状制御方法で
ある。

本発明の実施例を回転テーブル４の上面を被粉砕物１６
を介して回転される粉砕ローラー６が２個の場合につい
て添付図面を参照して説明する。

第１図に示す如く、粉砕ローラー６の被粉砕物１６の噛
み込み側に、被粉砕物の層厚および表面形状を成形する
成形板３０を設ける。竪型ローラーミル２の粉砕ローラ
ー６の形状は、第２図（Ａ）、（Ｂ）にて示す如く１球
面型（Ａ）と円錐型（Ｂ）とがあるので、成形板３０の
先端形状は第３図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、球面型お
よび円錐型のそれぞれの粉砕ローラー６の形状に合わせ
ることが必要である。特に球面型の粉砕ローラー６に関
しては１次の関係を必要とする。

回転テーブル４の上面の曲率半径：Ｒ□成形板３０の先
端部半径　　　　：Ｒ２粉砕ローラー６の半径　　　　
　：Ｒ３とすれば、Ｒｘ　＞　Ｒ２＞　Ｒ３・・・・・
・・・・（３）なる（３）の関係を満足させることが不
可欠である。その理由は、Ｒｏ＜Ｒ２の場合には、被粉
砕物１６の表面形状を制御する際、成形板３０の両端が
回転テーブル４と接触するからである。またＲ２＜Ｒ，
の場合は、粉砕ローラー６の主要粉砕部である中央部が
、被粉砕物１６と接触せず、粉砕能力が低下するからで
ある。従って、成形板３０の先端部形状は、使用粉砕ロ
ーラー６の形状に合致させることが第１の要件である。

次に成形板３０の有すべき第２の要件は、第３図（Ａ）
、（Ｂ）および第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、先端
部中央に切欠部３２を有することである。切欠部３２の
形状は第４図（Ａ）の如き３角形状、もしくは第４図（
Ｂ）の如き半円形が好適である。

次に成形板３０の有すべき第３の要件は、成形板３ｏは
、回転テーブル４の回転に伴い、転動する粉砕ローラー
６との間に常に被粉砕物１６が導入され噛込まれるが、
成形板３０はこの転動する粉砕ローラー６の被粉砕物１
６の噛込み側の直前に設置され、常に被粉砕物１６の流
れにさらされるので耐摩耗性部材であることが必要要件
である。

特に成形板３０の先端部の切欠部３２は摩耗し易いので
少くとも先端部が耐摩耗性部材であることが必須要件で
ある。

次に成形板３０の有すべき第４の要件は、竪型ローラー
ミル２の機外から操作可能であることである。すなわち
、粉砕ローラー６によって噛み込まれる被粉砕物１６の
層厚ならびに表面形状は成形板３０によって形成される
ので、切欠部３２によって形成される被粉砕物１６の突
部３４によって、噛込み時粉砕ローラー６の幅方向の接
触面圧が最大となる如く機外から自由に操作し得ること
が必須要件である。

上記の如き４要件を具備する成形板３０を各粉砕ローラ
ー６の噛み込み側に設け、被粉砕物１６の層厚および表
面形状を制御しながら粉砕操業を行うことが本発明の特
徴である。

〔作用〕

本発明による竪型ローラーミルの操業方法を。

その作用と共に説明する。

先ず竪型ローラーミル２の粉砕ローラー６ならびに回転
テーブル４の形状に合致し、最も適正な被粉砕物１６の
層厚に調整し得る高さを有する切欠部３２を有する耐摩
耗性部材より成る成形板３０を作製し、各粉砕ローラー
６の噛み込み側に設置する。この成形板３ｏで第９図に
示す如く、粉砕Ｅｌｌ力Ｐに見合った被粉砕物１６の層
厚ｈｏに調整し、運転開始後、竪型ローラーミルの振動
発生の有無もしくは粉砕ローラー６の回転の安定性を目
安として被粉砕物の層厚を微調整する。かくして形成さ
れた被粉砕物１６の層厚および表面形状は第５図に示す
如き断面形状を有し、粉砕ローラー６の中央部に面する
位置に突部３４を有する形状となる。この場合、第１０
図に示す如く、粉砕ローラー６は、被粉砕物１６との接
触面圧が最も高い位置で回転テーブル４と同期し回転す
るので、突部３４を有する被粉砕物１６と粉砕ローラー
６との接触面圧が第６図に示す如く最大となる。その結
果、粉砕ローラー６と被粉砕物１６との間には相対的な
「すペリ」の発生もなく、粉砕ローラー６の回転が安定
する。

粉砕ローラー６の回転が安定すれば、びびり振動を生ず
ることもなく、竪型ローラーミル全体から発生する騒音
も解消される。

本発明による竪型ローラーミルにおける被粉砕物層厚お
よび表面形状制御の実施例によれば、成形板３０による
被粉砕物１６の層厚制御の上下昇降のストロークは±１
０ｍｎあれば十分である。

なお、成形板３０は耐摩耗部材で構成されていても、長
期間使用によって摩耗するので、これを考慮した層厚制
御が必要となることを考慮し、振動検出器、もしくは粉
砕ローラー６の回転数検出器と組み合わせて、被粉砕物
１６の層厚ならびに表面形状の自動制御を行うことが有
効である。

〔発明の効果〕

本発明は、竪型ローラーミルの操業方法において、粉砕
ローラーの被粉砕物噛み込み側に、先端部形状が該粉砕
ローラーの形状に合致し、かつ該先端部中央に切欠部を
有する被粉砕物層厚および表面形状成形板を設け、被粉
砕物層厚ならびに表面形状を制御する方法をとったので
、従来技術の欠点を解消し、次の如き効果を挙げること
ができた。

（イ）　粉砕ローラーと被粉砕物との間に、相対的なす
べり等がなく、竪型ローラーミルの能力を最大限に利用
できる。

（ロ）　被粉砕物の層厚の決定と同時に被粉砕物の表面
に突部を形成し、粉砕ローラーと被粉砕物との接触面圧
が最大となるようにしたので、被粉砕物の噛み込みが十
分となり、粉砕能力が増大した。

（ハ）　機外から自由に操作し得る成形板により、被粉
砕物の層厚と表面形状を制御できるので、粉砕ローラー
の回転が安定し、振動、騒音の発生がなくなった。

（ニ）　竪型ローラーミルの自動制御が可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉砕ローラーが２個の場合の本発明の制御方法
を説明する竪型ローラーミルの回転テーブル、粉砕ロー
ラーに対する成形板の配置関係を示す平面図、第２図（
Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ球面型および円錐型の粉砕ロー
ラーを示す部分側面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞ
れ第２図（Ａ）、（Ｂ）に対応する成形板の形状を示す
部分正面図。 第４図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ成形板に設けられる切
欠部の形状を示す正面図、第５図は第１図■−ｖ線矢視
断面図であって１本発明による成形板により形成された
被粉砕物の形状を示す断面図、第６図は被粉砕物表面に
形成された突部においては粉砕ローラーとの接触面圧が
最大となることを示す線図、第７図は従来の竪型ローラ
ーミルの全構成と作用を示す模式断面図、第８図は従来
の竪型ローラーミルの不安定な被粉砕物層厚を示す断面
図、第９図は被粉砕物層厚と所要粉砕動力（粉砕抵抗）
との関係を示す線図、第１０図は回転テーブルの中心か
らの距離と周速との関係図における同期した場合の粉砕
ローラーの周速変化を示す線図である。 ２・・・竪型ローラーミル　４・・・回転テーブル６・
粉砕ローラー　　　８・・ローラー支持部１０・・・軸
　　　　　　　１２・・・加圧シリンダー１４・・・被
粉砕物供給管　１６・・・被粉砕物１８・・・ガス流　
　　　　２０・・・セパレーター２２・・・ガス流　　
　　　２４・・・粉砕物層３０・・・成形板　　　　　
３２・・・切欠部３４・・・突部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直軸の周りに回転する回転テーブルと、前記回
   転テーブルの上面周辺に回転自在に支持された複数の粉
   砕ローラーとを有して成る竪型ローラーミルの操業方法
   において、前記粉砕ローラーの被粉砕物噛み込み側に先
   端部形状が該粉砕ローラーの形状に合致し、かつ該先端
   部中央に切欠部を有する被粉砕物の形状成形板を設け被
   粉砕物の層厚および表面形状を制御することを特徴とす
   る竪型ローラーミルの被粉砕物層厚および表面形状制御
   方法。
2. （２）前記回転テーブル上面の曲率半径：Ｒ＿１前記被
   粉砕物形状成形板 の先端部半径：Ｒ＿２ 前記粉砕ローラの半径：Ｒ＿３ とすればＲ＿１＞Ｒ＿２＞Ｒ＿３ なる関係を有する請求項（１）記載の竪型ローラーミル
   の被粉砕物層厚および表面形状制御方法。