JPH03174259A - 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、化学品などの粉体を細かく粉砕し
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
。

この竪型粉砕機において、回転テーブルの中心部へ供給
管で供給された原料としての粉体は、テーブルの回転に
よりテーブル半径方向の遠心力を受けてテーブル上を滑
るときにテーブルにより回転方向の力を受け、テーブル
との間で滑ってテーブル回転数よりいくらか遅い回転を
行なう。

以上２つの力、すなわち、半径方向と回転方向の力とが
合成され、粉体はテーブル上を渦巻状の軌跡を描いて回
転テーブルの外周部へ移動する。この外周部には、ロー
ラが圧接されて回転しているので、渦巻線を描いた粒体
はローラと回転テーブルとの間ヘローラ軸方向とある角
度をなす方向から進入して噛み込まれて粉砕する。

一方、ケーシングの基部にはダクトによって熱風が導か
れており、この熱風が回転テーブルの外周面とケーシン
グの内周面との間の気流吹上用の通路（本明細書でこの
通路を環状空間部という、）から吹き上がることにより
、微粉体は乾燥されなからケーシング内を上昇し、熱風
との混合体として排出口から排出され次の工程へ送られ
る。

ところで、粉砕機に供給された被粉砕物は粉砕ローラに
よる粉砕作用を一回うけただけでは到底この粉砕機の要
求する精粉粒度に粉砕されることは祷であり、また回転
テーブル中央に落下した被粉砕物はすべて粉砕ローラに
噛み込まれるわけではないので、回転テーブルの外周端
に達した粉粒体は前記の環状空間から吹き上がってくる
熱風気流に乗り上昇しても、粉砕機の上部に設置される
セパレータに達するまでに、その粒度に応じて途中で落
下したり、セパレータにより分級排除されたりして回転
テーブル上へ戻される。

このように、粉砕機内に時々刻々供給される被粉砕物は
最終製品となる所望の精粉粒度に達して粉砕機より流出
していくまでに、回転テーブルからセパレータへ上昇し
、あるいは、回転テーブルからセパレータへ達する途中
からの落下を幾度となく繰り返し次第に粉砕されて所望
の粒度になる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のごとき従来の竪型粉砕機においては、テーブル上
において、ローラの噛込側に到達した被粉砕物のうちか
なりの量のものがローラに噛み込まれずに環状空間部へ
押し流されていくのが普通である。そして、ローラの噛
込側で環状空間部へ押し流されている被粉砕物のうち粒
径の大きなものは排石となり環状空間部を落下し、排石
量を増大させてその処理作業量を増大させる。また、環
状空間部に押し流された被粉砕物のうち粒径の小さなも
のは再度飛散するので、セパレータに加えられる負荷が
大きくなり、分級効率の低下をもたらしやすい、さらに
、環状空間部へ多量の被粉砕物が押し流されることによ
り、該環状空間部の通気圧損が増大し、これによってフ
ァン動力が増大する。

このように粉砕機においてはオーバーフロー粒体を吹き
上げて循環させるために必要風量の数倍の風量を有する
送風設備が必要となり、また循環量の増大により大きな
風量と風圧とが必要となって設備費と共に動力消費量が
大幅に増大するばかりでなく、特に比較的被粉砕性の悪
い物性を有する原料を超微粉砕する場合には、ミル振動
が頻発することが多く、振動値（振１１りが特に大きい
場合には機器の損傷や運転不能に陥って止むなく運転体
Ｉヒに追い込まれることがあった。

このため、大きな振動が発生した場合の対策として、粉
砕部の原料層の振動数を変化させて共振域から遠ざかる
ために、テーブルの喜さ（堰）高さ、粉砕圧力、テーブ
ル回転数を操作して変更することが考えられるが、この
うち、回転テーブルの駆動装置を可変とするのは設備費
が過大となり実現性が薄く、テーブルせき高さを変える
には粉砕機の運転を停止しての内部作業を要し、また、
粉砕圧力を変えると製品粒度が所望のものと変わってく
る難点があり、結局ミル処理量を低下させて対応してい
るのが実情であり、安定した生産計画を損なうことにな
っていた。したがって、ミル振動が発生してもミル処理
量を大きく低下させることなく、粉砕原料層の振動数を
変化して振動振幅を減少させて通常の安定した振動の小
さい運転状態に早急に復起する何らかの手段が渇望され
ていた。そして、これらの振動の発生は、中砕領域より
も微粉砕あるいは超微粉砕になるほど頻発しやすい傾向
があった。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達するために、本発明の竪型粉砕機は、 回転テーブルの外周部上面に複数個の回転自在な粉砕ロ
ーラを配置し、回転テーブル中央部に供給した原料を粉
砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間で粉砕する竪型粉砕機において、 前記粉砕ローラと粉砕ローラとの間の回転テーブル外周
部上面に粉砕ローラへの［繍み込み原料の層を周面で圧
縮する回転自在な補助ローラを配設し、 １俵補助ローラの原料噛込側に上下道退勤可能なスクレ
ーバを配設し 該スクレーバの上下進退動手段に竪型粉砕機のケーシン
グ外表面に設置した振動計より得られる出力信号に応じ
て上昇または下降の進退動動作の人力材ｑを与える制御
手段を連結した構成とした。

［作用］ 原料投入シュートから回転テーブル中央部上面に供給さ
れた原料は回転テーブル上で渦巻状の軌跡を描いて回転
テーブル外周側へ移動し補助ローラの１ｌｌｉ１１み込
み側に至り、補助ローラと回転テーブルとの間に流入す
ると、補助ローラは回転しりつその周面で所要の押圧力
でその原料粒子同士を圧縮し、圧縮された各原料粒子は
密な状態とされて、いわゆる、圧密層とされる。この圧
密層は回転テーブルの回転により粉砕ローラの噛込側に
至り、粉砕ローラが粉砕力として高い押圧力を付与され
ていても、より高い確率で噛み込まれ、連続した粉砕が
行なわれる。また、粉砕ローラで粉砕されて細かくなっ
て粉砕ローラの反噛込側から出されるバラバラ状のいわ
ゆる、粗密層として流動する原料粒子はこの補助ローラ
で同様な圧密作用を受けて次に位置する粉砕ローラへ高
い確率で噛み込まれて効率良く粉砕される。補助ローラ
の回転テーブル上面方向への押圧力は粉砕には寄与しな
いで原料粒子同士を圧縮して粒子間が密な層、いわゆる
、圧密層（以下、このような層を形成する作用を圧密と
いうことがある。）が形成される程度の力とされ、粉砕
ローラの押圧力よりも格段に小さい力とされる。

上記補助ローラを粉砕ローラの原料噛込側に近づけて配
すると、回転テーブル外周部に導かれてくる原料投入シ
ュートからの新原料が粉砕ローラの原料噛込側に流入し
にくくなって補助ローラの原料噛込側へ流入する割合が
多くなるので補助ローラで圧縮されて原料粒子同士が密
にされた圧密層が前記新原料によって乱されにくくなり
、粉砕ローラへの噛み込みがより確実に行なわれる。

勿論、前の粉砕ローラで粉砕された原料と新原料とが一
緒になってこの補助ローラで圧密される。

それと同時に、補助ローラで一定厚さの圧密層とするこ
とにより原料層の持つ固有の振動数を一定に保持し、振
動が起こりにくくするのが補助ローラの第２番目の主な
機能である。

このようにして、補助ローラで圧密された粉体層を補助
ローラの後段に配設される粉砕ローラにより効率良く粉
砕され、かつ、原料層を一定高さに保って振動を起こり
に＜＜シているが、それにも拘らず何らかの原因により
層厚が増大してこのため急激にミル振動が激しくなるこ
とがあった。

本発明の竪型粉砕機においては、これらの対策としてミ
ル振動が大きくなり振幅がある設定値を越えると、ミル
のケーシングに取り付けた振動計の出力信号が変換器へ
入り電気信号に変換されて、粉砕ローラの原料噛込側に
配設されているスクレーバを上下動する進退動手段にス
クレーバ下降動作の入力信号として制御手段を介してこ
の電気信号が伝達され、その結果スクレーバは下降し、
粉砕ローラへ噛み込みする原料層の層厚が低下して振動
は収束する。振動が収まった後は、これまでとは逆の動
作信号によりスクレーバの高さはもとの高さまで上昇し
運転を継続する。

［実施例］ 以下、図面に基づいて、本発明の実施例について詳細に
説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は全体
概略縦断面図５第２図は粉砕部の要部拡大図で、第２図
（ａ）は縦断面図、第２図（ｂ）は平面図、第２図（Ｃ
）は側面図、第３図はスクレーバ進退勤手段および制御
手段を示す概略系統図、第４図は竪型粉砕機の運転にお
ける振動現象特性図である。

第１図において、粉砕機１は、後述する回転テーブル３
等の粉砕郡全体を収納するケーシング２０を備えており
、このケーシング２０は、円筒状に形成されて床面に固
定された下部ケーシング２０ａと、中絞りされた断面円
形の内部コーン２０ｃを内設しである中部ケーシング２
０ｂと、その上端に接合された上部ケーシング２０ｄを
備えている。

下部ケーシング２０ａの中心部には、モータ伺きの減速
４ｍ！２が配設されていて、その上方に向かう出力軸に
は円盤状に形成された回転テーブル３が軸着されており
、減速４１！２に駆動されて第１図の上から見て時計方
向に回転している。ｓ＋４０−ラポスアームであって１
回転テーブル３の上部外周端に複数個配設され、その下
端にはそれぞれ、はぼ水平状態に軸着された頭截円錯状
の粉砕ローラ４が枢着されている。

ローラポスアーム５の上部内周端上面には、環形状（本
実施例では円環形状）をなす圧力枠６がボルト読め等の
手段により固設されており、複数個の粉砕ローラ４およ
びローラポスアーム５ならびに圧力枠６は一体的に形成
され、回転テーブル３の上面に載架される。一方、各々
のローラポス５の上部外周端はビン７およびフォークエ
ンド７ａにより回転自在に連接棒８．ターンバックル９
およびシリンダロッドｌＯａを介して、油圧シリンダ１
０に連結され、油圧シリンダ１０の下端は回転ビン１１
および回転座１２により、ベースプレート１３に連結さ
れている。

各粉砕ローラ４は、ローラ軸４ａを介してローラポス５
に回転自在に軸承されており、回転テーブル３の上端外
周面にその周面を対接されているので、回転テーブルの
回転に伴って従動回転可能である。

また、粉砕ローラ４ど隣り合う粉砕ローラ４とが位置す
る回転テーブル３の外周部上面には、おのおの粉砕ロー
ラ４の原料噛込側に近づけた位置に粉砕ローラ４よりも
小径の補助ローラ３０が配置されている。

この補助ローラ３０は第２図（Ｃ）にも示すように、ケ
ーシング２０に軸３３によって回転自在に軸支された略
コ字状のアーム３１の先端に固定されたローラ軸３５に
回転自在に転支されて取り付けられている。アーム３１
の下端には油圧シリンダ３２のピストンロッド３２ａが
軸承されて連結され、油圧シリンダ３２のロッドエンド
室３２ｂに一定圧の油圧を作用させておくことにより原
料の層の圧縮力を付与する。油圧シリンダ３２の反ピス
トンロンド側の端部はケーシング２０に回転自在に軸承
されている。

なお、この圧縮力は油圧シリンダ３２のロッドエンド室
３２ｂに連結される油圧ラインに付設された図示してい
ない圧力調整弁によって油圧を調整することにより行な
われる。また、この油圧ラインにはアキュムレータが接
続され、油圧シリンダ３２のロッドエンド室内３２ｂは
一定圧に保たれている。油圧シリンダ３２のピストンロ
ッド３２ａを伸縮することによりアーム３１が軸３３を
回転中心として回転され、補助ローラ３０が上下動する
。アーム３１の下部には補助ローラ３０と回転テーブル
３上面との間の隙間を調整、設定する隙間調整器３４が
設けられており、隙間調整器３４はケーシング２０に固
持され、螺子孔を突設された基台３４ｂと、この基台３
４ｂの該螺子孔に螺合されて支持される螺子軸３４ａか
らなり、螺子軸３４ａの先端をアーム３１の側端部に邑
接させることにより、補助ローラ３０と回転テーブル３
上面との隙間を設定できるように構成されている。

なお、原料の層の圧縮力として補助ローラ３０の自重で
良い場合には、油圧シリンダ３０をフリーにしておく。

一方１回転テーブル３の中心部上方には、排出口２２ａ
が開設されており、最終の精粉排出管２２が接続されて
いる。また、ケーシング上方より、原料供給管１６が該
排出管２２の天井壁を貫通して該排出口２２ａ内に差し
込まれ、さらに下端部がセパレータ１５の下部近傍にま
で達するように配置されている。この原料供給管１６は
、排出管２２を介して上部ケーシング２０ｄに支持され
ており、この原料供給管１６の周囲には逆円錐状の筒で
形成されるセパレータ１５が図示しないステーにより中
部ケーシング２０ｂに支持されている。このセパレータ
１５の上端外周上面には、流入してくる粉塵ガスに旋回
力を付与するための可動ベーン１５ａが円周方向に複数
個均等配置され、一端を軸受１５ｃに軸承された軸１５
ｂおよびハンドル１５ｄにより回転自在に外部より調節
１１丁能になっている。

一方、回転テーブル３の外周部下方には、ダクト１Ｂに
よって熱風発生装置との間を接続された環状の熱風通路
２１が設けられ、この熱風通路２１の上方には、回転テ
ーブル３とケーシング２０ａとの間に、内周壁１４ａと
外周壁１４ｂとで環状室１１打部１４が画成されている
。この環状空間部１４には、複数個の板状ブレード１４
ｃが水平面に対して所要の傾斜角を保って円周に等間隔
に配列固設されている。

また、熱風通路の下部には、粉砕中の異物や過工１荷の
際に余剰の被粉砕物を一時的に排出させる排出シュー）
１９が設置され、回転ビン１９ａの回りに回動自在な排
出ドア１９ｂより取り出せる構造となっている。

一方、各補助ローラ３０の噛込側には補助ローラ３０へ
向かう原料層の回転テーブル下面から原料層表面までの
高さ、つまり、原料層の層厚（第２図（ａ）のＨ）を規
制するスクレーバ１００が半径方向ないし半径方向より
いくらか傾斜方向（第２図（ｂ）参照）に水平に配設さ
れる。スクレーバ１００はコネクティングロッド１００
ａを介してビンサボー）１２０のビン支点１１０回りに
回動できるようになっており、他端にはビンｔｏｏｂに
より架台１４０にビン支持した油圧シリンダ１３０のピ
ストンロッド１３０ａの先端に辿結されており、ピスト
ンロッド１３０ａの上下動に応じて上下動できるように
なっている。

そして、コネクティングロッド１００ａのケーシング貫
通個所には可撓性のエアシール１５０が設けられ、ミル
内外の気密が保持されている。

また、第３図に示すように、竪型粉砕機のケーシング２
０に取り付けられた振動計２００の出力信号は変換器２
１０により電流または電圧の電気信号に変換され、設定
器２２０へ入り、予め設定″”Ｊ’ｊ；　２２０におい
て設定された設定値を越えた場合には、油圧ポンプ３１
０のパルスモータへ入力信号を与えて駆動吐出させると
ともに、電磁制御弁３２０ソレノイド５ＯＬＩを励磁し
て油圧シリンダ１３０のヘッド側へ圧油を供給してスク
レーバ１００を下降させる。スクレーバ１００はａｍｍ
単位で振動計の振動値（振１１１１ｍ）に応じて比例制
御しても良い。

第４図は竪型粉砕機の運転状態における振動現象特性図
を示し、加振振動数ω（ｒａｄ／ｓ）はミル型番や回転
テーブル回転数Ｎ（ｒｐｍ）等によって定まる定数、こ
れに対してω０は粉砕層の振動数で粉砕原料の物性や原
料層厚によって変動する変数である。ミル振動値、すな
わち振動増幅係数には相対振動数ω／ω０が理論上１．
０に等しいときもっとも大きく、図に示すように１．０
より遠ざかるにしたがって減少する。

したがって、何らかの外乱によりミル振動が激しくなっ
た場合には、ω／ω０が１．０に近いのでω０を変化さ
せることにより１．０より遠ざかる必要があり、本発明
においてはスクレーバを上下して原料層厚Ｈを変化ω０
を変化させようとするものである。

スクレーバを下降させ、原料層厚が小さくなり、振動が
収まった後は、油圧シリンダおよびスクレーバを逆動作
させてもとの状態に復起させる。

本実施例では、スクレーバ上下進退勤手段として油圧シ
リンダ、スクレーバ上下進退勤手段に入力信号を与える
制御手段に振動計、変換器、設定器、油圧ユニットを採
用したが、往復動のピストンモータや空気圧シリンダ等
化の手段もとりうる。

本発明は以上のＭ４戊を採ることにより、ミル振動増大
に対して自動かつ遠隔操作で早急かつ安全にミル振動低
下を図ることができる。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、本発明の竪型粉砕機は
、粉砕ローラの間に補助ローラを配設し、かつ、補助ロ
ーラの原料噛込側に上下進退動可能なスクレーバを配設
し、振動計の信号によりスクレーバの上下動を介して原
料層厚を可変して、峙的に振動値の小さくなる原料層厚
に変えることにより、過大な振動値を低減できるので機
器の損傷事故を防止し、粉砕機の連続安定長期運転がで
きる。

また、これらの操作は自動かつ遠隔操作で実施するので
運転性やメインテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例に係り、第１図は全体
概略縦断面図、第２図は粉砕部の要部拡大図で、第２図
（ａ）は縦断面図、第２図（ｂ）は平面図、第２図（Ｃ
）は側面図、第３図は概略系統図、第４図は振動現象特
性図である。 ｌ・・・・・・竪型粉砕機、３・・・・・・回転テーブ
ル、４・・・・・・粉砕ローラ、 １４・・・・・・環状空間部、 ２０・・・・・・ケーシング、 ３０・・・・・・補助ローラ、 ３２・・・・・・油圧シリンダ、 ３４・・・・・・隙間調整器、 １００・・・・・・スクレーバ、 １００ａ・・・コネクティングロッド・１ｏｏｂ・・・
ビン、　　１１０・・・・・・ビン支点、１２０・・・
・・・ビンサポート、 １３０・・・・・・油圧シリンダ、 １３０ａ・・・ピストンロッド、 １４０・・・・・・架台、　　　１５０・・・・・・エ
アシール、２００・・・・・・振動計　２１０・・・・
・・変換器、２２０・・・・・・設定器、３００・・・
・・・油圧ユニット、３１０・・・・・・油圧ポンプ、 ３２０・・・・・・電磁制御弁、 ＳＱＬ　１．５ＯＬ２・・・ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転テーブルの外周部上面に複数個の回転自在な
   粉砕ローラを配置し、回転テーブル中央部に供給した原
   料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル
   上面と粉砕ローラ周面との間で粉砕する竪型粉砕機にお
   いて、 前記粉砕ローラと粉砕ローラとの間の回転テーブル外周
   部上面に粉砕ローラへの噛み込み原料の層を周面で圧縮
   する回転自在な補助ローラを配設し、 該補助ローラの原料噛込側に上下進退動可能なスクレー
   パを配設し、 該スクレーパの上下進退動手段に竪型粉砕機のケーシン
   グ外表面に設置した振動計より得られる出力信号に応じ
   て上昇または下降の進退動動作の入力信号を与える制御
   手段を連結したことを特徴とする竪型粉砕機。