JPH03178349A - 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５石
灰石やスラグ、セメント原料などの原料を粉砕する竪型
粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ 石灰石やスラグ、セメント原料などの原料を細かく粉砕
し粉体とする粉砕機の一種として、第６図に示すように
１回転テーブルと粉砕ローラとを備えた竪型粉砕！１１
１が広く用いられている。この種の粉砕機は１円筒状ケ
ーシング１５の下部においてモータ２Ａにより減速機２
で駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブル３Ａと
、その上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧など
で圧接されて従動回転する複数個の粉砕ローラ４とを備
えている。

粉砕ローラ４はケーシング１５に＋ｈ６によって揺動自
在に伝文されたアーム５とアーム７を介して抽圧シリン
ダ９のピストンロンドｌＯに連結されており、抽圧シリ
ンダ９を作動させることによリ、粉砕ローラ４を回転テ
ーブル３Ａ上に押圧して原料への粉砕圧力を与えている
。３Ｂは回転テーブル３Ａの外周縁に設けられ原料層圧
を調整するダムリング、１４は回転テーブル３Ａ周囲の
カス吹上用環状空間通路、１３は羽根１３Ａにより粉砕
された原料を分級する回転セパレータ、１６はガスと共
に製品を取り出す排出口、１７は原本１投入シユートで
ある。

このような竪型粉砕機において、回転テーブルの中央部
へ原料投入シュート１７で供給された原料は２回転テー
ブル３Ａの回転によりテーブル半径方向の遠心力を受け
て回転テーブル３Ａ上を滑るときに回転テーブル３Ａに
より回転方向の力を受け、回転テーブル３Ａとの間で滑
って回転テーブル３Ａの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、原料は回転テーブル３Ａ上を渦巻状の軌跡を
描いて回転テーブル３Ａ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
を描いた原料は粉砕ローラ４と回転テーブル３Ａ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
込まれて粉砕される。

一方、ケーシング１５の基部にはダクトによって空気、
あるいは熱風などのガスが導かれており、このガスが回
転テーブル３Ａの外周面とケーシングの内周面との間の
環状空間部１４から吹き上がることにより、粉砕された
微粉体はガスに同伴されてケーシング１５内を上昇し、
上部に位置するセパレータ１３の羽根１３Ａにより分級
作用を受け、所定粒度の製品はガスと共に排出口１６か
ら排出され次の工程へ送られる。

［発明が解決しようとする課＠］ 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、ローラの噛み込み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１−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
ラの噛み込み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−ドをもたらしやす
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、また循環域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Ｍｉ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［）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
＋ｈ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＃４屑の振動数を変化させて共振域から遠ざか
るために、テーブルのせき（堰）高さ（ダムリング高さ
）、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
ブル喜ｉ高さ（ダムリング高さ）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無点があり
、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宿った。

［課％を解決するための手段］ に記目的を達するために、本発明の竪型粉砕機回転テー
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し、かつ、該補助ローラを該回転
テーブル上面へ任意の力で押圧する押圧手段を設け、該
補助ローラの外周面に複数の溝を設けて横断面が略歯車
状の形状とするか、または外周面に凹凸を有し横断面が
花弁状の形状とするか、あるいは外周面に複数の凸状突
起を有する形状とした構成とした。

［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噛み込み側に至り
、補助ローラと回転テーブルとの間に流入すると、補助
ローラは回転しつ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、粒子間の気体は排除され脱気が起こ
ると同時に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。この脱気および圧密作用を
うけた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、高押付力で回転テーブルに押しつけられ
従動する粉砕ローラに噛み込まれ、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１櫨込側から出されるバラバラ状のいわゆ
る、粗密対として流動する原料粒子はこの補助ローラで
再度同様な脱気および圧密作用を受けて次に位置する粉
砕ローラへ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ロ
ーラとは異なり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
諸になってこの補助ローラで圧密される。

それと同特に、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（圧密
層）を補助ローラの後段に配設される粉砕ローラにより
効率良く粉砕し、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、上記に述べた課題の対
策として、補助ローラを設けてこの補助ローラで粉砕ロ
ーラへ噛み込まれる粉体を確実に圧？Ｅ層とするために
、補助ローラを任意の力で回転テーブル上面に押し付け
る押圧手段を設けており、粉砕原料の性状や含有水分の
変化に伴なう被粉砕性の変化によって生じる振動値増大
や圧密層の層厚の増加に対応して、押圧力を強化して圧
密層厚の増加を抑止し一定厚さに保つことによって、振
動値を軽減させることができる。

また、粉体の圧密層へ与える押圧力、すなわち、圧密力
は上記に述べた原料の被粉砕性の変化に対応して変化さ
せるほか、製品粒度や粉砕ローラの緊張力やダムリング
高さにも関係があり、これらが変化したときには、それ
に伴なってＪｌｉｌ自助ラの押圧力を変化させ振動イ１
０の増大をある程度抑制することが可能であるので、補
助ローラの押圧力は運転操作要件のひとつとなる。

また、補助ローラの形状は、外周面に溝を右する略歯車
状、または、花弁状としたり、あるいは外周表面上に多
数の突起を設けであるため、粉砕原料が容易に、かつ、
確実に噛み込まれて安定した圧密層が形成される。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は本発明の１実施例を説明するものであ
り、第４図は、各々、本発明の補助ローラの形状を示す
斜視図であり、第５図はミル振動値を示し、第５図（Ａ
）は補助ローラの押圧力過少の場合、第５図（Ａ）は補
助ローラの押付力が大きく適正である場合を示す。

まず、第１図〜第３図により本発明の第１実施例を説明
する。

第１図において、第１図（Ａ）は回転テーブル上の粉砕
ローラと補助ローラとの配置状態を示す平面図、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）の正面展開図、第２図は竪型粉砕
機の全体を示す斜視図、第３図は補助ローラ取付部の側
面図である。なお、図中、第６図と同一部分には同一符
号を付し、その説明は省略する。

第１図〜第２図に示すように、粉砕ローラ４は回転テー
ブル３Ａの外周部上面に回転テーブル３Ａの中心に対し
て対称な位置に２個配置されており、この粉砕ローラ４
と粉砕ローラ４とが位置する間の回転テーブル３Ａの外
周部上面には、各々の粉砕ローラ４の原料噛込側４Ａ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２
０が配置されている。この補助ローラ２０は第３図にも
示すようにケーシング１５に軸２３によって回転自在に
軸支された略コ字状のアーム２１の先端に固定されたロ
ーラ軸２５に回転自在に軸支されて取り付けられている
。アーム２１の下端には抽圧シリンダ２２のピストンロ
ッド２２ａが軸承されて連結され、油圧シリンダ２２の
ロッドエンド室２２ｂに一定圧の油圧を作用させておく
ことにより原料の層に圧縮力を付与する。油圧シリンダ
２２の反ピストンロッド側の端部はケーシング１５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２２のロッドエンド室２２ｂ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２２の
ロッドエンド室内２２ｂは一定圧に保たれている。油圧
シリンダ２２のピストンロッド２２ａを伸縮することに
よりアーム２１が軸２３を回転中心として回転され、補
助ローラ２０が上下動する。アーム２１の下部には補助
ローラ２０と回転テーブル３Ａ上面との間の隙間を調整
、設定する隙間調整器２４が設けられており、隙間調整
器２４はケーシング１５に固持され、螺子孔を突設され
た基台２４ｂと、この基台２４ｂの該螺子孔に螺合され
て支持される螺子軸２４ａからなり、螺子軸２４ａの先
端をアーム２１の側端部に当接させることにより、補助
ローラ２０と回転テーブル３Ａ上面との隙間を設定でき
るように構成されている。

なお、原料の屑の圧縮力として補助ローラ２０の自重で
良い場合には、油圧シリンダ２２をフリーにしておく。

次に、このような構成の１実施例の作動を説明する。

原料投入シュート１７から回転テーブル３Ａの中央部上
面に供給された原料は回転テーブル３Ａの遠心力を受け
て回転テーブル３Ａ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、第１図（Ｂ）に示すように、この
内の大部分の原料と、すでに粉砕ローラ４によって粉砕
され微粉体にされた原料とが一緒になって粗密状の層４
０として補助ローラ２０と回転テーブル３Ａ上面との間
の隙間に流入し、補助ローラ２０は原料層によってやや
持ち上げられるようにして回転しつつその周面と回転テ
ーブル３Ａ上面との間でこの粗密層４０を圧縮して圧密
層３０にする。この圧密層３０は回転テーブル３Ａの回
転により粉砕ローラ４の１−込側４Ａに到り、ここでは
原料粒子がバラバラ状ではなく、密な状態とされた圧密
層にされているので粉砕ローラ４が高い粉砕力としての
押圧力を付与さ・れ、かつ、所定の製品粒度を得るため
に回転テーブル３Ａの上面との間を狭い隙間とされてい
ても粉砕ローラ４への噛み込みがより確実になり、粉砕
ローラ４によってかき分けられて粉砕ローラ４に噛み込
まず、その側部を通過して流動する原料の割合（量）が
減少させられる。このため粉砕効率が向上する。なお、
第１図（Ａ）において、Ｆは原料粒子の移動軌跡、Ｃは
ローラと回転テーブル３Ａとの間の噛込部（粉砕部）を
示し、原料粒子の移動軌跡は図中、右半分のみ示してい
る。

この時、補助ローラ２０には、原料の粒子同士を圧縮し
て粒子間気体をパージし粒子同士の層の密度−を高める
。いわゆる圧密する効果を付与し、原料の粉砕には寄与
しない程度の低圧力が油圧シリンダ２２の油圧を調整す
ることにより与えられる。そして、この補助ローラ２０
の押付力は補助ローラ２０と回転テーブル３Ａとの隙間
に原料が投入されて噛み込んだ状態にある時に螺子軸２
４ａで規制された補助ローラ２０の高さよりもやや補助
ローラ２０が持ち上げられる程度の力とされる。この補
助ローラ２０の押付力は粉砕ローラ４の粉砕力としての
押付力よりも格段に小さい力で良く、その自重で足りる
場合には油圧を与える必要はない、この補助ローラの押
付力は原料粒子の大きさや付着水分の度合により変わり
、例えば原料粒子径が小さい場合には押付力は小さくて
も良い。

粉砕ローラ４に噛み込まれて粉砕され小さくなった原料
は、粉砕ローラ４と回転テーブル３Ａとの間の狭い隙間
で圧縮力を受けた状態で回転テーブル３Ａと粉砕ローラ
４の回転力を受けるので、粉砕ローラ４の原料排出側４
Ｂから勢いよ〈出され粒子が飛び上がるようになって粒
子同士がバラバラな状態となっており、かつ、原料投入
シュー）１７から供給された新原料と混合されて粗密層
４０となっているが、この粗密層４０は次に位置する補
助ローラ２０により、前記と同様な圧密作用を受けてさ
らにその回転テーブル３Ａの回転方向側に位置する粉砕
ローラ４により確実に噛み込まれて粉砕され、製品粒度
に近くなっていく、そして、補助ローラ２０から出た圧
密層３０は、補助ローラ２０が粉砕ローラ４の噛込側４
Ａに近づけられて位置されているため、原料投入シュー
）１７から回転テーブル３Ａ上に供給される新原料の加
入が少なくなるので圧密された状態が乱されにくく圧密
層３０が安定し、粉砕ローラ４へより確実に噛み込まれ
ることとなる。なお、この実施例では補助ローラ２０の
径は粉砕ローラ４の径よりも小さい場合を説明したが、
−船釣に原料粒子の粒径が小さい時は補助ローラ２０の
径は小さいもので良く、逆に、原料粒子の粒径が大きい
場合にはその径を大きくして、原料粒子の粒径に応じて
圧密効果が付与できる大きさにする。

実験によると、第５図（Ａ）に示すように、運転条件の
変化（原料性状の変化、含有水分の低下。

セパレータ分級点の下降、粉砕ローラの緊張力増加、ダ
ムリング高さの変更等）に伴なって、補助ローラの押圧
力が過小になった場合や当初から過小であった場合には
、第５図（Ａ）に示すように通常の平均振動レベルに間
欠的に振動値の大きな突出振動が現われ、良好な運転を
阻害する。このため、補助ローラの押圧力を増加して適
正な押圧力にすると第５ｆｆｉ　（Ｂ）に示すように突
出振動が消失し、良好な運転状態となった。なお、補助
ローラの押圧力の調整は油圧シリンダ２２への供給油圧
によって行なう。

補助ローラの形状を、第４図（Ａ）に示すように外周面
に複数個の溝を有する横断面が略歯車状や第４図（Ｂ）
のように花弁状としたり、あるいは第４図（Ｃ）のよう
に外周表面に多数の半球状の突起を有する形状にすると
、補助ローラへの原料の噛み込みが良くなり、安定した
圧密層を形成することが実験により確認された。

また、補助ローラ２０と回転テーブル３Ａ上面との隙間
は隙間調整器２４の螺子軸２４ａを出し入れすることに
より設定される。この隙間は原料粒子径の大きさが大き
い場合には大きくし、小さい場合には小さくするが、原
料粒子の層を圧密するものであるので、この隙間が小さ
すぎて原料粒子層が逆に乱されることがなく、補助ロー
ラ２０に円滑に噛み込まれるように比較的大きい隙間に
、例えば、原料粒径が５ｍｍ以下であり、粉砕ローラ４
と回転テーブル３Ａとの間の隙間が５〜１０ｍｍである
場合には補助ローラ２０と回転テーブル３Ａとの間の隙
間を４０〜６０ｍｍというように設定される。

なお、補助ローラを粉砕ローラ４の原料排出側４Ｂへさ
らに近づけて配置すれば粉砕ローラ４で粉砕された原料
をより重点的に圧密して次の粉砕ローラ４へ噛み込ませ
るようにすることができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明では補助ローラ
によって原料粒子を圧縮して粒子間に存在する気体の脱
気を行ない、粒子間を密な状態とした圧密層とすること
ができるとともに、補助ローラの回転テーブル上面への
押圧手段を備えており、かつ、補助ローラ形状を略歯車
状、花弁状。

または突起を有する構造としたので、安定した圧密層が
でき、何らかの粉砕条件の変化により振動値が大きくな
っても補助ローラの押圧力を変更することにより振動値
を低減することができる。したがって、長期連続安定運
転が継続でき生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の１実施例を示すものであり、
第１図（Ａ）は粉砕ローラと補助ローラの平面配置図、
第１図ＣＢ＞は第１図（Ａ）の正面展開図、第２図は粉
砕機の全体斜視図、第３図は補助ローラ取付部側面図、
第４図は本発明の補助ローラの形状を示す斜視図で、第
４図（Ａ）は略歯車形状、第４図（Ｂ）は花弁形状、第
４図（Ｃ）は突起を有する形状を示す、第５図は本発明
の補助ローラを使用した場合のミル振動値を示す振動状
態図であり、第５図（Ａ）は補助ローラの押圧力過小の
場合、第５図（Ｂ）は補助ローラの押圧力が適正である
場合を示す、第６図は従来の竪型粉砕機の縦断面図であ
る。 １・・・・・・竪型粉砕機、　　３Ａ・・・回転テーブ
ル、４・・・・・・粉砕ローラ、　　　４Ａ・・・原料
−込側。 ４Ｂ・・・原料排出側。 １７・・・・・・原料投入シュート ２０・・・・・・補助ローラ、　　　２１・・・・・・
アーム、２２・・・・・・油圧シリンダ、２４・・・・
・・隙間調整器、３０・・・・・・圧密層、　　　４０
・・・・・・粗密層。

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し、かつ、該補助ローラ
   を該回転テーブル上面へ任意の力で押圧する押圧手段を
   設け、 該補助ローラの外周面に複数の溝を設けて横断面が略歯
   車状の形状とするか、または外周面に凹凸を有し横断面
   が花弁状の形状とするか、あるいは外周面に複数の凸状
   突起を有する形状としたことを特徴とする竪型粉砕機。