JPH03213157A - 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１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５図に示すように
、回転テーブルと粉砕ローラとを備えた竪型粉砕機１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に軸６によって揺動自在
に軸支されたアーム５とアーム７を介して油圧シリンダ
９のピストンロッドｌＯに連結されており、油圧シリン
ダ９を作動させることにより、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周囲のガ
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は原料投入シュートである
。

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１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４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易い、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ｌ１ｌ）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理転
休止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
ルせき高さ（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
早急に復帰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有った。

［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噛込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、該補助ローラの外周面に
転動方向に沿った複数個の溝を配設した構成とした。

［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込側に至り、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〈〈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（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密層とするだけでな
く、補助ローラの転動方向に沿って複数個の溝を外周面
に形成したので、補助ローラが通過後の圧密層は段付き
層となっており、この後、この上を粉砕ローラが圧下す
るときには圧下に伴なって盛り上がった部分（凸部）は
押されて両側の凹部へ逃げる余地がある。このため大き
な振動の発生がほとんどなく静粛な運転が実施できる。

［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４図は本発明の第１実施例を説明するもので
あり、第４図は補助ローラおよび粉砕ローラで圧下され
る粉体層の状況を示す説明図である。

第１図〜第４図により本発明の詳細な説明する。

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
ＣＢ）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５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の下端には油圧シリンダ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に固設され、螺子孔を螺設され
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、原料の層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ＣＢ）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。このとき本発明の補助ローラ２０は第３
図に示すように外周面に同心円状に複数の溝が形成され
ているので、この補助ローラ２０により圧下された圧密
層３０は第４図（ａ）のとおり、高圧密された低層３０
ａと低圧密された高層３０ｂが交互に配列された状態と
かふ−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の噛込側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２４
ａ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１
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から勢いよく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
シュート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
ト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。

ところで、前記したように、ある運転状態ではミル振動
が頻発して運転不能に陥ることがあるが、これは、原料
性状、テーブル回転数、原料層厚。

処理能力等いろいろの運転条件の組み合わせによって形
成される粉砕部の原料層の固有振動数がミル振動系の共
振域に合致して共振を起こすために起こるものと考えら
れる。したがって、原料層。

すなわち、圧密層３０が高圧密された−様な低層の場合
、つまり溝のないフラットな形状の補助ローラにおいて
形成された圧密層のもつ固有振動数を共振域から遠ざか
るようにするため、第４図（ａ）に示す高低のある圧密
層にする。つまり、高層３０ｂと低層３０ａとは稠密度
、すなわち空隙率が異なるため嵩比重が異なり、この段
付きの圧密層の固有振動数は各々異なる固有振動数の合
成されたものであり、高圧密されたフラット形補助ロー
ラによる低層の−様な圧密層の固有振動数とは異なる。

したがって、本発明においては所要の運転条件（ミル型
番、処置能力、テーブル回転数、原料性状、ダムリング
高さ（ｗ、料層厚）等）では均一フラットの補助ローラ
で形成された圧密層ではミル振動が頻発する場合に、本
発明の溝付き補助ローラを採用して、他の条件を変更す
ることなくミル振動を回避しようとするものである。

なお、段付きの圧密層を粉砕ローラで第４図（ｂ）に示
すように粉砕力Ｐで加圧したときには、高層３０ｂは両
側の低層３０ａ、３０ａを充満する如く図示のＱ方向に
流れ、全体として均一な高さに圧下され粉砕が行なわれ
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の隙間を密な状態と
した圧密層とすることができるとともに、補助ローラの
外周面に複数の溝を設けたので、圧密層の固有振動数を
共振域から遠ざけることができる。したがって、大きな
振動発生を抑制できるので、粉砕作用を連続して行なわ
せることができ、粉砕効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の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（Ｂ）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および粉砕ローラで圧下され
る粉体層の状況を示す説明図であり、第４図（ａ）は補
助ローラ通過後、第４図（ｂ）は粉砕ローラ通過時を示
す、第５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
噛込側、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、 ３０ａ・・・低層（高圧密層）、 ３０ｂ・・・高層（低圧密層）、 ４０・・・・・・粗密層。 Ｐ・・・・・・粉砕力、 Ｑ・・・・・・粉体の流れる方向。

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込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、該補助ローラの外周面に
   転動方向に沿った複数個の溝を配設した ことを特徴とする竪型粉砕機。