JPH0335993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、粉砕されたセメント原料や石炭等の
分級原料を、所望の粒度または粉末度に分級して
取り出すための分級装置に関するものである。

［従来の技術］ 分級装置は、分級原料が装置の上部または横方
向から供給されるのが一般的であるが、設置スペ
ースの問題や、粉砕機との位置関係等の諸事情か
ら、装置下方から分級原料を取り入れる型式のも
のがある。

かかる型式の分級装置としては、例えば第８図
に示されるように、竪型ミルと一体となつている
ものが知られており、分級装置１は粉砕部３の上
方に配置される。

第８図に示される従来の分級装置１は、直立円
筒状のケーシング２と、ケーシング２の内部に垂
下された回転竪軸８と、この回転竪軸８に軸装さ
れた羽根３０とから主に構成されている。粉砕部
３にて粉砕された粉砕物は、熱ガス等の流体によ
つて、ケーシング２の内壁に沿つて上昇し、分級
装置１まで流体移送される。この移送された粉砕
物は、分級装置１内において羽根３０の回転によ
り分級され、粉砕物中の細粉は細粉取出管７に送
られ、粗粉は遠心方向に導かれる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した従来構成においては、
粗粉が、粉砕部３から分級装置１に運ばれてくる
粉砕物と合流し、分級装置１内に再度送り込ま
れ、粉砕部３に戻されないことがある。従つて、
粗粉が再粉砕されないために、分級効率の低下を
まねく等の欠点がみられた。

また、分級装置１が大型化された場合、第８図
に示すような分級装置では、その性能も悪くな
り、分級が不完全となることが知られている。

更に、ケーシング２から、流体が粉砕部３から
上部の分級装置１に旋回しながら流れやすく、こ
の旋回により、圧力損失が増大してしまう。ま
た、サイクロン効果により原料がケーシング２の
内壁に沿つて落下し、上昇流によつて再度吹き上
げられるという繰り返しを生じ、分級効率が低下
する、という問題点もあつた。

本発明の目的は、かかる問題点を解決すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、第１の発明による
分級装置は、ケーシングと、該ケーシングの頂部
中央部に取り付けられた細粉取出管と、該細粉取
出管を貫通して前記ケーシングの中心に垂下され
た回転竪軸と、該回転竪軸に軸装された回転板
と、該回転板の外周にこれを囲むように形成さ
れ、前記ケーシングの下方から上昇する分級原料
を含む流体の導入口と、前記流体を渦流に変換す
るために導入口に設けられたガイドベーンと、分
級された粗粉を集めるために前記ガイドベーンの
下方に設けられたロート状のコーンと、前記回転
板上に垂直に且つ周方向等間隔に固定された複数
枚の渦流調整片と、該渦流調整片の上端に前記回
転板と平行に且つ同軸に固定された環状の上部回
転板とを備え、前記ケーシングの内径を前記回転
板と対応する概略水平位置から前記ケーシングの
頂部にかけて縮小したことを特徴としている。

また、第２の発明による分級装置においては、
ケーシングと、該ケーシングの頂部中央部に取り
付けられた細粉取出管と、該細粉取出管を貫通し
て前記ケーシングの中心に垂下された回転竪軸
と、該回転竪軸に軸装された回転板と、該回転板
の外周にこれを囲むように形成され、前記ケーシ
ングの下方から上昇する分級原料を含む流体の導
入口と、前記流体を渦流に変換するために導入口
に設けられたガイドベーンと、分級された粗粉を
集めるために前記ガイドベーンの下方に設けられ
たロート状のコーンとを備え、前記ケーシングの
内径を前記回転板と対応する概略水平位置から前
記ケーシングの頂部にかけて縮小し、且つ、前記
ケーシングと前記コーンとの間に複数枚の下部整
流板を垂直に設けると共に、前記各下部整流板の
上端から一定の角度をもつて前記渦流の旋回方向
に傾斜された上部整流板を設けたことを特徴とし
ている。

［作用］ 上述した第１および第２の発明による分級装置
は、渦流による流体抵抗と、回転板により与えら
れる遠心力とによつて、粉砕物を分級するもの
で、第１の発明においては、特に工夫したケーシ
ングの形状と、これに続くガイドベーンと、渦流
調整片とによつて、渦流の縦方向分速度の変位変
動を抑えることができる。

また、第２の発明によれば、ケーシング下方か
らの流体は、下部整流板により旋回が抑制され、
また、上部整流板とケーシングの形状により、迅
速に且つ円滑に水平な渦流に変換され、導入口に
送られるようになつている。

本発明の他の目的や特徴および利点は、以下の
添付図面に沿つての詳細な説明から明らかになろ
う。

［実施例］ 第１，２図は第１の発明に従つた分級装置の一
実施例を示すものである。

図示されるように、この分級装置１は竪型ミル
に一体化された型式のもので、粉砕部３の上方に
配置されている。粉砕部３は、回転テーブル３ａ
と、その上面と接し転動するように設けられた複
数個の転動鎮圧ローラ（以下、ローラと略称す
る）３ｂとから成り、原料供給シユート５から投
入される原料４０を、回転テーブル３ａとローラ
３ｂとの相対運動により粉砕するようになつてい
る。粉砕物４１、即ち分級原料は、回転テーブル
３ａの遠心力によつて径方向に飛散され、ケーシ
ング２と回転テーブル３ａとの間の隙間３ｃから
噴出される熱ガス等の流体によつて、この粉砕物
４１はケーシング２の内壁に沿つて上方に流体移
送される。

一方、第１の発明に従つた分級装置１は、ケー
シング２の頂部中央部に取り付けられた細粉取出
管７を貫いてケーシング２のほぼ中央に設けられ
た回転竪軸８と、回転竪軸８に軸装された分散と
分級を兼ねる回転板９と、回転板９の外周に設け
られた粉砕物４１を含む流体の導入口１０と、こ
の流体を分級室１１に導くガイドベーン１２とを
具備し、粉砕部３からの流体を、ガイドベーン１
２を介して渦流とすると共に、回転板９の回転に
よつて、流体に含まれている粉砕物４１に遠心力
を与えるようになつている。

ガイドベーン１２は、第２図に示されるよう
に、回転板９と同心円周上に等間隔に多数設けら
れ、ケーシング２の上部のレバー１３によりその
角度を自由に調節することができ、理想的な渦流
の形成を助けている。回転板９はなだらかな傾斜
面で、円滑な分散と分級が行われると共に、分級
後の細粉４３の堆積防止が図られている。導入口
１０は、後述するロート状のコーン１４の上端板
１５が回転板９の下面とほぼ同一平面上に設けら
れることによつて形成される。コーン１４はケー
シング２の内部を二重管構造にして、外側に、粉
砕部３から導入口１０へ流れる粉砕物流路１４ａ
を、内側に、分級された粗粉４２の転落路１４ｂ
を形成する。また、コーン１４の下端開口部１４
ｃは回転テーブル３ａの中央部の垂直上方に配置
されている。

ケーシング２の内径は、コーン１４の概略中間
部から、回転板９と対応する概略水平位置にかけ
て漸次拡開し、そこからケーシング２の頂部まで
は漸次縮小して切頭円錐形となつている。

回転板９上には、複数枚の渦流調整片１８が垂
直に且つ周方向等間隔に固定されており、その上
端には、環状の上部回転板９′が、回転板９と平
行に且つ同軸に固定されている。上部回転板９′
の内径は細粉取出管７の内径とほぼ同じであり、
外径は回転板９の外径とほぼ同じとなつている。
また、上部回転板９′と同形の仕切板１９が２枚、
回転板９と平行且つ同軸に、渦流調整片１８に取
り付けられ、分級室１１を３室に区切つている。

以上のような構成において、第１の発明による
分級装置の作動について説明する。

まず、細粉取出管７に排風機や製品捕集機等の
製粉ライン（図示しない）を接続し、竪型ミルの
操業を開始すると、原料供給シユート５から回転
テーブル３ａの上面に供給された原料４０は、回
転テーブル３ａとローラ３ｂとの間で粒体または
粉末に粉砕される。この分級原料である粉砕物４
１は、回転テーブル３ａの遠心力によつて外周方
向に飛散され、隙間３ｃから噴出している流体に
より吹き上げられ、ケーシング２の内壁に沿う粉
砕物流路１４ａを通つて上方の導入口１０へ流体
移送される。

この粉砕物４１を含む上昇流体は、ケーシング
２の内壁の内向きの傾斜によつて、迅速に且つ円
滑に、ほぼ水平の流れに変えられる。この水平の
流れは、ガイドベーン１２によつて調整され、縦
方向に殆ど変位変動のない渦流となつて分級室１
１内に流れ込む。仮に、分級装置１の回りのケー
シング２が円筒形であるとすれば、渦流に縦方向
分速度が残り、分級には不適なものとなる。

分級室１１へ渦を描いて流れ込む粉砕物４１を
含んだ流体は、回転板９の回転によつて回転気流
が強化され、外向きの遠心力と内向きの流体抵抗
との相反する２つの力を同時に受ける。これら２
つの力の中にあつて釣合い状態にある粉砕物の径
を分級点と称するとすると、分級点以下の粉砕
物、即ち製品（細粉４３）は外向きの遠心力より
内向きの流体抵抗が大きくなり、流体に乗つて中
心方向に移動し、細粉取出管７を通つて製品ライ
ンに導かれる。一方、分級点以上の径を有する粉
砕物、即ち粗粉４２は、内向きの流体抵抗より遠
心力が大きくなり、ガイドベーン１２の内側に沿
つて流れながらロート状のコーン１４に落下す
る。

尚、回転板９に取り付けられている渦流調整片
１８は渦流の乱れをより一層減少させ、仕切板１
９も、渦流の縦方向分速度の変位変動を低減する
働きを有しているので、分級装置１が大型のもの
であつても、渦流に乱れを生じることなく分級精
度を向上させることができる。この渦流調整片１
８は所要分級点、分級装置１の大きさ、回転板９
の回転数等を考慮して、第３〜５図に示されるよ
うに、回転板９上に適当な位置と角度を選んで配
置される。また、仕切板１９によつて区切られる
分級室１１の数も、分級点と分級精度を考慮して
定めることができる。

このようにして分級された粗粉４２はコーン１
４の下端開口部１４ｃから回転テーブル３ａの上
面に落下し、再粉砕される。

粉砕部３からの流体の流量が少なく、適当な流
速が得られないような場合には、ケーシング２の
接線方向に設けられた２次流体取入口１６から、
ダンパ５１の制御によつて適量の空気等を補うこ
とができる。更に、コーン１４を落下する粗粉４
２に付着している細粉を取り出すために、ケーシ
ング２を貫通してコーン１４に取り付けられた３
次流体取入口１７から、ダンパ５２により適量の
空気等を粗粉４２に吹き付けることにより、細粉
を分級装置１内に戻し、再分級させることもでき
る。

次に第２の発明について説明する。

第６図には竪型ミルと一体の第２の発明による
分級装置の好適な実施例が示されており、基本構
造は第１，２図に示される第１の発明と同様であ
る。即ち、分級装置１は、ケーシング２と、この
ケーシング２の頂部中央部に取り付けられた細粉
取出管７と、ケーシング２の中心に垂下された回
転竪軸８と、回転竪軸８の下端に軸装された回転
板９と、回転板９の外周にこれを囲むように形成
された上昇流体の導入口１０と、前記上昇流体を
渦流に変換するために導入口１０に設けられたガ
イドベーン１２と、分級されたた粗粉を集めるた
めのロート状のコーン１４とから主に成つてい
る。ケーシング２の内径は、コーン１４の概略中
間部から回転板９と対応する概略水平位置にかけ
て漸次拡開し、そこからケーシング２の頂部まで
は漸次縮小している。

また、コーン１４とケーシング２の内壁との間
には、複数枚の整流板が設けられている。各整流
板は、垂直に取り付けられた下部整流板２０と、
この下部整流板２０の上端から所定の角度で延び
る上部整流板２１とにより構成されている。下部
整流板２０と上部整流板２１の機能は、後に詳細
に説明するが、前者は上昇流の旋回を防止し、後
者は分級に必要な渦流を迅速に形成するためのも
のである。

このような構成において、粉砕部３の回転テー
ブル３ａとロール３ｂとの間で粉砕された分級原
料である粉砕物４１は、隙間３ｃからの流体によ
り上方に移送されるが、この流体は下部整流板２
０の存在によつて旋回が抑えられ、ほぼ垂直に上
昇する。従つて、サイクロン効果が殆ど生じない
ので、粉砕物４１は確実に流体移送されることと
なる。次いで、流体は上部整流板２１によつて、
渦流の旋回方向と同方向に向けられ、更に、ケー
シング２の内壁の内向きの傾斜によつて、迅速に
且つ円滑に、ほぼ水平の流れに変えられる。この
水平の流れは、ガイドベーン１２によつて調整さ
れ、縦方向に殆ど変位変動のない渦流となつて分
級室１１内に流れ込む。

ここで、整流板が上部整流板２１のみから成る
と仮定すると、粉砕部３からの流体を整流板の傾
斜に沿つた流れとするためには、非常に多くの整
流板を設けなければならず、結局、圧力損失が増
大してしまうことになる。また、整流板が下部整
流板２０のみから成るとすれば、ガイドベーン１
２で急激に渦流に変えられるので、圧力損失が増
すことは勿論、分級室１１内の渦流に乱れが生じ
ることになる。更に、分級装置１の回りのケーシ
ング２が垂直上方に延びているとすれば、渦流に
縦方向分速度が残り、分級には不適なものとな
る。従つて、垂直な下部整流板２０、一定の角度
がつけられた上部整流板２１およびケーシング２
の内壁の傾斜、これら３つの要素が互いに共働し
て極めて理想的な渦流が形成されるのである。

分級室１１に流入した粉砕物４１は、先に説明
した通り、渦流の流体抵抗と遠心力とにより分級
され、細粉４３は細粉取出管７に導かれ、粗粉４
２はコーン１４を介して粉砕部３に落下され再粉
砕される。

第６図の実施例においては、渦流調整片および
仕切板や、２次流体取入口、３次流体取入口等は
図示を省略しているが、必要に応じてこれらを設
けても良いことは言うまでもなく、これらの設置
により更に分級効率および粉砕効率は向上するで
あろう。

尚、上記２つの実施例では、竪型ミルと一体の
分級装置について説明したが、本発明の分級装置
が単独の装置として使用できることは無論のこと
である。一例として、従来公知のボールミルとの
組合せによる閉回路方式として、第７図に示され
る如く、分級装置１の外部にボールミル等の粉砕
機を設け、ここで粉砕された分級原料を分級装置
１の下部に投入して上昇流体により上部の分級室
１１に送るようなシステムに適用可能である。コ
ーン１４で回収される粗粉は、粉砕機に戻す等、
再処理することが可能である。

［発明の効果］ 以上のように、第１の発明によれば、ケーシン
グの独特な形状、ガイドベーンおよび渦流調整片
の相互作用によつて、大型の竪型ミルであつて
も、分級室内の渦流が乱れのない分級に適したも
のとなり、分級効率が向上する。また、渦流調整
片の取付位置や取付角度を適宜選択することによ
つて、分級点と分級精度を変えることができるの
で、粉砕物の処理量に対して竪型ミルの分級装置
の大きさを過度に大きくしなくても、十分な分級
精度を得ることができ経済的である、という効果
もある。

また、第２の発明によれば、整流板とケーシン
グとが互いに共働して、理想的な渦流を分級室内
に形成すると共に、ケーシングの内壁を上昇する
流体が旋回するのを防止することができる。従つ
て、粉砕物は粉砕部から確実に分級装置に移送さ
れ、分級装置では理想的な渦流により分級が効率
よく行われるので、分級効率および粉砕効率が飛
躍的に向上する、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は竪型ミルに一体化された第１の発明に
従つた分級装置の概略説明図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ線に沿つての断面図、第３，４，５図は回
転板と渦流調整片の様々な取付状態を示す平面
図、第６図は第２の発明に従つた竪型ミルを示す
概略説明図、第７図は分級装置を単独で用いた場
合の工程図、第８図は従来の分級装置の概略説明
図である。図中、 １：分級装置、２：ケーシング、３：粉砕部、
７：細粉取出管、８：回転竪軸、９：回転板、１
０：導入口、１１：分級室、１２：ガイドベー
ン、１４：コーン、１８：渦流調整片、１９：仕
切板、２０：下部整流板、２１：上部整流板、４
１：粉砕物（分級原料）、４２：粗粉、４３：細
粉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングと、該ケーシングの頂部中央部に
   取り付けられた細粉取出管と、該細粉取出管を貫
   通して前記ケーシングの中心に垂下された回転竪
   軸と、該回転竪軸に軸装された回転板と、該回転
   板の外周にこれを囲むように形成され、前記ケー
   シングの下方から上昇する分級原料を含む流体の
   導入口と、前記流体を渦流に変換するために前記
   導入口に設けられたガイドベーンと、分級された
   粗粉を集めるために前記ガイドベーンの下方に設
   けられたロート状のコーンと、前記回転板上に垂
   直に且つ周方向等間隔に固定された複数枚の渦流
   調整片と、該渦流調整片の上端に前記回転板と平
   行に且つ同軸に固定された環状の上部回転板とを
   備え、前記ケーシングの内径を前記回転板と対応
   する概略水平位置から前記ケーシングの頂部にか
   けて縮小したことを特徴とする分級装置。 ２ ケーシングと、該ケーシングの頂部中央部に
   取り付けられた細粉取出管と、該細粉取出管を貫
   通して前記ケーシングの中心に垂下された回転竪
   軸と、該回転竪軸に軸装された回転板と、該回転
   板の外周にこれを囲むように形成され、前記ケー
   シングの下方から上昇する分級原料を含む流体の
   導入口と、前記流体を渦流に変換するために前記
   導入口に設けられたガイドベーンと、分級された
   粗粉を集めるために前記ガイドベーンの下方に設
   けられたロート状のコーンとを備え、前記ケーシ
   ングの内径を前記回転板と対応する概略水平位置
   から前記ケーシングの頂部にかけて縮小し、且
   つ、前記ケーシングと前記コーンとの間に複数枚
   の下部整流板を垂直に設けると共に、前記各下部
   整流板の上端から一定の角度をもつて前記渦流の
   旋回方向に傾斜された上部整流板を設けたことを
   特徴とする分級装置。