JPH034255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転テーブルと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。

〔従来技術〕

セメント原料や石炭、化学品などの粒体を細か
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。そし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粒体は、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つ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へローラ軸方向とあ
る角度をなす方向から進入して噛込まれ粉砕され
る。一方、ケーシングの基部にはダクトによつて
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環状空間部
から吹き上がることにより、微粉体は乾燥されな
が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。

第１図は供給管により粒体を回転テーブルの中
心部へ供給する従来の粉砕機において供給された
粒体がどのような割合でローラへ向うかを説明す
るための回転テーブルの平面図であつて、図にお
いて１は図に矢印Ａで示す方向に回転する回転テ
ーブル、２は回転テーブル１の上面と線接触する
４個のローラを示している。前述したように粒体
には、回転テーブル１の回転による遠心力が半径
方向に作用する結果、外側への力を受けるととも
に、テーブル１の回転により回転方向への力も受
け、粒体は２つのの力の合成された向きに移動し
ようとする。しかもテーブル回転数一定（すなわ
ちテーブル角速度一定）のときには、置かれた粒
体の位置（半径距離）により遠心力が異なるので
この合成された向きも刻々変化する。例えば、第
１図のテーブル１の半径上の10点に粒体を落下さ
せたとすると、中心に近い２〜３点は半径が小さ
いため遠心力よりもテーブルと粒体に働く静摩擦
力の方が大きく、テーブルと粒体との相対運動は
起らずテーブルと一緒にぐるぐる回るだけである
が、残りの７〜８点は各々図に点線で示すような
軌跡を描きながら渦巻状に外周部へ移動する。な
お、図で粒体を示す軌跡は、テーブル径、テーブ
ル回転数、落下させようとする粒体とテーブルと
の動摩擦係数、落下する位置（落下位置の半径お
よび角度）などの助変数により変化することはい
うまでもない。第１図の軌跡は、従来商業ベース
で製作販売されている竪型粉砕機で石灰石粒子が
落下された場合の例を示している。

また、第２図は、第１図が粒体の落下位置を r_i＝（0.05〜0.5）Ｒ，φ_i＝0゜の一列10点のみに対
して、r_i＝（0.05〜0.5）Ｒ，φ_i＝0゜，10゜，20゜…
…
80゜の90点を描かせた場合の粒体の軌跡を示す。

第２図において明らかなように従来の粉砕機に
おいては、前記10点に落下したもののうち、中心
に近いものは最初に遭遇しローラ２に噛込まれる
があるいはその内側を通過して２番目、３番目の
ローラ２に噛込まれるかするが、中心から離れた
位置に落下した粒体は、ローラ２に噛込まれるこ
となく回転テーブル１の周縁から外れてテーブル
外へ落下してしまう。落化した粒体は前述したよ
うに回転テーブル１とケーシングとの間の環状空
間部を吹き上げる熱風によつて上昇し、直接回転
テーブル１上へ戻されるか、あるいは上方のセパ
レータで分級されて回転テーブル１上へ戻される
かして再度ローラ２へ噛込まれる機会を与えられ
るが、この粒体の吹き上げと循環とのために消費
される風量と風圧損失とが問題となる。すなわ
ち、回転テーブル１からオーバフローする粒体は
粉砕前の粒体であるから、通常30〜50mmφという
ような粗粒であつてこれを上昇させるためには
60m／Ｓ程度の風速を必要とする。これに対し原
料の粉砕度とセパレータの分級度とから見てセパ
レータ入口へ粉砕最大粒径150〜200μの２倍の
300〜400μ径以上の粒体が到達することは無意味
であり、回転テーブル１上での分級の困難さを見
込んでも最大粒径200μの10倍である２mmの粒体
を吹き上げれば充分であつてこれに要する風速は
20〜30m／Ｓ程度でよいことになる。

このように従来の粉砕機においてはオーバフロ
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
なつて設備費とともに動力消費量が大幅に増大す
るばかりでなく、セパレータから戻る粒体が回転
テーブルへ戻らずに粉砕とは無関係な流動を繰返
すことにより無駄なエネルギを消費するという欠
点を有していた。

〔発明の概要〕

本発明は以上のような点に鑑みなされたもの
で、回転テーブルの中心部上方において原料供給
管を粉砕ローラと同数に分岐し、これら分岐管の
排出口を、複数の粉砕ローラのうち隣接する２つ
の粉砕ローラ間の回転テーブル中心部寄り上面で
あつて、回転テーブル外方へ滑動して描く軌跡の
うち粉砕ローラに当接する軌跡の出発点にのみ近
接して開口させることにより、ローラ噛込率を
ほゞ100％にして従来放置されていた大粒径の生
石（ローラによる粉砕を一度も行なわれていない
原料粒体）のテーブルからの溢流を極力排除し、
吹き上げに要する風量・風圧を低下させることに
よる送風機動力等の大幅削減を計るとともに、粉
砕確率の向上による粉砕効率の向上と、生石オー
バフロー等無駄な運搬エネルギの排除とを可能に
した竪型粉砕機を提供するものである。以下、本
発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

〔実施例〕

第３図および第４図は本発明に係る竪型粉砕機
の実施例を示し、第３図はその縦断面図、第４図
は回転テーブルと粉砕ローラおよび原料供給管の
配置を示す平面図である。図において粉砕機１１
は床上に直立する円筒形塔状に形成されたケーシ
ング１２を備えており、その基端中心部には減速
機付きのモータ１３が固定されている。モータ１
３の上方へ向う回転軸には、円盤状に形成されて
水平上面にライナ１４が貼着された回転テーブル
１５が軸着されており、モータ１３で駆動されて
図に矢印Ｂで示す方向へ水平状に低速回転してい
る。符号１６で示すものは、回転テーブル１５の
周縁を円周方向に４等分する箇所の外方に近接し
てケーシング１２で水平状に軸支された４個のア
ーム軸であつて、これら各アーム軸１６には、Ｌ
字状に形されたアーム１７が軸着されており、そ
の軸受部で固定支持されたローラ軸１８には、頭
截円錐状に形成された粉砕用のローラ１９がそれ
ぞれ回転自在に軸装されてその周面を回転テーブ
ル１５の外周部上面に対接させている。各アーム
１７にはケーシング１２側に枢支された図示しな
い圧力シリンダの作用端が枢着されており、この
圧力シリンダを作動させることにより、アーム１
７が揺動して回転テーブル１５へのローラ１９の
押圧力が変化し、回転テーブル１５とローラ１９
とで挾持される被粉砕物に対する粉砕力が調整さ
れるように構成されている。なお、ローラ１９と
回転テーブル１５とは線接触（実際には微小幅の
面接触）であつて第４図ではこの接触線を符号１
９ａで示している。回転テーブル１５の外周部下
方には、図示しないダクトによつて熱風発生装置
と接続された環状のエア通路２０が設けられてお
り、その上方であつて回転テーブル１５とケーシ
ング１２との間には、エア通路２０とケーシング
１２の内室とを連通させる環状の吹き上げ通路２
１が設けられている。なお、回転テーブル１５の
外周面には、吹き上げ通路２１内で周回する複数
個の羽根が突設されている。

一方、ケーシング１２の上端フランジ部には、
上方へ向つてやゝ大径となる円筒状に形成された
上部ケーシング２２が接合されており、その上端
部には上下一対のボールベアリングを備えた軸受
２３が固定されている。符号２４で示すものは、
吹き上げ通路２１から吹き上がる熱風によつて上
昇する粉砕物を分級するセパレータであつて、前
記軸受２３に軸支されて上部ケーシング２２の中
心部に垂下された筒体２４ａと、その中央部およ
び下端部の支持部材２４ｂ，２４ｃで支持されて
傾斜する複数個の回転羽根２４ｄとで形成されて
おり、筒体２４ａの上端部に軸着されたプーリ２
５は、モータ２６のプーリ２７との間をベルト２
８によつて駆動連結されている。２９は図示しな
い次工程との間をダクトで接続され粉砕物を排出
する排出口である。

上部ケーシング２２の上方には、図示しない原
料ホツパと接続された供給機３０が水平状に架設
されており、その内部には投入された原料を搬送
するコンベア３１が張架されている。そして供給
機３０の下方へ向うフランジ部には、原料供給管
３２の本管３２ａが接合されており、セパレータ
２４の筒体２４ａ内を貫通してこれと同心状に垂
下されている。本管３２ａは円筒状に形成されて
いてその下端部からはローラ１９と同数の４個の
分岐管３２ｂ，３２ｄ，３２ｄ，３２ｅが分岐さ
れている。各分岐管３２ｂ〜３２ｅは下端へ向う
にしたがつて互の間隔が広がるように傾斜してお
り、隣接するローラ１９間のの回転テーブル１５
の中心部寄り上面に近接して各分岐管３２ｂ〜３
２ｅの排出口が開口されている。したがつて本管
３２ａを落下する原料は、分岐管３２ｂ〜３２ｅ
を通つてその開口部から回転テーブル１５上の４
箇所へ分散して供給される。

以上のように構成された粉砕機の動作を石炭の
粉砕を例にとつて説明する。モータ１３，２６を
始動したのち原料ホツパへ原料としとの粒状の石
炭を投入すると、この石炭は供給機３０のコンベ
ア３１で搬送されてその搬送終端部から原料供給
管３２の本管３２ａ内を落下したのち各分岐管３
２ｂ〜３２ｅへ分けられ、回転テーブル１５上の
４箇所へ分散して供給される。このとき回転テー
ブル１５がモータ１３で駆動されて水平に回転し
ており、ローラ１９も回転テーブル１５に圧接さ
れて従動回転しているので、落下した粒状炭は、
回転テーブル１５の回転による遠心力を受けてテ
ーブル１５上を滑ると同時に回転テーブル１５に
より回転方向の力を受け、テーブル１５との間で
滑つてテーブル回転数よりいくらか遅い回転を行
なうことにより後述する渦巻線状の軌跡を描いて
回転テーブル１５の外周部へ移動する。移動した
粒状炭の大部分は回転テーブル１５とローラ９と
の間に噛込まれ、圧縮、衝撃、剪断作用により粉
砕されて微粉炭となる。またローラ１９と噛込後
の微粉炭またはなんらかの原因でローラ１９に噛
込まれなかつた粒状炭の一部は回転テーブル１５
の周縁から外れて外方へ落下しようとする。この
とき回転テーブル１５とケーシング１２との間の
吹き上げ通路２１からは、エアダクトとエア通路
２０を経て送られてきた熱風が羽根で旋回力を付
与されながら吹き上がつているので、オーバフロ
ーしてきた粉砕微粉炭と前記粒状炭とは通路２１
の近傍において熱風で吹き上げられ、上昇気流に
乗つてセパレータ２４に送り込まれる。セパレー
タ２４はモータ２６に駆動されて回転しているの
で、粉砕物は回転羽根２４ｄの回転で発生した旋
回気流によつて粒子に遠心力を付与され、粗い粒
状炭は外方へ飛ばされて回転テーブル１５上に落
下したのち所要粒度の微粉となるまで粉砕が繰返
される。また所要粒度以下の微粉炭は、セパレー
タ２４を通過して排出口２９から熱風とともに排
出され、ダクト内を次の工程例えば燃焼装置や集
塵装置などへ搬送されたのち回収される。

そこで回転テーブル１５上における被粉砕物の
挙動について説明する。第５図は従来の粉砕機に
おける回転テーブル１上の粒体の挙動を第１図に
対応して示すものであつて、隣接するローラ２の
中間位置（角度＝45゜）における半径Ｒを通過
する粒体のうちどれだけがローラ２に遭遇するか
を説明するための平面図である。図から明らかな
ように、点P₁からP₂までの間を通過する粒体の
みがローラ２に遭遇するが、これより外周部寄り
のものの全部と、内周部寄りのものの一部とはす
べて回転テーブル１から逸脱する。これに対して
第６図は第４図に示す本装置における粒体の挙動
を第５図に対応して示すものであつて、本装置に
おいては第５図の点P₁と点P₂との間へ原料供給
管３２の分岐管３２ｂ〜３２ｅを開口させてここ
へ粒体を供給するようにしたので、粒体のほゞす
べてがローラ１９に遭遇する。

なお、本実施例においてはローラ１９および分
岐管３２ｂ〜３２ｅを４個設けた例を示したが２
個以上であれば何個でもよい。また、本実施例に
おいては原料供給管３２をセパレータ２４内に貫
通垂下させた例を示したが、例えば原料供給管３
２を上部ケーシング２２の胴体側方から傾斜状に
貫通させて回転テーブル１５の中心部上方に臨ま
せたのち複数個の分岐管に分岐させてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば竪型粉砕機において原料供給管を回転テーブ
ルの中心部上方で粉砕ローラと同数に分岐して隣
接粉砕ローラ間の回転テーブル中心部寄り上方に
開口させ、開口の粒体落下位置として粒体の軌跡
から逆算した適切な位置を選定することにより、
原料供給管を通過し各分岐管を経て開口位置より
落下する粒体は、そのほとんどすべてが粉砕ロー
ラに到達して粉砕され、その後回転テーブル外周
縁に達する。したがつてローラに一度も噛込むこ
となくオーバフローするいわゆる生石の溢流量が
大幅に激減し、生石の吹き上げに必要としていた
ガス流速および風量を大幅に低減することがで
き、また粉砕機内に形成していた粗粒による循環
量が大幅に低下するので送風機の風圧、風量が大
幅に低減可能となる結果、送風機動力を低減する
ことができるとともに送風材仕様の縮小による設
備費の節減を計ることができる。また粉砕機テー
ブル回転動力についても、粉砕仕事の一部をなす
粒体運搬仕事のうち無効な仕事を排除することが
でき、単位生産量当りの粉砕動力が減少する結果
粉砕効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第５図は従来の竪型粉砕機に
おける回転テーブル上での粒体の挙動を説明する
ための回転テーブルの平面図を示し、第１図は回
転テーブルの半径上の10点へ供給した原料の移動
軌跡を示す平面図、第２図は原料の供給を角度
90゜の範囲にわたつて行なつた場合の原料の移動
軌跡を示す平面図、第５図は隣接するローラ間を
２等分する半径に原料を0.05Rごとのピツチで一
列に並べて落下させた場合の移動軌跡を示す平面
図、第３図、第４図、第６図は本発明に係る竪型
粉砕機の実施例を示し、第３図はその縦断面図、
第４図は回転テーブルとローラおよび原料供給用
分岐管の関係を示す概要平面図、第６図は回転テ
ーブル上での原料の挙動を説明するための回転テ
ーブルの平面図である。 １１……粉砕機、１５……回転テーブル、１９
……ローラ、３２……原料供給管、３２ａ……本
管、３２ｂ……分岐管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の粉砕ローラを外周部上面に圧接させ
   て回転する回転テーブルの中心部上方において原
   料供給管を前記粉砕ローラと同数に分岐し、これ
   ら分岐管の排出口を、前記粉砕ローラのうち隣接
   する２つの粉砕ローラ間の回転テーブル中心部寄
   り上面であつて、前記回転テーブル上に落下する
   粒体が回転テーブル外方へ滑動して描く軌跡のう
   ち前記粉砕ローラに当接する軌跡の出発点にのみ
   近接して開口させたことを特徴とする竪型粉砕
   機。