JPH0344817B2 - - 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堅型
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、化学品などの紛体を細か
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堅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個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
て粉砕される。

一方、ケーシングの基部にはダクトによつてい
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。

そして、上記環状空間部から熱風を吹き上げる
ための環状空間部内の構造としては、従来から熱
風を竜巻状に旋回させながら吹き上げるようにし
た旋回型ブレードが多く採用されている。

第４図は旋回型熱風吹上げ構造を採用した堅型
粉砕機の概略縦断面図であり、第５図は第４図の
Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は、第５図の熱風吹上部
の斜視図であつて、これを同図に基づいて説明す
ると、円筒状のケーシング１とその下部内で回転
する回転テーブル２との間には環状空間部３が形
成されており、この環状空間部３内には、複数個
のブレード４が環状空間部３を等間隔で遮断する
ようにして配設されている。そして、各ブレード
４は、回転テーブル２の回転方向に対して上端が
先行する方向に傾斜しており、この傾斜角である
ブレード角θは、被粉砕物の粒度等により30゜〜
70゜の間で選択される。

このように構成されていることにより、回転テ
ーブル２が回転して熱風が環状空間部３を吹き上
がると、ブレード４が傾斜していることにより、
ブレード４を過ぎた熱風は第４図に矢印Ｂで示す
ように旋回しながら粉砕物を上昇させる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の熱風吹上構造
においては、次のような問題点が残されていた。
すなわち、堅型粉砕入機においては、粉砕機動力
は回転テーブル２上の被粉砕物の供給量や粉砕ロ
ーラの回転テーブル方向への押付力等によつて変
化する。したがつて、粉砕機動力が過負荷になつ
た場合には、そのまま放置しておくと、粉砕機の
発生振動が過大となり、運動不能となるか、また
は、電動機トリツプによる運転停止などを起すの
で、直ちに被粉砕物の供給量を低下させるか、あ
るいは、粉砕ローラの押付力を低下させるか、も
しくは、堅型粉砕機上部に設置されている分級装
置、たとえばエヤーセパレータの駆動回転数を低
下するなどの処理を一時的に行なつて、このよう
な事態を回避していた。

しかし、この結果、たとえばセパレータ回転数
低下の場合には、分級点が移行し製品粒度が粗く
なるという不都合を生じる。また、供給量の低下
や粉砕ローラ押付力の低下という操作の場合に
は、粉砕機内の被粉砕物の循環量にくらべて、新
たに供給するニユーチヤージ量は数分の１程度と
いうように少ないので、粉砕機動力の過負荷を回
避するのに時間がかかりすぎ、動力過負荷トリツ
プ防止に間合わないなどの欠点を有していた。

［問題点を解決するための手段］ 粉砕機の動力過負荷時には、回転テーブル上に
堆積する被粉砕物量が過大であるため、回転テー
ブル上へリサイクルする被粉砕物の量を少なくす
る必要がある。このため、粉砕機内の循環量を一
時的に抜いてやることが、過負荷の回避にとつ
て、素早くしかも効果がある。本発明では、前述
の問題点を解決するために、熱風吹上げ部の並列
の板状ブレードを可動とし、複数の板状ブレード
の傾斜角を変えることにより、ブレード間の通過
間隔を拡大し、したがつて、熱風の有効通過面積
を拡大することにより、熱風通過速度を低下させ
て、回転テーブルへの被粉砕物還元量を減らして
粉砕負荷を軽減するという考え方を採用した。

［作用］ 堅型粉砕機の内部では、通常、被粉砕物の供給
量の数倍の循環量があり、この被粉砕物が回転す
る回転テーブルと複数個の粉砕ローラによつて押
付け粉砕作用を受けながら、回転テーブルの内側
から外側へ渦巻状に流れて、周囲の熱風吹上げ通
路を形成する環状リングへ達する。

一方、熱風吹上げ通路からは、粉砕機型番ある
いは粉砕能力により定まる所要の熱風ガスが、内
外２つの円環と複数個並列に配設される板状ブレ
ードとで形成される一定の断面積を板状ブレード
で形成される方向に、一定の速度で吹上げられる
ので、被粉砕物の粒度構成が大きな変化がない場
合、ほぼ一定量の被粉砕物を吹上げ、回転テーブ
ルへ還元する。

しかるに、何らかの原因により、回転テーブル
上の被粉砕量がある程度大きくなり、粉砕ローラ
と回転テーブルとで粉砕する消化能力以上になつ
たときには、電動機の電流値が過大となり、電動
機の警報指令が発せられ、前記円環内に複数個の
板状ブレードを、一端を軸支し他端を回動させ
る。たとえば、リンク機構のような物理的手段に
より、板状ブレードの傾斜角が大きくなる方向に
傾動し、板状ブレード間相互の距離を大きくす
る。

このようにして、一定量の熱風ガスの通過面積
を拡大して、その結果として熱風ガスの速度を減
少せしめ、熱風通過位置に流入してくる過大な被
粉砕物のうち、ある程度を落下せしめて過大な負
荷量を軽減させる。なお、落下した被粉砕物は、
適当な輸送手段にて回収、再供給するか、あるい
は廃棄するのは勿論である。

［実施例］ 第１図ないし第３図は、本発明に係る堅型粉砕
機の一実施例を示し、第１図は、全体概略縦断面
図、第２図は、熱風吹上部の斜視図であり、第３
図は、第２図のＡ矢視図を示す。

これらの図において、粉砕機１１は、後述する
回転テーブル１７等の粉砕部全体を収納するケー
シング１２を備えており、このケーシング１２
は、円筒状に形成されて床面に固定された下部ケ
ーシングと、中絞りされた断面円形の鼓形筒状に
形成されて中央部を上下に接合されたケーシング
本体１４と、その上端に接合された上部ケーシン
グ１５とで一体的に形成されている。下部ケージ
ング１３の中心部には、モータ付きの減速機１６
が配設されていて、その上方へ向う出力軸には円
盤状に形成された回転テーブル１７が軸着されて
おり、減速機１６に駆動されて第１図の上から見
た時計方向に回転している。１８は下部ケーシン
グ１３の上端面外周部を円周方向へ４等分する位
置にそれぞれ水平状に支持されたアーム軸であつ
て、各アーム軸１８に軸着されたアーム１９に
は、頭截円錐状に形成された粉砕ローラ２０がロ
ーラ軸２１を介して回転自在に支持されており、
各粉砕ローラ２０は、回転テーブル１７の上端外
周面に周面を対接させている。そして、各アーム
１９は、図示しない流体圧シリンダ等と駆動連結
されており、その駆動で揺動調節されることによ
り、被粉砕物の供給粒径等にしたがつた粉砕ロー
ラ２０と回転テーブル１７との間隙が調節される
ように構成されている。

一方、回転テーブル１７の中心部上方には、円
筒状に形成された原料供給管２２が、ダクト２３
とステー２４とで上下を支持されて垂直状に配設
されており、ダクト２３内の搬送コンベア２５で
搬送された例えば石灰石等の原料は、原料供給管
２２内を落下して回転テーブル１７上へ供給され
るように構成されている。

さらに、回転テーブル１７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の間を
接続された環状の熱風通路２６が設けられてお
り、また、回転テーブル１７の外周面とケーシン
グ本体１４内周面との間には、環状に形成された
熱風吹上げ通路２７が、熱風通路２６とケーシン
グ本体１４の内室とを連通して形成されている。
この熱風吹上げ通路２７の内管２８と外管２９と
の間には、複数個の板状ブレード４が環状空間部
３を等間隔で遮断するようにして配設されてい
る。そして外周壁29はケーシング１２内面に固設
され、内周壁２８は円周等間隔に橋渡しされた複
数個の丸棒形状の連絡棒２８ａによつて、外周壁
２９に懸架されている。そして、第２図に示すよ
うに、板状ブレード４の上端には回転軸３９が内
管２８と外管２９に固設された軸受４０により軸
支され、下端には外管２９に穿設された円弧状の
長穴２９ａの間を回動するかぎ形のアーム４１が
突設され、隣接する複数個の板状ブレード４を同
時に回動できるよう、外周に水平状態で回動可能
に設けられている回転リング４２に連接されてい
る。アーム４１の両端は、それぞれ板状ブレード
４と回転リング４２の側面に穿孔された孔にルー
ズに嵌入される。回転リング４２は、図示してい
ない液圧シリンダ等の駆動装置に連結されてい
る。

３１は原料供給筒２２と同心状に嵌合された回
転筒３１ａとその下部に固定された逆円錐状の分
級板３１ｂとで一体形成されたセパレータであつ
て、上部ケーシング１５上端部の軸受３２に回転
自在に軸支されており、プーリ３３，３４間に張
架されたベルト３５と減速機３６とを介してモー
タ３７で回転駆動されている。３８は上部ケーシ
ング１５に開口された排気口であつてダクトによ
つて図示しない集塵装置等に接続されている。

以上のように構成された粉砕機の動作を石灰石
の粉砕を例にとつて説明する。減速機１６とモー
タ３７とを始動して回転テーブル１７とセパレー
タ３１とを回転させたのち、搬送コンベア２５に
より石灰石を搬送して原料供給管２２へ供給する
と、この石灰石は回転テーブル１７の中心部へ落
下し、回転テーブル１７の回転と遠心力とで渦巻
状の軌跡を画き回転テーブル１７の外周部へ向つ
て移動する。回転テーブル１７の外周部では粉砕
ローラ２０が回転しているので、移動した石灰石
の大部分は粉砕ローラ２０と回転テーブル１７と
の間に噛込まれ、圧縮、衝撃、剪断作用により粉
砕されて微粉となる。この微粉、および粉砕ロー
ラ２０に噛込まれずに回転テーブル１７の周縁か
ら外れた粗大粒子と中間粒子とは、熱風吹上げ通
路２７へ落下するが、このとき、熱風発生装置に
よりダクトを経て送られてきた熱風が熱風通路２
６から熱風吹上げ通路へ吹上がるので、これら微
粉や中間粒子等は熱風とともに粉砕機内部を上昇
する。上昇した微粉や中間粒子は、セパレータ３
１の分級板３１ｂに衝突して分級され、微粉はセ
パレータ３１を通過して排気口３８から排出され
たのち、集塵機等を経て回収される。また、セパ
レータ３１を通過しなかつた中間粒子は、回転テ
ーブル１７上に落下還元されて上記粉砕と分級と
を繰返す。

以上のようにして、通常の正常な運転動作を行
なつている堅型粉砕機において、粉砕機動力が過
負荷になつた場合について、次に説明する。

堅型粉砕機の運転中に、何らかの原因により粉
砕機動力が一時的に過負荷になることがある。こ
の原因としては、種々考えられるが、たとえば、
供給原料の性状の変化や含有水分の変化に起因す
る被粉砕性の変動や粉砕機内部の熱風ガス流れの
変化や圧力分布の変化などがある。これらの外乱
によつて回転テーブル上の滞留被粉砕物の量が一
時的に増加し、ある一定限度を越えると粉砕ロー
ラと回転テーブルで被粉砕物を粉砕する消化能力
を超過して動力過負荷となる。したがつて、動力
過負荷の現象として粉砕機の電動機の電流値また
は電力値が定格値より大きくなる。

このようにして、動力過負荷の信号を電動機の
電流値または電力値の形でとり出し、板状ブレー
ドの傾動機構へ動作指令を与える。板状ブレード
の傾動機構は、第２〜３図に示すとおりで、回転
リング４２が図示しない動力手段、たとえば電動
機と減速機および液圧シリンダーなどの組合せに
より、第２図に記載の矢印方向に所要角度だけ回
転する。その結果、アーム４１を介して板状ブレ
ード４は回転軸３９を支点として所要角度傾動
し、板状ブレード４と水平面とのなす角度θが変
化し、傾動以前にくらべて大きくなる。したがつ
て、隣り合う２枚の板状ブレードの距離は、第３
図に示すようにＬからL′へと変化し、大きくなる
とともに、通過断面積も大きくなる。

すなわち、たとえば第７図に示すように、粉砕
機の電動機の電流値Ｉまたは電圧値Ｖなどの電気
信号を検出し、粉砕機に過負荷が起こること前記
の電流値または電圧値が上昇することを利用し
て、ある一定限度の電流値Icまたは電圧値Vcに
達した後は、その増加値に応じてブレード傾斜角
θが増加するような比例制御法などのプログラム
制御を行なわせることにより、過剰の被粉砕原料
を回転テーブルより落下せしめて、過負荷の状態
を脱出することができる。

以上のようにして、粉砕機に過負荷が起こる
と、電気信号により回転リングが作動して、ブレ
ード傾斜角θが変わり、熱風通過面積が大きくな
るため、風量一定の条件では熱風通過速度が減少
する。したがつて、回転テーブルより熱風通過位
置に流入してくる過剰の被粉砕物は、熱風通過速
度が減少した分だけ、被粉砕物の重力成分が熱風
の吹上げ力に打ち勝ち、被粉砕物のある程度の分
は熱風通過の環状空間部３より落下する。

以上のような一連の作用により、粉砕機に過負
荷が起こつても直ちに過剰の被粉砕物を粉砕機外
へ排除することにより、粉砕機内部の被粉砕物の
量は安定運転に支障のない適切な量に復帰され、
速やかに過負荷の状態を脱することが出来る。

なお、前記のブレード傾動機構は、複数個の板
状ブレードすべてを同時に作動するため、回転リ
ング４２に各々のブレードからのアーム４１を締
結して、堅軸回りに回転する方式としたが、枚数
のグループ毎に操作する方式としてもよいことは
勿論である。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、本発明によれ
ば堅型粉砕機の環状の熱風吹上げ通路内の円周複
数個の板状ブレードを傾動可能とし、かつ、円環
状の回転リングの動作により、すべての板状ブレ
ードを同時に、かつ、瞬時に傾動できるように構
成したので、粉砕機に過負荷が起こつても、直ち
に余剰の被粉砕物を粉砕機系外へ排除して、もと
の状態へ復起することが出来、電動機トリツプや
回転テーブル上への被粉砕物充満による運転停止
などの不測の事故を防止することが出来る。

また、従来の技術で述べたように、エヤーセパ
レータの回転数低下による緊急措置やフアン風量
低下による環状空間部からの被粉砕物の一時的排
出法などでは、製品粒度の粗いものが製品へ混入
するが、本発明では、エヤーセパレータ回数、風
量ともに不変で操作することができるので、この
ような不都合はない。

さらに、堅型粉砕機の過負荷の前駆現象として
異常振動の発生が見られるのが通例であるが、ミ
ル振動値を運転管理値として採用する場合には、
安定した静粛運転が可能で、粉砕機各部の構造部
材や、粉砕ローラやテーブルライナなど摩耗材の
保護となり、安全運転を達成できる。

また、たとえば、石炭等可燃物を粉砕する場合
には、ブレード傾動角θを間欠的に一時大きくす
ることにより、板状ブレード間の距離を一時的に
広くすることにより、環状空間部の相隣る２枚の
ブレード４の間に被粉砕物が詰まつたり、長期間
滞留することもないので、環状空間部を上昇して
くる熱風にさらされて着火したり、爆発したりす
るなどの不都合を防止することができる。

また、こうした被粉砕物の環状空間部への詰ま
りが偏在すると、環状空間部への熱風の通過流れ
が不均一となり、ミル性能が低下することになる
が、本発明のブレード傾動機構により、速やかに
閉塞被粉砕物を落下せしめて、もとの正常な状態
に復起させることが可能であり、ミルの安定正常
運転にとつて非常に好ましい。

さらに、被粉砕物の被粉砕性が採掘現場の状況
変化や季節変動により、変化してもブレード４の
角度θを操作変化させて、ある程度の変動幅に対
して対応することが出来る。

また、ブレードの長手方向の中央で軸支し、こ
の軸を回動させる方式とくらべると、本発明のよ
うにブレードの上端で軸支し、下端に力を加えて
回動させる方式は動力も比較的少なくて済み、か
つブレードの上端付近に懸架停留した塊状被粉砕
物が、ブレード傾動の際に脱落落下しやすいなど
の利点があるので優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係る堅型粉砕機
の一実施例を示し、第１図は全体概略縦断面図、
第２図は熱風吹上部の斜視図、第３図は第２図の
Ａ矢視図である。第４図ないし第６図は本発明に
類した従来における堅型粉砕機を示し、第４図は
概略縦断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面平
面図、第６図は熱風吹上部の斜視図、第７図はブ
レード傾動角θのプログラム制御に関する説明図
である。 ４……板状ブレード、１１……堅型粉砕機、１
２……ケーシング、１７……回転テーブル、２０
……粉砕ローラ、２７……熱風吹上げ通路、２８
……内周壁、２９……外周壁、３９……回転軸、
４０……軸受、４１……アーム、４２……回転リ
ング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転テーブルと、この回転テーブル上に配置
   された回転テーブルの回転に伴なつて従動回転さ
   れる複数個の粉砕ローラとを有する粉砕機におい
   て、ケーシング内壁と回転テーブル外周面との間
   に、同心円状に配設され一定間隔を保持された内
   管および外管からなる一対の円筒を配設して環状
   の熱風吹上通路を形成し、該内管と外管との間に
   円周複数個の板状ブレードを配設するとともに、
   該板状ブレードの上端を軸支し、該板状ブレード
   の下端近傍の外管に該板状ブレードの軸支点を中
   心とする円弧から形成される長穴を穿孔し、該外
   管の外側下方に配設される円環状の回転リングと
   該長穴を貫通するかぎ形のアームを介して各々の
   板状ブレードの下端とを連結するとともに、該回
   転リングの回転駆動手段を備えて、前記板状ブレ
   ードと水平面とのなす角度を同時に変更可能とし
   たことを特徴とする堅型粉砕機。