JPH0380544B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉砕テーブルとその上面に周面を押圧
されて従動回転する粉砕ローラとの間へ被粉砕物
を噛込ませて粉砕する竪型粉砕機に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

セメント原料や石炭、化学品などの粒体を細か
く粉砕する粉砕機の一種として、粉砕テーブルと
複数個の粉砕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、円筒状ケーシング内の下部
にあつて減速機付きのモータで駆動されて低速回
転する円板状の粉砕テーブルと、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粉砕ローラとを備えてい
る。そして粉砕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、テーブル回転と遠心
力との関係でテーブル上を渦巻状の軌跡を描いて
外周部へ移動し、テーブルとローラとの間へ噛込
まれて粉砕される。このときケーシングの基部に
は、ダクト内を送られてきた熱風が導かれてお
り、この熱風が粉砕テーブルの外周とケーシング
の内周との間の環状空間部から吹き上がつている
ので、粉砕されてテーブル外周から落下した微粉
体と、ローラに噛込まれることなくテーブル外周
から逸脱した粉体とは、この熱風によつて上昇し
ながら乾燥される。上昇した粉粒体は、上方のセ
パレータで分級され、所定の粒度以下の微粉体
は、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。また、セパレータを通過し
ない所定粒度以上の粒体は、粉砕テーブルに落下
し、セパレータへ向わずに直接落下する粒体とと
もに再度ローラへ噛込まれる機会を与えられて粉
砕が繰返される。

このような竪型粉砕機における粉砕としては、
テーブルとローラとの間での圧縮によるものと、
剪断によるものとが考えられ、これらの粉砕条件
を最良状態とするために従来、テーブル上面の形
状とこれに対応するローラ周面の形状を変えたも
のが種々提案されている。

第３図ａ〜ｆはそれぞれ形状を異にする従来の
テーブルとローラとの概略断面図を示し、第３図
ａ，ｂに示すものは水平型であつてテーブル１
ａ，１ｂの上面が水平状に形成されており、ロー
ラ２ａ，２ｂがそれぞれ円柱状と頭截円錐状に形
成されている。また第３図ｃに示すものは傾斜型
であつて、テーブル１Ｃの上面外周部が傾斜して
おり頭截円錐状に形成されたローラ２Ｃの周面が
傾斜面に添接されている。さらに第３図ｄ〜ｆに
示すものは球面型であつて、テーブル１ｄ，１
ｅ，１ｆの一部が球面状に形成されており、それ
ぞれ形状を異にするローラ２ｄ，２ｅ，２ｆの周
面球状部が球面に添接されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このように構成された従来の竪
型粉砕機における各種形状のテーブルとローラと
は、それぞれ一長一短があつて満足した性能を期
待することができなかつた。先じ第３図ａ，ｂに
示す水平型は、テーブル１ａ，１ｂの上面に貼る
ライナの形状が簡単であることと、粒体の流動性
がよいので粉砕産物の凝集減少効果や原料の乾燥
効果が大きいなどの長所があるが、テーブル１
ａ，１ｂ上での原料の滞留時間が短かいので、テ
ーブル周囲を吹き上げる風の速度やノズルの形状
によつてテーブル１ａ，１ｂ上の原料層厚を安定
されることがむつかしいという欠点があつた。ま
た第３図ｃに示す傾斜型は、テーブル１Ｃ上の原
料層厚を安定させることが比較的容易であるが、
傾斜角度を大きくすると粉砕産物が凝集しやす
く、またローラ２ｅの径を大きくすることができ
ないので、大形化が困難であつた。さらに第３図
ｄ〜ｆに示す球面型は、原料層厚を最も安定させ
ることができるが、ライナの製作が面倒で安価に
提供できないばかりでなく、機械的な強度を維持
するために特殊な考慮が必要であつた。

ことに、これら従来のテーブルとローラは、例
えばセメントクリンカや高炉スラブなどの粉砕の
ように硬くてかつ粉砕性の悪い材料の微粉砕を行
なう場合には満足した性能が期待できなかつた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明で
は、粉砕テーブルの上面を、円形水平面とその外
周円から外周へ向つて高くなる環状傾斜面とで皿
状に形成するとともに、粉砕ローラの周面を、粉
砕テーブルの円形水平面の一部と環状傾斜面とに
添接する形状にした。

〔作用〕

テーブル中心部に投入された被粉砕物は、水平
面部で粗粉砕され、粗粉砕後、傾斜部に至つた被
粉砕物は、外周に向う速度が遅くなつて滞留時間
が長くなり、ローラによる粉砕回数が増えるとと
もに、テーブルとローラとの速度差が大きくな
り、微粉砕のための剪断作用が強く働く。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る竪型粉砕機
の実施例を示し、第１図はその概略縦断面図、第
２図は粉砕テーブルと粉砕ローラとの拡大断面図
である。図において、粉砕機１１は基礎１２上に
直立する中くびれ円筒状のケーシング１３を備え
ており、このケーシング１３の中心部には、モー
タ付の減速機１４が基礎１２上に固定されて配設
されている。減速機１４の上向き出力軸１５には
全体をほゞ円板状に形成された粉砕テーブル１６
が軸着されており、モータにより減速機１４を介
し駆動されて水平状に低速回転している。この粉
砕テーブル１６の上面外周部には、環状の段部１
６ａが形成されており、この段部１６ａには、平
面視を環状に形成された粉砕テーブル１６の一部
としてのライナ１６ｂが貼着されている。このラ
イナ１６ｂを含む粉砕テーブル１６の上面は、円
形水平面１６ｃと、その外周面１６ｄから外周へ
向つて高くなる環状傾斜面１６ｅとで全体を皿状
に形成されている。また、粉砕テーブル１６の周
縁部には、ライナ１６ｂの上端よりやゝ高い環状
突起（堰）１６ｆが一体形成されている。この突
起１６ｆは厚みの異なる環状の部材を数種重ね合
わせて設けておいてその高さを調整可能にしおけ
ばより効果的である。一方、前記ケーシング１３
を円周方向に複数等分する箇所には、アーム軸受
１７が、粉砕テーブル１６の外周に近接して配設
されており、各アーム軸受１７には、図示したい
油圧シリンダ等でいつせいに回動するローラアー
ム１８が枢支されている。１９は各ローラアーム
１８に軸支されたローラ軸であつて、粉砕テーブ
ル１６の環状傾斜面１６ｅとほゞ平行になされて
おり、このローラ軸１９には、粉砕ローラ２０が
ライナ１６ｂ上に位置して軸着されている。この
粉砕ローラ２０は、周面に粉砕テーブル１６の環
状傾斜面１６ｅに添接させた偏平円柱部２０ａ
と、周面を粉砕テーブル１６の円形水平面１６ｃ
に添接させた頭截円錐部２０ｂとで一体形成され
ており、粉砕作業中は粉砕ローラ２０の両部２０
ａ，２０ｂと、粉砕テーブル１６の両面１６ｅ，
１６ｃとの間には被粉砕物噛込用の間隙t₁，t₂が
形成されるようにする。なお間隙t₂は間隙t₁より
も数mm大きくなるように設定して、水平粉砕部に
おける原料の噛み込み効果を一層上げるようにす
ることが好ましい。この間隙t₁，t₂は製作時に決
めておくか、あるいは粉砕ローラ２０と粉砕テー
ブル１６とのすき間を調整するすき間調整装置
（図示せず）等により行なう。

ここで、前記傾斜部の角度αおよび水平部の長
さａと傾斜部の長さｂの関係は、例えば、セメン
トクリンカや高炉クラグなどの粉砕原料に対して
は、それぞれα＝10〜18度、ｂ＝（1.5〜3.5）ａ
とするのが好ましい。αがこの範囲よりも大きく
なると傾斜部において微粉の凝集作用が発生して
好ましくない、また、αがこの範囲よりも大きく
なると所望の滞留時間を確保することができな
い。一方、ｂとａの関係については、ｂがこの範
囲よりも小さいと傾斜部の長さが水平部の長さよ
りも小さくなり過ぎて傾斜部における所望の滞留
時間が確保されず、また、ｂがこの範囲よりも大
きくなると、傾斜部の長さが水平部の長さよりも
長くなり過ぎて水平部における所望の噛み込みを
確保できないとともに、粗粉砕が効果的に達成さ
れず粉砕効率が悪くなる。

２１は減速機１４の周囲に形成された環状の通
路であつて、この通路２１には、図示しないダク
トを介して熱風炉が接続されており、この熱風炉
で発生した熱風が通路２１へ吹込まれたのち、粉
砕テーブル１６とケーシング１３の内壁との間に
形成された環状の吹上げ通路２２を吹き上げるよ
うに構成されている。

なお、本実施例では通路２１，２２に熱風を供
給するようにしたが、被粉砕原料が高水分を有し
ていない場合は、通常の空気を供給することでよ
い。ケーシング１３の上端部には、上方へ向つて
拡がる円筒状の上部ケーシング２３がフランジ接
合されており、その内部には、上方の軸受部２４
に軸支されて回転するセパレータ２５が垂下され
ている。このセパレータ２５は、羽根２５ａを備
えており、粉砕後熱風で上昇する微粒体を所定粒
度以下のものと以上のものとに分級するように構
成されている。２６は分級された所定粒度以下の
微粉体と熱風との混合体を排出する排出口であ
る。

以上のように構成された竪型粉砕機の動作を説
明する。図示しない供給管で粉砕テーブル１６の
中心部へ供給された原料としての粒体は、粉砕テ
ーブル１６の回転と遠心力との関係でテーブル１
６上を渦巻状に軌跡を描いて外周部へ移動し、粉
砕ローラ２０の頭截円錐部２０ｂと粉砕テーブル
１６の円形水平面１６ｃとの間に間隙t₂へ噛込ま
れる。噛込まれた粒体は、あらかじめ調整された
間隙t₂において粉砕ローラ２０と粉砕テーブル１
６とで圧漬粗粉砕されたのち、円周方向に隣接す
る次の粉砕ローラ２０の偏平円柱部２０ａと粉砕
テーブル１６の環状傾斜面１６ｅとの間隙t₁へ噛
込まれる。ここでは、粉砕面が傾斜しているの
で、粗粉砕された粒体のテーブル外周へ向う速度
が遅くなつて滞留時間が長くなり、粉砕テーブル
１６から逸脱することなく何個かの粉砕ローラ２
０の傾斜面へ次々に噛込まれて微粉砕が繰返され
るとともに、傾斜部では粉砕テーブル１６と粉砕
ローラ２０との速度差が水平部の場合よりも大き
くなるので、微粉砕に有効な剪断作用が強く働
き、微粉砕が促進される。なお、粉砕テーブル１
６の外周縁部に設けられる環状突起（堰）１６ｆ
の高さを調整可能にしておけば、この傾斜部での
粒体の滞留時間の調整に幅を持たせることがで
き、調整が容易となつて一層有利である。

粉砕された微粉体は環状突起（堰）１６ｆを乗
り越え、粉砕テーブル１６の外側の吹上げ通路２
２上に達するが、このとき熱風炉からダクトと通
路２１とを経て送られてきた熱風がこの吹上げ通
路２２を吹き上がつているので、微粉体等はこの
熱風により上昇しながら乾燥される。上昇した粉
粒体は、上方のセパレータ２５で分級され、所定
粒度以下の微粉体は熱風体との混合体として排出
口２６から排出され、次の工程へ送られる。ま
た、セパレータ２５を通過しない所定粒度以上の
粒体は粉砕テーブル１６上に落下し、セパレータ
２５へ向わずに直接落下する粒体とともに再度、
粉砕ローラ２０へ噛込まれて機会を与えられて粉
砕が繰返される。

以上のような粉砕動作において、粉砕ローラ２
０から粉砕テーブル１６に伝達される粉砕力の主
応力位置を主として傾斜部で受け持たせるように
したところにより、第３図ａ，ｂに示した水平型
の場合のように主応力位置が変動することが少な
いので、粉砕テーブル１６を駆動しているモータ
のトルク変動が小さくなり、粉砕機全体の振動が
小さくなつて安定した静しゆくな運動が可能にな
る。また、水平型に比べて粉砕テーブル１６の外
周から飛び出す粉砕産物の粒径が小さくなり、吹
上げ通路２２における噴流速度を下げることがで
きるとともに、通風量を減少させることができ
る。

そして、被粉砕物の種類や性状および粉砕産物
の要求条件が変つた場合には、隙間調整装置によ
り間隙t₁，t₂を調節するなどして最適な粉砕条件
を選ぶことができる。また、水平部の接触長さと
傾斜部の接触長さとの比を変えたり、水平部と傾
斜部とのなす角度を変えたりすることによつても
最適な粉砕条件が選べる。

なお、本実施例においては、粉砕ローラ２０と
粉砕テーブル１６との傾斜面を直線状に形成した
例を示したが、円弧状に形成してもよい。

〔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、粉砕テーブルの上面を
円形水平面とその外周面から外周へ向つて高くな
る環状傾斜面とで皿状に形成し、粉砕ローラの周
面を、粉砕テーブルの円形水平面の一部と環状傾
斜面とに添接する形状とするように構成すること
により、被粉砕物はローラとテーブルとの水平面
部に噛込まれて圧潰粗粉砕されたのち、ローラと
テーブルとの傾斜部でテーブル半径方向への速度
を減じられながら微粉砕されることにより、水平
面部では粒体の凝集作用を防いで粗粉の噛込み量
および噛込み性が増加し、傾斜部ではテーブル上
での滞留時間が長くなるので、単なる平面型や傾
斜型の場合よりも粉砕性能が大幅に向上する。し
たがつて特に、セメントクリンカや高炉スラブの
ような硬くて粉砕性の悪い原料に対して粉砕効率
を向上させることができる。また、粉砕ローラか
ら粉砕テーブルに伝わる粉砕力の主応力位置を主
として傾斜部が受け持つことにより、主応力位置
の変動が少なく、テーブル回転用モータのトルク
変動が少ないので、粉砕機の振動を少なくするこ
とができ、安定した静しゆくな運転が可能にな
る。さらに、テーブル外周部から飛び出す粉砕産
物の粒径が小さくなり、テーブル外方の通路を吹
き上げる熱風の速度を下げることができるととも
に、熱風量を減らすことができるので、粉砕系の
電力消費量が削減される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る竪型粉砕機
の実施例を示し、第１図はその概略縦断面図、第
２図は粉砕テーブルと粉砕ローラとの拡大縦断面
図、第３図ａ〜ｆはそれぞれ従来の竪型粉砕機の
粉砕テーブルと粉砕ローラとの各種の形状を示す
概略断面図である。 １１……粉砕機、１６……粉砕テーブル、１６
ｃ……円形水平面、１６ｅ……環状傾斜面、１９
……ローラ軸、２０……粉砕ローラ、２０ａ……
偏平円柱部、２０ｂ……頭截円錐部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平回転する粉砕テーブルとこの粉砕テーブ
   ルの上面に周面を押圧されて従動回転する複数個
   の粉砕ローラとの間で被粉砕物を粉砕する竪型粉
   砕機において、前記粉砕テーブルの上面を、円形
   水平面とその外周円から外周へ向つて高くなる環
   状傾斜面とで皿状に形成するとともに、前記粉砕
   ローラの周面を前記円形水平面の一部と環状傾斜
   面とに添接する形状としたことを特徴とする竪型
   粉砕機。