JPH044030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、セメント・クリンカ等の砕料を粉砕
する閉回路粉砕系を制御する方法に関し、さらに
詳しくは、粉砕機と分級機とを最適な操作条件の
もとで運転することにより、所定の粉末度をもつ
た製品を安定してかつ効率よく生産することがで
きる粉砕系の制御方法を提供するものである。

従来、閉回路粉砕系を制御する方法として主と
して次の２つのものがあつた。

(1) バケツトエレベータ制御 この制御は、粉砕機出口側に設けられたバケ
ツト・エレベータ等の輸送機の移送量を一定に
制御し、もつて粉砕機を通過する砕製物の処理
量をつねに一定に保持するいわゆる、循環量一
定保持制御法である。しかし、この制御方法に
は次のような問題点がある。

なんらかの要因により粉砕機へ供給される砕
料の粒度や被粉砕性が変化したとき、粉砕機か
ら砕製物が排出されて分級機で所定の粒度範囲
に分級されたあと、粗粉が粉砕機へ送り戻さ
れ、再粉砕に付されて再び排出された時点では
じめて上記の変化が検出される。したがつて上
述のような変化に対する粉砕系全体の応答が遅
いため調整動作にはいる時期が遅れ、しばしば
制御結果がハンチングする。また、被粉砕性が
変化すると、粉砕機から分級機に供給される砕
製物の粒度分布が変化し（即ち製品となるべき
粒群の割合が変化し）、分級機の回転数等の操
作条件が一定のもとでは、製品の粒度分布がば
らつき、したがつて製品の品質が安定しない欠
点があつた。

(2) 音響制御 バケツト・エレベータ制御の応答性が遅いと
いう欠点を改善するため、粉砕機の粉砕音を検
出し、粉砕音が一定となるように粉砕機への砕
料供給量を制御する、いわゆる、音響制御が使
用されてきた。しかし、この制御方式では、被
紛砕性の変化に応じオペレータが経験と勘によ
り音響の最適設定値を見出して変更する必要が
あつた。

最近、マイコンを使用して自動的に粉砕高が
最大となるよう自動設定する方法（特開昭58−
159855）が採用され始め、粉砕高の向上につい
ては一定の成果を収めつつある。しかし、この
音響制御方式は粉砕機内の砕料量一定の制御で
あるため、被紛砕性が変化すると、粉砕機出口
の砕製物流動が変化し、そのため分級機の回転
数等操作条件が一定の場合では、製品の粒度分
布がばらつき、製品の品質が安定しないという
欠点があつた。また、第１図に示すように被紛
砕性が大きくかわると最大能力となる音響設定
値を見出すのに時間がかかる欠点があつた。

例えばセメントの場合、セメントの強さを発現
させるうえからセメントの粉末度を表わす尺度と
して粒度分布が重要視されており、セメント製品
としては２〜40μの粒子群量が重要とされてい
る。このうち15μ以下の微粒子群量は初期強さに
寄与し、15〜40μの中間の粒子群量は長期強さに
寄与するといわれている。それゆえ、セメントの
粉砕系の制御方法として、上記２方法は好適なも
のではなかつた。

本発明は、上記特開昭58−159855の改良発明で
あつて、上述のごとき従来の制御方法に付随する
問題点を解消し、もつて製品粒度分布の安定と最
大能力の達成とかをかね備えた制御方法を提供す
ることにある。

本発明の要旨は、 (1) 原料供給機により砕料を粉砕機に供給して粉
砕し、粉砕された砕製物を輸送機により分級機
に移送し、該分級機で所要の粉末度の微粉とそ
れ以外の粗粉とに分級し、微粉を製品として粉
砕系より排出するとともに、粗粉を粉砕機に送
り戻して再粉砕に付するようにした閉回路粉砕
系を制御する方法において、粉砕機の第１室お
よびまたは第２室の発する音響およびまたは振
動を検出し、分級機で分級された製品をサンプ
リングして第１の収率測定装置により収率を測
定し、上記音響および又は振動と収率の信号を
演算器に導き、演算器に記憶させてある目標収
率値からの偏差にもとづいて分級機の制御量を
演算して制御するとともに、演算器で上記検出
信号にあらかじめ定められた係数を掛け算しさ
らにそれらを加算し、粉砕系のプロセス信号と
して調節計に送り、調節計の設定値を任意に自
動的に同設定値を変化させ、設定値変更前後の
調節計の一定時間内における出力積算値を求
め、常に後の積算値が前の積算値より大きくな
るように、調節計の設定値を自動的に補正する
ことを特徴とする粉砕制御方法、および (2) 粉砕機より排出された砕製物を第２の収率測
定装置により収率を測定して信号を演算器に導
き、演算器で上記検出信号にあらかじめ定めら
れた係数を掛け算し、さらにそれを加算するこ
とを特徴とする上記第１項の方法である。

セメント・クリンカの閉回路粉砕系に適用され
た本発明に係る制御方法を添附図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

第２図において、たとえば、ベルト・フイーダ
のごとき原料供給機１から供給されたセメント・
クリンカは、粉砕機２の中で粉砕される。該粉砕
機２より排出された砕製物は、たとえば、バケツ
トエレベータのごとき輸送機３により、たとえ
ば、空気分級機のごとき分級機４へ送られる。こ
の分級機４で分級された砕製物のうち所要の粉末
度より細かい微粉は通路５をへて製品として閉回
路粉砕系より排出し、一方、前記所定の粉末度よ
り粗い砕製物は通路６をへて粉砕機２に送り戻
し、再粉砕に付される。

上述のごとく構成されたセメントの閉回路粉砕
系に、本発明に係る制御方法は、次のようにされ
る。すなわち、分級機４から排出された微粉（製
品）を粉砕系より搬出される通路５の途中に収率
測定装置３０を設け、この装置で微粉をサンプリ
ングし、採取されたサンプルについて２〜40μの
粒度範囲にあるものの収率を測定する。測定結果
である測定収率値はこれを演算器３１に入力す
る。

演算器３１は、測定収率値の目標収率値または
基準収率値からの偏差を演算し、偏差とモータ２
１の回転数との間についてあらかじめ設定させて
ある相関式にもとづいて回転数の調整量を決定
し、制御指令をモータ２１に発信し、モータ２１
を制御操作する。

ここで、本発明に係る制御方法を実施するにあ
たつて必須の構成要素である収率測定装置の構成
と機能を、第３図を参照しながら説明する。

第２図の通路５の途中で採取されたサンプル
は、たとえば、スクリユ・コンベア、ベルト・コ
ンベア等のサンプル輸送装置１１を用いて末端に
あるサンプリング・ゲート１２に移送され、該サ
ンプリング・ゲート１２より分級フイーダ１３に
供給される。該分級フイーダ１３は受槽１３′と
スクリユ・フイーダ１３″とより成り、サンプル
は該スクリユ・フイーダ１３″をへて収率測定装
置としての分級装置１４に供給される。１５は重
量計であつて、サンプルの供給量を測定する。

セメント粉砕系の場合は、分級装置１４として
は砕製物のうち粒度分布が通常２〜40μ、好まし
くは２〜14μのものを正確に分級することができ
るものであればどのような構造形式のものを使用
してもよいが、たとえば特開昭53−76466号に開
示されている粉体分級機を使用することが効果的
である。

分級機１４で分級されたもののうち粗粉はホツ
パー１６に排出される。このホツパー１６にも重
量計１７が設けられているので、分級されたサン
プル中の粗粉の割合を求めることができる。一
方、分級装置１４より排出された微粉は、たとえ
ば、バツグ・フイルタのごとき捕集装置１８で捕
集される。前記重量計１５と１７はそれぞれ、第
２図の演酸器３１に接続されているので、供給さ
れたサンプルの重量と分級されたもののうち粗粉
の重量にもとづいて収率（測定収率値）が演算さ
れるとともに、目標収率値からの偏差が求められ
る。そしてこの偏差にもとづいてモータ２１の制
御を実施することができる。

第３図に示されている上記収率測定装置は、特
開昭58−26245号に開示されているものであつて、
本発明に係る制御方法を実施するために使用され
る収率測定装置の一例を示したものにすぎず、本
発明方法の適用が第３図に示されるものに限定さ
れるものではなく、上述の機能を果たして所期の
目的を達成することができるものであれば、その
構造形式等を問うものではない。

粉砕機２に発する音響は、粉砕機の第１室およ
び、または第２室に設置したマイクロホン１００
によつて検出され、増巾器１０１および反転器１
０２を介して演算器３１に導入される。演算器３
１内では、導入された音響と収率値の検出信号に
あらかじめ定められた係数を掛け算し、さらにそ
れらを加算し、粉砕系のプロセス信号として調節
計９０に送る。調節計９０には設定器が設けてあ
り、その設定値は粉砕系の砕料粉砕高をその状態
において最大にするようにしてある。

本発明では製品粉末度の変化に応じ分級機を操
作し、この条件下で粉砕系の安定と最大能力の達
成を行うものである。すなわち、 収率測定装置３０の測定結果を演算器３１に
入力し、 演算器３１で収率目標値からの偏差を演算
し、 その偏差と分級機のモータ２１の回転数との
間にあらかじめ設定されてある相関式に基づい
てモータ２１の回転数を制御し、 もつて製品粉末度を安定化し、 Ｓ＝as₁＋bs₂＋ｃ（BL₁）＋ｄ （但しs₁：１室音響 s₂：２室音響 BL₁：収率 ａ、ｂ、ｃ、ｄ：あらかじめ定められた係数） のＳが一定となるよう調節計９０を制御し、 上記Ｓの設定値をあらかじめ定めた一定時間
毎に、あらかじめ定めた変更幅で変更し、 調節計９０の上記一定時間内の出力信号の積
算値が最大となるよう制御するもである。

上記調節計９０の制御は、特開昭58−15955の
制御方法による。すなわち、上記調節計９０の設
定値を任意に一定時間毎に自動的に増加せしめ、
これによつて設定値変更の前後の調節計９０の出
力信号の一定時間内の積算値が、変更前の積算値
より増加したならば、さらにその積算値を増大せ
しめ、同様の比較をする。これを数回繰り返した
時点において、設定値変更後の積算値が変更前の
積算値より減少する点を確認する。これは、第４
図の粉砕効率曲線C₁を右側に通過したことを意
味する。こうして、調節計９０は、最終の設定値
変更の直前の設定値が現粉砕系における最適設定
値であることを確認し、その値に自動設定するこ
とになる。こうして、自動的に最適設定値の選定
が行なわれる。

本発明は、特開昭58−159855の粉砕制御方法に
おいて、製品収率測定結果をも原料供給機の砕料
供給量の制御要素につけ加えたものであり、その
結果、製品の粒度分布が安定することはもちろ
ん、粉砕系の応答が速くなり、最大の能力に達す
る時間が短くなり、従つて所定の粉末度をもつた
製品を安定してかつ効率よく生産することでき
る。

なお、第２図の粉砕系においては、粉砕機２の
音響を検出したが、粉砕機２の駆動軸２′に設け
た振動検出手段１００′によつてその振動を検出
し、これを制御信号として用いることができる。

また、さらに粉砕機より排出された砕製物の一
部をサンプリングし、第２の収率測定装置７によ
り収率を求め Ｓ＝as₁＋bs₂＋ｃ（BL₁）＋ｄ（BL₂）＋ｅ （但しs₁：１室音響 s₂：２室音響 BL₁：第１の収率測定装置による収率 BL₂：第２の 〃 ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ：あらかじめ定めた係数） が一定となるように調節計９０を制御すれば、粉
砕系の応答がより速く、従つて粉砕系の安定がよ
り速くなり、最大能力に達する時間がさらに短く
なり、従つて所定の粉末度をもつた製品を安定し
てかつより効率よく生産することができる。

第２図に示す粉砕制御回路と第３図に示す収率
測定装置を用いて、セメントクリンカを粉砕した
ところ、次の結果を得た。

(1) セメント製品である２〜40μの微粉の粒度分
布のバラツキを１ケ月以内の日間の変動係数で
表わして７％から２％に減らすことができた。

(2) セメントの強さ（JISの28日目の圧縮強さ）
のばらつきを１ケ月内の日間の変動係数で表わ
して５％から2.5％に小さくすることができた。

(3) 時間当りの生産高を６％高めることができ、
しかも生産高のバラツキを１ケ月内の日間の変
動係数で表わして５％から2.5％に低下させる
ことができた。

(4) 上記の第２の収率測定装置を併用し、制御動
作を行つた成果の具体例として、時間当りの生
産高を6.5％高めることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は特開昭58−159855の制御方式におい
て、被粉砕性が大きく変動した場合の、粉砕機音
響と粉砕効率との関係を示す図表、第２図は本発
明に係る粉砕制御方法の閉回路を示す図、第３図
は本発明において使用する収率測定装置の概念
図、第４図はミルの負担と粉砕効率を示す図表で
ある。 １……原料供給機、２……粉砕機、３……輸送
機、４……分級機、５，６……通路、７，３０…
…収率測定装置、３１……演算機、９０……調節
計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原料供給機により砕料を粉砕機に供給して粉
   砕し、粉砕された砕製物を輸送機により分級機に
   移送し、該分級機で所要の粉末度の微粉とそれ以
   外の粗粉とに分級し、微粉を製品として粉砕系よ
   り排出するとともに、粗粉を粉砕機に送り戻して
   再粉砕に付するようにした閉回路粉砕系を制御す
   る方法において、粉砕機の第１室および又は第２
   室の発する音響および又は振動を検出し、分級機
   で分級された製品をサンプリングして第１の収率
   測定装置により収率を測定し、上記音響および又
   は振動と収率の信号を演算器に導き、演算器に記
   憶させてある目標収率値からの偏差にもとづいて
   分級機の制御量を演算して制御するとともに、演
   算器で上記検出信号にあらかじめ定められた係数
   を掛け算しさらにそれらを加算し、粉砕系のプロ
   セス信号として原料供給機の調節計に送り、調節
   計の設定値を任意に自動的に変化させ、設定値変
   更前後の調節計の一定時間内における出力積算値
   を求め、常に後の積算値が前の積算値より大きく
   なるように調節計の設定値を自動的に補正するこ
   とを特徴とする粉砕制御方法。 ２ 原料供給機により砕料を粉砕機に供給して粉
   砕し、粉砕された砕製物を輸送機により分級機に
   移送し、該分級機で所要の粉末度の微粉とそれ以
   外の粗粉とに分級し、微粉を製品として粉砕系よ
   り排出するとともに、粗粉を粉砕機に送り戻して
   再粉砕に付するようにした閉回路粉砕系を制御す
   る方法において、粉砕機の第１室および又は第２
   室の発する音響および又は振動を検出し、分級機
   で分級された製品をサンプリングして第１の収率
   測定装置により収率を測定し、さらに粉砕機より
   排出された砕製物を、第２の収率測定装置により
   収率を測定し上記音響および又は振動と各収率の
   信号を演算器に導き、演算器に記憶させてある目
   標収率値からの偏差にもとづいて分級機の制御量
   を演算して制御するとともに、演算器で上記検出
   信号にあらかじめ定められた係数を掛け算しさら
   にそれらを加算し、粉砕系のプロセス信号として
   原料供給機の調節計に送り、調節計の設定値を任
   意に自動的に変化させ、設定値変更前後の調節計
   の一定時間内における出力積算値を求め、常に後
   の積算値が前の積算値より大きくなるように調節
   計の設定値を自動的に補正することを特徴とする
   粉砕制御方法。