JPH0474542A - 竪型ミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばセメントなどの製造に用いられる竪
型ミルに関する。

背景技術 第９図は従来技術の竪型ミル１の一部分の断面図である
。竪型ミル１は、ハウジング２内に鉛直回転軸線を有す
るテーブル３を有し、テーブル３はテーブルライナ３ａ
およびテーブル本体３ｂから構成される。このテーブル
３は回転軸４によって回転駆動される。またテーブルラ
イナ３ａに圧接して、たとえばセメントなどの原料を粉
砕するローラ５が回転軸６のまわりに、テーブル３の回
転駆動に伴って回転する。ローラ５とテーブルライナ３
ａとの間で粉砕された原料は、ノズル７を介しハウジン
グ２内で矢符Ａ１方向に吹き上げられる気体流によって
上昇される。

第１０図は竪型ミル１の動作を説明するグラフである。

第１０図のライン１１は、ローラ５のテーブルライナ３
ａとの間で粉砕を行う外周面８の各部の回転軸６のまわ
りの回転速度に関し、回転一 軸６の延びる方向に沿い、一端部から他端部に亘る速度
分布を示す。また、ラインｐ２はテーブル３の回転速度
のテーブル３の半径方向に沿う分布を示す。第１０図の
ラインＩ　１，１２の交点Ｐ１は、ローラ５とテーブル
ライナ３ａとが相互に等速度で接触しており、したがっ
て相対速度が０の部分である。以下、この位置を回転同
期位置と称する。この回転同期位置Ｐ１より半径方向内
方側の第１粉砕領域Ｑ１では、ローラ５の周速度の方が
大きく、点回転同期位置１より半径方向外方の第２粉砕
領域Ｑ２では、テーブルライナ３ａの周速度の方が大き
い。なお、参照符Ｑｌ、Ｑ２は、図解の便宜のために、
回転軸６の軸線方向の長さで示しである。

このような粉砕領域Ｑｌ、Ｑ２における相対速度を有し
て相互に回転するローラ５とテーブルライナ３ａとに関
して、原料は第９図の矢符Ａ２方向に供給され、ローラ
５とテーブルライナ３ａとの間に噛込まれ、第１粉砕領
域Ｑ１において、ローラ５とテーブルライナ３ａとの圧
接力によって圧縮粉砕される。また、第２粉砕領域Ｑ２
では、ローラ５とテーブルライナ３ａとの相対速度が比
較的に大きいので、両者の摩擦による摩擦粉砕が行われ
、原料がさらに微粉砕される。

従来の竪型ミル１においては、第９図に示すように第２
粉砕領域Ｑ２において、テーブル３の半径方向外方にな
るに従い、ローラ５の外周面８とテーブルライナ３ａと
の間隙は次第に拡大している。したがって上述したよう
に粉砕されて得られた粉体が、テーブルライナ３ａとロ
ーラ５との前記間隙９から、半径方向外方に容易に移動
する。

したがってローラ５からテーブルライナ３ａへの圧下刃
によって、粉体は上述のように半径方向外方に移動し、
この圧下刃が粉体の微粉砕に有効に用いられないという
問題点があった。

このような問題点を解決する従来技術として、第１１図
に示すような構成を有する竪型ミル１ａが用いられた。

この従来技術の竪型ミル１ａは第１１図に示した竪型ミ
ル１に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。

本従来技術の竪型ミ＝３ ル１ａの注目すべき構成は、ローラ５の前記外周面８と
、テーブルライナ３ａとの間の前記間隙９が、テーブル
３の半径方向内方から外方にかけて、単調に減少する形
状となっていることである。すなわち前記間隙９の幅は
、ローラ５の前記外周面８の半径方向外方側端部付近で
最も小さくなっており、第９図の前記回転同期位置Ｐ１
に関して指摘したような粉砕されて得られた粉体が前記
間隙９から半径方向外方に容易に移動してしまい、ロー
ラ５のテーブルライナ３ａへの圧下刃が有効に粉砕に用
いられないという問題点は、一定程度解消することがで
きる。

発明が解決しようとする問題点 一方、このような従来技術では、第９図の第１粉砕領域
Ｑ１に対応する部分の間隙９がむやみに広くなってしま
い、この部分の原料の粉砕への寄与が減少すると共に、
ローラ外方端部のみに局部的に力が加わり、その他の部
分での粉砕が不十分となり、したがって粉砕効率が低下
してしまうという問題点があった。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し粉砕効率が格段
に向上されるとともに、原料を粉砕して得られる粉体の
粒度分布を所望の態様にするようにできる改善された竪
型ミル、特に微粉砕に適した竪型ミルを提供することで
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、鉛直回転軸線を有するテーブル上に、テーブ
ルの半径方向に沿う回転軸線を有するローラを圧接回転
して、テーブルに備えられるテーブルライナとローラと
の間で原料を粉砕する竪型ミルにおいて、 ローラは、その回転軸線方向に沿う略円弧状の外周面を
有し、 テーブルライナには、ローラの外周面が嵌り込む環状凹
溝が形成され。

テーブルライナの環状凹溝より半径方向外方で、前記半
径方向内方側に向けて突出した環状突出部を設け、 前記環状突出部にはその周方向に沿う複数箇所において
、半径方向に貫通する切欠きが設けられていることを特
徴とする竪型ミルである。

作　　用 本発明に従う竪型ミルでは、ローラは、その回転軸線方
向に沿う略円弧状の外周面を有し、テーブルライナには
、ローラの外周面が嵌り込む環状凹溝が形成される。テ
ーブルライナの環状凹溝より半径方向外方で、前記半径
方向内方側に向けて突出した環状突出部を設け、前記環
状突出部にはその周方向に沿う複数箇所において、半径
方向に貫通する切欠きが設けられる。

したがって原料は、前記環状凹溝とローラの外周面によ
って容易に噛み込まれ、また、ローラとテーブルライナ
との間の圧接力によって粉砕される。このように微粉砕
された粉体は、テーブルライナの半径方向外方に設けら
れた環状突出部によって半径方向外方に移動することが
阻害され、したがってローラとテーブルライナとの間の
原料および粉体などがローラとテーブルライナとの間の
間隙に滞留する時間が長くなり、したがって粉砕効率が
格段に向上されると共に、十分な微粉砕が得られること
になる。

また環状突出部の切欠きから、粉砕された粉体などが半
径方向外方に移動し、粉砕過程の原料や粉砕して得られ
た粉体などが、ローラと、テーブルライナとの間に滞留
する時間および量を、選択的に変化することができる。

したがって、前記切欠きの周方向長さを所望の値とする
ことによって、このような竪型ミルを用いて製造される
粉体の粒度分布を、所望の態様とすることができる。

実施例 第１図は本発明の基礎となる構成の竪型ミル１１の一部
分の断面図であり、第２図は竪型ミル１の断面図であり
、第３図は間隙３７の状態を示す展開図である。第１図
〜第３図を参照して、竪型ミル１１の構成について説朋
する。竪型ミル１１は、大略的に円筒状のハウジング１
２を有し、ハウジング１２内に、鉛直回転軸線を有する
テーブル１３を備える。テーブル１３は、テーブルライ
ナ１３ａとテーブル本体１３ｂとから成る。テーブル１
３は駆動、装置１４に結合された回転軸１５一 によって回転駆動される。

テーブル１３の上方には、周方向に間隔をあけて複数の
ローラ１６が配置される。ローラ１６はテーブル１３の
回転駆動に伴い、回転軸１７の回りに回転する。ローラ
１６の略円弧状の外周面１６ａは、テーブルライナ１３
ａに形成されている環状凹溝５１に嵌り込み、圧下機構
１８によってテーブルライナ１３ａに圧接される。テー
ブル１３のさらに上方には、テーブル１３上に、粉砕さ
れるべきたとえばセメントクリンカやスラグなどの粉砕
原料を供給する供給シュート１９が設けられ、その下端
部はテーブル１３の中央部付近上方に臨んで開口する。

また、テーブル１３の中央部付近上方に、下端部が開口
した逆円錐台形状のコーン２１が配置される。コーン２
１の上端部には、周方向に多数の旋回羽根２２が配置さ
れ、後述されるようにコーン２１に関して半径方向外方
から内方に向けて、各旋回羽根２２間を粉砕された粉体
を含んだ気体流が通過するとき、旋回羽根２２によって
整流され、コーン２１内で一定方向に旋回するように設
けられる。また、コーン２１の半径方向内方には、周方
向に多数の回転翼２３が配置され、回転翼２３は支持部
材２４に固定され、この支持部材は駆動装置２５によっ
て回転駆動される回転軸２６に固定される。

ハウジング１２の天井板２７６．ｍおいて、前記回転翼
２３より半径方向内方部分には、後述するように分級さ
れて得られた細粉を竪型ミル１１がら取出すための排出
ダク１〜２８が設けられる。また、ハウジング１２のテ
ーブル１３より下方には、送風口２９が設けられ、たと
えば昇温されな空気をハウジング１２内に圧送する。こ
の昇温空気はテーブル１３の半径方向外方側においてハ
ウジング１２にテーブル１３を外囲して取付けられたノ
ズル３０を介して、ハウジング１２内を上方に吹き上げ
られる。

テーブル１３の半径方向外方端部付近のいわゆるダム部
３１の上端部には、テーブル１３の全周にわたって環状
突出部である環状突出部材３２が設けられる。環状突出
部材３２の半径方向外方側部３３は、テーブル１３の半
径方向外方側の外方側部３４とたとえば円滑な円筒面を
構成するように形成される。一方、環状突出部材３２の
半径方向内方側の内方側部３５の下端部は、テーブルラ
イナ１３ａの粉砕部３６の半径方向外方側端部に連なっ
ており、鉛直上方になるに従い半径が縮小するような円
錐台面となっている。

また、ローラ１６とテーブルライナ１３ａとの間の間隙
３７に関して、この間隙の長さＬ３を下記のように定め
る。すなわちローラ１６のテーブルライナ１３ａとの間
で粉砕を行う粉砕面３８の周速度は、ローラ１６の半径
に比例して変化する。

ここでローラ１６の粉砕面３８の半径は、回転軸１７の
軸線方向に沿って次第に増加して、その後に減少する。

またテーブルライナ１３ａの粉砕部３６の周速度は、テ
ーブル１３の半径に比例し、したがって半径方向内方か
ら外方に向かうにつれて次第に増加する。一方、前記ロ
ーラ１６の粉砕面３８の前記周速度と、テーブルライナ
１３ａの前記周速度とにおいて、両者が等速度になる位
置を、第１０図を参照して説明したように回転同期位置
１３と称する。

本構成例のローラ１６における回転同期位置Ｉ３は、粉
砕面３８の周方向に全周にわたって想定される。これを
第１図において２点鎖線１３で示す。すなわち前記間隙
３７において、前記回転同期位置１３に関してテーブル
１３の半径方向内方側の第１粉砕領域Ｄ１と、第１粉砕
領域Ｄ１よりも半径方向外方側の第２粉砕領域Ｄ２とが
想定される。ここで本実施例においては、前記第１粉砕
領域Ｄ１および第２粉砕領域Ｄ２の回転軸１７の軸線方
向の長さＬＬ、Ｌ２に関して、 Ｌ１＝Ｌ２　　　　　　　　　　　・・・（１）の関係
が成立するように構成する。

一方、ローラ１６とテーブルライナ１３ａとの間の前記
間隙３７の長さＬ３は、前記第１粉砕領域Ｄ１において
半径方向内方側から外方側にかけて次第に狭くなり、ま
た、前記第２粉砕領域Ｄ２において一定値とされる。す
なわち第１粉砕領域Ｄｌにおける粉砕面３８および粉砕
部３６の形状は、半径ｒｌ、Ｒ１の円弧状であり、第２
粉砕領域Ｄ２における粉砕面３８および粉砕部３６の形
状は、それぞれ半径ｒ２．Ｒ２の円弧状である。

ここで前記半径ｒｌ、ｒ２に関して、ｒｌ＝ｒ２あるい
はｒ１≠ｒ２のいずれでもよい。すなわち前述したよう
に、あるいは後述するように第１粉砕領域Ｄ１が内方に
向かって狭くなり、かつ第２粉砕領域Ｄ２の間隙３７の
長さＬ３が一定であればよい。また、前記環状突出部材
３２の内方側部３５の傾きは、ローラ１６に沿った形状
となるように定められる。

上述の構成を有する竪型ミル１１の動作について、第１
図〜第３図を参照して説明する。供給シュート１９から
テーブル１３の中央部付近に原料が供給される。テーブ
ル１３の回転駆動に伴い発生する遠心力によって、この
原料が半径方向外方に移動し、ローラ１６とテーブルラ
イナ１３ａとの間に噛み込まれる。このように噛み込ま
れた原料は、前記第１粉砕領域Ｄ１において、基本的に
社ローラ１６のテーブルライナ１３ａへの圧下刃によっ
て粉砕される。

すなわちこの第１粉砕領域Ｄ１においては、テーブルラ
イナ１３ａの周速度とローラ１６の粉砕面３８の周速度
との相対速度が小さく、したがって両者の相対速度の差
に基づく摩擦粉砕効果よりも、上述したような圧下刃に
よる圧縮粉砕効果が大きいことになる。

前記第１粉砕領域Ｄ１における粉砕過程の原料は、前記
遠心力などによってさらに半径方向外方に移動し、第２
粉砕領域Ｄ２において、更に粉砕される。ここで第２粉
砕領域Ｄ２においては、テーブルライナ１３ａの周速度
とローラ１６の周速度との相対速度が比較的大きく、し
たがってこの第２粉砕領域Ｄ２における粉砕過程の原料
などは、テーブルライナ１３ａとローラ１６との相対速
度に基づく摩擦粉砕によってさらに微粉砕される。

まだ、この第２粉砕領域Ｄ２における間隙３７は一定幅
とされているため、先行技術において指摘したように間
隙３７が半径方向外方になるに従い、拡大する構成と比
べ、粉砕過程の原料や粉砕されて得られた粉体などが間
隙３７において半径方向外方に容易に移動してしまうこ
とを防ぐことができる。このため、粉砕過程の原料など
が、ローラ１６とテーブルライナ１３ａとの間に滞留す
る時間が長くなり、微粉砕効率を向上することができる
。

また、前記環状突出部材３２によって、間隙３７を半径
方向外方に移動する粉体が上述のように塞止められ、前
記滞留時間をより長くすることができる。したがって環
状突出部材３２を設けることによって粉体などが、ロー
ラ１６とテーブルライナ１３ａとの間に滞留する時間を
さらに長くすることができ、微粉砕効率がさらに向上さ
れる。

本件発明者らは、セメントクリンカの粉砕テストにおい
て、間隙３７が上述したような形状である本実施例の竪
型ミル１１と、第９図〜第１１図に示す従来技術の竪型
ミル１，１ａとに関して、共通に前記環状突出部材３２
を設け、微粉生成量を５．５μｍふるいの通過量比とし
て観測する実験をおこなった。その結果を、下記の第１
表に示す。

第　　１　　表 第１表から明らかなように、間隙３７を上述したような
形状とし、かつ環状突出部材３２を設けた構成とするこ
とによって、微粉生成量が格段に向上されたことが確認
された。このような環状突出部材３２の前記突出量Δｄ
は、製造される製品の粒度分布を勘案して設定されるが
、たとえばローラ１６の直径の０．２〜１，０％程度で
あってもよく、さらにこの数値よりも大きい数値でもよ
く、また小さい数値でもよい。

ここで、上記構成例におけるよりも更に微粉砕を必要と
する場合には、上述したような環状突出部材３２の突出
部Δｄを増加する。また竪型ミル１１に供給される原料
の粒径が大きいとき、第２粉砕領域Ｄ２における微粉砕
を有効に生かすには、竪型ミル１１の前記第１粉砕領域
Ｄ１における圧縮粉砕効率を向上する必要がある。これ
らの場合、本発明の他の基礎となる構成例として、上述
した第１粉砕領域Ｄ１および第２粉砕領域Ｄ２の各長さ
Ｌｌ、Ｆ２において、 Ｌｌ＞Ｆ２　　　　　　　　　　　・・・（２）を満足
するように設定する。すなわち第１粉砕領域Ｄ１を拡大
することによって、原料の圧下刃による圧縮粉砕効果を
向上するとともに、下記のように想定される問題の発生
を防止することができる。

第４図は竪型ミル１１の一部分の平面図である。

第４図を合わせて参照して：前記第２式が成立するよう
にローラ１６の構成を選ぶ根拠について説明する。テー
ブル１３はたとえば矢符Ｂ１方向に回転駆動される。こ
のとき、ローラ１６は矢符Ｂ２方向に回転するが、ロー
ラ１６とテーブル１３との間には、前記回転同期位置１
３より半径方向内方側で矢符Ｆ１で示される摩擦力と、
回転同期位置１３より半径方向外方で矢符Ｆ２で示され
る摩擦力とが発生する。この摩擦力は、ローラ１６とテ
ーブルライナ１３ａとの相対速度に基づいて発生し、前
記回転同期位置Ｉ３に関して半径方向内方側および外方
側において両者の相対速度が逆転していることに起因し
て、相互に逆方向となる。

ここで回転軸１７が、たとえばハウジング１２に対して
固定されている位置から、各摩擦力Ｆｌ。

Ｆ２の作用点家での距離をそれぞれＦ５．Ｆ６とする。

ここで一般に、上述したように回転同期位置１３よりテ
ーブル１３の半径方向外方においては、ローラ１６とテ
ーブルライナ１３ａとの相対速度は、半径方向内方側よ
りも比較的大きいので、前記・摩擦力Ｆ２はＦｌより大
きい。

また、粉砕効率を向上するために第５図に示した第２粉
砕領域Ｄ２における間隙３７の長さＦ３をさらに縮小し
、環状突出部材３２の内方側部３５をさらに半径方向内
方に突出させるようにしてもよい。このとき、前記構成
例で説明したように、１フ 粉砕過程の原料や粉体などが、ローラ１６とテーブルラ
イナ１３ａとの間に停留する時間が長くなり、粉体効率
は向上されるけれども、第４図に示す摩擦力Ｆ２が摩擦
力Ｆ１よりも過剰に大きくなり、前記モーメントＬ６Ｆ
２．Ｌ５Ｆ１の均衡がくずれ、ローラ１６などが回転軸
１７の延びる方向とは垂直方向に振動してしまうことが
考えられる。

したがってこのような振動を発生させる前記モーメント
の不均衡の発生を防止するため、前記回転同期位Ｗ１３
より半径方向内方側における摩擦力Ｆ１を大きくするよ
うにする。すなわち第１粉砕領域ＤＪの前記共Ｌ１が上
記第２式を満足するように設定する。したがって前記摩
擦力Ｆ１は増大し、竪型ミル１１の粉砕効率を向上する
ために、第２粉砕領域Ｄ２における間隙３７の長さを減
少し、環状突出部材３２をさらに半径方向内方に突出さ
せるようにしても、上述したような振動を生じることを
防ぐことができる。

第６図は本発明の一実施例のテーブル１３の平面図であ
り、第７図は第６図の切断面線■−■がら見た断面図で
あり、第８図は第６図の切断面線■−■から見た断面図
である。本実施例は、前述の各構成例に立脚し、これを
更に改善したものである。前記構成例と重複する全体構
成の説明は省略する。前述の各構成例において環状突出
部材３２は、テーブルライナ１３ａの全周にわたって設
けられたけれども、本実施例では第７図に示すように複
数の突出片３つをテーブル１３の周方向に間隔をあけて
配置し、これをたとえばボルト４０によってテーブル１
３に固定する。

すなわち各突出片３９間の切欠き４１から、粉砕された
粉体などが半径方向外方に移動し、粉砕過程の原料や粉
砕して得られた粉体などが、第１図を参照して説明した
ようなローラ１６と、テーブルライナ１３ａとの間に滞
留する時間および量を、選択的に変化することができる
。したがって、前述の各構成例においては、環状突出部
材３２および突出片３９の半径方向内方への突出量Δｄ
を変化することによって、製造される粉体の粒度分布を
変化するようにしているのに対して、本実施例では前記
切欠き４１の周方向長さを所望の値とするような突出片
３つを選ぶこによって、このような竪型ミル１１ｂを用
いて製造される粉体の粒度分布を、所望の態様とするこ
とができる。

また、本実施例においては前記突出片３９の形状を、テ
ーブル１３の軸線を通る面で切断した断面がたとえば大
略的に矩形であるようにした。そのため、突出片３９の
下方面がテーブルライナ１３ａから半径方向内方に突出
した突出領域４２が前記実施例における環状突出部材３
２の内方側部３５と同様の機能を有し、粉砕過程の原料
および粉体などが、ローラ１６とテーブルライナ１３ａ
との間の間隙３７から容易に半径方向外方に移動してし
まうことを防ぐようにできる。このような構成によって
、前述の構成例で述べた効果に加え、更に改善された効
果を実現することができる。

このように突出片３つを、ボルト４ｏによってテーブル
１３に固定する構成は、第５図の構成例に対しても適用
することができる。

効　　果 以上のように本発明に従えば、ローラは、その回転軸線
方向に沿う略円弧状の外周面を有し、テーブルライナに
は、ローラの外周面が嵌り込む環状凹溝が形成される。

テーブルライナの環状凹溝より半径方向外方で、前記半
径方向内方側に向けて突出した環状突出部を設け、前記
環状突出部にはその周方向に沿う複数箇所において、半
径方向に貫通する切欠きが設けられる。

したがって原料は、前記環状凹溝とローラの外周面によ
って容易に噛み込まれ、また、ローラとテーブルライナ
との間の圧接力によって粉砕される。このように微粉砕
された粉体は、テーブルライナの半径方向外方に設けら
れた環状突出部によって半径方向外方に移動することが
阻害され、したがってローラとテーブルライナとの間の
原料および粉体などがローラとテーブルライナとの間の
間隙に滞留する時間が長くなり、したがって粉砕効率が
格段に向上されると共に、十分な微粉砕が得られること
になる。

また環状突出部の切欠きから、粉砕された粉体などが半
径方向外方に移動し、粉砕過程の原料や粉砕して得られ
た粉体などが、ローラと、テーブルライナとの間に滞留
する時間および量を、選択的に変化することができる。

したがって、前記切欠きの周方向長さを所望の値とする
ことによって、このような竪型ミルを用いて製造される
粉体の粒度分布を、所望の態様とすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の基礎となる構成の竪型ミル１１の一部
分の断面図、第２図は竪型ミル１１の断面図、第３図は
ローラ１６とテーブルライナ１３ａ付近の周方向展開図
、第４図は本構成例の竪型ミル１１の一部分の平面図、
第５図は本発明の他の基礎となる構成例の構成を示す断
面図、第６図は本発明の一実施例の平面図、第７図は第
６図の切断面線■−■から見た断面図、第８図は第６図
の切断面線■−■から見た断面図、第９図は第１の従来
技術の竪型ミル１の一部分の断面図、第１０図は竪型ミ
ル１の動作を説明するグラフ、第１１図は第２の従来技
術の竪型ミル１ａの一部分の断面図である。 １１．１１ａ、］、ｌｂ・・−竪型ミル、１２　・・・
ハウジング、１３・・テーブル、１３ａ・・・テーブル
ライナ、１６・・ローラ、３２・・・環状突出部材、３
５・・・内方側部、３５・・・粉砕部、３７・・・間隙
、３８・・・粉砕面、３９・・・突出片、４０・・・ボ
ルト、４１・・・切欠き、４２・・・突出領域 代理人　　弁理士　画数　圭一部 ＼ 第 図 ω 派

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　鉛直回転軸線を有するテーブル上に、テーブルの半径
   方向に沿う回転軸線を有するローラを圧接回転して、テ
   ーブルに備えられるテーブルライナとローラとの間で原
   料を粉砕する竪型ミルにおいて、 ローラは、その回転軸線方向に沿う略円弧状の外周面を
   有し、 テーブルライナには、ローラの外周面が嵌り込む環状凹
   溝が形成され、 テーブルライナの環状凹溝より半径方向外方で、前記半
   径方向内方側に向けて突出した環状突出部を設け、 前記環状突出部にはその周方向に沿う複数箇所において
   、半径方向に貫通する切欠きが設けられていることを特
   徴とする竪型ミル。