JPH0490862A - 竪型粉砕機 - 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】 Ｃ産業上の利用分野］ 本発明は回転テーブルと粉砕ローラとの協働により、石
灰石やスラグ、セメント原料などの原料を粉砕する竪型
粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ 石灰石やスラグ、セメント原料などの原料を細かく粉砕
し粉体とする粉砕機の一種として、第４図に示すように
、回転テーブルと粉砕ローラとを備えた竪型粉砕機１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１ａの下部においてモータ２Ａにより減速機２で駆
動されて低速回転する円盤状の回転テーブル３Ａと、そ
の上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧などで圧
接されて従動回転する複数個の粉砕ローラ４とを備えて
いる。

粉砕ローラ４はケーシング１ａに軸６によって揺動自在
に軸支されたアーム５とアーム７を介して油圧シリンダ
９のピストンロッド１０に連結されており、油圧シリン
ダ９を作動させることにより、粉砕ローラ４を回転テー
ブル３Ａ上に押圧して原料への粉砕圧力を与えている。

３Ｂは回転テーブル３Ａの外周縁に設けられ原料層圧を
調整するダムリング、１４は回転テーブル３Ａ周囲のガ
ス吹上用の環状空間通路、１５は熱風吹上通路、１３は
羽根１３Ａにより粉砕された原料を分級する回転セパレ
ータ、１６はガスと共に製品を取り出す排出口、１７は
原料投入シュートである。

このような竪型粉砕機において、回転テーブル３Ａの中
央部へ原料投入シュート１７で供給された原料は、回転
テーブル３Ａの回転によりテーブル半径方向の遠心力を
受けて回転テーブル３Ａ上を滑るときに回転テーブル３
Ａにより回転方向の力を受け、回転テーブル３Ａとの間
で滑って回転テーブル３Ａの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、原料は回転テーブル３Ａ上を渦
巻状の軌跡を描いて回転テーブル３Ａ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、渦巻線を描いた原料は粉砕ローラ４と回転テーブ
ル３Ａとの間ヘローラ軸方向とある角度をなす方向から
進入して噛み込まれて粉砕される。

一方、ケーシングｌａの基部にはダクトによって空気、
あるいは熱風などのガスが導かれており、このガスが回
転テーブル３Ａの外周面とケーシングの内周面との間の
環状空間通路１４から吹き上がることにより、粉砕され
た微粉体はガスに同伴されてケーシング１ａ内を上昇し
、上部に位雪するセパレータ１３の羽根１３Ａにより分
級作用を受け、所定粒度の製品はガスと共に排出口１６
から排出され次の工程へ送られる。

［発明が解決しようとする課題〕 上記のごとき従来の竪型粉砕機においては、テーブル上
において、ローラの噛込側に到達した被粉砕物のうちか
なりの量のものがローラに噛み込まれずに環状空間通路
へ押し流されていくのが普遍である。そして、ローラの
噛込側で環状空間通路へ押し流されている被粉砕物のう
ち粒径の大きなものは排石となり環状空間通路を落下し
、排石量を増大させてその処理作業量を増大させる。

また、環状空間通路に押し流された被粉砕物のうち粒径
の小さなものは再度飛散するので、セパレータに加えら
れる負荷が大きくなり、分級効率の低下をもたらしやす
い。さらに、環状空間通路へ多量の被粉砕物が押し流さ
れることにより、該環状空間通路の通気圧損が増大し、
これによってファン動力が増大する。

このように粉砕機においてはオーバーフロー粒体を吹き
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って設備費と共に動力消費量が
大幅に増大するばかりでなく、特に比較的被粉砕性の悪
い物性を有する原料を超微粉砕する場合には、ミル振動
が頻発することが多く、振動値（振幅）が特に大きい場
合には機器の損傷や運転不能に陥って止むなく運転休止
に追い込まれることがあった。

このため、大きな振動が発生した場合の対策として、粉
砕部の原料層の振動数を変化させて共振域から遠ざかる
ために、テーブルのせき（堰）高さ（ダムリング高さ）
、粉砕圧力、テーブル回転数を操作して変更することが
考えられるが、このうち、回転テーブルの駆動装置を可
変とするのは設備費が過大となり実現性が薄く、チーグ
ルせき高さ（ダムリング高さ）を変えるには粉砕機の運
転を停止しての内部取替え作業を要し、また、粉砕圧力
のみを変えると製品粒度が所望のものと大きく変わって
くる難点があり、運転員の経験と勘により結局ミル処理
量を低下させて対応しているのが実情であり、振動の少
ない安定領域に戻るのに時間がかかり、安定した生産計
画を損なうことになっていた。したがって、ミル振動が
発生してもミル処理量を大きく低下させることなく、粉
砕原料層の振動数を変化して振動振幅を減少させて通常
の安定した振動の小さい運転状態に自動的に早急に復帰
する何らかの手段が渇望されていた。

そして、これらの振動の発生は、中砕領域よりも微粉砕
あるいは超微粉砕になるほど頻発しやすい傾向があった
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の竪型粉砕機（よ、 回転テーブルの外周部上面に複数個の回転自在な粉砕ロ
ーラを配置し、回転テーブル中央部に供給した原料を粉
砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル上面と
粉砕ローラ周面との間で粉砕し、かつ、ケーシングに振
動測定用の加速度センサを装着した竪型粉砕機であって
、 該加速度センサの指示値が予め設定された値を越えたと
きに前記粉砕ローラの押圧手段の押圧力を変更し、粉砕
原料供給用の原料フィーダの回転数を変更し、かつ、竪
型粉砕機内ガス吸引用のファンの入口ダンパの角度を変
更するための制御装置を備えてなる構成とした。

［作用］ 竪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って押付は粉砕作用を受けな
がら、回転テーブルの内側から外側へ渦巻状に流れて、
周囲の熱風吹上通路を形成する環状空間部へ達する。

方、熱風吹上通路からは、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、はぼ一定量の被粉砕物を吹上げ５回転テー
ブルへ還元する。

このようにして、正常運転時には竪型粉砕機内で順次粉
砕されて小さくなった微粉末の粉砕原料は粉砕機後に設
けられたファンによって吸引されて粉砕機外へ流出する
熱風ガスに随伴してセパレータ室へ入り回転式セパレー
タによって分糾されて粗粉は粉砕室へ戻され再粉砕され
、精粉のみ排気口より排出される。

一方、運転中、常時一定間隔時間毎に加速度センサによ
り竪型機に発生する振動状態が観測され、電気信号に変
換されて制御装置に送られる。

制御装置では、予め設定器に入力された加速度の設定値
とこの実測値が比較器で比較され、設定値を越えたとき
にはその超過した値に応じて制御器増幅器を経由して、
粉砕ローラの緊張油圧を変更する電気信号、原料フィー
ダの回転数を変更する電気信号、および竪型粉砕機通気
用のファン入口ダンパの設定角度を変更する電気信号を
発信して運転条件を変更する。以上の操作を適当な時間
間隔で複数回繰返すフィードバック機構により、正常な
運転を阻害する外乱要因に対応して運転操作を自動的に
実施して正常運転の継続を維持する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は本発明の実施例に係り、第１図は全体
系統図、第２図は制御装置のブロック線図、第３図は竪
型粉砕機に発生する加速度レベル制御の指令系統図であ
る。

第１図において、１は竪型粉砕機、９は油圧シリンダ、
１００は加速度センサ、１０１は制御装置、１０２は油
圧ユニット、１１０は原料フィーダ、１１１は原料フィ
ーダの回転数コントローラ、１２０は集塵機、１３０は
吸引ファン、１３１は電動の入口ダンパ、１３２は入口
ダンパのコントローラである。

図に示すように、竪型粉砕機１のケーシング側壁には加
速度センサ１００が取付けられ、加速度センサ１００か
らの刻々の実測値は電気信号に変換されて第２図に示す
構成を有する制御装置１０１へ伝達される。そして、制
御装置１０１と油圧ユニット１０２の圧力調整弁、原料
フィーダの回転数コントローラ１１１、入口ダンパのコ
ントローラ１３２とは電気配線で接続されている。

なお、竪型粉砕機１の構成は第４図に示した従来のもの
と同一であるのでその説明を省略する。

次に、このような構成の１実施例の作動を説明する。

原料投入シュート１７から回転テーブル３Ａの中央部上
面に供給された原料は回転テーブル３Ａの遠心力を受け
て回転テーブル３Ａ上で渦巻状の軌跡を画き回転テーブ
ル３Ａの外周部へ向がって移動する。回転テーブル３Ａ
の外周部では粉砕ローラ４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４と回転テーブル３Ａ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４に噛込ま
れずに回転テーブル３Ａの周縁から外れた粗大粒子と中
間粒子とは、環状空間通路１４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
熱風吹上通路１５から環状空間通路１４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、セパレータ室へ
入りセパレータ１３のロータ１３Ａに衝突して分級され
、微粉はセパレータ１３を通過して排気口１６から排出
されたのち、集塵機１２０等を経て回収される。また、
セパレータ１３を通通しなかった中間粒子は、回転テー
ブル３Ａ上に落下還元されて上記粉砕と分級とを繰返す
。

そして、運転中、加速度センサ１００では竪型粉砕機ｌ
の加速度レベルがある適当な時間間隔で刻々測定されて
おり、この情報を変換器で電流または電圧の電気信号の
形で制御器Ｍ１０１へ入力される。

制御装置１０１では、第２図に示すように、予め設定器
で設定された加速度の安全許容限界を示す設定値（目標
値）と実測値が比較器で比較され、第３図に示す加速度
レベル制御の操作指令に基づいて加速度が設定値を越え
、かつ、原料供給量がある範囲をもった設定値より高い
場合には、原料供給量を減少させ、その減少量に比例し
てミル通過風量を減少させる。実際には、制ｍ装置１０
１内の調節器、操作器からなる制御器を経由して増幅器
で増幅した電気信号（操作信号）を原料フィーダ１１０
の回転数コントローラ１１１や吸引ファン１３０直前の
電動入口ダンパ１３１のコントローラ１３２へ送信する
。加速度が設定値を越えても、原料供給量が設定範囲よ
り高くない場合には粉砕ローラの圧下刃を減少するため
油圧ユニット１０２の油圧シリング９用の電動の圧力調
整弁の設定圧を低下させる。

一方、加速度の測定値が設定値以下の場合には、原料供
給量が設定範囲より低い場合には原料供給量を増加し、
それに応じてミル風量を増加する。

また、原料供給量が設定範囲内のときには粉砕ローラ圧
下刃が低ければ圧下刃を増加し、低くない場合には何ら
の変更をも行なわない。

以上のように、制御装置１０１の設定器には、加速度、
原料供給量、緊張油圧（粉砕ローラ圧下刃）の３つの設
定値や設定範囲を入力しておくことにより、自動的にフ
ィードバック機構により、竪型粉砕機に加えられる何ら
かの外乱（多くは粉砕原料性状や含有水分等の被粉砕性
の変化）によって振動発生の程度が大きくなり運転に支
障が生じても発生する加速度を所定の範囲内に保持して
安全な運転を継続することができる。

なお、上述の制御器は調節器と操作器より構成され、調
節器は加速度センサ１００による実測値の設定値に対す
る越え方に応じて操作量の増減の幅を指示するもので、
その制御動作には比例動作（Ｐ動作）、積分動作（工動
作）、微分動作（Ｄ動作）、比例積分動作（ＰＩ動作）
、比例微分動作（ＰＤ動作）、比例積分微分動作（Ｐ　
Ｉ　Ｄ動作）等ミル振動の変化の状況に応じて使い分け
ることができる。操作器はこの調節器からの指示に基づ
いて各々の駆動装置へ動作指令を伝達する０図中矢印の
ついた綿は信号の流れを示す、このようにして、動作変
更したあとタイマによる一定時間経過後、再び加速度セ
ンサによる実測値と設定値とを比較し、設定値以内に収
まるまでこの操作を繰り返す１以上のようなフィードバ
ック機構を有する自動制御により、運転中何らかの外乱
により振動の激しい状態に一時的に陥っても容易にこの
状態から脱出することができる。

上記した原料供給量の設定範囲は常用能力（設計能力）
の９０〜１００％とするとよく、振動の頻発する原料に
あってはやや範囲を拡げて８０〜１００％とすると良い
、これらの範囲は長期間の運転状態における振動発生の
頻度を考慮して最も振動が少なく、かつ、能力の出る範
囲を選定するのが望ましい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の竪型粉砕機で
は加速度センサをケーシングに配設して、この信号を制
御装置に入力して設定値と比較し、超過した場合に原料
供給量、ミル通過風量。

粉砕ローラ圧下刃に変更を与えてフィードバック機構に
より加速度を設定値以下に戻すことができる構造とした
ので、各機器を安全に保護できるとともに、異常に高い
振動値を鎮静化して安定した操業を継続的に行なうこと
が可能で生産効率が向上し、メインテナンス性が改善さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図は全体
系統図、第２図は制御装置のブロック線図、第３図は竪
型粉砕機に発生する加速度レベル制御の指令系統図であ
る。第４図は従来の竪型粉砕機の縦断面図である。 １・・・・・・竪型粉砕機、　　　３Ａ・・・回転テー
ブル、４・・・・・・粉砕ローラ、　　　９・・・・・
・油圧シリンダ、１３・・・・・・セパレータ、　　１
４・・・・・・環状空間通路、１００・・・加速度セン
サ、１０１・・・制御装置、１０２・・・油圧ユニット
、１１０・・・原料フィーダ、１１１・・・原料フィー
ダの回転数コントローラ、１３０・・・吸引ファン、　
　１３１・・・入口ダンパ、１３２・・・入口ダンパの
コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転テーブルの外周部上面に複数個の回転自在な
   粉砕ローラを配置し、回転テーブル中央部に供給した原
   料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テーブル
   上面と粉砕ローラ周面との間で粉砕し、かつ、ケーシン
   グに振動測定用の加速度センサを装着した竪型粉砕機で
   あって、 該加速度センサの指示値が予め設定された値を越えたと
   きに前記粉砕ローラの押圧手段の押圧力を変更し、粉砕
   原料供給用の原料フィーダの回転数を変更し、かつ、竪
   型粉砕機内ガス吸引用のファンの入口ダンパの角度を変
   更するための制御装置を備えてなる竪型粉砕機。