JPH05111643A - 竪型ミルによる粉砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 竪型ローラミルの振動を軽減し粉砕効率を高
めるとともに、二次粉砕工程へ分配する粉砕品中にある
一定値以上の粗いものを除き、最高性能が発揮できる竪
型ローラミルによる粉砕装置を提供する。 【構成】 テーブル３ａ上にローラ３ｂを圧接して被粉
砕物を粉砕する竪型ローラミル３と、この竪型ローラミ
ル３からの粉砕品の一部を竪型ローラミル３に戻す分配
手段５と、前記粉砕品をふるい分けるふるい手段８とを
直列に設けた。このことにより、層厚変位量を小さくし
て振動を著しく軽減するとともに、二次粉砕工程への粉
砕品中にある一定値以上の粗いものを除き、最適な粉砕
効率条件で粉砕装置の安定的な運転が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばセメントクリン
カ等の鉱石類を竪型ローラミルにより粉砕する粉砕装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えばセメントクリンカ，セ
メント原料，スラグ，及び鉱石類等の被粉砕物を粉砕す
る場合、そのような被粉砕物を、粗粉砕効率の優れてい
る竪型ローラミルによって予粉砕し、その後、微粉砕効
率に優れたチューブミルによって粉砕する技術がある。

【０００３】このような先行技術としては、特開昭６１
−２３８３４９号公報記載の発明があり、この発明は図
４に示すように、原料投入口３０から投入された被粉砕
物は、竪型ローラミル３１において粉砕され、バケット
エレベータ３２を介してセパレータ３３に導かれ、この
セパレータ３３において分級された粗粉はチューブミル
３４に導かれ、チューブミル３４において粉砕された粉
体は、バケットエレベータ３２に戻されて再びセパレー
タ３３に導かれる。セパレータ３３によって分級された
細粉はシュート３５から製品として取出される。この、
竪型ローラミル３１による被粉砕物の粉砕が一工程で行
われるものを、以下、ワンパス（one pass）粉砕装置と
称して説明する。

【０００４】ところで、竪型ローラミルは、鉛直軸線ま
わりに回転するテーブル上に複数のローラを周方向に間
隔をあけて配置し、テーブル中央部に供給される被粉砕
物をテーブルとローラとの間に噛み込ませて圧潰粉砕を
行わせるものである。このためローラとテーブル間に
は、常に大きな押圧力を発生させているので、どのよう
な被粉砕物を粉砕する場合でも、粉砕に伴い振動が発生
する。

【０００５】この振動発生のメカニズムは、図５の粉砕
の模式図に示すように、被粉砕物Ｓがテーブル３１ａの
鉛直軸線まわりの回転により、テーブル３１ａとローラ
３１ｂの間に噛み込まれ、ローラ３１ｂの圧下力により
圧潰粉砕される。例えばワンパス粉砕装置においては、
被粉砕物Ｓとしてセメントクリンカを粉砕した場合、粉
砕前の嵩比重は通常１．５程度であり、粉砕後の嵩比重
は約２．５程度である。従って、ローラ３１ｂに噛み込
まれる前の層厚をＴとし、圧潰粉砕された直後の層厚ｔ
とすれば、Ｔ／ｔ＝１．６７、すなわち層厚変位量ΔＴ
（＝Ｔ−ｔ）は０．４Ｔとなる。一方、テーブル３１ａ
の周速度はミルの大きさにより異なるが、例えば３．５
ｍ／ｓｅｃ程度であり、このように速い速度で回転する
テーブル３１ａ上の被粉砕物Ｓが、上記層厚変位量ΔＴ
＝０．４Ｔで頻繁に変動しながら粉砕されることにより
大きな振動が発生する。以上が、竪型ローラミルの振動
発生のメカニズムである。

【０００６】このような竪型ローラミル３１を予粉砕機
として使用する場合には、例えばセメントクリンカを粉
砕する場合、被粉砕物の粒径５０ｍｍ〜１ｍｍのものを
１５ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度に粉砕するので、一般的に
用いられる竪型ローラミルに比べて更に強い押圧力を必
要とする。しかし、効率よく粉砕するための強い押圧力
をかけようとすると、予粉砕用の竪型ローラミルに供給
される被粉砕物には粗い粒子が多く、一般的に用いられ
る竪型ローラミルに比べてより大きな振動が発生する。
そこで、この振動を抑えるために、ローラの加圧力は粉
砕効率上望ましい値よりも相当低いところで使用してい
るのが実情である。

【０００７】また、ワンパス粉砕装置で粉砕した粉砕品
は粗粒も多く含んでいるので、２次粉砕工程となるチュ
ーブミルに供給する場合、チューブミルの粉砕媒体とな
るボールの径を大きいままで残す必要がある。チューブ
ミルは元来、ボール径が大きいと粉砕効率が悪くなる性
質を持ったものであるので、大きなボールを残した粉砕
はチューブミルの粉砕効率の改善が困難となっている。

【０００８】これらの課題の一部を解決するための先行
技術として図６に示すものがある。この先行技術では、
投入口４０から投入される被粉砕物を竪型ローラミル４
１によって粉砕し、その粉砕された粉砕品をバケットエ
レベータ４２からふるい装置４３に投入し、ふるい装置
４３のふるい網４４を用いて、竪型ローラミル４１によ
って粉砕された粉砕品中の、例えば粒径２．５ｍｍ以上
の粗粒を分離し、その粗粒をシュート４５から竪型ロー
ラミル４１に戻して再粉砕する。ふるい装置４３で分離
された残りの細粉はシュート４６から２次粉砕工程のた
めのチューブミル４７に供給される。チューブミル４７
で粉砕された粉体はセパレータ４８によって分級され、
その粗粉は再びチューブミル４７に戻され、精粉は製品
として排出される。このような先行技術は、例えば特開
昭６３−１１６７５１あるいは特開平２−７１８５６に
開示されており、以下、ふるい循環粉砕装置と称して説
明する。

【０００９】この図６に示したふるい循環粉砕装置は、
竪型ローラミル４１からの粉砕品中に、まだ粗粒（例え
ば粒径２．５ｍｍ以上約３０％）が多く含まれているの
で、この粉砕品を振動ふるい等のふるい装置４３を用い
て粒径２．５ｍｍ以上の粗粒を分離し、ふるい上の粗粒
を竪型ローラミル４１に戻し、新たな被粉砕物とともに
再粉砕させ、ふるい下の微細粉のみ２次粉砕工程のチュ
ーブミル４７に供給するものである。このことにより、
チューブミル４７の粉砕媒体、例えば粉砕ボールを、上
述したワンパス粉砕装置におけるチューブミル３４の粉
砕ボールのサイズよりも更に小径化してチューブミル４
７の粉砕効率の改善を狙っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このふるい循
環粉砕装置では、竪型ローラミル４１で粉砕される被粉
砕物のうち、例えば粒度構成が２．５ｍｍ以上の粗粒分
（粒径２．５ｍｍ〜１５ｍｍ）を戻した場合、ローラミ
ルの被粉砕物の粒度構成は、新たな被粉砕物の粒度構成
とほぼ同じか、逆に粗粒分の割合が増えることもあり、
粒度構成としては実質的に上述したワンパス粉砕装置と
同じか、あるいは粗くなることがある。従って、当然の
ことながらワンパス粉砕装置と同様に、大きな振動が発
生する。

【００１１】このように大きな振動を発生する竪型ロー
ラミルは、機械的には耐震設計をする必要があり、この
ため構造部材を大きくしなければならず、コストアップ
の要因となっている。従って、この振動をいかに小さく
抑えるかが、重要な課題となっている。

【００１２】ところで、新たな被粉砕物の性状（粒度構
成や被粉砕性など）は、必ずしも常に一定ではなく絶え
ず変動しているのが通例である。すなわち、新たな被粉
砕物の粒度構成の変動に対しては、振動レベルが大きく
変動するとともに、竪型ローラミルの消費動力も少なか
らず変動する。被粉砕物の性状が難砕性になれば、粉砕
プラントの粉砕能力が低下するので竪型ローラミルに供
給される被粉砕物の量が減少し、ローラとテーブル間の
噛み込み原料層厚が減少する。この結果、振動レベルが
増大するとともに竪型ローラミルの消費動力が減少し、
プラントの粉砕能力を低下させる。逆に、易砕性になれ
ば粉砕プラントの粉砕能力が増大するので、竪型ローラ
ミルに供給される被粉砕物の量が増大し、ローラとテー
ブル間の原料層厚が増大し、この結果、振動レベルは低
下するが、原料層厚が増大するため、ローラ加圧力の受
圧面積が増えることになり、単位面積当りの実質的潰圧
力が減少し、粉砕効率を低下させることになる。そし
て、この新たな被粉砕物の性状変化に対する影響は、プ
ラント全体の運転状態にも影響を与え、非常に不安定な
運転となってしまう。

【００１３】すなわち、竪型ローラミル４１の粉砕品を
振動ふるい等のふるい装置４３で、ふるい上（粗粒）と
ふるい下（微細粉）とに分離し、粗粒を竪型ローラミル
４１に戻し、微細粉を２次粉砕工程のチューブミル４７
へ供給しているため、その各々の量は竪型ローラミル４
１の粉砕品の粒度に左右される。ところが、竪型ローラ
ミル４１の粉砕品の粒度は当然のことながら常に一定で
はなく、上記新たな被粉砕物の性状変化の影響や、竪型
ローラミル４１の粉砕状態の変化の影響などにより、絶
えず変化する。従って、竪型ローラミル４１側では、仮
に新たな被粉砕物の供給量を一定にしていても、循環す
るふるい上（粗粒）の量が絶えず変動するため、竪型ロ
ーラミル４１に供給される被粉砕物の総量が変動するこ
とになり、粉砕状態が絶えず変化することになる。実際
には、新しい被粉砕物の供給量も常に一定ではないの
で、相乗的に竪型ローラミルへの供給総量が大きく変動
することになり、振動やミル消費動力が絶えず変動す
る。

【００１４】更に、２次粉砕工程のチューブミル４７側
には、上述したごとくふるい下の微細粉が供給される
が、この量も絶えず変化するので、運転状態が一定にな
らず不安定な運転となる。

【００１５】このように、ふるい循環装置では、竪型ロ
ーラミル４１への循環量やチューブミル４７への供給量
を、新たな被粉砕物の性状変化に応じて任意に最適化す
ることができない。また、竪型ローラミル４１で粉砕し
た粉砕品の全量をふるい装置に投入するため、竪型ロー
ラミル４１へ投入する全量が処理できる大きなふるい手
段を必要とすることになる。

【００１６】本発明は上記課題に鑑みて、竪型ローラミ
ルで粉砕した粉砕品の一部をそのまま竪型ローラミルに
戻して新たな被粉砕物とともに竪型ローラミルに投入す
ることにより、ローラに噛み込まれる被粉砕物の嵩比重
を高めて層厚変位量をを小さくし、このことにより振動
を発生源そのものから軽減し、また、ふるい手段により
粉砕品を分離することにより二次粉砕工程へ分配する粉
砕品を小さくし、これらのことによって、最高性能を発
揮することができる竪型ローラミルによる粉砕装置を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における竪型ミルによる粉砕装置は、テーブ
ル上にローラを圧接して被粉砕物を粉砕する竪型ローラ
ミルと、該竪型ローラミルからの粉砕品の一部を竪型ロ
ーラミルに戻す分配手段と、前記粉砕品をふるい分ける
ふるい手段とを直列に配設したことを特徴とするもので
ある。

【００１８】

【作用】上記構成により、テーブル上にローラを圧接し
て被粉砕物をテーブルとローラとの間に噛み込ませて圧
潰粉砕した粉砕品を竪型ローラミルから排出し、該竪型
ローラミルから排出した粉砕品を分配手段により分配し
た一部分と、ふるい手段に供給して分離したふるい上の
部分とを、竪型ローラミルに戻して、竪型ローラミルに
供給される新たな被粉砕物とともに粉砕させる。

【００１９】これによって、新たな粉砕物にローラミル
よりの粉砕品が混入し充填率を高めテーブルとローラと
の間に噛み込まれる被粉砕物の嵩比重を高めることがで
き、被粉砕物の空隙率を小さくすることにより竪型ロー
ラミルの振動を著しく軽減することができる。

【００２０】従って、粉砕効率上最適な高いローラ加圧
力をかけることができ、この結果粉砕能力の著しい向上
を可能とする。また、被粉砕物の嵩比重が増加されるこ
とによって、竪型ローラミルのローラ転動抵抗を減少さ
せることもでき、このことによっても粉砕効率の向上を
可能とする。

【００２１】また、分配手段とふるい手段を直列に配設
したことにより、竪型ローラミルへ粉砕品の一部を戻す
ことにより層厚変位量を小さくして振動を著しく軽減す
るとともに、二次粉砕工程へ分配する粉砕品を小さくで
きる。

【００２２】更に、二次粉砕工程にチューブミルを用い
た場合、チューブミルにはふるい下の細粉のみが投入さ
れるのでチューブミルでの大径ボールが不要となり、こ
のことよりチューブミルの粉砕効率を大幅に向上させる
ことができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例を示す系統図であり、図
示するように、被粉砕物は、原料ホッパ１から定量供給
機２で単位時間当たり一定重量が切出されて竪型ローラ
ミル３の入口３ｃに供給される。そして、竪型ローラミ
ル３のテーブル３ａとローラ３ｂ間で粉砕された粉砕品
はテーブル３ａ下方のシュート３ｄから粉砕品の実質的
に全量が取り出される。このシュート３ｄから取り出さ
れた粉砕品は、バケットエレベータ４によって輸送さ
れ、分配手段５に導かれる。分配手段５によって、竪型
ローラミル３からの粉砕品の一部がシュート６を介して
竪型ローラミル３の入口３ｃに戻され、残余の粉砕品は
シュート７から分配手段５と直列に設けたふるい手段８
に供給されるように分配される。そして、ふるい手段８
でふるい分けられた粉砕品の内、ふるい上はシュート９
を介して竪型ローラミル３の入口３ｃに戻され、ふるい
下はシュート１０を介してチューブミル１１に供給され
る。

【００２４】チューブミル１１に供給された粉砕品は、
チューブミル胴体内に設けられた粉砕媒体であるボール
により粉砕された後、出口のバケットエレベータ１２か
ら気流分離器等のセパレータ１３に導かれ、その分級後
の粗粉は、シュート１４から再びチューブミル１１に投
入されて再粉砕され、微粉はシュート１５から製品とし
て取り出される。

【００２５】上記分配手段５は、図２に示すような分配
羽根５ａを有する分配ダンパを用いており、中央部に設
けた分配羽根５ａの軸５ｂを回動させることにより傾倒
角度を調節して振分け比率を調節するものである。

【００２６】また、この分配手段５に、図１に示すよう
な制御回路１６と駆動装置１７を設けることにより、竪
型ローラミル３の駆動モータ１８の消費電力により、分
配手段５の振分け比率を自動的に制御して循環量を調節
することも容易に可能である。このように、竪型ローラ
ミル３の消費電力で分配手段５の振分け比率を変化させ
ることにより、被粉砕物の性状変化等に対して竪型ロー
ラミル３の運転状態が変化した場合でも循環量を調節す
ることにより、竪型ローラミル３の消費電力を常に一定
にすることができる。このことにより、竪型ローラミル
３の運転状態を常に一定状態に、あるいはモータ電力使
用能力一杯で有効に運転維持し、最適な粉砕効率そして
最大粉砕能力を常に発揮させることができる。

【００２７】上記実施例では、分配手段５により分配し
て竪型ローラミル３に戻した粉砕品の残余部分がふるい
手段８に供給されるので、ふるい手段８はこの残余部分
の粉砕品をふるい分ける能力が有ればよく、従来のふる
い循環装置に用いられているふるい手段に比べて大幅に
小型化できる。

【００２８】また、図３に示すように、ふるい手段８を
上段に位置させ、これと直列に分配手段５を下段に位置
させるようにしても、ふるい手段は小型化できないが、
振動を著しく軽減するとともに、二次粉砕工程への粉砕
品を小さくできる効果は上述した実施例と同様に得るこ
とが可能である。

【００２９】なお、上述した実施例では二次粉砕工程以
降をバケットエレベータ１２とセパレータ１３にて構成
しているが、この構成に代えて他の構成を用いてもよ
い。

【００３０】また、上述した実施例では分配手段５の一
例として分配羽根５ａを有する分配ダンパを用い、輸送
手段にバケットエレベータ４を用いているが、同等の機
能を有する構成であればよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、竪型ローラミルにおいて
テーブルとローラとの間に噛み込んで圧潰粉砕する被粉
砕物の嵩比重を高めることができるので、以下のような
効果を奏することができる。

【００３２】竪型ローラミル特有の振動を著しく軽減す
ることができ、竪型ローラミルの構造部材を軽量化でき
る。

【００３３】また、振動が軽減された結果、ローラの加
圧力を、振動により制限されることなく、最も粉砕効率
の良いより高い加圧力に設定可能となる。

【００３４】更に、竪型ローラミルへの循環量を分配手
段により調整することが可能であり、竪型ローラミルの
最適な粉砕効率条件で粉砕装置を安定的に運転すること
が可能となる。

【００３５】そして、分配手段とふるい手段を直列に配
設したことによる効果により、二次粉砕工程への粉砕品
中にある一定値以上の粗い製品が除かれる。特に、分配
手段を上段に配設した場合には、ふるい手段を大幅に小
型化することができる。

【００３６】この時、二次粉砕工程にチューブミルを用
いた場合、チューブミルにはふるい下の細粒のみが投入
されるので、チューブミルのボールは大径ボールを除く
ことができ大幅な小径化をすることが可能であり、この
ことによりチューブミルの粉砕効率を大幅に向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す粉砕装置全体の系統図
である。

【図２】分配手段の断面図である。

【図３】本発明の別な実施例を示す粉砕装置全体の系統
図である。

【図４】先行技術の粉砕装置全体を示す系統図である。

【図５】粉砕のメカニズムを説明するための模式図であ
る。

【図６】他の先行技術の粉砕装置全体を示す系統図であ
る。

【符号の説明】 １…定量供給機 ２…定量供給機 ３…竪型ローラミル ３ａ…テーブル ３ｂ…ローラ ４…バケットエレベータ ５…分配手段 ６，７…シュート ８…ふるい手段 ９，１０…シュート １１…チューブミル １２…バケットエレベータ １３…セパレータ １４，１５…シュート １６…制御回路 １７…駆動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 進 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル上にローラを圧接して被粉砕物
   を粉砕する竪型ローラミルと、該竪型ローラミルからの
   粉砕品の一部を竪型ローラミルに戻す分配手段と、前記
   粉砕品をふるい分けるふるい手段とを直列に配設したこ
   とを特徴とする竪型ミルによる粉砕装置。