JPH057787A - 竪型粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給原料の原料粉率が変化して微粉が多くな
ることによる粉砕ローラへの噛込み不良によるミル振動
値増加や粉砕効率低下を防止できる竪型粉砕機を提供す
る。 【構成】 原料ホッパ７０からの原料を竪型粉砕機１へ
定量供給するコンスタントフィード・ウェア８０を備え
るとともに，輸送中の原料の粉率を測定する粒度検出器
１３０をコンスタントフィード・ウェア８０に配設し，
測定値が設定値を上回るときにコンスタントフィード・
ウェアの可変速電動機の回転数を変更する指令を伝える
制御装置を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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，スラグ，クリンカ，セメ
ント原料や化学品などの原料を粉砕する竪型粉砕機に関
する。

【０００２】

【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，図３
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１５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。

【０００３】粉砕ローラ４はケーシング１５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周囲のガス吹上用環状空間通路，１４Ａはガス供
給路，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出す排出
口，１７は原料投入シュートである。

【０００４】このような竪型粉砕機において，回転テー
ブル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３Ａにより回転方向の力を受け，回転テーブル３
Ａ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３
Ａ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との間へローラ軸方向とある角度をなす
方向から進入して噛込まれて粉砕される。

【０００５】一方，ケーシング１５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部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１
５内を上昇し，上部に位置するセパレータ１３の羽根１
３Ａ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。

【０００６】

【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，粉砕ローラ
の噛込み側に到達した被粉砕物のうちかなりの量のもの
が粉砕ローラに噛込まれずに環状空間部へ押し流されて
いくのが普通である。そして，粉砕ローラの噛込み側で
環状空間部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部を落下し，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
部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易い。さらに，環状空
間部へ多量の被粉砕物が押し流されることにより，該環
状空間部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。

【０００７】そして，従来の運転制御，特に高微粉砕自
動運転では，ミル差圧を一定となるように粉砕量，すな
わち原料供給量を制御するか，または，ミル動力が一定
となるように原料供給量を制御していた。これらの方法
では，投入する原料の粒度分布が急変して，たとえば３
００μ以下の粉末が非常に多くなったような場合には，
原料が回転テーブルと粉砕ローラとの間にうまく入らず
原料が滑って適切に噛込むことが難かしく粉砕仕事が効
率良く進捗しない。このためミル内への原料の投入量が
増えるばかりで振動が次第に大きくなり，やがて運転不
能に陥るなど制御不能となり，このため止むを得ずオペ
レータ（運転員）のマニアル操作に切換えて粉砕量を調
節するという不都合が生じていた。特に原料の粉率が高
く，比鮫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。

【０００８】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，テーブルせき高さ（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作業を要し，また，粉
砕圧力を変えると製品粒度が所望のものと変わつてくる
難点があり，結局ミル差圧自動運転からマニュアル操作
運転に切換えてミル処理量を低下させて対応しているの
が実情であり，運転操作が面倒であった。そして，これ
らの振動の発生は，中砕領域よりも撒粉砕あるいは超微
粉砕になるほど頻発しやすい傾向が有った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明の竪型粉砕機は，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
砕する竪型粉砕機において，原料ホッパからの原料を粉
砕機へ輪送するコンスタントフィード・ウェアを備える
とともに，輸送中の原料の粉率を測定する粒度検出器を
該コンスタントフィード・ウェアに配設し，該粒度検出
器の測定粉率が予め設定された値を上回るときに前記コ
ンスタントフィード・ウェアの可変速電動機の回転数を
変更する指令を発信する制御装置を備えた構成とした。

【００１０】

【作用】本発明の竪型粉砕機においては，コンスタント
フィード・ウェアに配設された輪送中の原料の粒度分布
を測定する粒度検出器によって刻々得られる原料粉率
（原料中に含有する微粉割合）の情報を電気信号に変え
て制御装置へ送信し，制御装置の内部にある比較器で予
め設定された基準の粉率と比較し，この設定値を越えた
ときには，ミル内過負荷を未然に防止するため，その超
過の仕方に応じて制御装置からコンスタントフィード・
ウェア駆動用の可変速電動機に指令を発信して，その出
力回転数を減少させる。このようにして，供給原料の急
激な粉率の増加に対応してミル内負荷を逸早く軽滅する
ため原料供給量を軽減し，粉率の増加に伴って急激に発
生するミル振動増加による機器の損傷や運転不能による
ミル運転休止を未然に防止する。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１〜図２は本発明の実施例に係る竪
型粉砕機を示し，図１はフローシート，図２は制御装置
の制御ブロック線図である。図において，１は竪型粉砕
機，６０は原料コンベヤ，７０は原料ホッパ，８０はコ
ンスタントフィード・ウェア，８０ａはコンスタントフ
ィード・ウェア駆動用の可変速電動機，９０は集塵装
置，１００は吸引ファン，１１０は排石コンベヤ，１２
０はバケットエレベータ，１３０は粒度検出器，１４０
は制御装置である。制御装置１４０は内部に設定器，比
較器，制御器（調節器と操作器とがある），増幅器等が
収納されている。竪型粉砕機１本体の各機器は図３に示
すとおりで，従来の技術で説明したものと同一であるか
ら説明を省略する。

【００１２】次に制御装置１４０の作動について説明す
る。図２に示すように，タイマで設定された時間間隔毎
に刻々測定される粒度検出器１３０によりコンスタント
フィード・ウェア８０に積載され輸送中の原料の粉率が
電気信号に変換されて制御装置１４０へ入力される。こ
の情報を受信した制御装置１４０では，予め設定器に入
力された基準粉率（運転上許容される原料中の微粉末の
割合）という設定値と比較器で比較し，測定値が設定値
を上回るときにはその超過の過程に応じて制御器を介し
て可変速電動機８０ａに指令を発して出力回転数を低減
し，ミル内負荷を軽くする。

【００１３】制御器は調節器と操作器とから構成され，
調節器は測定値（原料粒率）の設定値（基準粉率）に対
する超過程度に応じてコンスタントフィード・ウェア８
０の出力回転数を低下させるもので，その制御動作とし
ては，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）等を原料粉率および原料供給量とミル
内負荷や振動発生状況との相関を把握したうえで使い分
けることが出来る。操作器はこの調節器からの指令に基
づいて可変速電動機８０ａへの動作指令を伝達する。図
中の矢印のついた線は信号の流れを示している。

【００１４】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（たとえば５秒毎）経過後，再び粒度検
出器１３０により得られた測定値と設定値が比較され，
設定値を越えたときには再び原料輸送量が減少される
が，測定値が設定値以下に収まったときにはその程度に
応じて原料供給量は増加させてもとの運転状態に復帰さ
せることは勿論である。基準粉率としては，３００μ以
下の微粉末が５％程度を上回ったときを一応の目安とす
るが，原料の種類によって多少異なるので過去の運転実
績を参考として決定するのがよい。

【００１５】粒度検出器１３０は，コンスタントフィー
ド・ウェア（以下ＣＦＷと称す）８０の測定機器を応用
したもので，ＣＦＷ８０はコンベヤの１部に荷重検出部
とベルト進行距離検出部を備え，被計量物である粉砕原
料が送られてくる途中に，ベルト上の荷重とベルト進行
距離を，電気信号に変換して演算調節計に伝送する。演
算調節計ではベルト進行距離に通過断面積を積算して通
過容積を算出し，積算重量と積算通過容積とから刻々の
嵩比重が算出される。この嵩比重は通過容積が一定値に
保持される場合，原料に粉が少ない塊状のものが多いと
きには空隙率が増して嵩比重は小さくなる。一方，塊状
のものが少なく微粉末が多くなると空隙率が小さくな
り，その分嵩比重が増大する。したがって，嵩比重と原
料に含有される微粉分の割台，すなわち，原料粉率には
相関関係があり，嵩比重を知ることにより原料粉率の値
を大凡であるが知ることができる。以上の原理を応用し
たものが粒度検出器１３０である。なお，重量検出を行
なう荷重検出部にはロードセルを使用する。

【００１６】以上のようなフィードバック機構を有する
自動制御を実施することにより，原料粉率が急に増加し
てミル内負荷が過重となり振動値が急激に増大して運転
不能に陥る事態を迎えても，予めミル内に投入する原料
の粉率を刻々監視して適切に原料投入量を絞る対応を行
なうことができる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように，本発明
の竪型粉砕機においては，供給原料の原料粉率を予め設
定した適正な値に保持する運転を継続し，設定値以上に
なったときには原料供給量を自動的に絞ることによっ
て，原料の粉砕ローラへの噛込みを良好に保ち，ミル内
過負荷を未然に防止するため，振動の少ない安定した運
転を継続することが出来，運転操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す竪型粉砕機のフローシー
トである。

【図２】本発明の実施例に係る制御装置の制御ブロック
綿図である。

【図３】従来の竪型粉砕機の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ 竪型粉砕機 ３Ａ 回転テーブル ４ 粉砕ローラ １７ 原料投入シュート ２２ 油圧シリンダ ６０ 原料コンベヤ ７０ 原料ホッパ ８０ コンスタントフィード・ウェア ８０ａ 可変速電動機 ９０ 集塵装置 １００ 吸引ファン １１０ 排石コンベヤ １２０ バケットエレベータ １３０ 粒度検出器 １４０ 制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項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する竪型粉
   砕機において， 原料ホッパからの原料を粉砕機へ輸送するコンスタント
   フィード・ウェアを備えるとともに，輸送中の原料の粉
   率を測定する粒度検出器を該コンスタントフィード・ウ
   ェアに配設し，該粒度検出器の測定粉率が予め設定され
   た値を上回るときに前記コンスタントフィード・ウェア
   の可変速電動機の回転数を変更する指令を発信する制御
   装置を備えた竪型粉砕機。