JPH06218297A - 複合粉砕システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被粉砕物を粗粉砕する予備粉砕機、該予備粉
砕機での粉砕物を分級する分級器、該分級器で分級され
た細粒を微粉砕する微粉砕機、該微粉砕機で粉砕された
粉砕物を分級して製品を取り出す分級機とかなる複合粉
砕システムを最適状態で操業するための制御方法を提供
する。 【構成】 上記複合粉砕システムにおいて、予備粉砕機
と分級装置よりなる閉回路粉砕方式の被粉砕物の循環量
が所定の範囲内となるよう、予備粉砕機のローターの回
転数を制御する、更に微粉砕機の粉砕音を検出し、粉砕
音がが所定の値となるよう調節計を介して定量供給機の
供給量を制御することを特徴とする複合粉砕システムの
制御方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】石灰石、セメント原料、セメント
クリンカ等を粉砕する粉砕機の制御方法に関するもので
ある。詳細には、前記被粉砕物を粗粉砕する予備粉砕
機、該予備粉砕機での粉砕物を分級する分級装置、該分
級装置で分級された細粒を微粉砕する微粉砕機、該微粉
砕機で粉砕された粉砕物を分級して製品を取り出す分級
装置とからなる複合粉砕システムを最適状態で操業する
ための制御方法に関する。

【０００２】

【従来技術】セメント原料またはセメントクリンカ等の
粉砕においては、粉砕機の効率アップの見地から予備粉
砕システム（粗粉砕システム）と微粉砕システムとを組
み合わせた複合粉砕システムが採用されている。そのさ
い予備粉砕システムで使用されている粉砕機としては、
ローラプレス、竪型ミルを応用した設備、あるいは遠心
式粉砕機の一種である自砕式インパクトクラッシャ等が
一般的に使用されている。特に自砕式インパクトクラッ
シャについては、図７に示すごとく高速に回転するロー
ター中に供給された被粉砕物は、遠心力により高速で空
気中に投げ出され、ケーシング近傍に堆積している被粉
砕物と衝突して粉砕される方式の粉砕機である。

【０００３】予備粉砕機で粉砕された粉砕物を粗粒と細
粒に分級する分級装置として、一般にモーゲセンの多段
篩が使用されており、その構造は、密閉式のケーシング
内に、各々が材料の排出側に傾斜した篩を多層に積み重
ね、該ケーシングに取りつけている振動機により篩を振
動させ、供給された材料を上段側より下段に行くに従い
篩目が細かくなった篩にて所定の粒径まで篩分ける構造
となっている。

【０００４】図８は、その一例である予備粉砕システム
の予備粉砕機として自砕式インパクトクラッシャを、微
粉砕システムの微粉砕機としてボールミルを使用した複
合粉砕システムの例を示す。図によれば被粉砕物は、定
量供給機１０にて計量された後、予備粉砕機１に供給さ
れ粉砕される。該粉砕物は輸送機４を経由して多段篩２
に供給され、該多段篩２にて所定の粒径まで篩分けら
れ、最下段の篩産物である細粒のみ次の微粉砕システム
であるボールミル５に供給される。一方各篩上の産物
は、再度予備粉砕機１に戻され所定の粒径まで粉砕され
る。ボールミル５に供給された細粒は、微粉砕され輸送
機６を経由して分級機１２に供給され、分級機１２にて
製品である細粉を分級する。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】上記のように粉砕
形式の異なる閉回路粉砕方式を組み合わせた複合粉砕シ
ステムにおいては、前段の予備粉砕機で粉砕された粉砕
物を多段篩等の分級装置で、所定粒径以下の細粒と所定
粒径以上の粗粒とに分級し、粗粒は再度粉砕機に戻され
て再粉砕され、細粒は後段の微粉砕機に供給されて微粉
砕機で所定の粒径に微粉砕される方式となっている。通
常前段の予備粉砕システムで使用される粉砕機は、閉回
路方式となっているが、被粉砕物の粉砕性の変動等によ
り、分級装置で分級される粗粒と細粒の比率が変動し、
粉砕機自体の負荷が変動するとともに、後段の微粉砕シ
ステムに供給する被粉砕物の量も変動し、後段の微粉砕
システムに最適量を供給することは困難であった。従っ
て、微粉砕システムであるボールミルへの被粉砕物の供
給量が適正でなければ、粉砕媒体の異常摩耗等を招いた
り、或は供給量が多すぎるとボールミルの内部充填率が
上がり粉砕不可能に陥る可能性がある。また、前段の予
備粉砕システムへの供給量が多すぎると、予備粉砕機の
負荷が上がりすぎオーバーロードとなってしまう。従っ
て、両システムを総合的に制御しようとすると、後段の
微粉砕機であるボールミルの負荷変動に対応可能なよう
に、予備粉砕機の能力はボールミルへの最大供給量に対
応して定める必要がある。このため、多段篩の最下段の
篩の目開きをやや大きめのサイズで選択し、常時予備粉
砕機を最適粉砕能力以下で、駆動動力に余裕をもたせて
操業しなければならず、粉砕エネルギーコスト並びにイ
ニシャルコストの増大をもたらすとともに、このように
な粉砕方式の異なるシステムを総合的に制御することは
困難であるため、通常オペレータは安全サイドに偏った
操業を余儀なくされランニングコストの増大をももたら
している等の問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
し、両システムを最適な状態で制御する装置並びに制御
システムを開発することを目的とする。被粉砕物を粉砕
機に供給する定量供給機と、供給された被粉砕物を粗粉
砕する予備粉砕機と、該予備粉砕機で粉砕された粉砕物
を粗粒と細粒に分級する分級装置とから構成される予備
粉砕システムと、該予備粉砕システムで分級された細粒
を微粉砕する微粉砕機と、該微粉砕機で微粉砕されたも
のを細粉と粗粉とに分級する分級装置とから構成される
微粉砕システムとからなる複合粉砕システムにおいて、
該予備粉砕システムの分級装置により分級された細粒及
び／又は粗粒の量を測定する計量装置を設け、該予備粉
砕機の粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び／又は該計量
装置の計量値が所定の値になるように該予備粉砕機のロ
ーターの回転数を制御する複合粉砕システムの制御方
法。

【０００７】前記複合粉砕システムにおいて、該予備粉
砕システムの分級装置により分級された細粒及び／又は
粗粒の量を測定する計量装置と微粉砕機の粉砕音を検出
する音響センサを配設し、該予備粉砕機の粉砕物を輸送
する輸送機の負荷及び／又は該計量装置の計測値が所定
の値になるように該予備粉砕機のローターの回転数を制
御するとともに、微粉砕機で粉砕された粉砕物を輸送す
る輸送機の負荷及び／又は音響センサにより粉砕音圧レ
ベルを計測し、該計測値が所定の値となるよう定量供給
機の供給量を制御する複合粉砕システムの制御方法。

【０００８】前記複合粉砕システムにおいて、該予備粉
砕システムの分級装置により分級された細粒及び／又は
粗粒の量を測定する計量装置と微粉砕機の粉砕音を検出
する音響センサとを配設し、微粉砕機で粉砕された粉砕
物を輸送する輸送機の負荷及び／又は該音響センサによ
り粉砕音圧レベルを計測し、該計測値が所定の値となる
よう該予備粉砕機のローターの回転数を制御するととも
に、該予備粉砕機の粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び
／又は該計量装置の計量値が所定の値になるように定量
供給機の供給量を制御する複合粉砕システムの制御方
法。

【０００９】

【作用】供給される被粉砕物の粉砕性等が変動すると、
予備粉砕機で粉砕される粉砕物の粒径分布が変化し分級
装置で分級される粗粒と細粒との収量の比率も変動する
ため、予備粉砕機に供給される供給量も変動し、これに
伴い粉砕物を輸送する輸送機の負荷も変動する。従っ
て、この粗粒ないし細粒のいずれかまたはこの双方の量
を計測するか、或は輸送機の負荷の変動値を計測し、こ
れらの計測値が所定の値となるように調節機構を介して
予備粉砕機のローターの回転数を制御する。即ち、粗粒
の量或は輸送機の負荷が所定値より大きくなればロータ
ーの回転数を上げ粉砕物中の細粒の量を増やし、逆にな
れば回転数をさげ粉砕物中の細粒の量を少なくする等の
制御をすることにより、後段の微粉砕系統に供給する量
を所定の値に制御する。

【００１０】また、予備粉砕系統に供給される被粉砕物
の粉砕性が変動すると、微粉砕系統に供給される細粒の
粒度分布も変動し、その結果微粉砕機の負荷が変動し、
微粉砕機の粉砕音圧レベル或は粉砕物を輸送する輸送機
の負荷が変動する。この粉砕音圧レベル或は輸送機の負
荷変動を無くするよう予備粉砕機に被粉砕物を供給する
供給量が変更される。予備粉砕機への供給量が変更され
ると、これに対応して予備粉砕機の粉砕物中の粗粒また
は細粒の量、或は粉砕物を輸送する輸送機の負荷が変動
するため、粗粒または細粒の量或は輸送機の負荷を一定
にするように予備粉砕機のローターの回転数を変更す
る。該予備粉砕機のローターの回転数の変更に伴い、微
粉砕系統へ供給される供給物の粒度分布等を変更するこ
となり微粉砕機の負荷変動に対応した制御が行われる。

【００１１】また予備粉砕機の負荷が変動すると、これ
に伴い粉砕物中の粗粒または細粒の量、或は予備粉砕機
の粉砕物を輸送する輸送機の負荷が変動し、後段の微粉
砕系統へ供給される供給量が変動し、微粉砕機の粉砕音
圧レベル或は粉砕物を輸送する輸送機の負荷も変動す
る。この粉砕音圧レベル或は輸送機の負荷変動が所定の
範囲内になるよう、予備粉砕機のローターの回転数を変
更すれば、粉砕物中の粗粒または細粒の量比或は粉砕物
を輸送する輸送機の負荷も変動する。この細粒又は粗粒
の量或は輸送機の負荷の計測値が所定の値になるように
供給機の供給量を制御する。

【００１２】このように、予備粉砕システムの粉砕物中
の粗粒または細粒の量或は輸送機の負荷と微粉砕系統の
粉砕音圧レベル或は輸送機の負荷値と、前以て予備粉砕
システムと微粉砕システムとが最適な状態になるように
任意に設定されている設定値との偏差がなくなるように
予備粉砕機のローターの回転数或は供給量の制御を行
う。

【００１３】

【実施例】図１に示す系統図は、本発明の第１と第２の
実施態様を示す工程図であり、図７は本発明の予備粉砕
機として使用される自砕式インパクトクラッシャ（以下
クラッシャと称する）の概念図である。該クラッシャは
図示されていない可変速駆動装置によりローターの回転
数を変更することが可能である。

【００１４】図によれば、定量供給機８で計量された被
粉砕物はクラッシャ１に供給され粗粉砕される。粉砕さ
れた粗粉砕物は、輸送機３であるバケットエレベータを
介してモーゲセンの多段篩２に供給され所定の粒径以下
の細粒と以上の粗粒とに篩分けられる。該多段篩で篩分
けられた粗粒は再度クラッシャ１に戻され粉砕される。
一方細粒は微粉砕機であるボールミル５に送られ微粉砕
され、輸送機６であるバケットエレベータを介して分級
装置であるスタートバンド型空気分級機１２に供給され
製品である所定粒径以下の細粉と粒径以上の粗粉とに分
級され、粗粉は再度ボールミル５に戻され再粉砕され
る、分級された細粉は、製品として系外に排出される。

【００１５】本発明においては、多段篩２で篩分けられ
た粗粒の量をインパクトライン式計量装置で計測し、こ
の計測値を制御器６に入力する。制御器６では入力され
た計測値と設定値との偏差に基づきクラッシャ１のロー
ターの回転数を変更する。第２の発明においては、第１
の発明に加え後段の微粉砕系統の制御も加えたもので、
前述のクラッシャ１で粉砕され篩分けられた細粒は、微
粉砕機であるボールミル４に供給され、該ミル４で微粉
砕され輸送機５を介して分級機１０に供給されるが、こ
のさいボールミルに近接して設置されている音響センサ
ー１１でミルの粉砕音圧レベルを検出して制御器７に入
力し、この入力値と設定値との偏差に基づき供給量調節
計９の供給量設定値を変更する。供給機８はこの設定値
に基づき予備粉砕機１に供給する量を調節する。このよ
うに前段の予備粉砕系統の制御システムを介して後段の
微粉砕システムの制御を行う。即ち、供給される被粉砕
物の粒度構成、或は粉砕性等が変化するとクラッシャ１
で粉砕される粉砕物の粒度構成等も変化し、多段篩２で
篩分けられる篩下産物である細粒と篩上産物である粗粒
との比率が変化するため、クラッシャ１への供給量が変
化する。粉砕物中の粗粒の量が変化すれば、計量装置１
２の計量値と設定値との間に偏差が生じ、この偏差をな
くするようにクラッシャ１のローターの回転数を変更
し、粉砕物中の粗粒の量を所定の値に保つように制御す
る。これに伴いボールミル４へ供給量供給される細粒の
量並びに粒度構成及び粉砕性等も変化するため、ボール
ミル４内の被粉砕物の量が変化し、これに伴ってミルの
粉砕音も変化することなり、この粉砕音の検出値と設定
値との偏差をなくするよう予備粉砕機へ被粉砕物を供給
する供給機８の設定値を変更し予備粉砕機に供給する供
給量を調節し、粉砕系列全体のバランスを保つように制
御する。

【００１６】以上の制御をセメントクリンカ粉砕に使用
した結果、微粉砕機に供給するクリンカの平均粒径が小
さくなり、粉砕能力が５％程度アップするとともに、制
御が安定したため製品の品質が安定する等の効果が確認
された。図２及び図３においては、図１の検出端を変更
したのみで、制御方法等については図１（第２の発明）
と同一である。

【００１７】図４クラッシャ１の粉砕物を多段篩２で篩
分けし、篩分けられた粗粒の量を計量装置１２で計測し
て制御器７に入力し、該入力値と設定値との偏差に基づ
き、該偏差値がなくなるように定量供給機８の供給量設
定値を変更するとともに、ミル４の粉砕音を音響センサ
ー１１で検出して、該検出値と粉砕音圧レベルの設定値
との偏差がなくなるようにクラッシャ１のローターの回
転数を制御するものであり、その他の制御は図１の方法
と同一である。

【００１８】図５及び図６においては、図４の検出端を
変更したのみで、制御方法等については図４（第３の発
明）と同一である。以上の各図面中において、予備粉砕
システムの分級装置で分級された分級物の計量は、粗粒
側のみを記載しているが、細粒側に取り付けるか、或は
粗粒又は細粒の両方に取り付け、更に比率設定器等を取
り付け両者の比率が一定となるようにしてもても何ら差
し支えなく同様の効果をそうする。

【００１９】本明細書中に記載されている所定の値と
は、使用される粉砕機、輸送機、分級装置等の仕様によ
りその値が定められるもので、一概に決められる数字で
はなく、使用する機器の仕様並びに形式等のにより、制
御対象機器が最適な状態で操業或は制御可能なように定
められる設定値のことである。

【００２０】

【考案の効果】本発明を実施した結果、該予備粉砕シス
テムより排出する量のコントロールが容易になったた
め、両系統の粉砕機への供給量の調整が可能となり、常
時予備粉砕系列と微粉砕系列とを最適の状態で運転でき
るようになった。それ故粉砕系列全体の電力原単位を３
％削減できたばかりでなく、操業状態が安定したため、
製品の品質が安定するとともに、オペレータへの負荷を
削減することができる等の優れた効果があることが確認
された。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の発明及び第２の発明中の第１の
制御工程を示す工程図である。

【図２】図２は、本第２の発明の第２の制御工程を示す
工程図である。

【図３】図３は、本第２の発明の第３の制御工程を示す
工程図である。

【図４】図４は、本題３の発明の第１の制御工程を示す
工程図である。

【図５】図５は、本第３の発明の第２の制御工程を示す
工程図である。

【図６】図６は、本第３の発明の第３の制御工程を示す
工程図である。

【図７】図７は、自砕式インパクトクラッシャの概念図
である。

【図８】図８は、従来の制御工程を示す工程図である。

【符号の説明】

１．予備粉砕機 ２．分級装
置 ３．輸送機 ４．微粉砕
機（ボールミル） ５．輸送機 ６．制御器 ７．制御器 ８．定量供
給機 ９．定量供給機調節計 １０．分級機

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被粉砕物を粉砕機に供給する定量供給機
   と、供給された被粉砕物を粗粉砕する予備粉砕機と、該
   予備粉砕機で粉砕された粉砕物を粗粒と細粒に分級する
   分級装置とから構成される予備粉砕システムと、該予備
   粉砕システムで分級された細粒を微粉砕する微粉砕機
   と、該微粉砕機で微粉砕されたものを細粉と粗粉とに分
   級する分級装置とから構成される微粉砕システムとから
   なる複合粉砕システムにおいて、該分級装置により分級
   された細粒及び／又は粗粒の量を測定する計量装置を設
   け、該予備粉砕機の粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び
   ／又は該計量装置の計量値が所定の値になるように該予
   備粉砕機のローターの回転数を制御することを特徴とす
   る複合粉砕システムの制御方法。
2. 【請求項２】 被粉砕物を粉砕機に供給する定量供給機
   と、供給された被粉砕物を粗粉砕する予備粉砕機と、該
   予備粉砕機で粉砕された粉砕物を粗粒と細粒に分級する
   分級装置とから構成される予備粉砕システムと、該予備
   粉砕システムで分級された細粒を微粉砕する微粉砕機
   と、該微粉砕機で微粉砕されたものを細粉と粗粉とに分
   級する分級装置とから構成される微粉砕システムとから
   なる複合粉砕システムにおいて、該分級装置により分級
   された細粒及び／又は粗粒の量を測定する計量装置と微
   粉砕機の粉砕音を検出する音響センサを配設し、該予備
   粉砕機の粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び／又は該計
   量装置の計量値が所定の値になるように該予備粉砕機の
   ローターの回転数を制御するとともに、微粉砕機で粉砕
   された粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び／又は音響セ
   ンサにより粉砕音圧レベルを計測し、該計測値が所定の
   値となるよう定量供給機の供給量を制御することを特徴
   とする複合粉砕システムの制御方法。
3. 【請求項３】 被粉砕物を粉砕機に供給する定量供給機
   と、供給された被粉砕物を粗粉砕する予備粉砕機と、該
   予備粉砕機で粉砕された粉砕物を粗粒と細粒に分級する
   分級装置とから構成される予備粉砕システムと、該予備
   粉砕システムで分級された細粒を微粉砕する微粉砕機
   と、該微粉砕機で微粉砕されたものを細粉と粗粉とに分
   級する分級装置とから構成される微粉砕システムとから
   なる複合粉砕システムにおいて、該分級装置により分級
   された細粒及び／又は粗粒の量を測定する計量装置と微
   粉砕機の粉砕音を検出する音響センサを配設し、微粉砕
   機で粉砕された粉砕物を輸送する輸送機の負荷及び／又
   は該音響センサにより粉砕音圧レベルを計測し、該計測
   値が所定の値となるよう該予備粉砕機のローターの回転
   数を制御するとともに、該予備粉砕機の粉砕物を輸送す
   る輸送機の負荷及び／又は該計量器の計量値が所定の値
   になるように定量供給機の供給量を制御することを特徴
   とする複合粉砕システムの制御方法。