JPH0634937B2 - 竪型粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［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、セ
メント原料や石炭、化学品などを粉砕する竪型粉砕機に
関するものである。

［従来の技術］ セメント原料や石炭、化学品などの粉体を細かく粉砕し
粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルとローラと
を備えた竪型粉砕機が広く用いられている。この種の粉
砕機は、円筒状ケーシングの下部において減速機付きモ
ータで駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブル
と、その上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧等
で圧接されて従動回転する複数個のローラとを備えてい
る。

この竪型粉砕機において、回転テーブルの中心部へ供給
管で供給された原料としての粉体は、テーブルの回転に
よりテーブル半径方向の遠心力を受けてテーブル上を滑
るときにテーブルにより回転方向の力を受け、テーブル
との間で滑ってテーブル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、粉体はテーブル上を渦巻状の軌跡を
描いて回転テーブル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
いた粒体はローラと回転テーブル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す
る。

一方、ケーシングの基部にはダクトによって熱風が導か
れており、この熱風が回転テーブルの外周面とケーシン
グの内周面との間の気流吹上用の通路（本明細書でこの
通路を環状空間部という。）から吹き上がることによ
り、微粉体は乾燥されながらケーシング内を上昇し、熱
風との混合体として排出口から排出され次の工程へ送ら
れる。

ところで、粉砕機に供給された被粉砕物は粉砕ローラに
よる粉砕作用を１回うけただけでは到底この粉砕機の要
求する製粉粒度に精砕されることは稀であり、また回転
テーブル中央に落下した被粉砕物はすべて粉砕ローラに
噛込まれるわけではないので、回転テーブルの外周端に
達した微粉体は前記の環状空間から吹上がってくる熱風
気流に乗り上昇しても、粉砕機の上部に設置されるセパ
レータに達するまでに、その粒度に応じて途中で落下し
たり、セパレータにより分級排除されたりして回転テー
ブル上へ戻される。

このように、粉砕機内に時々刻々供給される被粉砕物は
最終製品となる所望の精粉粒度に達して粉砕機より流出
していくまでに、回転テーブルからセパレータへ上昇
し、あるいは、回転テーブルからセパレータの途中から
の落下を幾度となく繰返し次第に粉砕されて所望の粒度
になる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の如き従来の竪型粉砕機において、本発明者が種々
検討を加えたところ、テーブル上において、ローラの噛
み込み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部へ押し流されている
ことが知見された。そして、ローラの噛み込み側で環状
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。更に、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。

第４図は供給管により粒体を回転テーブルの中心部へ供
給する従来の粉砕機において供給された粒体がどのよう
な割合でローラへ向うかを説明するための回転テーブル
の平面図であって、図において５１は図に矢印Ａで示す
方向に回転する回転テーブル、５２は回転テーブル５１
の上面と接触する４個のローラを示している。（線分Ｂ
はローラの接触部位を示す。）前述したように粒体に
は、回転テーブル５１の回転による遠心力が半径方向に
作用する結果、外周への力を受けると共に、テーブル５
１の回転により回転方向への力も受け、粒体はこの２つ
の力を合成された向きに移動しようとする。しかもテー
ブル回転数一定（即ちテーブル角速度一定）のときに
は、置かれた粒体の位置（半径距離）により遠心力が異
なるのでこの合成された向きも刻々変化する。例えば、
第４図のテーブル５１の半径上の１０点に粒体を落下さ
せたとすると、中心に近い２〜３点は半径が小さいため
遠心力よりもテーブルと粒体に働く静摩擦力の方が大き
く、テーブルと粒体との相対運動は起こらずテーブルと
一緒にぐるぐる回るだけであるが、残りの７〜８点は各
々図に点線で示すような軌跡を描きながら渦巻状に外周
部へ移動する。なお、図で粒体を示す軌跡は、テーブル
径、テーブル回転数、落下させようとする粒体とテーブ
ルとの動摩擦係数、落下する位置（落下位置の半径及び
角度）などの助変数により変化することはいうまでもな
い。第４図の軌跡は、従来商業ペースで製作販売されて
る竪型粉砕機で石灰石粒子が落下された場合の例を示し
ている。

また、第５図、第４図が粒体の落下位置をｒ_１＝０．０
５〜０．５）Ｒ、φ_１＝０゜の一列１０点のみに対し
て、ｒ_１＝（０．０５〜０．５）Ｒ、φ_１＝０゜、１０
゜、２０゜……８０゜の９０点を描かせた場合の粒体の
軌跡を示す。

第５図において明らかなように従来の粉砕機において
は、前記１０点に落下したもののうち、中心に近いもの
は最初に通過したローラ５２に噛込まれるあるいはその
内側を通過して２番目、３番目のローラ５２に噛込まれ
るかするが、中心から離れた位置に落下した粒体は、ロ
ーラ５２に噛み込まれることなく回転テーブル１の周縁
から外れてテーブル外へ落下してしまう。落下した粒体
は前述したように回転テーブル５１とケーシングとの間
の環状空間部を吹き上がる熱風によって上昇し、直接回
転テーブル５１上へ戻されるか、あるいは上方のセパレ
ータで分級されて回転テーブル５１上へ戻されるかして
再度ローラ５２へ噛み込まれる機会を与えられが、この
粒体の吹き上げと循環とのために消費される風量と風圧
損失とが問題となる。即ち、回転テーブル１からオーバ
ーフローする粒体は粉砕前の粒体であるから、通常直径
約３０〜５０ｍｍというような粗粒であってこれを上昇
させるためには６０ｍ／ｓ程度の風速を必要とする。こ
れに対し原料の粉砕度とセパレータの分級度とから見て
セパレータ入口へ粉砕最大粒径１５０〜２００μの２倍
の３００〜４００μ径以上の粒体が到達することは無意
味であり、回転テーブル１上での分級の困難さを見込ん
でも最大粒径２００μの１０倍である２ｍｍの粒体を吹
き上げれば充分であってこれに要する風速は２０〜３０
ｍ／ｓ程度でよいことになる。

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、セパレータから戻る粒体
が回転テーブルへ戻らずに粉砕とは無関係な流動を繰返
すことにより無駄なエネルギを消費するという欠点を有
していた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、気流搬送される微粉の排出口を頂部に有する
ケーシングと、該ケーシング内の上部に設けられたセパ
レータと、ケーシング内の該セパレータの下方に設置さ
れた回転テーブルと、該回転テーブル上に回転テーブル
周方向に間隔をあけて、かつ回転テーブルの中心に対し
等半径位に配置された複数個の粉砕ローラと、前記回転
テーブルの周囲に形成された気流吹上げ用の通路と、該
回転テーブルの中央部に原料を落下させる原料投入管
と、該セパレータの捕集粒子を該回転テーブルの中央部
に落下させるシュートと、を備えてなる粉砕機におい
て、該回転テーブル上に落下する被粉砕物を上面で受け
て前記粉砕ローラの原料噛み込み側へ滑落させるガイド
部材を各粉砕ローラ間に配設し、且つ該ガイド部材を前
記ケーシングに固定支持させてなり、該ガイド部材は、
前記回転テーブルの周縁部から該回転テーブルの中央部
付近まで該粉砕ローラ同志の間を通って延在されてお
り、該ガイド部材の上面は、該回転テーブルの回転方向
下流側の側辺のうち、該回転テーブルの中心と該粉砕ロ
ーラが配置された半径位との間の箇所に向かって下り勾
配となっていることを特徴とする竪型粉砕機である。

［作用］ 本発明の竪型粉砕機では、テーブル上に落下しようとす
る被粉砕物（新規に投入されるニューフィード原料や、
一度粉砕された後、熱風で吹き上げられ、その後再びテ
ーブル上に落下ないし返送される粗粒体）は、ガイド部
材によって案内されて粉砕ローラの噛み込み側に供給さ
れて該粉砕ローラに噛み込まれるようになる。

このような本発明の竪型粉砕機では、ガイド部材の存在
により、 ローラへの被粉砕物の噛み込み量が増大し、粉砕効
率が向上する。

環状空間部のことにローラ噛み込み側での圧損の減
少及びそれに伴うファン動力の減少がもたらされる。

ローラ噛み込み側からの排石量の減少及びそれに伴う
排石処理作業コストの低減がもたらされる。

等の作用が奏される。

［実施例］ 第１図は、本発明に係る竪型粉砕機の一実施例を示す全
体既略縦断面図である。

第１図において、粉砕機１は、後述する回転テーブル３
等の粉砕部全体を収納するケーシング２０を備えてお
り、このケーシング２０は、円筒状に形成されて床面に
固定された下部ケーシング２０ａと、中絞りされた断面
円形の内部コーン２０ｃを内設してある中部ケーシング
２０ｂと、その上端に接合された上部ケーシング２０ｄ
を備えている。

下部ケーシング２０ａの中心部には、モータ付きの減速
機２が配設されていて、その上方に向う出力軸には円盤
状に形成された回転テーブル３が軸着されており、減速
機２に駆動されて第１図の上から見て時計方向に回転し
ている。５はローラボスアームであって、回転テーブル
３の上部外周端に複数個配設され、その下端にはそれぞ
れ、ほぼ水平状態に軸着された頭截円錐状の粉砕ローラ
４が枢着されている。

ローラボスアーム５の上部内周端上面には、環形状（本
実施例では円環形状）をなす圧力枠６がボルト締め等の
手段により固設されており、複数個の粉砕ローラ４およ
びローラボスアーム５ならびに圧力枠６は一体的に形成
され、回転テーブル３の上面に載架される。一方、各々
のローラボス５の上部外周端端はピン７およびフォーク
エンド７ａにより回転自在に連接棒８、ターンバックル
９およびシリンダロッド１０ａを介して、油圧シリンダ
１０に連結され、油圧シリンダ１０の下端は回転ピン１
１および回転座１２により、ベースプレート１３に連結
されている。

各粉砕ローラ４は、ローラ軸４ａを介してローラボスア
ーム５に回転自在に軸承されており、回転テーブル３の
上端外周面にその周面を対接されているので、回転テー
ブルの回転に伴って従動回転可能である。

一方、回転テーブル３の中心部上方には、排出口２２ａ
が開設されており、最終の精粉排出管２２が接続されて
いる。また、ケーシング上方より、原料供給管１６が該
排出管２２の天井壁を貫通して該排出口２２ａ内に差し
込まれ、さらに下端部がセパレータ１５の下部近傍にま
で達するように配置されている。この原料供給管１６
は、排出管２２を介して上部ケーシング２０ｄに支持さ
れており、この原料供給管１６の周囲には逆円錐状の筒
で形成されるセパレータ１５が図示しないステーにより
中部ケーシング２０ｂに支持されている。このセパレー
タ１５の上端外周上面には、流入してくる粉塵ガスに旋
回力を付与するための可動ベーン１５ａが円周方向に複
数個均等配置され、一端を軸受１５ｃに軸承された軸１
５ｂおよびハンドル１５ｄにより回転自在に外部より調
節可能になっている。

一方、回転テーブル３の外周部下方には、ダクト１８に
よって熱風発生装置との間を接続された環状の熱風通路
２１が設けられ、この熱風通路２１の上方には、回転テ
ーブル３とケーシング２０ａとの間に、内周壁１４ａと
外周壁１４ｂとで環状空間部１４が画成されている。こ
の環状空間部１４には、複数個の板状ブレード１４ｃが
水平面に対して所要の傾斜角を保って円周に等間隔に配
列固設されている。

また、熱風通路の下部には、粉砕中の異物や過負荷の際
に余剰の被粉砕物を一時的に排出させる排出シュート１
９が設置され、回転ピン１９ａの回りに回動自在な排出
ドア１９ｂより取り出せる構造となっている。

しかして、第２図及び第３図（第２図は原料供給管１
６、テーブル３、ローラ４、内部コーン２０ｃ及びガイ
ド部材３０の配置関係のみを示す平断面図であり、第３
図は第２図の要部斜視図である。）に示すように、各粉
砕ローラ４の間の部分には、ローラ４の噛み込み側に被
粉砕物を落下させるためのガイド部材３０が配設されて
いる。本実施例ではガイド部材３０はステー３１によっ
て内部コーン２０ｃに取り付けられている。ガイド部材
３０は、略々三角柱（直角三角柱）を横に倒した形状で
あり、上面はローラ噛み込み側へ向って下り傾斜となり
長側面は鉛直面となっている。また、下り傾斜面の下辺
部分ではＶ字形状に食い込んでおり、平面視形状がガイ
ド部材全体として凹形五角形となっている。また、この
ガイド部材３０は、そのテーブル中心側が原料供給管１
６の下方領域に入り込むように設けられている。

このようなガイド部材３０を設置してあるので、粉砕室
内を落下してきた被粉砕物は大部分が粉砕ローラ４の噛
み込み側に供給される。特に本実施例では、第２、３図
に示す如く、ガイド部材３０のＶ字形状食い込み部３０
ａがローラ４よりもテーブル３の中心側に位置している
ので、テーブル３の中心上方の原料供給管１６から投入
された原料が、このＶ字食い込み部３０ａの位置もしく
はそれよりもテーブル中心側の位置にてテーブル３上に
供給され、やがて渦巻き状に広がりながらローラ４の噛
み込まれる。また、ガイド部材３０上面のうち、テーブ
ル外縁寄りの部分に落下した被粉砕物も、Ｖ字食い込み
部３０ａ側に引き寄せられるようにしてガイド部材３０
上からテーブル３上に滑り落ち、確実にローラ４に噛み
込まれる。

以上のように構成された粉砕機の作動を次に説明する。

モータ付きの減速機２を始動して回転テーブル３を回転
させた後、供給管１６より図示しない搬送コンベヤ等の
搬送手段により気密を保持しながら被粉砕物を供給する
と、ガイド部材３０に案内されつつ回転テーブル３上に
落下し、次いで回転テーブル３と回転と回転の遠心力に
より被粉砕物は渦巻状の軌跡を画き、回転テーブル３の
外周部へ向って移動する。回転テーブル３の外周部では
粉砕ローラが回転しているので、移動した被粉砕物は粉
砕ローラ４と回転テーブル３の間に噛み込まれ、圧縮、
衝撃、剪断作用により粉砕されて粉砕となる。また、セ
パレータ１５から、もしくは粉砕室内を途中から落下し
てきた粒子もガイド部材３０に案内されて粉砕ローラ４
の噛み込み側に供給され、粉砕される。

粉砕により生じた微粉分及び粉砕ローラ４を迂回するこ
とにより該ローラ４に噛み込まれなかった大径粒子分
は、その後環状空間部１４へ落下するが、このとき、熱
風発生装置によりダクト１８を経て送られてきた熱風が
熱風通路２１から環状空間部１４へ吹上がるので、これ
らの微粉や中間粒子は熱風とともに、粉枠機内部を上昇
する。上昇した微粉や中間粒子は、セパレータ１５とケ
ーシングの内部コーン２０ｃの間を上昇し、頂上の上部
ケーシング２０ｄの附近でその進路方向を水平に向きを
変え、設定された可動ベーン１５ａの傾きに沿って渦巻
き流入する。このようにして、セパレータでの遠心効果
による分級作用によって分級された所望の精粉粒度に達
した微粉は排出管２２を経由して次の工程へ送られる。
一方、精粉粒度に達しない粗粉はセパレータの内面を滑
り落ち、供給管１６の側壁に固設されたスカート１５ｅ
に、上端を回転自在に軸支されたフラップ１５ｆ附近に
たまり、重力作用でこのフラップ１５ｆを押しやりなが
ら、下方のシュート１５ｇの内面を滑り落ち、回転テー
ブル３の上面へ落下する。

環状空間部１４へ落下した少量の粗大粒子は該環状空間
部１４を通過して排出シュート１９上に貯留する。そし
て所定量以上の排石が貯留されると、排出ドア１９ｂを
開けてこれを取り出す。本発明では、ことにローラ噛み
込み側での排石量が大幅に減少しているので、この排石
を取り出す作業頻度も極めて低くなる。

なお、本発明では、回転テーブルのライナをフラット型
とせず、傾斜型や皿型のタイプとし、対応する粉砕ロー
ラをこれらに適合するタイプに変更してもよい。また、
セパレータとしても回転ブレード型など各種形式のもの
を採用し得る。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、本発明の粉砕機は、各
粉砕ローラの間に原料のガイド部材を備えており、該ガ
イド部材により各粉砕ローラと回転テーブルの当接部に
効率的に被粉砕物を送り込んで粉砕を行えるので、粉砕
効率の向上、ファン動力コストの低下、排石処理コスト
の低下等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る竪型粉砕機の一実施例を示す全
体概略断面図、第２図は同要部の平断面図、第３図は同
要部斜視図、第４図及び第５図は回転テーブル上の被粉
砕物の軌跡の説明図である。 １……竪型粉砕機、３……回転テーブル、 ４……粉砕ローラ、６……圧力枠、 １４……環状空間部、 １５ｇ……セパレータシュート、 ２２ａ……排出口、２２ｂ……気流通路、 ２２ｃ、２２ｆ、２２ｇ……ガイド部材、 ３０……ガイド部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気流搬送される微粉の排出口を頂部に有す
   るケーシングと、 該ケーシング内の上部に設けられたセパレータと、 ケーシング内の該セパレータの下方に設置された回転テ
   ーブルと、 該回転テーブル上に回転テーブル周方向に間隔をあけ
   て、かつ回転テーブルの中心に対し等半径位に配置され
   た複数個の粉砕ローラと、 前記回転テーブルの周囲に形成された気流吹上げ用の通
   路と、 該回転テーブルの中央部に原料を落下させる原料投入管
   と、 該セパレータの捕集粒子を該回転テーブルの中央部に落
   下させるシュートと、 を備えてなる粉砕機において、 該回転テーブル上に落下する被粉砕物を上面で受けて前
   記粉砕ローラの原料噛み込み側へ滑落させるガイド部材
   を各粉砕ローラ間に配設し、且つ該ガイド部材を前記ケ
   ーシングに固定支持させてなり、 該ガイド部材は、前記回転テーブルの周縁部から該回転
   テーブルの中央部付近まで該粉砕ローラ同志の間を通っ
   て延在されており、 該ガイド部材の上面は、該回転テーブルの回転方向下流
   側の側辺のうち、該回転テーブルの中心と該粉砕ローラ
   が配置された半径位との間の箇所に向かって下り勾配と
   なっていることを特徴とする竪型粉砕機。