JPH06503992A - 流動化インパクトミル - 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】 流動化インパクトミル 発明の分野 本発明は、空気や不活性ガスなどの圧力流体媒体内に懸濁する破壊可能材料の充 填物の粉砕に関する。詳しくは、れき青炭、セメントクリンカ−１石灰石、無機 鉱石、か焼アルミナなどの、固い、幾分もろいまたは砕けやすい材料を破壊し、 押しつぶし、または粉砕するための改良された高効率のアプローチに関する。そ れは、冷凍によりもろくすることができる材料にも適用することもできる。

発明の背景 ハンマーミル、ボールグラインディング、ジェットミリングなどの通常の手段を 使用して固い材料を粉砕しようとした多くの従来技術があった。それらは、装置 の磨耗や裂傷が大きいという傾向があり、高いエネルギーを必要とし、えられた 生成物の所望かつ均一のサイズに関してフレキシブルで正確な制御を可能にする 手段を欠く。

高速で、エネルギー消費が少なく、磨耗の少ない粉砕装置への要求は工業におい て優先的である。化石燃料から電力を発生するステーシヨンは、石炭を、そのボ イラーに導入する前に粉砕しなければならない。現在使用されている粉砕方法（ ボールミルが代表的である）は低速で粉砕する。そして、サイズの大きい生成物 を再循環さ・せる必要があり、ペイル（ｔ＋ａｉｌ）が磨耗すると交換しなけれ ばならない。

同様に、無機鉱物は通常、処理する前に粉砕して母岩からミネラルを分離する必 要がある。ローラーミル、ボールミルなどは、処理をしようとする者にとって、 それらに固有の、速度が低いこと、サイズ分類レベルが低いことおよびそれに起 因するサイズの大きい生成物の再循環、供給物１トン当たりのエネルギー消費が 大きいこと、装置や媒体の磨耗がはやいことなどの問題がある。

他の多くの工業上のバルク材料を処理するにおいて、サイズを小さくする要求に 対して類似の問題がある。本発明は、その極めて高い速度、大変低い供給物１ト ン当たりのエネルギー消費、装置内表面の磨耗の低さ、装置内部における生成物 の空気による自動的な分類、コンパクトな装置サイズ、比較的大きなサイズの供 給物を受け入れることができ大変細かい生成物とすることができること、そして 必要に応じて容易にできるメンテナンスによって、これらの問題のいくつかを解 決することを提案する。

発明の目的 本発明の目的は、従来技術における問題を解決しうる、新しい改良された、固体 状の材料の粉砕へのアプローチを提案することである。

本発明の他の目的は、大変短い時間で供給物から生成物へサイズを大変大きく変 化させうる、改良された装置を提案することである。

本発明のさらに別の目的は、粉砕工程においてその内部で生成物をサイズにより 分類することもできる粉砕装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、エネルギーを節約し、使用の際の磨耗や裂傷を最小 とするタイプの粉砕装置を提案することである。

これらの、または他の目的は当業者にとっては、明細書および添付の請求の範囲 から明らかであろう。

発明の概要 この分野における今日の問題を解決しうる装置の提案において、空気の流入を最 小とする水平スクリューフィーダーが使用されており、重力による供給材料の中 央における下方への流れとそれをサポートする流体の上方への流れ、並びに、多 段階方式のサイズ減級、サイズ選定および分離操作が採用されている。

充填された材料または物体は、中央において軸方向下方に、重力の下で、中央に 配置された供給ダクトから、中央に延びる選定通路によって定まる流体分類領域 内に沿って軸方向下方に、除々に供給または移動される。そして、正圧の上方へ の流れとぶつかりサポートされて、それぞれの重量に依って選択され、回転ディ スク組立体の水平方向に放射状に延びる、垂直方向に積み重ねられた区画つまり 処理チャンバ内に入りその中を沿って移動する。垂直方向に配置された区画つま りチャンバは、放射状に延び垂直方向に間隔をおかれている１群のまたは一連の ディスクまたはプレートによって提供される、中央に外側にそして内側に開口す る領域によって定められる。充填材料は流動化され、その等級に従って前記垂直 方向の区画内に移動せしめられる。最も軽い部分は最も上の区画に入り、最も重 い材料は最も下の区画に入る。

区画つまりチャンバ内において、充填材料が急激な渦巻き状の爆縮（ｉｍｐｌｏ ｓｉｏｎ　）に、そして半径方向外向きの遠心力にさらされ、外側に設けられた ストライカ−壁領域つまりアバツトメントにぶつかる。所望のサイズ以内のもの は側方通路に沿ってそこを通って上方に流されて上部の混合チャンバに入る。前 記ディスクは、全体が丸い外部封入ハウジング壁の内側の下部の拡がりに沿って 、中心軸領域の回りに回転する。ハウジング壁は、その周囲に間隔をおいて配置 され、外側にオフセットされた垂直方向に延びる肩部領域を有する。肩部領域の それぞれは、充填材料がそこにぶつかり衝撃により破壊されるアバツトメント（ ａｂｌｍｅｌ）を有する。

水平方向に延びるモーター駆動のスクリューが充填材料の塊または片を、下方に 延びる中央の中空カラムつまりダクトの上端部に最大のサイズ範囲で、連続的に 供給するのに使用される。ダクトは、一連の放射状の端部が開口する区画つまり 間隔をおいて配置されたディスクによって定められる領域に沿って、充填材料を 中央で下方に運ぶ。

本発明の装置とそれに付帯する処理法は、生成された粒子または微粒子が丸くな るのを避ける。そして、導入された材料片または塊を自然のへき量線に沿って破 壊または粉砕する。石炭などの燃料に関しては、へき量線に沿って、硫黄つまり 汚染物質が見出されるのが自然である。その結果、原炭に通常含まれている不燃 性の汚染物質が分離される。供給物の体積がディスクにより形成されるチャンバ の総容積を決定し、供給物の最大サイズが充填材料を運ぶダクトの直径およびデ ィスク間隔を決定し、そして、要求される衝突速度がディスクの外径を決定する 。

本発明を実施するにおいて、垂直に延びる中央ダクトおよび軸方向に一直線状に 位置決めされた材料選定通路に沿って導入される充填材料またはその部分の重力 による下方への流れの導入に対して、たとえば空気などの浮揚流体媒体（ＭＯｉ ｄ　ｊｌｏＮｔｉｏｎ　ｍｅｄｉ■）を、上向きの、中央の、同軸状の、正圧の 逆流のための通路内に、個別に導入することが重要である。このように、特定の 充填材料部分の重量に依って、どこで、つまりディスクにより定まる水平方向に 放射状のチャンバのいずれの１つの準位において、中央での軸方向下向きのその 移動が終了するかが決まる。逆方向上向きの流体媒体の有効圧力が、前記充填材 料部分の重力による下向きの流れによる重さと等しいかまたはそれよりも大きい ときにこのことが起こる。

回転ディスク組立体の適切なサイドチャンバ内において、充填材料部分はモータ ー駆動の、ディスク組立体を定める複数のチャンバにより引き起こされる渦巻き 状の遠心力にさらされる。そして、ハウジングの外側にオフセットして設けられ 、かつ、ディスクにより定まる放射状のサイドチャンバと連通しているコーナー インパクトチャンバ領域内に配置された破壊アバツトメントに向かって飛ばされ る。このようにして導入された充填材料部分は、このオフセットされた破壊領域 内において、互いに衝突し、所望のまたはそれに近いサイズの粒子または微粒子 に破壊され、そして、側方に設けられた垂直方向の通路つまりダクトを通って上 方に移動せしめられて上方の収集チャンバつまり流体分類チャンバ内に入る。収 集チャンバは、中央の下方に延びる充填材料供給ダクトの回りに拡がっている。

上部の収集チャンバ内に入った粒子または微粒子は、ディスクにより定まる他の 水平チャンバ領域つまり水平準位からきた破壊された粒子または微粒子と混ざる 。このようにしてそれらは、回転ディスク組立体により定められる各破壊領域つ まり破壊準位から分離されて上方に運ばれる。この上部チャンバ内において、収 集された粒子のさらなる破壊が少し起こり、すべての粒子が、空気量により定ま る最終の所望トップサイズで工程から排出される。

図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って構成された装置または機器を示す垂直断面図であり、流 路が矢印で示されている。

図２は、線■−■に沿って切り取った水平断面図であり、図１と同じスケールで 示されている。

図３は、図１の線ｍ−ｍに沿って切り取った水平詳細断面図であり、同じスケー ルで描かれている。

・　図４は、間隔をおかれたスタッド（図１および図３参照）による、チャンバ を定めるプレートつまりディスクの吊り下げ状の装着を詳細に示す拡大部分断面 図である。

図５は、側方に設けられたアバツトメントを保持するインパクトチャンバ組立体 の代表的な構造を示す、やや縮小された斜視図である。該組立体は、ディスクに よって定まる放射状処理チャンバのそれぞれに対して装備されており、破壊され た充填材料を装置の上部収集および混合チャンバ内に伝える。

図６は、装置の壁部の摩耗を指示する内部挿入体の装着および構造を示す拡大さ れた詳細断面図である。

図７は、回転ディスク組立体のディスク対によって定・まる、図示された本発明 の処理チャンバ内での充填材料の半径方向外側への移動の典型例を描写する非常 に縮小された水平方向説明図である。

図８は、図１と同じスケールで描かれた垂直詳細立面図であり、段構造の回転デ ィスク組立体の改良された形態を示している。該組立体は、その中央を通って、 システム内を流れる流体の量を増加させうる。

図９は、図８の線ＩＸ−ＩＸに沿って切り取られ、同じスケールで描かれた水平 断面図である。

図１０は、図８と同じスケールで描かれた、段構造の回転ディスク組立体を示す 垂直詳細立面図である。該組立体は、支持吊り下げダクトにその上面が取り付け られており、溶接金属を使用してしっかりと組立てられて０る。

図１１は、図１０の線ｘ−ｘに沿って切り取られ、同じスケールで描かれた水平 断面図である。

描かれた発明の詳細な説明 本発明の一実施例を示す図１には、実質的に円筒状つまり円形の、垂直上方に延 びる封入壁１０が示されている。

封入壁ＩＱは本発明の装置の／％ウジングとなる。垂直の供給ビン１５から、水 平に配置されたスクリューフィーダー１６の上方に開口する入口カラ一部１６！ 内に充填物が導入される。スクリューフィーダー１６は電気モータＭ＋によって 作動するものとして示されており、処理前の充填物を封入体つまりハウジング１ ０の上端部に沿って水平方向に移動せしめ、その内端部に隣接する垂直出口カラ 一つまりフランジ１６ｂから、中央に延びる回転円筒状中空シャフトつまりダク ト２０の上部開口端内へとそれらを排出する。図１に示されているように、カラ ー＋６ｂは中間接続フランジつまりカラー１６ｃにボルト止めされている。

カラー１６ｃと固定装着されたカバープレート部材１８の横方向中央部１８ｂと が、垂直下向きに延びる中央の下方供給ダクトつまり中空シャフト２０の上端部 をリングベアリング１７により回転可能に支持し、保持している。シャフト２０ は、上部ベアリングＩ７と下部リングベアリング４８とのあいだでハウジング１ ０内の中央部に回転可能に取り付けられ、吊り下げられており、内部の中央部に 位置する充填物導入チャンバＡを取り囲む上部外側の処理材料サイズ分類チャン バＢを定める。処理された粒子はチャンバＢ内に集められ、その上部開口端部か ら排出ダクト１１（図１参照）および適切な回収手段またはビン（図示せず）内 へ排出される。カバープレート１８は、ボルドーナツト組立体１８ｃにより、上 部フランジ＋８ｂにしっかりと取り付けられている。上部フランジ１８ｂ上には ベアリング１７が配置されている。

前述のような充填物を供給する形態は、ダクト２０の中を下向きに、そしてサイ ドチャンバ内に沿って自由に移動できるように回転ダクト２０に供給される充填 物のサイズを制限するという利点も有する。前記サイドチャンバは、ディスクを 重ねた組立体２５の放射状に延びるディスクまたはプレート２５ａ　、　２５ｂ 　、　２５ｃおよび２５ｄによって定まる。さらに前記形態は、充填物とともに 空気がダクトの上端部に流入するのを最小限におさえる。導入された充填物は、 ダクト２０によって定まる中央垂直チャンバＡを通って下方に自由落下し、中央 の端部が開口した処理チャンバ通路Ｃに入る。通路Ｃはディスク組立体２５の一 直線状に並ぶ東夷開口部により中央に定まる。ディスク組立体２５は、ダクト２ ０から吊り下げられ、水平方向に放射状に外側に延びるような関係で保持されて おり、ダクト２０とともに回転する。図示されているように、組立体２５は一連 のまたは１群の、半径方向外側に水平に延び・るディスクまたはプレート２５１ ．２５ｂ　、　２５ｃ　、　２５ｄおよび２５ｅを有する。それらは、互いに垂 直方向に間隔をおいた関係で充填物の取出し準位を定めており、それらの外側円 周端において封入体１０（図１参照）の内側の円形の封入側壁部とのあいだにわ ずかなりリアランスを有しており、侵入してくる充填物の破壊つまり粒子生成の 放射状チャンバを定める。縮小された図７の矢印は、そのようなサイドチャンバ 内における充填物の遠心力による渦巻状の移動を示す。回転ディスク構造体つま り組立体２５は、円周方向に間隔を置いて配置された一群の組立体により、ダク ト２０の下端孔付近のフランジ２０１（図１．３および４参照）から、吊り下げ られた関係で中央に配置されている。前記組立体のそれぞれは、端部にねじが切 られた貫通スタッド２１、スペーサスリーブ２６ｉ　、　２６ｂ　。

２６ｃ　、　２６ｄ　、端部にねじが切られた貫通ボルト２８、および上端部キ ャップナツト２２からなる。図示されているキャップナツト２２は、その位置に インセットスクリュー２３により締め付けられロックされている。各スタッド２ １の下部ねじ部２１ｂが、組立体２５の最後つまり底部のディスク２Ｓｅ部に取 り付けられており、図１および図２に示されているように、中央に配置されたカ ップ状の圧縮流体導入用中空シャフトつまりダクト４５の水平方向外側に延びる 上部リップつまりフランジ部４５１を貫通して設けられている。

ダクト４５は、上部ダクト２０とディスク組立体２５とによって定まる中央通路 と一直線に位置決めされており、底部閉止プレート１０ｂにリングベアリング４ ８により回転可能に軸支されている。リングベアリング４８は、前記プレートに ボルト４７によってしっかりと固定された装着ブラケット４６内に保持されてい る。

図１．２および５に示されているように、ディスクにより定まる各区画には、そ れ専用のインパクトチャンバが側方に設けられている。インパクトチャンバは、 全体がＤで示される、粒子または微粒子を粉砕し逆流させるユニットの底部に位 置している。各ユニットＤ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４は、前面に設けられたフェ ースプレートつまり壁部６１を有する下部箱状部６０を有する。壁部６１は、そ の形状およびサイズが壁部６１の前部窓部６１ｇ対応しているハウジング１０の 側部開口または窓を覆うように、ボルト６２によって着脱可能に取り付けられて いる。窓部６１１は、その垂直方向深さが、２５ｄと２５ｅなどの一対のディス クまたはプレートおよびそれに係わるスペーサースリーブ２６ｄにより定まる、 位置決めされたチャンバ内のスペーシングの垂直方向の広がりに実質的に対応す る。

上方に延びるダクト６６の取付けフランジとしての上部カバープレート６４は、 ボルト６５（図５参照）により下部鞘部６０の上部フランジ６０１に取り付けら れており、最終の粉砕チャンバを定める。位置決めされた区画から負荷材料が、 最終の粉砕チャンバ内に横切って延びるアバツトメントバ一部材６３に向かって 投入される（矢印“ａ”参照）。部材６３は、横切って延びる関係で、鞘部６Ｇ の正面端部内を横切って、着脱可能に保持されており、その位置にプレート６４ によってクランプされている。カバープレート６４は、上方に向かって延びる流 路を定めるダクト６６を有する。ダクト６６は、その上部フランジ６６１が、最 終の粒子混合および減級チャンバＢを定める装置上部の封入壁１０の上部に位置 決めされた側部窓部（図１参照）にボルト６７によって固定されるのに充分な垂 直方向の拡がりを有する。関連するユニットによって各チャンバから別々に供給 される処理された所望のサイズの粒子または微粒子はチャンバ部内に集められる 。前記ユニットは全体がＤで示されるが、ダクト６６の長さは、ハウジング１０ の側壁に関して各ユニットの垂直方向の取付は位置に適した長さを有する。

前記封入体の下部ハウジング部１Ｇ’　は、空気または他の浮遊流体のメツシュ つまり格子４５ｃを通過する正圧の上方向への流れのための封入体としても働く 。格子４５ｃは、カップ状のダクトつまり中空シャフト４５の上部開口端を横切 って、ディスク組立体２５の選択チャンバの下端に取り付けられている。側方に 設けられた入口５０およびその制御弁５１から中央通路に供給された流体の圧力 が調節されて、最初つまり上端のディスクにより定まるサイドチャンバ内で、最 も軽い（通常は最も小さいサイズの）充填材料を半径方向に流動させ、ディスク ２５ａと２５ｂとのあいだに定まる第１のチャンバに送る。そして、充填材料が 流路Ｃに沿って下方に移動しながら、順にディスクにより定まるサイドチャンバ 内に侵入する。侵入する充填材料は、下に下がるにつれて徐々に重く、そして通 常はそのサイズが大きいものとなる。そして、最も重いものが、ディスク２５ｄ および２５ｅにより定まる最下方つまり最後のチャンバに侵入する。

ハウジング部１０′　はまた、上部ベアリング１７と下部ベアリング４８とのあ いだでディスク組立体を回転させるための装置を、下部チャンバ部内に保持およ び封入する。

変動する供給コンディションのもとて均一かつスムーズな動作および制御を確実 とするために、油圧モータＭ３が使用される。モータＭ３は、その駆動シャフト がギア組立体４９を介して接続され、チャンバ部内に突出する下部中空シャフト ４８を回転させる。電動モータＭ２が、封入体Ｆ内に設けられており、油圧ポン プＰを作動させる。

オイルなどの作動流体が、ポンプＰにより制御弁Ｖを経て油圧モータＭ３に加圧 下で導入される。作動油はライン５２を通ってクーラー０内に排出される。クー ラー０は冷却したオイルを、再使用のためにパイプを通してポンプＰに送り返す 。チャンバＦに供給された空気は２つの目的に使用される。つまり、チャンバ部 内へ流入するときに、モータＭ３を作動させるオイルのクーラーＯに対する冷却 媒体としても作用する。

本発明を実施するにおいて、流体インパクトミルつまり粉砕装置に供給された前 記充填材料物体は、中央部の垂直方向中心線上の前記システム内に移動する。チ ャンバを定めるディスクまたはプレートのあいだのスペースは、供給されたチャ ージ材料の最も大きい部分を受け入れ、通過させるのに充分である。供給物の最 大サイズはディスク間のスペースの約１／２であることが好ましい。

ディスクチャンバ内での内径から外径への圧力低下はディスクの直径によって定 まり、固体状の充填材料物体を可能なかぎり流動化できるように選ばれる。ダク トチャンバＡに入る供給物に関しては、充填物とダクト壁とのあいだの空間にわ ずかな許容差が与えられており、充填材料物体とともに流入する空気の量を最小 とする。前記流動化に必要とされるエネルギーは比較的低く、装置の磨耗も比較 的遅いが、コンテナつまりハウジングｌＯの内側に沿って耐磨耗性内部ライナー １０＆が設けられている。

また、とくに図１および図６を参照するとボルト型の磨耗表示組立体Ｔが示され ている。組立体Ｔは、ハウジング壁の適切な部分に着脱可能に取り付けられてい る。各組立体Ｔはスタッド５３を有しており、スタッド５３は、レンチフラット ヘッド５３３、ねじ切りされた装着ステム５３ｂおよび内側にねじが切られた端 部５３ｃ有しており、磨耗表示スタッドエレメント５４の着脱可能にねじ切りさ れたピン端部５４ａを受け止める。スタッドエレメント５４とステム５３とのあ いだに定められるジヨイントは０リング５５によりシールされており、該シール はスタッド５３の端部５３ｃ回りのシーテイングリセス内に位置せしめられてい る。磨耗表示部５４は、図６に示されているように、ハウジング壁１０の内部表 面、または耐磨耗性ライナー１０３の内部表面などの他の磨耗表面と面一の関係 で装着されている。磨耗ヘッド部５４ｂはライニングの露出した内側と同一の材 料からなる。

装置外部のハンマーアバツトメント６３へのインパクトが大部分の材料に対して 、充填材料の固さおよびもろさに依存して変化するが平均で約１６４フイート／ 秒の速度となるようにして装置を作動させることが好ましい。衝突部材つまりバ ー６３にぶつかったヘッドストリームのはね返りおよび衝突は、与えられた定め られたチャンバから外側に向かって突出する追従ストリームに対して約１８０度 である。本発明の装置は充填物の張力破壊（ｔｃ＋＋＋ｉｏｎ　ｂｒｅａｋ−ａ ｐ）を最大トスル。つマリ、ティスクニよって定められるチャンバの半径が増加 すると、圧力が低下する。−例としては、多くの鉱物は圧縮強さの約１／１０の 引張り強さを有する。回転ディスクと上下の中空シャフトとの質量を小さくする ことと同様に、流動化は低エネルギー化の要求におおいに寄与する。

装着テンションロッド、つまりユニット２５のディスクを保持する縦方向に伸び るスタッド２１は中心部にできるだけ近接して設けられている。最適条件の１つ として、それらは、充填材料つまり物体がディスク間のチャンバ内に供給される 速度とほぼ等しい速度で移動する。このようにすると、スタッド２１は供給ボデ ィと衝突しない。

衝突は加速を始めるときにダクトにより定まるチャンバの内径部において起こる だけである。各チャンバ内での圧力低下により、充填物が衝突ショルダーユニッ トＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に向かって移動するにつれて、部分的に破壊される。

はとんどのタイプの供給材料に対して、充分な加速とチャンバ内での充分な圧力 低下とを与えて、最適の結果をうるためには、ディスクによって定まるチャンバ に沿う中央通路の半径は、チャンバを定めるたとえば２５ａや２５ｂなどのディ スクまたはプレートの半径の約１／′３以下でなけらばならないということを、 テストが示している。油圧式駆動は、変動する供給負荷または充填状態のもとて 定速を維持するのに好ましい。よって、ディスクの端部速度（ディスクにより定 められるチャンバから出ていくときのチャージ材料の速度に等しい）が油圧式駆 動を使用して維持される。

図８および図９に示された改良された構造においては、比較的密に間隔をおかれ たグループ２５’　ｂ、　２５’　ｅ、および２５′ｄとして、中間プレートま たはディスクが提供され、半径方向スペーサバー２７により装着されており、流 体または空気が流れるスペースを定め、システム内を流れる流体の量を大きく増 加させる。

図１０および図１１に示された構造においては、図１の構造におけるボルト２１ およびスペーサスリーブ２６ａなどが除去されており、図示されているように溶 接金属Ｗが使用されている。この溶接金属Ｗによりダクト２０゛′の最下端を最 上部のディスクまたはプレー）２５！”　に固定し、半径方向かつ斜め方向に延 びるスペーサーバ一つまりスペーサー片２８を提供している。スペーサー片２８ は溶接金＠Ｗによりその位置に固定されている。

次の表は、本発明に従って構成された装置の運転例を示すものである。

［以下余白コ 表　１ パ　ベンンルバニア州グリーカントリー産のビッッパーグシーム石炭パ少量の白 雲母と方鉛鉱を含む白水晶 白雲母供給物は１／２　Ｘ　１／８インチの片であり、手で容易に破壊でき、や や風化したペンシルバニア州うンカスター郡産のものであった。石炭は１／４　 Ｘ３／８インチのサイズであり、地下層から数週間の採掘によりえられたもので あった。ドロマイト石灰石は約ＩＸＩ／４インチのサイズの年代が不明のもので あり、かつ鉄鉱はピーバー郡のフィールドから採掘されたものであり、磁鉄鉱は ミネソタ州メサビー地方で採掘されたものであり、水晶は３／２　Ｘ　１／８イ ンチの片であり、いくぶん風化しているものであり、か焼アルミナは１／２Ｘ３ ／１６インチのものであり、炭の尾鉱はそのサイズが約３／８インチであり、ペ ンシルバニア州ワシントン郡のアクティブポンド（１ｃ【口ｅ　ｐｏｎｄ）から えられたものであった。かつ鉄鉱は触れると湿っており、炭の尾鉱は約６０重量 ％の高い含水率であった。

クリーンエアアクト１９９１（Ｃ１ｅａｎ　Ａｉ＋　Ａｃｔ　ｏｆ　１９９１） 　で陳述されたような環境要求事項に関する最近の標準から考えると、より良い 粉砕装置の必要性および、一部の地域で入手される、硫黄分などの不燃性で環境 を汚染する材料の含有率が高い、れき青炭を使用することの必要性は今や大変重 大である。石灰石を基本とする、または他の適切な粉砕された添加物が混合され て、さらに７０〜８０％の亜硫酸ガスを炭素から除去することが可能となる。

こうして前記クリーンエアアクト１９９１の段階Ｉおよび■の両方に適合するこ とができる。このことはクリーンエアアクトの要求に低コストで適合する必要を 満たすだけでなく、軟質炭地方の経済が石炭の燃焼による電力発生事業に依って いる採掘活動家を失って不利益を受けることがないことを確実とする。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．壊れやすい充填材料を所望のサイズの粒子に選択的にかつ有用含有物を取り 除くように破壊する粉砕装置であって、 処理される充填材料のための垂直方向に延びる封入体、前記封入体内に配置され た、前記充填材料の破壊された粒子を受け入れる上部チャンバ、 前記封入体内に配置された、前記充填材料を処理する下部チャンバ、 前記上部チャンバとは連通せずにその中に沿って下方に延び、前記充填材料をそ こから排出するための下部開口を有する、中央に配置された充填材料供給ダクト 、前記下部チャンバ内に実質的に中央に下向きに回転可能に設けられ、その中央 に沿い前記ダクトの前記下部開口と実質的に垂直方向に整列してそこから充填材 料を受け入れる開口通路を有し、垂直方向に間隔をおかれ放射状に延び充填材料 を受け入れ遠心力を発生するディスクを有する、ディスク組立体、 該ディスク組立体を回転する手段、 正圧下で流体媒体を前記中央通路に沿って上方へ導入し、そこに沿って前記ダク トから下方に移動する充填材料を前記通路に沿って下方に段階的にディスク間の 前記スペース内に導入して、最も軽い充填材料を最上部のディスク対のあいだの スペース内に移動せしめ、最も重い充填材料を最下部のディスク対のあいだのス ペース内に移動せしめる手段、 前記ディスク組立体を回転させて、前記組立体のディスク間のスペース内に導入 された前記充填材料を前進せしめ、前記下部チャンバ内からそれらを遠心力によ り半径方向外側に放出する手段、 前記封入体により前記下部チャンバ内に保持されており、前記ディスク間の遠心 力を発生するスペースに対して実質的に半径方向に位置決めされ、前記ディスク 間のスペースから遠心力により放出された充填材料を破壊する磨滅アバットメン ト手段、および前記アバットメント手段のそれぞれから上方に延び、破壊された 材料粒子を前記上部チャンバから外部に排出するために前記上部チャンバ内に運 ぶ垂直通路からなる粉砕装置。
2. ２．壊れやすい充填材料を所望のサイズの粒子に選択的に、有用含有物を取り除 くように破壊する粉砕装置であって、直立する封入体、 前記封入体の上端に充填材料を供給する手段、前記封入体内に配置された上部粒 子収集および排出チヤンバ、 前記上部チャンバ内で中央に配置され、前記供給手段から前記充填材料を受け入 れてそれらを前記封入体内において中央で下方に向けて移動せしめる下方に延び るダクト、 前記封入体内に配置された下部充填材料処理チャンバ、前記下部チャンバ内に回 転可能に取り付けられ、そこに沿って前記ダクトから充填材料を受け入れる中央 の垂直通路を定める、複数のディスクからなる組立体、前記封入体内の前記通路 に対して、半径方向外側に向かう関係で回転作動するように取り付けられており 、垂直方向に配置され水平方向に延びる互いに垂直方向に段階的な関係の一群の 材料処理チャンバを定めて、前記ダクト内から前記通路に沿って下方に供給され る充填材料を受け入れる垂直方向に間隔をおいて配置され放射状に延びるディス クを有する前記ディスク組立体を、その内部で前記ディスク組立体が回転し、円 周方向に間隔を置かれ半径方向外側にオフセットされ前記ディスク組立体の回転 動作の際に前記充填材料が前記処理チャンバ辞からそこに飛ばされるアバットメ ントが設けられている封入側壁を有する前記封入体内で回転せしめる手段、 前記アバットメントから延び、破壊された充填材料を前記上部チャンバ内に運ぶ 返流通路手段、および流体媒体を、正圧下で前記封入体内に、前記ディスク組立 体の内部領域に沿って上方に、そして前記ディスク組立体の前記一群のチャンバ 内に導入し、前記充填材料を、流体に浮遊させて、軽い充填材料が重い充填材料 よりも上側へ移動し、前記ディスク組立体に沿って下方に段階的に前記チャンバ 内に選択的に移動してその中で破壊され、前記アバットメントに向かって放出さ れ、そして前記返流通路手段に沿って上方に向かい前記上部収集および排出チャ ンバ内に入るように、前記ディスク組立体の垂直方向の拡がりに沿う前記一群の チャンバ内へ、それらの重さに基づいて選択的に移動せしめる手段からなり、前 記ダクトと前記封入側壁とが、前記返流通路手段からの破壊された充填材料を受 け入れる前記上部チャンバを定める粉砕装置。
3. ３．前記ディスク組立体が前記ダクトに吊り下げられるような形態で固定されて おり、前記ディスク粗立体を回転せしめる手段が前記ディスク組立体の下端部に 駆動部を含んでおり、モーターが前記駆動部に作動結合されてなる請求項２記載 の粉砕装置。
4. ４．前記封入体が、実質的に前記ディスク組立体の下端部中央に開口する底部格 子、および、前記流体媒体を圧力下で前記格子を通して前記ディスク組立体の前 記通路の下端に、そして放射状に前記組立体の一群のディスク間のチャンバ内へ 、さらにそこから外側へ導く手段を有してなる請求項２記載の粉砕装置。
5. ５．モーター駆動部区画が前記直立する封入体内であって前記格子の下方に配置 されており；電動モーター、油圧ポンプ、オイルクーラーおよび油圧モーターが 前記ディスク組立体を回転せしめる手段を構成し、前記モーター駆動部区画内で 作動するように配置され、前記ディスク組立体を回転せしめるように接続されて おり；前記流体媒体を前記区画内に導入して、前記流体媒体が前記格子を通して 前記ディスク組立体内に導入される前に前記装備を冷却する手段が提供されてな る請求項４記載の粉砕装置。
6. ６．前記封入体が前記ディスク組立体の下方に下部区画を封入しており；前記回 転手段が電気モーター、油圧モーター、油圧ポンプ、油圧オイル流れ制御弁、お よびオイルクーラーからなり、それらが前記区画内に配置され、前記電気モータ ーが前記ポンプを駆動し、前記ポンプが前記油圧モーターを枢動うするために前 記制御弁を介して接続され、前記油圧モーターが前記ディスク組立体の下端部に 接続されてディスク組立体を回転せしめるように構成されてなる請求項２記載の 粉砕装置。
7. ７．前記封入体内に、その中に前記ディスクの各組のあいだに定まるスペースが 開口し前記磨滅手段の１つが配置される個別の磨滅チャンバが提供されており、 前記垂直通路が互いに隔離されていて破壊された材料粒子を前記上部チャンバ内 へ個別に運ぶように構成されてなる請求項１記載の粉砕装置。
8. ８．前記封入体が、そこを貫通して延びる孔部を有し充填材料の処裏によりその 内側表面が磨耗する封入壁を有しており、前記内側表面と実質的に同一の磨耗抵 抗の磨耗ボタンが前記内側表面と実質的に面一の関係で前記孔部に適合しており 、前記壁の外側から前記磨耗ボタンを前記壁の前記孔部内に着脱可能に取り付け ることができるように構成されてなる請求項１記載の粉砕装置。
9. ９．前記ディスク組立体が、少なくとも１対の前記ディスクを対向してわずかに 間隔をおいて群をなす関係で固定する手段を有し、前記一対のディスクのあいだ に流体がそこを通って流れる放射状の通路が定まり、該通路が群をなすことによ って隣接する他の１つの前記ディスクとのあいだの比較的広い間隔に前記上部チ ャンバから前記下部チャンバ内に導入された充填材料がそこを流れる放射状の通 路を定めるように構成されてなる請求項１記載の粉砕装置。
10. １０．前記隣接するディスクが、それを前記ディスク組立体のさらに他の１つの ディスクとのあいだに前記群をなす関係で固定し、それらのあいだに流体がそこ を通って流れる放射状の通路を定める手段を有してなる請求項９記載の粉砕装置 。
11. １１．破壊可能な充填材料を、壁状の封入体内部において、より小さいサイズの 粒子に粉砕する方法であって、前記材料を前記封入体の内部チャンバ内に導入し て重力により実質的に中央で下方に移動せしめ、垂直方向に段階的に配置された 一連の水平横方向に延びる流体を流すチャンバに沿って、正圧の流体の流れを上 方に向かってぶつけ、下方へ流れる通路から前記流体を流すチャンバ内に沿って 半径方向外側に、より軽い充填材料を最初に、そしてその重量が重くなっていく 順に選択的に段階的に移動せしめる工程、 前記材料を前記流体を流すチャンバ内で破壊し、それらを混合された状態で前記 封入体の内周に向かって半径方向外側に遠心力により移動せしめ、前記封入体の アバットメント部に衝突させて破壊する工程、およびこのようにして破壊され、 より小さいサイズとなった材料を、前記封入体の垂直方向に延びる内壁部に沿っ て隔離状態で上方に流し、粒子化された状態で前記封入体の内部チャンバから隔 離された上部収集チャンバ内に運ぶ工程からなる方法。
12. １２．選択的で段階的な前記充填材料の前記流体を流すチャンバ内に沿う外側へ の流れが、前記充填材料を下方に流す前記通路に沿った流体の正圧の上方への逆 流により、充填材料のそれぞれの重さに依って達成される請求項１１記載の方法 。
13. １３．狭いスペースの個別の放射状の流体通路が少なくとも１つ提供されており 、流体がそこに沿って半径方向外側に前記封入体の内周に向かって移動し、垂直 方向に延びる前記封入体の内壁の沿う流体の上方への流れを増加せしめる請求項 １１記載の方法。