JPH0696124B2 - 粉砕プロセスの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、チューブミル（以下、単にミルという）を
含む粉砕プロセスの制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

セメント工業等の原料若しくはクリンカの粉砕プロセス
において、ミルの粉砕音響からミル内新原料供給量を自
動的に制御する、所謂音響制御は公知である。これは、
ミル内の粉砕物、ボール、内張りライナー等の相互間の
衝突の際に発生する音響がミル内滞留量のレベルの程度
と対応することから、ミル音響の平常のレベル値を設定
し、これからの偏差に応じミル内新原料供給量を増減す
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら一般に、ミル供給原料の性状には大きなバ
ラツキがあるのが普通で、この性状の変動により中仕切
により２室に区画されるミルの第１室，第２室の負荷の
バランスがくずれることが多い。このような場合、前述
の音響制御では、このアンバランスを増々助長し、かえ
って粉砕効率の低下を招くことがある。

第２図は、中仕切Ａにより２室に区画されるミルにおい
て、横軸にマイクロフォンによるミル音響の測定位置、
縦軸に音響レベルをとり、ミルの入口から出口までの各
所における音響レベルを測定し、前述の第１室，第２室
における負荷の状態を示したものである。図において、
実線（イ）は、第１室では音響レベルが高く負荷が小さ
いにもかかわらず、第２室では音響レベルが低く負荷が
大きい状態を示している。また破線（ロ）は、逆に第１
室では音響レベルが低く負荷が大きいにもかかわらず、
第２室では音響レベルが高く負荷が小さい状態を示す。
すなわち、実線（イ）の状態は、ミル内を通過する原料
の被粉砕性が酔いために、原料は中仕切Ａを通りどんど
ん第２室へ供給されるので、第１室では負荷が小さく、
所謂、媒体空打ちのようなロスが発生し、逆に第２室で
はミル内粉体量が増加し、負荷が高くなっている。これ
に対し、破線（ロ）は、原料の被粉砕性が悪いために、
中仕切Ａでの原料通過量が減少し、そのため、第１室の
負荷が上昇しているが、逆に第２室では、粉体量が減少
しているので、媒体空打ちがおこっている。

ここで、被粉砕性とは、粉砕原料をある一定粒度まで粉
砕するのに必要なエネルギーにより表わされ、このエネ
ルギーは原料の硬さ及びミル送入時における原料の粒度
のｎ乗（ｎ＝１〜２）に比例する物性値で、この値が小
さいほど、原料の被粉砕性が良いことになる。ミルの設
計においては、粉砕原料の平均的性状に合わせて粉砕媒
体寸法や目板形状が設定される。しかしながな、実際の
粉砕原料の性状には大きなバラツキがある場合が多く、
結果として設計値からはずれてミルの運転がなされる場
合も少なくなる。

さて、第２図において、実線（イ）では第１室が、破線
（ロ）では第２室の負荷が小さく、どちらの場合も粉砕
エネルギーが無駄である。このように、ミル内原料の被
粉砕性が変動すると、従来の音響制御、すなわち、ミル
音響レベルから単にミル内新原料供給量を増減しても、
前記第１室，第２室の負荷のアンバランスは解消でき
ず、粉砕効率の改善にはつながらない。

この発明は、前記従来の問題点を解消し、粉砕効率の改
善を図ることができる粉砕プロセスの制御方法を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、この発明は、ミル内原料
の被粉砕性が第２図に示すようにミル音圧パターンより
知ることができるということを考慮し、この演算値に基
いてミル制御を行うもので、その構成は、中仕切により
２室に区画されるチューブミルの各室から発する粉砕音
を音響検出器により検出し、検出した音響信号からチュ
ーブミル供給原料の被粉砕性の影響を示す数値を演算
し、この演算値に基づいてチューブミル供給原料粒度を
制御することを特徴とする。

すなわち、この発明は中仕切りにより２室に区画される
ミルにおいて第１室，第２室の負荷のバランスがくずれ
た時は粉砕効率が低くなるため、この対策として第１
室，第２室に設定されたマイクロホンから入力される信
号を演算処理し予備粉砕系にフィードバックすることに
よって、給鉱粒度を制御し、ミルの負荷のバランスを最
適化し、以って効率の良い運転を可能とするものであ
る。これは、一般に、ミル設計条件以上に被粉砕性の悪
い原料は、直接ミルで粉砕するより、ミル前にハンマー
クラッシャーなどの予備粗砕装置を設置し、ミル供給粒
度をコントロールし、ミル負荷をミルの設計条件に近づ
けた方が、全体としての粉砕費用は安くなるということ
に依拠している。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明方法を適用した粉砕装置システムの一実
施例を示す概略構成図である。図中１は予備粗砕部、10
はボールミル粉砕部である。予備粗砕部１は予備粗砕機
前バイパスダンパ２および予備粗砕機３から構成され
る。またボールミル粉砕部10はボールミル11、バケット
・エレベータ（以下BEと略記する）12、セパレータ13、
ベルト・スケール14及びボールミル11の第１室，第２室
に対設された音響検出用のマイクロフォン15a,15b等か
ら構成されている。

前工程より送られて来た原料は一部予備粉砕機３を通っ
てベルト・スケール（コンタクト・フィード・ウェイ
ア:CFW）14前のホッパー４にためられベルト・スケール
14からボールミル11に投入される。そして、ボールミル
11より排出される粉砕された被粉砕物はBE12によりセパ
レータ13に移送される。このセパレータ13に移送された
被粉砕物は分級され、一部は製品として排出され、残分
はリターン回路18を介して再度ボールミル11内に投入さ
れる。また被粉砕物は、ベルト・スケール14により後述
するコンピュータ・ユニット30からの指令に応じた量だ
けボールミル11内に投入されるものとなっている。なお
BE12には、その駆動源であるモータ（図示せず）の駆動
負荷（BE電流他）を検出するための検出器16、ボールミ
ル本体駆動モーター（図示せず）の負荷検出器17等が設
けられている。

また、第１図において、コンピュータ・ユニット30は、
アナログ・デジタル・コンバータ（以下ADCと略記す
る）31、デジタル・インプット・ユニット（以下DIと略
記する）32、中央演算処理装置（以下CPUと略記する）3
3、メモリ34及びインターフェース35等から構成されて
いる。前記マイクロフォン15a,15bや各検出器16,17から
の各入力信号はADC31によりデジタル化された後、DI32
を介してCPU33に供給される。ここで、CPU33は上記入力
信号とメモリ34に予め登録された設定値とに基づきPID
演算等の各種演算を行うものであり、このCPU33からはC
FW流量制御信号及びダンパー２制御信号が送出される。
そして、このCFW流量制御信号及びダンパー制御信号は
インターフェース35を介してCFW用のベルト・スケール1
4及びダンパー２に与えられるものとなっている。

例えば、第１図の実施例において、ダンパー２の開度が
50％で、適正な音圧パターンが得られているとする。こ
の音圧パターンはマイクロフォン15a,15bからの検出信
号により測定される。また、ボールミル11への新供給原
料送入量はマイクロフォン15aの出力又は、マイクロフ
ォン15a,15bの平均出力で制御されるものとする。この
とき、マイクロフォン15a,15bの出力比又は出力差が大
きくなったとき（第２図における実線（イ）の状態に向
かうとき）は、その比又は差の変化量の大きさに応じて
ダンパー２の開度を小さくする如く制御し、予備粉砕に
よるミル供給原料粒度を大きくする。なお、予備粉砕装
置が複数あれば、そのうちの何機かを止めることもでき
る。

また、逆にマイクロフォン15a,15bの出力比又は出力差
が小さくなったとき（第２図において破線（ロ）の状態
に向かうとき）は、その比又は差の変化量の大きさに応
じダンパー２の開度を大きくする如く制御し、予備粉砕
によるミル供給原料粒度を小さくする。

すなわち、上記いずれかの場合も、ミル供給原料粒度を
制御することにより、ミル供給原料の被粉砕性変化によ
るボールミル11の第１室，第２室負荷のアンバランスを
防ぐことが可能となる。このようにして、ボールミル11
の負荷のバランスを常に最適に保つことにより、予備粉
砕装置をも含めた、粉砕系全体でより運転コストの低減
が可能になる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、中仕切により２室に区画されるチュ
ーブミルにおいて、ミルの第１室，第２室の負荷バラン
スの適正化を見ることができるので、粉砕効率の最適化
とともに工程安定化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した粉砕装置システム
を示す概略構成図、第２図はミルの入口から出口までの
音響レベル測定曲線図である。 １……予備粉砕部、２……予備粉砕機前バイパスDp、３
……予備粉砕機、10……粉砕部、11……ボールミル、12
……バケット・エレベータ、13……セパレータ、14……
ベルト・スケール、15a,15b……マイクロホン、16……
電流検出器、17……負荷検出器、30……コンピュータ・
ユニット、31……アナログ・デジタル・コンバータ、32
……デジタル・インプット・ユニット、33……中央演算
処理装置、34……メモリ、35……インターフェース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中仕切により２室に区画されるチューブミ
   ルの各室から発する粉砕音を音響検出器により検出する
   第１の工程と、この第１の工程で検出した音響信号から
   チューブミル供給原料の被粉砕性の影響を示す数値を演
   算する第２の工程と、この第２の工程による演算値に基
   づいてチューブミル供給原料粒度を制御する第３の工程
   とを具備してなることを特徴とする粉砕プロセスの制御
   方法。