JPH0724354A - 製砂設備における砂の粒度分布の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 破砕機への投入原砂量と供給水量、分級機へ
の供給水量とを、破砕機に投入する原砂の粒度と破砕機
から生産された砂の粒度とにより自動的に設定して、確
実に粒度調整ができるとともに、製品砂の粒度を均一に
でき、省力化を図ることもできる。 【構成】 原砂ストック１から供給する原砂を破砕機５
で破砕し分級機８を通して細砂を得る製砂設備におい
て、前記破砕機５に砂の粒度測定装置としてのサンプリ
ング分級機18，23を接続し、砂ストック12の手前でサン
プリング分級機35を接続し、破砕機５に投入する原砂の
粒度と破砕機５で生産された細砂の粒度とを測定し、こ
れらのデータに基づき制御装置の働きで破砕機５に投入
する原砂の最適供給量と、破砕機５と分級機８への最適
供給水量とを自動的に設定し、これら設定値で運転され
るよう原砂の供給量と供給水量とを自動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、骨材製造設備のうち、
製砂設備における砂の粒度分布の調整方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に骨材製造プラントで砂を生産する
場合、まず、原料となる砕石を粗骨材製造プラントより
分級、貯蔵する。このときの粒径は25ｍｍ〜０ｍｍ程度
である。そして、この原砂をロッドミルと称せられる破
砕機に投入し、さらに細かく砕き、５ｍｍ〜０ｍｍ程度
の細砂として破砕機から排出した後、不純物等を除去し
てコンクリート材料として適格な粒度分布をもった砂を
得る。

【０００３】ここで粒度分布を調整する方法としては、
従来は生産された砂をオペレーターが手で握り、目で見
て、過去の経験から勘によって、原砂の投入量、破砕機
への供給水量、ロッドの重量、ロッドミルの回転数など
をマニュアルで調整しており、調整装置として従来確立
されたものはなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように人の勘と経
験に頼って粒度調整を行っており、しかも調整のタイミ
ングは設備の運転者に委ねられていたため、調整が大ま
かで、製品砂の粒度にバラツキが大きかった。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、破砕機への投入原砂量と供給水量、分級機への供給
水量とを、破砕機に投入する原砂の粒度と破砕機から生
産された砂の粒度とにより自動的に設定され、製品砂の
粒度を均一にできる製砂設備における砂の粒度分布の調
整方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、原砂ストックから供給する原砂を破砕機で破
砕し分級機を通して細砂を得る製砂設備において、前記
破砕機及び砂ストックに砂の粒度測定装置を接続し、破
砕機に投入する原砂の粒度と破砕機で生産された細砂の
粒度とを測定し、これらのデータに基づき制御装置の働
きで破砕機に投入する原砂の最適供給量と、破砕機と分
級機への最適供給水量とを自動的に設定し、これら設定
値で運転されるよう原砂の供給量と供給水量とを自動制
御することを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、砂の粒度測定装置で測定した
破砕機に投入する前後の砂の粒度により、希望の粒度の
砂を得るための、破砕機に投入する原砂の最適供給量
と、破砕機と分級機への最適供給水量とが制御装置で自
動的に設定され、この設定値で設備が自動運転される。
よって、設備は希望の粒度の砂が得られるよう自動制御
され、粒度調整が確実に行われて製品砂の粒度のバラツ
キが小さくなる。

【０００８】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を詳細に
説明する。図１は本発明の製砂設備における砂の粒度分
布の調整方法で使用する設備の説明図で、まず、製砂設
備の基本構成を工程順に説明する。図中１は粒径25〜０
ｍｍの原料となる砕石による原砂ストックを示し、この
原砂ストック１に投入量調節装置としてのゲート２、フ
ィーダ３、搬入装置としてのコンベア４を介してロッド
ミルと称せられる破砕機５の投入側を連結する。

【０００９】破砕機５に水供給装置６を接続し、また、
破砕機５の排出側にシュート７を介して分級機８を連結
する。この分級機８に水供給装置９を接続するととも
に、その排出側に排水装置10と、搬出装置としてのコン
ベア11を連結する。図中12は、コンベア11の搬出端に形
成される製品ストックである砂ストックである。

【００１０】そして、計測機器として、原砂ストック１
に原砂山形状を計測するレベルセンサ24を設け、コンベ
ア４に破砕機５への原砂投入量を計測するベルトスケー
ル13を設け、破砕機５に内部の稼働状況を把握するため
の電流計14と音響レベル測定器25とを設け、水供給装置
６に破砕機５への供給水量を計測する流量計15を設け、
シュート７に濃度計26と濁度計27を設け、水供給装置９
に分級機８への供給水量を計測する流量計16を設け、排
水装置10に分級機８からの排水量を計測する流量計28と
分級機８からの排水濃度を計測する濃度計29と濁度計30
を設け、コンベア11に製品生産量を計量するためのベル
トスケール17を設け、砂ストック12に製品粒度分布とＦ
Ｍ値を測定するサンプリング分級機35と製品ストック量
を計測するレベルセンサ32とを設けた。

【００１１】かかる製砂設備において破砕機５の原砂投
入側のコンベア４と排出側のシュート７にサンプリング
分級機18，23を接続する。砂ストック12の手前のコンベ
ア11にサンプリング分級機35を接続する。該サンプリン
グ分級機18，23，35はそれぞれサンプリング機19，33，
36と原砂粒度と製品概算粒度とを計測する粒度測定器2
2，34，37を備える。

【００１２】また、制御機器として、水供給装置６，９
にそれぞれ破砕機５と分級機８への供給水量を調整する
ための電磁弁20、21を設けた。

【００１３】以上のようにして、図２の制御ブロック図
に示すようにパソコンなどを利用する制御装置38の入力
側にベルトスケール13で計測される破砕機５への原砂投
入量、粒度測定器19で測定される破砕機５に投入される
原砂粒度及び破砕機５から排出される製品概算粒度、水
供給装置６の流量計15で計測される破砕機５への供給水
量、シュート７の濃度計26、濁度計27で計測される破砕
機５からの排水をもとにした破砕機５内のスリラー状
態、粒度測定器34で測定される破砕機５から排出される
製品概算粒度、水供給装置９の流量計16で計測される分
級機８への供給水量、排水装置10の流量計28で計測され
る分級機８の排水量、濃度計29と濁度計30で計測される
排水濃度、粒度測定器37で測定される製品粒度などのデ
ータ信号を導入する。

【００１４】また、制御装置38の出力側にゲート２、フ
ィーダ３、電磁弁20、21を接続して、制御装置38からの
骨材量制御信号をゲート２とフィーダ３に導入し、水量
制御信号を電磁弁20，21に導入した。

【００１５】次に図３のフローチャートについて動作を
説明する。粗骨材製造プラントより分級、貯蔵した原料
となる砕石の原砂ストック１では、レベルセンサ24で原
砂山形状を測定し、原砂ストック１から出る原砂はゲー
ト２で排出量を調整し、フィーダ３で破砕機５への投入
量を調整してコンベア４で破砕機５に投入する。

【００１６】このとき、コンベア４の途中に設けたベル
トスケール13で破砕機５への原砂の投入量をリアルタイ
ムに計測し、また、破砕機５に投入する手前でサンプリ
ング分級機18のサンプリング機19で適量の原砂をサンプ
リングしてドライヤーなどの乾燥機を使用して途中で乾
燥させ乾燥した原砂を粒度測定器22に入れて粒度を測定
する。

【００１７】破砕機５には原砂とともに、電磁弁20で給
水量を調整し流量計15で給水量を計測した水が水供給装
置６から供給され、原砂が破砕される。このとき破砕機
５では電流計14、音響レベル測定器25によりその回転
数、電流値、ロッドミル音響を計測しする。

【００１８】破砕機５で生産した砂をシュート７を介し
て分級機８に送る。このとき、破砕機５で生産した直後
の砂をサンプリング分級機23のサンプリング機33で適量
サンプリングし、途中で乾燥させ、この乾燥した砂を粒
度測定器34に入れて製品概算粒度を測定する。

【００１９】一方、シュート７では破砕機５から出る水
を濃度計26と濁度計27で計測してロッドミル排水濃度を
計測する。分級機８には砂とともに、電磁弁21で給水量
を調整し流量計16で給水量を計測した水が水供給装置９
から供給され、分級機８から出て排水装置10に入った排
水の排水量をここに設けた流量計28で計測し、排水濃度
を濃度計29と濁度計30で計測する。

【００２０】分級機８からの製品砂をコンベア11で搬出
し、砂ストック12とする。このとき、コンベア11の途中
のベルトスケール17で製品生産量を測定し、また、砂ス
トック12の手前の砂をサンプリング機36で適量サンプリ
ングし、途中で乾燥させ、この乾燥した砂を粒度測定器
37に入れ、製品粒度とＦＭ値を計測し、レベルセンサ32
で製品ストック量を測定する。

【００２１】かかる工程において、制御装置38では、原
砂ストック１に設けたレベルセンサ24から入力される原
砂山形状データに基づき原砂と排出骨材の粒度の関係を
把握し、ベルトスケール13からの投入原砂量データから
投入量を把握し、粒度測定器22からの原砂粒度分布デー
タから投入原料の粒度を把握し製品粒度との関連性を求
め、破砕機５の電流計14と音響レベル測定器25のデータ
から破砕機５の内部状況とロッド、原料、水の最適値を
把握し、水供給装置６の流量計15からの供給水量データ
により破砕機５内の最適スリラー濃度を判定し、また、
シュート７の濃度計26と濁度計27からのデータにより破
砕機５内の最適スリラー状態を把握する。

【００２２】また、サンプリング分級機23の粒度分布デ
ータから製品概算粒度を把握し投入原料の粒度との関連
性を求め、水供給装置９の流量計16の供給水量データか
ら分級機８内の最適水量を判定し、排水装置10の流量計
28と濃度計29、濁度計30からの排水量、濃度データによ
り微粒分状況を判定し、コンベア11のベルトスケール17
からのデータにより製品生産量を記録し、製品ストック
12のサンプリング分級機35とレベルセンサ32からのデー
タにより製品粒度分布、ＦＭ値、製品ストック量を判定
する。

【００２３】以上のようにして各種の計測機器からのデ
ータを制御装置38に取り込んで製品粒度とＦＭ値を算出
し（ステップイ）、原砂供給量、破砕機５への供給水
量、分級機８への供給水量等の制御項目の最適値を算出
する。そして、運転中は前記のようにして計測機器から
取り込んだ計測データを製品粒度とＦＭ値の最適値と比
較し（ステップロ）、その差が大きければ、最適原砂量
と最適水量とを算出し（ステップハ、ニ）、ベルトスケ
ール13、粒度測定器22、流量計15、濃度計26、濁度計2
7、粒度測定器34、流量計16，28、濃度計29、濁度計30
から現状パラメータを取り込み（ステップホ）、これら
原砂投入量、原砂粒度、製品概算粒度、ロッドミル水
量、分級機水量などのデータから希望の粒度分布の砂を
生産するための変更パラメータ量を決定する（ステップ
ヘ）。

【００２４】そして、この設定値に基づいて制御装置38
からゲート２とフィーダ３に出力し破砕機５に投入する
原砂量（骨材量）を調整し（ステップト）、破砕機５へ
の水供給装置６の電磁弁20と分級機８への水供給装置９
の電磁弁21に出力して破砕機５と分級機８への供給水量
を調整する（ステップチ）。以下、これを繰り返し、こ
れによりリニアに粒度調整を行う。

【００２５】このようにして製造された直後の砂と原砂
とを一定時間毎あるいは常時サンプリングしてその粒度
を計測するとともに、粒度分布に係わる各種のパラメー
タを各種計測機器から常時取り込むことで、、常に最適
なパラメータを算出でき、これに基づいて原砂投入量、
供給水量を調整しながら運転できる。また、破砕機５か
ら排出された直後の製品砂をサンプリングして粒度を計
測し、計測結果から直ちに変更パラメータを決定できる
から、リアルタイムに近い制御が可能となり、高精度で
均一な粒度分布が常時得られる。そして、制御装置38か
らパラメータを変更することで希望の粒度分布が容易に
得られる。

【００２６】なお、前記実施例では砂の粒度の計測を、
スピード化を図るために破砕機５に入る直前と直後で行
うようにしたが、出来上がった砂を砂ストック12の中、
あるいはその手前の段階でサンプリングして粒度分布を
計測すれば、より完全な砂の粒度分布が得られる。

【００２７】また、本発明の製砂設備における砂の粒度
分布の調整方法は、完全自動化した製砂設備で実施する
こともできるが、単独であらゆる製砂設備の途中に組み
入れることも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の製砂設備にお
ける砂の粒度分布の調整方法は、破砕機への投入原砂量
と供給水量、分級機への供給水量とを、破砕機に投入す
る原砂の粒度と破砕機から生産された砂の粒度とにより
自動的に設定するから、確実に粒度調整ができるととも
に、製品砂の粒度を均一にでき、省力化を図ることもで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製砂設備における砂の粒度分布の調整
方法が実施される製砂設備の一例を示す工程説明図であ
る。

【図２】本発明の製砂設備における砂の粒度分布の調整
方法の制御ブロック図である。

【図３】本発明の製砂設備における砂の粒度分布の調整
方法の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…原砂ストック ２…ゲート ３…フィーダ ４…コンベア ５…破砕機 ６…水供給装置 ７…シュート ８…分級機 ９…水供給装置 10…排水装置 11…コンベア 12…砂ストック 13…ベルトスケール 14…電流計 15…流量計 16…流量計 17…ベルトスケール 18…サンプリング分
級機 19…サンプリング機 20…電磁弁 21…電磁弁 22…粒度測定器 23…サンプリング分級機 24…レベルセンサ 25…音響レベル測定器 26…濃度計 27…濁度計 28…流量計 29…濃度計 30…濁度計 32…レベルセンサ 33…サンプリング機 34…粒度測定器 35…サンプリング分級機 36…サンプリング機 37…粒度測定器 38…制御装置

フロントページの続き (72)発明者 田沢 雄二郎 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 野口 昌紘 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原砂ストックから供給する原砂を破砕機
   で破砕し分級機を通して細砂を得る製砂設備において、
   前記破砕機及び砂ストックに砂の粒度測定装置を接続
   し、破砕機に投入する原砂の粒度と破砕機で生産された
   細砂の粒度とを測定し、これらのデータに基づき制御装
   置の働きで破砕機に投入する原砂の最適供給量と、破砕
   機と分級機への最適供給水量とを自動的に設定し、これ
   ら設定値で運転されるよう原砂の供給量と供給水量とを
   自動制御することを特徴とした製砂設備における砂の粒
   度分布の調整方法。