JPH07313897A - 粉砕設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主としてセメントクリンカや高炉スラグなど
被粉砕性の悪い原料を予備粉砕と仕上粉砕との２段粉砕
する粉砕設備であって、異常振動が少なく、かつ、比較
的高い粉砕能力を備えた予備粉砕機を有する粉砕設備を
提供する。 【構成】 予備粉砕機に使用する竪型粉砕機１Ａの直前
に、供給原料の分級シュート３０を備えて原料中の微粒
をあらかじめ取り除いて仕上ミル１００へ先送りし、粗
粒のみ竪型粉砕機１Ａで粉砕する構成とし、原料供給設
備（原料ホッパ５０、定量供給機５０Ａ、５０Ｂ）と仕
上ミル１００と分級装置（サイクロンセパレータ１１
０）とこれら各機器を連結する輸送系路とから構成され
る粉砕設備とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の粉砕設備は、ボールミル
などの仕上ミルの予備粉砕機として竪型粉砕機を使用す
るものであって、主としてセメントクリンカ、高炉スラ
グなど特に硬くて粉砕し難い原料を、異常振動を抑制し
て連続安定的に、かつ、比較的高い粉砕能力で運転する
ことのできる予備粉砕機を備えた粉砕設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】石灰石や高炉スラグ、セメント原料など
の化学品を細かく粉砕し粉体とする粉砕機の一種とし
て、図４に示すように、回転テーブルと粉砕ローラとを
備えた竪型粉砕機１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１５の下部においてモータ２
Ａにより減速機２で駆動されて低速回転する円盤状の回
転テーブル３Ａと、その上面外周部を円周方向へ等分す
る箇所に油圧などで圧接されて従動回転する複数個の粉
砕ローラ４とを備えている。

【０００３】粉砕ローラ４はケーシング１５に軸６によ
って揺動自在に軸支されたアーム５とアーム７を介して
油圧シリンダ９のピストンロッド１０に連結されてお
り、油圧シリンダ９を作動させることにより、粉砕ロー
ラ４を回転テーブル３Ａ上に押圧して原料への粉砕圧力
を与えている。３Ｂは回転テーブル３Ａの外周縁に設け
られ原料層厚を調整するダムリング、１４は回転テーブ
ル３Ａ周囲のガス吹上用環状空間通路、１４Ａはガス供
給路、１３は羽根１３Ａにより粉砕された原料を分級す
る回転式セパレータ、１６はガスと共に製品を取出す排
出口、１７は原料投入シュートである。

【０００４】このような竪型粉砕機において、回転テー
ブルの中央部へ原料投入シュート１７で供給された原料
は、回転テーブル３Ａの回転によりテーブル半径方向の
遠心力を受けて回転テーブル３Ａ上を滑る時に回転テー
ブル３Ａにより回転方向の力を受け、回転テーブル３Ａ
との間で滑って回転テーブル３Ａの回転数よりいくらか
遅い回転を行う。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、原料は回転テーブル３Ａ上
を渦巻状の軌跡を描いて回転テーブル３Ａ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、渦巻線を描いた原料は粉砕ローラ４と回転テ
ーブル３Ａ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される。

【０００５】一方、ケーシング１５の基部にはダクトに
よって空気、あるいは熱風などのガスが導かれており、
このガスが回転テーブル３Ａの外周面とケーシングの内
周面との間の環状空間通路１４から吹き上がることによ
り、粉砕された微粉体はガスに同伴されてケーシング１
５内を上昇し、上部に位置する回転式セパレータ１３の
羽根１３Ａにより分級作用を受け、所定粒度の製品はガ
スと共に排出口１６から排出され次の工程へ送られる。

【０００６】近年粉砕原料の製品粒度への要求は年々高
まり、微粉砕あるいは超微粉砕と称されるように、益々
製品粒度の微細化が望まれるようになった。そこで単一
の粉砕機でその要求に応じることは困難になり、このた
め、例えばボールミルなどの仕上ミルに原料を投入する
前に予備粉砕機として粉砕産物の分級機を内蔵しない竪
型粉砕機を使用し、竪型粉砕機の粉砕産物を振動篩でふ
るい分けして微粉のみを仕上ミルへ供給する方法が採用
されるようになった。図６はこの場合のフローシートを
示し、原料ホッパ５０の原料はコンスタントフィードウ
ェア５２を経て、竪型粉砕機１で粉砕され、産物はバケ
ットエレベータ８０を介して振動篩９０に導かれてスク
リーニングされ、微粉のみ仕上ミル（ボールミル）１０
０で粉砕され、オーバサイズの産物は再び竪型粉砕機１
で予備粉砕されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなフローシー
トに示す予備粉砕と仕上粉砕の組み合わせによる２段粉
砕で、予備粉砕機として粉砕産物の分級機を内蔵しない
竪型粉砕機を使用する粉砕設備では、セメントクリンカ
や高炉スラグなど被粉砕性の厳しい原料を単独の仕上ミ
ルのみの粉砕設備に比べて高生産性と低い電力原単位で
粉砕できるという利点があるが、反面予備粉砕機として
の竪型粉砕機は、微粒を多く含むセメントクリンカにつ
いては粉砕ローラへの原料の噛込みが悪く粉砕効率が低
いばかりでなく、ミル異常振動を頻発して連続安定運転
の継続が困難で、異常振動発生時の緊急避難的な供給量
削減や運転停止による生産性悪化を招くことがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の粉砕設備においては、竪型粉砕機を予備
粉砕機として使用する粉砕設備において、該竪型粉砕機
へ原料を供給する原料供給設備と、該竪型粉砕機へ供給
する原料のうち微粒を選別除去する原料粒度選別装置
と、該竪型粉砕機と、該竪型粉砕機の粉砕産物ならびに
該原料粒度選別装置における選別後の微粒とを受け入れ
て粉砕する仕上ミルと、該仕上ミルの粉砕産物を分級す
る分級装置と、これら各機器を連結する輸送系路と、か
らなる粉砕設備であって、該分級シュートは上端に供給
原料を受け入れる供給口と分級後の微粒を含有する気体
の排気口を備え、下端に分級後の粗粒を排出し同時に分
級用の気体を導入する排出口を備え、該供給口と該排出
口との間は筒体に形成され、かつ、該筒体の内部には受
け入れた供給原料が滑動する複数段の傾斜板を順次高低
差を設けて配設した構成とした。

【０００９】

【作用】本発明の粉砕設備においては、予備粉砕を行う
竪型粉砕機では、ミル前で供給原料をあらかじめ粒度選
別して微粒を粉砕にかけることなく取り出して仕上ミル
へ送り、微粒を除去した残りの粗粒だけを竪型粉砕機で
粉砕して、その産物を仕上ミルへ送るようにしており、
竪型粉砕機の粉砕効率が向上し、その分仕上ミルの負荷
が軽減し粉砕設備全体の粉砕効率がアップする。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４は本発明の実施例に係り、
図１は粉砕設備のフローシート、図２は分級シュートの
全体縦断面図、図３は図２のＡ−Ａ視の平面図、図４は
竪型粉砕機の全体縦断面図である。図１において、５０
は原料ホッパ（５０ａはクリンカホッパ、５０ｂは石膏
ホッパ）、５０Ａおよび５０Ｂは各々クリンカおよび石
膏を切り出す定量供給機、３０は分級シュート、１Ａは
竪型粉砕機、７０はベルトコンベヤ、８０はバケットエ
レベータ、１００は仕上ミル（チューブミル）、１００
Ａはバケットエレベータ、１１０はサイクロンセパレー
タ、１１０Ａは循環ファン、１２０は集塵装置、１３０
は吸引ファンである。仕上ミル１００は通常ボールミル
やロッドミルが使用され、サイクロンセパレータ１１０
を閉回路に連結して、分級後の粗粉を仕上ミル１００の
入口側へ再度供給する。微粉はバッグフィルタや電気集
塵機などの集塵装置１２０で捕集し、製品となる。

【００１１】次に、分級シュート３０の構造および作動
について図２、図３に基づいて説明する。本発明の分級
シュート３０は、図に示すように、矩形断面を形成する
４つの平面、すなわち、底板３２ａ、側板３２ｂ、３２
ｂ、天板３２ｃで囲まれた筒体３２に、頂部に原料供給
用の供給口３０ａと筒体３２の内部で分級された結果選
別された微粒を含有する気体の排気口３０ｂを備え、最
下端部に分級後の粗粒を排出するとともに分級用の気体
を導入する役割をも兼ね備えた排出口３０ｃを備えてい
る。筒体３２は、図２に示す実施例では、上端から下端
にかけて約４５度程度の傾斜角を有し、筒体３２の内部
には、複数段の傾斜板３４、３４、…が順次同一の高低
差を設けて、一部折り重なるようにして両側板３２ｂ、
３２ｂの内面に約３５度程度の傾斜角を保ちながら固設
される。傾斜板３４の上面には傾斜板３４と直交して複
数の平板状の堰板３４ａが上下に平行に略等間隔で固設
させる。堰板３４ａは傾斜板３４に落下する原料の粒状
物を貯めて、順次傾斜板３４へ落下してくる原料による
傾斜板３４の摩耗を防止するためのマテリアル・クッシ
ョンを形成する目的で設けられる。したがって、マテリ
アル・クッションの高さはほぼ堰板３４ａの高さと同等
となり、堰板３４ａの上端には依然として原料落下と原
料の滑動による摩耗が起こるので、上端面には耐摩耗性
の硬化肉盛溶接を施工しておくことが望ましい。また、
最下段の傾斜板３４の上端には、最下段傾斜板３４の底
板３２ａとの間を流れる気体の風量を調整する風量調節
弁３８が設けられる。風量調節弁３８は、図２に示すよ
うに、傾斜板３４の上端に丁番３８ａによって取り付け
られた傾動板３８Ａの設定角度を変更して、傾動板３８
Ａ先端と底板３２ａ内面との間隙を増減するように構成
される。天板３２ｃには複数個の点検口を設け、休転時
に内部の状況を観察できるようになっている。以上のよ
うに構成された分級シュート３０の作動について説明す
る。あらかじめ排出口３０ｃより排気口３０ｂへ向けて
分級用気体（空気または熱ガス）を流しておき、運転開
始とともに分級シュート３０内へ供給口３０ａより原料
を投入する。投下された粒状の原料は、最上段の傾斜板
３４から順次下段の傾斜板３４へと落下滑動していく。
この間、上段の傾斜板３４から次位の下段の傾斜板３４
へ落下する原料粒状体のうち、３ｍｍ以下の微粒は分級
シュート３０内を下方から上方へ向かって流れる分級用
の気体によって分級され、この気体に随伴して排気口３
０ｂより排出される。分級点よりも大きい原料中の粗粒
は分級用気体のエアスエプト効果よりも重力作用が打ち
克ってそのまま下方へ落下し、各段の傾斜板３４、３
４、…を順次流下して最終的には排出口３０ｃより排出
されて、次工程である竪型粉砕機１Ａに移送される。分
級シュート３０における分級点の調整は、分級シュート
３０内へ導入する分級用気体の風量を増減することによ
って行い、風量を増加すると分級点は増大する。また、
最下段の傾斜板３４と底板３２ａとの間を流れる風量
が、それ以外の傾斜板間を流れる風量よりも大きく、分
級効率が低下し粗粒中へ微粒が多く混入する場合には、
分級シュート３０内に設けた風量調節弁３８（具体的に
は傾動板３８Ａ）を調節して前者の風量を少なくする。

【００１２】次に、竪型粉砕機１Ａの構造および作動を
図４に基づいて説明する。本発明の竪型粉砕機１Ａは、
図４に示す従来構造の竪型粉砕機１の頂部に装備した回
転式セパレータ１３を取り除いたものであり、図示しな
い電動機および減速機２を介して竪軸回りに回転する回
転テーブル３Ａと回転テーブル３Ａにアーム５ならびに
軸６を介してアーム７を経由して揺動し油圧シリンダ９
によって押圧される粉砕ローラ４とを備え、ケーシング
１５の上部中央の原料投入シュート１７より回転テーブ
ル３Ａ上へ供給された原料は回転テーブル３Ａと粉砕ロ
ーラ４との間で粉砕されて回転テーブル３Ａをオーバー
フローして環状空間通路１４へ落下し、スクレーパ６０
ａによって掻き寄せられて排石シュート６０を経由して
ベルトコンベヤ７０により機外へ搬送される。環状空間
通路１４には、図示しないダクトにより上向きの気流を
流して、原料中の微粉や粉砕された微粉を空気搬送によ
り排出口１６より排出して分級シュート３０の排気口３
０ｂに後続するエアダクト３９と合流して、サイクロン
セパレータ１１０へ搬送する。以上述べたように、本発
明の竪型粉砕機１Ａは、３ｍｍ以下の微粒原料があらか
じめ除去されたうえ回転テーブル３Ａ上へ落下し粉砕さ
れるから、粉砕ローラ４への噛込みが改善され粉砕効率
が上昇し生産量が向上するとともに、異常振動の発生を
防止できる。

【００１３】本発明の粉砕設備は、このような竪型粉砕
機１Ａを予備粉砕機として、原料のうち微粒をあらかじ
め取り除いてサイクロンセパレータ１１０を介して仕上
ミル１００へ先送りしたうえ、原料を予備粉砕し、ベル
トコンベヤ７０およびバケットエレベータ８０を経由し
て仕上ミル１００へ供給して粉砕する。仕上ミル１００
で粉砕された粉砕産物は、サイクロンセパレータ１１０
とで形成される閉回路で所要の粉末度に調整されたう
え、サイクロンセパレータ１１０から集塵装置１２０へ
移送され捕集後製品とされる。集塵装置１２０の下流の
吸引ファン１３０は竪型粉砕機１Ａの吸引風量を制御す
る。また、循環ファン１１０Ａはサイクロンセパレータ
１１０を出た含塵ガス全量のうち所要量をサイクロンセ
パレータ１１０へ循環するもので、循環風量と大気放出
風量の比率は通常８０：２０程度である。

【００１４】以上説明したように、本発明の粉砕設備に
おいては、簡単な構造の分級シュート３０を設け、予備
粉砕機として竪型粉砕機１Ａと仕上ミル１００との間に
振動篩などの原料粒度選別装置が不要で、竪型粉砕機は
異常振動が少なく比較的高い粉砕能力が得られる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の粉砕設備に
おいては下記のような効果を奏する。 竪型粉砕機にはセパレータがなく、その分設備費と
ランニングコストが安いうえに、ミル前に分級シュート
を備えてあらかじめ微粒をカットするため、異常振動が
少なく高い粉砕能力を維持した連続安定運転が継続でき
る。 仕上ミルには最終製品となり得る微粉をあらかじめ
除去した微粉を主体とした原料が供給されるから、粉砕
比(reduction ratio) が小さく、粉砕効率が向上すると
ともに細かい製品をつくることができる。 従来技術のような振動篩を使用しないので、摩耗部
品の取換え間隔が大きく、連続運転期間が長くなり生産
性が向上し、メンテナンス性が改善される。 予備粉砕と仕上粉砕との間に振動篩などの分級設備
が不要で設備費が安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉砕設備の実施例を示すフローシート
である。

【図２】本発明の実施例に係る分級シュートの全体縦断
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ視の平面図である。

【図４】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の全体縦断面
図である。

【図５】従来の竪型粉砕機の全体縦断面図である。

【図６】従来の粉砕設備のフローシートである。

【符号の説明】

１ 竪型粉砕機（従来） １Ａ 竪型粉砕機 ３Ａ 回転テーブル ４ 粉砕ローラ ５ アーム ６ 軸 ７ アーム ９ 油圧シリンダ １３ 回転式セパレータ １４ 環状空間通路 １５ ケーシング １６ 排出口 １７ 原料投入シュート ３０ 分級シュート ３０ａ 供給口 ３０ｂ 排気口 ３０ｃ 排出口 ３２ 筒体 ３２ａ 底板 ３２ｂ 側板 ３２ｃ 天板 ３４ 傾斜板 ３４ａ 堰板 ３６ 点検口 ３８ 風量調節弁 ３８Ａ 傾動板 ３８ａ 丁番 ３９ エアダクト ５０ 原料ホッパ ５０ａ クリンカホッパ ５０ｂ 石膏ホッパ ５０Ａ 定量供給機 ５０Ｂ 定量供給機 ５２ コンスタントフィードウェア ６０ 排石シュート ６０ａ スクレーパ ７０ ベルトコンベヤ ８０ バケットエレベータ ９０ 振動篩 １００ 仕上ミル １００Ａ バケットエレベータ １１０ サイクロンセパレータ １１０Ａ 循環ファン １２０ 集塵装置 １３０ 吸引ファン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型粉砕機を予備粉砕機として使用する
   粉砕設備において、該竪型粉砕機へ原料を供給する原料
   供給設備と、該竪型粉砕機へ供給する原料のうち微粒を
   選別除去する分級シュートと、該竪型粉砕機と、該竪型
   粉砕機の粉砕産物ならびに該分級シュートにおける選別
   後の微粒とを受け入れて粉砕する仕上ミルと、該仕上ミ
   ルの粉砕産物を分級する分級装置と、これら各機器を連
   結する輸送系路と、からなる粉砕設備であって、 該分級シュートは上端に供給原料を受け入れる供給口と
   分級後の微粒を含有する気体の排気口を備え、下端に分
   級後の粗粒を排出し同時に分級用の気体を導入する排出
   口を備え、該供給口と該排出口との間は筒体に形成さ
   れ、かつ、該筒体の内部には受け入れた供給原料が滑動
   する複数段の傾斜板を順次高低差を設けて配設したこと
   を特徴とする粉砕設備。