JPH074542B2 - 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、石
灰石やスラグ，セメント原料などの原料を粉砕する竪型
粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ 石炭石やスラグ，セメント原料などの原料を細かく粉砕
し粉体とする粉砕機の一種として、第５図に示すよう
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2A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。

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圧を調整するダ
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、13は羽根13Aにより粉砕された原料を分級する
回転セパレータ、16はガスと共に製品を取り出す排出
口、17は原料投入シュートである。

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上を滑るときに回転テーブル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、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、渦巻状を描いた
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み込まれて粉
砕される。

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
空間部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15内を上昇し、上部に位
置するセパレータ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。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したような回転テーブル3Aと粉砕ローラ
４の協働による原料の粉砕機構をもつ竪型粉砕機におい
て、回転テーブル3A上において特に、滑りやすい流動的
な挙動を有する原料を粉砕する場合において粉砕ローラ
への原料の噛み込みが断続的になったりして不良とな
り、粉砕効率が著しく低下することがあった。すなわ
ち、特に、粉砕原料が水分の少ない、例えばタンカル
（石灰石）やスラグなどである場合には、原料粒子の回
転テーブル上での挙動が流動的で滑りやすいものであ
り、粒子と粒子がバラバラ状になりやすく、このため
に、回転テーブル中央部に原料シュートから供給されて
粉砕ローラに到った時、所定の油圧で回転テーブル上に
押圧されて粉砕力を付与されている粉砕ローラによって
掻き分けられて粉砕ローラに噛み込まない割合が多い状
態となったり、また、粉砕ローラの噛込側にせき止めら
れたような状態となって、ここに貯められた原料がある
時に一度に粉砕ローラへ噛み込まれる状態になったりし
て、原料が安定して連続して粉砕ローラへ噛み込まれな
いという状況を呈していた。またさらに、粉砕ローラで
１度粉砕された原料はさらに次の粉砕ローラへ噛み込ま
れて粉砕され漸次製品となっていくのであるが、粉砕ロ
ーラを出た原料は粉砕ローラと回転テーブルとの間の隙
間が圧縮されて狭い隙間とされた粉砕部から飛び出て浮
き上がるような状態となってその粒子がバラバラ状とな
り、安定した層の状態となって次に位置する粉砕ローラ
の噛込部に到らず、噛込不良となる傾向を呈し、このよ
うな原因で粉砕効率が著しく低下していた。

本発明はこのような従来の竪型粉砕機の問題点に鑑みな
されたものであり、原料の層を圧密して原料がバラバラ
状となることを防止して粉砕ローラへの原料を噛み込み
を向上させることにより、竪型粉砕機の粉砕効率を向上
させることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明では、粉砕ローラと
粉砕ローラとの間の回転テーブル外周部上面に粉砕ロー
ラへの噛込原料の層を周面で圧密する回転自在な補助ロ
ーラを配したものである。

さらに、この補助ローラの回転軸を支承する軸受を上下
方向に往復動自在に配設するとともに軸受の往復動手段
を備えた構成にしたものである。

［作用］ 原料投入シュートから回転テーブル中央部上面に供給さ
れた原料は回転テーブル上で渦巻状の軌跡を描いて回転
テーブル外周側へ移動し補助ローラの噛込側に至り、補
助ローラと回転テーブルとの間に流入すると、補助ロー
ラは回転しつつその周面で所要の押圧力でその原料粒子
同士を圧縮し、圧縮された各原料粒子は密な状態とされ
て、いわゆる、圧密層とされる。この圧密層は回転テー
ブルの回転により粉砕ローラの噛込側に至り、粉砕ロー
ラが粉砕力として高い押圧力を付与されていても、より
高い確率で噛み込まれ、連続した粉砕が行なわれる。ま
た、粉砕ローラで粉砕されて細かくなって粉砕ローラの
反噛込側から出されるバラバラ状のいわゆる、粗密層と
して流動する原料粒子はこの補助ローラで同様な圧密作
用を受けて次に位置する粉砕ローラへ高い確率で噛み込
まれて効率良く粉砕される。補助ローラの回転テーブル
上面方向への押圧力は粉砕には寄与しないで原料粒子同
士を圧縮して粒子間が密な層、いわゆる、圧密層（以
下、このような層を形成する作用を圧密ということがあ
る。）が形成される程度の力とされ、粉砕ローラの押圧
力よりも格段に小さい力とされる。

上記補助ローラを粉砕ローラの原料噛込側に近づけて配
すると、回転テーブル外周部に導かれてくる原料投入シ
ュートからの新原料が粉砕ローラの原料噛込側に流入し
にくくなって補助ローラの原料噛込側へ流入する割合が
多くなるので補助ローラで圧縮されて原料粒子同士が密
にされた圧密層が前記新原料によって乱されにくくな
り、粉砕ローラへの噛み込みがより確実に行なわれる。
勿論、前の粉砕ローラで粉砕された原料と新原料とが一
緒になってこの補助ローラで圧密される。

補助ローラで粉体層を圧密層とするに対して、ミル内圧
力損失の変動に伴なう原料層の層厚の変化に対しては、
補助ローラ軸受を上下動自在に配設することにより補助
ローラを上下方向に平行移動できるので補助ローラの上
下動にも拘らず常に補助ローラ外周接触面の全面を均等
に圧密作用を起こさせることが可能であり、均一な圧密
層を形成できる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例を説明するものであ
る。

まず、第１図〜第４図により本発明の第１実施例を説明
する。

第１図において、第１図（Ａ）は回転テーブル状の粉砕
ローラと補助ローラとの配置状態を示す平面図、第１図
（Ｂ）は第１図（ａ）の正面展開図、第２図は竪型粉砕
機の全体を示す斜視図、第３図は補助ローラ取付部の側
面図、第４図は第３図IV−IV視の平面図である。なお、
図中、第５図と同一部分には同一符号を付し、その説明
は省略する。

第１図〜第２図に示すように、粉砕ローラ４は回転テー
ブル3Aの外周部上面に回転テーブル3Aの中心に対して対
称な位置に２個配置されており、この粉砕ローラ４と粉
砕ローラ４とが位置する間の回転テーブル3Aの外周部上
面には、おのおのの粉砕ローラ４の原料噛込側4Aに近づ
けた位置に粉砕ローラ４よりも小径の補助ローラ20が配
置されている。そして、ローラ軸25は、ケーシング15の
外部に固設したスライド板15aにガイド15bに抱かれて上
下方向に摺動自在な軸受ボックス110内の軸受120に軸承
され、軸受ボックス110の下側は油圧シリンダ100のロッ
ド110aにピン支持されている。また、油圧シリンダはポ
ンプ210,電磁切替弁220,圧力調整弁230,アキュムレータ
240からなる油圧ユニット200に連結されている。したが
って、補助ローラ20には一定の押圧力を付与できる。

なお、原料の層の圧縮力として補助ローラ20の自重で良
い場合には、油圧シリンダ100をフリーにしておく。

次に、このような構成の実施例の作動を説明する。

原料投入シュート17から回転テーブル3Aの中央部上面に
供給された原料は回転テーブル3Aの遠心力を受けて回転
テーブル3A上で渦巻状の軌跡を描いて回転テーブル外周
側へ移動し、第１図（Ｂ）に示すように、この内の大部
分の原料と、すでに粉砕ローラ４によって粉砕され微粉
体にされた原料とが一緒になって粗密状の層40として補
助ローラ20と回転テーブル3A上面との間の隙間に流入
し、補助ローラ20は原料層によってやや持ち上げられる
ようにして回転しつつその周面と回転テーブル3A上面と
の間でこの粗密層40を圧縮して圧密層30にする。この圧
密層30は回転テーブル3Aの回転により粉砕ローラ４の噛
込側4Aに到り、ここでは原料粒子がバラバラ状ではな
く、密な状態とされた圧密層にされているので粉砕ロー
ラ４が高い粉砕力としての押圧力を付与され、かつ、所
定の製品粒度を得るために回転テーブル3Aの上面との間
を狭い隙間とされていても粉砕ローラ４への噛み込みが
より確実になり、粉砕ローラ４によって掻き分けられて
粉砕ローラ４に噛み込まず、その側部を通過して流動す
る原料の割合（量）が減少させられる。このため粉砕効
率が向上する。なお、第１図（Ａ）において、Ｆは原料
粒子の移動軌跡、Ｃはローラと回転テーブル3Aとの間の
噛込部（粉砕部）を示し、原料粒子の移動軌跡は図中、
右半分のみ示している。

この時、補助ローラ20には、原料の粒子同士を圧縮して
粒子同士の層の密度を高める、いわゆる圧密する効果を
付与し、原料の粉砕には寄与しない程度の低圧力が油圧
シリンダ100の油圧を調整することにより与えられる。
この補助ローラ20の押付力は粉砕ローラ４の粉砕力とし
ての押付力よりも格段に小さい力で良く、その自重で足
りる場合には油圧を与える必要はない。この補助ローラ
の押付力は原料粒子の大きさや付着水分の度合により変
わり、例えば原料粒子径が小さい場合には押付力は小さ
くても良い。

粉砕ローラ４に噛み込まれて粉砕され小さくなった原料
は、粉砕ローラ４と回転テーブル3Aとの間の狭い隙間で
圧縮力を受けた状態で回転テーブル3Aと粉砕ローラ４の
回転力を受けるので、粉砕ローラ４の原料排出側4Bから
勢いよく出され粒子が飛び上がるようになって粒子同士
がバラバラな状態となっており、かつ、原料投入シュー
ト17から供給された新原料となって混合されて粗密層40
となっているが、この粗密層40は次に位置する補助ロー
ラ20により、前記と同様な圧密作用を受けてさらにその
回転テーブル3Aの回転方向側に位置する粉砕ローラ４に
より確実に噛み込まれて粉砕され、製品粒度に近くなっ
ていく。そして、補助ローラ20から出た圧密層30は、補
助ローラ20が粉砕ローラ４の噛込側4Aに近づけられて位
置されているため、原料投入シュート17から回転テーブ
ル3A上に供給される新原料の加入が少なくなるので圧密
された状態が乱されにくく圧密層30が安定し、粉砕ロー
ラ４へより確実に噛み込まれることとなる。なお、この
実施例では補助ローラ20の径は粉砕ローラ４の径よりも
小さい場合を説明したが、一般的に原料粒子の粒径が小
さい時は補助ローラ20の径は小さいもので良く、逆に、
原料粒子の粒径が大きい場合にはその径を大きくして、
原料粒子の粒径に応じて圧密効果が付与できる大きさに
する。

本発明の補助ローラは、補助ローラのローラ軸25を支承
する軸受120を収納した軸受ボックス110を上下方向に摺
動自在に配設されており、運転中は、圧力調整弁230で
設定した油圧は電磁切替弁の中立の位置に保持してブロ
ックされ、かつ、アキュムレータ240を介して油圧シリ
ンダ100が軸受ボックス110と連結してあるので、原料層
の時々刻々の高さの変化に対しても、これに対して追従
して補助ローラは上下動し補助ローラ接触面に亘ってほ
ぼ均等に圧下された圧密層を形成するため、安定した粉
砕が確保され、振動発生も少なくなる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明では補助ローラ
によって原料粒子を圧縮して粒子間の隙間を密な状態と
した圧密層とすることができるので、原料が高い粉砕力
としての押圧力を付与された粉砕ローラに噛み込もうと
した時に粉砕ローラによって掻き分けられて粉砕ローラ
側部を通過して逃げたりすることが少なくなり、原料の
粉砕ローラへの噛込性を向上させることができ、粉砕作
用を連続して行なわせることができるので粉砕効率を向
上させることができる。回転テーブル上で滑りやすい、
いわゆる、流動性を有する原料や、付着水分が少ない原
料を粉砕する場合には特に有効である。

また、補助ローラは原料層厚の変化に応じて上下方向に
往復動できるので補助ローラ走行面全面に亘って均質な
圧密層が形成される。したがって安定した粉砕が実施さ
れ、粉砕効率が向上するとともに、振動発生が抑制され
る。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示すものであ
り、第１図（Ａ）は粉砕ローラと補助ローラの平面配置
図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の正面展開図、第２図
は粉砕機の全体斜視図、第３図は補助ローラ取付部側面
図、第４図は第３図IV−IV視の平面図、第５図は従来の
竪型粉砕機の縦断面図である。 １……竪型粉砕機、3A……回転テーブル、 ４……粉砕ローラ、4A……原料噛込側、 4B……原料排出側、 17……原料投入シュート、 20……補助ローラ、 30……圧密層、40……粗密層、 100……油圧シリンダ、 110……軸受ボックス、 120……補助ローラ軸受、 200……油圧ユニット、 210……油圧ポンプ、 220……電磁切替弁、 230……圧力調整弁、 240……アキュムレータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転テーブルの外周部上面に複数個の回転
   自在な粉砕ローラを配置し、回転テーブル中央部に供給
   した原料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転テ
   ーブル上面と粉砕ローラ周面との間で粉砕する竪型粉砕
   機において、 前記粉砕ローラと粉砕ローラとの間の回転テーブル外周
   部上面に粉砕ローラへの噛込原料の層を周面で圧縮する
   回転自在な補助ローラを配設し、 該補助ローラの回転軸を支承する軸受を上下方向に往復
   動自在に配設するとともに該軸受往復動手段を備えた 竪型粉砕機。