JPH0753247B2

JPH0753247B2 - 竪型粉砕機

Info

Publication number: JPH0753247B2
Application number: JP2052662A
Authority: JP
Inventors: 慶一郎宮崎; 茂樹近藤; 辰郎石川
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH03254842A

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］石灰石やスラグ，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。3A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。その外周部には、
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、
所定粒度の製品なガスと共に排出口16から排出され次の
公定へ送られる。

［発明が解決しようとする課題］上記のごとき従来の竪型粉砕機においては、テーブル上
において、ローラの噛込側に到達した被粉砕物のうちか
なりの量のものがローラに噛み込まれずに環状空間部へ
押し流されていくのが普通である。そして、ローラの噛
込側で環状空間部へ押し流されている被粉砕物のうち粒
径の大きなものは排石となり環状空間部を落下し、排石
量を増大させてその処理作業量を増大させる。また、環
状空間部に押し流された被粉砕物のうち粒径の小さなも
のは再度飛散するので、セパレータに加えられる負荷が
大きくなり、分級効率の低下をもたらしやすい。さら
に、環状空間部へ多量の被粉砕物が押し流されることに
より、該環状空間部の通気圧損が増大し、これによって
ファン動力が増大する。

このような粉砕機においてオーバーフロー粒体を吹き上
げて循環させるために必要風量の数倍の風量を有する送
風設備が必要となり、また循環量の増大により大きな風
量と風圧とが必要となって設備費と共に動力消費量が大
幅に増大するばかりでなく、特に比較的被粉砕性の悪い
物性を有する原料を超微粉砕する場合には、ミル振動が
頻発することが多く、振動値（振幅）が特に大きい場合
には機器の損傷や運転不能に陥って止むなく運転休止に
追い込まれることがあった。

このため、大きな振動が発生した場合の対策として、粉
砕部の原料層の振動数を変化させて共振域から遠ざかる
ために、テーブルの（ダムリング高さ），粉砕圧力，テーブル回転数を操作
して変更することが変えられるが、このうち、回転テー
ブルの駆動装置を可変とするのは設備費が過大となり実
現性が薄く、テーグル（ダムリング高さ）を変えるには粉砕機の運転を停止し
ての内部作業を要し、また、粉砕圧力を変えると製品粒
度が所望のものと変わってくる難点があり、結局ミル処
理量を低下させて対応しているのが実情であり、安定し
た生産計画を損なうことになっていた。したがって、ミ
ル振動が発生してもミル処理量を大きく低下させること
なく、粉砕原料層の振動数を変化して振動振幅を減少さ
せて通常の安定した振動の小さい運転状態に早急に復帰
する何らかの手段が渇望されていた。そして、これらの
振動の発生は、中砕領域よりも微粉砕あるいは超微粉砕
になるほど頻発しやすい傾向があった。

［課題を解決するための手段］上記目的を達するために、本発明の竪型粉砕機は、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下端面で掃き均
らす掃擦体を原料流れ方向に揺動自在に配設し、該掃擦
体は、頂部を水平軸回りに傾動自在に垂下され金網等の
メッシュを組込んだ枠体または等間隔のスリットを複数
固有するルーバを組み込んだ枠体を該水平軸から張架さ
れたブラケットと該枠体下端部との間に介装された圧縮
コイルばねまたはオイルダンパまたは油圧シリンダの付
勢力に抗して原料流れの下流方向に揺動可能に配設され
た構成とした。

［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掃擦体に至り、掃擦体の下端面
と回転テーブルとの間に流入すると、掃擦体は原料流れ
方向に揺動しつつその下端面でその原料粒子同士を押圧
し、原料表面を掃き均らして平滑にするとともに、粒子
間に介在する気体は原料より排除され脱気が起こると同
時に押圧された各原料粒子は密な状態とされて、いわゆ
る、とされる。この脱気および圧密作用をうけた圧密層は回
転テーブルの回転により粉砕ローラの噛込側に至り、高
押付力で回転テーブルに押し付けられ従動する粉砕ロー
ラに噛み込まれ、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掃擦体で再度同様な脱気および圧
密作用を受けて次に位置する粉砕ローラへ噛み込まれて
効率良く粉砕される。掃擦体の回転テーブル上面方向へ
の押圧力は粉砕ローラとは異なり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、（以下、このような層を形成する作用をということがある。）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。

上記掃擦体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
くなって掃擦体の下端面へ流入する割合が多くなるので
掃擦体で圧縮されて原料粒子同士が密にされ、かつ、表
面が平滑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掃擦体で圧密平準化される。

それと同時に、掃擦体で一定厚さの圧密層とすることに
より、原料層の持つ固有の振動数を一定に保持し、振動
が起こりにくくするのが掃擦体の第２番目の主な機能で
ある。

このようにして、掃擦体で圧密された粉体層（圧密層）
を掃擦体の後段に配設される粉砕ローラにより効率良く
粉砕し、かつ、原料層を一定高さに保って振動を起こり
にくくしている。

［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２図は本発明の１実施例を示し、第１図
（Ａ）は回転テーブル上の粉砕ローラおよび掃擦体の配
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（Ａ）は竪型粉砕機の全体を示す斜視
図、第２図（Ｂ）は部分拡大斜視図、第３図は本発明の
他の実施例を示し、第３図（Ａ）は掃擦体をメッシュと
した場合、第３図（Ｂ）は掃擦体をルーバとした場合を
示す。第４図は竪型粉砕機のケーシングに取り付けた振
動計の示す振動レベルの状態説明図で、第４図（Ａ）は
掃擦体を設けない従来機の場合、第４図（Ｂ）は本発明
における掃擦体を設けた場合を示す。第５図は従来の竪
型粉砕機の全体縦断面図である。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、各々の粉砕ローラ４の原料噛込側4Aに近づけた
位置に掃擦体20が配置される。掃擦体20は粉砕機内に固
設された回転軸20aとこの回転軸20aに懸架され、原料の
流れ方向に揺動できる鋼製板状の本体20bとから構成さ
れる。本体20bの下端にはウエイト20cが着脱可能に取り
付けられている。

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3Aの中央部上面に供
給された原料は回転テーブル3Aにより遠心力を受けて回
転テーブル3A上で第１図（Ａ）に示すように渦巻状の軌
跡Ｇ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、このうちの大部分の原料と、すで
に粉砕ローラ４によって粉砕されて微粉体にされ、粉砕
ローラの原料排出側4Bより排出された原料とが一緒にな
って粗密状の層40として掃擦体20と回転テーブル3Aとの
間へ流入し、掃擦体20は原料によってやや持ち上げられ
るようにして原料の流れ方向に揺動されるが、掃擦体20
の本体20bおよび本体20bの下端に取り付けたウエイトの
重力作用により、原料の粗密層40の表面を押圧して、原
料粒子間に介在する気体をパージし、かつ、表面を掃き
均らして、ほぼ一定の層厚からなり、ある程度圧密され
た原料から構成される圧密層30を形成する。そして、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、噛み込まれるが、ここでは原料粒子
はバラバラ状でなく、ある程度密な状態とされた圧密層
にされているので粉砕ローラに円滑に入り込み、粉砕ロ
ーラ４の高い粉砕力としての押圧力を付与される。な
お、第１図（Ａ）において、Ｃは粉砕ローラの噛込部
（粉砕部）、Ｆは掃擦体通過後の圧密層の移動軌跡、Ｇ
は粉砕ローラ〜掃擦体間の原料粒子の移動軌跡を示し、
図中右半分のみ移動軌跡を示した。

掃擦体20の押圧力は回転軸20aの取付高さの調節および
本体20bに取り付けるウエイト20cの重量の変更により可
変であるが、通常後者によって行なう。

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混合されて粗密層40となっ
ており、この粗密層40は次に位置する掃擦体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、掃擦体20から出た圧密層30は、掃擦体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、かつ、外側への移動をしにく
く、粉砕ローラ４より確実に噛み込まれることとなる。

実験によると、掃擦体のない粉砕機や掃擦体があっても
掃擦体のウエイト20cの小さな粉砕機にあっては、第４
図（Ａ）に示すように、運転条件の変化（原料性状の変
化，含有水分の低下，セパレータ分級点の下降，粉砕ロ
ーラの緊張力増加，ダムリング高さの変更等）に伴なっ
て、安定した運転状態が崩れ、突出振動が現れてくるこ
とがある。一方、本発明の掃擦体20を使用し、ある程度
以上の押圧力を原料層に与えるようにすると、第４図
（Ｂ）のように突出振動が消滅し安定な運転状態となっ
た。この場合に押圧力は粉砕ローラの押付力の約20分の
１程度である。

次に、掃擦体の他の実施例について説明する。

第３図（Ａ）における掃擦体22は本体22bの枠体に金網
等のメッシュ22cを組み込んだもので、原料層に対する
押圧力は回転軸22aから張架して設けたブラケット22eと
本体22b下端に設けたブラケット22fとの間に介装された
圧縮コイルばねの付勢力を使用する。掃擦体22の押圧時
に粗密層40の粒子間に介在する空気はこのメッシュ22c
を通過するので排出が容易である。メッシュ22cの網目
は約3mm〜10mmとする。

また、第３図（Ｂ）に示す他の実施例の掃擦体24では、
枠体をなす本体24bに水平または垂直の等間隔のスリッ
トを複数個有するルーバ24cを設け、また、押圧力は上
下のブラケット24e,24f間に取り付けたオイルダンパ24d
（あるいは油圧シリンダ）を採用したもので、この場合
も原料粒子間に存在する空気のパージが容易である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明においては、掃
擦体によって粉砕ローラに噛み込む前の原料の粗密層を
押圧して枠体のメッシュやルーバを介してエアーパージ
（脱気）し、ほぼ一定層厚の圧密層として粉砕ローラへ
噛み込ませることができるので、効率の良い粉砕が行え
ると同時に、突出振動等の異常振動を排除することがで
きて、長期安定連続運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示し、第１図（Ａ）
は粉砕ローラと掃擦体の平面配置図、第１図（Ｂ）は第
１図（Ａ）の正面展開図、第２図（Ａ）は全体斜視図、
第２図（Ｂ）は部分拡大斜視図、第３図は掃擦体の他の
実施例を示し、第３図（Ａ）はメッシュ貼付けのもの、
第３図（Ｂ）はルーバ取付のものを示す。第４図は粉砕
機ケーシングの振動状態を示す説明図で、第４図（Ａ）
は従来の竪型粉砕機の場合、第４図（Ｂ）は本発明の竪
型粉砕機の場合を示す。第５図は従来の竪型粉砕機の全
体縦断面図である。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、 20,22,24……掃擦体、 20a,22a,24a……回転軸、 20b,22b,24b……本体、 30……圧密層、40……粗密層。

Claims

【特許請求の範囲】

【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下端面で掃き均
らす掃擦体を原料流れ方向に揺動自在に配設し、該掃擦
体は、頂部を水平軸回りに傾動自在に垂下され金網等の
メッシュを組み込んだ枠体または等間隔のスリットを複
数個有するルーバを組み込んだ枠体を該水平軸から張架
されたブラケットと該枠体下端部との間に介装された圧
縮コイルばねまたはオイルダンパまたは油圧シリンダの
付勢力に抗して原料流れの下流方向に揺動可能に配設さ
れてなる竪型粉砕機。