JPH0880446A

JPH0880446A - 竪型粉砕機

Info

Publication number: JPH0880446A
Application number: JP21913894A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Tanaka; 信介田中; Hajime Asakawa; 肇浅川; Takashi Sasaki; 貴志佐々木
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-26

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
の難砕原料を超微粉砕してもミル異常振動が少なく、か
つ、比較的高い粉砕能力を継続的に維持できる竪型粉砕
機であって、減速機の小型スリム化と振動トラブルの排
除を図った竪型粉砕機を提供する。【構成】粉砕ローラ４ｓは平均直径ｄ2 が従来採用さ
れていた粉砕ローラ平均直径ｄ1 の０．１〜０．５倍と
する小径ローラとし、かつ、ローラ個数を従来採用され
ていた数よりも増加するとともに、回転テーブル回転数
Ｎ2 を従来採用されていた標準値Ｎ1 の１．２〜２．０
倍に増速するよう構成し、回転テーブル３Ａに負荷され
る自重ならびに粉砕力などの鉛直荷重を支承する軸受を
回転トルクを伝える動力機構（減速機）２とは別個に配
設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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、セメント原料、石灰石、スラグ、ク
リンカやセラミック、化学品などの原料を粉砕する竪型
粉砕機に係り、特に超微粉砕領域の粉砕に適した竪型粉
砕機に関する。

【０００２】

【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、図５
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の下部において電動機２Ｂ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。３Ｓ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
る回転セパレータ、１６はガスとともに製品を取出す排
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の基部には熱風ダク
ト２０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１５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
品はガスとともに排出口１６から排出され次の工程へ送
られる。

【０００６】上記のような従来の竪型粉砕機は、特にセ
メント原料や石炭を粉砕する場合のように中粉砕を意図
するものにおいては、粉砕能力をできるだけ大きくする
目的で粉砕ローラの寸法諸元（ローラ平均直径およびロ
ーラ幅）を設計しており、回転テーブル上に配置可能な
最大寸法を目標として決定され、ローラ平均径ｄはテー
ブルＤに対して２ローラにおいてはｄ＝（０．７０〜
０．８５）Ｄ、３ローラにおいてはｄ＝（０．５５〜
０．７０）Ｄ、４ローラにおいてはｄ＝（０．４０〜
０．５５）Ｄの範囲で選定されていた。すなわち、上記
のローラ平均径ｄの数値範囲のうち、上限値のものはテ
ーブル配置上の幾何学的限界より設定されるものであ
り、下限値のものは客先要求の粉砕能力に比べて対象型
番の竪型粉砕機の標準能力が大きい場合にローラ平均径
を減らして機器のコストダウンを図る限界を示すもので
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の竪型
粉砕機はミル安定運転を維持するため型番の大きさが増
すにつれて順次２ローラ、３ローラ、４ローラの大径ロ
ーラで比較的低速のテーブル回転数で運転され、中粉砕
領域の高い粉砕能力を実現していた。しかしながら、こ
のような従来の竪型粉砕機で炭カルで１５０００ｃｍ²
／ｇ以上やクリンカやスラグで６０００ｃｍ²／ｇ以上
の比表面積を有する製品を得る粉砕を行うと、剪断粉砕
力が弱くて微粉生成量が低下するばかりでなく、粉砕ロ
ーラへの原料の噛込み効率が低下し、ミル異常振動が発
生するため安定運転が継続し難く粉砕能力が低下してい
た。また、上に述べたように、従来の竪型粉砕機１は、
回転テーブル３Ａが回転テーブル３Ａの直下に同芯状に
配設した減速機２の出力軸に直結され、回転テーブル３
Ａや粉砕ローラ４の自重ばかりでなく、油圧シリンダ９
で付勢された粉砕力をも常時減速機２が支承することに
なり、このため、減速機２は非常に大きな剛性を保持す
る必要があり、サイズの大型化によるコストアップの要
因となっていた。そのうえ、粉砕時の変動荷重に起因す
る振動が常時伝達され、減速機内部の歯車を始めとする
動力伝達部に損傷を与える原因となり、減速機トラブル
の発生による寿命の低下やメンテナンスに多大の費用と
労力の費消を余儀なくさせられていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決し、超
微粉砕領域の粉砕においても異常振動の少ない粉砕能力
の比較的高い粉砕機を提供するために、また、トラブル
フリーな動力伝達機構を備えた竪型粉砕機とするため
に、本発明においては、請求項１の発明では、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、回転テーブル中心部上方に垂下した原料投入シュ
ートを介して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、該粉砕ローラは平均直径
が従来採用されていた粉砕ローラ平均直径の標準値の
０．１〜０．５となる小径ローラとし、かつ、ローラ個
数を従来採用されていた数よりも増加するとともに、回
転テーブル回転数を従来採用されていた標準値の１．２
〜２．０倍に増速した構成とし、かつ、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、
回転テーブル上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、該回転テーブルに負荷さ
れる自重ならびに粉砕力などの鉛直荷重を支承する軸受
を該回転テーブルに回転力を付与する動力機構とは別途
に配設した構成とした。また、請求項２の発明では、回
転テーブルに回転力のみを伝達する減速機を該回転テー
ブルの直下に同芯状に配設するとともに、該回転テーブ
ルに負荷される鉛直荷重を支承する軸受を該減速機の外
周に配設された柱脚に固設した構成とした。

【０００９】

【作用】本発明の竪型粉砕機においては、従来の標準ロ
ーラに比べて小径の粉砕ローラを従来より多数個回転テ
ーブル上外周に配列して、かつ、従来より増速してミル
運転するので、粉砕ローラ上流の粉砕ローラへの原料噛
込み状態が良好になり、ミル異常振動が抑制されて安定
した連続運転が継続され、ローラ個数の増加とテーブル
回転数の増加によって粉砕能力が向上する。また、本発
明における回転テーブルは鉛直荷重を与える軸受を減速
機と独立して別個に保有しており、減速機は回転トルク
のみを伝達するよう構成される。したがって、減速機は
小型で済み、しかも、振動の伝達を防止されるから長寿
命を保持できる。具体的には、減速機の外周に配設され
た柱脚に軸受を固設し、この軸受によって回転テーブル
の鉛直荷重を支承させ、回転テーブル直下に配設した減
速機の出力軸と回転テーブルを係合することによって回
転テーブルを回転駆動するようにした。

【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は竪型粉砕機の全体縦断面図、図２は竪型粉砕機の
要部縦断面図、図３は竪型粉砕機の要部概略平面図、図
４は従来例と本発明の粉砕ローラへの原料噛込み状況を
示す比較説明図である。従来例の標準ローラを装置した
竪型粉砕機１は、セメント原料や石灰石などを例えば８
８μＲ１０〜１５％程度に粉砕する、いわゆる中粉砕領
域に使用するのに最適で粉砕能力をできるだけ大きくす
るよう企図されている。

【００１１】すなわち、従来の標準ローラ（粉砕ローラ
４）のローラ平均直径ｄ1 は、上限値が回転テーブル上
へ配置できる幾何学的最大値を基準に設計され、下限値
は指定型番の粉砕機の粉砕能力が客先要求能力より大き
く余裕がある場合に客先要求能力を満たす範囲で粉砕ロ
ーラ平均直径を減少させて機器のコストダウンを図り得
る限界を示し、粉砕ローラ平均直径の減少によって粉砕
ローラ、ローラ軸受、スイングアーム、アーム軸受など
関連機器のイニシアルコストの大幅な削減が可能とな
る。

【００１２】一方、本発明の竪型粉砕機１は、中粉砕領
域よりもはるかに細かな製品粒径を得る超微粉砕領域を
狙いとしたもので、例えば、炭カルを１５０００ｃｍ²
／ｇ以上の比表面積やクリンカや高炉スラグを６０００
ｃｍ²／ｇ以上の比表面積を有する製品を得る粉砕を行
うことができるようにするのに、このような従来の仕様
の竪型粉砕機では、剪断粉砕力が弱く微粉生成量が低下
するばかりでなく、粉砕ローラ４の押圧力のみを徒らに
増加させるとミル異常振動が多発して運転そのものの継
続が不可能となり、安定した粉砕能力が確保できなかっ
たという課題を解消しようとする意図のもとに考究され
たもので、セメントクリンカ単味のテスト機による粉砕
実験を繰り返した結果、粉砕ローラの平均直径やローラ
個数、テーブル回転数をこれまでのものと異なる値の組
み合わせにすることにより良好な結果が得られ、ミル異
常振動が少なく、かつ、比較的高い粉砕能力が得られる
組み合わせが把握できた。

【００１３】図３に示すように、本発明の竪型粉砕機１
の粉砕ローラ４は従来の粉砕ローラ（標準ローラ）に比
べて２ローラ、３ローラ、４ローラともその平均直径ｄ
2 は標準ローラの平均直径ｄ1 の０．１〜０．５倍と
し、その小さくなった程度に応じてローラ個数を増加し
た。すなわち、従来の２ローラを３または４ローラと
し、従来の３ローラのものは４または６ローラとし、従
来の４ローラのものは６または８ローラに増加した。そ
れとともに、テーブル回転数Ｎ2 は従来のテーブル回転
数Ｎ1 に対して１．２〜２．０倍として増速した。ま
た、ローラ幅ｂ2 は標準ローラのローラ幅ｂ1 と同一か
または若干小さくした。このように従来にくらべて、小
径ローラでローラ個数を増加するとともにテーブル回転
数を増加することにより、図４に示すように、従来例
（ａ）に比べて本発明（ｂ）では原料噛込角θが増加す
るので、噛込み効率が上昇し一旦粉砕ローラに噛込まれ
た原料は粉砕ローラの押付力（圧下力）による粉砕ロー
ラ上流側への逃げが少なくなり、粉砕ローラの上下動が
減って振動が低下する。また、テーブルスピードを増速
したことによりテーブルスピードによる引込力Ｑが増加
してローラ押付力Ｐとの合力である粉砕力Ｆが増加し粉
砕能力もアップする。粉砕ローラ（小径ローラ４ｓ）の
平均直径ｄ2 の選択範囲（０．１〜０．５）ｄ1 のう
ち、下限値はこれ以上低減すると粉砕能力が大幅に低下
する限界を示し、上限値は異常振動限界を示す。また、
テーブル回転数Ｎ2 の選択範囲（１．２〜２．０）Ｎ1
についても、同様に下限値は能力限界を示し、上限値は
異常振動限界を示す。したがって、原料の種類、被粉砕
性や含有水分などと所要能力を総合的に判断して粉砕ロ
ーラ平均直径ｄ2 、ローラ幅ｂ2 テーブル回転数Ｎ2 を
適正に選択することが望ましい。一般的には粉砕し難い
ものほど小径ローラとし、粉砕能力の要求程度に応じて
ローラ個数やテーブル回転数をアップする。

【００１４】一方、図１〜図２に示すように、本発明の
竪型粉砕機１においては、直立円筒状のケーシング１５
の内部にケージング１５と同軸状に回転テーブル３Ａが
竪軸回りに回転自在に配設され、回転テーブル３Ａの外
周直上には複数個（図１〜図２の実施例では４個）の粉
砕ローラ４が載置され、二重円筒で形成されるスタンド
４０の頂上に設置される軸受６Ａの回転軸６回りに揺動
自在なアーム５およびアーム７Ａ、７Ｂを介して油圧シ
リンダ９により回転テーブル３Ａ上に押圧され、従動さ
れる。回転テーブル３Ａの外周下側にはドーナツ円板状
のフランジシュー３Ｂが固設されるとともに、スタンド
４０の内側に配設された柱脚３０の頂部に取り付けられ
たスラストパッド３０ａ上に積載され、回転テーブル３
Ａの回転中フランジシュー３Ｂの下面とスラストパッド
３０ａの上面とは摺動しつつ回転テーブル３Ａの受ける
鉛直荷重はスラストパッド３０ａおよび柱脚３０へ伝達
される。また、回転テーブル３Ａの内周下側には頂部に
フランジを有する円筒状の回転筒３Ｃが回転テーブル３
Ａと一体的に突設され、柱脚３０より斜め上方内側に延
在する円周複数本のステー３０Ａによって支持された円
筒状の固定リング３０Ｂの中に固設された支持環３０ｂ
に嵌装され、回転筒３Ｃと支持環３０ｂの間の摺動面に
は、スラストパッド３０ａ上面と同様に潤滑給油され
る。これら２つの摺動面を形成するスラストパッド３０
ａ上面と支持環３０ｂ内面の役割は、スラストパッド３
０ａ上面が主として鉛直荷重を支持するのに対して、支
持環３０ｂ内面は回転テーブル３Ａに負荷される偏心荷
重により回転テーブル３Ａが傾斜したり、あるいは水平
移動するのを防止し、鉛直荷重を円周均等化することで
ある。なお、スラストパッド３０ａはドーナツ円板状に
形成してもよいが、通常は各粉砕ローラ４の直下に局部
的に配設するようにしている。スラストパッド３０ａ
は、静圧軸受とも呼ばれ、材質はホワイトメタル（ＷＪ
２）やりん青銅、鉛青銅、カドミウム合金などを採用し
得る。

【００１５】一方、回転テーブル３Ａの回転駆動は、回
転テーブル３Ａの中心直下に配設した減速機（本実施例
では遊星減速機）２の出力軸２ａの頂部外周に螺設した
平歯車と回転筒３Ｃの内周面に取り付けた内歯歯車との
噛合により実施され、減速機２には回転テーブル３Ａに
負荷される鉛直荷重が伝達されることはない。以上のよ
うに構成された本発明の竪型粉砕機１では、回転テーブ
ル３Ａは寸動電動機２Ａ、電動機２Ｂおよび遊星減速機
２を介して回転駆動され、原料は原料投入シュート１７
および分岐管１７Ａを経由して各粉砕ローラ４の直前に
落下され、回転テーブル３Ａと粉砕ローラ４との間で粉
砕され、回転テーブル３Ａをオーバフローして環状空間
通路１４へ落下し、スクレーパ１８によって掻き寄せら
れ図示しない原料排出口より機外へ排出される。なお、
分岐管１７Ａはクリンカなど摩耗性の強い原料に対する
摩耗防止のため、下半分に堰板１７Ｂを複数個配設して
原料を貯め、マテリアル・クッションを形成する。この
ように、本発明における竪型粉砕機１においては、従来
構造のように減速機２に鉛直荷重を与えることなく、遊
星減速機２とは別途に回転テーブル３Ａの自重や油圧シ
リンダ９によって付与される粉砕力などの鉛直荷重を支
持する機構としている。したがって、遊星減速機２は回
転駆動のための回転トルクの伝達だけの機能があればよ
く、それだけ小型化できるとともに、粉砕仕事中の負荷
変動に伴う振動現象の影響を受けることが少なく、振動
トラブルによる損傷が軽減され長寿命が達成される。ま
た、前述したように、本発明の竪型粉砕機においては、
種々のテスト結果に基づいて、超微粉砕領域でも竪型粉
砕機を使用できるようにローラ平均直径、ローラ個数、
テーブル回転数をこれまでのものと異なる寸度、領域の
仕様とすることにより、粉砕ローラへの噛込み効率を向
上し、ミル異常振動を抑制し、テーブル回転数増加によ
る剪断粉砕力を増加して比較的高い粉砕能力を維持した
粉砕を実施することができるようになった。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の竪型粉砕機
においては、超微粉砕領域の粉砕に際して異常振動の少
ない安定連続運転が継続され、比較的高い粉砕能力が得
られる。また、本発明によれば減速機の小型軽量化が実
現され、設備費が低減されるとともに、粉砕中の異常振
動に伴う減速機トラブルが回避され、メンテナンス性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の要部縦断面
図である。

【図３】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の要部平面図
である。

【図４】従来例と本発明の粉砕ローラへの原料噛込み状
況を示す比較説明図である。

【図５】従来の竪型粉砕機の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１竪型粉砕機２減速機（遊星減速機）２Ａ寸動電動機２Ｂ電動機２ａ出力軸３Ａ回転テーブル３Ｂフランジシュー３Ｃ回転筒３Ｓダムリング４粉砕ローラ（標準ローラ）４Ｌ大径ローラ４ｓ小径ローラ５アーム６軸（回転軸）７アーム７Ａアーム７Ｂアーム９油圧シリンダ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１７Ａ分岐管１７Ｂ堰板１８スクレーパ３０柱脚３０Ａステー３０Ｂ固定リング３０ａスラストパッド３０ｂ支持環４０スタンドＤ回転テーブル直径ｄ1 標準ローラの平均直径ｄ2 小径ローラの平均直径ｂ1 標準ローラのローラ幅ｂ2 小径ローラのローラ幅Ｎ1 標準ローラのテーブル回転数Ｎ2 小径ローラのテーブル回転数Ｆ粉砕力Ｐローラ押付力（押圧力）Ｑテーブルスピードによる引込力（剪断粉砕力）

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、回転テーブル中心部上方
に垂下した原料投入シュートを介して供給した原料を粉
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、
該粉砕ローラは平均直径が従来採用されていた粉砕ロー
ラ平均直径の標準値の０．１〜０．５となる小径ローラ
とし、かつ、ローラ個数を従来採用されていた数よりも
増加するとともに、回転テーブル回転数を従来採用され
ていた標準値の１．２〜２．０倍に増速した竪型粉砕機
であって、該回転テーブルに負荷される自重ならびに粉
砕力などの鉛直荷重を支承する軸受を該回転テーブルに
回転力を付与する動力機構とは別途に配設した竪型粉砕
機。
【請求項２】回転テーブルに回転力のみを伝達する減
速機を該回転テーブルの直下に同芯状に配設するととも
に、該回転テーブルに負荷される鉛直荷重を支承する軸
受を該減速機の外周に配設された柱脚に固設した請求項
１記載の竪型粉砕機。