JPH09117690A

JPH09117690A - 二段分級を含む閉回路粉砕

Info

Publication number: JPH09117690A
Application number: JP27805295A
Authority: JP
Inventors: Yukito Nitta; 幸人新田; Shiro Kuriyama; 史郎栗山; Kazuo Fuse; 和男布瀬; Hidemasa Ishikawa; 秀正石川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】電力消費量の削減及び生産効率の向上を図
る。【解決手段】摩砕粉砕機１０の後段に、第１、第２分
級機１４、１５をそれぞれの間にポンプ１３ａ、１３ｂ
を介して設ける。第２分級機１５の粗粉ｂ₂’は第１分
級機１４の入口側に戻す。この戻しにより、粉砕機１０
に戻る粗粉ｂ₁’が減り、その負荷が軽減されるととも
に、粗粉ｂ₂’が含む砕品ｂの過粉砕が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、石灰石、スラグ
等の鉱物類などを粉砕する装置に関し、とくに、２段分
級を含む閉回路粉砕装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の分級を含む閉回路粉砕装置は、
図４に示す分級機２が１台のものと、図５に示す分級機
２ａ、２ｂが２台又はそれ以上を回路内に介設したもの
であり、新砕料ａを粉砕機１に投入し、その排出砕品
ａ’を分級機２、２ａ、２ｂで分級し、粗粉ｂ’、
ｂ₁’、ｂ₂’は粉砕機１に戻し、所要粒度以下の微粉
を製品（砕品）ｂとする。このとき、排出砕品ａ’、粗
粉ｂ’、砕品ｂの搬送は、空気などの気体又は水等の液
体によって行われ、水の場合には、分級機２、２ａ、２
ｂの前段にポンプ３を介設する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術におい
ては、分級機２、２ａ、２ｂからの全ての粗粉ｂ’、ｂ
₁’、ｂ₂’が粉砕機１に戻されており、分級機２…
は、設定した分級点Ｘ、Ｘ₁、Ｘ₂において完全な分離
を行うことは困難であり、本来、砕品ｂとなるべきもの
の多くが、粗粉ｂ’、ｂ₁’、ｂ₂’とともに、粉砕機
１に戻されていた。

【０００４】この砕品ｂとなり得るものが戻されること
は、不必要な再粉砕を受けることとなって、過粉砕とな
るうえに、粉砕機１の仕事量の増大につながり、さら
に、それを再び分級することとなるため、分級機の仕事
量の増大にもなる。粉砕機１及び分級機２、２ａ、２ｂ
の仕事量の増大は、生産効率の低下を招くとともに、そ
の電力消費量の増加を招く。

【０００５】この発明は、上記の実情の下、粉砕機の負
荷を軽減し、生産効率の向上及び電力消費量の削減を図
ることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、粉砕機の後段に複数の分級
機を直列に組み込み、その各分級機からの粗粉を前記粉
砕機に戻す二段分級を含む閉回路粉砕装置において、上
記各分級機の２段目以降の少なくとも一つの分級機の粗
粉をその前段の分級機に戻すようにしたのである。

【０００７】このようにすると、粉砕機に戻る粉量が減
少し、その負荷が軽減されるとともに、戻り粉が含む砕
品の過粉砕が防止される。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記粉砕機を竪型処理筒内に、上下方向の
スクリュー軸を設けるとともに粉砕媒体及び被処理物
（新砕料）を充填し、前記スクリュー軸の回転によっ
て、前記被処理物を、その相互間及び前記粉砕媒体との
摩砕により微細な生産粒子（排出砕品）とし、処理筒内
を通過する搬送流体にその生産粒子をのせて前記処理筒
外に導出する摩砕粉砕式とするとともに、上記各分級機
を２段とし、前記粉砕機と第１分級機及び第１分級機と
第２分級機のそれぞれの間にポンプを介設し、前記第２
分級機の粗粉を粉砕機と第１分級機の間のポンプの入口
側に戻すようにしたのである。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記の２発明にお
いて、上記粗粉を戻す前段の分級機の分級点を、後段の
分級機の分級点に対し、２倍±後段の分級機の分級点の
調整係数倍としたのである。

【００１０】この２倍は、分級粒度を半分づつに減少さ
せて分級するのが最も妥当と考え、かつ、実験によって
得たものである。調整係数αは、各分級機の性能によっ
て左右され、例えば３０％前後の幅が一般的といえる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に一実施形態を示し、この実
施形態は、粉砕機１０を摩砕粉砕式とし、かつ搬送流体
ｄを水にした湿式に係るものである。

【００１２】その粉砕機１０は、竪型処理筒１１内に、
上下方向のスクリュー軸１２を設けるとともに鋼球等の
粉砕媒体ｃを充填したものであり、スクリュー軸１２を
回した状態で処理筒１１内に被処理物（新砕料）ａを投
入し、この新砕料ａを、その相互間及び前記粉砕媒体ｃ
との摩砕により繊細な生産粒子（排出砕品）ａ’とし、
処理筒１１内を通過する水ｄにその生産粒子ａ’をのせ
て処理筒１１外に導出する。

【００１３】粉砕機１０の後段には、ポンプ１３ａ、１
３ｂを介してそれぞれサイクロンもしくは篩等の第１分
級機１４及び第２分級機１５が直列に組み込まれ、第１
分級機１４の粗粉ｂ₁’は粉砕機１０に、第２分級機１
５の粗粉ｂ₂’は第２分級機１４前段のポンプ１３ａの
入口に、それぞれ戻るようになっている。各分級機１
４、１５の分級点Ｘ₁、Ｘ₂はポンプ１３ａ、１３ｂの
流量調整等によって設定する。

【００１４】このように、第２分級機１５の粗粉ｂ₂’
を粉砕機１０に戻さず、第１分級機１４に戻すことによ
って、粉砕機１０への粗粉ｂ₁’の戻りが減少し、粉砕
機１０の負荷の軽減が図れるとともに、粗粉ｂ₂’中に
含まれる製品とし得る砕品ｂの過粉砕が防止される。

【００１５】ここで、砕石（製品）ｂに対する粉砕機１
０への粗粉ｂ₁’の戻り量の比（ｂ₁’／ｂ）を、装置
全体の循環比（Ｃｌ）とし、各分級機１４、１５の微粉
（ｂ₁、ｂ）に対する粗粉（ｂ₁’、ｂ₂’）の比（ｂ
₁’／ｂ₁，ｂ₂’／ｂ）をその分級機の循環比（Ｃ
ｌ’）とすると、この実施形態において、Ｃｌ＝ｂ₁’
／ｂ、第１分級機１４のＣｌ₁’＝ｂ₁’／ｂ₁、第２
分級機１５のＣｌ₂’＝ｂ₂’／ｂとなり、この実施形
態の全体の循環比Ｃｌ＝（ｂ₁’／ｂ）は、（Ｃｌ₁’
＋Ｃｌ₁’×Ｃｌ₂’）、すなわち、Ｃｌ＝Ｃｌ₁’
（１＋Ｃｌ₂’）の関係が成立する。この関係の等価回
路が得られることにより、粉砕機１０と第１分級機１４
の間、第１、第２分級機１４、１５の間及びそれぞれの
粗粉ｂ₁’、ｂ₂’の戻りの各配管などの設計及びポン
プ容量の決定等が容易となる。

【００１６】

【実施例】図１の実施形態において、粉砕機１０に、ク
ボタタワーミル（株）社製：ＫＷ１５０タワーミル（１
８０ＫＷモータ）、第１分級機１４に、１０インチサイ
クロン（１５０ＫＷモータ付ポンプ）、第２分級機１５
に、１０インチサイクロン（１５ＫＷモータ付ポンプ）
をそれぞれ使用し、径１０ｍｍ以下の石灰石ａを１７．
８ｔ／ｈ（時間）の割合で粉砕機１０に投入し、そのフ
ロー及び各個所における粗粉ｂ₁’、ｂ₂’、砕品ｂ等
の割合・重量等を、図２（ａ）に示す。一方、同一の粉
砕機１、分級機２等によって、図４の回路で同様な粉砕
を行ったものを図２（ｂ）に示す。なお、実施例では、
１４９μｍ以下の砕品ｂを得るため、第２分級機１５の
分級点Ｘ₂を１４９μｍに設定し、第１分級機１４の分
級点Ｘ₁を、｛Ｘ₂×（２±３０％）｝＝（１４９×
２）±（１４９×０．３）＝２９８±４５＝３４３〜２
５３を得て、その中間に近い２９７μｍに設定した。

【００１７】図２（ａ）、（ｂ）から、従来では、粉砕
機１に砕品ｂとなる微粉が２６．６ｔ／ｈ戻っており、
それは砕品ｂの１．４９倍（２６．６／１７．８）であ
るのに対し、この実施例では砕品ｂの０．４９倍（８．
８／１７．８）であり、砕品ｂの過粉砕が極めて少なく
なっていることが理解できる。

【００１８】また、図２（ａ）の装置全体の循環比（Ｃ
ｌ）が（２９／１７．８）＝｛１．２８×（１＋０．２
７）｝＝１．６３であるのに対し、同図（ｂ）の循環比
（Ｃｌ）は（５４．２／１７．８）＝３．０４であり、
後者は前者の２倍近くなっている。この循環比（Ｃｌ）
が大きいことは、同一量の砕品ｂを得る場合、粉砕機１
０、１の負荷が大きくなることを示し、負荷が大きくな
れば、電気消費量も増大する。このことは表１から明ら
かである。

【００１９】

【表１】

【００２０】すなわち、表１から、実施例では、３０％
の電力消費量の削減がなされており、これは同図（ｂ）
のものに対し、実施例はポンプ１３ｂ、分級機１５の付
加があっても、長期の操業から考えれば、十分に生産コ
ストを削減し得ることを意味する。また、逆に、同一の
電力消費量であれば、例えば、新砕料ａを増加して砕品
ｂを増加し得ることとなるため、生産効率が向上したこ
ととなる。

【００２１】また、図２（ａ）、（ｂ）から、実施例は
従来例に比べ、各回路中の流量が減少していることが理
解でき、これは配管径及びサービスタンク等を小さくで
きることを意味する。小さくなれば、製作コストは低減
する。

【００２２】上記実施形態は、分級機が２段の場合であ
ったが、図３に示す３段以上でもこの発明は採用でき、
この際、少なくとも二段以降の分級機１５ａ、１５ｂの
粗粉を前段の分級機１４、１５ａに戻す。このため、同
図、鎖線で示すように、他の分級機１５ａの粗粉が粉砕
機１０に戻るものの場合にも、この発明は採用し得る。
また、湿式にかぎらず、乾式のものにおいても、さら
に、摩擦粉砕以外の粉砕機においてもこの発明は適用し
得ることは言うまでもない。

【００２３】なお、この種の粉砕において、粉砕機１
０、分級機１４、１５、１５ａ、１５ｂの制御を行う
際、まず、粉砕機１０の砕品（生産粒子）ａ’の粒度分
布と、分級機１５、１５ｂの砕品ｂの品質要求を満足す
べき分級機１５、１５ｂへの供給粉ｂ₁等の粒度分布と
をロージンラムラー分布式等で仮定し、Ｃｌ及びＣ
ｌ₁’の仮定等を加味しつつ各々の分級機１４…の砕品
ｂ₁、ｂ等の粒度分布を予想する。つぎに、この予想し
た粒度分布及び物質収支の間の整合性が取れる迄計算を
くり返し、その整合性を得た粒度分布に基づき制御を行
う。このとき、この計算の中で仮定した砕品ａ’の粒度
分布と粉砕機１０の粉砕条件を加味した下記式(2) の結
果を一致させる必要がある。分級機１４…における分級
粉ｂ₁、ｂ₁’、ｂ₂’、ｂ等の分配は、例えばトロン
プ曲線で仮定する。式(2) は下記式(1) に関数、を
代入して整理することにより得られる。

【００２４】

【数１】

【００２５】

【発明の効果】この発明は、以上のように一分級機の粗
粉を前段の分級機に戻すようにしたので、粉砕機の負荷
を軽減することができ、電力消費量の削減及び生産効率
の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の回路図

【図２】同実施形態と従来例の作用説明図であり、
（ａ）は実施形態、（ｂ）は従来例

【図３】他の実施形態の回路図

【図４】従来例の回路図

【図５】従来例の回路図

【符号の説明】

１、１０粉砕機２、２ａ、２ｂ、１４、１５、１５ａ、１５ｂ分級機３、１３ａ、１３ｂポンプ１１竪型処理筒１２スクリュー軸ａ新砕料ａ’ 排出砕品（生産粒子）ｂ砕品（製品）ｂ₁ 第１分級機１４からの微粉（砕品）ｂ₁’、ｂ₂’、ｂ’ 粗粉（戻し粉）ｃ粉砕媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川秀正八尾市神武町２番35号株式会社クボタ久宝寺工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉砕機１０の後段に複数の分級機１４、
１５、１５ａ、１５ｂを直列に組み込み、その各分級機
１４、１５ａからの粗粉を前記粉砕機１０に戻す二段分
級を含む閉回路粉砕装置において、上記各分級機の２段目以降の少なくとも一つの分級機１
５、１５ｂの粗粉をその前段の分級機１４、１５ａに戻
すようにしたことを特徴とする粉砕装置。
【請求項２】請求項１記載の粉砕装置において、上記
粉砕機１０を、竪型処理筒１１内に、上下方向のスクリ
ュー軸１２を設けるとともに粉砕媒体ｃ及び被処理物ａ
を充填し、前記スクリュー軸１２の回転によって、前記
被処理物ａを、その相互間及び前記粉砕媒体ｃとの摩砕
により微細な生産粒子ａ’とし、処理筒１１内を通過す
る搬送流体ｄにその生産粒子ａ’をのせて前記処理筒１
１外に導出する摩砕粉砕式とするとともに、上記各分級
機１４、１５を２段とし、前記粉砕機１０と第１分級機１４及び第１分級機１４と
第２分級機１５のそれぞれの間にポンプ１３ａ、１３ｂ
を介設し、前記第２分級機１５の粗粉ｂ₂’を粉砕機１
０と第１分級機１４の間のポンプ１３ａの入口側に戻す
ようにしたことを特徴とする粉砕装置。
【請求項３】請求項１又は２記載の粉砕装置におい
て、上記粗粉ｂ₂’を戻す前段の分級機１４の分級点Ｘ
₁を、後段の分級機１５の分級点Ｘ₂に対し、２倍±後
段の分級機１５の分級点の調整係数α倍｛Ｘ₁＝Ｘ
₂（２±α）｝としたことを特徴とする粉砕装置。