JPH09131541A

JPH09131541A - 竪型粉砕機

Info

Publication number: JPH09131541A
Application number: JP29075995A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Ishikawa; 辰郎石川; Katsuhide Fujita; 活秀藤田; Akinori Miura; 昭徳三浦
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】ミル内差圧が低く、ミル電力原単位の向上し
た高粉砕能力を有する竪型粉砕機を提供する。【解決手段】粉砕ローラと回転テーブルを備え、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し、頂部に粉
砕産物を分級する回転式のセパレータを備えた竪型粉砕
機において、該セパレータ１３は、竪軸回りに回転する
ロータ（底板１３Ｃ）と、該ロータの回転手段と、該ロ
ータの外周に等間隔に複数個配設された分級羽根１３Ａ
とを備え、該セパレータの下方に該セパレータと適当間
隔離間して、該セパレータに向かう含塵上昇気流に随伴
する粗粒を導入して回転テーブルへ還元する逆裁頭円錐
形状のショートパスコーン４０を固設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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し
分級する竪型粉砕機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】石灰石やセメント原料、スラグなどの原
料を細かく粉砕し粉体とする粉砕機の１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回転式のセ
パレータ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、円筒状のケーシング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
方向へ当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とを備えるとともに、粉砕機の
頂部には粉砕後の粉砕産物を分級する回転式のセパレー
タ１３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外周縁に設けられた原料層
厚を調整するダムリング、１４は回転テーブル３Ａ周囲
のガス吹き上げ用環状空間通路、１４Ａはガス供給路、
１３は分級羽根１３Ａにより粉砕産物を分級する回転式
セパレータ、１６はガスとともに製品（分級後の精粉）
を取り出す排出口、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３Ａ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、半径方向の力と回転方向の力
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、粉砕ローラ４が回転テーブル３Ａ上に圧接
されて回転しているので、渦巻線を描いた原料は原料
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。

【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回転テーブル３Ａ
の外周端のダムリング３Ｓを乗り越え、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の分級羽根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から排出されて次の
工程へ送られる。

【０００６】ところで、従来の回転式のセパレータ１３
は、図５に示すように、幅長さが全長で同一の平板やア
ングル（不等辺山形鋼）で形成された分級羽根１３Ａが
等間隔に複数個回転軸回りに配列され、下方から上方に
向かうにしたがって次第に拡径するように配設されてい
た（以下、これを拡径配列という）。分級羽根１３を備
えた回転式のセパレータ１３で微粉体を分級する場合に
は、ガスとともに流動する微粉体の流れ方向が分級羽根
１３Ａに対して直交して流入することが理想的であり、
一方、現実の竪型粉砕機１にはセパレータ１３が粉砕機
頂部に設置されているので、ガス流れは分級羽根１３Ａ
を横切る際には外側下方から内側上方へと斜交せざるを
得ず必然的に分級羽根１３Ａを斜めに横切ることにな
る。この斜交を出来るだけ緩和して直交に近づけるた
め、上述のように、分級羽根１３Ａを下方から上方に向
かうにしたがって次第に拡径するように、すなわち、拡
径配列していた。そして、セパレータ１３の下方直近に
は、逆裁頭円錐形状のガイドコーン３０が固設されてい
る。ガイドコーン設置の目的は、回転テーブル３Ａの外
周の環状空間通路１４からミル内に導入され粉砕産物で
ある微粉体を搬送する上昇気流が、セパレータ１３内に
達するまで通過断面積を狭めて上昇気流の流速を上げる
（逆の意味から言うと上昇気流流量を低減してランニン
グコストを下げる）ことであり、もうひとつの目的は、
上述したような拡径配列したセパレータ１３に向けて上
昇気流が円滑に恒常的に流れるようにするための、上昇
気流の流れ方向を形成する整流作用である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセパレータでは、下記に述べるような問題が
あった。（１）従来のガイドコーンは、上述したように、気流
通過断面積を小さくし流速を大きくすることで搬送エネ
ルギを増強する流量低減効果と整流効果を有するが、分
級には一切寄与していない。（２）したがって、含塵気流内の微粉体の分級は、セ
パレータ１３のみに負荷され、広い粒度分布を持つ微粉
体をセパレータ１３の一度の分級作用で精度の高い分級
を行なうことには無理があり、精度の高い分級が実現出
来なかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明においては、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
で粉砕し、頂部に粉砕産物を分級する回転式のセパレー
タを備えた竪型粉砕機において、該セパレータは、竪軸
回りに回転するロータと、該ロータの回転手段と、該ロ
ータの外周に等間隔に複数個配設された分級羽根とを備
え、該セパレータの下方に該セパレータと適当間隔離間
して、該セパレータに向かう含塵上昇気流に随伴する粗
粒を導入して回転テーブルへ還元する逆裁頭円錐形状の
ショートパスコーンを固設した構成とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、竪型粉砕機に
おいて、竪軸回りに旋回する回転式のセパレータの下方
に、適当間隔離間してショートパスコーンを固設して、
ミル内下方からの上昇気流の流速加速作用と整流作用を
行わせるとともに、セパレータ下端とショートパスコー
ン上端との間で気流通過面積を一時的に広げてきりゅう
りゅうそくを減速させ、上昇気流に含有する微粉体のう
ち粗粉を失速させて、ショートパスコーン内へ導いた
後、ショートパスコーン内を落下させることにより、上
昇気流の１次分級を行なう。粗粉を排除された上昇気流
は、そのままセパレータへ入り、所定の分級作用をうけ
る。以上のようにして、ショートパスコーンで１次分級
が行なわれ、粗粉は迅速に回転テーブル上に落下し、ミ
ル内を浮遊する微粉体量が減る結果、ミル差圧が低減さ
れるとともに、微粉回収率が向上し、無駄な再粉砕が防
止されるためミル電力原単位が向上する。

【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は竪型粉砕機のセパレータ部の要部側面図、図２は
図１のＡ−Ａ視の平面図、図３は粉砕量とミル差圧なら
びにミル電力原単位との相関比較図、図４はセパレータ
の分級原理の説明図である。なお、図５および図６は従
来の竪型粉砕機の実施例を示す。

【００１１】竪型粉砕機１の頂部には、図１に示すよう
に、セパレータ１３が配設される。セパレータ１３は、
図示しない回転手段（たとえば、モータや油圧モータ
等）によって回転駆動される回転軸１３Ｂと回転軸１３
Ｂに連結されたロータ（具体的には、底板１３Ｃ）と底
板１３Ｃに各々突設された分級羽根１３Ａとから構成さ
れる。分級羽根１３Ａは、図１や図２に示すように、回
転軸１３Ｂの回りに円周等間隔に複数個周設され下端部
が底板１３Ｃに接続されており、その形状は平板で形成
されるか、あるいは、図２に示すように平板の一端を屈
曲させたアングル（不等辺山形鋼）形状とされ、下方か
ら上方に向かって拡径する（拡径配列する）よう配設さ
れている。一方、セパレータ１３の底板１３Ｃの下方に
は、適当間隔離間してショートパスコーン４０が、ケー
シング１５から張り出された図示しないサポートなどで
支持され固定配置される。ショートパスコーン４０は、
鋼板製で逆裁頭円錐形状をしており、無蓋無底である。
ショートパスコーン４０の機能は、セパレータ１３に向
かう含塵上昇気流に随伴する粗粒を含塵上昇気流より離
脱し、導入して回転テーブルへ還元するものであり、同
時に従来のガイドコーンが保有していた、上昇気流のセ
パレータへの通過断面積の縮小による気流速度増大の機
能も併せもつ。すなわち、ショートパスコーン４０を、
セパレータ１３下端から適当間隔離間して固設すること
により、セパレータ１３へ向かう上昇気流はショートパ
スコーン４０の側部を通過した後、ショートパスコーン
４０上端とセパレータ１３下端の間で減速し、含塵気流
中の粗粉が気流より離脱してショートパスコーン４０内
へ入り反転して落下し、回転テーブル３Ａ上へ戻され
る。粗粉を取り除かれた含塵気流は、その後セパレータ
１３内へ導入され、分級羽根１３Ａの分級作用により分
級され、分級点以下の微粉はセパレータ１３を通過して
気流とともに機外へ排出され、一方、分級点以上の粉体
は分級羽根１３Ａに弾き飛ばされて下方に落下する。し
たがって、ショートパスコーン４０をセパレータ１３下
端から適当間隔離間して固設した理由は、上昇気流の減
速化と上昇気流より離脱した粗粉の戻り流路を形成する
ことのふたつである。

【００１２】本発明において使用される回転式のセパレ
ータ１３の分級原理について、説明すると、たとえば、
図４に示すように、分級羽根１３Ａが左回りに一定の回
転数（回転速度Ｖ）で回転しているとき、分級羽根１３
Ａの外径端が形成する円弧ＣＤの任意の一点Ｐより流入
する粒子は、流入する気流による抵抗力（内向流）と遠
心力（外向流）と回転する隣り合う分級羽根間の空気層
の影響などの合成された力を受け、粒子径に応じて任意
の軌跡を描きながらセパレータ１３内部向かうが、粒径
の大きさに応じてそれぞれ、たとえば、軌跡ａ₁から軌
跡ａ₅まで異なった挙動を示す。すなわち、粒子径の小
さい微粉は軌跡ａ₁を描きＡ〜Ｅ間を通過し、中間粉は
Ａ〜Ｂ間の軌跡ａ₃、粗粉はＢ〜Ｃ間の軌跡ａ₅を描い
て、分級羽根１３Ａの内壁に到達する。Ｂ〜Ｃ間に当接
した粒子は運動エネルギを失って、その後遠心力の作用
によりＢ〜Ｃ間に沿って半径方向外方の放出される。

【００１３】一方、Ａ〜Ｂ間に到達した中間粒子のう
ち、遠心力を受けて外方に移動する粒子は上記Ｂ〜Ｃ間
に当接した粒子と同様にＢＣ壁に沿ってセパレータ外方
へ逃げるが、Ａ〜Ｂ間で気流による内向力が遠心力とバ
ランスするか、もしくは、内向力のほうが遠心力を上回
る粒子の場合はＡ〜Ｂ間に沿って落下し、セパレータ１
３下方に戻される。このように、回転式のセパレータ１
３において、分級点、すなわち、分級粒径に影響を与え
る因子は、セパレータ回転数、含塵気流の流入風量、流
入速度、粉体粒径分布のほかに、隣接するセパレータ分
級羽根間の間隙および羽根幅（図４のＢＣ間距離）、羽
根幅中央から回転中心へ至る距離が関与している。

【００１４】以上のように、ショートパスコーン４０を
セパレータ１３の下方に適当間隔離間して設置して構成
された本発明の竪型粉砕機のテスト装置（ＵＶ６テスト
装置；回転テーブル径約６００ｍｍ）で、石灰石１０ｍ
ｍアンダを粉砕原料として、実施したテスト結果につい
て説明する。図３はテスト結果から求めた粉砕量とミル
差圧ならびにミル電力原単位との相関比較図である。テ
ストに採用したセパレータ仕様は、分級羽根平均直径が
６００ｍｍ、分級羽根傾斜角は水平より６５度、分級羽
根の垂直高さは３００ｍｍである。図３より明らかなよ
うに、従来機（ガイドコーン３０をセパレータ直下に設
置したもの）に比べて、改善機（本発明例；ショートパ
スコーン４０をセパレータ１３下端より５００ｍｍさげ
て設置）は、同一原料、同一処理量（同一粉砕量）にお
いてミル差圧が３〜５％減少し、また、粉砕能力が３〜
４％増加するとともに、ミル電力原単位が最適値で２〜
３％低減される。

【００１５】このようにして、本来非常に広い粒度分布
を有する竪型粉砕機の粉砕産物である粉粒体を含んだ含
塵気流を、そのままセパレータ１３でいきなり分級す
る、従来の構成を改め、セパレータ１３で実施する本分
級（２次分級）に対して、予備分級、あるいは、１次分
級と呼ばれるべき分級を実施して予め含塵気流中の比較
的粗い、粗粒だけを前以って除外しておくことが、本発
明の趣旨である。そのために、上昇気流の減速領域の形
成と該減速領域で上昇気流より離脱した粗粉に戻り経路
を確保するために、セパレータ１３の下方にセパレータ
１３と適当間隔離間して、セパレータ１３に向かう含塵
上昇気流に随伴する粗粒を導入して回転テーブルへ還元
する逆裁頭円錐形状のショートパスコーンを固設した。

【００１６】その結果、ショートパスコーン４０によっ
て１次分級が行なわれ、含塵ガス中の粗粉が迅速に回転
テーブル３Ａ上に落下するため、ミル内浮遊のダスト量
が減り、ミル内差圧が減少する。また、ショートパスコ
ーン４０による１次分級、セパレータ１３による２次分
級による２次分級により、微粉回収率が向上し、無駄な
再粉砕が防止されるため、ミル電力原単位が向上する。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、セパレータの下方に該セパレータと適当間隔離間し
て、該セパレータに向かう含塵上昇気流に随伴する粗粒
を導入して回転テーブルへ還元する逆裁頭円錐形状のシ
ョートパスコーンを固設したことにより、ミル内差圧が
低下して振動の少ない連続安定運転が継続できる。ま
た、粉砕能力が増加するとともに、ミル電力原単位が低
減できる。

【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セパレータ
部の要部側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ視の断面平面図である。

【図３】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の粉砕量とミ
ル差圧ならびにミル電力原単位との相関比較図である。

【図４】本発明の実施例に係るセパレータ分級作用の説
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。

【図６】従来の竪型粉砕機のセパレータ部の側面図であ
る。

【符号の説明】

１竪型粉砕機２減速機３Ａ回転テーブル３Ｓダムリング４粉砕ローラ４ａ回転軸５アーム６軸（回転軸）７アーム９油圧シリンダ１３セパレータ１３Ａ分級羽根１３Ｂ回転軸１３Ｃ底板１４環状空間通路１５ケーシング１７原料投入シュート３０ガイドコーン４０ショートパスコーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三浦昭徳山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地宇部興産株式会社宇部機械・エンジニアリング事業所内

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し、頂部に
粉砕産物を分級する回転式のセパレータを備えた竪型粉
砕機において、該セパレータは、竪軸回りに回転するロータと、該ロー
タの回転手段と、該ロータの外周に等間隔に複数個配設
された分級羽根とを備え、該セパレータの下方に該セパレータと適当間隔離間し
て、該セパレータに向かう含塵上昇気流に随伴する粗粒
を導入して回転テーブルへ還元する逆裁頭円錐形状のシ
ョートパスコーンを固設したことを特徴とする竪型粉砕
機。