JPH10263481A - 粉粒体の分級装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉粒体の分級時にこの粉粒体中のミルボール屑
が連通孔から内筒外に飛び出したり或は排出されたりす
るのを防止できる。 【解決手段】上面を閉止した外筒１２の外側円筒部１２
ａの下端に外側コーン部１２ｂが接続され、外側円筒部
内に設けられ上面が開放された内筒１３の内側円筒部１
３ａの下端に内側コーン部１３ｂが接続される。内側コ
ーン部に形成されたリング状の連通孔１４に鎧戸１６が
内筒の内外を通気可能に設けられ、外筒の上面から外筒
及び内筒内に回転軸１７が回転可能に挿入される。回転
軸の下端に固着された分散板１８が内筒内に供給された
粉粒体１５を受け、回転軸の下端近傍に固着された回転
羽根１９が内筒の内外に連通孔を通る旋回循環気流を発
生させる。内側コーン部のアッパコーン部１３ｃの下端
に連設されたスカート部１３ｈはアッパコーン部と同一
方向に傾斜しかつ少なくとも連通孔の上部を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント原料の粉
砕物である粉粒体を粗粉と微粉とに分級する分級装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の分級装置として、図４に
示すように、上面が閉止された外筒２の外側円筒部２ａ
の下端に先細りの外側コーン部２ｂが接続され、外側円
筒部２ａ内に設けられ上面が開放された内筒３の内側円
筒部３ａの下端に先細りの内側コーン部３ｂが接続さ
れ、内側コーン部３ｂに形成されたリング状の連通孔４
に多数の鎧戸６が内筒３の内外を通気可能に設けられ、
外筒２の上面から回転軸７が外筒２及び内筒３内に回転
可能に挿入され、更に回転軸７の下端及び下端近傍に分
散板８及び回転羽根９がそれぞれ固着された粉粒体の分
級装置１が知られている。この粉粒体の分級装置１で
は、図示しない粉砕装置により粉砕されたセメント原料
の粉粒体５は外筒２上面から外筒２及び内筒３に挿入さ
れた投入シュータ１ａから投入され、分散板８は投入シ
ュータ１ａから投入された粉粒体５を受けるように構成
される。回転羽根９は上縁が内筒３の上端にほぼ一致す
るように回転軸７に固着された補助羽根９ａと、外筒２
の上部のうち内筒３の上端より上方に位置するように回
転軸７に固着された主羽根９ｂとを有する。主羽根９ｂ
の回転により内筒３内上部を旋回上昇し、内筒３及び外
筒２間の上部を旋回下降し、更に連通孔４を通って内筒
３内に流入する旋回循環気流が発生するように構成され
る。

【０００３】このように構成された粉粒体の分級装置１
では、セメント原料の粉粒体５は回転している分散板８
上に落下し、分散板８の回転による遠心力にて内筒３の
内周壁に向って飛び出し、連通孔４を通って吹き上がる
旋回上昇気流により分散される。分散された粉粒体５の
うち粒径の大きい粗粉５ａは重力により落下して内筒３
下端の粗粉排出口３ｉから排出される。また中間粒径の
粉粒体は旋回上昇気流に乗って上方に移動する速度が遅
いため、補助羽根９ａに叩かれて内筒３の内周壁に当接
し、重力により落下して上記粗粉排出口３ｉから粗粉５
ａとともに排出される。補助羽根９ａを通り抜けて旋回
上昇気流とともに上昇した粒径の小さい微粉は主羽根９
ｂにより更に旋回を与えられて、内筒３及び外筒２間の
空間に旋回下降気流とともに下降する。このとき微粉は
旋回下降気流の旋回による遠心力にてこの下降気流から
分離され、外筒２内周壁に沿って下降し、外筒２下端の
微粉排出口２ｅから排出される。なお、旋回下降気流は
連通孔４を通って内筒３内に流入する。このようにして
粉粒体５が粗粉５ａと微粉とに分級されるようになって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の粉
粒体の分級装置では、粉砕装置による粉砕時に粉粒体に
混入したミルボール屑が分散板の回転により内筒の内周
壁に向って飛び出すが、このミルボール屑は反発係数が
比較的大きいため、内筒の内周壁に１度又は２度以上衝
突した後に、連通孔から鎧戸の間を通って内筒外に飛び
出してしまう場合があった。この結果、ミルボール屑が
セメント原料の微粉に混入してしまう問題点があった。
また、上記従来の粉粒体の分級装置では、連通孔の上縁
内側に上記ミルボール屑が堆積し、連通孔を通る旋回循
環気流の流速が遅くなったときに上記堆積したミルボー
ル屑が内筒外に排出される場合があった。

【０００５】本発明の目的は、粉粒体の分級時にこの粉
粒体中のミルボール屑が連通孔から内筒外に飛び出した
り或は排出されたりするのを防止できる粉粒体の分級装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、上面が閉止された外側円筒部１２ａ
と外側円筒部１２ａの下端に接続された先細りの外側コ
ーン部１２ｂとを有する外筒１２と、外側円筒部１２ａ
内に設けられ上面が開放された内側円筒部１３ａと内側
円筒部１３ａの下端に接続された先細りの内側コーン部
１３ｂとを有する内筒１３と、内側コーン部１３ｂに形
成され内筒１３の内外を連通するリング状の連通孔１４
と、連通孔１４に内筒１３の内外を通気可能に設けられ
た多数の鎧戸１６と、外筒１２の上面から外筒１２及び
内筒１３内に回転可能に挿入された回転軸１７と、回転
軸１７の下端に固着され内筒１３内に供給された粉粒体
１５を受ける分散板１８と、回転軸１７の下端近傍に固
着され内筒１３内上部を旋回上昇し内筒１３及び外筒１
２間の上部を旋回下降し更に連通孔１４を通って内筒１
３内に流入する旋回循環気流を発生させる回転羽根１９
とを備えた粉粒体の分級装置の改良である。その特徴あ
る構成は、内側コーン部１３ｂのうち連通孔１４より上
方のアッパコーン部１３ｃの下端にスカート部１３ｈが
連設され、スカート部１３ｈがアッパコーン部１３ｃと
同一方向に傾斜して形成されかつ少なくとも連通孔１４
の上部を覆うように構成されたところにある。

【０００７】この請求項１に記載された粉粒体の分級装
置では、粉粒体１５に混入した反発係数の比較的大きい
ミルボール屑が分散板１８の回転により内筒１３の内周
壁に向って飛び出し、内筒１３の内周壁に衝突して連通
孔１４に向っても、連通孔１４の少なくとも上部がスカ
ート部１３ｈにより覆われているので、上記連通孔１４
に向ったミルボール屑の大部分はスカート部１３ｈに衝
突して内筒１３内を落下する。またスカート部１３ｈ上
面にミルボール屑が堆積し、かつ連通孔１４を通る旋回
循環気流の流速が遅くなっても、スカート部１３ｈの下
端が連通孔１４から離れておりかつ連通孔１４の上端よ
り下方に位置するので、上記堆積したミルボール屑が連
通孔１４から内筒１３外に排出されることは殆どない。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に図１に示すように、スカート部１３ｈ
がアッパコーン部１３ｃと同一の傾斜角を有するように
形成されたことを特徴とする。この請求項２に記載され
た粉粒体の分級装置では、分級装置１１により分級され
た粗粉１５ａがアッパコーン部１３ｃからスカート部１
３ｈに沿ってスムーズに落下する。請求項３に係る発明
は、請求項１に係る発明であって、更に図１に示すよう
に、スカート部１３ｈの長さが鎧戸１６の高さの０．５
倍〜０．９倍であることを特徴とする。スカート部１３
ｈの長さを鎧戸１６の高さの０．５倍〜０．９倍とした
のは、スカート部１３ｈの長さを鎧戸１６の高さの０．
５倍未満にすると、本発明の効果が充分に発揮できない
という不具合があり、０．９倍を越えると、鎧戸１６を
通過する循環風量が少なくなるため、分級される精粉は
細かくなるものの、分級装置の処理能力は低下してしま
うという不具合があるからである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳しく説明する。図１〜図３に示すように、セ
メント原料の粉粒体１５の分級装置１１はこの実施の形
態ではスタートバント型の分級装置であり、外筒１２
と、この外筒１２内に設けられた内筒１３とを備える。
外筒１２は上面が閉止された外側円筒部１２ａと、外側
円筒部１２ａの下端に接続された先細りの外側コーン部
１２ｂとを有し、内筒１３は外側円筒部１２ａ内に設け
られ上面が開放された内側円筒部１３ａと、内側円筒部
１３ａの下端に接続された先細りの内側コーン部１３ｂ
とを有する（図１）。内側コーン部１３ｂには内筒１３
の内外を連通するリング状の連通孔１４が形成される
（図１及び図２）。内側コーン部１３ｂは上記連通孔１
４の形成により、連通孔１４の上方に位置するアッパコ
ーン部１３ｃと、連通孔１４の下方に位置するロアコー
ン部１３ｄとに分割される（図１）。内側円筒部１３ａ
及びアッパコーン部１３ｃはこれらの孔心が外側円筒部
１２ａの孔心に一致しかつ内側円筒部１３ａの上端が外
側円筒部１２ａの上端より所定の距離だけ下方に位置す
るように図示しないステーにより固定され、ロアコーン
部１３ｄはこの孔心が外側コーン部１２ｂの孔心に一致
するように図示しないステーにより固定される。

【００１０】連通孔１４には所定の間隔をあけて多数の
鎧戸１６が内筒１３の内外を通気可能に設けられる（図
１及び図２）。アッパコーン部１３ｃの下端にはフラン
ジ部１３ｅ（図１）が設けられ、このフランジ部１３ｅ
上面には所定の間隔をあけて鎧戸１６と同数のナット１
３ｆ（図１）が溶着される。鎧戸１６はその基端にボル
ト１３ｇを挿通して上記ナット１３ｆに螺合することに
より、アッパコーン部１３ｃの下端のフランジ部１３ｅ
に固定される。また鎧戸１６は後述する主羽根１９ｂに
より外筒１２及び内筒１３間に発生した旋回下降気流を
スムーズに連通孔１４を通って内筒１３内に導くため
に、リング状の連通孔１４の半径方向に対して所定の角
度だけ水平面内で所定の向きに傾けた状態で固定される
（図２）。

【００１１】本実施の形態の特徴ある構成は、アッパコ
ーン部１３ｃの下端にスカート部１３ｈが連設され、ス
カート部１３ｈがアッパコーン部１３ｃと同一方向に傾
斜して形成されかつ少なくとも連通孔１４の上部を覆う
ように構成されたところにある（図１及び図２）。スカ
ート部１３ｈの上端はアッパコーン部１３ｃの下端近傍
の内面に溶着され、またスカート部１３ｈはこの実施の
形態ではアッパコーン部１３ｃと同一の傾斜角を有する
ように形成される。これはセメント原料の粉粒体１５の
うちの粗粉１５ａをアッパコーン部１３ｃからスカート
部１３ｈに沿ってスムーズに落下させるためである。更
にスカート部１３ｈの長さは鎧戸１６の高さの０．５倍
〜０．９倍に設定されることが好ましい。

【００１２】また外筒１２の上面中央から外筒１２及び
内筒１３内には鉛直下向きかつ回転可能に回転軸１７が
挿入される（図１）。この回転軸１７の上端は電動モー
タ等の駆動手段２１に連結され、この駆動手段２１はブ
ラケット２２を介して外筒１２の上壁１２ｃに固定され
る。また外筒１２の上壁１２ｃ下面には回転軸１７の中
央外周面を所定の間隔をあけて覆うガイド筒２３が固着
され、外筒１２の上壁１２ｃにはガイド筒２３に臨みか
つ上面に投入シュータ２４が接続された投入孔１２ｄが
形成される。投入シュータ２４にはセメント原料の粉粒
体１５が投入される。回転軸１７の下端には分散板１８
が固着され、回転軸１７の下端近傍には回転羽根１９が
固着される。回転羽根１９は上縁が内筒１３の上端にほ
ぼ一致するように回転軸１７に固着された補助羽根１９
ａと、外筒１２の上部のうち内筒１３の上端より上方に
位置するように回転軸１７に固着された主羽根１９ｂと
を有する。また内筒１３の上端には複数枚の風量調整弁
２６が外筒１２を貫通して内筒１３の半径方向に前進又
は後退可能に設置される。

【００１３】投入シュータ２４から投入されるセメント
原料の粉粒体１５は粉砕装置２７により粉砕される（図
３）。粉砕装置２７は水平軸（図示せず）を中心に回転
可能な円筒状のチューブミル本体２７ａと、このチュー
ブミル本体２７ａに収容された粉砕媒体である多数のミ
ルボール（図示せず）とを有する。チューブミル本体２
７ａの両端にはそれぞれ原料入口２７ｃ及び原料出口２
７ｄが形成され、ミルボールは靱性の高いクロム鋼等に
より形成される。また粉砕装置２７の原料入口２７ｃに
は原料供給路であるベルトコンベヤ２８が接続され、粉
砕装置２７の原料出口２７ｄ近傍にはバケットコンベヤ
２９が立設される。バケットコンベヤ２９は下端に形成
された原料入口２９ａと、上端に形成された原料出口２
９ｂと、原料入口２９ａからこのコンベヤ２９に供給さ
れたセメント原料の粉粒体１５を原料出口２９ｂまで搬
送する多数のバケット（図示せず）とを有する。粉砕装
置２７の原料出口２７ｄはバケットコンベヤ２９の原料
入口２９ａに臨み、バケットコンベヤ２９の原料出口２
９ｂと分級装置１１とは上記投入シュータ２４により接
続される。

【００１４】また分級装置１１のロアコーン部１３ｄ下
端の粗粉排出口１３ｉには粗粉シュータ３１が外側コー
ン部１２ｂを貫通して接続され、この粗粉シュータ３１
の下端はベルトコンベヤ２８に接続される（図１及び図
３）。外側コーン部１２ｂ下端の微粉排出口１２ｅには
微粉シュータ３２が接続され、微粉シュータ３２の下端
は図示しないがサイロ及プレヒータ等を介してキルンに
接続される。粗粉シュータ３１は上端が分級装置１１の
粗粉排出口１３ｉに接続されたアッパシュータ３１ａ
と、アッパシュータ３１ａの下端に接続された除鉄用チ
ャンバ３１ｂと、上端が除鉄用チャンバ３１ｂの下面に
一方に遍倚して接続され下端がベルトコンベヤ２８に接
続されたロアシュータ３１ｃと、上端が除鉄用チャンバ
３１ｂの下面に他方に遍倚して接続された除鉄用シュー
タ３１ｄとを有する（図３）。除鉄用チャンバ３１ｂ内
には図示しないが除鉄用ドラムが回転可能に設けられ、
このドラム内に磁石がロアシュータ３１ｃの上方側に遍
倚しかつ回転不能に設けられる。除鉄用ドラム外周面に
落下した粗粉１５ａのうち、ミルボール屑を含む鉄分が
ドラムに吸着されて除鉄用シュータ３１ｄに導かれ、上
記鉄分が除去された粗粉１５ａがロアシュータ３１ｃに
導かれるように構成される。

【００１５】なお、この実施の形態では、分級装置とし
てスタートバント型分級装置を挙げたが、内筒に連通孔
が形成されかつこの連通孔からミルボール屑等が内筒外
に飛び出して内筒外の微粉に混入する恐れがある分級装
置であれば、ターボ分級装置又はその他の分級装置でも
よい。また、この実施の形態では、スカート部をアッパ
コーン部と同一の傾斜角を有するように形成したが、ス
カート部がアッパコーン部と同一方向に傾斜していれ
ば、スカート部がアッパコーン部と同一の傾斜角でなく
てもよい。

【００１６】このように構成された粉粒体の分級装置の
動作を説明する。分級装置１１の駆動手段２１をオンし
て分散板１８、補助羽根１９ａ及び主羽根１９ｂを所定
の回転速度で回転させると、主羽根１９ｂの回転により
内筒１３内上部を図１の実線矢印で示すように旋回上昇
し、内筒１３及び外筒１２間の上部を一点鎖線矢印で示
すように旋回下降し、更に図１及び図２の二点鎖線矢印
で示すように連通孔１４を通って内筒１３内に流入する
旋回循環気流が発生する。この状態で粉砕装置２７によ
り粉砕されたセメント原料の粉粒体１５をバケットコン
ベヤ２９により搬送して投入シュータ２４からガイド筒
２３を介して分散板１８上に落下させると、この粉粒体
１５は分散板１８の回転による遠心力にて内筒１３の内
周壁に向って飛び出す。

【００１７】この粉粒体１５には粉砕装置２７による粉
砕時に比較的大径の反発係数の大きいミルボール屑が含
まれるが、このミルボール屑は内筒１３の内周壁に向っ
て飛び出して１度又は２度以上内筒１３の内周壁に衝突
した後、これらのミルボール屑のうちの一部は連通孔１
４に向う。しかし連通孔１４の少なくとも上部がスカー
ト部１３ｈにより覆われているので、連通孔１４に向っ
たミルボール屑の殆ど全てがスカート部１３ｈに衝突し
て内筒１３下端の粗粉排出口１３ｉから排出される。こ
の結果、ミルボール屑が連通孔１４から内筒１３外に飛
び出すことは殆どない。

【００１８】また分散板１８から飛び出した粉粒体１５
のうち中間粒径のものや微粉は旋回上昇気流により分散
され、この旋回上昇気流に乗って上方に移動する。中間
粒径の粉粒体は旋回上昇気流に乗って上方に移動する速
度が遅いため、補助羽根１９ａにて叩かれて内筒１３の
内周壁に当接し、内筒１３の内周壁に沿って落下する。
中間粒径の粉粒体がスカート部１３ｈの下端に達する
と、その殆どが連通孔１４から内筒１３内に流入する旋
回循環気流により上昇するが、中間粒径の粉粒体に含ま
れる中間粒径のミルボール屑は比重が比較的大きいた
め、スカート部１３ｈ下端上面に堆積する場合がある。
この状態で連通孔１４を通る旋回循環気流の流速が遅く
なっても、スカート部１３ｈの下端が連通孔１４から内
方に離れかつ連通孔１４の上端より下方に位置するの
で、上記堆積したミルボール屑が内筒１３外に排出され
ることは殆どなく、スカート部１３ｈの下端から落下し
て粗粉排出口１３ｉから粗粉１５ａとともに排出され
る。

【００１９】補助羽根１９ａを通り抜けて旋回上昇気流
とともに上昇した粒径の小さい微粉は主羽根１９ｂによ
り更に旋回を与えられて、内筒１３及び外筒１２間の空
間に旋回下降気流とともに下降する。このとき微粉は旋
回下降気流の旋回による遠心力にてこの下降気流から分
離され、外筒１２内周壁に沿って下降し、外筒１２下端
の微粉排出口１２ｅから排出される。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例＞図１〜図３に示すように、スタートバント型
の分級装置１１を実施例とした。この分級装置１１の外
筒１２の内径及び高さはそれぞれ５．５ｍ及び７．０ｍ
であり、内筒１３の内径及び高さはそれぞれ４．３ｍ及
び４．７ｍであった。分散板１８、補助羽根１９ａ及び
主羽根１９ｂの外径はそれぞれは２．１ｍ、３．７ｍ及
び４．４ｍであり、これらを駆動手段２１により１６５
ｒｐｍの回転速度で回転させた。また鎧戸１６の枚数は
７２枚であり、鎧戸１６の高さは４４５ｍｍであった。
更にスカート部１３ｈの長さはアッパコーン部１３ｃの
下端から４００ｍｍであり、スカート部１３ｈの傾斜角
は水平面に対して約５０度であった。

【００２１】＜比較例＞図４に示すように、スカート部
を有しないことを除いて上記実施例と同一に構成された
スタートバント型の分級装置１を比較例とした。

【００２２】＜比較試験及び評価＞実施例及び比較例の
分級装置にボールミルにより粉砕された粉粒体を７００
０ｋｇ／分ずつ６０分間投入し、分級された微粉中に含
まれるミルボール屑の微粉に対する混入割合（重量％）
を測定した。この試験を５回行った。その結果を表１に
示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１から明らかなように、実施例の微粉中
に含まれるミルボール屑は比較例の微粉中に含まれるミ
ルボール屑より大幅に減少したことが判った。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、内
筒の内側コーン部のうち連通孔より上方のアッパコーン
部の下端にスカート部を連設し、このスカート部をアッ
パコーン部と同一方向に傾斜して形成しかつ少なくとも
連通孔の上部を覆うように構成したので、粉粒体に混入
した反発係数の比較的大きいミルボール屑が分散板の回
転により内筒の内周壁に向って飛び出し、内筒の内周壁
に衝突して連通孔に向っても、スカート部に衝突するも
のが大部分である。この結果、連通孔から内筒外に飛び
出すものは極めて少ないので、分級された微粉に含まれ
るミルボール屑の割合は極めて僅かとなる。またスカー
ト部上面にミルボール屑が堆積し、かつ連通孔を通る旋
回循環気流の流速が遅くなっても、スカート部の下端が
連通孔から離れておりかつ連通孔の上端より下方に位置
するので、上記堆積したミルボール屑が連通孔を通って
内筒外に排出されることは殆どない。更にスカート部が
アッパコーン部と同一の傾斜角を有するように形成すれ
ば、粉粒体から分級された粗粉がアッパコーン部からス
カート部に沿ってスムーズに落下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施形態の粉粒体の分級装置を示す縦
断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】その分級装置及びこの分級装置に粉砕したセメ
ント原料を供給する粉砕装置の構成図。

【図４】従来例を示す図１に対応する縦断面図。

【符号の説明】

１１ 分級装置 １２ 外筒 １２ａ 外側円筒部 １２ｂ 外側コーン部 １３ 内筒 １３ａ 内側円筒部 １３ｂ 内側コーン部 １３ｃ アッパコーン部 １３ｈ スカート部 １４ 連通孔 １５ セメント原料の粉粒体 １６ 鎧戸 １７ 回転軸 １８ 分散板 １９ 回転羽根

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面が閉止された外側円筒部(12a)と前
   記外側円筒部(12a)の下端に接続された先細りの外側コ
   ーン部(12b)とを有する外筒(12)と、前記外側円筒部(12
   a)内に設けられ上面が開放された内側円筒部(13a)と前
   記内側円筒部(13a)の下端に接続された先細りの内側コ
   ーン部(13b)とを有する内筒(13)と、前記内側コーン部
   (13b)に形成され前記内筒(13)の内外を連通するリング
   状の連通孔(14)と、前記連通孔(14)に前記内筒(13)の内
   外を通気可能に設けられた多数の鎧戸(16)と、前記外筒
   (12)の上面から前記外筒(12)及び前記内筒(13)内に回転
   可能に挿入された回転軸(17)と、前記回転軸(17)の下端
   に固着され前記内筒(13)内に供給された粉粒体(15)を受
   ける分散板(18)と、前記回転軸(17)の下端近傍に固着さ
   れ前記内筒(13)内上部を旋回上昇し前記内筒(13)及び前
   記外筒(12)間の上部を旋回下降し更に前記連通孔(14)を
   通って前記内筒(13)内に流入する旋回循環気流を発生さ
   せる回転羽根(19)とを備えた粉粒体の分級装置におい
   て、 前記内側コーン部(13b)のうち前記連通孔(14)より上方
   のアッパコーン部(13c)の下端にスカート部(13h)が連設
   され、 前記スカート部(13h)が前記アッパコーン部(13c)と同一
   方向に傾斜して形成されかつ少なくとも前記連通孔(14)
   の上部を覆うように構成されたことを特徴とする粉粒体
   の分級装置。
2. 【請求項２】 スカート部(13h)がアッパコーン部(13c)
   と同一の傾斜角を有するように形成された請求項１記載
   の粉粒体の分級装置。
3. 【請求項３】 スカート部(13h)の長さが鎧戸(16)の高
   さの０．５倍〜０．９倍である請求項１記載の粉粒体の
   分級装置。