JPS5826977B2

JPS5826977B2 - 破砕機

Info

Publication number: JPS5826977B2
Application number: JP53005573A
Authority: JP
Inventors: 博之村田; 毅田中
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1978-01-20
Publication date: 1983-06-06
Also published as: JPS5499259A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、コーンクラッシャやショークラッシャ等の破
砕機において、その破砕室形状を改善することによって
、特にその屑圧縮破砕をより効果的に行なえるようにし
たものに関する。

岩石または鉱石等を破砕するコーンクラッシャあるいは
ショークラッシャ等の破砕機においては、その破砕機に
おける偏心旋動運動あるいは揺動運動によって、固定部
材と偏心旋動乃至揺動部材との間に形成される破砕室内
で、被破砕原料を所要の粒度に破砕するのであるが、従
来の破砕室内における破砕状態は所謂非層圧縮型、即ち
単粒子圧縮破砕であり、この場合その破砕室の出口開口
の間隙（偏心旋動あるいは揺動運動時に形成される出口
開口の最少間隙）は、得ようとする破砕製品の寸法と略
同等あるいはそれ以下に設定するものとされている。

一方破砕機の破砕能力は単位時間における破砕量、即ち
その出口間隙、偏心運動量、破砕室形状、回転数等によ
って定まる単位時間当りの破砕機通過原料の量、所謂単
純な破砕機通過量と、破砕処理された製品中の目的寸法
製品の量即ち製品生産量とによって決定される。

従って破砕に当っては、その出口間隙を破砕製品寸法よ
りも小さくし、原料の破砕機通過量に対する製品生産量
の比率を極力１００％に近付けるように努力が払われる
のであるが、この反面その出口間隙を小さくすることに
より、破砕機通過量は当然減少するので、製品生産量も
これに伴なって低下することになる。

この問題を解決するために、本出願人は、かかる破砕機
において、その破砕機の出口間隙を破砕機の歯根（ショ
ークラッシャ）あるいは旋回体（コーンクラッシャ）の
破砕室長さの０．０２５〜０．０５の範囲で、あるいは
旋回体直径の０．０１５〜０．０３の範囲に設定し、か
つ破砕機における歯板あるいは旋回体の偏心運動量を破
砕室長さの０．０５〜０．１の範囲あるいは旋回体直径
の０．０３〜０．０６に設定するとともに、その破砕室
内において被破砕物（原料）が圧密状態となるように被
破砕物を連続的に供給しつつ、その破砕を行なわれる粒
子層圧縮型の破砕機を提案したものである。

処でこのような粒子層圧縮型破砕機において、破砕室中
で粒子層の圧縮破砕を充分に行なわせるためには、以下
の各条件が必要不可欠である。

今図面についてこれを説明すると、第１図Ｉは前記した
粒子層圧縮型コーンクラッシャにおけるコーンケープと
マントル、および両者によって形成される破砕室の関係
構造を示し、１は固定側部材であるコーンケープ、２は
偏心旋動運動を行なう部材であるマントルを示し、３は
両者の内外周壁によって曲成される破砕室、４はその出
口間隙を示しているが、このコーンクラッシャにおいて
、そのマントル２の偏心旋動運動が最大となる領域、即
ち図の破砕室３における出口間隙４に近接する下端付近
での破砕仕事能力が最大であるので、この最有効破砕領
域Ｂにおける破砕原料の圧縮密度を大きくすることが必
要であり、このためにはこの領域Ｂに充分な圧縮密度を
実現できるだけの量の原料を供給せねばならない。

更にこのためには破砕室３における上部領域Ａにおける
原料の通過能力が、これより下部領域に比べて大きいも
のであることが必要とされ、同時に破砕室３全体の形状
としても、原料が充分に流動できるように滑らかな形状
であることも必要である。

このことはショークラッシャ等の揺動破砕機における固
定歯根と揺動歯板とによって形成される破砕室において
も全く同様である。

尚同図■に例示したものは、従来の単粒子圧縮型のコー
ンクラッシャにおける破砕室３の形状を示しているが、
従来型式のものでは、そのコーンケープ１とマントル２
による両圧縮部材間で直接原料を圧縮しているため、細
粒製品を生産する等の場合、原則通りにその破砕室３下
端の出口間隙４を可及的小さくするために、破砕原料の
破砕機通過能力は著しく小さくなり、これを改善するた
めに、その出口間隙４即ち破砕室３の出口付近に、コー
ンケープ１の内周面およびマントル２の外周面に、略平
行面となる形状の領域を可成り長く（高さ方向）形成し
ており、またコーンケープ１の内周面は略凸弧状面、ま
たマントル２は円錐面とされており、このようら破砕室
形状では勿論本発明の目的を達成することは不可能であ
る。

本発明はこのような従来技術を背景とし、先にも述べた
ように本出願人が先に提案した処の、粒子層圧縮型の破
砕機において、その破砕室を前記必要とされる条件を充
分に満足させるように改善したものであって、その特徴
とする処は、コーンクラッシャまたはショークラッシャ
等の破砕機において、破砕室を形成するコーンクラッシ
ャにおけるマントルおよびコーンケープ、あるいはショ
ークラッシャにおける揺動歯板および固定歯板の一方も
しくは双方を、入口側から出口側に向い、上部より順次
ａ、ｂ、ｃ領域をなす斜面の連続によって全体として一
つの凹面が形成され；前記ａ領域高さは破砕室高さの１
／２〜１／３であり、Ｃ領域高さは１１５〜１／６Ｈで
あり；かつ前記斜面あるいはその接線が相手方とのなす
角度が人口側に開口するようＯ〜１０°とされ、斜面と
相手方とのなす開き角度が１５°〜３０゜とされ、斜面
と相手方との間で略平行部を形成するとともにそのほぼ
平行面の開き角度を一５°〜５°とされた：点にある。

以下図示の実施例に基いて本発明を詳述すると、第２図
は本発明によるコーンクラッシャにおけるコーンケープ
とマントルおよび破砕室の要部のみを示したものであり
、図示省略しであるがコーンクラッシャとしての必要機
構、即ちコーンケープの固定支持構造、マントルの偏心
旋動運動のための回転支持並び駆動機構等は、従来のコ
ーンクラッシャと全く同一である。

同図において、１はコーンケープ、２はマントル、３は
破砕室、４はその下端の出口を示しているが、本発明で
はこの破砕室３の形状として、破砕室高さＨ方向に亘り
、図例の場合は破砕室３を形成する一方のコーンケープ
１の内周面を、入口（上端）５側から出口（下端）４に
向って、連続する凹面６としたものであり、更に細かく
分ければこの連続せる凹面６は、入口５側から出口４側
に向い、上部より順次ａ領域をなす斜面６ａｔｂ領域を
なす斜面６ｂｔＣ領域をなす斜面６ｃによって全
体としての凸面６が構成されるようにし、またこのさい
これらａ、ｂ、ｃ３つの領域において、ａ領域高さは破
砕室高さＨに対し、−！−Ｈ＜ａ３＜ＴＨであるように、その斜面６ａの長さは限定されま
た下部のＣ領域高さは同じく破砕室高さＨ、１１に対し、５〜τＨであるように、その斜面６ｃの長さが
限定され、ａ、Ｃ両領域に挾まれる中部のｂ領域では、
破砕室高さＨに対し、ａ、Ｃ両領域高さを引いた残りを
占めるように、その斜面６ｂの長さが限定されるのであ
り、このさい図のＡ。

Ｂは先に第１図■で述べた破砕原料の通過能力の大きい
ことが要求される破砕室上部領域と、最有効破砕領域と
をそれぞれ示し、ａ領域はＡ領域と略一致し、またｂ領
域の下端部分とＣ領域の上端一部とがＢ領域と略一致す
るようにされている。

更に本発明では、破砕室３の入口５側におけるａ領域に
おいては、その斜面６ａあるいはその接線が室３を構成
する相手方のマントル２の外周面上部との間になす角度
が、入口側に開口するようにＯ〜１００となるようにす
るのであり、また出口４側のＣ領域においては、その斜
面６ｃと相手方のマントル２の外周面下部との間におい
て、略平行であるようにし、その高さは前記の通り１１
５〜１／６Ｈであるが、同時にこの略平行部の開き角、
即ち斜面６ｃとマントル２の外周面下部との開き角を一
５〜５°に形成するのであり、更にこの略平行部をなす
処のＣ領域に続くｂ領域においては、入口側に向って連
続する斜面６ｂの開き角度、即ち同じく相手方のマント
ル２の外周面中部とのなす開き角を１５〜３０°とした
ものであり、以上の各条件を具備する破砕室３の形状と
したものである。

なお、本発明において前記各領域の角度及び領域の高さ
を限定したのは次の理由による。

先ずａ領域を構成する斜面６ａあるいはその接線が相手
方（マントル２）の上部との間になす角度が、入口側に
開口するようＯ〜１００にするのは、ｂｙｃ領域の圧縮
密度をできるだけ大きくすべく、ａ領域ではできるだけ
能力を大きく、かつｂ領域での圧縮密度向上の予備効果
を持たせるためであり、第４図にそのグラフを示す。

同図において横軸は角度を、縦軸は通過能力を示す。

この図で明らかなように、ａ領域高さが１／３Ｈより小
さいとｂ領域の強制的に原料を送り込む力が急激に低下
し、１／２Ｈより大きいとｂ領域の角度過大となるから
好ましくない。

又角度は２７°以上になると破砕室内で滑りが発生する
ことを示している。

次にｂ領域を構成する斜面６ｂの開き角を１５〜３００
にするのは、ａ領域から流入した原料の圧縮密度を急激
に増大させ、かつ滑りの発生を生じなくするためであり
、第５図にそのグラフを示す。

同図において横軸は角度を、縦軸はす、ｃ領域境界部の
圧縮密度を示す。

この図で明らかなように１５°〜３０°が好適な角度で
ある。

但し、２７°を越えると滑りが発生することになるが、
３０°程度まではａ領域の抵抗があり、大幅な滑りとは
ならず、従って圧縮密度もかなり高く維持できる。

更にＣ領域を構成する斜面６ｃにおけるその開き角度を
一５°〜５°とするのは、ｂ、ｃ領域界付近で十分に
高くなった圧縮密度が、過圧縮状態にならないようにす
るためであり、第６図にそのグラフを示す。

同図において横軸は角度を、縦軸に破砕室出口における
圧縮密度を示す。

又斜面Ｃにおける高さを１１５〜１／６Ｈとしたのはす
、ｃ境界部で十分に密度が高くなった原料が、少なくと
もＣ領域で１回再圧縮され、かつｂ領域の角度が過大と
ならない好適な範囲で、この範囲外のものは上記のよう
な効果が得られないのである。

なお以上の各数値特定は倒れも反復実験の結果、好適な
範囲であることを確認したものである。

この点は固定歯板と揺動歯板とによるショークラッシャ
においても全く同様であり、第３図にその実施例を示し
、同図Ｉはシングル型、■はツイン型をそれぞれ示すが
、図示のように固定歯板１１揺動歯板１２による破砕室
１３、その入口１６より出口１４側に亘り、実線で示し
たものが従来の破砕室形状であるに対し、本発明ではａ
領域、ｂ領域、Ｃ領域、これらを構成する斜面６ａｔ６
ｂ、６ｃを点線のように形成するのである。

本発明の破砕室３，１３によれば、そのｂ領域、Ｃ領域
に比べ、ａ領域における破砕原料の通過能力はきわめて
大きく、かつこれに続くｂ領域においても、その下部レ
ベルに至るに従い通過能力が小さくなっているので、出
口４にわかる最有効破砕領域Ｂにおける破砕原料の圧縮
密度はこれを充分に大きくすることができ、また破砕室
３の全体としての断面形状も、斜面６ａ、６ｂ、
６ｃの連続せる１つの凹面６として形成されているため
、マントル２側の円錐外周面と相まってきわめて滑らか
な形状で急激な変化がないため、破砕原料である岩石や
鉱石の流れはきわめてスムーズであり、これによって充
分な通過能力による大量の連続円滑な供給が支障なく継
続され、その最有効破砕領域Ｂに対する圧縮密度の向上
を更に効果的かつ強力とするのであり、上部から下部へ
の通過能力の減少も従来のように過大でないので、出口
４側の下端付近でその密度が高くなり過ぎて圧縮不能と
なることも生じないのであり、そのＣ領域における出口
付近の略平行部の存在により、室内原料の流れを安定に
し、したがって破砕仕事の変動を抑えることができるた
め平均の破砕仕事をできるだけ大きくすることができ、
粒子層型圧縮による破波と相まって、破砕機能力を単純
通過量および製品比率の両者を満足させつつ、より向上
させることが可能である。

即ち従来の非層圧縮型のコーンクラッシャと相違し、層
状圧縮型のものでは、マントル２が偏心運動により、コ
ーンケープ１から離間した位置より徐々に前進すること
により、破砕室３内の破砕原料は徐々に嵩密度を増加し
、室３内で円周方向に流動する傾向を見せるが、室３内
に供治される原料はａ領域によってきわめて多量である
ため、円周方向には一種の拘束状態が生じ、マントル２
による圧縮仕事量は、そのほとんどが原料に対する圧縮
荷重となり、これは原料の個々相互間に伝播されること
になる。

こうしてマントル２の旋回運動により嵩密度が増加し、
個々の原料相互間に圧縮荷重が伝播されると、原料粒子
細々はその破壊強度の低いものから破壊が進行し、破壊
された原料はその圧縮荷重を受ける領域における荷重の
伝播部材としても働き、マントルにおける荷重の伝播部
材としても働き、マントル２が第２図実線で示した偏心
運動量の最もコーンケープ１に接近する位置となるまで
、原料は層状のままで圧縮されるのであり、かかる屑圧
縮破砕が図のａ、ｂ、ｃ各領域内で同時に進行し、その
最有効破砕領域Ｂをへて目的粒度に破砕されて出ること
になる。

このような層状圧縮破砕において、先にも述べたように
破砕室３の形状は、その作用を行なわせるための条件が
不可欠であるが、本発明は前記のようにこれを連続凹面
６、これを構成する斜面６ａ、６ｂ、６ｃによるａ、ｂ
、ｃ各領域による形状としたことにより、充分に必要条
件を満足させその層状圧縮破砕を更に効果的に遂行でき
るのであり、これによりきわめて効率のよい優れた仕事
能力を持つ破砕機を容易に提供できたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は層状圧縮、非層状圧縮画タイプのコーンクラッ
シャ破砕室の説明図、第２図は本発明破砕機実施例の要
部説明図、第３図は同ショークラッシャにおける実施例
の要部説明図、第４図はａ領域角度と通過能力との関係
を、第５図はｂ領域角度とす、ｃ境界部の圧縮密度との
関係を、第６図はＣ領域角度と破砕室出口における圧縮
密度との関係を夫々グラフで示したものである。１・・・・・・コーンケープ、２・・・・・・マントル
、３・・・・・・破砕室、４・・・・・・出口、５・・
・・・・入口、６・・・・・・凹面、６ａ、６ｂ、６ｃ
・・・・・・斜面、ａ、ｂ、ｃ・・・・・・各破砕領域
。

Claims

【特許請求の範囲】１コーンクラッシャまたはショークラッシャ等の破砕
機において、破砕室を形成するコーンクラッシャにおけ
るマントルおよびコーンケープ、あるいは、ショークラ
ッシャにおける揺動歯板および固定歯根の一方もしくは
双方を、入口５側から出口４側に向い、上部より順次ａ
ｔｂｖＣ領域をなす斜面６ａ、６ｂ、６ｃの連
続によって全体として一つの凹面６が形成され：前記ａ領域高さは破砕室高さＨの１７２〜１／３であり
、Ｃ領域高さは１１５〜１／６Ｈであり；かつ前記斜面
６ａあるいはその接線が相手方とのなす角度が入口５側
に開口するようＯ〜１００とされ、斜面６ｂと相手方と
のなす開き角度が１５°〜３０°とされ、斜面６ｃと相
手方との間で略平行部を形成するとともにそのほぼ平行
面の開き角度を一５°〜５°とされた：ことを特徴とする破砕機。