JPS5920388B2 - 流体エネルギ−式粉砕器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は各種の鉱石、非金属鉱物、炉の装入物、燃焼
および焼結でできた無機物、固体燃料、肥料その他の化
学薬品、粒子、骨やその他動植物起源の固体原料を砕く
ために使用される気体エネルギー式粉砕器に関係するも
のである。

この発明は動力の発生、採鉱、冶金、建築物、化学およ
び食品工業に利用されよう。この技術では気体エネルギ
ー式粉砕器の使用がよく知られて居り、その内には粉砕
インセクタを向い合せて取付けてあり、微粉化する原料
を詰込んでから気体の流れに近い速度に気体で加速され
る、そうしてまた、前記インセクタが同軸に配置されて
いる粉砕室がついている。

粉砕室の内では、粒子は自由に衝突し合つて小粒に砕か
れる。気体は、例えば圧縮空気とが過熱蒸気のような冷
めたいものか熱いもののうちどちらかでもよい。一般に
知られている気体エネルギー式粉砕器には、また、砕か
れたものと大粒即ち所望の大きさにまで砕かれていない
粒子とを分けるクラシフアイア（分級器）が取付けてあ
る。クラシフアイアの底は粉砕インセクタの方向に傾斜
している部分があつて、前記部分の外側は原料が流れて
粉砕室から排出される方向に対し鈍角になつている。ク
ラシフアイアは垂直のパイプで粉砕室と結合され、粉砕
室内で微粉になつたものがその中を通る、そして傾斜し
ているパイプで粉砕インセクタの入口と結合され、再び
砕くために粉砕インセクタの所に戻つて来る大粒が通る
ようになつている。（例えばアクノフＢ．レＬＶストル
イナヤ メリニツツア２マンキズ（Ｍａｓｈｇｉｚ）モ
スクワ１９６７Ｐ１３９〜１４２参照。ソビエト特許第
２２２８６６号明細書参照。）上記公知の粉砕器には垂
直パイプがあるが、それは気体の消費を増加する一つの
要因になつている、なぜかと言うと、気体は主な仕事（
粉砕室内での原料の粉砕）をうまく処理するばかりでな
く、垂直パイプを通つて大粒の重いものを運んだり、前
記パイプ内の流れを容易にする仕事があるからである。

気体に対しこの追加された要求があるために、原料を微
粉にするために消費される量より以上の消費量が必要に
なる、なぜなら、粒子は目的とする大きさに粉砕される
ためには同一の粉砕器を１回以上（普通４から２０回）
も循環しなければならない。気流で原料を垂直に運ぶ場
合その高さには限度があるので、大型の粉砕器を設計す
る場合に支障を来している。

垂直のパイプ内を空気で運び上げられる粒子は小さなも
ので、運搬する気体の速度は早くなければならない。そ
れで実例として、直径２Ｃの粉砕されたコンクリート・
クリンカーを粉砕室からクラシフアイアの中に垂直に運
ぶ場合、空中に浮遊する固形粒の流れの速度は少なくと
も毎秒３０ｍでなければならない。

この程度の速度は一緒に小さい直径のパイプを差込んだ
場合だけが可能であつて、大体ｌ気圧から１．５気圧の
気体を流体として使つた場合と同じ位で所謂追加気体と
言う。浮遊粒子と空気の速度の早いのとパイプの孔が小
さいのとが組合わされて、パイプの内壁の傷みが早くな
り、パイプが材料の粒からできたもので汚濁され、粉砕
中に白クリンカーに含まれている異物の量によつて硬度
が著しく増して、粉砕されたものの重量が１％以上も増
加する。クラシフアイアと粉砕インセクタをパイプで連
結しているので粉砕器の操作がむづかしいものになる。

クラシフアイアから大粒を確実に戻すためには、これ等
のパイプは傾斜を急にして取付けなければならないし、
そのためにかえつて粉砕室の上にクラシフアイアを持上
げなければならないことになり、これ等のユニツトを連
結しているパイプの長さをそれに関連して増加すること
になり、言い換えれば粉砕器の高さが極めて高くなるこ
とになる。尚強い湿気を含んだり粘着物の付いている原
料を粉砕する場合には、大粒のものは粉砕インセクタに
戻りにくくなり、パイプの内壁に原料が粘り付くのを防
ぐため或る種のバイブレータとかシエーカのような機械
的装置を頼みにしなければならないという困難を切り抜
けられなくなる。過熱蒸気とか熱風のような加熱された
気体を使用する場合には、或種の継手は膨脹するので操
作がやりにくくなり、粉砕室とクラシフアイアおよびク
ラシフアイアと粉砕インセクタとを結合するパイプ装置
をしばしば交換しなければならないことになる。それで
、クラシフアイアを粉砕室と粉砕インセクタにパイプで
結合しているすべての型式の公知の気体エネルギー式粉
砕器では、気体は粉砕という主要の仕事の他にパイプ装
置に粉砕する原料を運ぶという付随作業も処理するわけ
である。

このために、このような粉砕器の粉砕費は少なくとも粉
砕とふるい分けだけの工程の粉砕費の少なくとも２倍は
かかる〇前記の不利を除去しようとするのがこの発明の
目的である。

この発明の本来の目的は、操作全体を通じて能力が高い
と同時に生産量が多く粉砕費が比較的に確かに少ないよ
うに、粉砕室がクラシフアイアに直接結合してある気体
エネルギー式粉砕器を製作するにある。

粉砕室内に取付けられ互に向き合う粉砕インセクタと、
粉砕室に直接連結され、粉砕インセクタに向つて傾斜す
る底を備えたクラシフアイアとの助けで逆流の流れ内で
粒状物を粉砕する気体エネルギー式粉砕器であつて、粉
砕室１の出口７につながるクラシフアイア４の底５の傾
斜部分の外面は粉砕室１から出る粒状物の流れＢに対し
て鋭角βをなし、粉砕インセクタ２の入口部材６がクラ
シフアイア４の底５内に作られているようにすれば、前
記目的は達せられる。

大粒のものを更に砕くために粉砕インセクタのの入口の
中に戻す必要のある場合には、クラシフアイア４の内部
に粉砕室１から出た浮遊物の流れの方向Ａに或る角度α
をつけて、少なくとも１個のそらせ板８が取付けてある
。

粉砕室から大粒の粗い粒子を早く排出させるには、粉砕
室の底の中央に孔をあける。前記の孔はまた低圧の追加
気体を粉砕室内に誘導する役目もする。この発明の要点
は次のようである。

粉砕室の出口がクラシフアイアの底につながるように直
接に粉砕室をクラシフアイアに結合した効力として、粗
粒の混じつている原料を実際に粉砕できることになる。

気体と前記気体に懸濁している粉砕された原料との混合
物の流れによつて、また流れがインセクタから出るとき
に互に衝突してできる前記混合物によつて上方に投げ上
げられたより粗い粒子は夫々クラシフアイアの中に直接
に送り込まれそこで両方の粉砕インセクタの入口（孔と
かパイプその他）に向つてクラシフアイアの底を滑り落
ちる。結局、より重い粒子の入つている多量の原料を空
気で送るためには、外部のエネルギーも外部からの気体
も必要でない。このことは粉砕された原料の内で最も粗
い粒のかたまりは、少なくとも、経済的に適合する量の
気体を消費するという条件で、普通の知られている気体
エネルギー式粉砕器で粉砕できる最も粗い粒のかたまり
の２倍は粉砕できることを暗示している。結果的には、
粉砕器の最大能力としては８〜１０倍に増加することが
できる。粉砕室の出口をクラシフアイアの底に接続させ
ると、より粗い粒をパイプの上の方に運ぶための追加気
体が不必要になる。

何が必要であるかと言うと、追加気体の実際の必要量が
周知の気体エネルギー式粉砕器の必要量の１／４〜ｌ／
３であるように粉砕室で粉砕した原料の流れを出口の方
に向けるために気体が必要である。パイプ装置の内面の
摩耗も、製品の汚濁もないし、気体エネルギー式粉砕器
の高さもずつと低くなる。粉砕インセクタの入口のエレ
メントはクラシフアイアの底に取付てあるので、粉砕イ
ンセクタの方に大粒を急いで移動させるための機械的装
置は余分なものになる。

また、温度の高い流体を使用する場合にパイプが温度の
影響で膨脹できるように、パイプ装置に膨脹継手をつけ
ることも不必要になる。低圧の追加気体を若干粉砕室に
導くためにその底に明けてある孔は、大粒の粗いものを
粉砕室の出口からクラシフアイアの方に排出し易くする
。この場合、気体エネルギー式粉砕器で砕くことのでき
る原料の粒子の最も大きなかたまりは、少なくとも前記
の孔が気体を流すために利用されているものの２倍には
なる。各々の粉砕インセクタに大粒のものが同じように
分かれて入つているかどうかを確かめるためには、粉砕
室から出た空中に浮遊している粒の流れの方向にある角
度で設けられているそらせ板を少なくとも１枚クラシフ
アイアの内部に取付ることである。

このそらせ板に空気中に浮遊している大粒が衝突して跳
ねかえり、その流れの方向が変り、粉砕インセクタの入
口の方に向くことになる。前記そらせ板を使用すると粉
砕室内でぶつかり合つている粒子を更に砕くためにゞ分
離２する効果がある。これは規定された大きさまで粒を
砕くために必要な循環数を少なくすることになり、結局
、気体の必要量が減ることになる。この分離作用は軟か
さ、弾力性、湿気のような粉砕される原料の性質や粒が
互いに衝突したりそらせ板に当つたりする割合によつて
その効果の大きさは変る。粉砕室の出口を其処に取付ら
れているクラシフアイアの底と粉砕インセクタの入口に
接続するように粉砕室をクラシフアイアに直接結合るこ
と、粉砕室から排出された空気中の浮遊物の流れの方向
に或る角度をつけてクラシフアイアの内にそらせ板が設
けてあること、それに低圧の追加気体を粉砕室内に導く
ための孔があることが以下に述べることが可能になるす
べての項目であることは明瞭である。−軟かさ、湿気量
、粉砕される原料の粒度とノズルから出る流体の排出速
度により違うが、粉砕に使われる気体の必要量は３０〜
４０％も少なくなる。

一気体エネルギー式粉砕器で砕かれる規定されている大
きさの粒の最大量（目方で）は少なくとも２倍に増加す
る。

−全体の大きさが小さくなり、結局、粉砕器の容積と費
用が５０％も少なくなる。

−気体エネルギー式粉砕器の壁の材料により製品が汚濁
する量が減り、それに加えて製品の純度は増し、内張り
の費用は経済的になり、それを交換するのに必要な時間
は減る。

−必要なものでまた気体エネルギー式粉砕器で作業がで
きる付随操作の効果を増加させる。

これは乾燥加熱または冷却分離粉砕される原料の成分の
うち１つを分けるにも、粉砕される原料に添加できる化
学薬品で処理するのにも、気体、追加気体にも、粉砕室
やクラシフアイア内で各各の粒と気体がすべての側で接
触するように改良されるための処理を速進する事項にも
適用される。粉砕、同時混合、表面張力を減少させるた
めに加える添加剤による処理、自然に湿気を含んでいる
セメントクワンカ一や石膏の測定量を含めての混合物の
部分的乾燥、そして粉砕された冶金的鋼滓の形で与える
ことが好まれているものに対する気体エネルギー式粉砕
器の好ましい実施例を示している付図と組合せて次に述
べる説明を読めば、この発明の本旨は最もよく了解でき
るであろう。

混合物の粒度は３０１１で、使用する気体は３００℃に
加熱した蒸気である。図面を参照して、気体エネルギー
式粉砕器には粉砕室１前記室内に互いに向い合つて取付
けてある２個の粉砕インセクタ２前記インセクタの中に
流体を送り込むためのノツズル３と、粉砕室１に直接に
結合されているクラシフアイア４が組込まれている。

クラシフアイアの底５は、粉砕インセクタ２の入口のエ
レメントの方に傾斜しており、前記エレメントはパイプ
６になつている。粉砕室１の出口７はクラシフアイアの
底５と結合していて、パイプ６はクラシフアイア４の底
５の最も低い所でつながつている。粉砕室１の出口７の
上のクラシフアイア４に配置され、流体の中に浮いてい
る粒子の流れの方向′ＡＩと角度ゞα ７で取付けてあ
るそらせ板８があり、２つの屈折した面があり粉砕イン
セクタ２の取入口のパイプ６の中に大粒の粗いものを導
くようになつている。そらせ板８の上方に多数のそらせ
板９があつて取入パイプ６の中に大粒の中に含まれてい
る小粒を導くようになつている。クラシフアイア４のそ
らせ板９の向うに、出口１０があり粉砕器から粉砕した
製品を排出するようになつている。粉砕室の底に孔１１
があり低圧の追加気体を部屋の中に導いている。

孔１１にパイプ１２がつないであつて、ホツパ型のロツ
ク１３と組合せ粉砕室１からクラシフアイア４に入り損
なつた原料の粗粒を排出したりパイプ１４と組合せて低
圧気体を送り込んだりする。ホツパ型のロツク１３はど
れも排出弁１５が取付てある。クラシフアイアの底の近
くにパイプ１６があり、気体エネルギー式粉砕器中に粉
砕する原料を送る仕事をしている。発明された気体エネ
ルギー式粉砕器は次のように操作される。自然の湿度の
石膏と粉砕された冶金用鋼滓の混ぢつているセメント・
クリンカの混合物は使い古した硫酸化物の水溶液でしめ
らせる、それは表面張力を減少させるために加える添加
剤であり、クラシフアイアの下の部分にパイプ１６で送
り込まれそこでクラシフアイアの中の製品から分離され
た大粒と混合される。

パイプ１６からその混合物は粉砕インセクタ２の中に送
り込まれ、そこで３〜５０気圧（ゲージ）の圧力のもと
でノツズル３から噴射されている過熱蒸気のジニットに
乗つて、毎秒１００ｍから２００ｍの間の速度に加速さ
れ粉砕室１の中に送り込まれる。粉砕インセクタ２によ
つて作られた蒸気のジニットで粉砕室に投入された粒は
互いにぶつかり合つて砕かれ更に小さな粒になる。使い
古した過熱蒸気の中に砕かれてよく混じつている浮遊物
は粉砕室から出口７を通りクラシフアイア４の中に入る
。一度クラシフアイアに入ると、浮遊物の速度がなくな
り要求されているこまかさに砕けなかつた元の原料の均
一な混合物の中の粗い方の破片が主流からはなれて、ク
ラシフアイア４の傾斜している底５に落ちこの破片は粉
砕インセクタ２のパイプ６の中に転り込んで再び砕かれ
るようになる。

粉砕室１の中で衝突してこわれた例えば１０７１Ｌ７１
Ｌかそれ以下の比較的小さな粒は、こ＼で、そらせ板８
に当つて更に小さなものに砕かれ、前記板からそれてパ
イプ６に入る。大粒の中の最も細かいものは、そらせ板
９に当リクラシフアイア４の底５に戻りパイプ６の中に
入り再び砕かれる。

そらせ板９は垂直の面に対し回転して浮遊物の流れの方
向に対して、傾斜の角度を変更することができて、結局
、各々の板の間の隙間が変り、前記隙間は再粉砕のため
にはじかれる粒の大きさを調整する役目をする。言い換
えれば、パイプ１０を通つて気体エネルギー式粉砕器を
出る仕上つたものの細かさを調節する役目をする。粉砕
室１からクラシフアイア４に浮遊物の流れに乗つて移動
できないクリンカ、石膏や他の異物の中の最も粗い粒は
、孔１１からパイプ１２の中に落込み、ホツパ型ロツク
１３を通つて粉砕器から出てしまう。

粉砕室の中の気圧の洩れが調整できるようにするために
、ホツパ型ロツクに排出弁１５が設けてある。粉砕室１
外へ大粒の粗いものを運ぶのを助け、ホツパ型ロツク１
３から大粒の中の中型の粒がこぼれるのを防ぐために、
結果的には、より希薄な状態で浮遊しているものを受留
められるようにクラシフアイアの性能を改善するために
、孔１１とパイプ１２と１４を通つて粉砕室１の中に追
加して導入されるものは低圧の気体であり、前記気体は
その局地的状態によつて空気でも蒸気でもよい。

前記孔１１から入るものは出口１０を通り気体エネルギ
ー式粉砕器を出る使い果した気体でもどちらでもよい。
発明された気体エネルギー式粉砕器は同一容量の公知の
気体エネルギー式粉砕器で普通砕ける粒の最大のものの
２〜３倍のサイズの原料粒を破砕することができる。

これは粉砕するために準備される初めの原料を砕かない
で済む。目標の粒度に原料を砕くための規定された気体
消費量は、同時に粉砕費が低下するので３０〜４０％の
減少になる。分級ユニツトが簡単になると、気体エネル
ギー式粉砕器の性能はよりよくなるし、クラシフアイア
と粉砕室の壁の材料として現在好まれている金属の代り
に、補強されたコンクリートが使用できることになる。

粉砕インセクタの入口の中に大粒の浮遊物を向きを変え
て戻すためにクラシフアイアの内部にそらせ板を使用す
ることは、粉砕室の上部の高さを低くするための一項目
であ．つて（それは粉砕インセクタの面の上に配置され
ている）粉砕室からクラシフアイアの中に噴出される粒
の大きさが１５〜３０％も大きくなることになる。

このことは初めの原料の粒の大きさが気体エネルギー式
粉砕器の容量を減らさないで１５〜３０％も増加できる
ことを意味している。粉砕室内で衝突して砕けた粒がそ
らせ板に当つて分散することは、上記の減少に加えて他
に気体の規定消費量を５〜１５％も低減することになり
、これは粉砕する原料の構造や硬さ、そらせ板に当る割
合や粒の衝突による変化を減少する。粉砕室の中に追加
する低圧気体を導くために孔があることは、クラシフア
イアの性能を改良し、粉砕室からクラシフアイアに移せ
るより粗い粒子が砕けるばかりでなく、気体エネルギー
式粉砕器から出る使用済みの気体を利用できることにな
る。

この種の効果によつて粉砕器の下流に組立てある塵芥回
収装置（フイルタ、スクラツパや類似のもの）の容積を
約５０％も減少することができる。尚、もし熱い気体を
使用すると気体消費量の減少による節約に加えて、粉砕
に必要な熱が更に１０〜２０％の節約できる〇粉砕器の
高さが減り、必要なスペースがそれに伴うので、粉砕場
の全体の費用も大体５０％切りつめられる。

なお、特許請求の範囲の記載に｝いて、クラシフアイア
４の底５の傾斜部分の外面は粉砕室１から出る粒状物の
流れＢに対して鋭角βをなしとは、クラシフアイア４の
底５の傾斜部分の外面は粉砕室１内から粉砕室１外へ垂
直上方に出る粒状物の流れＢに対して鋭角β（下方斜め
）になつていることを意味する。

【図面の簡単な説明】

添付図はこの気体エネルギー式粉砕器の一部断両立面図
である。 １・・・・・・粉砕室、５・・・・・・クラシフアイア
底部、２・・・・・・粉砕インセクタ、６・・・・・・
パイプ、４・・・・・・クラシフアイア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉砕室内に取付けられ互に向き合う粉砕インゼクタ
   と、粉砕室に直接連結され、粉砕インゼクタに向つて傾
   斜する底を備えたクラシフアイアとの助けで逆流の流れ
   内で粒状物を粉砕する気体エネルギー式粉砕器であつて
   、粉砕室１の出口７につながるクラシフアイア４の底５
   の傾斜部分の外面は粉砕室１から出る粒状物の流れＢに
   対して鋭角βをなし、粉砕インゼクタ２の入口部材６が
   クラシフアイア４の底５内に作られていることを特徴と
   する気体エネルギー式粉砕器。 ２ クラシフアイア４の内部に粉砕室１から出た浮遊物
   の流れの方向Ａに或る角度αをつけて、少なくとも１個
   のそらせ板８が取付けてあつて、該そらせ板８が再粉砕
   のために粉砕インゼクタ２内に大粒の浮遊物を戻す仕事
   をしている、特許請求の範囲第１項に記載の気体エネル
   ギー式粉砕器。 ３ 粉砕室１の底に、大粒の粗い粒状物を排出するため
   の孔１１が設けられ、上記粗い粒状物に吹きつけるため
   に孔１１を通して低圧の気体が粉砕室１に追加して導入
   されるようになつている、特許請求の範囲第１項に記載
   の気体エネルギー式粉砕器。