JPS6012151A - ロ−ラミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、垂直軸のまわりに回転する粉砕テーブル上に
供給した原料を、粉砕テーブル上面に向かって押圧され
る回転自在の粉砕ローラと、粉砕テーブルとの間で挟圧
破砕するローラミルの改良に係り、特に、振動の減少、
粉砕効率の向上環を目的とするローラミルに関するもの
である。

セメントクリンカや高炉スラグ等の粉砕には、従来ボー
ルミル等のドラムミルが用いられているが、かかるドラ
ムミルは効率が低くランニングコストを押し上げ、非常
に不経済である。

このような点から近年比較的効率の良い上記ローラミル
をセメントクリンカや高炉スラグの粉砕に用いんとする
努力が払われている。

しかし、ローラミルの場合、ドラムミルのようにボール
等の粉砕媒体と原料との衝突、摩砕によって原料の粉砕
を行うものではなく、機台に支承された粉砕テーブルと
粉砕ローラとの間に噛み込んだ原料を、両者の挟圧力に
よって積極的に破砕するものであるから、粉砕ローラ等
に生じた振動は多くの場合機台に伝達されるため、ドラ
ムミルと較べて振動が大きいことがローラミルをセメン
トクリンカや高炉スラグ等の粉砕用に使用する上での障
害となっている。

またローラミルはドラムミルに比して粉砕効率が良いこ
とは知られているが、現在のローラミルの効率はかなら
ずしも満足しうるものではなく、かなりの改善の余地が
あるものと考えられる。

上記のようなローラミルにおける振動、とりわけ粉砕ロ
ーラの振動によって発生する振動の原因には、大別して
原料の硬度又はその変化に起因して生じるものと、粉砕
原料の滑りによって粉砕ローラの半径方向に生じ名所８
Ｗ自励振動とがあり、本発明は後者の自励振動の低減及
び粉砕効率の向上等を目的とするものである。

まず第１図乃至第４図を参照して上記自動振動の生じる
原因について説明する。

第１図は、従来の一般的なローラミルの構造を示す側断
面図であり、図中１は粉砕テーブルで、垂直軸２のまわ
りに図示せぬモータ等の駆動源により積極的に回転駆動
される。

粉砕テーブルｌの上面には、上記垂直軸２を中心とする
環状溝３が形成され、この環状溝３は図に示す如く下方
向に向かって陥没する円弧状の断また粉砕テーブル１の
上部には、その外周面４が上記環状溝３に対向する一組
の粉砕ローラ５ａ、５トが環状溝３との間の隙間６を介
して環状溝３の方向へ押圧付勢された状態で取り付けら
れている。

即ち粉砕ローラ５ａ、５．は、本体ケーシング７から粉
砕室８内へ挿入されたローラ軸９ａ、９６に回転自在に
支承され、ローラ軸９．．９．は本体ケーシング７外に
設けた水平軸１０１．ｔａｂに垂直内面において揺動自
在に取り付けたアーム１１ａ１　ｌＩＩ、に固着されて
おり、ストッパアーム１２に螺着てたボルト１３の先端
がアーム１ｌａ（ｌｌｂ）に当接することにより、粉砕
ローラ５ａ、５トと環状溝３との間の隙間６の幅の最小
限界が設定されている。

また上記−組のアーム１１ａ、１１トの各先端部は、緊
張装置１４を介してロッド１５！１．１５１゜によって
連繋されている。

従って粉砕テーブル１の上面中央部へ供給された原料は
、粉砕テーブル１の円錐状の上面形状及び粉砕テーブル
１の回転による遠心力によって外周方向へ、即ち環状溝
３内へ移動し、粉砕ローラ５１．５にと粉砕テーブル１
の間の隙間６に噛み込まれて挟圧破砕される。

但し一方の粉砕ローラ、例えば・５ａに噛み込まれる原
料の層厚が厚すぎる場合には、粉砕ローラ５３は緊張装
置１４の回動付勢力に抗して上方向へ逃げる向きに回動
するため、その回動力はロッド１５３、緊張装置１４、
ロッド１５Ｉ、を介して相手側の粉砕ローラ５トを取り
付けたアームｌｌｂに伝達され、その粉砕ローラ５ｂを
環状溝３の方向へ押し付け、原料の層厚の変化に応じて
粉砕ローラ５．．５．の押圧力が自動的に調整されるよ
うに構成されている。

こうして粉砕ローラｓａ、ｓｂによって粉砕された原料
は、粉砕テーブル１の遠心力によって粉砕テーブル１の
外周部へ移動し、粉砕テーブルｌの外周を囲繞する上向
きのノズル１６から流出する上向きの空気流によって噴
き上げられ、粉砕室８の上部に設けた図示せぬ選別装置
によって粒度の選別が行われ、一定精度以下の微粉のみ
が粉砕室８外へ取り出され、一定位置に達しない粗粉は
再度粉砕テーブルｌの上面へ戻され、粉砕処理される。

ところで従来のローラミルでは第２図（ａ）及び（ｂ）
に示すように、粉砕ローラ５の外周面４の曲率半径中心
点Ｘ１は、環状溝３の断面中心線Ｙ上にあり、且つ粉砕
ローラ５ａ、５Ｉ、の外周面４、及び粉砕テーブル１の
環状溝３のローラ軸９ａ又は９ｔ、を通る平面で切断し
た場合の各曲率半径ｒとＲとは、従来Ｒ＞ｒとなってい
る。

第２図（ａ）に示した例では Ｒ５Ｒ１，ｒ＝ｒｌ　、Ｒ１＝ｒＩ＋ｃｉ。

ｄ、＝ｄ０ で、両凸面の間の隙間６の粉砕ローラ半径方向の厚さｄ
は一定（ｄＩ）であり、同図（ｂ）に示した例では Ｒ＝Ｒｔ　、ｒ＝ｒ２　、ＲＩ　＞ｒ２＋ａ。

Ｒ１＞ｒ、＋ａ２．ｄ２　＞ｄ。

の場合を示し、両曲面の間の隙間６の厚さｄは中央部の
厚さｄ。よりも後端側の厚さｄ２が常に大となるように
設定されている。

その為従来のローラミルでは、例えば第２ＷＪ（ｂ）に
示す如く、上記隙間６に入り込んだ原料Ｇは粉砕ローラ
５と環状溝３との間で挟圧破砕され葛ものであるから、
挟圧時、原料Ｇに粉砕ローラ５を支承するローラ軸９に
直角の方向の押圧力Ｆｌが作用すると共に、この押圧力
Ｆ、に直角の方向の剪断力Ｆ２が作用し、剪断力Ｆ２に
よって粉砕された原料が隙間６からローラ軸９の軸芯方
向へ流出しようとし、而も原料には前記したように粉砕
テーブル１の回゛転による遠心力が作用している為、専
ら粉砕テーブル１の半径方向外方向への流出が生じる。

ローラミルではこうした原料の外方向への流出により原
料Ｇの層厚、即ち隙間６の厚さが急激に変化し、粉砕ロ
ーラ５が回転環を起こすことにより粉砕ローラ５が振動
する。かかる自励振動は新たな原料の噛み込みと、その
粉砕の都度化じるものであり、原料が微粉砕される程、
即ち原料粉末の摩擦係数が小さく、ローラ軸９の軸芯方
向の前記原料粉末の流れの傾向が大きい程生じやすく、
極端な場合には運転不能に陥る。

またローラミルの場合、原料の粉砕は粉砕ローラ５を正
面から見た第３図に示す如く、圧縮が完了したローラ直
下の点１６で行われるのではなく、粉砕テーブル１の進
行方向後方の噛み込み点１７（ローラ中心からβだけ後
方の点）において行われるものであり、粉砕ローラ５を
平面的に見た第４図に示す如く、上記噛み込み点１７に
おける粉砕テーブルｌの回転方向（接線方向）の周速Ｆ
３に対して粉砕ローラ５の外周面の回転方向の周速Ｆ÷
は角度αの分だけずれており、このずれ角度αに対応し
て噛み込み点１７の直下の原料にはＦ５の方向（外方向
）の剪断力が働くことになり、この剪断力Ｆ、によって
も原料粉末の流動が生じ、これが自励振動を増大させて
いると考えられる。

このように粉砕ローラ５の自励振動の要因は隙間６にお
ける原料粉末のローラ軸９の方向への流れによるもので
あるが、第１図及び第２図に示したように従来のローラ
ミルでは、隙間６の厚みがローラ軸９の方向に一定（第
２図（ａ））か１、又は中央部よりも外端部の厚りの方
が大きく　（第２図（ｂ））なっており、いずれにして
も外方に開放された状態となっている。ため、隙間６で
生じた原料の流れを阻止する形状とはなっておら・ず、
自励振動の生じやすい構造と４っているのである。

更にまた従来のローラミルでは、上記したように粉砕原
料が粉砕ローラ５と粉砕テーブル１との間の隙間６から
容易に流れ出す（逃げる）ような構造となっているため
、粉砕ローラ５の押圧力Ｆ。

が有効に原料粉末に作用する前に原料が逃げてしまい、
十分な圧縮破砕が行われず、これがローラミルの粉砕効
率を低下させる一因となっている。

本発明は上記の点に鑑み、粉砕ローラと粉砕テーブルの
環状溝との間の隙間における原料の粉砕テーブル外方向
への流れを阻止して自励振動の減少及び粉砕効率の向上
を図らんとするもので、その要旨とする処が、粉砕テー
ブル上に供給された原料を該粉砕テーブルと、ローラ軸
に回転自在に支承され粉砕テーブル上面に向かって押圧
された粉砕ローラとの間で挟圧して粉砕するローラミル
において、・粉砕テーブル上面に下方に向かって陥没す
る断面円弧上の環状溝を形成すると共に、粉砕ローラ外
周面の曲率半径中心点を環状溝の断面中心線上から外側
へ偏心させることにより、環状溝と上記粉砕ローラの外
周面との間に形成される隙間の断面形状が粉砕テーブル
の半径方向外側程断面積を減少するような形状となるよ
うに粉砕ローラを支承した点にあるローラミルを提供す
るものである。

続いて第５図以下の添付図面を参照して本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに隼５図及び第６図は夫々粉砕ローラと粉砕テーブ
ルとの間の隙間を外方向に向けて狭くなる楔状となした
本発明の第１及び第２の実施例に係るローラミルにおけ
る粉砕ローラの支持構造を示す側断面図である。尚第１
図、第２図に示した構成要素と共通の要素には同一の符
号を使用する。

第５図−において、９は前記ローラ軸で本体２０に取り
付けた支軸１０を中心として回動可能のアーム１１に固
着されており、該ローラ軸９の先端には、軸受２１　ａ
　、２　ｌ　ｂによって回転自在に支承される粉砕ロー
ラ２５が取り付けられている。

但し粉砕ローラ２５はローラ軸９の軸芯方向へは摺動出
来ない。

また粉砕ローラ２５の断面中心線Ｙと粉砕テーブルｌの
環状溝３の断面中心線２３とは一致せず（従来のローラ
ミルでは雨中心線は一致している）、両者の垂直線２７
に対する角度はα、とα。

で、α２〉α、となるようにローラ軸９の取り付は位置
が決定されている。

その為、粉砕ローラ２５の外周面２４と環状溝３との間
の原料を挟圧する隙間２６のローラ軸を含む垂直面で切
断した断面形状は、図示の如く粉砕テーブル１の半径方
向外側程面積が小さくなる楔状をなし、隙間２６の中央
部２６．の厚さり。

より出口部分２６トの厚さＤａが小さくなっている。

即ちこの実施例では、粉砕ローラ２５の断面中心線Ｙを
通る外周面２４の曲率半径中心点Ｘ４を環状溝３の断面
中心線２３より粉砕テーブル１の半径方向外側へ偏心さ
せると共に、上記のように雨中心線の垂直線に対する角
度α１とα２との関係をα２〉α１となるように設定す
ることにより隙間２６の形状を楔形になしている。

このような隙間２６の形状が粉砕テーブルｌの半径方向
外側程狭くなる楔状をなすことが本発明の要旨であり、
かかる隙間２６の形状は第５図に示す如く、粉砕ローラ
２５の外周面２４の曲率半径中心点Ｘ、を環状溝３の断
面中心線２３より外方向へ偏心させると共に、粉砕ロー
ラ２５を粉砕テーブル１に対して傾けることによる他、
αｌ　−α２のままで第６図に示すように、粉砕ローラ
２５の幅方向の断面中心線Ｙを環状溝３の断面中心線２
２ａより外方向へずらした状態で粉砕ローラ２５を回転
自在に支持する如くなし、実質的に粉砕ローラ２５の外
周面２４の曲率半径中心点Ｘ４を環状溝３の断面中心線
２２．よりも外側（粉砕テーブル１の半径方向に見て）
に配置する如くなしても、同様に形成することが可能で
ある。

続いて上記のような状態で支承し、た粉砕ローラによっ
て粉砕加工を行う場合の作動につき、第６図に示した例
を参照して説明する。

粉砕テーブル１の中央部へ供給された原料は、上記した
ように粉砕テーブルｌの回転による遠心力によりその半
径方向へ移動し、環状溝３内に流入する。

流入した原料は、そこで環状溝３上へ押圧された粉砕ロ
ーラ２５との間の隙間２６に噛み込まれて挟圧、粉砕さ
れる。

一方第６図に示す如く、断面円弧状の環状溝３と粉砕ロ
ーラ２５の外周面２４との間の隙間２６は前記のように
、外方向へ向かって断面積が縮小する楔状に形成されて
いる。

その為、外方向へ流れ出そうとする原料が出口部分２６
Ｉ、で詰まりを生じ、外方向への原料流れが阻止される
ことになり、十分に粉砕された原料のみが上記出口部分
２６トを通って粉砕テーブル１の外周部へ排出されるこ
とになり、隙間２６の厚みが一定に保たれて自動振動が
減少する。

また上記めように原料の外方向への流れが阻止される結
果、未粉砕の原料が粉砕テーブルｌの外方向へ流れ出す
不都合がなくなり、十分に粉砕された原料のみがノズル
１６の方向へ流出するので粉砕効率が飛躍的に上昇する
。

例えば第７図は従来のローラミル（白丸が実験値を表す
）と、本発明に係るローラミル（黒丸及び二重丸で示す
）とを用いて処理量に対するプレーン値（粒度を表し単
位はｃｍ／ｇ）の関係を実験によりめたものであるが、
同図に明らかな如く単位時間当たり同じ量の原料を処理
した場合、本発明を用いた方がはるかに細かい粒度の製
品を得ることが出来、本発明に係るローラミルの粉砕効
率が飛躍的に向上していることが理解される。ここで二
重丸で示したデータは第１図に示したような外表面が太
鼓状の粉砕ローラを用いた場合であり、黒丸で示したデ
ータは外周面に環状の溝を形成した粉砕ローラを用いた
場合のものである。

また製品のブレーン値は一般に３２００を超えたもので
なければならないが、従来のローラミルでこの値を得る
為には処理量を１２３Ｋｇ／ｈ程度以下に押さえる必要
があるが、本発明に係るローラミルでは、２３０Ｋｇ／
ｈ程度の処理量が確保され、粉砕効率の向上が裏付けら
れる。

さらに同グラフ中、微振域とは、運転に全く支障のない
軽微な振動を生じる領域を、また弱振域とは、これ以上
の振動が生じると長期運転に支障がでると思われる領域
で、微振域よりも大きい振動を生じる部分であり、本発
明に係るローラミルでは処理量を１１５Ｋｇ／ｈ以上と
した場合、ブレーン値が４３００を超えると弱振動を生
じるもので製品の粒度と振動との関係が明瞭に理解され
る。

本発明は以上述べたように、粉砕テーブル上に供給され
た原料を該粉砕テーブルと、ローラ軸に回転自在に支承
され粉砕テーブル上面に向かって押圧された粉砕ローラ
との間で挟圧して粉砕するローラミルにおいて、粉砕テ
ーブル上面に下方に向かって陥没する断面円弧上の環状
溝を形成すると共に、粉砕ローラ外周面の曲率半径中心
点を環状溝の断面中心線上から外側へ偏心させることに
より、環状溝と上記粉砕ローラの外周面との間に形成さ
れる隙間の断面形状が粉砕テーブルの半径方向外側程断
面積を減少するような形状となるように粉砕ローラを支
承したことを特徴とするローラミルであるから、粉砕ロ
ーラと粉砕テーブルの環状溝との間で挟圧粉砕された原
料の粉砕テーブル半径外方向への逃げ（流れ）が阻止さ
れ、粉砕ローラの振動が抑制されると共に粉砕効率が向
上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローラミルの側断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は、それぞれ同ローラミルの粉砕ローラと粉砕テ
ーブルとの形状の関係を示す側断面図、第３図は粉砕状
態を説明するための粉砕ローラの正面図、第４図は同粉
砕ローラの平面図、第５図、及び第６図は、本発明の一
実施例に係るローラミルにおける粉砕ローラの支持構造
を示す側断面図、第７図は本発明の効果を示すグラフで
ある。 （符号の説明） ｌ・・・粉砕テーブル　３・・・環状溝９・・・ローラ
軸　２４・・・外周面 ２５・・・粉砕ローラ　２６、・・・隙間２６、・・・
隙間２６の中央部分 ２６ト・・・出口部分　２１ａ、２１ｂ・・・軸受。 Ｄ。・・・隙間２６の中央部分の厚さ Ｄａ・・・隙間２６の出口部分の厚さ。 出願人　株式会社　神戸製鋼所 小野田セメント株式会社 代理人　弁理士　本庄武男 手続ネ市正書（自発） 昭和５８年　９月２１日 ２、発明の名称 ローラミル ３、補正をする者 ：、１ 住所　〒６５１　神戸市中央区脇浜町１丁目′３番１８
号　□名称　（１１９）株式会社　神戸部−所代表者　
牧　冬　彦 住所　大阪市北区東天満１丁目１０番１４号新千代田ピ
ル６、補正の対象　□、′ 明細書の［発明の詳細な説明の欄」及び図面中「第を「
粉砕」に訂正する。 ３、同第１４ページ第７行目に「原料のみが」とあるの
を「原料が」に訂正する。 ４、同ページ第１０行目〜第１１行目に「黒丸及び」と
あるのを削除する。 ５、同ページ第７行目にｒｃａ＋／　ｇ　Ｊとあるのを
［６、同ページ第１６行目〜第１７行目に［本発明に□
係るローラミルの粉砕効率が・・・・・・・・・理解さ
れる。 」とあるのを「また、同一ブレーン値での処理量も大幅
に増大することができる。」に訂正する。 ７、同ページ第１７行目〜同第１５ページ第１行目゛　
に「ここで二重丸で示した・・・・・・場合のものであ
る。 」りあるのを削除する。 ８、間・第１５ページ第４行目及び第６行目にｒＫｇ／
ｈ」）とあるのをｒｋｇ／ｈ　Ｊに訂正する。 ９、同ページ第７行目に「粉砕効率の向上が裏付けられ
る。」とあるのを「また粉砕効率の向上も確認されてい
る。」に訂正する。 １０、同ページ第１２行目〜１５行目に［本発明に係る
・・・・・・・・・製品の粒度と振動との」とあるのを
「本発明に係るローラミルでの製品の粒度と振動との」
に訂正する。 ■１図面の補正 別紙の通り第７図を補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉砕テーブル上に供給された原料を該粉砕テーブルと、
   ローラ軸に回転自在に支承され粉砕テーブル上面に向か
   って押圧された粉砕ローラとの間で挟圧して粉砕するロ
   ーラミルにおいて、粉砕テーブル上面に下方に向かって
   陥没する断面円弧上の環状溝を形成すると共に、粉砕ロ
   ーラ外周面の曲率半径中心点を環状溝の断面中心線上か
   ら外側へ偏心させることにより、環状溝と上記粉砕ロー
   ラの外周面との間に形成される隙間の断面形状が粉砕テ
   ーブルの半径方向外側程断面積を減少するような形状と
   なるように粉砕ローラを支承したことを特徴とするロー
   ラミル。