JPS60209267A - 竪型粉砕機 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は回転テーブルとローラとの協働によシセメント
原料や石炭、化学品などを粉砕する竪型粉砕機に関する
ものである。

〔従来技術〕

セメント原料や石炭、化学品などの粒体を細かく粉砕し
粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルとローラと
を備えた竪型粉砕機が広く用いられている。ヒの種の粉
砕機は、円筒状ケーシングの下部において減速機付きモ
ータで駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブルと
、その上面外周部を円周方向へ勢分する箇所に油圧等で
圧接されて従動回転する複数個のロー２とを備えている
。

そして回転テーブルの中心部へ供給管で供給された原料
としての粒体は、テーブルの回転によシテーブル半径方
向の遠心力を受けてテーブル上を滑るときにテーブルに
よシ回転方向の力を受け、テーブルとの間で滑ってテー
ブル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と回転方向の力とが合成され、粉体
はテーブル上を渦巻状の軌跡を描いて回転テーブルの外
周部へ移動する。この外周部にはローラが圧接されて回
転しているので、渦巻線を描いた粒体はローラと回転テ
ーブルとの間ヘローラ軸方向とある角度をなす方向から
進入して噛込まれ粉砕される。

一方、ケーシングの基部にはダクトによって熱風が導か
れておシ、この熱風が回転テーブルの外周面とケーシン
グの内周面との間の環状空間部から吹き上がることによ
シ、微粉体は乾燥されなからケーシング内を上昇し、熱
風との混合体として排出口から排出され次の工程へ送ら
れる。

第１図は供給管によシ粒体を回転テーブルの中心部へ供
給する従来の粉砕機において供給された粒体がどのよう
な割合で四−２へ向うかを説明するための回転テーブル
の平面図であって、図において１は図に矢印Ａで示す方
向に回転する回転テーブル、２は回転テーブル１の上面
と線接触する４個のローラを示している。前述したよう
に粒体には、回転テーブル１０回転による遠心力が半径
方向に作用する結果、外側への力を受けるとともに、テ
ーブル１０回転によシ回転方向への力も受け、粒体はこ
の２つの力の合成された向きに移動しようとする。しか
もテーブル回転数一定（すなわちテーブル角速度一定）
のときには、置かれた粒体の位置（半径距離）によシ遠
心力が異なるのでこの合成された向きも刻々変化する。

例えば、第１図のテーブル１の半径上の１０点に粒体を
落下させたとすると、中心に近い２〜３点は半径が小さ
いため遠心力よシもテーブルと粒体に働く静摩擦力の方
が大きく、テーブルと粒体との相対運動は起らずテーブ
ルと一諸にぐるぐる回るだけであるが、残りの７〜８点
は各々図に点線で示すような軌跡を描きながら渦巻状に
外周部へ移動する。

なお、図で粒体を示す軌跡は、テーブル径、テーブル回
転数、落下させようとする粒体とテーブルとの動摩擦係
数、落下する位置（落下位置の半径および角度）などの
助変数にょシ変化することはいうまでもない。第１図の
軌跡は、従来商業ペースで製作販売されている竪型粉砕
機で石灰石粒子が落下された場合の例を示している。

また、第２図は、第１図が粒体の落下位置をｒ　１＝（
０，０５〜０．５）Ｒ、φ１＝θ°の一列１ｏ点のみに
対して、ｒ　１＝（０，０５〜０．５）　Ｒ、φｌ＝０
°、１０°、２０°。

・・・・８０°の９０点を描かせた場合の粒体の軌跡を
示す。

第２図において明らかなように従来の粉砕機においては
、前記１０点に落下したもののうち、中心に近いものは
最初に遭遇したローラ２に噛込まれるかあるいはその内
側を通過して２番目、３番目のローラ２に噛込まれるか
するが、中心から離れた位置に落下した粒体は、ローラ
２に噛込まれることなく回転テーブル１の周縁から外れ
てテーブル外へ落下してしまう。落下した粒体は前述し
たように回転テーブル１とケーシングとの間の環状空間
部を吹き上げる熱風によって上昇し、直接回転テーブル
１上へ戻されるか、あるいは上方のセパレータで分級貞
れて回転テーブル１上へ戻さ−れるかして再度ローラ２
へ噛込まれる機会を与えられるが、この粒体の吹き上げ
と循環とのために消費される風量と風圧損失とが問題と
なる。すなわち、回転テーブル１からオーバフローする
粒体は粉砕前の粒体であるから、通常３０〜５０ｍｍφ
というような粗粒であってこれを上昇させるためには６
０ｍ／ｓ程度の風速を必要とする。これに対し原料の粉
砕度とセパレータの分級度とから見てセパレータ入口へ
粉砕最大粒径１５０〜２００μの２倍の３００〜４００
μ径以上の粒体が到達することは無意味であり、回転テ
ーブル１上での分級の困難さを見込んでも最大粒径２０
０μの１０倍である２１１１の粒体を吹き上げれば充分
であってこれに要する風速は２０〜ａｏｍ／Ｂ程度でよ
いことになる。

このように従来の粉砕機においてはオーバフロー粒体を
吹き上げて循環させるために必要風量の数倍の風量を有
する送風設備が必要となシ、また循環量の増大によシ大
きな風量と風圧とが必要となって設備費とともに動力消
費量が大幅に増大するばかりでなく、セパレータから戻
る粒体が回転テーブルへ戻らずに粉砕とは無関係な流動
を繰返すことによυ無駄なエネルギを消費するという欠
点を有していた。

〔発明の概要〕

本発明は以上のような点に鑑みなされたもので、原料供
給管を、回転テーブルの中心部上方で粉砕ローラと同数
に分岐して隣接粉砕ローラ間の回転テーブル中心部寄り
の位置で回転テーブル上面に近接させて開口させること
により、ローラ噛込率をほぼ１００係にして従来放置さ
れていた大粒径の生石（ローラによる粉砕を一度も行な
われていない原料粒体）のテーブルからの溢流を極力排
除し、かつ原料供給管の上部を囲繞する分級機と機台ケ
ーシング内壁との間に、上端開口部がケーシング内部と
連通しかつ閉塞下端が原料供給分岐管の連通孔により分
岐管と連通ずる漏斗状の粉粒体落下管を設けることによ
シ、分級された粉粒体のテーブル中央への落下率を向上
させることを可能にして、吹き上げに要する風景、風圧
を低下させることによる送風機動力等の大幅削減を計る
とともに、粉砕確率の向上による粉砕効率の向上と、生
石のオーバフローや回転テーブル上方での粗粒循環等、
無駄な運搬エネルギの排除を計った竪型粉砕機を提供す
るものである。以下、本発明の実施例を図面に基いて詳
細に説明する。

〔実施例〕

第３図および第４図は本発明に係る竪型粉砕機の実施例
を示し、第３図はその縦断面図、第４図ｉｔ：回転？−
プルと粉砕ローラおよび原料供給管の配置を示す平面図
である。図において粉砕機１１は後述する回転テーブル
１５等の粉砕郡全体を収納して床上に直立するケーシン
グ１２を備えておシ、このケーシング１２の下半部は円
筒状に形成されてその中心部には減速機付きのモータ１
３が固定されている。また、ケーシング１２の上半部は
、高さ方向中央部において中絞りされて断面円形の鼓形
筒状に形成されておシ、これによって回転テーブル１５
の上方には、上部へ向って小径となる頭載円錐状の傾斜
壁１２＆が形成されている。

モータ１３の上方へ向う回転軸には、円盤状に形成され
て水平上面にライナ１４が貼着された回転テーブル１５
が軸着されており、モータ１３で駆動されて図に矢印Ｂ
で示す方向へ水平状に低速回転している。符号１６で示
すものは、回転テーブル１５０周縁を円周方向に４等分
する箇所の外方に近接してケーシング１２で水平状に軸
支された４個のアーム軸であって、これら各アーム軸１
６には、Ｌ字状に形成されたアーム１Ｔが軸着されてお
シ、その軸受部で固定支持されたローラ軸１８には、頭
載円錐状に形成された粉砕用のｐ−ラ１！１がそれぞれ
回転自在に軸装されてその局面を回転テーブル１５の外
周部上面に対接させている。各アーム１７に紘ケーシン
グ１２側に枢支された図示しない圧力シリンダの作用端
が枢着されておシ、この圧力シリンダを作動させること
によシ、アーム１Ｔが揺動して回転テーブル１５へのロ
ー２１９の押圧力が変化し、回転テーブル１５とロー２
１９とで挾持される被粉砕物に対する粉砕力が調整され
るように構成されている。なお、ロー２１９と回転テー
ブル１５とは線接触（実際には微小幅の面接触）であっ
て第４図ではこの接触線を符号１９ｍで示している。回
転テーブル１５の外周部下方には、図示しないダクトに
よって熱風発生装置と接続された環状のエア通路２０が
設けられておシ、その上方であって回転テーブル１５と
ケーシング１２との間には、エア通路２０とケーシング
１２の内室とを連通させる環状の吹き上げ通路２１が設
けられている。また、吹き上げ通路２１に臨む傾斜壁１
２ｍの内周面に祉、吹き上げ熱風を整流する環状のアー
マリング１２ｂが傾斜壁１２ｍに取付けられている。

一方、ケーシング１２の上端フランジ部には、円筒状に
形成された上部ケーシング２２が接合されておシ、その
上端部には上下一対のボールベアリングを備えた軸受２
３が固定されている。符号２４で示すものは、吹き上げ
通路２１から吹き上がる熱風によって上昇する粉砕物を
分級するセパレータであって、前記軸受２３に軸支され
て上部ケーシング２２とケーシング１２の上部傾斜壁と
の中心部に垂下された筒体２４ｍと、その中央部および
下端部の支持部材２４ｂで支持されて傾斜する複数個の
回転羽根２４ｅとで形成されておシ、筒体２４ｍの上端
部に軸着されたプーリ２５は、モータ２６のプーリ２７
との間をベルト２８によって駆動連結されている。２９
は図示しない次工程との間をダクトで接続され粉砕物を
排出する排出口である。

上部ケーシング２２の上方には、図示しない原料ホッパ
と接続された供給機３０が水平状に架設されておシ、そ
の内部には投入された原料を搬送するコンベア３１が張
架されている。そして供給機３０の下方へ向う７ランク
部には、原料供給管３２の本管３２ｍが接合されており
、セパレータ２４０筒体２４ａ内を貫通してこれと同心
状に垂下されている。本管３２ｍは円筒状に形成されて
いてその下端部からはローラ１９と同数の４個の分岐管
３２ｂ　、　３２ｅ　、　３２ｄ　、　３２・が分岐さ
れている。各分岐管３２ｂ〜３２・は下端へ向う１にし
たがって互の間隔が広がるように傾斜しておシ、隣接す
るロー２１９間の回転テーブル１５の中心部寄シの位置
で回転テーブル１５上面に近接させて開口されている。

したがって本管３２ｍを落下する原料は、分岐管３２ｂ
〜３２・を通ってその開口部から回転テーブル１５上の
４箇所へ分散して供給される。さらに、セパレータ２４
０回転羽根２４１！とケーシング１２の上部傾斜壁との
間には、下方へ向って小径となる漏斗状に形成された粉
粒体落下管３３が下端を各分岐管３２ｂ〜３２・と接合
することによって閉塞されて配設されている。この粉粒
体落下管３３は上端に開口部３３ｍが全面的に開口され
てケーシング１２の内部と連通されており、また下端部
は各分岐管３２ｂ〜３２・に開口した連通孔３３ｂによ
って分岐管内部と連通されている。

以上のように構成された粉砕機の動作を石炭の粉砕を例
にとって説明する。モータ１３，２６ｆ’始動したのち
原料ホッパへ原料としての粒状の石炭を投入すると、こ
の石炭は供給機３０のコンベア３１で搬送されてその搬
送終端部から原料供給管３２の本管３２ａ内を落下した
のち各分岐管３２ｂ〜３２Ｉへ分けられ、回転テーブル
１５上の４箇所へ分散して供給される。このとき回転テ
ーブル１５がモータ１３で駆動されて水平に回転してお
シ、ロー２１９も回転テーブル１５に圧接されて従動回
転しているので、落下した粒状炭は、回転テーブル１５
０回転による遠心力を受けてテーブル１５上を滑ると同
時に回転テーブル１５によシ回転方向の力を受け、テー
ブル１５との間で滑ってテーブル回転数よシいくらか遅
い回転を行なうことによシ後述する渦巻線状の軌跡を描
いて回転テーブル１５の外周部へ移動する。移動した粒
状炭の大部分は回転テーブル１５とローラ８との間に噛
込まれ、圧縮、衝撃、剪断作用によシ粉砕されて微粉炭
となる。またローラ１９と噛込後の微粉炭またはなんら
かの原因でロー２１９に噛込まれなかった粒状炭の一部
は回転テーブル１５の周縁から外れて外方へ落下しよう
とする。このとき回転テーブル１５とケーシング１２と
の間の吹き上げ通路２１からは、エアダクト１とエア通
路２０を経て送られてきた熱風がアーマリング１２ｂで
整流されながら吹き上がっているので、オーバフローし
てきた粉砕微粉炭と前記粒状炭とは通路２１の近傍にお
いて熱風で吹き上げられ、上昇気流に乗ってセパレータ
２４に送シ込まれる。この場合、粉粒体は粉粒体落下管
３３とケージジグ１２の内壁との間の環状通路内を吹き
上げられ通路の上端部から粉粒体落下管３３内へ入って
セパレータ２４に送シ込まれる。セパレータ２４はモー
タ２６に駆動されて回転しておシ、粉砕物は回転羽根２
４ｅの回転で発生した旋回気流によって粒子に遠心力を
付与されるので、粗い粒状炭は外方へ飛ばされ粉粒体落
下管３３の傾斜内壁に沿って落下したのち、連通孔３３
ｂから分岐管３２ｂ〜３２・に入って回転テーブル１５
よシ原料供給箇所と同じ箇所の４箇所に落下する。落下
した粒状炭は所要粒度の微粉となるまで粉砕が繰返され
る。一方、所要粒度以下の微粉炭は、セパレータ２４を
通過して排出口２９から熱風とともに排出され、ダクト
内を次の工程例えば燃焼装置や集塵装置などへ搬送され
たのち回収される。

そこで回転テーブル１５上における被粉砕物の挙動につ
いて説明する。第５図は従来Ｎ粉砕機における回転テー
ブル１上の粒体の挙動を第１図に対応して示すものであ
って、隣接するローラ２の中間位置（角度ｆ＝４５°）
における半径Ｒを通過する粒体のうちどれだけがローラ
２に遭遇するかを説明するための平面図である。図から
明らかなように、点ｐ、からＰ２までの間を通過する粒
体のみがローラ２に遭遇するが、とれよ少外周寄シのも
のの全部と、内周部寄シのものの一部とはすべて回転テ
ーブル１から逸脱する。これに対して第６図は第４図に
示す本装置における粒体の挙動を第５図に対応して示す
ものであって、本装置においては第５図の点Ｐ１と点Ｐ
２との間へ原料供給管３２の分岐管３２ｂ〜３２ｅを開
口させてここへ粒体を供給するよりにしたので、粒体の
ほぼすべてがローラ１９に遭遇する。

次にセパレータ２４へ送シ込まれる粒子のうち、所要粒
度よシ大きい粒子鴫、従来、回転羽根２４Ｃではじき飛
ばされケーシング内壁に沿って落下していたので、テー
ブル１５上に落下して粉砕されない１１で上昇気流と対
向して再び上昇したのちセパレータ２４へ送〕込まれる
といり無駄な循環を繰返す粒子が非常に多く存在してい
たが、本装置においては粉粒体落下管３３を設けたこと
により、その内壁に沿って上昇気流に邪魔されることな
く粉砕機１１の下方へ落下する。

またこの落下粒体は、分岐管３２ｂ〜３２・を通ってテ
ーブル１５上の原料と同じ箇所に落下するので、確実に
ロー２１Ｂに噛込む経路軌跡を通って運動し、粉砕され
たのちセパレータ２４に達する。

なお、本実施例においてはローラ１９および分岐管３２
ｂ〜３２・を４個設けた例を示したが２個以上であれば
何個でもよい。また、本実施例においては原料供給管３
２をセパレータ２４内に貫通垂下させた例を示したが、
例えば原料供給管３２を上部ケーシング２２の胴体側方
から傾斜状に貫通させて回転テーブル１５の中心部上方
に臨ませたのち複数個の分岐管に分岐させてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明によシ明らかなように、本発明によれば竪型
粉砕機において原料供給管を回転テーブルの中心部上方
で粉砕ローラと同数に分岐して隣接粉砕ローラ間の回転
テーブル中心部寄シ上方に開口させ、開口の粒体落下位
置として粒体の軌跡から逆算した適切な位置を選定する
ことによシ、原料供給管を通過し各分岐管を経て開口位
置よシ落下する粒体社、そのほとんどすべてが粉砕ロー
ラに到達して粉砕され、その後回転テーブル外周縁に達
する。したがってローラに一度も噛込むことなくオーバ
フローするいわゆる生石の溢流量が大幅に激減し、生石
の吹き上げに必要としていたガス流速および風量を大幅
に低減するととができる。さらに、分級機とケーシング
内壁との間に、上端開口部がケーシング内部と連通しか
つ閉塞下端が原料供給分岐管の連通孔によυ分岐管と連
通する漏斗状の粉粒体落下管を設けたことによシ、分級
機へ送シ込まれる粉砕物はケーシング内壁方向へ飛ばさ
れることなく落下管と分岐管とを経て回転テーブル上の
原料供給箇所と同じ箇所へ確実に落下するので、ケーシ
ング内壁に治って上下に往復動する無駄な循環がなくな
る。したがって前記生石溢流量の激減と相まって送風機
の風量風圧が大幅に低減可能となる結果、送風機動力を
低減することができ、ランニングコストの大幅低減を実
現できるとともに、送風機仕様の縮小による設備費の節
減を計ることができる。また粉砕機テーブルの回転動力
についても、粉砕仕事の一部をなす粒体運搬仕事のうち
無効な仕事を排除することができ、単位生産量当シの粉
砕動力が減少する結果粉砕効率も向上してランニングコ
ストが低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第５図は従来の竪型粉砕機における回
転テーブル上での粒体の挙動を説明するだめの回転テー
ブルの平面図を示し、第１図は回転テーブルの半径上の
１０点へ供給した原料の移動軌跡を示す平面図、第２図
は原料の供給を角度９０°の範囲にわたって行なった場
合の原料の移動軌跡を示す平面図、第５図は隣接するロ
ーラ間を２等分する半径に原料を０．０５Ｒごとのピッ
チで一列に並べて落下させた場合の移動軌跡を示す平面
図、第３図、第４図、第６図は本発明に係る竪型粉砕機
の実施例を示し、第３図はその縦断面図、第４図は回転
テーブルとローラおよび原料供給用分岐管の関係を示す
概要平面図、Ｍ６図は回転テ−プル上での原料の挙動を
説明するための回転テーブルの平面図である。 １１・・・・粉砕機、１５・・・・回転テーブル、１９
・・・・ローラ、３２φ・・・原料供給管、３２１・・
・嗜本管、３２ｂ　、　３２０　、３２ｄ　、　３２・
拳・・・分岐管、３３・・・・粉粒体落下管、３３亀・
・・・開口部、３３ｂ・・・・連通孔。 特許出願人　宇部興産株式会社 代理人　山川政樹（ほか２名） ゛　第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数個の粉砕ローラを外周部上面に圧接させて回転する
   回転テーブルの中心部上方において原料供給管を前記粉
   砕ローラと同数に分岐し、これら分岐管から回転テーブ
   ルに供給される原料が前記粉砕ローラに向けて流れるよ
   うに前記各分岐管を前記粉砕ロー２間の回転テーブル中
   心部寄りの位置で回転テーブル上面に近接させて開口さ
   せるとともに、前記原料供給管の上部を囲繞する分級機
   と機台ケーシング内壁とｑ間に、上端開口部がケーシン
   グ内部と連通し下端が閉塞された漏斗状の粉粒体落下管
   を設けてその下端部と前記各分岐管とを分岐管に設けた
   連通孔によシ連通させたことを特徴とする竪型粉砕機。