JPS6082145A - 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十に
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、わ）砕テーブルとの間で挟
圧破砕するローラミルの改１−５に係り、特に、撮動の
減少、粉砕効率の同士等を目的とするローラミルに関す
るものである。

セメントクリンカ及び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一］−記１、ｚ
−ラミルをセメントクリンカや高炉スラグ等の粉砕に用
いんとする努力が払われている。

シカシ、ローラミルの場合、ドラムミルのようにポール
等の粉砕媒体と原料とのｉ！ｉ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
力によって相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くなり、これがローラミ
ルをセメントクリンカや高炉スラグのわ）枠周に使用す
る１−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。

Ｆ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ずる振動の原因には、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４トじる所
謂自励振りｊ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１−等を目的とするものである。

まず第１図乃至第４１ツ１を参照して上記自励振動の生
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１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面形状をなしている
。

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５ｎ、５しが環状溝
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
れた状態で取りイ」（」られている。

即ちわ）砕ローラ５ａ、５ｂば、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、９Ｌに回転自在
に支承され、ローラ軸９ａ、９１．は本体ケーシング７
外に設けた水平軸１０．．１０ｂに飛石内面において揺
動自在に取り付けたアーム１１、ｌ−１１ｂに固着され
ており、スト・ツバアーム１２に螺着したポル）１３の
先噛がアーム１１，１（ｉｌｌ、）に当接することによ
り、粉砕ローラ５．ｌ、５しと環状溝３との間の隙間６
０幅の最小限界が設定されている。

また−上記−組のアーム１１．ｌ、１１１．の各先端部
は、緊張装置１４を介してロッド１５ｉ、１５６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１０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５ａ、５．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。

（口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ｊ￥すぎる場合には、粉砕ローラ５、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Ｉ５ｎ、緊張装置１４
、ロッド１５ｂを介し°ζ相手例の粉砕ローラ５ｔ、を
取り付けたアームｌｌｂに伝達され、その粉砕ローラ５
しを環状溝３の方向へ押しイζ１け、原料の）Ｈ厚の変
化に応じて粉砕ローフ５ａ、５１．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−ＣＦ２）砕Ｉ：１−ラ５ａ、５ｂによって粉砕
された原料は、わ）砕テーブルｌ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１の外周を
囲繞する上向きのノズル１６が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、一定粒度に達
しない粗粉ば再度粉砕テーブル１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における粉砕ローラ５ａ、５
ｔ、の外周面４、及び粉砕テーブル１の環状溝３のロー
ラ軸９．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し１（ａ）に示した例では Ｒ−Ｒ１、ｒ＝ｒｌ　、Ｒ１＝ｒｌ　−１−ｄｌｄ、−
ｄｏ で、両凹面の間の隙間６の粉砕ローラ半径方向の厚さｄ
は一定（ｄｌ）であり、同図（ｂ）に示した例では Ｒ＝Ｒ１、ｒ＝ｒ２　、Ｒ１＞ｒ２→−ｄ。

Ｒ１＞ｒ２　＋ｄ２　、ｄ２＞ａ。

の場合を示し、両凹面の間の隙間６の厚さｄは中央部の
厚さｄ、１より４＞　’ｉｉｉ＋端側又は後端側の厚さ
ｄ２が；Ｗに大吉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２図（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ｌ＠３との間で挟圧破砕されるものであるから、
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ＦＩが作用すると共に、この押圧力
Ｆ、に直角の方向の剪断力Ｆ、が作用し、剪断力Ｆ、に
ょって粉砕された原料が隙間６からローラ軸９の軸芯の
方向へ（即ち前方又は後方）流出しようとする。

ローラミルではごうした原料の前方又は後方−・の流出
により原料Ｇの層厚、即ち隙間６の厚さが急激に液化し
、粉砕【コーラ５が回転斑を起こすことにより、粉砕ロ
ーラ５が振動する。かがる自励振’Ｉｔｔ＋は新たな原
料の噛め込みと、その粉砕の都度ノドじるものであり、
原料が微粉砕される程、即ち原料わ）末の摩１が係数が
小さく、ローラ軸９の軸芯力量の前記原料粉末の流れの
ＩＩＪｉ向が大きい稈４ニジやすく、極端な場合には運
転不能に陥る。

ローラミルの場合、原料の粉砕は粉砕１ｊ−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　、Ｊ’ｚｌ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ｉ
だけ後方の点）におい′ζ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、」−記噛み込
み点１７におＬ）る粉砕テーブル１の回転方向（接線方
向）の周速Ｆ３に対して粉砕ローラ５の外周面の回転方
向の周速１？。

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Ｉパ５の方向の剪断
力が働くことになり、この剪断力Ｆ。

によって４）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、又は中央部よりも前端部又は後端部の
厚みの方が大きく　（第２図（ｂ））なっており、いず
れにしても前方及び後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、自動振動の生じやすい構造となっているの
である。

また従来のＬｌ−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の間の隙間６から容易
に流れ出ず（逃げる）ような構造となっているため、粉
砕【コーラ５の押圧力Ｆｌ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・Ｕ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ローラ軸方向の流れ
を阻止して自励振動の減少及び粉砕効率の向」二を図ら
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、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」−の環状溝を形成すると共
に、上記環状溝に対向する粉砕ローラの外周面に、該粉
砕ローラを支承するローラ軸の方向へ陥没する円環状の
四部を形成し、且つ上記粉砕ローラ外周面の曲率半径中
心点を上記粉砕テーブルの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
ラミルの粉砕ローラ及び粉砕テーブル部分の側断面図で
ある。尚第１し１、第２図に示した構成要素と共通の要
素には間−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２゜に取り付
けた支軸１０を中心として回転可能のアーム１１に固着
されており、該ローラ軸９の先端には、軸受２１．．２
１ｂによって回転自在に支承されるわ）砕ローラ２５が
取り付けられている。

（目し粉砕ローラ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１
の環状溝３の断面中心線２３とは一致せず（従来の１コ
ーラミルでは雨中心線は一致している）、両者垂直線Ｚ
に対する角度はα１とαｔで、α９〉α１となるように
ローラ軸９の取り付は位：６″が決定され°（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）３；Ｉ料を挾圧する隙間２６のローラ軸を含む垂直
面で切断した断面形状は、図示の如り！５）砕テーブル
１の半径方向外側稈面積が小さくなる楔状をなし、隙間
２６の中間部２６８の厚さり。

より出口部分２６Ｉ、の１７−さＤ８が小さくなってい
る。また上記粉砕ローラ２５の外周面２４の中央部には
、ローラ軸９の方向へ陥没する円環状の凹部２７が形成
されており、この凹部２７の断面形状は図示の場合略四
角形状であるが、これは四角台状、三角形状、半円状そ
の他の形状に置き変えることができ、またその本数も図
示のように１本のみならず複数本の四部を形成すること
も可能である。

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Ｘ１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αＩとα、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と共に、粉砕ローラ外周面２
４に環状の凹部を形成する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２４０）曲率半径中心点Ｘ１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ｌに対して傾けることによる他
、α１−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
２．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の断面図中心
線２２ａよりも外側（粉砕テーブルｌ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−１−記のような状憇で支承した粉砕ローラによ
っ゛ζ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、１記した
ようにＩ５１砕テーブルｌの回転による遠心力によりそ
の１く径方向へ移動し、環状溝３内に流入する。

流入した原＊゛１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、１
６）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
いると共に粉砕ローラ２５の外周面２４に円環状の凹部
２７が形成されているため隙間２６の断面積は凹部２７
の部分で最大限拡大し、その後外方向に進むにつれて楔
状の部分で急激に縮小されている。

その為、外方向へ流れ出そうとする原料が凹部２７と環
状ａ３との間でＭ稍されると共に出「１部分２６して詰
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Ｙ、記のように原料の外方＋ｉ＋への流れが阻１ト
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ＦＩｌ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（○が実験値を衷ず）
と、本発明に係るローラミル（・で示す）とを用いて処
理量に対するプレーン値（粒度を表し中位はｃＪ／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し星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ている。

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」
−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
発明と従来のローラミルとの差が明瞭に理解される。

本発明は以」−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、粉砕テーブルト面に向か
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、粉砕テーブル土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、上記環
状溝に対向する粉砕ローラの外周面に、該粉砕ローラを
支承ずろローラ軸の方向へ陥没する円環状の凹部を形成
し、且つ上記粉砕ローラ外周面の曲率半径中心点を上記
粉砕テーブルの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」１記わ）砕ローラの外周面
との間に形成される隙間の１１１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
粉砕された原料のローラ軸軸芯方向の逃げ（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ず側断面図、第３し１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しＩ及び第６図は、それぞれ
本発明の実施例に係るローラミルの粉砕ローラとわ）砕
テーブルの関係を示す側断面図、第７図は本発明の効果
を示すグラフである。 （符号の説明） ■・・・１′５）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、・・・人
口部　２６ト・・・出口部２７・・・凹部。 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

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、
   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」二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、上記環状溝に対向する粉砕ローラの
   外周面に、該粉砕ローラを支承するローラ軸の方向へ陥
   没する円環状の凹部を形成し、且つ上記粉砕ローラ外周
   面の曲率半径中心点を上記粉砕テーブルの環状溝の断面
   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１５〕砕Ｕ−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。