JPS62258786A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転テーブルと粉砕ローラとの協働により、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。

［従来の技術］ セメント原料や石炭、化学品などの流体を細かく粉砕し
粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルと粉砕ロー
ラとを備えた竪型粉砕機が広く用いられている。この種
の粉砕機は１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等分する箇所に油圧
等で圧接されて従動回転する複数個のローラとを備えて
いる。

例えば、従来の竪型粉砕機を示す第６図において、全体
を符号ｌで示す粉砕機は外観上一つの塔体として形成さ
れ、その基部には電動機（モータ）２および減速機１７
によって回転される回転テーブル３が配置されている。

そして、この回転テーブル３に摺接して回転するように
複数個の円錐状の粉砕ローラ４が配置されており、この
粉砕ローラ４は支持アーム５に回転自在に軸承されてい
る。支持アーム５は粉砕機側に回転自在に軸承された支
持軸６に固定されている。この支持軸６にはざらに回動
アーム７の一端が固定され、この回動アーム７は回転テ
ーブル３を囲んでいるケーシング８の側方を通って下方
に延び、粉砕機の下部空間に臨んでいる。そして、この
回動アーム７の下端は粉砕機ｌのベースにその下端を回
動自在に軸承された圧力シリンダ９のロッド１０の先端
に回転自在に軸承されている。

そして回転テーブル３の中心部へ供給管（図示せず）で
供給された原料としての流体は、テーブルの回転により
従動するローラ４と回転テーブル３との間へ噛込まれ粉
砕される。一方、ケーシング８内にはダクト（図示せず
）によって熱風が導かれており、この熱風が回転テーブ
ル３の外周面とケーシング８の内周面との間の環状空間
部１４から吹き上がることにより、微粉体は乾燥されな
がら粉砕機ｌ内を上昇し、熱風との混合体として排出管
１６から排出され次の工程へ送られる。

なお、粒度の粗い粒子も、一部は粉砕機ｌ内を上昇する
が、上方のセパレータの回転羽根１５にて分級され、回
転テーブル３上へ戻される。

そして、このセパレータの構造として広く使用されるタ
イプのひとつは、回転式セパレータであり、分級部に回
転軸１３を設け、回転羽根１５を、複数個１等ピッチで
回転軸１３に固設し、軸とともに任意の回転数にて回転
されている。

第７図は回転式セパレータの羽根１５の概略的な配列構
成を示す水平断面図であって、羽根１５は略り７断面形
状を有し、Ｌ７折曲部がセパレータ内側となるように１
円環状かつ放射状に配設されている。

この羽根１５が回転軸１３と共に回転することにより、
各羽根１５間を通過してセパレータ内に流れ込む気流か
ら微粒子が分離されるのであるが、この分級の原理につ
いて第８図を参照して概説する。

：５８図において、回転羽根が左回りに一定の回転数（
回転速度Ｖ）で回転しているとき、回転羽根の外径端が
形成する円弧ＣＤの任意の一点Ｐより流入する粒子は、
流入する気流による抵抗力（内向フン）と遠心力（外向
力）と回転する隣り合う回転羽根間の空気層の影響など
の合成された力を受け、粒子径に応じて任意の軌跡を描
きながらセパレータ内部へ向う、すなわち、粒子径の小
さい細粉は軌跡＆＋を描きＡ−Ｅ間を通過し、中間粒は
Ａ−８間の軌跡ａ３．粗粉はＢ−０間の軌跡ａ５を描い
て、回転羽根１５の内壁に到達する。

Ｂ−０間に当接した粒子は運動エネルギを失ない、その
後遠心力の作用によりＢ−０間に沿って半径方向外方へ
放出される。

一方、Ａ−８間に到達した中間粒子のうち、遠心力を受
けて外方へ移動する粒子は上記Ｂ−Ｃ間に当接した粒子
と同じようにＢＣ壁に沿ってセパレータ外方へ逃げるが
、Ａ−８間で気流による内向力が遠心力とバランスする
か、もしくは内向力の方が遠心力を上回る粒子の場合は
Ａ−８間に沿って落下し、セパレータ下方に戻される。

而して、第６図に示す如く、従来の回転式セパレータは
上方はど拡径する形状構成となっている。この場合、各
回転羽根は一体に回転するから、上方はど、回転羽根の
回転同速は大きくなる。また、ケーシング内を」−Ｈす
る気流は、セパレータ下方部分から順次に回転羽根間を
通過するから、セパレータ上方はど、残余の気流が回転
羽根間を通過するようになる。換言すれば、この気流通
過量はセパレータ上方はど小さくなり、従って、気流の
通過流速もセパレータ上方はど小さくなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように構成された回転式セパレータでは、回転羽
根と回転羽根の間を通過してぐる含塵気流の流入ＨＬ量
、流入速度１粒径分布、セパレータの回転数が一定で変
化がなくても、第４図に示されるように分級性能特性曲
線の分級点の勾配が緩やかであり１分級部度、換言すれ
ば分級のするどさがさほどではない。すなわち、細粉中
に混入する粗粉が多く、戻粉中へ混じる細粉も少なくな
い。

したがって、精粉の品質が低く、また分級精度の不良か
ら粉砕機の粉砕涜力の低下やランニングコストの増大を
慈起するなどの悪影響を及ぼす。

なお、第４図及び後述の第５図も横軸は粒子径であり、
縦軸は配分率（部分分級効率）で、ある粒径りについて
の戻粉と大粒の量比を示す。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、回転式セパレータをケーシング内の上部に備
えた竪型粉砕機において、この回転式セパレータの径を
上下方向に略同一とすると共に、回転羽根の間隔を下方
はど小さくなるように構成したものである。

［作用］ 回転式セパレータにおいては、セパレータの回転速度が
増大すること、及び、セパレータの羽根の間を通過する
ときの気流流速が小さくなることは、それぞれ分級点（
粒径）を小径化させる因子として作用する。一方、セパ
レータの回転周速が減少すること、及び、上記気流流速
が増大することは分級点を大径化させる因子として作用
する。

しかして、従来の竪型粉砕機においては、第６図に示す
如く回転式セパレータは、上方はど拡大する形状構成と
なっている。このような回転式セパレータでは、上方は
ど１回転周速の増大と気流流速の減少による分級点の小
径化因子が相乗して１分級点たる粒径が急速に小径側に
シフトする。逆に、セパレータ下方では分級点が大径側
にあり、上方はど分級点は小径側にある。

そのため、セパレータ全体としてみると、分級点が広い
範囲にまたがって分布するようになり、分級が鈍いもの
とならざるを得なかった。

これに対し、本発明においては、回転式セパレータは上
下方向で略同一となっており、かつ回転羽根の間隔は下
方はど小さくなっている。

そのため、上下方向で回転周速が略同一になっており、
これによる分級点の変化因子が排除される。またセパレ
ータ下方はど回転羽根の間隔が狭くなっており、そのた
め回転羽根の間を通過する気流流速も上下方向で略同一
となり、気流流速の変化による分級点変化因子も排除さ
れる。このようにして、セパレータ全体として分級点が
上下で略一致した、従って鋭い分級が行われるようにな
るのである。

［実施例］ 以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係るセパレータに用い
られる回転式セパレータの概略構成を示す側面図、同（
ｂ）は回転羽根の斜視図である。

第１図に示す如く、本発明においては１回転式セパレー
タは上下で略等径の構成となっている。

また、本発明では、回転羽根１５同志の間隔が下方はど
小さくなる構成をとっている。

なお、本実施例では、Ｌ字の横棒部分に相当する後縁側
の突出片１５ｂが、下方はど幅広になる形状とされ、こ
れによって回転羽根１５同志の間隔を下方はど小さくす
る構成を採っている。ただし１本発明では第１図（ｃ）
の如く、該突出片１５ｂと反対方向に異なる突出片１５
ｄを設け、この突出片１５ｄと上記突出片１５ｂの一方
又は双方を下方はど幅広の形状としても良い、また。

この場合、（ｄ）図の如く突出片１５ｄの内側コーナ部
にｒをつけても良い、さらに、本発明では、（ｅ）図の
如く、部分的に非等径の箇所（（ｅ）図では下部が窄ま
る形状）を有するセパレータをも採用できる。

なお２、かかるセパレータを組み込んだ竪型粉砕機の全
体構成は前記第６図と同様であるので、その説明は省略
する。

かかる第１図のセパレータにおいては、前述の如く、セ
パレータ上下で回転周速が等しくなり、これは、分級点
を一定化させる因子として作用する。また、回転羽根間
隔が下方はど狭まっているため回転羽根間を通過する気
流流速が上下で等しくなり、これも分級点を一定化させ
る因子として作用する０本発明では、これらの作用によ
り、上方に到っても、セパレータ下部とほぼ同一の分級
点となり、セパレータ全体として鋭い分級が行われるよ
うになるのである。

なお、本発明では、第２図の如く回転羽根１５の前縁部
と後縁部の一方又は双方（（ａ）図は後縁のみ、（ｂ）
、（ｃ）図は前縁と後縁の双方）に、ボケッ）１５ａ、
１５ｃを設けても良く、また前縁側の羽根間隔を後縁側
の羽根間隔よりも小さく設定しても良い。

また１本発明では第２図の如く回転羽根の前縁側を後縁
側よりも狭める構成とした場合、この前縁側における羽
根間隔が下方はど小さくなるよう構成しても良い。

次にポケット１５ａ、１５ｃの作用について第９図を参
照して説明する。

第９図において、セパレータの回転羽根１５と回転羽根
１５の間に所定の速度で流入した粒子Ｐは、内向きの気
流による内向力と回転羽根間で挟まれた気体が回転する
ために生じる遠心力と回転羽根が回るために生じる円周
方向で回転逆向きの見掛けの力を受ける。そして、第９
図において、点Ｐを通過した任意の粒径の粒子は、その
粒径に応じてｂｌ、ｂ２、ｂ３のような軌跡を描く、す
なわち、細粉ｂ１はセパレータを通過し、粗粉はｂ２、
ｂ３のように回転羽根に当った後、回転羽根の内径端に
あるボケッ）１５ａや外径部にあるボケッ）１５ｃに至
り、その後自重により下方へ摺動あるいは自由落ドし１
回転テーブルへ戻される。而しＴ、このようにポケット
１５ａ、１５ｃを設けであると、このポケット内に収容
された粒子が、気流に煽られて再飛散することが防止さ
れ１分級曲線の鋭い分級が可能となるのである。

因みに、第７．８図に示した単なるＬ７断面形状の回転
羽根においては、Ａ−８間等に沿って落下する粒子群は
、絶えず内側へ向う気流に晒されており、再飛散し易い
、また、ＢＣｌｌからセパレータ外方へ戻された粒子も
、再度気流搬送されてセパレータ内に流入し得る。

以上のような現象によって１本来、粗粉側に分級される
べき粒子が精粉側に混じるため、第４図に示す分級特性
を示し、分級点近傍の勾配は緩やかで分級精度（分級の
するどさ）が低下する。

これに対し、本実施例では、回転羽根の綾部の一方、あ
るいは両縁部にボケッ）１５ａ、１５ｃを設け、回転羽
根に到達した粗粉をこのポケット１５ａ、１５ｃ内に捕
捉し、確実に粉砕部へ返送する。

すなわち、第９図で点Ｐより出発した粒子のうち、細粉
は軌′１ＩｆｉｂＩを描き精粉側へ、それ以上の粒径の
粒子は軌跡ｂ２またはｂ３などを通って回転羽根に当接
した後、ポケット１５ａ、隅角部Ｂ、ポケット１５０な
どを摺動落下して戻粉となる。そして、この落下途中に
おける再飛散も無く、さらに鋭い分級が行われる。

次に１回転羽根の前縁側を後縁側よりも狭めたことの作
用について説明する。

」−記の粒子軌跡は１粒子のセパレータへの入射位置を
任意の一点Ｐとした場合である０面して。

第９図に示すＰ点よりＤ点寄りに入射したとき（Ｐ点が
左側に移るとき）には、ＥＡ間を通過する粒径範囲が広
くなり、精粉は粗くなる。逆にＰ点が右側寄りで０点に
近くなると、精粉が細かくなる。そのため、ＥＡ間を狭
めることにより、羽根１５の間を通過する粒径範囲を小
さくし、一層鋭い分級が可能となる。

また、−Ｉ−、ａしたセパレータ人口の回転羽根間の入
射位置の差異による分級粒子径の変動に対する対策とし
ては、羽根枚数を多くして１円周ｌピッチの円弧長さを
小さくすることも考え得るが、第２図の実施例では羽根
の枚数を増加させることなく優れた分級効果を得ること
ができる。

なお、第２図のうち（ａ）図のものは、構成が簡易であ
り、実施が極めて容易である。但し、この場合、オリフ
ィス効果により圧力損失が大きくなることがある。これ
に対し、（ｂ）図または（Ｃ）図のように後縁側に向っ
て徐々に間隔を広めることにより、圧力損失の低減を図
ることができる。また（Ｃ）図の場合は、有孔バイブと
アングルの組合せで製作が筒便である。

また１本発明においては、第３図に示す如く。

回転羽根１５のＬ字形のコーナ部の開き角度を９０°以
上としても良い、この場合は、第２図の回転羽根にくら
べて、たとえば軌跡ｂ２なる粒子をボケッ）１５ａへ移
動しやすくなり、必然的に隅角部Ｂ近傍を落下する粒子
が少なくなり、再飛散の機会は更に減少する。

［発明の効果］ 以上述べた通り、本発明によれば回転式セパレータの分
級精度が向上し、精粉中への粗粉の混人が極力押えられ
、分級のシャープな粒度構成を持つ製品が得られるため
、製品の品質が向上する。また、分級精度の向上により
粉砕能力が増加し、ランニングコストも低減することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る一実施例を示すセパレータの概
略構成図、第２図は回転羽根の水平断面の部分拡大図、
第３図は、本発明の他の実施例を示す回転羽根の水平断
面の部分拡大図、第４図及び第５図は、従来および本発
明における、精粉の分級特性を示す線図である。第６図
ないし第８図の各図は、従来例に係り、第６図は概略縦
断面図、第７図は断面図、第８図は第７図の部分拡大図
を示す、また、第９図は分級作用の説明図である。 ３・・・回転テーブル、　　４・・・粉砕ローラ、１５
・・・セパレータ回転羽根。 １６・・・排出管、 １５ａ、１５ｃ・−ポケット、 ａｌ、　　ａ　　２　、　　ａ　３　、　　ａ　４　、
　ａ５　、　ｂ＋、ｂ　　２　、ｂ３・・・粒子の軌跡
、　　Ｐ・・・粒子の入射位置。 特許出願人　　　宇部興産株式会社 代理人　　　弁理士　　　重　野　　剛第１図 （ａ）　　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　（ｃ）
（ｄ）　　　　　　　　　　　　（ｅ）第２図 ｖＩ−一＼ 第４図　　　第５図 第６図 第７図 ＝　　　　　　　　　　□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーシングの頂部に精粉の気流搬出用の開口を備え、こ
   のケーシング内の上部にはセパレータが設置されており
   、このセパレータは、鉛直方向に設置された回転軸と、
   該回転軸に支持されており、該回転軸の周囲に円環状か
   つ放射状に配設された略Ｌ字形の水平断面形状の回転羽
   根とを備えた回転式セパレータである竪型粉砕機におい
   て、該回転式セパレータの径を上下方向で略同一にする
   と共に、回転羽根の間隔を下方に向って次第に小さくし
   たことを特徴とする竪型粉砕機。