JPS63319065A - 脆性材を連続的に圧砕するための方法と装置 - 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】 この発明は、高圧・ロールプレスを用いてたとえばセメ
ントタリン力、鉱石１石炭、或いは類似物のような脆性
材を連続的に圧砕するために高圧・ロールプレスの最狭
ロール間隙で脆性材を材料床粉砕し、粉砕され圧縮され
た材料をほぐし、ほぐされた材料を篩機で除っで充分に
細かくした微粉材を取り出し、粗い分を再度ロールプレ
スにかける。脆性材を連続的に圧砕するための方法とこ
の方法を実施するための装置に関する。

最近粉砕設備及び挽砕設備での少ないエネルギ利用効率
を特にチューブミルまたはボールミルを用いて改善する
ための著しい努力が払われたそして脆性材の粉・挽砕法
が公知となった（ヨーロッパ特許００８４３８３）。こ
の方法では被粉砕材たとえば予備粉砕してないセメント
クリンカの塊を先ず高圧・ロールプレスの間隙中の第一
段階で高圧をかけて圧縮し、その結果一部は微粒子の破
壊となり、一部は微粒子内部の亀裂の発生となり塊状体
の形成となってはっきり現れ、その後この塊はチューブ
ミルまたはボールミルでの第二段階で比較的値かなエネ
ルギ消費でほぐされ、粉砕され、完成打機粒度になるよ
うに挽くことができる。なんとなれば材料圧縮によって
生じた塊状体の挽砕性が圧縮されてない材料と比較する
と著しく改善されているからである。高圧・ロールプレ
スの最狭ロール間隙の領域では材料床、即ち二つの面の
間で圧縮された堆積材料中の被挽砕材の個々の粒子が相
互に潰し合うので、これを材料床粉砕というたとえば圧
縮されたセメントクリンカグラナリエンの組織の破壊の
もとにロールプレスの高圧縮力により生成した塊状体は
既に所望のセメント微粒度まで滅じた一定量の粒子を有
する。それ以上粉砕する必要のないこの量はロールプレ
スから排出された塊状体の仕上げ挽砕の場合のチューブ
ミルに負荷することができる。

チューブミルまたはボールミルのエネルギ利用は依然と
して低く或いは材料床粉砕を実施するためのロールプレ
スはボールミルと比較して比エネルギ需要（ｋｗｈ／ｌ
）が少ないのでたとえばセメントクリンカを挽砕してセ
メントにするような脆性材を粉砕しかつ挽砕する方法が
既に知られている（ヨーロッパ特許００８４３８３の第
４図）。そこではチューブミルまたはボールミルは完全
に諦められている。そこではロールプレスのロール間隙
で塊状体に圧縮された材料はほぐされ、ほぐされた材料
を篩機に入れて完成セメントにして取り出し、一方粗い
分はロールプレスに供給するために再粉砕される。

ロールプレスの圧縮された塊状体中に含まれている充分
に細かい完成部分は１０−２０パーセントしかないので
、９以上になるまでの要素を持つ高循環負荷をも９て挽
砕法を行う必要がある。このことは、静的に見て粉砕ま
たは挽砕される材料の各粒子がただ約１０回塊状化され
るだけでなく、シばしばほぐされ、篩いにかけられ、完
成材として集積するまでロールプレスの供給坑に戻さな
ければならないことを意味する従って先ずロールプレス
の極めて好都合なエネルギバランスが三つの副ユニット
即ちほぐし機篩い機、粗挽粉搬送機を材料流がしばしば
通過するために再び悪化する。この状態は表面的には、
ロールプレスから得られる塊状体の部分流を直接このロ
ールプレスの供給坑に戻すことにより改善されそうに思
える。しかしそのようにすると新供給材（たとえば１６
００ｋｇ／ｍりと塊状体（たとえば２４００ｋｇ／ｍ３
）との別個の濃密化によりロールプレスのロール間隙に
いわゆる圧力小島の不均一な圧力配分が生じその結果塊
状体はその予備圧縮によりロール間隙中で最高の、場合
によっては強すぎる圧力を受け、一方新供給材はより大
きな多孔性のために受ける圧力か弱すぎて充分には圧縮
されないこうしてロールプレスをこのように接続しても
篩機に入った塊状体にはなお比較的多くの粗材が含まれ
ており、従って材料循環負荷は依然として大きいに違い
ない。ロール間隙中の圧力小島形成によって更にロール
ジャケット表面に過負荷がかかることがある。

この発明の基本課題は、初めに記載した様式の粉砕方法
を高圧・ロールプレスを使用して、ただし後置接続した
ボールミルを使用しないで改善して例えばセメントクリ
ンカを挽砕して経済的に即ち比エネルギ消耗を更に抑え
て比較的安い機械経費で完成セメントにすることができ
るようにすることにある。これに対応する粉砕装置の提
供もこの発明の対象である。

この発明の課題は特許請求の範囲１−７に記載した有利
な構成の方法と装装置により達成されるこの発明の粉砕
・挽砕方法では少なくとも二台の高圧・ロールプレスを
前後接続し、第一ロールプレスの圧縮された材料（塊状
体）をすぐ続いて少なくとももう一台のロールプレスの
ロール間隙中で少なくとももう一度圧縮する。即ち新供
給材各粒子が少なくとも二回圧縮される。

別の言い方をすると、第二のロールプレスのロール間隙
から出た後の各材料粒子は、ほぐし機中の圧縮された材
料がほぐされる前に少なくとも二回圧縮される。このよ
うにして後置接続された篩機により細かい供給材が提供
され、篩機から第一及びまたは第二ロールプレスへの粗
挽粉の戻りを著しく減少させることができ、これにより
比エネルギ全需要量を著しく減らすことができる。更に
この発明の利点を挙げれば。

セメントクリンカは例えば石灰石と比較してロールプレ
スのロール間隙中の圧力を非常に強（して圧縮しなけれ
ばならない。圧縮すべき材料の有孔度が小さければ小さ
い程ロールプレスのロールの押圧力が予め決まっている
場合はロール間隙中の粉砕圧の効果が大きくなる（原因
はロール間隙中の圧力ダイヤグラムがロール周方向に狭
くなり、その代わり振幅が大きくなることにある。）即
ちロールの押圧力がその都度同じであれば第二ロールプ
レスのロール間隙中の材料を第一ロールプレスのロール
間隙中より大きな最大押圧力で圧縮することができる。

こうして第一ロールプレスから出る塊状体を予備圧縮に
より、従ってまた第二ロールプレスのロール間隙中のよ
り小さな有孔性によって圧力が非常に大きい場合にはエ
ネルゲテイクに好都合な領域で圧縮することができる。

ロールプレスの特異性により、第二ロールプレスから出
る塊状体の厚さは第一ロールプレスから出る塊状体の厚
さより厚くなる。このことはロール周速度が一定の場合
には第二ロールプレスの装入量も対応して大きくなるこ
とを意味する。これにより、第二ロールプレスから出て
行く圧縮された塊状体の部分流が正にこの第二ロールプ
レスの供給坑に入って再び循環負荷として循環させられ
る。その場合第二のロールプレスでは、ロールプレスを
ただ一台しか使用しない場合には必ず生じるであろう圧
力島が形成されるという欠点がない。この制御■によっ
て二台のロールプレスに最大限の負荷をかけることがで
きかつ大きさが全く安全なものになる。第二ロールプレ
スの圧縮排出分の調節可能な分をこの第二ロールプレス
の供給坑に直接戻すことによってこの第二ロールプレス
は混入比（たとえば湿度）が変化しても装入能力を最大
限にして操作することができ、従ってその構成にも危険
がない。この発明によればすべての供給材が少くとも２
回圧縮されるので、篩機にはロールプレスを一台しか使
用しない循環に関してはより細かい製品が供給される。

第一ロールプレスと比較して第二ロールプレスが大きく
なるにつれて篩機は更に細かい製品を受は取る。これに
よって材料微細度を初めから成る程度限定して。

即ち経済的な要素を考慮して制御することができる。な
んとなれば第二ロールプレスを使用する内部の魂状体循
環の強化により後置接続された篩機中の微細材供給は再
度増加されるからである。その結果粗挽検分が減りかつ
第一及び／または第二ロールプレスに戻される粗挽粕分
も減少する。このようにしてほぐし機、篩機、粗挽籾搬
送装置を初めに記載したただ一台のロールプレスを使用
する粉砕方法の場合と比較して明確に小さく設計するこ
とができ、従って消費するエネルギを少なくする（総効
率を改善することができる。実際には要請される粒度分
布を完成材として分離できるように、設計と走行態様と
により決まる最良の篩機が充分な量の微細材を有する供
給材を受は取るような大きさに第二ロールプレスを設計
スる。

一実施例を示した図をもとに更に詳細に記載する。

粉砕と挽砕の第一段は高圧・ロールプレスＩＯで構成さ
れる。この高圧・ロールプレスに粉砕される供給材１１
が供給される。この供給材はたとえば１００ミリメート
ルまでの粒度の予°備粉砕してないセメントクリンカで
、供給域１２から入れられる。供給材１１の大部分の粒
度はたとえば二本のプレスロール間の２０ミリメートル
という最狭のロール間隙より大きい。前記の二本のプレ
スロールはたとえば直径９００ミリメートルにすること
ができる。ロールプレス１０のロールの材料にかける圧
縮力はロール長１メートル当たり２ＭＮより大きく、た
とえば６−９ＭＮになる。供給材１１はロール間の間隙
で単独粒粉枠と材料床粉砕との組み合わせによって粉砕
される。材料床粉砕の粉砕原理の実施のためには粉砕さ
れる供給材をロール間隙の上方に配設された供給域１２
から次のような量でロールプレス１０のロール間隙に供
給する。

即ち粉砕されかつロール間に引き込まれる材料がロール
を相互に引き離し、供給材の粒子がロール間隙中で堆積
するかかたまるか材料床中で相互に潰し合うような大き
さである。セメントクリンカはロール間隙から粉砕され
て一部は塊って、即ち塊状体になって出て来て、そのう
ち既に所望のセメント微細度まで縮小された粒子の分（
通常９０ミクロンメートルより小さいのは約２５パーセ
ント）は既にかなり多い。供給材１１の堆積密度は１６
００ｋｇ／ｍ　　であるのに対して、圧縮された塊状体
１３の密度は約２４００ｋｇ／ｍ　　である。

この発明では、ロールプレス１０の塊状体１３は直接第
二高圧・ロールプレス（１５）の供給域１４に入れられ
、このロールプレスのロール間隙で材料は少なくとも２
回圧縮される。第二ロールプレス１５の圧縮された材料
即ち塊状体１６はほぐし機１７中でほぐされ、即ち解体
され、その形で篩機１８に運ばれ、篩機はほぐされた材
料から充分に細かい完成材１９（セメント）を吐き出す
。一方面機１８から出た粗い分（２０）（粗挽粉）は第
一ロールプレス１０の供給域１２及び／または第二ロー
ルプレス１５の供給域１４中へ再循環させられる。

塊状体１３は第一ロールプレス１０中で予備圧縮されて
いて有孔性が小さいので、押圧力が同じであるのにそれ
だけ大きい最高の圧縮力で第二ロールプレス１５のロー
ル間隙で圧縮することができる。第二ロールプレス１５
から出る塊状体１６の厚さは第一ロールプレスＩＯから
出る塊状体の厚さより厚く、このことも、ロール周速度
が同じでも、第二ロールプレス１５の装入能力は第一ロ
ールプレス１０のそれより大きいことを意味する。この
ようにして、第二ロールプレス１５から出る塊状体１６
の排出の部分流２１を再びこのロールプレスの供給域１
４に循環負荷として供給する可能性を開くことができる
。ロールプレスを一本しか使用しない場合に生じる圧力
島形成の欠点はない。

即ち第一ロールプレス１０は有孔性の大きな均一な供給
材（１１と場合によっては２０）を圧縮し、有孔性の小
さな均一供給材（１３，２１場合によっては２０）を圧
縮する。両方のロールプレスの場合とも圧力ピークによ
る過負荷は起こることがない。両ロールプレスとも最大
限に負荷することができ、大きさは完全に安全である。

第二ロールプレス１５は第一ロールプレス１０より大き
くて特に有利であり、従って塊状体の内部循環（２１）
は第二ロールプレス１５を介して強化することができる
。これには、微細材供給が後置接続した篩機１８中で再
度強化されるという利点がある。これにより粗挽粕分は
減小し、従って粗挽粉循環２０は第一及びまたは第二ロ
ールプレスに戻る。このようにして三つの副ユニット即
ち材料送還機、篩機１８．ほぐし機１７（ｌ）ンの完成
材に関して）は温かに小さくなり、従って完成材１トン
当たりのエネルギ消費量も逼かに少なく、従って装置全
体の比エネルギ需要（ｋｗｈ／ｌ）は更に減少するたと
えば最微細骨が少なすぎるために、完成材１９の粒度分
布が完全には目標値に対応しない場合には、ほぐされた
が、まだ篩ねれてはいない材料の部分流２２は第一及び
／または第二ロールプレスの供給坑１２中へ再循環させ
ることができる。

この発明による圧砕を具体化するために高圧・ロールプ
レスのロール間隙中でセメントクリンカを圧縮した。セ
メントクリンカから生じた圧縮された塊状体はそれから
ほぐしなしに改めて一台のロールプレスに供給される。

その全第二のプレス通過は微細材の生成と挽砕エネルギ
の節約に関しては部分的には不釣り合いに大きい明らか
な増加となった。その実験結果を以下に挙げる。

ａ）ＢＬＡＩＮＥに従って測定した微細度が３０００ｃ
ｍ：２／ｇの場合ノツァイゼルによる挽砕性試験 セメントクリンカ。非圧Ｎ　　２３，３　ｋｗｈ／ｌ１
回圧縮１９．６　　″ ２回圧縮１５．０　　＝ 即ち比挽砕エネルギの節約は第一回の圧縮では３．７ｋ
ｗｈ／ｌ　（−１６％）、第二回の圧縮だけでは　４．
６ｋｗｈ／ｌ　（＝２３％）の節約になった。

ｂ）ＢＬＡＩＮＥに従って測定した微細度が４０００ｃ
ｍノ／ｇの場合のツアイゼルによる挽砕性試験 セメントタリン力、非圧縮　３７．Ｏｋｗｈ／ｌ１回圧
縮３３．０　　　・ ２回圧ｉ２７．４　　　。

即ち比挽砕エネルギの節約は第一回の圧縮では４．Ｏｋ
ｗｈ／ｌ　（＝１１％）、第二回の圧縮だけでは　５．
６ｋｗｈ／ｌ　（＝１７％）の節約になった。

Ｃ）塊の篩通過　　　　　　　３２．ｍｌ　６３／、Ｉ
Ｉ　９０．ｇｍセメントタリン力１回圧縮１３，４１９
，９２４．３回圧縮２５，１２７，５４４．１ （３２，／４ｍ以下の）微細材新生は第二回プレス通過
のとき第一のプレス通過と比較して８７％になった。

塊状体の厚さは第二回のプレス通過の後は供給材の堆積
密度の上昇のために第一回の通過の後より１．５係数高
かった。

この試験結果は一定の種類のセメントクリンカに当ては
まり、他の種類のセメントクリンカについてはなお良く
なる場合がある。

少なくとも２台の接続高圧・ロールプレスを使用するこ
の発明による圧砕によって、微粉砕機としてのチューブ
ミルまたはボールミルの使用を必要とせず経済的に無理
な装置全体の高価な循環負荷をする必要なしに、最小限
のエネルギ消費でたとえば完成セメントを製造すること
が可能になった。

【図面の簡単な説明】

図は材料の流れと共に脆性材料を粉砕しかつ挽砕するた
めの方法と装置の概略を示す。 図中符号　１０・・・ロールプレス、１３・・・塊状体
、１４・・・材料供給坑、１５・・・ロールプレス、１
６・・・塊状体、１７・・・ほぐし機、２０・・・粗挽
骨、２１・・・材料再循環。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高圧・ロールプレスを用いてたとえばセメントクリ
   ンカ、鉱石、石炭、或いは類似物のような脆性材を連続
   的に圧砕するために高圧・ロールプレスの最狭ロール間
   隙で脆性材を材料床粉砕し、粉砕され圧縮された材料を
   ほぐし、ほぐされた材料を篩機で篩って充分に細かくし
   た微粉材を取り出し、粗い分を再度ロールプレスにかけ
   る、脆性材を連続的に圧砕するための方法において、ロ
   ールプレス（１０）の圧縮された材料をほぐす前に少な
   くとも別のロールプレス（１５）のロール間隙中で少な
   くとももう一度圧縮することを特徴とする、脆性材連続
   圧砕方法。 ２）脆性材に作用する第一と第二のロールプレスの圧縮
   力がロール長１メートルあたり２ＭＮより大きく、第二
   ロールプレス（１５）のロール間隙中の脆性材を第一ロ
   ールプレス（１０）のロールプレス間隙中より強い最大
   限の圧縮力で圧縮する請求項１）に記載の脆性材連続圧
   砕方法。 ３）第二ロールプレス（１５）から出て行く圧縮された
   脆性材の部分流（２１）をこの第二のロールプレス（１
   ５）のみの投入坑へ再循環させる請求項１）に記載の脆
   性材連続圧砕方法。 ４）篩機（１８）から出て行く粗い分を第一及び／また
   は第二ロールプレス（１０、１５）のみの投入坑へ再循
   環させる請求項１）に記載の脆性材連続圧砕方法。 ５）請求項１）−４）のいずれか一つまたはいつかに記
   載の方法を実施するためにほぐし機と篩機とを後置接続
   した高圧・ロールプレスを有する脆性材連続圧砕装置に
   おいて、ロールプレス（１０）とほぐし機（１７）との
   間に少なくとも別に一台のロールプレス（１５）を挿入
   してある、脆性材連続圧砕装置。 ６）第二ロールプレス（１５）をその材料投入坑（１４
   ）と共に第一ロールプレス（１０）の材料排出口の直下
   に配設してある、請求項５）に記載の脆性材連続圧砕装
   置。 ７）ほぐし機（１７）の前の第二ロールプレス（１５）
   の材料排出口に材料配分器を配設してあり、そこから材
   料循環機（２１）がこの第二ロールプレス（１５）の投
   入坑（１４）まで通じている、請求項５）に記載の脆性
   材連続圧砕装置。