JPS638534A - 粒度測定装置およびミル制御方法 - 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、粒度測定装置及びミル制御方法に係り、特に
短時間で粉体叉はスラリ中の固体の粒度を測定するのに
好適な粒度測定装置と、この装置を用いてスラリを製造
するためのミルを制御する方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、多くの工業プロセスには物質を粉砕する工程が
含まれており、この粉砕工程がプロセス全体の性能を支
配することが少なくない、すなわち、物質を必要な粒度
まで効率良く粉砕することが重要である。

物質を粉砕する場合、その物質の反応性や燃焼性から必
要な粉砕粒度が決まるが、逆に必要な粒度以下に過変に
粉砕することは、粉砕動力の点のみでなく、粉体を取扱
う上でも好ましくない。

このような背景から、物質を希望通りの粒度まで効率良
く粉砕する技術の開発が望まれている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような目的を達成するためには、ミル出口の粒度を
オンラインで短時間に測定し、そのデータをもとにミル
の操作条件を調整する必要がある。

流体の粒度を測定する方法としては、フルイやアントリ
アゼンのパイプピペットに代表される沈降法等がある。

しかし、これらの方法は、その測定原理から、測定時間
は１時間以上必要であり、ミルを制御するには時間遅れ
があって不適当である。

これに対し、光散乱法を用いた粒度測定装置は、測定時
間も数分と短いが、測定時に被測定物（粒子）を気体ま
たは液体に分散させる必要があり、その時の粒体の密度
や分散状態によって測定値が異なり、精度上の問題をと
もに装置が高価であるという問題がある。そのため、粉
体の粒度を精度良く短時間に測定できる安価な装置の開
発が望まれる。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
短時間で精度良く物質の粒度を測定する装置及びこの装
置を用いて各種固体物質を粉砕するミルの制御Ｂ方法を
堤供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、粉体又はスラリ中の固体粒子を一対のロー
ル間で粉砕する粉砕機と、該粉砕機による粉砕時にロー
ルにかかるトルク又は動力を測定する手段と、予め定め
られたロールのトルク叉は動力と粒度との関係特性に基
づいてトルク又は動力の測定値から粉体又はスラリ中の
固定粒子の粒度を算出する手段とを備えた粒度測定装置
及びこの粒度測定装置によりスラリ製造用ミルから取り
出されるスラリ中の固体粒子の粒度を測定し、該測定値
に基づいてミルに供給さる被粉砕物および／叉は液体の
フィード量を制御することにより達成される。

〔作用〕

ロールにかかるトルクは、粒度が粗い程、大きくなる。

したがって、予め粒度とロールにかかるトルクとの関係
を求めておき、ロールにかかるトルクを測定し、その測
定値と前記粒度のときのトルクとの関係から粒子の粒度
を短時間で精度よく測定できる。スラリ製造用ミルにお
いて、ミルからのスラリをロールクラ７シ中−に供給し
、このロールクラッシャーによりスラリ中の粒子の粒度
を測定し、その測定値に基づいてミルに供給される石炭
等の被破砕物のフィード量又は水等の液体喰を制御する
ことにより所望の特性を有するスラリの製造が可能とな
る。トルクに代わりに動力＝トルクズロールの回転数の
関係から動力を測定しても同様の作用よりミルの制御が
可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、石炭を水及び界面活性剤の存在下で湿式粉砕
して高濃度の石炭−水スラリ　（以下、ＣＷＭという）
を製造する装置において、本発明にかかる粒度測定装置
及びミル制御方法を適用した例を示す、　第１図におい
て、バンカ１に貯えられた石炭Ａは、フィーダ２により
ミル３内に供給、され、同時に管路４を通じてミル３内
に供給された水Ｂ及び界面活性剤Ｃの存在下で湿式粉砕
され、所定の粒度になった後ミル３の出口５から排出さ
れる。ミル３から排出されたＣＷＭは管路６を通じて分
配器７に送られ、その大部分は管路８を通じてタンク９
に備えされる。一方、分配器により分けられた残りのス
ラリは一対のロール間で固体粒子を粉砕する粉砕ａｌｌ
（以下、単にロールクラッシャー１１と言う）に送られ
、スラリ中の固体粒子が粉砕される。この時にロールク
ラッシャー１１にかかるトルクがトルク計１２によって
測定され、このトルク値と予め得られた粒度とトルクの
関係よりＣＷＭ中の石炭の粒度を検出し、フィーダ２の
フィード量（石炭フィード量）又は管路４からミル３内
に導入される水のフィード量がｍｌ　？１１される。

連続式ミルを用いて物質を粉砕する場合、ミル出口の物
質（以下、製品と呼ぶ）の粒度は、他の条件が同一の場
合、物質の滞留時間で決まる。滞留時間はミル内のホー
ルドアツプ量とフィード量で決まり、ホールドアンプ量
はミルによって決まった値であるため、フィード量で製
品粒度が決定される。即ち、製品粒度をコントロールす
るにはフィード量を制御しなければならない。

ＣＷＭの製品粒度をコントロールする場合、一般に所定
の粒度（例えば２００メフシエ、７４μｍ）以上の割合
を所定の範囲（例えば５〜１０％）にする必要がある。

例えば第１図に示す装置では、ＣＷＭの燃焼性の点から
、２００メツシユ（７４μｍ）より粗い粒度を１０〜３
０％（炭種により異なる）に管理する必要がある。その
ためニハ、ロールクラッシャー１１のロールとロールの
間隔を７０〜８０μｍ程度にして、それよりも粗い粒子
をロールクラッシャーに供給されるＣＷＭの粒度の関係
から、その時のＣＷＭの粒度を検出する。

第２図に、Ａ炭（ＨＧ［＝３６、天分１４．０％）＋７
）ＣＷＭをロールクラッシャー（ロール径３００ｍｍ、
ｏ−ル長さ５００ｍｍ、ロール間隔８０μｍ１回転数３
００ｒｐｍ）に３ＪＩｌｉ！５させた時のトルクと２０
０ＣＷＭの石炭粒子の２００メソシユ（７４μｍ）より
粗い粒子の割合の関係を示す。

粒度が粗いほどロールにかかるトルクが大きく、この関
係特性から逆にトルクを測定することにより粒度が検出
できることがわかる。勿論ロールにかかるトルクは石炭
の粉砕性（例えばＨＣｌ値）やロールとロールの間隔に
よっても異なるため、予め粒度とロールにかかるトルク
の関係は調べておく必要がある。また、第２図に示した
例では、ロールの間隔を８０μｍとしたが、コントロー
ルする粒度に応じてロールの間隔を設定する。また、ロ
ールの回転数は既知であるため、ロールにかかるトルク
でなく動力（トルク×回転数）を測定することによって
も粒度を検知することができる。

第３図に、第１図に示した装置を用いてＡ炭のＣＷＭを
製造した場合と、本発明法によるロールクラッシャーを
用いない場合との製品粒度の経時変化の比較を示す。た
だし、７４μｍ以下の割合が７７％となるようにミルの
フィード量を制御した６本発明法によりロールクラッシ
ャーを用いない場合は、製品粒度を２００メツシユ（７
４μｍ）のフルイを用いて測定したため、粒度測定に約
１時間３０分を要し、ミル内の滞留時間３０分と合わせ
て、石炭のフィードから製品粒度の検出まで約２時間の
遅れがある。しかし、本発明法では製品粒度を瞬時に測
定するための滞留時間の３０分しか遅れがなく。製品粒
度のばらつきが小さいことがわかる。

このように、本発明法にかかる粒度測定装置によりＣＷ
Ｍ中の石炭粒子の粒度を瞬時に測定可能であり、この測
定値に基づいてミルを制御してＣＷＭの製品粒度の管理
を精度良く容易に行うことができる。

ここでは、ＣＷＭの例を用いて本発明の効果を述べたが
、他のあられる乾式及び湿式粉砕装置にも本発明は通用
可能である。

第１図に示した装置ではＣＷＭの一部をコールクラッシ
ャー１１で粉砕して製品粒度を管理する方法を示したが
、ＣＷＭの全量をロールクラ、シャー１１で粉砕し、Ｃ
ＷＭ中の粗粒除去を同時に行うことも可能である。第４
図にその装置の１例を示すが、ミル３から排出されたＣ
ＷＭの全量をロールクラッシャー１１で粉砕することに
より、ＣＷ　Ｍ中の所定の粒度以上の粗粒が除去され、
かつこの時にロールにかかるトルクを測定することによ
り石炭のフィード量又は水のフィード量を制御できる。

次に第５図のように、ロールクラッシャー１１へ送る前
のＣＷＭを分配器７で分けた後、管路の途中にラインミ
キサ１４を設備し、管路１３を介してＣＷＭに水に混入
して管路内のＣＷＭのみを水で希釈し、ロールクラッシ
ャー１１で粉砕する時のＣＷＭの粒度を低くしてお（こ
とも可能である。これは、ウールクラッシャー１１で粉
砕する時、ＣＷＭの粒度が高すぎるとローラにかかるト
ルクの変動が大きく、粒度測定精度が低下するのを防止
するためである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明にかかる粒度測定装置によれば、短
時間で精度良く粉体もしくはスラリ中の固体粒子の粒度
を測定可能であり、この粒度測定装置を用いて、連続式
ミルの運転制御も容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる粒度測定装置を用いたミル制御
方法の一実施例を示す系統図、第２図はローラクラッシ
ャーによる粉砕後の所定粒径以上の粒子の割合とロール
にかかるトルクとの関係特性図、第３図はロールクラッ
シャーによる粉砕時の運転経過時間と所定粒径以上の粒
子と割合との関係を従来例と対比して示す関係図、第４
図及び第５図は本発明にかかる粒度測定装置を用いたミ
ル制御方法の他の実施例を示す系統図である。 ｌ・・・・・・バンカ、２・・・・・・フィーダ、３・
・・・・・ミル、７・・・・・・分配器、９・・・・・
・タンク、１１・・・・・・ロールクラッシャー、１２
・・・・・・トルク計、１４・・・・・・ラインミキサ
、Ａ・・・・・・石炭、Ｂ・・・・・・水、Ｃ・・・・
・・界面活性剤。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉体叉はスラリ中の固体粒子を一対のロール間で
   粉砕する粉砕機と、該粉砕機による粉砕時にロールにか
   かるトルク叉は動力を測定する手段と、予め定められた
   ロールのトルク叉は動力と粒度との関係特性に基づいて
   トルク叉は動力の測定値から粉体叉はスラリ中の固体粒
   子の粒度を算出する手段と、を備えたことを特徴とする
   粒度測定装置。
2. （２）被粉砕物及び水等の液体をミルに供給し、該ミル
   から取り出されるスラリ中の固体粒子の粒度を、粉体叉
   はスラリ中の固体粒子を一対のロール間で粉砕する粉砕
   機と、該粉砕機による粉砕時にロールにかかるトルク叉
   は動力を測定する手段と、予め定められたロールのトル
   ク叉は動力と粒度との関係特性に基づいてトルク叉は動
   力の測定値から粉体叉はスラリ中の固体粒子の粒度を算
   出する手段とを備えた粒度測定装置により測定し、該測
   定値に基づいて前記ミルに供給される被粉砕物および／
   叉は液体のフィード量を制御することを特徴とするミル
   制御方法。
3. （３）前記被粉砕物が石炭であり、前記液体が水である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載のミル
   制御方法。