JPWO2012014271A1 - 竪型ミルローラ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の有効性を調査するために、竪型ローラミルの一種である台形型ローラを持つロッシェミルに類似した実験用の小型粉砕機を作製した。この粉砕機は、図6に示すように、ベース部材である水平回転テーブル1の外周部表面に粉砕ローラ2が対向する構造とした。粉砕ローラ2は円錐台形状の竪型ローラであり、太径側を外周側に小径側を中心側に向け、テーブル1との対抗面が水平となるように傾斜配置されている。実験機であるためにローラ個数は1個とした。
粉砕ローラの破砕面を主粉砕面と原料移送面の2つに分けて考えた粉砕ローラを実際に使用した場合、微粉の粉砕量が、従来のスリット溝やスクリュー溝を破砕面全体に形成した場合に比べ増加するか否かに関し、小型粉砕試験機を使用して解明した。その確認実験に使用する粉砕原料としては
1)付着性、凝着性が大きい石灰石
2)付着性、凝着性が石灰石に比べ少ない石炭
の2種類を選択した。
石灰石を粉砕する場合には、石灰石がローラ表面に付着、転着するのを防止するためにスクリュー溝を形成することにした。スクリュー溝はローラ軸に対して45度以上85度以下の角度範囲の中からその中間の67.5度を選択した。45度までのスリット溝を石灰石の粉砕に使用すると、スリット溝は原料を掻き上げる能力に優れ、その結果ローラ表面に石灰石の付着、転着を発生して粉砕操業を困難にすることが既に判明しているので、45度以上の角度を持つスクリュー溝を形成することにした。特に45度以上のスクリュー溝は原料を掻き上げる性能が減少して、原料を送り込む移送性に優れ、その角度が大きくなるにつれて移送性がより向上し、石灰石のローラ表面への転着、付着を減少させる性質がある。特に、斜め勾配の大きな67.5度が最も優れた傾斜角度と想定された。
台形型ローラ 太径:200mm、小径:170mm、
幅57mm
タイヤ扁平型ローラ(D/R=4)
太径:200mm、タイヤR:50mm、
幅74mm
台形型ローラ用 外径:410mm、内径:280mm、
タイヤ扁平型ローラ用 外径:420mm、内径:220mm、
溝R:60mm
ローラ加圧: 23.5kg
ローラとテーブルとのクリアランス: 0mm
試験時間: 30分間
石灰石供給量: +/−1500g/30分間
石灰石供給方法: 連続供給スクリューフィーダー方式
温度、湿度: 12〜18℃、60〜89%
粒径: 1〜3mm
粒度分布(30分間乾燥後の測定値)
10メッシュ以上 46.0g
16メッシュ以上 44.0g
30メッシュ以上 9.0g
60メッシュ以上 Tr
P 0.5g
粉砕ローラが台形型ローラの場合の結果を表1に示す。
台形型ローラ、タイヤ凸型ローラ(D/R=5)、タイヤ扁平型ローラ(D/R=4)の3種類について、石灰石と同様に石炭の粉砕実験を行った。粉砕条件を以下に要約した。
粒度範囲―G−: 7mmx7mm≧G≧0.5mmx0.5mm
初期粒度分布:
20メッシュ以上 40g
60メッシュ以上 34g
120メッシュ以上 3g
200メッシュ以上 13g
235メッシュ以上 2g
P 9g
水分量 5%
ローラクリアランス: 0mm
ローラ面圧: 23.5Kg
テーブル回転速度: 60RPM
石炭供給量: 2,530〜2,850g/30分間
石炭供給方法: スクリューフィーダー連続供給方式
試験温度及び湿度: 18〜34℃、62〜78%
タイヤ太径: 200mm
タイヤR: 40mm
タイヤ幅: 66mm
外径: 410mm
内径: 230mm
溝R: 50mm
試験番号2.原料を排出する方向の67.5度スクリュー溝を破砕面全体に
形成〔図1(a)〕
試験番号3.主粉砕面は平滑面、残りは67.5度原料排出方向スクリュー
溝を形成〔図1(b)〕
試験番号4.直角スリット溝を全破砕面に形成〔図2(a)〕
試験番号5.主粉砕面は平滑面、残りは直角スリット溝を形成
〔図2(b)〕
試験番号2. 原料を排出する方向の斜め45度溝を破砕面全体に形成
〔図3(a)〕
試験番号3. 中央の主粉砕面を平滑面とし、残りに排出方向の斜め45度
溝を形成〔図3(b)〕
試験番号4. 中央の主粉砕面を平滑面とし、残りに掻き戻し方向の斜め
45度溝形成〔図4(b)〕
試験番号2.原料を掻き戻す方向の67.5度スクリュー溝を破砕面全面に
形成〔図5(a)〕
試験番号3.両側小径側の主粉砕面を平滑面、残りの中央破砕面に原料を
掻き戻す方向の67.5度スクリュー溝を形成〔図5(b)〕
11A スクリュー溝
11B スリット溝
12 外周面
12A 主破砕面
12B 原料移送面
12C 原料噛み込み面
20 竪型ミルローラ(タイヤ凸型ローラ)
21A,21B スクリュー溝
22 外周面
22A 主破砕面
22B 原料移送面
30 竪型ミルローラ(タイヤ扁平型ローラ)
31 スクリュー溝
32 外周面
32A 主破砕面
32B 原料移送面
行われる。片側の主破砕面32Aの横幅は通常はローラ全幅の15〜20%で、合計では台形型ローラと同じローラ全幅の約30〜40%となる。
[0055]
これに対し、図3及び図4に示したタイヤ凸型ローラ20は、中央大径寄りで粉砕が行われるので、反転できない場合が多い。すなわち、個々の使用では、専ら主破砕面22Aと片側の原料移送面22Bとで破砕が行われ、反転使用の場合、主破砕面22Aがオーバーラップし、この部分の磨耗が極端に進行するため、反転使用が困難となるのである。ここにおける主破砕面22Aの横幅は、他のローラと同じく通常はローラ全幅の約30〜40%となる。
実施例
[0056]
〔実験装置〕
本発明の有効性を調査するために、竪型ローラミルの一種である台形型ローラを持つロッシェミルに類似した実験用の小型粉砕機を作製した。この粉砕機は、図6に示すように、ベース部材である水平回転テーブル1の外周部表面に粉砕ローラ2が対向する構造とした。粉砕ローラ2は円錐台形状の竪型ローラであり、太径側を外周側に小径側を中心側に向け、テーブル1との対抗面が水平となるように傾斜配置されている。実験機であるためにローラ個数は1個とした。
[0057]
この粉砕ローラ2の外周面には複数のスクリュー溝7が設けられている。複数のスクリュー溝7は、回転に伴って粉砕原料を回転中心部から外周側へ排出し、回転テーブル1と粉砕ローラ2とで形成される粉砕室に送り込む。
[0058]
回転テーブル1においては、粉砕ローラ2と対向する外周部が環状の破砕部3となり、環状の破砕部3は、試験機であるために、テーブル本体4に対して脱着可能にした。破砕部3としては、表面が平滑な物、表面にテーブル回転方向と直角に成るスリット溝、あるいは石灰石を送り込む方向に対する直角溝のエッジが60度鋭角を保持する角度を取り付けた溝(特開2009−142809号公報)の脱着可能な互換テーブルを用意した。破砕部3とのクリアランスを任意に調節できるように、粉砕ローラ2はその支持機構5に
粉砕ローラの破砕面を主破砕面と原料移送面の2つに分けて考えた粉砕ローラを実際に使用した場合、微粉の粉砕量が、従来のスリット溝やスクリュー溝を破砕面全体に形成した場合に比べ増加するか否かに関し、小型粉砕試験機を使用して解明した。その確認実験に使用する粉砕原料としては
1)付着性、凝着性が大きい石灰石
2)付着性、凝着性が石灰石に比べ少ない石炭
の2種類を選択した。
試験番号2.原料を排出する方向の67.5度スクリュー溝を破砕面全体に
形成〔図1(a)〕
試験番号3.主破砕面は平滑面、残りは67.5度原料排出方向スクリュー
溝を形成〔図1(b)〕
試験番号4.直角スリット溝を全破砕面に形成〔図2(a)〕
試験番号5.主破砕面は平滑面、残りは直角スリット溝を形成
〔図2(b)〕
試験番号2. 原料を排出する方向の斜め45度溝を破砕面全体に形成
〔図3(a)〕
試験番号3. 中央の主破砕面を平滑面とし、残りに排出方向の斜め45度
溝を形成〔図3(b)〕
試験番号4. 中央の主破砕面を平滑面とし、残りに掻き戻し方向の斜め
45度溝形成〔図4(b)〕
試験番号2.原料を掻き戻す方向の67.5度スクリュー溝を破砕面全面に
形成〔図5(a)〕
試験番号3.両側小径側の主破砕面を平滑面、残りの中央破砕面に原料を
掻き戻す方向の67.5度スクリュー溝を形成〔図5(b)〕
Claims (7)
- 竪型ローラミルに使用される粉砕ローラにおいて、ローラ破砕面が微粉砕を主として行う主粉砕面と主破砕面以外の破砕面とからなり、主破砕面は平滑面とされ、主破砕面以外の破砕面にはローラ周方向に対して直角または45°超の角度で傾斜したスリット溝、若しくはローラ周方向に対して45°以下の角度で傾斜したスクリュー溝が形成されたハイブリッド破砕面構造の竪型ミルローラ
- 請求項1に記載の竪型ミルローラにおいて、主粉砕面は最大磨耗量の2/3以上の磨耗を示す領域の外周面である竪型ミルローラ。
- 請求項1又は2に記載の竪型ミルローラにおいて、当該ローラが台形型ローラであり、大径側の外周面が平滑な主破砕面であり、小径側の外周面が、ローラ周方向に直角なスリット溝を形成された原料噛み込み面である竪型ミルローラ。
- 請求項1又は2に記載の竪型ミルローラにおいて、当該ローラが台形型ローラであり、大径側の外周面が平滑な主破砕面であり、小径側の外周面が、粉砕原料を内側から外側へ強制搬送する排出方向のスリット溝を形成された原料移送面である竪型ミルローラ。
- 請求項1又は2に記載の竪型ミルローラにおいて、当該ローラがタイヤ凸型ローラであり、中央大径部の外周面が平滑な主破砕面であり、両側小径部の外周面が、粉砕原料を内側から外側へ強制搬送する排出方向のスリット溝を形成された原料移送面である竪型ミルローラ。
- 請求項1又は2に記載の竪型ミルローラにおいて、当該ローラがタイヤ凸型ローラであり、中央大径部の外周面が平滑な主破砕面であり、両側小径部の外周面が、粉砕原料を外側から内側へ逆送する掻き戻し方向のスクリュー溝を形成された原料移送面である竪型ミルローラ。
- 請求項1又は2に記載の竪型ミルローラにおいて、当該ローラがタイヤ扁平型ローラであり、両側小径部の外周面が平滑な主破砕面であり、中央大径部の外周面が、粉砕原料を外側から内側へ逆送する掻き戻し方向のスクリュー溝が形成された原料移送面である竪型ミルローラ。
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