KR20010013531A - 로터리식 분쇄기 - Google Patents

Abstract

로터리식 분쇄기는 내부 라이닝을 따라 형성되어 있으면서 분쇄될 물질과 분쇄수단의 충전물을 수용하도록 된 원통형 셸 (16) 로 이루어지며, 상기 라이닝은 병렬로 놓인 별개의 라이닝 플레이트 링으로 만들어지고, 상기 분쇄기가 회전하면 분쇄될 물질과 충전물을 리프팅하도록 내부 길이방향의 리프팅 프로파일을 구비하고 있다. 상기 분쇄기가 작동하는 매개변수 및 조건에 대하여 상기 리프팅 프로파일이 적합하도록 하기 위하여, 각각의 플레이트는 상기 분쇄기가 회전하는 방향으로 볼 때 정면보다 더 높은 반경방향 높이의 계단부 (10b, 12b, 14b) 를 배면에 구비하고, 각각의 플레이트 링은 적어도 이들 계단부 (10b, 12b, 14b) 의 반경방향 높이가 다르고 정해진 순서로 원주방향으로 서로가 계속 이어지는 복수의 다른 타입의 플레이트 (10, 12, 14) 로 이루어진다.

Description

로터리식 분쇄기 {TUBE MILL}

본 발명은 내부 라이닝을 따라 형성되어 있으면서 분쇄될 물질과 분쇄수단의 충전물을 수용하도록 된 원통형 셸로 이루어지며, 상기 라이닝이 병렬로 놓인 별개의 라이닝 플레이트 링으로 이루어지고, 상기 분쇄기가 회전하면 분쇄될 물질과 충전물을 리프팅하도록 내부 길이방향의 파동형상부를 구비하는 로터리식 분쇄기에 관한 것이다.

본 발명은 보다 구체적으로 시멘트 제조업 및 광업에서 사용되는 분쇄기를 목표로 하고 있다. 이런 분쇄기는 길이방향 축을 중심으로 회전하며, 분쇄수단, 일반적으로 볼로 구성된 분쇄 충전물을 담고 있는 금속의 원통형 셸로 이루어지지만, 이것은 또한 다양한 크기의 원통형 페블 (cylindrical pebbles), 볼형상 페블 등으로 구성될 수도 있다. 분쇄될 물질은 분쇄기의 한쪽으로부터 도입되며, 이러한 물질이 유출구쪽으로 진행하면서 반대쪽에서는 이러한 물질이 분쇄수단사이에서 분쇄되면서 으깨진다.

분쇄기가 회전할 때, 분쇄될 물질과 분쇄 충전물은 라이닝에 의해서 위로 리프팅되자 마자 다시 아래로 미끄러진다. 그러므로, 분쇄기의 충전물은 분쇄기가 삼각법적 의미로 회전하면 삼각법의 4 구분중 4 번째에서 실질적으로 집중되고, 분쇄기가 시계방향으로 회전하면 4 구분중 3 번째에서 집중되고, 반경방향 평면에서 벨기에 특허출원 제 09301481 호의 도 4a 에서 도시된 바와 같이 그 안에서 "콩"형상 영역을 차지한다. 분쇄는 덩어리 (mass) 가 이동할 때 전단력과 마찰력에 의해서 달성된다. 효과적인 분쇄를 얻으면서 라이닝과 분쇄수단의 파손을 방지하기 위하여, 충전물이 컴팩트한 상태로 있는 수준까지 이 충전물을 위로 리프팅하는 프로파일을 갖는 라이닝이 필요한데, 그 이유는 이 충전물을 너무 많이 리프팅하는 것은 볼이 충전물의 베이스보다 더 멀리 밖으로 이동되게 하기 때문이다; 다시 말해서, 볼이 분쇄될 물질의 개입없이 라이닝을 직접 강타하기 때문이다. 다른 관점에서 보면, 충전물은 덩어리가 양호하게 교반할 수 있을 정도로 충분히 높게 리프팅되어야 한다. 충진계수가 분쇄 효율에서 결정적인 역할을 하고, 충전물에 의해서 채워진 콩형상 영역이 분쇄를 효율적이고도 최적으로 행하기 위하여 명확하게 결정된 형상, 위치 및 크기를 가져야 하는 것은 말할 것도 없다.

분쇄될 물질과 충전물의 리프팅을 촉진시키기 위하여, 분쇄기가 작동하는 조건 및 매개변수에 적합한 길이방향의 파동형상부가 분쇄기의 내부 라이닝을 형성하는 플레이트에 제공되는 것은 공지되어 있다. 그러나, 분쇄 플레이트의 파동형상부 또는 프로파일이 주어진 분쇄기에 적합하더라도 상기 조건이 변한다면 이러한 것도 실제로 변한다는 것이 문제다. 충전물과 분쇄될 물질의 리프팅은 예를 들면, 분쇄기의 크기, 그 회전속도, 분쇄수단의 크기 등과 같은 많은 인자에 좌우된다는 것이 실제로 지적되고 있다.

게다가, 라이닝 플레이트가 심하게 마모되며, 이것으로 리프팅조건이 개시시 최적일지라도 라이닝 플레이트가 마모에 의해서 플레이트의 프로파일이 변화됨에 따라 급격하게 열화될 수 있다.

공지된 라이닝 플레이트는 또한 40 내지 50kg 으로 상당히 무겁다는 단점을 가지고 있으며, 이 때문에 취급이 어렵고 위험하다. 작업규정의 제정시 건강 및 안전에 있어서의 개정은 어떤 경우에서나 무게가 25kg 이상인 물체의 취급을 허용하지 않는 경향이 있다.

또한, 마모된 플레이트를 교체하고, 특히 이 마모된 플레이트가 볼트로 고정될 때 이것을 셸에 부착하는 압박이 존재한다. 실제로, 라이닝 플레이트가 부착될 수 있도록 셸은 표준 설계에 따라 일반적으로 배열된 천공을 가져야 한다고 지적하고 있지만, 이런 표준은 제조자에 따라 변할 수 있다. 이런 표준화된 천공이 적합하지 않은 모든 플레이트 모델은 분쇄기에 다른 천공을 만들어야 하며, 이러한 모든 것은 셸을 유지하면서 분쇄물질의 누출위험을 증가시키는 대단히 비용이 많이 드는 작업이기 때문에 고려될 수 없다.

독일 공보 제 1126709 호에는 라이닝 플레이트가 회전방향으로 계단부를 형성하는 분쇄기가 개시되어 있다. 반경방향 깊이가 다른 다양한 플레이트가 정해진 순서대로 서로가 계속 이어진다. 가장 큰 반경방향 깊이를 갖는 면은 회전방향에서 볼 때 정면에 있다. 이러한 것은 분쇄수단이 이동되는 단점을 가지고 있고, 이러한 것은 분쇄효율을 감소시켜 플레이트가 파손될 위험을 증가시킨다. 게다가, 하나의 링의 계단부는 인접한 링의 계단부에 대하여 오프셋된다; 다시 말해서 이 계단부는 축방향으로 정렬되지 않는다. 이것은 가장자리에서 플레이트의 마모율을 증가시켜 전단력을 발생시킨다.

공보 WO 86/04267 호에는 또한 라이닝 플레이트가 리프팅 경사로를 형성하도록 계단부로 정렬되는 분쇄기가 개시되어 있다. 이 분쇄기에는, 실제로 단지 한가지 타입의 계단부만이 존재한다. 게다가, 이 플레이트는 셸에 볼트로 고정되며, 이것으로 플레이트의 설계가 셸에서 홀의 형상에 따라 한정된다.

계단형상 라이닝을 구비한 분쇄기에서, 경사로의 경사는 분쇄기의 직경이 증가함에 따라 증가하게 된다. 공지된 분쇄기에서, 이것은 모든 플레이트의 두께를 증가시켜 라이닝의 전체 무게를 증가시킨다.

본 발명의 목적은 상술된 결점을 감소시킬 수 있는 새로운 타입의 라이닝을 제공하는데 있으며, 보다 구체적으로는 리프팅 프로파일이 분쇄기가 작동하는 매개변수 및 조건에 적합하도록 하고 마모의 영향하에서 보다 서서히 변하는 라이닝 플레이트로 라이닝이 형성된 분쇄기를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상술된 타입의 라이닝을 제안하고 있으며, 각각의 플레이트는 회전방향으로 볼 때 배면에 정면보다 더 긴 반경방향 높이를 갖는 계단부를 가지고 있고, 각각의 플레이트 링은 적어도 그 계단부의 반경방향 높이 및 그 재료의 성질이 다르고 정해진 순서대로 원주방향으로 서로가 계속 이어지는 여러가지의 다른 타입의 플레이트로 이루어져 있는 것을 특징으로 하고 있다. 일정한 수의 상기 플레이트 타입중의 하나의 플레이트는 셸에 볼트 고정된 부착 플레이트이고 다른 모든 플레이트는 볼트에 의해서 셸에 반드시 부착되어야 하는 것은 아니고 간단히 아치형으로 떠받쳐지는 효과에 의해서 정위치로 유지된다.

형상이 다른 여러가지 타입의 플레이트가 이용가능하다면, 시험을 근거로 한 현명한 판단을 통하여, 다양한 타입의 플레이트를 결합시켜 분쇄기가 작동하는 조건에 적합한 최적의 리프팅을 허용하는 분명하게 결정된 리프팅 프로파일을 형성하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 다양한 타입의 플레이트도 또한 그 재료의 성질에 따라 다르다. 그러므로, 마모 위험에 따라 다양한 타입의 플레이트를 결합시키는 것이 가능하다. 따라서, 마모로 덜 파손되는, 다시 말해서 장기간 초기의 리프팅 프로파일을 유지하는 리프팅 프로파일을 제조하는 것이 가능하다. 게다가, 양호한 내마모성과 양호한 내충격성을 갖도록 하기 위하여 최적의 방식으로 플레이트를 결합시키는 것이 가능하다.

라이닝 플레이트는 부착 플레이트를 제외하고, 바람직하게는 그 반경방향면이 한쪽에 하나 이상의 길이방향 리브와 다른 한쪽에 대응하는 길이방향의 슬롯으로 이루어지거나 이와 반대로 이루어져 있으므로 이들이 함께 끼워 넣어져 부착 플레이트에 의해서 정위치로 유지된다.

대부분의 라이닝 플레이트는 셸에 볼트 고정되지는 않지만 서로 끼워 넣어짐으로써 정위치로 간단히 유지된다면, 상기 라이닝을 설치할 때 셸에서 드릴 홀의 배열로 인해 덜 압박된다.

각각의 플레이트는 중량이 25kg 을 초과하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 보다 가벼운 중량은 플레이트의 취급을 용이하게 하고 새로운 규정에 의해서 강제되는 한도내에 놓이게 한다. 그러므로, 더 작고 더 컴팩트한 플레이트는 탄성이 작은 강철 또는 주철의 사용을 허용하여 종래의 라이닝이 사용되는 경우에서 보다 내마모성과 내충격성간의 보다 나은 절충물을 선택할 수 있다.

다른 특정한 특징 및 특성은 첨부도면을 참고로 한 설명으로 하기에 나타낸 몇몇 바람직한 실시예의 설명으로부터 알 수 있을 것이다.

도 1 은 3가지 타입의 라이닝 플레이트의 조립체의 사시도;

도 2 는 도 1 의 플레이트의 측면도;

도 3 은 도 1 의 3가지 타입중에서 선택된 2가지 타입의 플레이트의 결합으로 이루어진 라이닝 플레이트 링의 부분도;

도 4 는 도 3 의 결합을 도시하는 측면도;

도 5 는 2가지 타입의 플레이트의 다른 결합으로 이루어진 라이닝 플레이트 링의 부분도;

도 6 은 도 5 의 결합을 도시하는 측면도;

도 7 은 도 1 의 3가지 타입의 플레이트의 결합으로 이루어진 라이닝 플레이트 링의 부분도; 및

도 8 은 도 7 의 결합을 도시하는 측면도.

도 1 및 도 2 는 도면부호 16 으로 나타낸 분쇄기의 원통형 셸의 내면과 조화를 이루게 하기 위하여 약간 곡선인 외면을 갖는 서로 다른 타입의 라이닝 플레이트 (10, 10a, 12 및 14) 를 도시하고 있다. 화살표로 나타낸 분쇄기가 회전하는 방향으로 볼 때, 모든 플레이트는 정면을 갖고, 이 정면의 높이는 각각의 플레이트의 배면측에서 계단부를 한정하도록 배면의 높이 보다 낮으며, 이 계단부는 라운드 부분 (10b, 12b, 14b) 으로 이루어지므로 플레이트를 병렬로 나란히 놓아 파동형상 프로파일을 만든다.

다양한 타입의 플레이트는 적어도 그 배면의 높이, 다시 말해서 그 계단부 (10b, 12b 및 14b) 의 높이가 다르다. 그러므로, 플레이트 (14) 의 계단부 (14b) 는 플레이트 (12) 의 계단부 (12b) 보다 형상이 더 뚜렷하고, 차례로 이 계단부 (12b) 는 플레이트 (10 또는 10a) 의 계단부 (10b) 보다 형상이 더 뚜렷하다. 내부 프로파일의 형상으로 만들어진 분포에 대한 관점에서, 플레이트 (10, 10a) 는 이들이 동일한 계단부를 갖는다면 동일하다. 그러므로, 플레이트 (10, 10a) 는 동일한 타입으로 된 것과 같이 고려될 수 있으며, 이것은 도 1 및 도 2 가 3개의 다른 타입의 플레이트를 도시하고 있다는 것을 의미한다.

그러나, 플레이트 (10) 와는 달리, 플레이트 (10a) 는 부착 플레이트이고, 이런 목적을 위하여, 셸 (16) 에서 천공을 통하여 셸 (16) 에 볼트 고정되도록 중심 개구부 (18) 를 가지고 있다.

프레이트 (10a) 이외의 모든 플레이트는 셸 (16) 에 직접 부착되지는 않지만 아치형으로 떠받쳐지는 효과에 의해서 서로 끼워 넣어짐으로써 정위치로 간단히 유지된다. 이런 경우에, 각각의 플레이트는 배면에 전체 길이를 따라서 슬롯 (20) 을 가지고 있고 정면에 이전 플레이트의 슬롯 (20) 내로 끼워 질 수 있는 대응하는 리브 (22) 를 가지고 있다. 물론, 슬롯 (20) 과 리브 (22) 는 반대로 있다.

부착 플레이트 (10a) 는 리브 뿐만 아니라 슬롯도 가지고 있지 않다. 정면 및 배면은 평탄하고 오목하게 되어 있으므로 셸 (16) 을 향하여 수렴한다. 부착 플레이트와 이웃하는 플레이트사이에 삽입된 삼각형 부위의 쐐기형상부 (24, 26) 를 사용하여 끼워 넣어진다. 이들 쐐기형상부 (24, 26) 는 부착 플레이트 (10a) 의 경사면을 보완하는 경사진 내면을 가지고 있다. 쐐기형상부 (24, 26) 의 외면은 직선이고, 리브 (22) 위로 끼워지거나, 별개로 인접한 플레이트의 슬롯 (20) 내로 끼워지도록 슬롯 (20) 또는 각각 리브 (22) 를 가지고 있다. 따라서, 셸 (16) 로의 부착 플레이트 (10a) 의 클램핑연결은 인접한 플레이트에 전달되어 서로 견고하게 끼워 넣어진 상태로 유지하는 접선방향의 분할력을 발생시킨다. 두께가 변하는 쐐기형상부를 사용함으로써, 특히 작동시의 모든 틈새를 줄일 수 있도록 클래핑량을 결정할 수 있다.

다양한 타입의 플레이트 (10, 12 및 14) 는 그 계단부의 높이는 별문제로 하고 재료 또는 합금의 성질이 다르며, 이 재료 또는 합금으로 제조된다. 따라서, 마모에 가장 많이 노출되는 플레이트, 특히 가장 형상이 뚜렷한 계단부를 구비한 플레이트 (12 및 14) 는 고 내마모성을 갖는 주철로 제조되고, 덜 노출되는 플레이트 (10) 는 강철로 제조될 수 있다. 따라서, 이러한 것은 마모가 더욱 균일하게 나타나게 하는데 도움을 주며 장기간 초기 리프팅 프로파일을 유지한다.

다양한 플레이트의 전체 치수는 그 중량이 25kg 을 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 플레이트를 가볍게 하기 위하여, 특히 셸측의 플레이트 외측은 점선 (28) 으로 개략적으로 나타낸 바와 같이 중공구조를 갖도록 하는 것도 가능하다.

다양하게 이용가능한 타입의 플레이트로부터 현명하게 선택하고 확실하게 결정된 결합에서 이들 플레이트를 교대로 놓이게 함으로써, 리프팅 플레이트의 프로파일이 분쇄기가 작동하는 매개변수 및 조건에 적합하게 하여 재료 및 충전물의 리프팅이 분쇄수단이 이동하지 않으면서도 충분하다; 다시 말해서 덩어리가 최적으로 분쇄되게 하는 이상적인 콩형상을 차지한다.

이러한 다양한 타입의 플레이트간의 선택에 대한 가능성은 라이닝의 중량이 감지할 수 있을 정도로 감소하는 것을 허용한다. 그러므로, 직경이 5.2m 인 분쇄기에서 도 5 에 따른 플레이트의 결합을 갖는 라이닝은 단위 면적당 중량이 525kg 인 반면에, 서로 동일한 플레이트를 사용하는 종래의 라이닝은 비교 리프팅 효과와 동일한 직경의 분쇄기에 대하여 중량이 668kg/m²이다.

분쇄기가 작동하는 조건이 이러한 이유 때문에 변한다면, 언제라도 이상적인 파동형상부 프로파일을 회복하기 위하여 플레이트의 타입 및/또는 결합을 변화시킬 수 있다.

도 3 및 도 4 는 2가지 타입의 플레이트 (10, 12) 만이 사용되는 플레이트 배열의 제 1 실시예를 도시하며, 이 도면에 따르면, 한가지 타입의 각각의 플레이트 (10 또는 12) 에 이어서 다른 타입의 2개의 플레이트 (12 또는 10) 가 위치된다.

도 5 및 도 6 은 이전의 배열과 유사한 배열을 예시하고 있지만 플레이트 (10) 타입이 플레이트 (14) 타입으로 변경되어 있다.

도 7 및 도 8 은 3가지 타입의 플레이트 (10, 12 및 14) 가 이중 교대로 배열된 실시예를 예시하고 있다. 선택된 결합은 10-12-10-14-10-12... 이다; 다시 말해서 많은 플레이트 (12) 타입 또는 플레이트 (14) 타입으로 되어 있는 바와 같이 많은 수의 플레이트 (10) 타입이 두 번 있는 것이다.

물론, 실시예들에 의해서 상술된 결합외의 결합이 구상될 수 있다. 또한, 3가지 이상의 다른 타입의 플레이트가 제공되는 것이 가능하다.

게다가, 아주 동일한 분쇄기내에서, 특히, 단계적인 분쇄와 분쇄되는 재료의 입자크기를 변화되도록 입구측으로부터 출구측으로 분쇄조건을 다르게 할 수도 있다. 리프팅 플레이트의 프로파일이 다른 조건에 적합하도록 하기 위하여, 아주 동일한 분쇄기내에서, 출구측에서의 플레이트 타입 및/또는 결합과 다르게 입구측에 플레이트 타입 및/또는 결합을 제공하는 것이 가능하다.

그러므로, 본 발명은 변하는 조건 및 매개변수에 적합하게 변하는 라이닝을 구비한 새로운 분쇄기를 제공한다.

Claims (6)

1. 내부 라이닝을 따라 형성되어 있으면서 분쇄될 물질과 분쇄수단의 충전물을 수용하도록 된 원통형 셸 (16) 로 이루어지며, 상기 라이닝이 병렬로 놓인 별개의 라이닝 플레이트 링으로 이루어지고, 상기 분쇄기가 회전하면 분쇄될 물질과 충전물을 리프팅하도록 내부 길이방향의 파동형상부를 구비하는 로터리식 분쇄기에 있어서,

   각각의 플레이트가 회전방향으로 볼 때 배면에 정면보다 더 긴 반경방향 높이를 갖는 계단부 (10b, 12b, 14b) 를 가지고 있고, 각각의 플레이트 링이 그 계단부 (10b, 12b, 14b) 의 반경방향 높이 및 그 재료의 성질이 다르고 정해진 순서대로 원주방향으로 서로가 계속 이어지고 축방향으로 정렬되는 여러가지의 다른 타입의 플레이트 (10, 12, 14) 로 이루어지며, 일정한 수의 상기 플레이트 타입중의 하나의 플레이트 (10) 가 셸 (16) 에 볼트 고정된 부착 플레이트 (10a) 이고, 다른 모든 플레이트가 볼트에 의해서 셸 (16) 에 부착되어 있지는 않지만 간단히 아치형으로 떠받쳐지는 효과에 의해서 정위치로 유지되는 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.
2. 제 1 항에 있어서, 가장 형상이 뚜렷한 계단부를 구비한 상기 플레이트가 주철로 제조되고, 형상이 덜 뚜렷한 계단부를 구비한 상기 플레이트가 강철로 제조되는 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 부착 플레이트 (10a) 를 제외하고, 모든 라이닝 플레이트는 그 정면 및 배면이, 한쪽에 하나 이상의 길이방향 리브 (22) 와 다른 한쪽에 대응하는 길이방향의 슬롯 (20) 으로 이루어지거나 이와 반대로 이루어져 있으므로 이들이 함께 끼워 넣어져 부착 플레이트 (10a) 에 의해서 정위치로 유지되는 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 부착 플레이트 (10a) 의 배면 및 정면이 셸 (16) 을 향하여 수렴하고 쐐기형상부 (24, 26) 에 의해서 인접한 라이닝 플레이트로부터 분리되며, 이 쐐기형상부의 외면은 리브 (22) 위로 끼워지거나, 별개로 각각의 인접한 플레이트의 슬롯 (20) 내로 끼워지도록 슬롯 (20) 또는 각각 리브 (22) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 쐐기형상부 (24, 26) 는 두께가 변하는 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 플레이트 타입은 중량이 25kg 미만인 것을 특징으로 하는 로터리식 분쇄기.