KR20200138785A - 수직형 분쇄기 - Google Patents

Abstract

회전 테이블의 회전수를 가변으로 한 수직형 분쇄기에 있어서, 기동 시의 진동 발생을 억제한다. 본 발명의 수직형 분쇄기는, 회전 테이블과, 회전 테이블을 회전시키는 모터와, 인버터를 통해 모터의 회전수를 제어하는 제어 장치와, 회전 테이블의 회전에 종동해서 회전하는 복수개의 롤러를 갖고, 회전 테이블과 복수개의 롤러 사이에 공급된 원료를 분쇄한다. 제어 장치는, 원료의 공급 개시 후 즉시 단위 시간당 제1 양의 원료가 공급되는 과잉 공급 기간에 있어서, 회전 테이블의 회전수를 미리 설정한 소정의 회전수로 고정하고, 과잉 공급 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 제1 양보다 적은 제2 양까지 감소하는 공급량 감소 기간 및 공급량 감소 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 증가하는 공급량 증가 기간에 있어서, 회전 테이블의 회전수를 단위 시간당 원료의 공급량에 추종하여 증감시킨다.

Description

수직형 분쇄기

본 발명은, 회전 테이블과 분쇄 롤러에 의해 석탄 등의 고체 원료를 분쇄하는 수직형 분쇄기에 관한 것이다.

모터에 의해 회전되는 회전 테이블과, 회전 테이블 위에 가압된 상태에서 회전하는 복수개의 분쇄 롤러의 작용에 의해, 공급된 원료를 분쇄하는 수직형 분쇄기가 특허문헌 1에 기재되어 있다.

이와 같은 수직형 분쇄기를 기동하는 경우에, 진동의 발생이 문제가 된다. 이 진동 현상은, 분쇄 도중의 입자의 층과 분쇄 롤러의 미끄럼에 기인하는 일종의 마찰 진동이며, 진동의 타입으로서는 자려 진동의 일종이다. 진동이 발생하는 원인의 하나는, 원료의 공급량이 적은 기동 시에는 회전 테이블과 분쇄 롤러 사이의 입자의 층이 얇기 때문에, 분쇄 롤러가 충분한 마찰을 얻지 못해 미끄럼을 일으켜, 입자의 말려 들어감이 불연속으로 되는 것이다. 진동이 발생하는 조건에서 운전을 계속하면, 진동이 증폭해서 분쇄기 자신 및 주변 기기가 파손되는 경우도 있다.

상기와 같은 수직형 분쇄기의 기동 시의 진동 발생을 억제하는 기술로서, 특허문헌 1에는, 분쇄 원료의 과잉 공급을 일시적으로 실시하는 것이 기재되어 있다. 이 기술에 의하면, 기동 시에 있어서도 회전 테이블과 분쇄 롤러가 안정적으로 입자를 말려 들어가게 할 수 있어, 진동의 발생을 억제할 수 있다.

일본 특허 공개 평11-147047호 공보 일본 특허 제5732803호 공보

특허문헌 1에서는, 회전 테이블의 회전수를 일정하게 하고, 원료의 공급량만을 조정하고 있다. 그러나, 이 방법은 부하 변동에 대한 응답성이 나빠, 대응할 수 있는 부하 변동폭도 작다. 그 때문에 근년에는, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 원료의 공급량(부하)의 증감에 따라서 회전 테이블의 회전수를 증감시키는 시스템이 도입되어 있다.

그러나, 예를 들어 특허문헌 2의 기술을 특허문헌 1의 수직형 분쇄기에 적용한다고 하면, 원료의 과잉 공급에 맞춰서 회전 테이블의 회전수도 과잉으로 증대되기 때문에, 진동 발생을 억제할 수 없다는 과제가 있다.

본 발명에서는, 회전 테이블의 회전수를 가변으로 한 수직형 분쇄기에 있어서, 기동 시의 진동 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 수직형 분쇄기는, 회전 테이블과, 상기 회전 테이블을 회전시키는 모터와, 인버터를 통해 상기 모터의 회전수를 제어하는 제어 장치와, 상기 회전 테이블의 회전에 종동해서 회전하는 복수개의 롤러를 갖고, 상기 회전 테이블과 상기 복수개의 롤러 사이에 공급된 원료를 분쇄한다. 상기 제어 장치는, 원료의 공급 개시 후 즉시 단위 시간당 제1 양의 원료가 공급되는 과잉 공급 기간에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전수를, 미리 설정한 소정의 회전수로 고정하고, 상기 과잉 공급 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 상기 제1 양보다 적은 제2 양까지 감소하는 공급량 감소 기간, 및 상기 공급량 감소 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 증가하는 공급량 증가 기간에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전수를, 단위 시간당 원료의 공급량에 추종하여 증감시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 분쇄 테이블의 회전수를 가변으로 한 수직형 분쇄기에 있어서, 기동 시의 진동 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기한 이외의 과제, 구성, 및 효과는, 이하의 실시 형태의 설명에 의해 명백해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2a는, 도 1의 수직형 분쇄기의 부분 확대도이며, 진동이 발생하기 어려운 상태를 나타낸다.
도 2b는, 도 1의 수직형 분쇄기의 부분 확대도이며, 진동이 발생하기 쉬운 상태를 나타낸다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기의 기동 시의 타이밍차트이다.
도 4는 기존 기술에 따른 수직형 분쇄기의 기동 시의 타이밍차트이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기의 정지 시의 타이밍차트이다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

(수직형 분쇄기의 전체 구성)

우선 도 1을 이용하여, 본 발명이 적용되는 수직형 분쇄기의 전체 구성을 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기의 전체 구조를 나타내는 종단면도이다. 수직형 분쇄기의 하우징(43)에는, 급탄관(원료 공급관)(1)과, 회전 테이블(2)과, 복수개의 분쇄 롤러(3)가 수용되어 있다.

급탄관(1)은, 하우징(43)의 상부에 배치되어 있으며, 도시하지 않은 급탄 장치(공급 장치)로부터 공급된 석탄(원료)(60)을, 하우징(43) 내에 공급한다. 회전 테이블(2)은, 하우징(43)의 하부에 배치되어 있다. 회전 테이블(2)은, 하우징(43)의 하방 감속기(12) 및 구동력 전달 샤프트(13)를 통해 모터(14)의 구동력이 전달되어, 연직 방향으로 연장되는 회전 축선 CL1(일점쇄선) 주위로 회전한다. 복수개의 분쇄 롤러(3)는, 회전 테이블(2)의 상면에 있어서, 원주 방향으로 이격해서 배치되어 있다. 복수개의 분쇄 롤러(3)는, 타이어형으로 이루어지고, 회전 테이블(2)의 회전에 종동하여, 회전 테이블(2)의 회전 축선 CL1과 교차하는 방향으로 연장되는 회전 축선 CL2(이점쇄선) 주위로 회전한다.

복수개의 분쇄 롤러(3)는, 도시하지 않은 롤러 브래킷을 개재하여 가압 프레임(5)에 의해 지지되어 있다. 가압 프레임(5)에 접속된 가압 로드(8)를 가압 장치(9)가 아래쪽으로 당김으로써, 분쇄 롤러(3)로 분쇄 하중(가압력)이 전달된다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 가압 장치(9)는, 유압에 의해 분쇄 하중(가압력)을 조정한다.

즉, 복수개의 분쇄 롤러(3)는, 가압 장치(9)에 의해 회전 테이블(2)을 향해 가압되어 있다. 또한, 제1 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기는, 석탄(60)이 공급 되지 않은 상태에 있어서, 회전 테이블(2)과 복수개의 분쇄 롤러(3)가 접촉(메탈 터치)하고 있다.

급탄관(1)은, 회전 테이블(2)의 회전 축선 CL1과 동축선상에 배치된다. 그 때문에, 급탄관(1)을 통하여 공급되는 석탄(60)은, 회전하고 있는 회전 테이블(2)의 중심부로 낙하된 후, 회전에 수반되는 원심력에 의해 회전 테이블(2) 위를 와권형의 궤적을 그리면서 직경 방향 외측으로 이동하고, 회전 테이블(2)과 분쇄 롤러(3)의 사이에 말려 들어가게 되어 분쇄된다.

분쇄된 석탄(60)(분체(62)라고 칭함)은, 회전 테이블(2)의 외측의 스로트(4)로부터 도입되는 1차 공기(열풍)(61)에 의해, 건조되면서 상방으로 뿜어 올려진다. 뿜어 올려진 분체(62) 중, 입도가 큰 것은 분급 장치(20) 및 호퍼(11)에 의해 회전 테이블(2)로 되돌려져서, 다시 분쇄된다. 한편, 입도가 작은 것은, 1차 공기(61)와 함께 복수의 송탄관(30)으로 분배되어, 제품 미분(63)으로서 보일러나 미분 저장기(도시생략)로 보내진다.

분급 장치(20)는, 급탄관(1)에 회전 가능하게 지지된 회전축(22)과, 회전축(22)의 회전에 수반되어 회전하는 회전 핀(21)과, 회전축(22)을 회전 구동하는 모터(도시생략)를 갖는 회전식이다. 회전 핀(21)은 판의 길이 방향이 회전축(22)과 거의 평행하게 연장되고, 또한 임의의 각도로 여러 장 배치된다. 제품 미분(63)의 입도 분포는, 회전 핀(21)의 회전수로 조정된다.

분급 장치(20)는, 1차 공기(61)에 의해 뿜어 올려진 분체(62)를 미립자와 조립자로 분급한다. 그리고, 분급 장치(20)는, 미립자를 제품 미분(63)으로서 송탄관(30)으로부터 외부로 배출하고, 조립자를 호퍼(11)로 낙하시킨다. 호퍼(11)는, 분급 장치(20)와 회전 테이블(2)의 사이에 배치되어 있다. 호퍼(11)는, 1차 공기(61)에 의해 뿜어 올려진 분체(62) 중, 중력에 의해 낙하된 것, 및 분급 장치(20)에 의해 분급된 조립자를 포집하여, 회전 테이블(2)로 낙하시킨다.

모터(14)는, 인버터(15)에 의해 회전수가 제어되는 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 모터이다. 인버터(15)는, 제어 장치(16)로부터의 제어 신호에 따라서 모터(14)의 회전수를 증감시킨다. 제어 장치(16)는, 가압 장치(9), 인버터(15), 분급 장치(20), 1차 공기(61)를 발생시키는 블로워(도시생략) 등의 기기를 제어하고, 외부 장치인 급탄 장치나 후단의 보일러 등(도시생략)의 제어부와 통신하고, 서로 연계해서 수직형 분쇄기의 운전을 행한다.

제어 장치(16)는, CPU(Central Processing Unit)(31), ROM(Read Only Memory)(32) 및 RAM(Random Access Memory)(33)을 구비하고 있다. 제어 장치(16)는, ROM(32)에 저장된 프로그램 코드를 CPU(31)가 판독해서 실행함으로써, 소프트웨어와 하드웨어가 협동해서 후술하는 각 처리를 실행한다. 또한, RAM(33)은, CPU(31)가 프로그램을 실행할 때의 워크 에어리어로서 사용된다. 단, 제어 장치(16)의 구체적인 구성은 이것에 한정되지 않고, ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable Gate Array) 등의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.

(진동 발생을 억제하는 원리)

다음에 도 2a, 2b를 이용하여, 수직형 분쇄기의 진동 발생을 억제하는 원리를 설명한다. 도 2a, 2b는 모두 도 1의 회전 테이블(2) 및 분쇄 롤러(3)의 일부와 그 주변을 확대한 것이지만, 도 2a는 진동이 발생하기 어려운 상태를 나타내고, 도 2b는 진동이 발생하기 쉬운 상태를 나타내고 있다.

도 2a와 도 2b의 차이는 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)의 양이며, 도 2a에서는 그 양이 많고， 도 2b에서는 적다. 도 2a의 상태에서는, 석탄(60)이 연속해서 분쇄 롤러(3)와 회전 테이블(2)의 사이에 말려 들어가게 되기 때문에, 양자의 사이에 분쇄 도중의 입자의 층이 두께 δ1로 유지되고, 분쇄 롤러(3)는 안정적으로 회전한다.

한편 도 2b의 상태에서는, 분쇄 롤러(3)와 회전 테이블(2) 사이로 석탄(60)의 말려 들어감이 불연속으로 되기 때문에, 분쇄 도중의 입자의 층 두께 δ2(<δ1)가 도 2a보다 얇아진다. 이 상태에서는 분쇄 롤러(3)가 부정기적으로 슬립을 일으키기 때문에, 분쇄 롤러(3)는 상하로 진동을 시작한다. 그리고, 일단 진동이 시작되면, 석탄(60)의 말려 들어감은 더욱 불안정해지기 때문에, 시간의 경과에 수반하여 진동은 증폭되어 간다.

여기서, 도 2b의 상태에서 진동이 발생하고 있어도, 회전 테이블(2)의 회전수를 일정하게 유지해서 석탄(60)을 증량해 가면, 도 2a의 안정된 운전 상태로 이행된다. 그러나, 석탄(60)의 증량에 추종하여 회전 테이블(2)의 회전수를 증대시킨 경우에는, 분쇄 롤러(3)가 일으키는 슬립의 빈도는 상승하여, 진동이 커지게 된다. 따라서, 특허문헌 2와 같이, 회전 테이블(2)에 대한 석탄(60)의 단위 시간당 공급량의 증대에 추종하여 회전 테이블(2)의 회전수를 자동으로 증대시키게 되는 시스템에서는, 기동 시에 석탄(60)의 과잉 공급을 행해도 진동 발생을 억제할 수 없다.

또한, 도 2b의 상태에서 회전 테이블(2)의 회전수를 매우 낮게 억제해 두고, 석탄(60)의 공급량과 회전 테이블(2)의 회전수의 양쪽을 천천히 증대시키면 진동은 발생하지 않는다. 그러나, 이 운용 방법은, 수직형 분쇄기의 기동으로부터 제품 미분(63)이 충분량 얻어질 때까지 시간이 너무 걸려서 실용적이지 않다. 왜냐하면, 수직형 분쇄기의 후단 장치가 보일러 등의 연소 장치의 경우, 연소 부하의 변동에 대한 높은 응답성이 요구되기 때문이다.

(제1 실시 형태에 따른 제어 장치(16)의 동작)

도 3을 이용하여, 제1 실시 형태에 따른 제어 장치(16)의 동작을 설명한다. 도 3의 (a) 내지 (d)는 모두 횡축에 동일한 시간을 취한 타이밍차트이며, 종축은 각각이 다른 수직형 분쇄기의 운전 파라미터를 나타내고 있다. 즉, 도 3의 (a)의 종축은 급탄량 C, 도 3의 (b)의 종축은 회전 테이블(2)의 회전수 ω, 도 3의 (c)의 종축은 분급 장치(20)의 회전수 Ns, 도 3의 (d)의 종축은 가압 장치(9)의 유압(작동 압력) P를 나타내고 있다. 또한, 본 명세서 중의 「급탄량」이란, 단위 시간당 석탄의 공급량을 가리킨다.

도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 급탄 장치는, 시각 t1부터 급탄을 개시하고 있다. 급탄의 개시 시각이나 급탄량의 정보는, 급탄 장치의 제어부로부터 제어 장치(16)로 송신되어 있다. 또한, 수직형 분쇄기는 내부의 석탄(60)을 모두 배출하고 나서 정지하기 때문에, 시각 t1 이전에서는, 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)의 양은 0이다.

급탄 장치는, 시각 t1부터 시각 t2의 사이에, 실선으로 나타내는 석탄(60)의 과잉 공급을 행한다(과잉 공급 기간). 바꾸어 말하면, 급탄 장치는, 과잉 공급 기간에 있어서, 석탄(60)의 급탄량을 C1(제1 양)로 고정한다. 이어서, 급탄 장치는, 시각 t2에서 과잉 공급 기간을 종료하고, 급탄량을 C1부터 C2(제2 양)로 직선적으로 감소시킨다(공급량 감소 기간). 이어서, 급탄 장치는, 급탄량이 C2에 도달한 것에 따라서 공급량 감소 기간을 종료하고, 시각 t5에서 급탄량 C1에 도달할 때까지, 급탄량을 직선적으로 증가시킨다(공급량 증가 기간). 또한, 급탄 장치는, 시각 t5에서 급탄량이 C1에 도달한 것에 따라서, 공급량 증가 기간을 종료하고, 급탄량 C1(정격 급탄량)을 유지한다(공급량 유지 기간).

즉, 과잉 공급 기간에 있어서의 급탄량 C1은, 공급량 증가 기간의 개시 시점에 있어서의 급탄량 C2보다 많다. 또한, 과잉 공급 기간에 있어서의 급탄량 C1은, 공급량 유지 기간에 있어서의 급탄량 C1과 동일하다. 또한, 제1 실시 형태에서는, 과잉 공급 기간에 있어서의 급탄량을 정격 급탄량 C1에 일치시키고 있지만, C1보다도 적은 급탄량으로 설정해도 된다. 안정적으로 수직형 분쇄기를 기동 가능한 급탄량은, 석탄(60)의 입경 분포, 경도 등의 성상으로 좌우되기 때문에, 실제 운용 상의 급탄량은 시운전에 의해 결정된다. 또한, 시각 t1부터 시각 t2까지의 시간에 대해서도, 역시 석탄(60)의 성상에 맞춰서 시운전으로 결정된다.

또한, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(16)는, 시각 t1부터 소정의 시간을 거슬러 오른 시각 t0부터 회전 테이블(2)을 회전수 ω3으로 회전시킨다. 시각 t0의 도래는, 급탄 장치의 제어부로부터 통지되어도 되고, 수직형 분쇄 장치의 도시하지 않은 조작 패널을 통하여 오퍼레이터에 의해 지시되어도 된다. 이어서, 제어 장치(16)는, 과잉 공급 기간에 있어서 회전 테이블(2)의 회전수를 ω2(소정의 회전수)로 고정하고, 공급량 감소 기간에 있어서 회전 테이블(2)의 회전수를 ω2부터 ω3으로 직선적으로 감소시키고, 공급량 증가 기간에 있어서 회전 테이블(2)의 회전수를 ω3부터 ω1로 직선적으로 증가시켜, 공급량 유지 기간에 있어서 회전 테이블(2)의 회전수를 ω1(정격 회전수)로 고정한다.

제1 실시 형태에 있어서, 회전 테이블(2)의 회전수 ω는 ω1>ω2>ω3이며, ω1×0.5≤ω2≤ω1×0.8로 설정된다. 또한, 도 3의 (b)에서는, 시각 t1부터 소정의 시간에 걸쳐 회전 테이블(2)의 회전수가 ω3부터 ω2까지 상승하도록 도시되어 있지만, 이것은 모터(14)의 기계적인 지연이며, 제어 장치(16)로부터 인버터(15)로의 제어 신호는 시각 t1의 시점에서 회전수 ω2를 나타내고 있다. 또한, 시각 t0에 있어서의 회전수 ω3과, 공급량 증가 기간의 개시 시점에 있어서의 회전수 ω3은, 다른 회전수여도 된다.

여기서, 시각 t1부터 시각 t2의 사이(과잉 공급 기간)에 있어서의 회전수 ω의 설정이 매우 중요하다. 즉, 제1 실시 형태에서는, 과잉 공급 기간에 있어서의 급탄량 C가 정격 급탄량 C1인 것에 비하여, 회전 테이블(2)의 회전수 ω는 정격 회전수 ω1의 0.5부터 0.8배로 억제되어 있다. 이것은 이하의 이유에 의한다. 즉, 시각 t1 이전에는 회전 테이블(2)이 빈 상태이기 때문에, 시각 t1에 있어서 급탄량 C를 정격 급탄량 C1까지 오버슈트시켜도, 시각 t1에 있어서의 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)의 양은 연속으로 정격 급탄을 행하고 있는 기간(시각 t5 이후의 공급량 유지 기간)보다도 적다. 가령 이 상태에서 도 4의 종래예에 나타낸 바와 같이, 시각 t1부터 시각 t2의 사이에 있어서의 회전수 ω를 ω1까지 상승시킨다고 하면, 도 2b의 상태로 되어 진동이 발생해버린다. 그 때문에, 시각 t1부터 시각 t2의 회전수 ω는 ω1보다도 작게 억제할 필요가 있다.

또한, 과잉 공급 기간에 있어서의 회전수 ω2의 설정을, ω1의 0.5 내지 0.8배로 여유를 갖게 하고 있는 것은, 분쇄 대상의 석탄(60)의 입경 분포, 경도 등의 성상에 맞춰서, 적정한 운전 조건을 시운전에 의해 결정할 필요가 있기 때문이다.

또한, 과잉 공급 기간에서는 회전 테이블(2)의 회전수가 ω2에 고정되어 있는 것에 비하여, 공급량 감소 기간 및 공급량 증가 기간에서는, 급탄량 C의 증감에 추종하여 회전수 ω가 증감한다. 즉, 제어 장치(16)는, 공급량 감소 기간에 있어서, 급탄량 C의 감소에 추종하여 회전수 ω를 감소시키고, 공급량 증가 기간에 있어서, 급탄량 C의 증가에 추종하여 회전수 ω를 증가시킨다. 보다 상세하게는, 공급량 감소 기간 및 공급량 증가 기간에 있어서, 급탄량 C와 회전수 ω는 정의 상관관계(도 3의 예에서는, 비례 관계)가 있다. 이에 의해, 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)이 과도하게 많아지거나, 과도하게 적어지거나 하는 것이 억제되어, 도 2a의 상태를 유지할 수 있다.

또한, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(16)는, 시각 t0부터 시각 t3까지의 사이에는 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 Ns3으로 고정하고, 시각 t3부터 시각 t4까지의 사이에 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 Ns3부터 Ns2까지 직선적으로 증가시키고, 시각 t4부터 시각 t5까지의 사이에 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 Ns2부터 Ns1까지 직선적으로 증가시키고, 시각 t5 이후의 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 Ns1로 고정한다.

즉, 제어 장치(16)는, 과잉 공급 기간, 공급량 감소 기간 및 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지의 사이에 있어서, 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 소정값 Ns3으로 고정한다. 또한, 제어 장치(16)는, 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과한 것에 따라서, 분급 장치(20)의 회전수 Ns를, 급탄량 C에 추종(정의 상관, 도 3의 예에서는 비례)하여 증가시킨다.

분급 장치(20)의 회전수 Ns가 커질수록, 회전 테이블(2)로의 미세한 입자의 복귀를 증가시키는 효과가 있다. 그리고, 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)이 적은 상태에 있어서, 미세한 입자는 분쇄 롤러(3)의 슬립과 진동 발생을 유발하는 경향이 있다. 그 때문에, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 분급 장치(20)의 회전수 Ns를 급탄량 C 및 회전 테이블(2)의 회전수 ω의 상승 개시보다도 지연하여 증속 시키면, 진동 발생의 억제 효과를 높일 수 있다.

여기서, 시각 t3은 시각 t2와 시각 t5 사이의 시각이며, 시각 t4는 시각 t3과 시각 t5 사이의 시각이다. 또한, 분급 장치(20)의 회전수 Ns는, Ns1>Ns2>Ns3이다. 또한, 시각 t3, t4의 타이밍, 시각 t3-t4 사이 및 시각 t4-t5 사이의 직선의 기울기, 회전수 Ns1, Ns2, Ns3의 구체적인 값은, 석탄(60)의 성상에 의해, 시운전에 의해 결정된다.

또한, 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(16)는, 시각 t0부터 시각 t3까지의 사이에는 가압 장치(9)의 유압 P를 P2로 고정하고, 시각 t3부터 시각 t5의 사이에 가압 장치(9)의 유압 P를 P2부터 P1까지 직선적으로 증가시켜, 시각 t5 이후의 가압 장치(9)의 유압 P를 P1로 고정한다. 즉, 제어 장치(16)는, 과잉 공급 기간, 공급량 감소 기간 및 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지의 사이에 있어서, 가압 장치(9)의 가압력을 소정값(유압 P2에 대응하는 값)으로 고정한다. 또한, 제어 장치(16)는, 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과한 것에 따라서, 가압 장치(9)의 가압력을, 급탄량 C에 추종(정의 상관, 도 3의 예에서는 비례)해서 증가시킨다.

가압 장치(9)의 유압 P를 크게 설정할수록 분쇄력이 높아지기 때문에, 분쇄 롤러(3)에 있어서의 미세한 입자의 발생량을 증가시킨다. 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)이 적은 상태에 있어서, 미세한 입자는 분쇄 롤러(3)의 슬립과 진동 발생을 유발하는 경향이 있다. 그래서, 가압 장치(9)의 유압 P를, 급탄량 C, 회전 테이블(2)의 회전수 ω의 상승 개시보다도 지연하여 상승시키면, 진동 발생의 억제 효과를 높일 수 있다. 여기서, 가압 장치(9)의 유압 P는, P1>P2이다. 또한, 유압 P1, P2의 구체적인 값은, 석탄(60)의 성상에 의해, 시운전에 의해 결정된다.

또한, 도시는 생략하였지만, 1차 공기(61)의 풍량을, 급탄량 C에 추종(정의 상관 혹은 비례)해서 증감시켜도 된다. 즉, 제어 장치(16)는, 급탄량 C의 오버슈트와 같은 타이밍(시각 t1)에서 블로워에 풍량을 증량시키고, 오버슈트가 끝난 타이밍(시각 t2)에서 블로워에 풍량을 감량시키며, 또한 급탄량 C의 증가에 추종하여 블로워에 풍량을 증량시켜도 된다. 1차 공기(61)의 풍량을 증량하면, 수직형 분쇄기외로의 미립자의 반출이 촉진되기 때문에, 원료를 과잉 공급하고 있을 때의 분쇄 롤러(3)의 슬립을 억제할 수 있음과 함께, 수직형 분쇄기의 기동 시에 있어서의 출탄의 지연을 작게 할 수 있다.

이상과 같이, 급탄량 C와 회전 테이블(2)의 회전수 ω가 연동한 수직형 분쇄기의 기동 시에 있어서, 석탄(60)을 일시적으로 과잉 공급하는 한편, 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 ω2로 고정하는 기동 시 전용 제어를 행함으로써, 분쇄 롤러(3)의 진동 발생을 억제할 수 있다.

또한, 제어 장치(16)는, 도시하지 않은 센서에 의해 급탄량 C의 변화를 검출해도 되고, 급탄 장치의 제어부로부터 급탄량 C를 나타내는 정보를 적절히 수신해도 된다. 또는, 급탄량 C의 추이를 나타내는 정보가 미리 ROM(32) 혹은 RAM(33)에 기억되어 있어도 된다. 그리고, 제어 장치(16)는, 이들 정보에 기초하여, 도 3의 (b) 내지 (d)에 도시한 바와 같이, 운전 파라미터를 제어하면 된다.

(제2 실시 형태에 따른 제어 장치(16)의 동작)

다음에 도 5를 이용하여, 제2 실시 형태에 따른 제어 장치(16)의 동작을 설명한다. 도 5의 (a), (b)는 모두 횡축에 동일한 시간을 취한 타이밍차트이며, 종축은 각각이 다른 수직형 분쇄기의 운전 파라미터를 나타내고 있다. 즉, 도 5의 (a)의 종축은 급탄량 C, 도 5의 (b)의 종축은 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 나타내고 있다. 또한, 제1 실시 형태와의 공통점에 대한 상세한 설명은 생략하고, 상이점을 중심으로 설명한다. 제2 실시 형태에 따른 수직형 분쇄기의 구성은, 도 1에 도시되는 제1 실시 형태와 공통된다.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 급탄 장치는, 공급량 유지 기간의 실행 중에 시각 t6이 도래한 것에 따라서, 급탄량 C를 C1부터 0으로 감소시킨다. 즉, 급탄 장치는, 시각 t6에 있어서, 수직형 분쇄기에의 석탄(60)의 공급을 정지한다. 또한, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 제어 장치(16)는, 시각 t6부터 시각 t7까지의 사이에, 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 ω1부터 ω4로 직선적으로 감소시키고, 시각 t7부터 시각 t8까지의 사이에는 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 ω4(최저 회전수)로 고정하고, 시각 t8가 도래한 것에 따라서 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 0으로 한다.

즉, 제어 장치(16)는, 급탄 장치로부터의 석탄(60)의 공급이 정지된 것에 따라서, 회전 테이블(2)을, 소정의 시간(시각 t6-t7)에 걸쳐 정격 회전수 ω1부터 최저 회전수 ω4로 감속하고, 그 후에 소정의 시간(시각 t7-t8)만큼 최저 회전수 ω4로 정속 회전시키고, 그 후에 정지시킨다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전수 ω는 ω3≥ω4이다. 또한, 시각 t6, t7, t8의 타이밍, 회전수 ω4의 구체적인 값은, 석탄(60)의 성상에 의해, 시운전에 의해 결정된다.

급탄 장치로부터의 석탄(60)의 공급이 정지된 상태에서 회전 테이블(2)을 회전시키면, 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)이 서서히 감소한다. 그래서, 시각 t6부터 시각 t7의 사이에, 회전 테이블(2) 위의 석탄(60)의 감소에 추종(정의 상관 혹은 비례)하고, 회전 테이블(2)의 회전수 ω를 감소시킴으로써, 분쇄 롤러(3)의 슬립을 억제할 수 있다. 또한, 시각 t7부터 시각 t8까지의 사이에는 회전 테이블(2)을 최저 회전수 ω4로 정속 회전시킴으로써, 회전 테이블(2) 위의 모든 석탄(60)을 배출하고 나서 수직형 분쇄기를 정지시킬 수 있다. 이에 의해, 하우징(43) 내에 잔류된 석탄(60)의 발화 등에 의한 트러블을 억제할 수 있다.

(기타 실시 형태)

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서 상세히 설명한 것으로, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1에 있어서, 수직형 분쇄기가 빈 상태에서 회전 테이블(2)과 분쇄 롤러(3)가 접촉(메탈 터치)하고 있도록 그려져 있지만, 동일 상태에서 양자 간에 간극을 마련해도 된다. 또한, 타이어 형상의 분쇄 롤러(3) 대신에 구형의 분쇄 볼을 사용해도 된다. 이 경우라도, 마찬가지로 진동의 억제가 도모된다.

또한, 도 1에서는, 일체형의 가압 프레임(5)이 복수의 분쇄 롤러(3)를 동시에 매달아서 가압하도록 그려져 있지만, 복수의 분쇄 롤러(3)를 개별적으로 매달아서 가압하는 방식의 수직형 분쇄기에도 적용 가능하다. 또한, 회전 테이블(2)의 외연에 댐 링을 마련하여 분쇄 롤러(3)와의 사이의 입자의 층을 확보해도 되고, 상기한 각종 구조 중 2종류 이상을 조합해도 된다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 수직형 분쇄기의 운전 파라미터를 직선적으로 변화시키는 예를 설명하였지만, 운전 파라미터의 변화 특성은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 다차 곡선, 지수 곡선, 혹은 이들의 조합이어도 된다.

또한, 도 3의 (b)의 회전 테이블(2)의 회전수 ω에 대하여, 시각 t1부터 시각 t2까지의 사이에는 회전 테이블(2)을 회전수 ω3으로 정속 회전시키도록 해도 진동 억제의 효과는 기대 가능하다.

또한, 상기 설명 중에서는, 원료의 일례로서 석탄(60)을 들었지만, 원료의 구체예는 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 시멘트 원료 등이어도 된다.

1: 원료 공급관(급탄관)
2: 회전 테이블
3: 분쇄 롤러
4: 스로트
5: 가압 프레임
8: 가압 로드
9: 가압 장치
11: 호퍼
12: 감속기
13: 구동력 전달 샤프트
14: 모터
15: 인버터
16: 제어 장치
20: 분급 장치
21: 회전 핀
22: 회전축
30: 송분관(송탄관)
43: 하우징
60: 원료(석탄)
61: 1차 공기(열풍)
62: 분체
63: 제품 미분

Claims (5)

1. 회전 테이블과,
   상기 회전 테이블을 회전시키는 모터와,
   인버터를 통해 상기 모터의 회전수를 제어하는 제어 장치와,
   상기 회전 테이블의 회전에 종동해서 회전하는 복수개의 롤러를 갖고,
   상기 회전 테이블과 상기 복수개의 롤러의 사이에 공급된 원료를 분쇄하는 수직형 분쇄기이며,
   상기 제어 장치는,
   원료의 공급 개시 후 즉시 단위 시간당 제1 양의 원료가 공급되는 과잉 공급 기간에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전수를, 미리 설정한 소정의 회전수로 고정하고,
   상기 과잉 공급 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 상기 제1 양보다 적은 제2 양까지 감소하는 공급량 감소 기간 및 상기 공급량 감소 기간의 후에 단위 시간당 공급량이 증가하는 공급량 증가 기간에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전수를, 단위 시간당 원료의 공급량에 추종하여 증감시키는 것을 특징으로 하는, 수직형 분쇄기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 과잉 공급 기간에 있어서의 상기 소정의 회전수는, 상기 공급량 증가 기간의 개시 시점에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전수보다 큰 것을 특징으로 하는, 수직형 분쇄기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어 장치는, 상기 공급량 증가 기간에서 단위 시간당 공급량이 상기 제1 양에 도달한 후에, 단위 시간당 공급량이 상기 제1 양에 유지되는 공급량 유지 기간에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전수를, 상기 공급량 증가 기간 종료 시점에 있어서의 회전수로 고정하고,
   상기 과잉 공급 기간에 있어서의 상기 소정의 회전수는, 상기 공급량 유지 기간에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전수보다 작은 것을 특징으로 하는, 수직형 분쇄기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 테이블과 상기 복수개의 롤러에 의해 분쇄된 원료를 분급하는 회전식 분급 장치를 더 갖고,
   상기 제어 장치는,
   상기 과잉 공급 기간, 상기 공급량 감소 기간 및 상기 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지의 사이에 있어서, 상기 분급 장치의 회전수를 소정값으로 고정하고,
   상기 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 상기 소정의 시간이 경과한 것에 따라서, 상기 분급 장치의 회전수를, 단위 시간당 원료의 공급량에 추종하여 상승시키는 것을 특징으로 하는, 수직형 분쇄기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 롤러 각각을 상기 회전 테이블을 향해 가압하는 가압 장치를 더 갖고,
   상기 제어 장치는,
   상기 과잉 공급 기간, 상기 공급량 감소 기간 및 상기 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지의 사이에 있어서, 상기 가압 장치의 가압력을 소정값으로 고정하고,
   상기 공급량 증가 기간이 시작되고 나서 상기 소정의 시간이 경과한 것에 따라서, 상기 가압 장치의 가압력을, 단위 시간당 원료의 공급량에 추종하여 증가시키는 것을 특징으로 하는, 수직형 분쇄기.

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