WO2014112528A1 - 竪型粉砕分級装置 - Google Patents

Abstract

二次分級部付近の構造を簡素化し、分級機あるいは粉砕機の動力の増大を招くことなく、優れた分級性能が発揮できる竪型粉砕分級装置を提供する。 分級部ハウジング52の直径ｄ6が粉砕部ハウジング46の直径ｄ3以上であって、回収ホッパ11の上端部外周付近から下方に向けて延びた円筒状衝突部材100を設け、スロ－ト42の上方開口部から回収ホッパ11の上端部までの高さＨ1と、衝突部材100の高さをＨ2の比α（＝Ｈ2/Ｈ1）が、0.05≦α≦0/15の範囲に規制されている。

Description

竪型粉砕分級装置

　本発明は、粉砕ロ－ラと回転テ－ブルにより固体原料を粉砕し、分級装置により所定の粒度分布に調整することが可能な竪型粉砕分級装置に係り、特に一次分級部から二次分級部にかけての構造に関するものである。

　燃料として微粉炭を燃焼させる火力発電用の石炭焚ボイラプラントにおいて、原料の石炭からバ－ナへ供給する微粉炭を得るため、竪型粉砕分級装置が使用されている。

　図２は、例えば特開２０００－５１７２３号公報(特許文献１)などで記載されている従来の竪型粉砕分級装置の概略構成図である。

　この竪型粉砕分級装置は、回転テ－ブル２を回転駆動させる駆動部Ａ、回転テ－ブル２と粉砕ロ－ラ３の噛み込みにより微粉炭の原料である石炭（被粉砕物）６０を粉砕する粉砕部Ｂ、粉砕部Ｂの上部に設置されて微粉炭を任意の粒度に分級する分級部Ｃ、及び分級部Ｃより送られてきた微粉炭をボイラに接続された複数の送炭管３１へ分配する分配部Ｄから主に構成されている。

　次に、図２を用いてこの竪型粉砕分級装置の動作について説明する。　
　給炭管１より供給された石炭（被粉砕物）６０は、矢印で示すように回転テ－ブル２の中心部に落下する。その回転テ－ブル２は、減速機５０を介して駆動モ－タ５１に接続されて、回転駆動している。粉砕部Ｂに落下した石炭（被粉砕物）６０は、回転テ－ブル２とタイヤ状の粉砕ラ３との間に噛み込まれて粉砕される。粉砕された石炭は回転テ－ブル２の周囲に設けられたスロ－ト４２から導入される一次空気６１（搬送用空気）によって上方に吹き上げられる。

　この例は、回転テ－ブル２と共にスロ－ト４２が回転する回転式旋回流スロ－トと呼ばれるものである。他にスロ－トがハウジング４６に固定されて、回転しない固定式旋回流スロ－トと呼ばれるスロ－トを適用した例もある。

　石炭粒子群と搬送用空気の固気二相流として吹き上げられた粉体６９のうち、粒径が大きい粒子は分級部Ｃへと搬送される途中で重力により落下し、粉砕部Ｂに戻される（一次分級）。以下、この一次分級が行われる領域のことを一次分級部と称すこともある。

　分級部Ｃに到達した粒子群は、固定フィン１２および回転フィン２１により粒子に旋回力が与えられ、所定の粒径以下の微粒子６４と所定粒径を越えた粗粒子６３とに分離される(二次分級)。以下、この二次分級が行われる領域のことを二次分級部と称すこともある。

　粗粒子６３は回収ホッパ１１を通して粉砕部Ｂへ落下して、再び粉砕される。　
　一方、分級部Ｃを通過した微粒子６４は、分配器３０において複数の送炭管３１に分配されて、図示しないボイラへ送られる。

　固定フィン１２は、回転フィン２１へ流れる固気二相流を整流して均一な流れとし、予め弱い旋回を付与することで、回転分級機における分級効率を高める働きをする。

　粗粒子６３の混入割合の少ないより精密な分級を行うため、固定フィン１２を水平なル－バ状とする例もあるが（ＷＯ２００９／０４１６２８号公報：特許文献２参照）、実用上、周方向の分割数を多くするに従って部品点数が増大し、装置構成が複雑化する。

　一方、低コスト化やメンテナンス性の観点から、二次分級部の構成を簡素化し、分級機あるいは粉砕機の動力の増大を招くことなしに、従来と同等の分級性能（例えば、７５μｍ篩通過率＝８０％）を達成可能な竪型粉砕分級装置が求められている。

　ここで、一次分級部の分級効率（性能）を高めることで、粉砕分級装置全体としての性能を向上させる先行技術が実開昭６１－４０１４５号公報（特許文献３）に開示されている。

　図４は、この特許文献３を参考にして作成した竪型粉砕分級装置（以下、この竪型粉砕分級装置を公知例という）の一部概略構成と、その粉砕分級装置の高さ方向における流速分布を併記した図である。　
　同図に示すように、粉砕分級装置の中央部に配置されている固定分級器２００における回収ホッパ２０２の上部フランジ２００ａの上方には、角度が調整できるサイクロン式の旋回ベーン２０１が周方向に複数個設置されている。また、上部フランジ２００ａの外周縁には、筒状の粗粒分離筒２１０が下方に向けて取り付けられている。

　分級器２００の下方には回転テーブル２０９が設置され、その回転テーブル２０９の外周部近くに複数個の粉砕ボール２０３が周方向に沿って配列されており、回転テーブル２０９の外周にはスロート２０４が設けられている。

　この粉砕ボール２０３やスロート２０４などを収容する粉砕部ハウジング２０５の上に、旋回ベーン２０１や粗粒分離筒２１０などを収容する分級部ハウジング２０６が連設されている。この分級部ハウジング２０６の直径ｄ６が粉砕部ハウジング２０５の直径ｄ３よりも小さく設計されており（ｄ３＞ｄ６）、粉砕部ハウジング２０５と分級部ハウジング２０６の間に内側に向けて傾斜した案内部２０７が設けられている。

　粗粒分離筒２１０は粗粒子の分離を行うことを目的にして、図４に示されているように軸方向（垂直方向）に長い粗粒分離筒２１０が用いられており、粗粒分離筒２１０の下端は案内部２０７の近傍まで延びている。

　給炭管２０８より供給された石炭（被粉砕物）６０は、矢印で示すように回転テーブル２０９の中心部に落下し、回転テーブル２０９とその上で転動する粉砕ボール２０３によって粉砕される。

　粉砕された粒子はスロ－ト２０４から吹き上げられた一次空気（搬送用空気）により粉砕部ハウジング２０５および分級部ハウジング２０６に沿って上昇し、分級器２００の旋回ベーン２０１に到達する。

　この旋回ベーン２０１に到達する前に粗粒子は自重による落下、あるいは矢印で示すように、粉砕部ハウジング２０５の内面に沿って上昇して、案内部２０７の案内によって装置中央部に向かって流れる粗粒子が回収ホッパ２０２の外周面に衝突した後に落下する。

　落下しなかった粒子は粗粒分離筒２１０と分級部ハウジング２０６の間を通って上昇し、旋回ベーン２０１に到達して微粒子と粗粒子に分級される。そして粗粒子は回収ホッパ２０２の内面に沿って回転テーブル２０９上に落下して再度粉砕され、分級された微粒子は送炭管２１２から図示しないボイラへ気相搬送される。

　スロ－ト２０４から吹き上げられた空気流 (噴流)は、スロ－ト２０４上に粉砕により形成された粉体層があるため、それが抵抗となり、粉砕部ハウジング２０５内に噴出した空気流は急速に減衰する。ところが、分級部ハウジング２０６は粉砕部ハウジング２０５よりも径小になっており（ｄ３＞ｄ６）、さらに上部フランジ２００ａの外周縁には、筒状の粗粒分離筒２１０が設けられているから、必然的に分級部ハウジング２０６と粗粒分離筒２１０の間の流路２１１の間隔（断面積）が狭くなっている。

特開２０００－５１７２３号公報 ＷＯ２００９／０４１６２８号公報 実開昭６１－４０１４５号公報

　図４に示す前記流路２１１は、旋回ベーン２０１が近くにあり、分級が行われる周辺の流路である。粉砕部から吹き上げられた固気二相流がこの流路２１１を通過する際に、図４の右側の流速分布曲線に示すように流速が急激に速くなっている。この分級が行われる周辺の流路２１１の鉛直方向の流速が急増することから、本来、分級されて除去されるはずの粗粒子が吸い込まれて、分級器２００まで到達する。よって、分級部の固気比が増加し、そのために分級性能が低下し、粉砕分級装置出口の製品微粉粒度が低下するという難点がある。

　前記粗粒分離筒２１０の長さは竪型粉砕分級装置の外部から調整可能になっており、竪型粉砕分級装置の負荷の減少あるいは案内部２０７の傾斜角度が小さい場合には、粗粒分離筒２１０の長さを長くするようになっている。

　しかし、粗粒分離筒２１０を長くすると、それに伴って分級部ハウジング２０６と粗粒分離筒２１０の間に形成される狭い流路２１１も長くなり、固気二相流の鉛直方向の流速がさらに急増し、分級性能の低下がさらに助長されることになる。

　本発明の目的は、回転分級機を備える竪型粉砕分級装置において、二次分級部付近の構造を簡素化し、分級機あるいは粉砕機の動力の増大を招くことなく、一次分級と二次分級のト－タルで優れた分級性能が発揮できる竪型粉砕分級装置を提供することにある。

　前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
　 回転テ－ブルと、
　その回転テ－ブルの上に例えば石炭などの被粉砕物を供給する供給手段と、
　前記回転テ－ブル上の周方向に複数個設置された粉砕ロ－ラと、
　前記回転テ－ブルの外周に設けられて搬送用気体を上方に噴出するスロ－トと、
　前記回転テ－ブルと粉砕ロ－ラの間の噛み込みにより前記被粉砕物が粉砕されて生成した粉砕粒子群を前記搬送用気体で噴き上げて、この粉砕粒子群を粗粒子と微粒子に分級する複数枚の回転フィンを備えた回転分級機と、
　その回転分級機の下方に配置されて、前記粗粒子を回収して前記回転テ－ブル上に戻すすり鉢状の回収ホッパと、
　前記回転フィンの間を通過した微粒子を装置外に取り出す微粒子排出手段と
　前記回転テ－ブル、粉砕ロ－ラ、スロ－トならびに回収ホッパを収容する粉砕部ハウジングと、
　その粉砕部ハウジングの上部に連設されて前記回転分級機を収容する分級部ハウジングを備えた竪型粉砕分級装置を対象とするものである。

　そして、前記分級部ハウジングの内周面の直径ｄ６が前記粉砕部ハウジングの内周面の直径ｄ３以上（ｄ６≧ｄ３）であって、
　前記回収ホッパの上端部外周付近から下方に向けて延びた円筒状の衝突部材を設け、
　前記スロ－トの上方開口部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、前記衝突部材の垂直方向高さをＨ２としたとき、
　前記Ｈ１に対するＨ２の比α（＝Ｈ２／Ｈ１）が、０．０５≦α≦０．１５の範囲に規制されていることを特徴とするものである。

　本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
　前記スロ－トの上方開口部から前記分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ２、前記回収ホッパの上端から前記分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ１としたとき、
　前記Ｌ２に対するＬ１の比（＝Ｌ１／Ｌ２）が、０.２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０.４の範囲に規制されていることを特徴とするものである。

　本発明の第３の手段は前記第１または２の手段において、
　前記粉砕部ハウジングの内周面の直径をｄ３、前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４としたとき、
　前記ｄ３に対するｄ４の比（＝ｄ４／ｄ３）が、０.７≦（ｄ４／ｄ３）≦０.９の範囲に規制されていることを特徴とするものである。

　本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段のいずれかにおいて、
　前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４、前記回転フィンの外径をｄ１としたとき、
　前記ｄ４に対するｄ１の比（＝ｄ１／ｄ４）が、０.６≦（ｄ１／ｄ４）≦０.９の範囲に規制されていることを特徴とするものである。

　本発明の第５の手段は前記第１ないし第４の手段のいずれかにおいて、
　前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４、前記衝突部材の直径をｄ５としたとき、
　前記衝突部材の直径ｄ５は前記回収ホッパの上端部の直径ｄ４よりも小径（ｄ５＜ｄ４）であって、前記衝突部材が前記回収ホッパの上端部から少し下がった前記回収ホッパの外周に設けられており、
　前記スロ－トの上方開口部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、前記衝突部材の下端部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ３としたとき、
　前記Ｈ１に対するＨ３の比β（＝Ｈ３／Ｈ１）が、０．０５≦β≦０．２５の範囲に規制されていることを特徴とするものである。

　本発明の第６の手段は前記第１ないし第５の手段のいずれかにおいて、
　前記分級部ハウジングの天井部から前記空間部に向けて円筒状の下降流形成部材が吊り下げられていることを特徴とするものである。

　本発明は前述のような構成になっており、二次分級部付近の構造を簡素化し、分級機あるいは粉砕機の動力の増大を招くことなく、一次分級と二次分級のト－タルで優れた分級性能が発揮できる竪型粉砕分級装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。 従来の竪型粉砕分級装置の概略構造図である。 従来ならびに本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の分級部付近での粒子の流れを示す模式図であり、同図（ａ）は図２に示す従来の竪型粉砕分級装置の模式図、同図（ｂ）は図１に示す本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の模式図である。 従来、実開昭６１－４０１４５号公報として提案された竪型粉砕分級装置の概略構成と、その竪型粉砕分級装置の高さ方向での流速分布とを併記した図である。 本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の一部概略構成と、その竪型粉砕分級装置の鉛直方向における流速分布を併記した図である。 本発明の実施例１、従来例ならびに公知例の各竪型粉砕分級装置における分級機回転数比（又はベ－ン角度比）と２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率との関係の一例を示す特性図である。 衝突部材高さ比αと粒度の関係を示した特性図で、同図(ａ)は衝突部材高さ比αと２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率の関係を示した特性図、同図(ｂ)は衝突部材高さ比αと１００メッシュ（１５０μｍ）篩残率相対値の関係を示した特性図である。 ２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に及ぼす分級部開口高さＬ１とハウジング高さＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）の影響を示す特性図である。 本発明の竪型粉砕分級装置において、同図(ａ)はホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）＝０.８の場合、同図（ｂ）はホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）＝０.６の場合の粒子の流れの様子を示した図である。 ２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対するホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）の影響を示す特性図である。 本発明の竪型粉砕分級装置において、同図(ａ)は回転フィンの外径ｄ１と回収ホッパ上端の直径ｄ４の比（ｄ１／ｄ４）＝０.７の場合、同図（ｂ）は比（ｄ１／ｄ４）＝０.９の場合の粒子の流れの様子を示した図である。 ２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対する（回転フィン外径ｄ１／回収ホッパ上端直径ｄ４）の影響を示す特性図である。 本発明の実施例２に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。 本発明の実施例３に係る竪型粉砕分級装置の一部概略構成図である。 本発明の竪型粉砕分級装置において、スロートの上端開口部から回収ホッパの上端部までの高さＨ１に対する衝突部材の下端部から回収ホッパの上端部までの高さをＨ３の比β（Ｈ３／Ｈ１）の２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対する影響を示す特性図である。 本発明の実施例４に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。

　本発明において、回収ホッパの上端外周部付近から鉛直方向下方に向けて延びる円筒状の衝突部材は、スロ－トから噴き上げる搬送気体噴流に同伴されてくる粒子群（固気二相流）のうち、回収ホッパの外周面に沿って上昇してくる成分（流れ）に対する障害物となる。

　これにより、粒子群のうち、粒径の大きな粗粒は、主に当該衝突部材の内周面または回収ホッパの外周面に衝突して減速され、重力により落下、粉砕部へ戻される。衝突によりある程度大きい粗粒子については、一次分級により分離される割合を、衝撃部材が無い場合に比べて増やすことができる。

　その結果、その後の粒子群を含む固気二相流は、衝突部材が無い場合に比べて粒子濃度が低下する。粒子濃度の低下と流路が狭まることにより、固気二相流は、衝突部材の外周面とハウジング内面との間に形成される流路において加速され、回収ホッパの上端外縁部より上側へと流れやすくなる。これは、粒子群に含まれる中程度の粗粒子の一部が、一次分級部を通過して上方へ流出するのを許容することになる。　回収ホッパの上端外縁部より上側には大きな空間部（空洞部）が形成されており、ここで固気二相流の上向きの速度成分が急減する。一方、空間部には回転分級機の中心側へ向う動きを阻害する部材が無いため、粒子群は速やかに回収ホッパの外縁部よりも内側へ誘導される。

　スロ－トから噴き上げる搬送気体噴流に同伴されて回収ホッパの上端外縁部を超えて上昇してくる中程度の粗粒子は、二次分級部（分級部Ｃ）に導かれた粒子群の中では、相対的に粒径の大きなものである。これらの中には、慣性によりハウジング天井部まで到達して跳ね返るものもある。いずれにしても、このような中程度の粗粒子は、搬送気体噴流の上向きの速度成分が急減することで落下しやすくなり、回収ホッパの外縁部を越えて内側へ誘導される過程で回収ホッパ上端部よりも下方へと移動する。このようにして効率的に回収ホッパ下方へと落下させ、分離することができる。

　ここで仮に、衝突部材の外周面とハウジング内面との間に形成される流路の半径方向の幅が大きすぎると、上述の中程度の粗粒子が、回収ホッパ外縁部よりも内側へ誘導される前に当該流路出口付近まで落下し、粒子群が集中して、微粒子を含む粒子群が回転分級機側へ流れるのを妨げることになるので、この幅の設定が重要である。

　大半の微粒子は上流側の構成によらず、空間部を通過するため、戻り粒子がある場合は、それらと衝突して粒子群の濃度が高い領域が形成される。これにより当該領域での圧力損失の増大を招く。

　二次分級部（分級部Ｃ）へ流入した後、回転フィンに至るまでに粒径の大きな粒子が自由落下する領域を十分に確保することが必要であるため、回転フィンの外径と回収ホッパの外径の比（寸法差）も重要である。

　また、従来のように回収ホッパ外縁部付近から上方に伸びる固定フィンが存在すると、回転分級機の中心側へ向う動きが弱められるため、粒子群が集中して、微粒子を含む粒子群が回転分級機側へ流れるのを妨げる上記と同様の現象が生じる。この領域（回収ホッパの外縁部近傍よりも内周側）では、むしろ、竪型の固定フィンは設置せず、回転フィン（回転分級機の中心軸側）に向けて流れを誘導する方が、下方から流入してくる微粒子の排出（回転フィンを通じて装置外へ送出する）の妨げとならず、望ましい。

　本発明は、以上のように原理の異なる分級の機能を領域ごとに分担して発揮させるように構成したことに特徴がある。

　従来は、一次分級部において回収ホッパの上端に達するところで分級されるかどうか（重力により落下）の境界にあたるような中程度の粗い粒子は、上側に通過するのを許容する。

　一方、回収ホッパの上端外縁部から鉛直方向下方に向けて延びる円筒状の衝突部材の後流側に搬送気体噴流の上向き方向速度成分を急減させ、噴流に運ばれてきた粗粒子が回転フィンに達するまでに回収ホッパへ確実に落下するような十分な領域として、空洞部を確保する。

　これにより回転フィンの前流側に固定フィンを設置することなく、精密分級できるような関連部材の構成・寸法比を規定したものである。

　もちろん、空間部において、固気二相流の下降する流れを誘起するように設けられるハウジングの天井部から鉛直下方に延びる円筒状部材は、差し支えなく有効に作用する。

　次に本発明の実施例について図面とともに説明する。　

　図１は、本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。

　この竪型粉砕分級装置は、回転テ－ブル２を回転駆動させる駆動部Ａ、回転テ－ブル２と粉砕ロ－ラ３の噛み込みにより微粉炭の原料である石炭（被粉砕物）６０を粉砕する粉砕部Ｂ、粉砕部Ｂの上部に設置されて微粉炭を任意の粒度に分級する分級部Ｃ、及び分級部Ｃより送られてきた微粉炭をボイラに接続された複数の送炭管３１へ分配する分配部Ｄとから主に構成されている。

　図１に示すように、すり鉢状をした回収ホッパ１１の上端外周部から下方に向けて鉛直方向高さ（軸方向長さ）の短い円筒状の衝突部材１００が設置されている。この衝突部材１００は、１枚の連続した円筒で構成しても良いし、周方向に複数に分割した板状部材で構成しても良い。またこの衝突部材１００の鉛直方向高さは、固定でも調整できるものでも良い。固定式であれば可動部分が無いことで、装置の簡素化と信頼性の点で優れる。

　衝突部材１００は、回収ホッパ１１自体または回収ホッパ１１を支持するために分級部ハウジング５２の天井部６あるいは粉砕部ハウジング４６の内周部から延びたホッパ支持部材（図示せず）によって支持される。

　本実施例の場合、図１に示すように、回転テーブル２や粉砕ローラ３などを収容する粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３と、回転フィン２１（回転分級機）などを収容する分級部ハウジング５２の直径ｄ６は等しく設計されている（ｄ３＝ｄ６）。

　本発明では、分級部ハウジング５２と回転フィン２１（回転分級機）の間には固定フィン（固定分級器）は配置されておらず、そのため分級部ハウジング５２と回転フィン２１（回転分級機）の間には円筒状をした大きな空間部４が形成されている。この空間部４は従来の固定フィン（固定分級器）が無い空間部であるが、回収ホッパ１１等のハウジング内部に設けられる部材を吊り下げたり、支持するための部材を設けることを排除するものではない。

　また、粉砕部ハウジング４６と円筒状の衝突部材１００の間には、鉛直方向高さの短い円筒状をした流路５が形成されており、この流路５は大きな空間部４に連なっている。

　回収ホッパ１１の固定・支持は、回収ホッパ１１の上端部とほぼ同等の高さのハウジング内壁面と衝突部材１００の外周面とを接続する複数の部材（板状、棒状、柱状等、形状は不問）で行っても良く、それらにより全体として当該領域を流れる固気二相流の整流効果を兼ね備えるものであっても良い。

　次に、図１を用いてこの竪型粉砕分級装置の動作について説明する。　
　給炭管１より供給された石炭（被粉砕物）６０は、矢印で示すように回転テ－ブル２の中心部に落下する。

　その回転テ－ブル２は、減速機５０を介して駆動モ－タ５１に接続されて、回転駆動している。回転テ－ブル２上に落下した石炭６０は回転に伴う遠心力によって回転テ－ブル２上を渦巻き状の軌跡を描いて外周部へ移動され、回転テ－ブル２とタイヤ状の粉砕ロ－ラ３との間に噛み込まれて粉砕される。

　その粉砕物は、回転テ－ブル２の周囲に設けられたスロ－ト４２から導入される一次空気（搬送用空気）６１によって上方に吹き上げられる。吹き上げられた粉体６２のうち粒度の大きいものは分級部Ｃに搬送される途中で重力により落下し、粉砕部Ｂへと戻される (一次分級)。

　分級部Ｃに到達した粒子群は回転フィン２１により分級され、所定の粒度以下の微粒子６４と所定粒度を越えた粗粒子６３とに分離され(二次分級)、粗粒子６３はすり鉢状の回収ホッパ１１を通過して粉砕部Ｂへ落下して再び粉砕される。

　回転フィン２１を通過した微粒子６４は、分配器３０において複数の燃料配管３１に分配されて、図示しないボイラへ供給される。

　次に衝突部材１００の作用効果について説明する。　
　図３は従来ならびに本発明の実施例に係る竪型粉砕分級装置の分級部付近での粒子の流れを示す模式図であり、同図（ａ）は図２に示す従来の竪型粉砕分級装置の模式図、同図（ｂ）は図１に示す本発明の実施例に係る竪型粉砕分級装置の模式図である。

　図３（ａ）に示すように従来の竪型粉砕分級装置では、スロ－ト４２から噴出した空気により粒子が吹き上げられる。噴出した空気の流速が減衰するに従い、粒子に働く重力により粗大な粒子は再び粉砕部へ落下する。粉砕部へ落下しなかった粒子は、固定フィン１２や回転フィン２１の遠心力を受けて、微粒子と粗粒子に分離し、粗粒子は回収ホッパ１１を通して粉砕部へ戻される。

　従来の竪型粉砕分級装置では、スロ－ト４２から吹き上げられた粒子は、前述の重力による分級のみに頼っていた。この重力分級では、流速(搬送用空気流量)の影響により数ｍｍ程度の粒子は分離され粉砕部へ戻るが、数１００μｍ程度の微粒と粗粒の中間のような細粒に関しては分離しきれないという課題がある。

　これに対して本発明の実施例に係る竪型粉砕分級装置では、スロ－ト４２の空気の噴出により吹き上げられた粒子は、その一部が衝突部材１００と回収ホッパ１１の間に取り込まれ、回収ホッパ１１ないし衝突部材１００の面に衝突することで微粒子と粗粒子に分離し、粗粒子は再び粉砕部へ戻り粉砕される。この衝突分級では、重力分級では取りきれない前記細粒についても分離することができるため、分級部へ搬送される粒子の粒度分布が拡がる。

　また、従来の竪型粉砕分級装置では、固定フィン１２による遠心力で、粉体中の粗粒子を分離していた。しかし、本発明の実施例に係る竪型粉砕分級装置では、図３（ｂ）に示すように固定フィン１２が無くても回転フィン２１に到達前に衝突部材１００により粗粒子を分離することができるため、固定フィン１２は不要となり、構造が簡略化され、コスト低減することが出来る。

　前述したように図４は、従来、実開昭６１－４０１４５号公報として提案された竪型粉砕分級装置の概略構成と、その竪型粉砕分級装置の高さ方向での流速分布とを併記した図である。

　この構造であると、分級部ハウジング２０６が粉砕部ハウジング２０５よりも径小になっており（ｄ３＞ｄ６）、さらに上部フランジ２００ａの外周縁には、筒状の粗粒分離筒２１０が設けられているから、分級部ハウジング２０６と粗粒分離筒２１０の間の流路２１１の間隔が狭くなっている。

　そのため図４の右側部分の流速分布曲線に示されているように、流路２１１を通過する固気二相流の流速が急増し、分級されるはずの粒子が吸い込まれて、分級部まで到達する。よって、分級部の固気比が増加して、分級性能が低下し、所望の粒度分布を有する微粒子が得られない。

　図５は、本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の一部概略構成と、その竪型粉砕分級装置の鉛直方向における流速分布を併記した図である。

　図４に示す公知例の場合、分級部ハウジング２０６の直径ｄ６が粉砕部ハウジング２０５の直径ｄ３よりも小さく設計されている（ｄ３＞ｄ６）。　
　これに対して本発明に係る竪型粉砕分級装置の場合、回転フィン２１などを収容する分級部ハウジング５２の直径ｄ６が粉砕ローラ３などを収容する粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３と等しい(ｄ６＝ｄ３)か、あるいは分級部ハウジング５２の直径ｄ６が粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３よりも大きく設計される（ｄ６＞ｄ３　図１３に示す実施例２参照）。すなわち本発明に係る竪型粉砕分級装置は、粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３と分級部ハウジング５２の直径ｄ６の寸法関係が、ｄ６≧ｄ３の関係にある。

　また、図４に示す公知例では、ハウジング全体（粉砕部ハウジング２０５＋分級部ハウジング２０６）の高さＬ２に対する分級部開口高さＬ１（回収ホッパ２００の上端部から分級部ハウジング２０６の天井部２１３までの高さ）の比Ｌ１／Ｌ２≒０.１であった。以下、Ｌ１／Ｌ２を分級部開口比という。

　これに対して本発明の実施例１では、ハウジング全体（粉砕部ハウジング４６＋分級部ハウジング５２）の高さＬ２に対する分級部開口高さＬ１（回収ホッパ１１の上端部から分級部ハウジング５２の天井部６までの高さ）の比（分級部開口比）Ｌ１／Ｌ２≧０.２に設計されている。すなわち、ハウジング全体の高さＬ２を本発明と公知例同じと仮定すれば、分級部開口高さＬ１は公知例よりも本発明の方が２倍以上高いことになる。

　これより、公知例において粉砕部から分級部へ通過する際に、急増していた固気二相流の流速は、
（１）分級部ハウジング５２の直径ｄ６≧粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３であるため、粉砕部から分級部へ流れる流路５の断面積が増加し、
（２）分級部開口比Ｌ１／Ｌ２が公知例より大きい　ことから、衝突部材１００による流速増加が抑えられ、公知例のように粗粒子が巻き込まれることは少ない。一部の巻き込まれた粗粒子に関しても、回収ホッパ１１の上端部から分級部ハウジング５２の天井部６までの高さＬ１が公知例の場合よりも広いため、空気の流速は減衰し、細粒から粗粒子までの広い範囲の粒子が落下する。

　図５には、回収ホッパ１１の外周部における鉛直方向の流速分布を併記している。図中の実線は実施例１に係る竪型粉砕分級装置（Ｌ１／Ｌ２＝０.３）の流速分布、点線は同じ構造の竪型粉砕分級装置において衝突部材１００の垂直方向高さＨ２を延ばした場合（図５の左側部分の点線参照：比較例でＬ１／Ｌ２＝０.１）の流速分布である。

　図５の流速分布特性から明らかなように、実施例１に係る竪型粉砕分級装置は、比較例と比べて、衝突部材１００による流速の増加が確実に抑制されていることが分かり、回収ホッパ１１の外周部における固気二相流の流速が減衰し、細粒から粗粒子までの広い範囲の粒子が微粒子から分離でき、一次分級性能を改善することができる。

　図６は、分級機の回転数比（又はベ－ン角度比）と２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率との関係の一例を示す特性図である。基準としたのは、装置出口における微粉粒度が、２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率＝８０％となる分級機回転数又はベ－ン角度を基準（＝１）に横軸を無次元で表示している。

　図中の実線は図１に示す本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置の特性曲線、点線は図２に示す従来の竪型粉砕分級装置の特性曲線、一点鎖線は図４に示す公知例の竪型粉砕分級装置の特性曲線である。

　この図６から明らかなように、公知例の竪型粉砕分級装置（一点鎖線参照）は、粗粒分離筒２１０を取り付けることで細粒や粗粒子が分級部へ流入し、固気比が増加して、分級性能が低下するため、２００メッシュ篩通過率が低い。これに対して、粗粒分離筒２１０を取り付けていない従来の竪型粉砕分級装置（点線参照）は、粗粒分離筒２１０による弊害がなく、公知例の竪型粉砕分級装置よりも２００メッシュ篩通過率は高い。

　これらに比べて衝突部材１００を備えた本発明の実施例１に係る竪型粉砕分級装置（実線参照）は、実質的に一次分級が強化されるため、竪型粉砕分級装置の出口における微粉粒度（２００メッシュ篩通過率）が格段に増加している。

　また、従来の竪型粉砕分級装置では分級機の小型化や粉砕容量の増加により分級機の回転数が増加していたが、本発明の実施例に係る竪型粉砕分級装置では、分級性能が高いから、回転分級機の回転数を抑えることができ、分級機モ－タや減速機に過大な負荷をかけることが無くなり、初期費用ならびに保守費用の削減ができる。

　次に衝突部材が十分効果を発揮するような好ましい寸法範囲に関して説明する。まず、衝突部材の高さについての好ましい寸法範囲について述べる。

　図５に示すように、スロート４２の上端開口部から回収ホッパ１１の上端部までの鉛直方向高さを一次分級部高さＨ１とし、また、衝突部材１００の鉛直方向高さを衝突部材高さＨ２として、一次分級部高さＨ１に対する衝突部材高さＨ２の比(衝突部材高さＨ２／一次分級部高さＨ１)を衝突部材高さ比αとする。

　図７は衝突部材高さ比α(衝突部材高さＨ２／一次分級部高さＨ１)と粒度の関係を示した特性図で、同図(ａ)は衝突部材高さ比αと２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率の関係を示した特性図、同図(ｂ)は衝突部材高さ比αと１００メッシュ（１５０μｍ）篩残率相対値の関係を示した特性図である。　
　なお、同図(ｂ)の１００メッシュ（１５０μｍ）篩残率相対値に関しては、α＝０の場合(図２に示した従来例)を基準（＝１）とした相対値で示している。

　この実験は、分級器回転比＝１．０、分級部開口比Ｌ１／Ｌ２＝０．３で行った。

　なお、図中の斜線で性能幅を示しているが、これは後述する回収ホッパの大きさや回転フィンの大きさに起因するものである。これらの寸法の好ましい範囲に関しては後述する。

　図７の実験結果から明らかなように、衝突部材の高さ比αが０.０５を超えると従来のものよりも２００メッシュ篩通過率が上昇し、１００メッシュ篩残率相対値が低下する。

　しかし、ある点を越えると、１００メッシュ篩残率相対値が減少し、２００メッシュ篩通過率が増加する傾向にあり、衝突部材の高さ比αが０.１５を超えると、一次分級が十分になされていない粒子群が吸い込まれるため、分級部に細粒や粗粒子が多量に流入する。そのため分級部の固気比が大きくなり、分級性能が低下して、従来の竪型粉砕分級装置よりも分級性能が低下することが判明した。

　衝突部材の高さ比αの影響を様々な条件で確認した結果、実機運用範囲の分級機回転数比において、衝突部材の高さ比αは、下式記（１）の範囲に規制する必要があることが分かった。

　　　　　　０.０５≦α≦０.１５・・・（１）
　図５に、α＝０.１(本発明の好ましい範囲内で実線表示)とともにα＝０.３(本発明の範囲外で点線表示)の場合の垂直方向流速分布を示している。衝突部材の高さ比αを０.３と大きくすると、一次分級が十分になされていない粒子群が吸い込まれるため、分級部に細粒から粗粒子が多量に流入する。よって、分級部の固気比大きくなり、分級性能が低下し、２００メッシュ篩通過率が減少し、１００メッシュ篩残率相対値が増加することが分かった。

　次に他の項目について説明する。以下に述べる図８、図１０、図１２中に示す本発明は衝突部材の高さ比α(＝衝突部材高さＨ２／一次分級高さＨ１)は前記式（１）の範囲内にあることが前提となっており、具体的には衝突部材の高さ比α＝１のものを使用し、また、図中の従来は図２に示すものを使用している。なお、分級機回転比はいずれも１．０である。

　最初に、分級部開口の高さＬ１とハウジング高さＬ２の好ましい範囲について述べる。

　図８は、２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に及ぼす分級部開口高さＬ１とハウジング高さＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）の影響を示す特性図である。

　図８に示すように、本発明のものにおいても衝突部材の高さ比（Ｌ１／Ｌ２）が０.２よりも小さくなると、すなわち、分級部の開口が狭くなると、流速が速くなり、そのために粗粒子が分級部に流入しやすくなり、２００メッシュ篩通過率が８０％を下まわる。一方、衝突部材の高さ比（Ｌ１／Ｌ２）が０.４を超すと、一次分級のための距離が十分に取れないため、粗粒子が分級部に流入しやすくなり、この場合も２００メッシュ篩通過率が８０％を下まわる。

　従って衝突部材の高さ比（Ｌ１／Ｌ２）は、下式（２）の範囲にあるのが好ましい。　
　　　　　　０.２≦Ｌ１／Ｌ２≦０.４・・・（２）
　なお、この実験は衝突部材の高さ比αが１のものについて行ったが、衝突部材の高さ比αが０.０５～０.１５の範囲内において同様の傾向を示すことが、他の実験においても確認されている。

　次に粉砕部ハウジング４６に対するすり鉢状の回収ホッパ１１の大きさについての寸法関係を説明する。粉砕部ハウジング４６の直径をｄ３、回収ホッパ１１の上端の直径をｄ４としたときの、ホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）の大きさの規定を行う。

　図９（ａ）は（ｄ４／ｄ３）＝０.８の場合、図９（ｂ）は（ｄ４／ｄ３）＝０.６の場合に、本発明を適用した竪型粉砕分級装置の構造および粒子の流れの様子を示した図である。図９（ａ）、（ｂ）は分級部ハウジング４６の直径ｄ３は同じで、回収ホッパ１１の上端の直径ｄ４が前述の比の割合で異なっている。

　図９（ａ）に示す（ｄ４／ｄ３）＝０.８の場合、回収ホッパ１１にある程度の大きさがあるため、スロ－ト４２から空気と共に吹き上げられた粒子が衝突部材１００と回収ホッパ１１の間に取り込まれるやすくなり（太線で表示）、一次分級の性能改善効果が大きい。

　これに対して図９（ｂ）に示す（ｄ４／ｄ３）＝０.６の場合、回収ホッパ１１の直径が小さいため、スロ－ト４２から空気と共に吹き上げられた粒子が衝突部材１００と回収ホッパ１１の間に取り込まれにくくなり（細線で表示）、その結果、一次分級の性能改善効果が小さい。

　図１０は、２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対するホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）の影響を示す特性図である。この実験において、衝突部材の高さ比αは１、分級部開口比（Ｌ１／Ｌ２）は０．３のものを使用した。

　この図１０から明らかなように、（ｄ４／ｄ３）が０．７より小さいと、回収ホッパ１１の直径が小さいため、スロ－ト４２から空気と共に吹き上げられた粒子が衝突部材１００と回収ホッパ１１の間に取り込まれにくくなり、２００メッシュ篩通過率が低い。

　また、（ｄ４／ｄ３）が０．９より大きくなると、分級部ハウジング４６と衝突部材１００間の流路が狭くなり、流速が増加するため、粗粒子が分級部に流入しやすく、そのために２００メッシュ篩通過率が低い。

　従って分級部ハウジング４６の直径ｄ３に対する回収ホッパ１１の上端直径ｄ４のホッパ直径比（ｄ４／ｄ３）は、下式（３）の範囲にあるのが好ましい。

　　　　　　０．７≦ｄ４／ｄ３≦０.９・・・（３）
　次に、回転フィンの大きさについての寸法規定を行う。具体的には回転フィン２１の外径をｄ１、回収ホッパ１１の上端の直径をｄ４としたときの比ｄ１／ｄ４を用いて寸法規定を行う。

　図１１（ａ）は（ｄ１／ｄ４）＝０.７の場合、図１１（ｂ）は（ｄ１／ｄ４）＝０.９５の場合の竪型粉砕分級装置の構造および粒子の流れの様子を示した図である。

　図１１（ａ）に示す（ｄ１／ｄ４）＝０.７の場合、回転フィン２１によりはじかれた粗粒子は回収ホッパ１１内を通して粉砕部へ再度流入し粉砕される。

　一方で、図１１（ｂ）に示す（ｄ１／ｄ４）＝０.９５の場合、回転フィン２１ではじかれた粗粒子は回収ホッパ１１の外側のスロ－ト４２から吹き上げられた粒子と混合し、回収ホッパ１１の上端外周部周辺の空間部４の固気比が増加する。この空間部４の固気比が増加することから、衝突部材１００の周辺も固気比が増加し、分級性能が低下する。よって、（ｄ１／ｄ４）＝０.９５の場合、衝突部材１００の本来の効果が十分に発揮されない。

　一方で、（ｄ１／ｄ４）が小さすぎる(例えば（ｄ１／ｄ４）＜０.６)場合、回転フィン２１が所定の分級性能(例えば２００メッシュ篩通過率＝８０％)を発揮するためには、回転分級機の回転数が大幅に増加する。これは、回転フィン２１の外径が小さく、粒子に働く遠心力が弱くなるので、遠心力を与えるため、余計に回転分級機を回転させる必要が有るためである。この場合、衝突部材１００の効果は、回転フィン２１を高回転で回す必要が有るため、キャンセルされ好ましくない。

　図１２は、２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対する（回転フィン外径ｄ１／回収ホッパ上端直径ｄ４）の影響を示す特性図である。この実験において、分級機回転数比は１、衝突部材の高さ比αは１、分級部開口比（Ｌ１／Ｌ２）は０．３のものを使用した。

　この図１２から明らかなように、回転フィン２１の大きさに関して、回転フィン外径ｄ１とホッパ上端の直径ｄ４の比（ｄ１／ｄ４）を用いて下式（４）の範囲であることが好ましい。

　　　　　　０.６≦ｄ１／ｄ４≦０.９・・・ (４)
　最後に、回転テーブル２や粉砕ロ－ラ３などを収容する粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３と回転フィン２１などを収容する分級部ハウジング５２の直径ｄ６の関係について述べる。直径ｄ３と直径ｄ６の関係においては、下式(５)のような関係であるのが好ましい。

　これは、粉砕部ハウジング４６と衝突部材１００の間の流路断面積を確保し、流速増加を抑えるためである。

　　　　　　ｄ６≧ｄ３・・・ (５)

　図１３は、本発明の実施例２に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。本実施例において図１で説明した実施例１と相違する点は、分級部ハウジング５２の直径ｄ６が粉砕部ハウジング４６の直径ｄ３よりも径大にして（ｄ６＞ｄ３）、粉砕部ハウジング４６と分級部ハウジング５２の間に上方に向けて径大になった傾斜部７を設けた点である。

　図１４は、本発明の実施例３に係る竪型粉砕分級装置の一部概略構成図である。本実施例において前記図３（ｂ）で説明した実施例１と相違する点は、衝突部材１００の直径ｄ５を変更して、衝突部材１００を回収ホッパ１１の上端部よりも少し下側に配置した点である。

　すなわち、図３（ｂ）に示すように実施例１の場合、衝突部材１００は回収ホッパ１１の上端部に取り付けられており、衝突部材１００の直径ｄ５は回収ホッパ１１の上端部の直径ｄ４とほぼ同寸であった（ｄ５＝ｄ４）。これに対して実施例３は、衝突部材１００の直径ｄ５を回収ホッパ１１の上端部の直径ｄ４よりも径小にして（ｄ５＜ｄ４）、衝突部材１００の上端部を回収ホッパ１１の上端部から少し下がった回収ホッパ１１の外周側面に当接した構造になっている。

　このようにすることにより、粉砕部ハウジング４６と衝突部材１００の間に形成される流路５の断面積が（ｄ５＝ｄ４）の実施例１のものよりも広がり、細粒子～粗粒子が回転フィン２１を有する二次分級部へ吹き上げられにくくなり、分級効果をさらに高めることができる。

　図１５は、スロート４２（図示せず）の上端開口部から回収ホッパ１１の上端部までの鉛直方向の高さをＨ１、衝突部材１００の鉛直方向の高さをＨ２、衝突部材１００の下端部から回収ホッパ１１の上端部までの垂直方向の高さをＨ３、高さＨ１に対する高さＨ３の比（Ｈ３／Ｈ１）をβとして、衝突部材１００の適切な配置位置を検討した結果を示す特性図である。

　すなわち、図１５は、２００メッシュ（７５μｍ）篩通過率に対する前記比β（Ｈ３／Ｈ１）の影響を示す特性図である。

　この図から明らかなように、比β（Ｈ３／Ｈ１）が０．０５≦β≦０．２５の範囲に規制することにより、衝突部材１００の設置効果を十分に発揮して、２００メッシュ篩通過率を向上することができる。

　図１６は、本発明の実施例４に係る竪型粉砕分級装置の概略構成図である。本実施例において図１で説明した実施例１と相違する点は、回転フィン２１の外周部に円筒状の下降流形成部材２５を設置した点である。この下降流形成部材２５は、分級部ハウジング５２の天井部６から吊り下げられている。この下降流形成部材２５の配置位置は図１６に示しているように、回収ホッパ１１の上端部よりも径方向内側の方が良好である。

　この下降流形成部材２５は固気二相流の流れを下方に曲げる効果があり、搬送用空気により運ばれた粗粒子は、下降流形成部材２５に衝突することにより、または、ガス流れから分離することで製品微粉中の粗粒子の割合をさらに低減する効果がある。

　なお、この下降流形成部材２５の設置は、前に示した実施例において適宜併設することも可能である。

　本発明によれば、スロ－トから噴出する空気で吹き上げられた粒子が回収ホッパと衝突部材の間に搬送され、回収ホッパまたは衝突部材に衝突することで粗粉と微粉を分離し、粗粉を粉砕部へ戻す効果が得られる。よって、製品微粉の粒度が向上する。

　二次分級部の構成を簡素化し、低コスト化やメンテナンス性の向上を図ることができ、分級機あるいは粉砕機の動力の増大を招くことなしに、従来と同等以上の分級性能（例えば、７５μｍ篩通過率＝８０％）が達成可能となる。

　即ち、従来の粉砕分級装置において、機器の低コスト化のため、分級機を小型化すると、相対的な粉砕量の増加により、回転フィン（回転分級機）の回転速度が大きくなり、動力が増大する結果を招くが、本発明によれば、そのような問題は生じない。

　また、衝突部材により、同一分級機回転率における粒度が向上し、円筒状部材２５の効果により製品微粉中の粗粒子の割合が減少するため、燃焼性の良い製品を図示しないボイラへ供給することが出来る。

　また、前述のとおり、回収ホッパの固定・支持は、図示しない回収ホッパ上端部とほぼ同等の高さのハウジング内壁面と衝突部材の外周面とを接続する複数の部材（板状、棒状、柱状等、形状は不問）で行っても良く、それらにより全体として当該領域を流れる固気二相流の整流効果を兼ね備えるものであっても良い。

　本発明の特徴点などを纏めれば下記の通りである。　
(１)分級部ハウジングの内周面の直径ｄ６を粉砕部ハウジングの内周面の直径ｄ３以上（ｄ６≧ｄ３）として、回収ホッパの上端部外周付近から下方に向けて延びた円筒状の衝突部材を設け、
　スロ－トの上方開口部から回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、衝突部材の垂直方向高さをＨ２としたとき、前記Ｈ１に対するＨ２の比α（＝Ｈ２／Ｈ１）を、０．０５≦α≦０．１５の範囲に規制することで、回収ホッパと衝突部材の空間で粒子が衝突する。この際、回転フィンなどを収容する分級部ハウジングの直径ｄ６が、粉砕ロ－ラや回転テーブルなどを収容する粉砕部ハウジングの直径ｄ３以上である場合、衝突部材とハウジング間流路を通過する際の急激な流速増加を抑える効果がある。

（２）スロ－トの上方開口部から分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ２、回収ホッパの上端から分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ１としたとき、前記Ｌ２に対するＬ１の比（＝Ｌ１／Ｌ２）を、０.２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０.４の範囲に規制することで、分級部入口の開口面積が大きく確保できるため、衝突部材とハウジング間で流路断面が狭くなり増加した流速が素早く減衰する作用がある。

（３）粉砕部ハウジングの内周面の直径をｄ３、回収ホッパの上端部の直径をｄ４としたとき、前記ｄ３に対するｄ４の比（＝ｄ４／ｄ３）を、０.７≦（ｄ４／ｄ３）≦０.９の範囲に規制することで、粒子が衝突部材と回収ホッパ間に取り込まれやすくなる。

（４）回収ホッパの上端部の直径をｄ４、回転フィンの外径をｄ１としたとき、前記ｄ４に対するｄ１の比（＝ｄ１／ｄ４）を、０.６≦（ｄ１／ｄ４）≦０.９の範囲に規制することで、回転フィンではじかれた粗粒子が回収ホッパの外側から衝突部材や粉砕部へ戻るのを防ぐことができる。

（５）回収ホッパの上端部の直径をｄ４、衝突部材の直径をｄ５としたとき、衝突部材の直径ｄ５は回収ホッパの上端部の直径ｄ４よりも小径（ｄ５＜ｄ４）であって、衝突部材が回収ホッパの上端部から少し下がった前記回収ホッパの外周に設けられており、
　スロ－トの上方開口部から回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、衝突部材の下端部から回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ３としたとき、前記Ｈ１に対するＨ３の比β（＝Ｈ３／Ｈ１）を、０．０５≦β≦０．２５の範囲に規制することで、衝突部材とハウジング間流路を通過する際の急激な流速増加を抑える効果がより確実に発揮できる。

（６）分級部ハウジングの天井部から空間部に向けて円筒状の下降流形成部材を吊り下げることにより、搬送ガス気流に乗って分級部に流入した粒子群が下降流形成部材に衝突し、搬送ガスにより運ばれた粗粒子は、下降流形成部材に衝突することにより、または、ガス流れから分離することで製品微粉中の粗粒子の割合をさらに低減する効果がある。

　前記実施例では被粉砕物として石炭の場合を説明したが、本発明は例えばセメントなどの他の固体を粉砕・分級する竪型粉砕分級装置にも適用可能である。

　１：給炭管、
　２：回転テーブル、
　３：粉砕ローラ、
　４：空間部、
　５：流路、
　６：天井部、
１１：回収ホッパ、
２１：回転フィン、
２５：下降流形成部材、
４２：スロート、
４６：粉砕部ハウジング、
５２：分級部ハウジング、
６０：石炭（被粉砕物）、
６１：一次空気（搬送用空気）、
６２：粉体、
６３：粗粒子、
６４：微粒子、
１００：衝突部材、
ｄ１：回転フィンの外径、
ｄ３：粉砕部ハウジングの内周面の直径、
ｄ４：回収ホッパの上端部の直径、
ｄ５：衝突部材の直径、
ｄ６：分級部ハウジングの内周面の直径、
Ｈ１：スロ－トの上方開口部から回収ホッパの上端部までの垂直方向高さ、
Ｈ２：衝突部材の垂直方向高さ、
Ｈ３：衝突部材の下端部から回収ホッパの上端部までの垂直方向高さ、
Ｌ１：回収ホッパの上端から分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さ、
Ｌ２：スロ－トの上方開口部から分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さ。

Claims (6)

1. 　回転テ－ブルと、
   　その回転テ－ブルの上に被粉砕物を供給する供給手段と、
   　前記回転テ－ブル上の周方向に複数個設置された粉砕ロ－ラと、
   　前記回転テ－ブルの外周に設けられて搬送用気体を上方に噴出するスロ－トと、
   　前記回転テ－ブルと粉砕ロ－ラの間の噛み込みにより前記被粉砕物が粉砕されて生成した粉砕粒子群を前記搬送用気体で噴き上げて、この粉砕粒子群を粗粒子と微粒子に分級する複数枚の回転フィンを備えた回転分級機と、
   　その回転分級機の下方に配置されて、前記粗粒子を回収して前記回転テ－ブル上に戻すすり鉢状の回収ホッパと、
   　前記回転フィンの間を通過した微粒子を装置外に取り出す微粒子排出手段と
   　前記回転テ－ブル、粉砕ロ－ラ、スロ－トならびに回収ホッパを収容する粉砕部ハウジングと、
   　その粉砕部ハウジングの上部に連設されて前記回転分級機を収容する分級部ハウジングを備えた竪型粉砕分級装置であって、
   　前記分級部ハウジングの内周面の直径ｄ６が前記粉砕部ハウジングの内周面の直径ｄ３以上（ｄ６≧ｄ３）であって、
   　前記回収ホッパの上端部外周付近から下方に向けて延びた円筒状の衝突部材を設け、
   　前記スロ－トの上方開口部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、前記衝突部材の垂直方向高さをＨ２としたとき、
   　前記Ｈ１に対するＨ２の比α（＝Ｈ２／Ｈ１）が、下記の範囲に規制されていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。
   　　　　　　　０．０５≦α≦０．１５
2. 　請求項１に記載の竪型粉砕分級装置において、
   　前記スロ－トの上方開口部から前記分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ２、前記回収ホッパの上端から前記分級部ハウジングの天井部までの垂直方向高さをＬ１としたとき、
   　前記Ｌ２に対するＬ１の比（＝Ｌ１／Ｌ２）が、下記の範囲に規制されていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。
   　　　　　　　０.２≦（Ｌ１／Ｌ２）≦０.４
3. 　請求項１または２に記載の竪型粉砕分級装置において、
   　前記粉砕部ハウジングの内周面の直径をｄ３、前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４としたとき、
   　前記ｄ３に対するｄ４の比（＝ｄ４／ｄ３）が、下記の範囲に規制されていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。
   　　　　　　　０.７≦（ｄ４／ｄ３）≦０.９
4. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載の竪型粉砕分級装置において、
   　前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４、前記回転フィンの外径をｄ１としたとき、
   　前記ｄ４に対するｄ１の比（＝ｄ１／ｄ４）が、下記の範囲に規制されていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。
   　　　　　　　０.６≦（ｄ１／ｄ４）≦０.９
5. 　請求項１に記載の竪型粉砕分級装置において、
   　前記回収ホッパの上端部の直径をｄ４、前記衝突部材の直径をｄ５としたとき、
   　前記衝突部材の直径ｄ５は前記回収ホッパの上端部の直径ｄ４よりも小径（ｄ５＜ｄ４）であって、前記衝突部材が前記回収ホッパの上端部から少し下がった前記回収ホッパの外周に設けられており、
   　前記スロ－トの上方開口部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ１、前記衝突部材の下端部から前記回収ホッパの上端部までの垂直方向高さをＨ３としたとき、
   　前記Ｈ１に対するＨ３の比β（＝Ｈ３／Ｈ１）が、下記の範囲に規制されていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。
   　　　　　　　０．０５≦β≦０．２５
6. 　請求項１ないし５のいずれか１項に記載の竪型粉砕分級装置において、前記分級部ハウジングの天井部から前記空間部に向けて円筒状の下降流形成部材が吊り下げられていることを特徴とする竪型粉砕分級装置。

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