JP2014508642A - ローラミル - Google Patents

Abstract

本発明は、ローラミル（２）に関し、特に、一体化されたスクリュー供給装置（１０）を備える供給システムを有する微粉炭機に関する。スクリュー供給装置（１０）は、粗粒回収コーン（８）の領域に実質的に水平に配置され、ローラミル（２）を通って導かれる、その縦軸線（２０）に沿ったウォームシャフト（１２）を有し、ウォームシャフト（１２）の両端部は、ローラミル（２）の外側に配置され、一端は、駆動装置（１３）に取り付けられ、他端は、ローラミル（２）の外側の取り付け具（１４）に取り付けられる。供給原料は、ローラミル（２）の外側でスクリューコンベアに供給され、粗粒回収コーン（８）の円錐開口部（９）の上方の溝側の排出開口部（１７）に至るまで強制的に搬送され、分級機（７）で跳ね返された粗粒とともに粉砕ボウル（４）の中央に落下する。これにより、供給原料が均一に分散され、ローラミル（２）の動作の円滑性が改善され、エネルギーの節約が達成され、ウォームシャフト（１２）の汚染が防止される。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載のローラミルに関する。

本発明は、原炭を粉砕するために設けられたローラミルに特に適している。

粉砕トラックと、反発力が与えられた粉砕ローラとを有する粉砕パンまたは粉砕プレートを備えるローラミルであって、粉砕ローラが、粉砕トラック上、または、供給された供給原料により粉砕トラック上に形成された粉砕床上を転がるローラミルが、様々な原料を粉砕するのに用いられている（ＤＥ １０２ ２４ ００９ Ｂ４、ＤＥ ３１ ００３ ４１ Ａ１、ＤＥ ３１ ３４ ６０１ Ｃ２）。

粉砕ローラと粉砕トラックとの間の粉砕間隙で粉砕される供給原料は、粉砕室及び回転する粉砕パンの側方側または中心側に供給される。

空気掃引式ローラミルの場合、粉砕された粉砕原料は、例えば、粉砕パンの外縁周辺にある環状の一連の羽根を介して粉砕室を通り抜ける気流などの上昇気流に乗って、粉砕室の上方に設けられた分級機に供給される。微粒原料は、気流により放出され、粗粒は、分級機に跳ね返されて、底部側に円錐開口部を有する粗粒回収コーンを介して粉砕パンの中央領域に返され、遠心力効果によって、粉砕ローラの下を通り、改めて粉砕される。

竪型ローラミルへの粉砕する原料の中心への供給または送りこみは、分級機の中心を通って導かれる供給投下管を通って、粉砕パンの中心に上から垂直に行われる（ＵＳ Ａ ４ ６０６ ５０６、ＤＥ １９５ ２８ ３３８ Ｃ１）。このような供給の場合、一般的に、例えば、原炭などの非常に湿った、粘着性のある供給原料であっても、堆積物の蓄積による供給管の目詰まりを大幅に防止することができる。しかし、供給投下管を受けるために中空軸を有する分級ロータを用いる必要があるという欠点がある。このような分級ロータは、従来の分級機駆動構造と比較して、かなりコストが高い。さらに、投下管の直径が１メートルを超える比較的大型の分級機では、外歯状アキシャルローラベアリングは、高周速である必要があるため、経済的に実現することはできない。さらに、供給原料の供給ポイントを分級機の上方まで高くするということは、必要な高さで実現する搬送経路がより長くなり、それに伴う投資及びエネルギー要件により、欠点となる。

特に、大型のミル及び分級装置の場合、供給原料は、分級機の側方側に配置された、ローラミル又は粉砕室の中心まで延びていない大きく傾斜した供給シュートを介して供給される（ＥＰ １ ２３９ ９６６ Ｂ１、ＵＳ Ａ ４ ５９７ ５３７）。このような供給アセンブリにおいては、供給シュートに堆積物が蓄積するリスクが生じる。供給シュートを大きく傾斜させることは、同時に、原炭の供給放物線が粉砕パンの中心に向かうことを妨げてしまう。このため、分級機及び側方の供給シュートは、非常に高い位置に配置されなければならなかった。例えば、原炭などの供給原料は、供給シュートから粉砕パンの側方側に落下してしまい、粉砕パンの中心に円錐台として形成された拡散プレートまたは分散体の中心を通らないため、全ての粉砕ローラに対して均一に供給されて粉砕されない。結果として、粉砕ローラの負荷が不均一になり、ローラミルの動作の円滑性が低下し、粉砕プロセスのエネルギー効率が低下するという欠点が生じる。さらに、粉砕のための粉砕ローラへの不完全な原炭の供給は、炭塵の堆積及び火災のリスクにもつながることがある。

ＤＥ １９ ３８ ７７２ Ｃ３は、一体化した風力分級機を有するとともに、大きく傾斜した、ミル及び分級機の漏斗壁を突き抜ける原料供給路を有するローラミルを開示している。原料供給路は、漏斗出口の外部中央側で終わり、供給原料は、粗粒が分級機で跳ね返され、中央供給ノズルを介して粉砕トラックの中心の分散錐体に供給される。原料供給路は、空気または振動搬送溝として完全で均一な原料供給を目的として形成されている。

小型の微粉炭機の場合、粉砕機の上部にある水平管状スクリューコンベアを用いた水平方向の供給アセンブリが一般的である。スクリューパイプがミルハウジングで終わっている場合、供給原料は、粉砕パンの中央より外側に供給される。原炭は、上方に向かって流れる気流によって捉えられ、粉砕室に分散され、粉砕ローラと粉砕パンまたは粉砕トラックとの間の粉砕間隙で粉砕される。粉砕パンを囲む環状の羽根アセンブリから排出される気流の出口における速度は、供給された大粒子の原炭が、重力の影響を受けて、この気流に反して、粉砕プロセスを受けずに環状の羽根アセンブリを通って粉砕パンの下方のリジェクト出口に落下しないように、相応に速く設定されなければならない。供給原炭が粉砕室に非均一に分散されること、及び原料が羽根アセンブリを介して落下することを避けるために気流速度を上げることは、ともに更なるエネルギー源の増大を必要とする。

ＥＰ ０ ２９４ ６０９ Ａ２は、比較的処理能力が低い、例えば実験用粉砕機として提供される、２つの粉砕ローラを有するローラミルを開示している。その望ましい簡易で費用効率の高い構造は、ローラキャリア及びそのベアリングの構成及び配置に関わる。ローラキャリアは、粉砕プレートの上方で直径方向にミルハウジングを横切り、中央部に、ローラミルのカバーの中心に配置された供給ノズルを介して供給される供給原料が通るための中央通路開口部を有する。別のローラミルは、風力分級機及び粗粒回収コーンを備える。１つの図にのみ示される、水平に配置された管状スクリューコンベアは、円錐壁の領域で終わり、供給された供給原料は、円錐壁に沿って円錐開口部まで行き着き、粉砕プレート上の中心に供給される。

ＪＰ ２０００ ２３７ ６１４ Ａは、粉砕ローラの上方であり、分級室の下方において、接線方向から導入される、粒径分布を変化させる付加的な分級用気流を有する空気掃引式ローラミルを開示している。分級機で跳ね返された粗い原料を除去することは、粗粒回収コーンの開口部の下方に直接延びるスクリューコンベアを用いて粒径分布を可変化することにも役立つ。粉砕する供給原料は、粗粒回収コーンの垂直放出管、または、粉砕ローラと粗粒回収コーンとの間の領域で終わるスクリューコンベアを通って粉砕パンの中心に供給される。

ＪＰ ２０００ ３１２ ８３２ Ａは、分級機ロータを有するが、粗粒回収コーンを備えない竪型ミルを開示している。供給原料は、供給ライン及び２つの粉砕ローラ間で終わる水平スクリューコンベアを通って粉砕室に供給される。スクリューコンベアは、ミルハウジングの側面に搭載され、その開口部は、ミル中央まで達しない。

構造によっては、ミルハウジングの片側に搭載されたスクリューコンベアでは、いかなる場合でも供給原料を途切れず供給することは保証されない。また、粗粒回収コーン壁の付加的なアセンブリは、比較的高価であり、いかなる場合でも、確実に、完全で、均一に、また連続的に原料を供給するのに適していない。

独国特許発明第１０２２４００９号明細書 独国特許出願公開第３１００３４１号明細書 独国特許発明第３１３４６０１号明細書 米国特許第４６０６５０６号明細書 独国特許発明第１９５２８３３８号明細書 欧州特許第１２３９９６６号明細書 米国特許第４５９７５３７号明細書 独国特許発明第１９３８７７２号明細書 欧州特許出願公開第０２９４６０９号明細書 特開２０００−２３７６１４号明細書 特開２０００−３１２８３２号明細書

本発明は、ローラミル、特に、連続的で、均一で、費用効率の高い供給原料の送りこみ／供給、及び干渉のない、効果的な粉砕プロセスを保証する微粉炭機を創出することを目的とする。

本発明によれば、本目的は、請求項１の特徴によって達成される。有用で有利な実施形態は、従属形式請求項及び図面の説明に記載されている。

本発明は、ローラミル、特に原炭を粉砕するための空気掃引式ローラミルに基づき、ローラミルの中心、特に粉砕パンの中心への原炭の供給を保証する供給システムを有し、粉砕パンは、本発明では、厳密に形成された分散領域を有利に設ける。供給原料は、粉砕室の上方であり、分級機の下方に配置された粗粒回収コーンの中心に排出され、分級機ロータによって跳ね返された粗い原料とともに粉砕パンの中心に達し、全ての粉砕ローラに均一に分散される。

本発明によれば、粗粒回収コーンに一体化されるとともに、供給原料がローラミル内に搬送されて粉砕パンの中心に供給されるように設計、配置されたスクリューコンベアを有する供給システムに基づき、スクリュー供給装置が、ローラミル及び粗粒回収コーンを通って導かれるスクリューシャフトを備え、スクリュー供給装置の端部領域がローラミルの外側に配置された、建設的で、特に簡易で効率的な配置が提供される。

スクリュー供給装置を管状スクリューコンベアとして形成し、ローラミル及び粗粒回収コーンを通って実質的に水平に導くことにより、スクリューシャフトがローラミルの縦軸線を横切ることが本発明において有用である。

本発明によれば、スクリュー供給装置のスクリューシャフトは、一端は駆動手段に、他端はベアリングに接続する。本発明によれば、スクリューシャフトの駆動手段及びベアリングは、ローラミルの外側に配置される。

スクリューシャフトの駆動手段及びベアリングは、ミルハウジングの支持構造上に配置されることが有利である。

スクリューシャフトのベアリングは、ローラミルまたは粉砕／分級室の外側にあることにより、炭塵によって汚れることを大幅に防ぐ。

回転スクリューとミルハウジングとの間は、機械的にまたはバリアガスを用いて、有利に密閉される。

スクリューシャフトは、スクリュー供給装置のコンベアトレイの外側に保護パイプを有し、保護パイプは、スクリュー供給装置の粉砕室側端部領域から、ローラミルの外側のスクリューシャフトのベアリングの近くまで延びるように、有用に設けられる。

駆動手段、例えばギヤボックスを有するモータは、一定の速度、または例えば周波数インバータの手段により制御可能な速度を有するように設計されてもよい。

スクリュー供給装置のミル外側端部領域は、ローラミルの外側に、横方向に配置された駆動手段を有し、粉砕室側端部領域は、ローラミルの粗粒回収コーンに配置される。

供給原料をローラミルに搬送するために、スクリュー供給装置のミル外側端部領域は、受入開口部を備え、この受入開口部を介して、供給原料は、スクリュー供給装置の中に送り込まれ、スクリュードライブの助けにより、ローラミルの縦軸によって規定されるローラミルの中心まで強制的に搬送される。

スクリュー供給装置の粉砕室側端部領域は、供給原料を中央に供給するために、ローラミルの縦軸と同軸上になるように寸法を有して形成される排出開口部を備える。供給原料がスクリュー供給装置の管状トレイまたはコンベアトレイによって輸送されて強制的に搬送された後、中央に配置された、厳密に測定されたトレイ側排出開口部を通って、粉砕パンの上に垂直に及び中央分散領域に非常に正確に、確実に供給され、粉砕ローラに均一に供給される。

このように、供給原料を、好的には、分級機で跳ね返された粗粒とともに供給し、同時に分散させることで、エネルギー的に極めて有利な粉砕プロセスが促進される。さらに、粉砕する供給原料を均一に分散させることで、ローラミルをより円滑に動作させ、粉砕のための調整パラメータをより適切に調整することが可能になる。

スクリュードライブ、コンベアトレイ及びカバーまたは管状スクリューコンベアは、ミル外側端部領域から、粉砕室側端部領域に至るまで延び、スクリューシャフトは、特に、受入開口部に近接して配置された外側駆動手段から、反対側の端部領域においてローラミルの外側のベアリングに至るまで延びる。

スクリュー供給装置は、ミル外側端部領域において、受入開口部を介して、供給原料の供給チャネルに接続していることが有利である。この供給チャネルは、実質的には垂直に有用に配置され、上端部に空気閉鎖装置として機能するセル型ロータリーバルブまたはセル型ロータリーフィーダ（セルホイールスルース：cell wheel sluice）を備える。

供給システムの供給チャネルは、閉鎖パイプラインとして簡易な構成で形成される。供給原料は、閉鎖供給チャネルを介してセル型ロータリーバルブから落下し、その後スクリューギアを用いて搬送されるために、トレイ側排出開口部に至るまで、受入開口部を介してスクリューコンベアまたはスクリュートレイに供給され、粉砕パンの中心に、垂直に落下して供給される。

本発明に関わるスクリュー供給装置を備えるローラミルの利点は、連続的で、均一で、途切れることのない供給原料の粉砕パンの中心への供給に加えて、省エネルギーな粉砕プロセスで、分級機で跳ね返された粗粒とともに供給原料を粉砕パン及び粉砕ローラの下へ均一に分散させることができることである。今まで用いられてきた供給配置に対して、最高で５％までエネルギーの節約が可能である。さらに、信頼性の高い、途切れることのない連続的な原料の供給が保証される。

本発明を、図面を用いてさらに以下に説明する。１つの図面は、本発明に関わるローラミルを非常に概略化して、要部のみを示す。

ローラミル２は、縦軸線２０の回りを回転する粉砕パン４を備える。粉砕パン４は、粉砕トラック２６を備え、粉砕トラック２６の上には、（図示しない）粉砕する供給原料により粉砕床が形成される。粉砕ローラ６は、固定配置され、サスペンションシステムの助けにより力が与えられてこの粉砕ベッド上を転がり、供給システムの助けにより供給された供給原料５を粉砕する。

図面には、１つの粉砕ローラ６のみを概略的に示しているが、原理的には、２個、３個、４個またはそれ以上の粉砕ローラを配置可能である。

（図示しない）粉砕された粉砕原料は、粉砕パン４の外縁にある環状羽根アセンブリ２８によって粉砕室３に導入される（図示しない）上昇気流にのって、粉砕室３の上方に配置された分級機７であって、本実施形態ではローラミル２に一体化された分級機７に、供給されて分級される。

分級機７は、縦軸線２０の回りを回転する、分級機バー３１を有するロータ３０を備える。ガイドベーンサークル３３が、分級機ロータ３０の周囲に同心円状に配置され、分級室３２を形成する。

（図示しない）十分に粉砕された微粒原料は、（図示しない）微粒原料出口を介して気流にのって分級機７から離れ、（図示しない）粗粒は、分級機７に跳ね返されて分級機７の下方の粗粒回収コーン８に落下する。粗粒回収コーン８は、底部に中央円錐開口部９を備え、粗粒を粉砕パン４または粉砕パン４の中央分散領域２４の中心に供給し、粉砕ローラ６へ均一に供給するのを助ける。

本実施形態例では、中央分散領域２４は、円錐台として形成される。供給原料５及び粗粒が、円錐形の分散領域２４または変位体を介して均一に搬送され、粉砕トラック２６方向の遠心力の影響下で粉砕パン４に到達し、粉砕ローラ６の下に達する限り、粗粒及び供給システムを用いて供給された供給原料５が均一に分散されることが保証される。

供給原料５を粉砕室３の中、及び粉砕パン４の粉砕トラック２６上の中心に均一に供給する、エネルギー効率の良い供給システムは、スクリュー供給装置１０を備える。スクリュー供給装置１０は、粗粒回収コーン８の領域に、実質的に水平に、ローラミル２に一体化されて配置される。

スクリュー供給装置１０は、ローラミル２の外側において、ローラミル２または分級機７の外側に実質的に垂直に配置された供給チャネル１９に接続する。スクリュー供給装置１０と供給チャネル１９との間の接続領域２３には、ローラミル２からの、供給システム、特にスクリュー供給装置１０の振動を絶縁するための（図示しない）補償器を配置してもよい。

スクリュー供給装置１０は、ローラミル２または粗粒回収コーン８を通って導かれることにより、ローラミルの縦軸線２０を切るスクリューシャフトを備える。スクリュー供給装置１０のコンベアトレイ１１及びカバー２１は、管状スクリューコンベアとして形成されてもよく、縦軸線２０の領域において終わる。

図面からわかるように、スクリュー供給装置１０は、ローラミル２の外側にミル外側端部領域２５を備え、粉砕室側端部領域２７がローラミル２または粉砕室３の中心に配置される。

供給原料５は、ミル外側端部領域２５の受入開口部１５を介して、垂直な供給チャネル１９からスクリュー供給装置１０へ供給され、供給原料５は、コンベアトレイ１１に落下し、スクリュードライブ２９の助けにより、ミル外側端部領域２５から粉砕室側端部領域２７及びそこに形成された排出開口部１７に至るまで強制的に搬送される。このように強制的に搬送されることにより、堆積物の蓄積及び詰まりを防ぐ。

コンベアトレイ１１の排出開口部１７は、円錐開口部９の上方に位置し、縦軸線２０と同軸上に形成されるので、供給原料５は、粗粒とともに円錐開口部９を通って粉砕パン４の中央分散領域２４上に供給され、そこから粉砕トラック２６上に均一に供給されて粉砕される。

スクリューシャフト１２は、コンベアトレイ１１及びカバー２１の外側、または管状スクリューコンベアの外側に、ベアリング１４の近くまで延びるスクリューシャフト１２の保護パイプ１６を備える。固定されたミルハウジング２２に対して、スクリューシャフト１２の（図示しない）封止が提供されてもよい。

ローラミル２の外側の駆動手段１３は、ベアリング１４と反対側にあるスクリューシャフトの端部領域に接続され、ベアリング１４のように、ローラミル２の支持構造１８上に配置されてもよい。

Claims (10)

1. 粉砕室（３）及び回転する粉砕パン（４）であって、その上を反発力が与えられた粉砕ローラ（６）が転がり、供給システムの助けにより当該粉砕パン（４）に供給された供給原料（５）を粉砕する、粉砕室（３）及び粉砕パン（４）と、
   前記粉砕室（３）の上方にある分級機（７）であって、粉砕された粉砕原料が上昇気流にのって供給される分級機（７）と、
   前記分級機（７）内で跳ね返されて下に落下する粗粒を改めて粉砕するために、円錐開口部（９）を通って前記粉砕室（３）及び前記粉砕パン（４）に戻す粗粒回収コーン（８）と、
   を備え、
   前記供給システムは、前記粗粒回収コーン（８）の領域において、前記ローラミル（２）に一体化されるとともに、前記供給原料（５）が前記ローラミル（２）に搬送されて前記粉砕パン（４）の中心に供給されるように形成されたスクリュー供給装置（１０）を備える、
   ローラミルであって、
   前記スクリュー供給装置（１０）は、前記ローラミル（２）の縦軸線（２０）を横切るとともに、前記ローラミルの外側に両側がそれぞれ配置されたスクリューシャフト（１２）を備え、前記スクリューシャフト（１２）は、一端が駆動手段（１３）に接続され、他端がベアリング（１４）内に位置し、前記駆動手段（１３）及びベアリング（１４）は、前記ローラミル（２）の外側に配置されていることを特徴とするローラミル。
2. 請求項１に記載のローラミルであって、前記スクリュー供給装置(１０)は、管状スクリューコンベアとして形成され、前記粗粒回収コーン（８）の円錐開口部（９）の上方に実質的に水平に配置されることを特徴とするローラミル。
3. 請求項１または２に記載のローラミルであって、前記スクリュー供給装置（１０）は、ミル外側端部領域（２５）及び粉砕室側端部領域（２７）を備え、前記ミル外側端部領域には前記供給原料（５）の受入開口部（１５）が形成され、前記粉砕室側端部領域（２７）には前記供給原料（５）を前記粉砕パン（４）の中心に供給する排出開口部（１７）が形成されることを特徴とするローラミル。
4. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記スクリュー供給装置（１０）は、前記ミル外側端部領域（２５）から前記粉砕室側端部領域（２７）まで延びるコンベアトレイ（１１）及びカバー（２１）を備え、前記受入開口部（１５）は、前記カバー（２１）に形成され、前記排出開口部（１７）は、前記コンベアトレイ（１１）において、前記ローラミルの縦軸線（２０）と実質的に同軸上であって、前記円錐開口部（９）の上方に形成されることを特徴とするローラミル。
5. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記供給システムは、前記ローラミル（２）の外側に、側面に実質的に垂直に配置される前記供給原料（５）の供給チャネル（１９）であって、前記ミル外側端部領域（２５）において、前記受入開口部（１５）を介して前記スクリュー供給装置（１０）に接続する供給チャネル（１９）を備えることを特徴とするローラミル。
6. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記ローラミル（２）からの、前記供給システムの振動を絶縁する手段を設けることを特徴とする、ローラミル。
7. 請求項６に記載のローラミルであって、前記振動を絶縁する手段は、前記供給チャネル（１９）に一体化された補償器を含むことを特徴とするローラミル。
8. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記回転するスクリューシャフト（１２）と前記ミルハウジング（２２）との間に、機械的な封止として形成されるか、バリアガスによる手段として生じる封止を提供することを特徴とするローラミル。
9. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記供給システムの駆動手段（１３）は、一定の速度、または周波数インバータによって調整可能な速度を有するように設計されることを特徴とするローラミル。
10. 先行する請求項のうち１つに記載のローラミルであって、前記粉砕パン（４）は、前記供給原料（５）及び返された粗粒を前記粉砕ローラ（６）の下に分散させる中央分散領域（２４）であって、例えば、円錐台の形状の***した領域または拡散プレートとして形成される中央分散領域（２４）を備え、前記スクリュー供給装置（１０）の排出開口部（１７）及び前記粗粒回収コーン（８）の円錐開口部（９）は、前記粉砕パン（４）の中央分散領域（２４）の上方に配置されることを特徴とするローラミル。

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