JP2016528038A - 竪型ローラミル - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動される粉砕テーブルと、粉砕層上の少なくとも２つの静止粉砕ローラと、を備える竪型ローラミルに関する。エネルギ効率を改善するために、これまでのように上側筐体領域に設置される分級バスケットの代わりに、それぞれの粉砕ローラの付近により小型の分級機を設けるステップが実行され、それによって粉砕済み砕材の搬送距離が大きく短縮される。これに加えて、過剰粉砕された砕材のためのガイドユニットが作られて、微粒子の再循環が大幅に防止される。

Description

本発明は、特許請求項１の前文による竪型ローラミルに関する。

竪型ミル、または竪型ローラミルはよく知られている（ＷＯ２００５／０２８１１２Ａ１、ＤＥ３１００３４１Ａ１）。それらの中で開示されている竪型ミルは、ミル筐体の上側領域に分級バスケットを有し、これは鉛直軸を中心に回転して、気流の中で上方に運ばれた微粒子−気体混合物を分別する。

処理の点で、このような竪型ミルにはますます高いスループットが求められているため、粉砕テーブル、粉砕ローラ、分級バスケット等の構成部品のさらなる大型化が進められている。したがって、構成部品はその大きさから、もはや１つのユニットとして製造することができなくなり、細分されたユニットとしてしか製造できず、これらを竪型ミルの使用場所に到着したところで合体させ、または一体に溶接しなければならない。

これらの面とは別に、例えば、環状のギャップを介して搬送および乾燥用気体としての熱風を吹き込むことを可能にし、また、特に粉砕された粒子が竪型ミルの全高を超えて分級バスケットへと上方に運ばれることを可能にするために、ますます大量の気体とそれに対応するファンも必要となる。

他の竪型ミル（ＤＥ１９７１８６６８Ｃ２）は、分散させることが難しい材料混合物の成分の分離と排出を容易にするもので、ミル筐体の上側領域に水平軸の周囲で回転する水平分級機を有し、このようにして粉砕および分級工程からの微粒子を排出しやすくしている。

したがって、竪型ミルの中で１つまたは複数の水平分級機を使用することはすでに知られていると考えられる。

国際公開第２００５／０２８１１２号 独国特許出願公開第３１００３４１号明細書 独国特許発明第１９７１８６６８号明細書

しかしながら、エネルギの面から見ると、このような構成には、粉砕済み砕材粒子を、竪型ミルの筐体の全高をはるかに超えて上側領域に設置された水平分級機へと運ぶことができるようにするために、これらの粒子の搬送用の気体を大量に供給するという問題も伴う。

それゆえ、本発明の目的は、竪型ミルおよび特に竪型ローラミルを、竪型ミルが大型化および高スループット化されても、特に分級機の構成部品を１つのユニットとして、または複数のユニットとして実現でき、粒子の搬送および乾燥用の気体に必要なエネルギ資源の実質的な増大を回避できるように設計することである。

この目的は、本発明によれば、特許請求項１の特徴を通じて達成される。本発明の有利な実施形態は従属項で請求される。

本発明の重要な中核的アイディアは、粉砕済み砕材粒子の分級機までの搬送経路を大幅に短縮して、必要な圧力と気体の量に関し、必要なエネルギ量を増大させないようにするという点に見られる。

これは、ミル筐体の上側領域に配置された分級バスケットではなく、その代わりに、より小型の分級機、特に水平分級機または若干傾斜した分級機をローラの付近に配置することよって実現される。

本発明の別の重要なアイディアは、粉砕ローラにより粉砕された砕材を案内するための、気流の中で上方に運ばれる、より微細な砕材粒子のためのガイドユニットを配置するという点に見られ、このガイドユニットはそれぞれの水平分級機への渦巻き状の供給が行われやすくする。

このように設計された、回転粉砕テーブルと、粉砕層上で回転する少なくとも２つの静止粉砕ローラを備える竪型ローラミルではそれゆえ、必要な搬送および乾燥用の気体に関して、エネルギ利用がより効率化され、またはローラの付近に配置された、より小型の水平分級機の構造ユニットまたは傾斜回転軸線を有するこのようなより小型の分級機の結果として、エネルギ節減まで実現する。

対応する水平分級機と、気流の中で上方に運ばれる砕材粒子をよりよく運ぶための湾曲したガイドユニットとを組み合わせることによって、粉砕済み砕材粒子の内部再循環が、場合に応じて減少し、またはそれぞれ回避され、それによってもエネルギ削減が実現する。

風力分級機または水平分級機とガイドユニットは、有益な態様として、各粉砕ローラに割り当てられ、それによって再循環流が大きく回避される。

しかしながら、水平分級機を各ローラに個別に割り当てる代わりに、例えば２つのローラの、上昇する気体と砕材粒子の流れを合流させることも想定でき、実現可能である。したがって、４つの粉砕ローラを有するミルの場合はそれゆえ、２つの水平分級機を備える構成も想定可能であり、それぞれの水平分級機は、まとめられた２つずつの粉砕ローラに割り当てられる。

流れに関する改良はまた、それぞれの風力分級機をそれぞれの粉砕ローラの前でずらして配置することによって実現される。構造の点で、風力分級機のずらした配置はしたがって、図１に示されるようにそれぞれの粉砕ローラの中心を通る鉛直軸に関して見ることができ、これは粉砕ローラの背後にある粉砕済み砕材の方向に実行される。それぞれの風力分級機を対応する粉砕ローラに関してずらして配置することは、粉砕ローラの、いわば背後にある粉砕済み砕材の砕材粒子を、気流の中で上方に搬送される、より微細な砕材のためのガイドユニットによってよりよく捕捉することができ、割り当てられた水平分級機へとより的を絞った方法で供給できる点で有利である。

上方に輸送される砕材粒子の運搬を改善するために、ガイドユニットは、湾曲したガイドプレートとして、または湾曲しながら延びる回収チャネルとして構成され、粒子を渦巻状に風力分級機の分級バスケットに供給する。流体力学の点から、それによって、砕材粒子を対応する風力分級機の分級バスケットと同じ回転方向に供給することが比較的短距離で実現され、その結果、砕材粒子の良好な分級が可能となる。

湾曲した回収チャネルが砕材粒子を上方に搬送するために設けられるかぎり、チャネルの断面は風力分級機に向かう方向に縮小され、それによって、この領域で増大する流速とそこに作用する遠心力により、粗大材料のためのある種の予分級が実現される。この粗大材料は、風力分級機の分級バスケットによって拒絶された粗大粒子とともに、風力分級機の下に配置された再循環ユニットへと移動され、再び粉砕工程に供給される。再循環ユニットは、有益な態様では漏斗状の円錐体として形成され、それにより、拒絶された粗大材料が、中心に向かって傾斜した、好ましくは粉砕テーブルの略中央にある再循環ユニットに再び供給される。

風力分級機または水平分級機の配置は、気体−微粒子流のための共通の内側中央排出ラインを介して、構造的に単純な方法で接続でき、それによって、供給管は、気体−微粒子流をサイクロンまたはダストフィルタ等の下流のユニットへと運ぶのに十分となる。

竪型ミル全体の設計に応じて、それぞれの風力分級機には、分級された気体−微粒子混合物のための、外側に向かう別々の排出ラインを設けることができる。このように分割することによって、砕材粒子を異なる所望の分級物に別々に調製できる。

複数の風力または水平分級機を組み込むことにかかわらず、竪型ミルのこの構成では、中央での砕材供給が可能となり、それによって複数の風力分級機に関わらず、コストリソースの増大は必要ではないようである。

分級機を水平に、または傾斜させて配置し、特に各々が粉砕ローラに割り当てられている、このような設計の竪型ミルはそれゆえ、粉砕済み砕材粒子のための輸送経路を短縮するのに役立つ。粉砕工程とこのために必要なエネルギ資源は、本発明による解決策で大幅に改善でき、これは特に、竪型ミルの全高がより小さく、より低く、また、粉砕済み砕材粒子の再循環ができるかぎり回避されるからである。水平に、または傾斜して使用される風力分級機は、竪型ミルの上側領域における静止分級機と比較して、材料粒子の分級を改善する。

粉砕済み砕材粒子の上方への輸送経路が短縮されることにより、粉砕テーブルの周囲の環状ギャップの中にフレードリングがある場合でも、気体量と必要な圧力を減らすことができるため、エネルギの節減が可能となる。

本発明による竪型ローラミルを概略的に、部分的に破断して示す図である。

本発明を、概略的な実施形態を使って以下により詳しく説明する。

１枚の図１は、竪型ミルの、粉砕テーブルとその上に設置された粉砕ローラおよびローラの付近に配置された水平分級機の領域の部分破断図を示している。ここに示される部分破断図は、２個の粉砕ローラ全体が入る約１４０°の範囲を示せる約９０°の範囲を破断して示した図である。内側の面が見える粉砕ローラは粉砕テーブルの回転軸線に一致して示されており、図１の左側部分には、第二の粉砕ローラの側面視の状態が、粉砕テーブルの縁領域に位置する概略的に示された揺動アームと環状ギャップと共に示されている。

詳細な断面は、竪型ローラミル１を、約９０°ずらされた２つの隣接する粉砕ローラ４の鉛直軸間の約９０°の扇形形状の破断で示す。したがって、扇形破断の全体はそれより幾分大きく、約１４０°である。

下側領域には粉砕テーブル２が、その回転軸線３の周囲での回転方向Ｄとともに示されている。２つの粉砕ローラ４が粉砕テーブル２の上に設置され、図の平面内で回転軸線３一致して示される粉砕ローラ４は内側から外に向いて見た状態で示されている。ローラミル１の左側領域、すなわち左半分に配置された粉砕ローラ４は側面図で示され、円錐形のローラシェルと、揺動アームを介した粉砕ローラのサスペンションに向かうように示されている。

環状ギャップ１７が粉砕テーブル２の半径方向の外側縁辺の周囲に設けられ、前記環状ギャップ１７は一般にブレードリングを有し、搬送および乾燥用の気体１９を気流として吹き込ませるためのものである。

中心に供給できる、粉末状にされる粉砕対象の砕材１３は、粉砕テーブル２の回転Ｄによって粉砕ローラ４へと供給され、粉砕ローラの圧力とそれによって発生するせん断力によって粉末状にされ、粉砕済み砕材が粉砕ローラ４の背後（左）にあることになる。

新たに供給される砕材１３と粉砕済み砕材１４は、実際の粉砕工程において、粉砕テーブル２の外側領域に粉砕層１５を構成する混合物を形成する。

粉末状にされた砕材の繰り返しの過剰ローリングまたはそれぞれ過剰粉砕を回避するために、本発明によれば、微粒子と砕材粒子の量のうちのできるだけ多くの部分が、それぞれの粉砕ローラ４の背後の上昇する気体−砕材粒子混合物２１へと吹き込まれる気流１９を通じて、対応する風力分級機７へと直に供給されるようになされている。

静止して配置された粉砕ローラ４は、力と粉砕層１５との摩擦ロックによって、粉砕テーブル２と同じ方向の回転運動Ｄ_Ｗを起こす。

本発明によれば、各粉砕ローラ４の付近に、その上で、粉砕テーブル２の回転方向Ｄにおいてずらされた、水平軸９、またはおそらく傾斜した軸を有する、より小型の風力分級機７を設置するようになされている。対応する水平分級機７と回転駆動される分級機バスケット８はそれゆえ、気流１９の中で上方に運ばれる粉砕済み砕材を比較的短い距離で獲得する。

したがって、気体−砕材粒子混合物を、竪型ミルの粉砕室全体を超えてミル筐体の上側領域内に配置された分級機バスケットまで搬送するための、高い圧力の大量の気流１９が必要とならない。

本発明によれば、粉砕ローラ４の付近に風力分級機７を配置することを通じて距離を短縮するほかに、例えばガイドプレート２６または回収チャネル２７としてのガイドユニット２５がさらに設置される。上昇する気体粒子流はそれゆえ、このガイドユニット２５を通じて回収され、的を絞った方法で案内することが可能となり、風力分級機７の方向に、またその周囲で湾曲した設計により、渦巻き状の供給がさらに改善される。ガイドチャネル２７の断面が減少することもまた、これに貢献する。上昇する気体−砕材粒子混合物２１の風力分級機７への供給はそれゆえ、風力分級機そのものと同じ回転方向で行われ、分級バスケット８において、微粒子と拒絶された粗大材料が良好に分級される。

分級バスケット８の中で分級された微粒子はその後、図１の左側に示されるように、微粒子２９として、特に空気圧による案内によって外側に案内され、そこで中央供給管へと供給されるか、中心から外れた個々のラインでサイクロンまたはフィルタ等の下流のユニットへと供給されることが可能となる。

図の風力分級機７は水平回転軸線を有する。傾斜した回転軸線もまた可能であり、この場合、回転軸線を粉砕テーブルの中心に向かって内側に傾斜させることにより、微粒子が外側に排出されやすくなる。反対に、風力分級機７の回転軸線を対応する粉砕ローラ４のサスペンションと揺動アームの方向に傾斜させると、分級された微粒子をローラミルの中央の上側領域へと排出しやすくなり、その結果、微粒子に関する中央での排出が可能となる。

漏斗状の円錐体３１は、拒絶された粗大材料３２の再循環のために、材料を粉砕テーブル２の略中央領域へと再循環させるユニットとして提供される。

風力分級機７を粉砕ローラ４の付近に配置することと、ガイドユニット２５を組み合わせた本発明による竪型ローラミルの構造により、それゆえ、効率の高い粉砕工程が可能となり、それは、粉砕済み粒子の再循環が大幅に阻止されるからである。これに加えて、粉砕層と既存の風力分級機７の間の短い経路によって、搬送用の気体の量を少なく、また気体の圧力を低くすることができる。同様に、本発明によるローラミル全体の据付に必要な投資も、従来の竪型ミルと比較して、この竪型ミルの低い構成モードによって低く抑えられる。

Claims (12)

1. 駆動される粉砕テーブル（２）および、砕材（１３）の粉砕層（１５）の上で転動する少なくとも２つの静止粉砕ローラ（４）と、
   粉砕テーブル（２）を囲み、粉砕済み砕材の砕材粒子（２１）を搬送および／または乾燥するための気体（１９）を吹き込むための環状ギャップ（１７）と、
   気体（１９）の流れの中で上方に運ばれる砕材粒子（１４）を微粒子（２９）と再循環される粗大材料（３２）に分級する複数の風力分級機（７）と、
   を有し、
   風力分級機（７）が基本的に水平の（８）または傾斜した分級機軸線を有するように配置される竪型ローラミル（１）において、
   風力分級機（７）が粉砕ローラ（４）の付近の上方に設置され、気流（２１）の中で上方に運ばれる砕材粒子（１４）を風力分級機（７）へと供給するための少なくとも１つのガイドユニット（２５）が各粉砕ローラ（４）に割り当てられていることを特徴とする竪型ローラミル。
2. 請求項１に記載のローラミルにおいて、
   風力分級機（７）とガイドユニット（２５）がそれぞれ各粉砕ローラ（４）に割り当てられてい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において、
   それぞれの風力分級機（７）が、それぞれの粉砕ローラ（４）の中心（５）を通る鉛直軸線より粉砕済み砕材（１４）の方向にずらして設置されていることを特徴とするローラミル。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
   ガイドユニット（２５）が湾曲したガイドプレート（２６）または湾曲した回収チャネル（２７）を有し、砕材粒子（１４）を風力分級機（７）の分級バスケット（８）へと渦巻き状に供給することを特徴とするローラミル。
5. 請求項４に記載のローラミルにおいて、
   湾曲した回収チャネル（２７）は、チャネル断面が風力分級機（７）に向かって、またはその周囲で減少するように形成されていることを特徴とするローラミル。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
   ガイドユニット（２５）が、粉砕ローラ（４）の上側領域の高さにおいて、砕材粒子（１４，１９）のための回収チャネル（２７）の流入領域を有し、それぞれの粉砕ローラ（４）の後方領域に設けられていることを特徴とするローラミル。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
   砕材粒子（１４，１９）の流れの方向が、ガイドユニット（２５）の領域内で、風力分級機（７）の回転方向に一致することを特徴とするローラミル。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
   各風力分級機（７）が、粉砕テーブル（２）の中心（３）に向かって傾斜した、拒絶された粗大材料（３２）のための再循環ユニット（３１）を有することを特徴とするローラミル。
9. 請求項８に記載のローラミルにおいて、
   再循環ユニット（３１）が漏斗状の円錐体として形成されることを特徴とするローラミル。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
    風力分級機（７）が風力分級機（７）から出る、分級された気体−微粒子混合物（２９）のための内側中央排出ラインに接続されることを特徴とするローラミル。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
    風力分級機器（７）が、分級された気体−微粒子混合物（２９）のための外側に向かう別々の排出ラインを有することを特徴とするローラミル。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のローラミルにおいて、
    中央砕材供給が行われることを特徴とするローラミル。
    

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