JP3216678B2 - 粉砕設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明の粉砕設備は、ボールミル
などの仕上ミルの予備粉砕機として竪型粉砕機を使用す
るものであって、主としてセメントクリンカ、高炉スラ
グなど特に硬くて粉砕し難い原料を、異常振動を抑制し
て連続安定的に、かつ、比較的高い粉砕能力で運転する
ことのできる予備粉砕機を備えた粉砕設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】石灰石や高炉スラグ、セメント原料など
の化学品を細かく粉砕し粉体とする粉砕機の一種とし
て、図４に示すように、回転テーブルと粉砕ローラとを
備えた竪型粉砕機１が広く用いられている。この種の粉
砕機は、円筒状ケーシング１５の下部においてモータ２
Ａにより減速機２で駆動されて低速回転する円盤状の回
転テーブル３Ａと、その上面外周部を円周方向へ等分す
る箇所に油圧などで圧接されて従動回転する複数個の粉
砕ローラ４とを備えている。

【０００３】粉砕ローラ４はケーシング１５に軸６によ
って揺動自在に軸支されたアーム５とアーム７を介して
油圧シリンダ９のピストンロッド１０に連結されてお
り、油圧シリンダ９を作動させることにより、粉砕ロー
ラ４を回転テーブル３Ａ上に押圧して原料への粉砕圧力
を与えている。３Ｂは回転テーブル３Ａの外周縁に設け
られ原料層厚を調整するダムリング、１４は回転テーブ
ル３Ａ周囲のガス吹上用環状空間通路、１４Ａはガス供
給路、１３は羽根１３Ａにより粉砕された原料を分級す
る回転式セパレータ、１６はガスと共に製品を取出す排
出口、１７は原料投入シュートである。

【０００４】このような竪型粉砕機において、回転テー
ブルの中央部へ原料投入シュート１７で供給された原料
は、回転テーブル３Ａの回転によりテーブル半径方向の
遠心力を受けて回転テーブル３Ａ上を滑る時に回転テー
ブル３Ａにより回転方向の力を受け、回転テーブル３Ａ
との間で滑って回転テーブル３Ａの回転数よりいくらか
遅い回転を行う。以上２つの力、即ち、半径方向と回転
方向の力とが合成され、原料は回転テーブル３Ａ上を渦
巻状の軌跡を描いて回転テーブル３Ａの外周部へ移動す
る。この外周部には、ローラが圧接されて回転している
ので、渦巻線を描いた原料は粉砕ローラ４と回転テーブ
ル３Ａとの間へローラ軸方向とある角度をなす方向から
進入して噛込まれて粉砕される。

【０００５】一方、ケーシング１５の基部にはダクトに
よって空気、あるいは熱風などのガスが導かれており、
このガスが回転テーブル３Ａの外周面とケーシングの内
周面との間の環状空間通路１４から吹き上がることによ
り、粉砕された微粉体はガスに同伴されてケーシング１
５内を上昇し、上部に位置する回転式セパレータ１３の
羽根１３Ａにより分級作用を受け、所定粒度の製品はガ
スと共に排出口１６から排出され次の工程へ送られる。

【０００６】近年粉砕原料の製品粒度への要求は年々高
まり、微粉砕あるいは超微粉砕と称されるように、益々
製品粒度の微細化が望まれるようになった。そこで単一
の粉砕機でその要求に応じることは困難になり、このた
め、例えばボールミルなどの仕上ミルに原料を投入する
前に予備粉砕機として粉砕産物の分級機を内蔵しない竪
型粉砕機を使用し、竪型粉砕機の粉砕産物を振動篩でふ
るい分けして微粉のみを仕上ミルへ供給する方法が採用
されるようになった。図６はこの場合のフローシートを
示し、原料ホッパ５０の原料はコンスタントフィードウ
ェア５２を経て、竪型粉砕機１で粉砕され、産物はバケ
ットエレベータ８０を介して振動篩９０に導かれてスク
リーニングされ、微粉のみ仕上ミル（ボールミル）１０
０で粉砕され、オーバサイズの産物は再び竪型粉砕機１
で予備粉砕されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなフローシー
トに示す予備粉砕と仕上粉砕の組み合わせによる２段粉
砕で、予備粉砕機として粉砕産物の分級機を内蔵しない
竪型粉砕機を使用する粉砕設備では、セメントクリンカ
や高炉スラグなど被粉砕性の厳しい原料を単独の仕上ミ
ルのみの粉砕設備に比べて高生産性と低い電力原単位で
粉砕できるという利点があるが、反面予備粉砕機として
の竪型粉砕機は、微粒を多く含むセメントクリンカにつ
いては粉砕ローラへの原料の噛込みが悪く粉砕効率が低
いばかりでなく、ミル異常振動を頻発して連続安定運転
の継続が困難で、異常振動発生時の緊急避難的な供給量
削減や運転停止による生産性悪化を招くことがあった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の粉砕設備においては、竪型粉砕機を予備
粉砕機として使用する粉砕設備において、該竪型粉砕機
へ原料を供給する原料供給設備と、該竪型粉砕機へ供給
する原料のうち微粒を選別除去する原料粒度選別装置
と、該竪型粉砕機と、該竪型粉砕機の粉砕産物ならびに
該原料粒度選別装置における選別後の微粒とを受け入れ
て粉砕する仕上ミルと、該仕上ミルの粉砕産物を分級す
る分級装置と、これら各機器を連結する輸送系路と、か
らなる粉砕設備であって、該原料粒度選別装置は供給原
料を受け入れ可変速電動機によって竪軸回りに回転駆動
される水平円板状の分散板と、該分散板の回りに周設さ
れ頂部に該分散板への原料の供給口を備えるとともに側
面に圧縮エアを内部に注入する複数個の注入口を有する
エアボックスと、該エアボックスに接続され供給原料中
の微粒を含有する前記圧縮エアを系外へ導くエアダクト
とから構成され、該エアボックスの側面がパンチングメ
タルおよびパンチングメタルに貼着したキャンバスから
構成された。

【０００９】

【作用】本発明の粉砕設備においては、予備粉砕を行う
竪型粉砕機では、ミル前で供給原料をあらかじめ粒度選
別して微粒を粉砕にかけることなく取り出して仕上ミル
へ送り、微粒を除去した残りの粗粒だけを竪型粉砕機で
粉砕して、その産物を仕上ミルへ送るようにしており、
竪型粉砕機の粉砕効率が向上し、その分仕上ミルの負荷
が軽減し粉砕設備全体の粉砕効率がアップする。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図１〜図４は本発明の実施例に係り、
図１は粉砕設備のフローシート、図２は原料粒度選別装
置の全体縦断面図、図３は原料粒度選別装置の要部拡大
縦断面図、図４は竪型粉砕機の全体縦断面図である。図
１において、５０は原料ホッパ（５０ａはクリンカホッ
パ、５０ｂは石膏ホッパ）、５０Ａおよび５０Ｂは各々
クリンカおよび石膏を切り出す定量供給機、３０は原料
粒度選別装置、１Ａは竪型粉砕機、７０はベルトコンベ
ヤ、８０はバケットエレベータ、１００は仕上ミル（チ
ューブミル）、１００Ａはバケットエレベータ、１１０
はサイクロンセパレータ、１１０Ａは循環ファン、１２
０は集塵装置、１３０は吸引ファンである。仕上ミル１
００は通常ボールミルやロッドミルが使用され、サイク
ロンセパレータ１１０を閉回路に連結して、分級後の粗
粉を仕上ミル１００の入口側へ再度供給する。微粉はバ
ッグフィルタや電気集塵機などの集塵装置１２０で捕集
し、製品となる。

【００１１】次に、原料粒度選別装置３０の構造および
作動について図２、図３に基づいて説明する。本発明の
原料粒度選別装置３０は、垂直円筒状のエアボックス３
４の中心軸上に水平円板状の分散板３２が配設され、エ
アボックス３４の頂部に設置された可変速電動機３２Ａ
の出力軸に連結された連接棒３２ａに垂下され、回転駆
動される。エアボックス３４の頂部１個所には分散板３
２上へ原料を供給する原料供給口３６が設けられ、エア
ボックス３４の下部中心に粗粒排出口３８が設けられ、
側面や側面下部の傾斜面は多数の孔を有するパンチング
メタル（有孔板）３４ａで形成され、外部より内部へ導
かれた圧縮エア供給管４０ならびにこれに接続する集合
管４２および側面の周囲に形成された空気室４４へ供給
された圧縮エアがエアボックス３４内へ注入されるよう
構成される。また、エアボックス３４の頂部外周部には
注入された圧縮エアを排出するエアダクト３９が配設さ
れる。エアダクト３９は図示しないサイクロンセパレー
タおよび吸引ファンに接続される。エアボックス３４へ
の圧縮エアの注入口は前述したように、側面および傾斜
面として採用されたパンチングメタル３４ａの多数の穴
であるが、エアボックス３４への圧縮エアの分散を図る
ため、図３に示すように、パンチングメタル３４ａの内
面にキャンバス（織布）３４ｂを取り付けるのが望まし
い。キャンバス３４ｂはパンチングメタル３４ａにボル
ト締めされる。以上のように構成された原料粒度選別装
置３０の作動について説明する。原料供給口３６より投
入された供給原料は回転する分散板３２へ落下し、遠心
力により渦巻状に外周へ移動したあと分散板３２の周囲
の堰板をオーバフローし、エアボックス３４内部を自由
落下する。一方、空気室４４へ圧縮エア供給管４０、集
合管４２を経由して供給された圧縮空気がパンチングメ
タル３４ａおよびキャンバス３４ｂを通過して内部に入
り、落下する供給原料のうち２〜３ｍｍ以下の微粒はこ
のエア流れに乗り、エアボックス３４内を通りエアダク
ト３９へエアとともに排出される。これに対して、粗粒
は粗粒排出口３８より次工程の竪型粉砕機１Ａへ移送さ
れる。原料粒度選別装置３０における選別粒度の調整
は、エアダクト３９に接続される下流の吸引ファン１３
０のダンパ調整により吸引風量の大小によって行う。即
ち、風量を増加するとエアダクト３９へ排出される微粒
子の粒径が大きくなる。また、エアボックス３４を多数
の分散された孔を有するパンチングメタル（有孔板）３
４ａとし、この内面にさらにキャンバス（織布）３４ｂ
を貼着したことにより、エアボックス３４内へ入る圧縮
空気の分散が非常によく均等化される結果、分散板３２
の周辺から落下する原料微粒の回収率が極めて高いとい
う特徴がある。分散板３２の回転数は、可変速電動機３
２Ａで制御する。回転数は２０〜２００ｒｐｍの範囲で
制御可能で原料供給量に応じて調整する。また、エアボ
ックス３４内へ供給する圧縮エアの圧力は５００〜３０
００ｍｍＡｑの範囲とし、原料供給量、吸引風量に応じ
て調整する。

【００１２】次に、竪型粉砕機１Ａの構造および作動を
図４に基づいて説明する。本発明の竪型粉砕機１Ａは、
図４に示す従来構造の竪型粉砕機１の頂部に装備した回
転式セパレータ１３を取り除いたものであり、図示しな
い電動機および減速機２を介して竪軸回りに回転する回
転テーブル３Ａと回転テーブル３Ａにアーム５ならびに
軸６を介してアーム７を経由して揺動し油圧シリンダ９
によって押圧される粉砕ローラ４とを備え、ケーシング
１５の上部中央の原料投入シュート１７より回転テーブ
ル３Ａ上へ供給された原料は回転テーブル３Ａと粉砕ロ
ーラ４との間で粉砕されて回転テーブル３Ａをオーバー
フローして環状空間通路１４へ落下し、スクレーパ６０
ａによって掻き寄せられて排石シュート６０を経由して
ベルトコンベヤ７０により機外へ搬送される。環状空間
通路１４には、図示しないダクトにより上向きの気流を
流して、原料中の微粉や粉砕された微粉を空気搬送によ
り排出口１６より排出して原料粒度選別装置３０のエア
ダクト３９と合流して、サイクロンセパレータ１１０へ
搬送する。以上述べたように、本発明の竪型粉砕機１Ａ
は、２〜３ｍｍ以下の微粒原料があらかじめ除去された
うえ回転テーブル３Ａ上へ落下し粉砕されるから、粉砕
ローラ４への噛込みが改善され粉砕効率が上昇し生産量
が向上するとともに、異常振動の発生を防止できる。

【００１３】本発明の粉砕設備は、このような竪型粉砕
機１Ａを予備粉砕機として、原料のうち微粒をあらかじ
め取り除いてサイクロンセパレータ１１０を介して仕上
ミル１００へ先送りしたうえ、原料を予備粉砕し、ベル
トコンベヤ７０およびバケットエレベータ８０を経由し
て仕上ミル１００へ供給して粉砕する。仕上ミル１００
で粉砕された粉砕産物は、サイクロンセパレータ１１０
とで形成される閉回路で所要の粉末度に調整されたう
え、サイクロンセパレータ１１０から集塵装置１２０へ
移送され捕集後製品とされる。集塵装置１２０の下流の
吸引ファン１３０は竪型粉砕機１Ａの吸引風量を制御す
る。また、循環ファン１１０Ａはサイクロンセパレータ
１１０を出た含塵ガス全量のうち所要量をサイクロンセ
パレータ１１０へ循環するもので、循環風量と大気放出
風量の比率は通常８０：２０程度である。

【００１４】以上説明したように、本発明の粉砕設備に
おいては、簡単な構造の原料粒度選別装置３０を設け、
予備粉砕機として竪型粉砕機１Ａと仕上ミル１００との
間に振動篩などの原料粒度選別装置が不要で、竪型粉砕
機は異常振動が少なく比較的高い粉砕能力が得られる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の粉砕設備に
おいては下記のような効果を奏する。 竪型粉砕機に
はセパレータがなく、その分設備費とランニングコスト
が安いうえに、ミル前に原料粒度選別装置を備えてあら
かじめ微粒をカットするため、異常振動が少なく高い粉
砕能力を維持した連続安定運転が継続できる。また、前
記原料粒度選別装置はそのエアボックスの側面がパンチ
ングメタルとパンチングメタルに貼着したキャンバスと
から構成されることによって、エアボックス内へ入る圧
縮空気の分散が非常によく均等化される結果、分散板の
周辺から落下する原料微粒の回収率が極めて高いという
特徴を有している。 仕上ミルには最終製品となり得
る微粉をあらかじめ除去した微粉を主体とした原料が供
給されるから、粉砕比（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｉ
ｏ）が小さく、粉砕効率が向上するとともに細かい製品
をつくることができる。 従来技術のような振動篩を
使用しないので、摩耗部品の取換え間隔が大きく、連続
運転期間が長くなり生産性が向上し、メンテナンス性が
改善される。 予備粉砕と仕上粉砕との間に振動篩な
どの分級設備が不要で設備費が安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉砕設備の実施例を示すフローシート
である。

【図２】本発明の実施例に係る原料粒度選別装置の全体
縦断面図である。

【図３】本発明の実施例に係る原料粒度選別装置の要部
拡大縦断面図である。

【図４】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の全体縦断面
図である。

【図５】従来の竪型粉砕機の全体縦断面図である。

【図６】従来の粉砕設備のフローシートである。

【符号の説明】

１ 竪型粉砕機（従来） １Ａ 竪型粉砕機 ３Ａ 回転テーブル ４ 粉砕ローラ ５ アーム ６ 軸 ７ アーム ９ 油圧シリンダ １３ 回転式セパレータ １４ 環状空間通路 １５ ケーシング １６ 排出口 １７ 原料投入シュート ３０ 原料粒度選別装置 ３２ 分散板 ３２ａ 連接棒 ３２Ａ 可変速電動機 ３４ エアボックス ３４ａ パンチングメタル ３４ｂ キャンバス ３６ 原料供給口 ３８ 粗粒排出口 ３９ エアダクト ４０ 圧縮エア供給管 ４２ 集合管 ４４ 空気室 ５０ 原料ホッパ ５０ａ クリンカホッパ ５０ｂ 石膏ホッパ ５０Ａ 定量供給機 ５０Ｂ 定量供給機 ５２ コンスタントフィードウェア ６０ 排石シュート ６０ａ スクレーパ ７０ ベルトコンベヤ ８０ バケットエレベータ ９０ 振動篩 １００ 仕上ミル １００Ａ バケットエレベータ １１０ サイクロンセパレータ １１０Ａ 循環ファン １２０ 集塵装置 １３０ 吸引ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 1/00 - 25/00 B07B 1/00 - 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型粉砕機を予備粉砕機として使用する
   粉砕設備において、該竪型粉砕機へ原料を供給する原料
   供給設備と、該竪型粉砕機へ供給する原料のうち微粒を
   選別除去する原料粒度選別装置と、該竪型粉砕機と、該
   竪型粉砕機の粉砕産物ならびに該原料粒度選別装置にお
   ける選別後の微粒とを受け入れて粉砕する仕上ミルと、
   該仕上ミルの粉砕産物を分級する分級装置と、これら各
   機器を連結する輸送系路と、からなる粉砕設備であっ
   て、該原料粒度選別装置は供給原料を受け入れ可変速電
   動機によって竪軸回りに回転駆動される水平円板状の分
   散板と、該分散板の回りに周設され頂部に該分散板への
   原料の供給口を備えるとともに側面に圧縮エアを内部に
   注入する複数個の注入口を有するエアボックスと、該エ
   アボックスに接続され供給原料中の微粒を含有する前記
   圧縮エアを系外へ導くエアダクトとから構成され、該エ
   アボックスの側面がパンチングメタルおよびパンチング
   メタルに貼着したキャンバスからなることを特徴とする
   粉砕設備。