JP3624307B2 - 粉砕分級方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、石灰石、セメント原料、セメントクリンカ、鉱石、珪石、等を竪型ローラミルで粉砕した後、空気分級機で分級する粉砕分級方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
石灰石、セメント原料、セメントクリンカ、鉱石、珪石、等(以下粉砕原料という)の粉砕分級装置は、外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室と,該外側密閉ケーシングの上部に設けられた空気分級室と,該外側密閉ケーシング内に搬送分級用一次気流を供給して前記粉砕室から前記分級室に向かう搬送旋回流を形成せしめるノズルと,該粉砕室に粉砕原料を供給する送り込み手段と、を備えている。
【0003】
この装置では、粉砕原料は送り込み手段を介して竪型ローラミル粉砕室に供給されて粉砕されるとともに、粉砕された原料は該外側密閉ケーシング内に形成されている該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗って上昇する。
そして、該空気分級室に搬送された前記原料は空気分級機により粗粉(細粉)と微粉に分級されるとともに、該粗粉(細粉)は再び該粉砕室に戻されて再粉砕され、また、該微粉はバグフィルタを介して空気と分離された後、製品として回収される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
粉砕原料を粉砕分級する場合、粒度の大きさや粒度分布の幅等は、製造しようとする製品によりその要求が相違する。
そこで、前記要求に合致する産物粒度分布を得るために、従来例では、次の(1)〜(3)を組合せた制御方法、或いは(1)〜(4)を組合せた制御方法を用いている。
【0005】
(1)空気分級機のガイドベーンの傾斜角度を変更すること。
(2)空気分級機のロータブレードの回転数を変更すること。
(3)分級風量の変更、即ち、粉砕機入口から導かれる搬送分級の一次気流を変更すること。
(4)粉砕室と分級室との間隔を変更すること、すなわち、分級室の高さを変更すること。
【0006】
前記(4)の制御方法は、粉砕室と分級室との間に、高さの異なるケーシング、即ち、微粉末を分級調整するためのハイサイド用ケーシング、或いは粗粉末を分級調整するためのローサイド用ケーシング、を着脱しなければならない。
そのため、この方法は、面倒であり、省力化と運転率向上に逆行することになる。 そこで、この制御方法として主に前記(1)〜(3)を同時に用い、三つの操作変数の組み合わせで、様々な粒度分布を得ているのが実情である。
【0007】
又、粉砕室で粉砕された粉砕産物の中、特に塊石、フレーク塊等の塊は、粉砕効率の観点から、前記ノズルで落下排石されることのないような粉砕条件で運転されている。従って、微粉砕領域の粉砕でフレークが発生すると、それ以上の微粉砕を行うことができないシステムとなっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
最近の機能材料用粉粒体等の粒度分布は、従来の粒度分布に比し様々な分布が所望される様になった。即ち、シャープ或いはブロード分布の上に、更に粗大粒子の飛込みが極力少ない粉粒体、又は、同じ比表面積でも粒度分布幅が大きく異なる粉粒体など、が要求されるようになってきている。
また、省力化、省エネ、運転率向上の観点からも産物粒度分布の制御についても容易な操作が要求されている。
ところが、従来例では、この要求に応じきれないのが実情であった。
【0009】
従来例の微粉砕領域では、微粉末の凝集力が非常に強くなり、粉砕室内に凝集塊(フレーク)が生成する。そのため、微粉砕効率の著しい低下と同時にフレークが前記搬送分級用一次気流に逆らって落下して、粉砕室外に排出されるようになり、粉砕機の連続安定運転ができないばかりか、更なる微粉砕化を行うことができなくなり、粉砕限界に達してしまう。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、粒度分布を任意に変更できる様にするとともに、その変更を簡単、かつ、容易にすることを目的とする。
他の目的は、微粉砕領域における粉砕効率の向上を図ることである。
【0011】
この発明は、 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室と,該外側密閉ケーシングの上部に設けられた空気分級室と,該外側密閉ケーシング内に搬送分級用一次気流を導入して前記粉砕室から前記分級室に向かう搬送旋回流を形成せしめるノズルと,該粉砕室に粉砕原料を供給する送り込み手段と,を備えた粉砕分級装置であって;前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕して前記送り込み手段に送り込む解砕循環搬送手段が設けられていることを特徴とする。
【0012】
この発明は、 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室と,該外側密閉ケーシングの上部に設けられた空気分級室と,該外側密閉ケーシング内に搬送分級用一次気流を導入して前記粉砕室から前記分級室に向かう搬送旋回流を形成せしめるノズルと,該粉砕室に粉砕原料を供給する送り込み手段と,を備えた粉砕分級装置であって;前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に配設され、かつ、前記搬送旋回流中に搬送分級用二次気流気流を導入せしめる粒度分布調整手段と、前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕して前記送り込み手段に送り込む解砕循環搬送手段と、が設けられていることを特徴とする。
【0013】
この発明の粒度分布調整手段が、流量比制御装置を備えていることを特徴とする。
【0014】
この発明の粒度分布調整手段が、二次気流導入部を備えており、解砕循環搬送手段が、切換シュートを介して前記送り込み手段に連結されており、該切換シュートが、前記二次気流導入部に連結されていることを特徴とする。
【0015】
この発明は、外側密閉ケーシング下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕した原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;
前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、粉砕原料を供給する送り込み手段を介して前記粉砕室に戻すことを特徴とする。
【0016】
この発明は、 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕された原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に位置する前記搬送旋回流中に、接線方向から搬送分級用二次気流を導入せしめるとともに、前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、粉砕原料を供給する送り込み手段を介して前記粉砕室に戻すことを特徴とする。
【0017】
この発明は、 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕された原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に位置する前記搬送旋回流中に、接線方向から搬送分級用二次気流を導入せしめるとともに、前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、その解砕物を前記搬送分級用二次気流の導入部に供給することを特徴とする。
【0018】
この発明の搬送分級用二次気流の導入量が、調整可能であることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明者は、外側密閉ケーシング内を粉砕室から分級室に向かって上昇する搬送分級用一次気流(旋回流)に、搬送分級用二次気流を接線方向に供給し、両気流の流量比を変えることにより粉砕産物の粒度分布を変更できると考え、種々実験を行った。
【0020】
その結果、該二次気流を粉砕室の粉砕ローラ上端面レベルと分級室の下部真下端面レベルとの間から導入し、両気流の流量比を変更すると大幅に粒度分布が変更できることを知った。
【0021】
又、粉砕室で発生するフレークは、粉砕室から排出させ送り込み手段を介して前記粉砕室に戻して再粉砕したり、或いは、粉砕室から排出するフレークを解砕手段により解砕した後、送り込み手段を介して前記粉砕室に戻したりすると、微粉砕化効率が向上することを知った。
【0022】
そこで、本発明者は、上記知見に基いて本発明を完成させたものである。
【0023】
【実施例】
この発明の第1実施例を図1〜図3により説明する。粉砕分級機は、外側密閉ケーシング1の下部に竪型ローラミル粉砕室3が設けられ、その上部に空気分級室5が設けられている。
【0024】
粉砕室3には、ダムリング6を備えた粉砕テーブル7と、該粉砕テーブル7上に配設された複数個の粉砕ローラ8と、該テーブル7の外周部と前記ケーシング1との間に設けられたノズル10と、を備えている。
【0025】
分級室5には、空気分級機11が設けられている。この空気分級機11は、複数のガイドベーン13と、複数のロータブレード20とを備えている。
【0026】
各ガイドベーン13の内周側端部はピン15の下端に固着されている。このピン15は外側密閉ケーシング1の天井部14に回転自在に支持されている。各ピン15は天井部14を貫通し、その上端にはアーム16の一端が取り付けられている。このアーム16の他端は、回転自在な連結リング17の円周方向等間隔位置に形成した長孔に対してピン18で結合されている。この連結ピン18を回動することにより、全てのガイドベーン13を同じ傾斜角度で傾斜操作し得るようになっている。
【0027】
ロータブレード20は、内側ホッパ12と同心状に配設され、該ロータブレード20と内側ホッパ12との間には、分級隙間22が形成されている。このロータブレード20は図示しない電動機、減速機、縦軸駆動を介して遠隔操作により回転自在に運転操作される。
【0028】
前記内側ホッパ12の上部には、微粉出口30が設けられ、又、その下部には粗粉出口40が設けられている。
この微粉出口30は、バグフィルタ32を介して排風機34に連通している。又、粗粉出口40は、外側密閉ケーシング1を貫通する水平排出設備42に連通している。
【0029】
この水平排出設備42の出口は検量装置43の入口43aに連結され、該検量装置43の出口43bは、循環回路50を介してスクリューコンベア51に連結されている。
【0030】
このスクリューコンベア51には、ミルフィードビン53、ロータリフィーダ54が連結され、その出口51aは原料送り込み手段であるスクリューコンベア55に連結されている。
このスクリューコンベア55の出口55aは、粉砕テーブル7の中央部を向いている。なお、供給手段としては、スクリューコンベア55以外に、シュートやベルトコンベアなどを用いることが出来る。また、スクリューコンベア51を省略し、スクリューコンベア55にミルフィーダビン53、ロータリフィーダ54などを連結することもできる。
【0031】
外側密閉ケーシング1には、二次気流導入部60が設けられている。この導入部60は、図3に示す様に、接線方向を向いた4本の導入管60Pから構成されているが、この導入管60Pの数は必要に応じて適宜選択される。この導入部60は、内側ホッパ12の粗粉出口40の下部と対向する位置に設けられているが、必ずしもこの位置に限定されるものではない。
【0032】
実験によると、粒度分布幅を大きく変更できる様にするためには、粉砕室3の粉砕ローラ8の上端レベルLLと分級室5の下部(ガイドベーン13)真下端面レベルHLとの間に配設する必要があることがわかったので、該二次気流導入部60は、このレベルLL〜レベルHL間に配設される。
尚、この導入部60には流量を調整するためのバルブ等の制御手段が設けられている。
【0033】
次に本実施例の作動について説明する。
粉砕分級装置を駆動させると、搬送分級用一次気流FAは、ダンパ70、ダクトヒータ71、を通り粉砕室3の一次気流導入部のノズル10から外側密閉ケーシング1内に噴出され旋回流となって分級室5に向かう。
この時、二次気流導入部60から搬送分級用二次気流SAが供給されているので、前記一次気流FAは、この二次気流SAと合流しながら上昇し、ガイドベーン13を通って空気分級機11内に流入する。
【0034】
ミルフィードビン53内の粉砕原料Mはロータリフィーダ54を介してスクリューコンベア51に供給され、スクリューコンベア55に送り込まれるとともに、該スクリューコンベア55の出口55aから粉砕テーブル7の中央部に落下し、粉砕ローラ8により粉砕される。
【0035】
細かく粉砕された原料BMは、外側密閉ケーシング1内を旋回している搬送分級用一次気流FAに乗って旋回しながら上昇するが、二次気流導入部60近傍において、搬送分級用二次気流SAが該一次気流FAに合流して流量が増大するため、該原料BMは、この混合旋回流Wに乗って更に上昇し、ガイドベーン13を通り空気分級機11に到達する。そのため、該原料BMは粉砕室3から分級室5まで上昇する間に2回の分級、即ち、該一次気流FA(風量Q1)による分級と、該一次気流FAと二次気流SAとの混合旋回流W(風量Q1+Q2)による分級と、を受けることになる。
つまり、一次気流FAに乗って旋回しながら上昇する原料BMには、粗粉(A1、A2)、細粉(B1、B2 )、微粉Cが混じっているが、粗粉Aの内、大きなもの(粗粉A1)は、一次気流FAによる旋回流に乗りきれず下方に落下する。
次に、大きな粗粉A1 が分離された原料BMは、混合旋回流Wにより上昇するが、粗粉Aの内、小さなもの(粗粉A2)は、混合旋回流Wによる遠心力の影響を受けて外側密閉ケーシング1の壁面に押しやられ、上昇力をなくし下方に落下する。
【0036】
このようにして、粗粉Aが分離され、細粉Bと微粉Cとなった原料BMは、ガイドベーン13とロータブレード20間の分級隙間22に流入し、旋回流(自由渦)による一段遠心分離作用を受ける。そして、微粉Bの内、大きなもの(細粉B1)はガイドベーン13にて分離され、搬送空気の流れから離脱して下方に順次落下する。
【0037】
そして、微粉Bの内、小さなもの(細粉B2)と微粉Cだけがロータブレード20の近傍に流入し、該ロータブレード20の旋回流(強制渦)により二段遠心分離作用で、前記混合気流に含まれている細粉B2はガイドベーン13の方にはじき飛ばされて落下する。
【0038】
これらの細粉B(B1、B2)は、ホッパ12の内面を滑り落ち、細粉出口40から水平排出設備42内に落下し、検量装置43の入口43aに送られて検量される。検量終了後、該細粉Bは、出口43bからロータリフィーダ54を介して循環回路50に送られ、再びスクリューコンベア51に戻され、粉砕原料Mと共に、粉砕室3に送られる。
【0039】
前記二段遠心分離作用にあずかった細粉側の微粉Cは、旋回しながらロータブレード20の各ブレード間に流入し混合気流に乗って微粉出口30からバグフィルタ32に送られ、微粉Cと空気とに分離される。この微粉Cは、ロータリバルブ54を介して台秤80上の容器81に収容される。
【0040】
以上が本実施例の作動の概要である。
この実施例では外側密閉ケーシング1内に搬送分級用二次気流SAを流量Q2導入し気流量を増大させることにより、一次気流FAの流量Q1の搬送分級する粉体濃度(kg/m3)の変化に追従して確実に分級効率が高められると共に、該流量Q1と該流量Q2の気流比Q2/Q1を広範囲、例えば、0〜1.5に変えることによって分級室5に導入される該原料BMの粒度分布及び粉体濃度(kg/m3)は従来例に比し、大幅に調整でき、回収される微粉末の粒度分布幅も広範囲に制御することができる。
【0041】
また、この気流比Q2/Q1の変更操作に加えて、ガイドベーン13の傾斜角度、ロータブレード20の回転数、ガイドベーン13とロータブレード20間の分級隙間22の調整、などにより同一比表面積でも粒度分布幅を大幅に変えることができるとともに、粗大粒子の飛び込みも著しく防止することもできる。
更に、この気流比Q2/Q1の変更は、流量制御手段、例えば、バルブをコントロールするだけでできるので、操作が極めて簡単である。
【0042】
この発明の第2実施例を図4により説明する。
この実施例と第1実施例との相違点は、粉砕室3と循環回路50との間にロータリバルブ或いはダブルダンパなどのフレーク抜出し手段90を設け、粉砕室3内で発生するフレークHFを室外に取り出し、コンベアなどの循環回路50を介してスクリュコンベア51に送り再び粉砕原料Mと共に粉砕室3に送って再粉砕することである。
【0043】
この様にフレークHFを粉砕室3に戻し粉砕ローラ8で再粉砕することにより微粉砕領域に於ける従来の微粉砕限界を更に延長することができる。
本実施例によれば、例えば、炭カル(石灰石)の微粉砕の場合、製品粒度分布が、比表面積(ブレーン値)で45,000cm2/g程度にすることができるので、従来例のブレーン値27,000cm2/gに比し、大幅に微粉砕化を図ることができる。
【0044】
この発明の第3実施例を図5により説明する。
この実施例と第1実施例との相違点は、粉砕室3と循環回路50との間に、例えば、ピンミル、ノボロータ、ジェットミル等のフレーク解砕機95を設け、粉砕室3内で発生するフレークHFをフレーク解砕機95で解砕し、この解砕したフレークHFを切換シュートCSのついた循環回路50を介してスクリューコンベア51に送り再び粉砕原料Mと共に粉砕室3に送ることである。
なお、解砕機95と循環回路50とで解砕循環搬送手段が構成される。
【0045】
切換シュートCSは二次気流導入部60にも連結されているが、この切換シュートCSの操作により循環回路50と該導入部60とを連通させ、解砕したフレークの微粉末を該導入部60に供給して二次気流SAに混入し、分級室に循環搬送するとともに、粗粉は粉砕室に戻し再粉砕しても良い。
【0046】
この様にフレークHFを解砕することにより更に微粉砕効率の促進を図ることができる。
更に述べると、ローラミルの微粉末領域に於ける更なる微粉砕化の促進を図ることができると同時に、フレークを解砕しないでそのまま直接粉砕室に戻す場合に比べ、粉砕部に於ける圧壊粉砕される被粉砕物の嵩比重を各種粉砕原料に応じて適当な解砕粉末度にすることによつて高めることができるとともに、連続安定運転が行える様になる。
【0047】
又、フレークの解砕による強制循環により、フレーク処理の面倒がなくなり省力化と運転率の向上を図ることができる。
更に、微粉砕領域に於けるローラミル特有の振動が著しく軽減するので、粉砕ローラの加圧力を振動許容範囲値内で各種粉砕原料に応じて適当な解砕粉末度にすることにより、高い加圧力に任意に設定することが可能となる。
その結果、著しい微粉砕効率の向上をもたらし、製品の時産量の増大と製造電力源単位(kwh/t)の低減が可能となる。
【0048】
本実施例で用いられている制御回路を図5により説明する。
図5において、100はミル供給量を制御するミル供給量制御回路、101は分級風量の定値制御を行う分級風量制御回路、103はミル出口温度の定値制御を行うミル出口温度制御回路、105はミル動力の定値制御を行うミル電力制御回路、107はローラの加圧力を調整するローラ加圧制御回路、108は前記制御回路107の加圧低下警報スイッチ、110はミル差圧制御回路、をそれぞれ示す。
【0049】
ミル供給量の制御は、竪型ローラミルのミル動力(例えば、電力kw)或いはミル本体の入口〜出口間の差圧(mmH2O)が一定になるように、切替えスイッチ37によって運転される。
【0050】
分級風量の定値制御は、排風機34のモータダンパ102の開度自動変更によって行われる。
【0051】
ミル出口温度の定値制御は、ミル入口のダクトヒータ71の温度自動変更によって行われる。
【0052】
ミル動力の定値制御は、ミル供給量の自動変更により行われる。
【0053】
この発明の第4実施例を図6により説明する。
この実施例と第3実施例との相違点は、水平排出設備42が省略され、内側ホッパ12の粗粉出口40が粉砕室3に向かって開口していること、である。
従って、この実施例では、空気分級機11により分級された細粉Bは直接、粉砕室3に落下する。
【0054】
実験例を説明する。
本発明者は、従来例の粉砕分級装置と本発明の粉砕分級装置とを比較するため、
分級機ロータブレード回転数3,000〜5,000rpm、
竪型ミルテーブル回転数50rpm、
竪型ミルローラ加圧力3tonf/1ローラ、
排気ファン風量25〜50m3/min、
ミル入口ダンパ開度100%/一次気流FAの風量Q125〜50m3/min、
二次気流SA取入ダンパ開度48〜100%/二次気流SAの風量Q25〜15m3/min、
の範囲で運転条件を変化させ、炭カル(石灰石)の粉砕分級実験を行った。
【0055】
その結果、「製品(微粉C)の平均粒子径D50(μm)と製品の比表面積(ブレーン値)(cm2/g)」との関係は図7に示す様になり、また、
「製品のミル電力原単位(kwh/t)と製品の比表面積(ブレーン値)
(cm2/g)」との関係は図8に示す様になった。
【0056】
図7において、横軸は製品の比表面積(ブレーン値)(cm2/g)、縦軸は製品の平均粒子径D50(μm)、垂直線X1は、従来例の粉砕限界27,000cm2/g、の位置を示す。
【0057】
I3〜I5は、一次気流FAの風量(一次気流量)Q1の他に二次気流SAの風量(二次気流量)Q2を導入する場合である。
また、Iの次の数字は分級ロータブレードの回転数(単位1,000rpm)を示す。例えば、I3は3×1,000rpmの回転数である。
混合旋回流Wの風量Q3=の次の数字は、一次気流量Q1+二次気流量Q2の合計風量(m3/min)である。
一次気流の風量Q1は35m3/minに維持されるので、例えば、Q3=50は混合旋回流の風量が50m3/minで、二次気流の風量Q2は15m3/min、となる。
【0058】
E3〜E5は、一次気流Q1のみ、即ち、二次気流Q2を導入しない場合であり、Eの次の数字は分級機ロータブレードの回転数(単位1,000rpm)である。例えば、E3は3×1,000rpmの回転数である。
一次気流量Q1=の次の数字は風量m3/minであり、その数字の次のLは、その数字の風量の線上であることを示す。
例えば、Q1=47は一次気流の風量が47m3/min、Q1=40Lは一次気流量Q1=40m3/min、の線上であることを示す。
【0059】
この図から明らかな様に、一次気流量Q1のみ、即ち、二次気流量Q2を導入しない場合、の粒度分布の変更範囲はE3〜E5の曲線で囲まれる範囲、即ち、ブレーン値約38,000cm2/g〜18,000cm2/g の範囲における曲線部分である。
【0060】
二次気流量Q2を導入した場合の粒度分布の変更範囲は、I3〜I5の曲線で囲まれる範囲の右側の交点P3〜P5までの曲線部分、すなわち、ブレーン値約約34,000cm2/g〜18,000cm2/g の範囲における曲線部分である。この交点P3〜P5は、一次気流のみを導入した場合の曲線E3〜E5と二次気流量Q2を導入した場合の曲線I3〜I5との交点である。
これらの各々の曲線部分を比較すると、二次気流量Q2の導入により同一比表面積で大幅に粒度分布を変えることができることがわかる。
【0061】
なお、同一比表面積の粉末度に対しても製品の平均粒子径D50(μm)が大幅に変更できるので、製品の粒度分布幅が大幅に変更できて、更に、粗大粒子の飛び込みが著しく少ないことも二次気流量Q2の導入の成果である。
【0062】
図8において、横軸は製品の比表面積(ブレーン値)(cm2/g)、縦軸は製品のミル電力単位(kwh/t)であり、垂直線X2は分級性能の悪い分級機の粉砕限界の位置(ブレーン値20,000cm2/g)、X3はその性能が良い場合の粉砕限界の位置(ブレーン値28,000cm2/g)を示す。
【0063】
垂直線X3の右側、即ち、ブレーン値が大きくなる方向側の曲線I6は、フレークを粉砕室から排出させ、循環回路を介して該粉砕室に戻した場合であり、曲線I7は、フレークを粉砕室から排出させ解砕した後、微粉末を二次気流
Q2に混入し粗粉を粉砕室に戻した場合である。
フレークを粉砕室から排出させ解砕した後、循環回路を介して再び粉砕室に戻した場合I8は、曲線I6と曲線I7との間の値となる。
なお、この図における分級機ロータブレードの回転数は5,000rpm、ダムリングは20mm、一次気流量Q1は25〜45m3/minである。
【0064】
この図から明らかな様に、フレークを解砕しないで、そのまま強制循環させて粉砕室に戻し、フレークの強制粉砕を行うと、炭カルの場合は比表面積(ブレーン値)で45,000cm2/g程度まで微粉砕限界を伸ばすことができる。
【0065】
又、フレークを解砕した後、粉砕室に戻したり、又は、微粉末を二次気流量Q2に混合し、粗粉を粉砕室に戻したりすると、微粉砕の促進(炭カルの場合はブレーン値45,000cm2/g)が可能となるとともに、著しい製品の時産量の増加と電力原単位(kwh/t)の低減を図ることができる。
【0066】
尚、上記実験では、二次気流導入部60の位置は分級機11の下部直近の例であるが、本実験例以外の二次気流導入部60の位置を変えた実験結果については、示してないが同様な結果を得ている。
即ち、二次気流導入部60を粉砕部(粉砕室)の上部直近、或いは粉砕室の上部直近と分級機の下部直近の中間位置に導入した場合でも、それぞれの導入部60の位置に応じて同様な傾向を示している。
【0067】
これらの関係を図9、図10により説明する。
図10は従来例のイラストであり、粉砕室と分級室間のケーシングが、ハイサイドH、スタンダードS、ローサイドLの3種類である場合について一次気流調整用ノズル10出口の粉末度の程度OD及び分級室入口の粉末度の程度ID(細い、粗い)をイラストIL、IS、IHで示している。
この粉末度の程度OD、IDにおいて、ハッチングを施した長方形HSは一次気流量Q1が多い場合であり、また、その内側の無地の長方形WSは一次気流量Q1が少ない場合である。その長方形の長さLMが長い程粗く、逆にそれが短い程細いことを示す。
【0068】
このイラストから理解されるように、一次気流量Q1が同風量であれば、ローサイドLの場合は製品の粉末度が最も粗いものを空気分級機で回収する。
そのため、分級後の粗粉も粗くなり、粉砕室から排出される段階で排出粉は最も粗くなるため、ノズル10出口の粉末度は最も粗くなって上昇旋回しながら最も粗い粉末度で分級室5入口に到達して分級機で最も粗く分級される。
【0069】
一次気流調整用ノズル10出口の粉末度の程度OD及び分級室入口の粉末度の程度IDは、ケーシングがスタンダードS、ハイサイドHの順に細かくなりながら上昇旋回し、分級機入口に到達し、該分級機ではケーシングがスタンダードS、ハイサイドHの順に細かく分級されることをイラストは示している。
【0070】
図9は本発明のイラストである。粉砕された原料は粉砕室の該ノズル10から分級室に向って旋回上昇する一次気流FAに二次気流SAを該一次気流と同方向の接線方向に導入して気流量を増大させて一次気流量Q1と二次気流量Q2との流量比Q1/Q2を変更しながら粉砕産物の粒度分布を制御する方法をイラストで説明している。
【0071】
このイラストから理解されるように、この説明にも前記図10で説明したと同じ考え方が適用できる。
一次気流調整用ノズル10出口の粉末度の程度ODは一次気流FAの気流量
Q1が多いと粗くなり、少ないと細かくなる関係にある。
図10で説明したと同じように、下段二次気流取入口60Cより二次気流を導入した場合は分級機入口に対する粉末度の程度IDは粗くなって分級機へ搬送される。そのため、分級機の分級条件が一定な為、分級後の粗粉も粗くなり、粉砕室から排出される段階で排出粉は粗くなるので、ノズル10出口の粉末度は粗くなって上昇旋回しながら更に下段二次気流取入口60Cより二次気流SAを導入するため、上昇旋回流の気流量は更に増大して粗い粉末度で分級室5入口に到達して分級機で最も粗く分級されることをイラストILは示している。
【0072】
中段二次気流取入口60B、上段二次気流取入口60Aの位置に順に分級室入口に対する粉末度の程度IDは細かくなり、上昇旋回しながら、更に中段、上段の二次気流取入口60B、60Aより二次気流SAが導入されるため、更に上昇旋回流は強められて更に粗大化した粉末度で分級機入口に到達して、該分級機では中段二次気流取入口60B、上段二次気流取入口60Aの順に細かく分級されることをイラストIM、ITは示している。
【0073】
図9は、ケーシングがハイサイドH、スタンダードS、ローサイドLである場合の図10のイラストとの関係も包含している。
即ち、粉砕室3と分級室5間のケーシングの高さをその必要の都度取り替える必要もなく、二次気流SAの導入のみで目的を達成できることを示している。
このことは同一比表面積(cm2)の粉末度でも、平均粒子径D50(μm)、製品中の微粒子割合(%)と粗大粒子割合(%)などを調整できることから、粒度分布幅もブロードからシャープにと粉末制御できることを示している。
【0074】
なお、本実験に用いた粉砕原料は炭カル(石灰石)であるが、他の粉砕原料、例えば、タルク、スラグ粉末、珪石についても実施し同様な結果を得ている。
【0075】
本発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更を加え得ることができるのは勿論である。
【0076】
【発明の効果】
本発明は、次の如き顕著な効果を奏する。
(1)粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に配設され、かつ、前記搬送旋回流中に搬送分級用二次気流を導入せしめる粒度分布調整手段が設けられているので、従来例に比し、大幅な粒度分布の変更とその変更制御の容易な操作性機能を高めることができる。
(2)竪型ローラミルから排出されるフレークを解砕した後、前記分級室或いは前記粉砕室に戻すので、ローラミルの微粉末領域に於ける更なる微粉砕化の促進と粉砕効率の向上を図ることができると同時に、フレークを解砕しないでそのまま直接粉砕室に戻す場合に比べ、粉砕室に於ける圧壊粉砕される被粉砕物の嵩比重を各種粉砕原料に応じて適当な解砕粉末度にすることによつて高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図2のIII−III線断面図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す図である。
【図6】本発明の第4施例を示す図である。
【図7】実験結果を示すグラフである。
【図8】実験結果を示すグラフである。
【図9】本発明の二次気流取入口の位置と粒度分布との関係を示すイラストである。
【図10】従来例のケーシングの高さと粒度分布との関係を示すイラストである。
【符号の説明】
1 外側密閉ケーシング
3 粉砕室
5 分級室
8 粉砕ローラ
11 空気分級機
12 内側ホッパ
20 ロータブレード
50 循環回路
60 二次気流導入部
95 フレーク解砕機
Claims (8)
- 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室と,該外側密閉ケーシングの上部に設けられた空気分級室と,該外側密閉ケーシング内に搬送分級用一次気流を導入して前記粉砕室から前記分級室に向かう搬送旋回流を形成せしめるノズルと,該粉砕室に粉砕原料を供給する送り込み手段と,を備えた粉砕分級装置であって;
前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕して前記送り込み手段に送り込む解砕循環搬送手段が設けられていることを特徴とする粉砕分級装置。 - 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室と,該外側密閉ケーシングの上部に設けられた空気分級室と,該外側密閉ケーシング内に搬送分級用一次気流を導入して前記粉砕室から前記分級室に向かう搬送旋回流を形成せしめるノズルと,該粉砕室に粉砕原料を供給する送り込み手段と,を備えた粉砕分級装置であって;
前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に配設され、かつ、前記搬送旋回流中に搬送分級用二次気流を導入せしめる粒度分布調整手段と、
前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕して前記送り込み手段に送り込む解砕循環搬送手段と、
が設けられていることを特徴とする粉砕分級装置。 - 前記粒度分布調整手段が、流量比制御装置を備えていることを特徴とする請求項2記載の粉砕分級装置。
- 前記粒度分布調整手段が、二次気流導入部を備えており、解砕循環搬送手段が、切換シュートを介して前記送り込み手段に連結されており、該切換シュートが、前記二次気流導入部に連結されていることを特徴とする請求項2記載の粉砕分級装置。
- 外側密閉ケーシング下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕した原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;
前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、粉砕原料を供給する送り込み手段を介して前記粉砕室に戻すことを特徴とする粉砕分級方法。 - 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕された原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;
前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に位置する前記搬送旋回流中に、接線方向から搬送分級用二次気流を導入せしめるとともに、前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、粉砕原料を供給する送り込み手段を介して前記粉砕室に戻すことを特徴とする粉砕分級方法。 - 外側密閉ケーシングの下部に設けられた竪型ローラミル粉砕室に粉砕原料を供給して粉砕する工程と,粉砕された原料を、該外側密閉ケーシング内に形成され、かつ、該粉砕室から空気分級室に向かう搬送旋回流に乗せて搬送する工程と,該空気分級室に搬送された前記原料を空気分級する工程と,を備えた粉砕分級方法であって;
前記粉砕室の粉砕ローラの上端レベルと前記分級室の下部真下端面レベルの間に位置する前記搬送旋回流中に、接線方向から搬送分級用二次気流を導入せしめるとともに、前記竪型ローラミル粉砕室から排出されるフレークを解砕した後、その解砕物を前記搬送分級用二次気流の導入部に供給することを特徴とする粉砕分級方法。 - 搬送分級用二次気流の導入量が、調整可能であることを特徴とする請求項6、又は、7記載の粉砕分級方法。
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