JP6135984B2 - 竪型粉砕機の運転方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に開示の従来技術は、回転テーブル上面の外周部に高さを変えられるダムリングを形成し、回転テーブル上に形成される原料層の厚みを調整するという技術である。
この技術を竪型粉砕機で粉砕する原料の量を減少させる場合に適応すれば、運転中、回転テーブル上において形成される原料層の厚みを調整することができると思われるので、異常振動の抑制に一定の効果を奏すると予想される。
また、この方法の場合には、粉砕ローラによる加圧力が回転テーブル外周部に偏りがちになり、結果として回転テーブルを駆動するトルクが大きくなるという可能性があって、エネルギー消費量削減を進めていく上で問題となる可能性があった。
(1) 回転テーブル上に投入したセメント原料を4個の粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機によって、セメント原料を減産した運転する際に、同一の加圧力を負荷されて運転されていた4個の粉砕ローラの中の2個を、原料層を圧密する圧密ローラとすることにより、
粉砕ローラ、圧密ローラ、及び、回転テーブルを備えて、回転テーブル上に投入したセメント原料を、圧密ローラで圧密しながら粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機の運転方法として、回転テーブル上に、同一寸法、且つ、同一形状の粉砕ローラと圧密ローラが交互に並ぶように配するとともに、圧密ローラの加圧力を0.1Mpaから0.3Mpaまでの範囲とした竪型粉砕機の運転方法であって、竪型粉砕機の起動時に、前記圧密ローラの加圧開始動作と前記粉砕ローラの加圧開始動作を個別に制御することにより、該圧密ローラの加圧開始動作より遅れて該粉砕ローラの加圧開始動作し、該圧密ローラが所定の加圧力まで昇圧した後、該粉砕ローラの昇圧を開始する。
図1から図7は本発明の実施形態に係わり、図1は竪型粉砕機の全体構成を説明する概念図であり、図2は粉砕ローラ、圧密ローラ及び回転テーブルの配置を説明する図である。また、図3は粉砕ローラ又圧密ローラの加圧力を説明する概念図であり、図4は圧密ローラのローラ面圧と、圧密ローラ下の層厚、振動状態、及び電力原単位の関係を示す図であり、図5は原料層の動摩擦係数、圧密度、及び粉砕処理量の関係を示す図である。また、図6は粉砕ローラと原料層の関係を説明する概念図であり、図7は粉砕ローラと圧密ローラの加圧開始タイミング等を説明する図である。
なお、図8はダムリング高さを調整することにより異常振動を抑制するという従来技術による竪型粉砕機の運転方法における粉砕ローラ下の層厚、振動値、及び電力原単位の関係を示す図である。
本実施形態に用いた竪型粉砕機1は、図1に示すように竪型粉砕機1の外郭を形成するケーシング1B、1A、竪型粉砕機のケーシングに取り付けられて、機体の振動を測定する振動センサS1、竪型粉砕機1の下部に設置された減速機2Bと駆動モータ2Mによって駆動される回転テーブル2、及び、回転テーブル2に従動して回転するコニカル型の粉砕ローラ3及び圧密ローラ5を備えている。
また、本実施形態に使用した竪型粉砕機1においては、粉砕ローラ3と位相を90度ずらしたような形で、圧密ローラ5が2個配されており、粉砕ローラ3と同様に回転テーブル2に対して、原料を介して従動して回転する。
本実施形態においては、前述の構成とすることにより、回転テーブル上に配した粉砕ローラの中において、隣り合う2個の粉砕ローラが異なる加圧力で制御できるように構成した。
図1に示した竪型粉砕機1においては、前述の油圧ユニット55、並びに、油圧ユニット55を制御して圧密ローラ5と粉砕ローラ3の加圧力を制御する制御装置50を備えており、制御装置50は圧密ローラ5及び粉砕ローラ3について、それぞれの加圧開始タイミングと加圧力を別個に設定できる設定器51、圧密ローラ5並びに粉砕ローラ3の加圧開始タイミングに係る時間等を計測するタイマ装置53、設定器51に設定された時間とタイマ装置53に設定されたタイマ時間を比較又演算等して条件を満たした場合に油圧ユニット55に対して所定の指令信号を発信するコントロールユニット52等を備えている。
制御装置50は前述の構成により、油圧ユニット55を制御して、第1の油圧シリンダ3D及び第2の油圧シリンダ5Dに送る作動油の油圧をそれぞれ個別に制御して、粉砕ローラ3と圧密ローラ5について、それぞれ個別に下降タイミング、加圧開始タイミング並びに加圧力を制御する。
図1に示した竪型粉砕機1は、回転テーブル2の上方に形状が略逆円錐型の内部コーン19を備えるとともに、内部コーン19の上部に固定式の一次分級羽根14と、内部コーン19の上方で一次分級羽根14の内側に回転式の分級羽根を備えた回転式分級機13を有している。そして、回転式分級機13が備えた回転式の羽根は、竪型粉砕機1の上部に設置された図示しない駆動モータにより駆動されて、自在に回転する構成となっている。
なお、粉砕ローラ3で粉砕された後においても、一次分級羽根14、又は回転式分級機13を通過できずに、回転テーブル2上に供給されて、再度、粉砕される原料は、循環原料と称される。
なお、圧密ローラ5を下降させるに最低限必要な原料層の厚みが確保される時間については、起動時、回転テーブル2上に載っている原料の状態によって異なるため、起動時の状況に応じて調整が必要である。
なお、ΔTは、圧密ローラ5が加圧開始から昇圧完了するまでの時間を勘案し、決定することが好ましい。
回転テーブル2と粉砕ローラ3に噛み込まれて粉砕された原料は、回転テーブル2の外縁部に周設されたダムリング15を乗り越えて、回転テーブル上面2の外周部とケーシングとの隙間である環状通路30(環状空間部30と称することもある)へと向かう。
なお、一次分級羽根14を通過できない原料の中で極端に重量の重いものは、回転テーブル2の下方まで落下して、下部取出口34より排石として取り出される。また、一次分級羽根14を通過して、回転式分級機13を通過できなかった原料は、落下することにより内部コーン19に捕集されて、再度、回転テーブル2上に供給され、粉砕される。
本実施形態においては、圧密ローラ5に対して加圧指示信号を発信してからΔT秒後に粉砕ローラ3に対する加圧指示信号が発信されるようにタイマT1乃至タイマT3を設定することにより、圧密ローラ5が所定の加圧力まで昇圧した後に、粉砕ローラ3を加圧開始するように構成したので、振動が急激に大きくならず、安定運転可能であった。
圧密ローラ5に与える加圧力としてのローラ面圧について、本実施形態においては2(kg/cm2)としたが、セメント原料を粉砕する場合は、圧密ローラ5の投影面積当たり1〜3(kg/cm2)程度となるように設定することが好ましいことがわかる。これを、SI単位系に換算すると、圧密ローラ5の投影面積当たり0.1〜0.3(MPa)にすることが好ましい。
通常、竪型粉砕機1の内部は、媒体とされるガス、循環原料の細粒粉、及び径の大きな新規原料からなるが、最も大きな因子は循環している細粒子が支配する。
全ての粉砕ローラを高負荷の粉砕ローラ3とする従来方法では、細粒子は見かけ上においてガスという媒体に包まれた非常に小さな摩擦係数を示す。本実施形態においては、低負荷の圧密ローラ5は、粉砕ではなく媒体(ガス)を脱気するローラとして作用し、その圧密度を増加させるという作用効果も奏する。摩擦係数の改善により粉砕ローラへの噛み込み角度αが改善(増加)するので、図5に示すような形で処理能力が増加すると考えられる。
2 回転テーブル
3 粉砕ローラ
5 圧密ローラ
13 回転式分級機
14 一次分級羽根
15 ダムリング
19 内部コーン
35 原料投入口
39 上部取出口
50 制御装置
51 設定機
52 コントロールユニット
53 タイマ装置
55 油圧ユニット
S1 振動センサ
Claims (1)
- 回転テーブル上に投入したセメント原料を4個の粉砕ローラで粉砕する竪型粉砕機によって、セメント原料を減産した運転する際に、同一の加圧力を負荷されて運転されていた4個の粉砕ローラの中の2個を、原料層を圧密する圧密ローラとすることにより、
粉砕ローラ、圧密ローラ、及び、回転テーブルを備えて、回転テーブル上に投入したセメント原料を、圧密ローラで圧密しながら粉砕ローラによって粉砕する竪型粉砕機の運転方法として、
回転テーブル上に、同一寸法、且つ、同一形状の粉砕ローラと圧密ローラが交互に並ぶように配するとともに、圧密ローラの加圧力を0.1Mpaから0.3Mpaまでの範囲とした竪型粉砕機の運転方法であって、
竪型粉砕機の起動時に、前記圧密ローラの加圧開始動作と前記粉砕ローラの加圧開始動作を個別に制御することにより、該圧密ローラの加圧開始動作より遅れて該粉砕ローラの加圧開始動作し、該圧密ローラが所定の加圧力まで昇圧した後、該粉砕ローラの昇圧を開始する竪型粉砕機の運転方法。
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