JPH02253859A - Roller mill - Google Patents
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Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明はローラミルに係り、特に石炭焚ボイラの石炭や
セメント原料のスラグなどを微粉砕するミルの能力を高
めるのに好適な粉砕部を有するローラミルに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a roller mill, and particularly has a crushing section suitable for increasing the ability of the mill to finely crush coal in a coal-fired boiler, slag as a raw material for cement, etc. Regarding roller mills.
石炭焚ボイラにおいても低公害燃焼（低ＮＯｘ、未燃分
紙ｆＩｉ）や急速負荷変動運用が実施され、それに伴い
ボイラに燃料を供給する微粉砕機（ミル）も高性能化が
要求されるようになった。Coal-fired boilers are also undergoing low-pollution combustion (low NOx, unburned paper fIi) and rapid load fluctuation operations, and as a result, the pulverizers (mills) that supply fuel to the boilers are also required to have higher performance. Became.
石炭、セメント原料あるいは新素材原料などの塊状物を
細かく粉砕する粉砕機の１つのタイプとして、粉砕テー
ブルと複数のローラとを備えた竪型ローラミルが用いら
れ、最近では代表機種の１つとしての地位を固めつつあ
る。A vertical roller mill equipped with a crushing table and multiple rollers is used as one type of crusher to finely crush lumps such as coal, raw materials for cement, or raw materials for new materials. It is solidifying its position.
この種の従来の粉砕機は、本発明の一実施例図である第
１図を借りて説明すると、円筒型ミルケーシング（ミル
ハウジング）１１内の下部にあって変速機を有するモー
タで駆動され、水平面上で定速回転する円板状の粉砕テ
ーブル３と、その上面外周部を円周方向へ等分する位置
へ油圧、あるいはスプリング等で圧下されて回転する複
数個の粉砕ローラ４を備えている。粉砕テーブルの中心
部へ供給管（シュート）２より供給される被粉砕原料１
は、粉砕テーブルの回転揺動と遠心力によってテーブル
上を渦巻き状の軌跡を描いて外周部へ移動し、テーブル
の粉砕レース１８の表面と粉砕ローラの間にかみ込まれ
て粉砕される。ミルケーシング１１の基底部には、ダク
ト内を送られてきた熱風１２が導かれており、この熱風
が粉砕テーブルの外周部とミルケーシングの内周部との
間のエアスロート１３から吹き上がっている。粉砕後の
粉粒体はエアスロートから吹き上がる熱風によって搬送
され、ミルケーシング内を上昇しながら乾燥される。ミ
ルケーシング上部へ輸送された粉粒体は、ミルケーシン
グ上部に設けたサイクロンセパレータあるいは回転分級
機３０で分級され、所定の粒径以下の微粉２５は熱風に
よって搬送され、ボイラでは微粉炭バーナあるいは微粉
炭貯蔵ビンへと送られる０分級機を貫通することのない
所定粒径以上の粗粉は、粉砕テーブル上へ落下し、ミル
内へ供給されたばかりの新しい原料とともに再度粉砕さ
れる。このようにして、粉砕部において粉砕が繰返され
る。This type of conventional pulverizer will be explained with reference to FIG. 1, which is an embodiment of the present invention. The conventional pulverizer is driven by a motor that is located at the lower part of a cylindrical mill casing (mill housing) 11 and has a transmission. , comprises a disk-shaped crushing table 3 that rotates at a constant speed on a horizontal plane, and a plurality of crushing rollers 4 that are rotated by being pressed down by hydraulic pressure or a spring, etc. to positions that equally divide the outer periphery of the upper surface in the circumferential direction. ing. Raw material 1 to be crushed is supplied from a supply pipe (chute) 2 to the center of the crushing table.
The particles move to the outer periphery along a spiral trajectory on the table due to the rotational oscillation and centrifugal force of the grinding table, and are caught between the surface of the grinding race 18 of the table and the grinding roller and are crushed. Hot air 12 sent through a duct is guided to the base of the mill casing 11, and this hot air blows up from an air throat 13 between the outer circumference of the grinding table and the inner circumference of the mill casing. There is. The powder after pulverization is carried by hot air blowing up from the air throat, and is dried while rising inside the mill casing. The powder transported to the upper part of the mill casing is classified by a cyclone separator or rotary classifier 30 installed at the upper part of the mill casing, and fine powder 25 with a predetermined particle size or less is transported by hot air, and in the boiler, it is transferred to a pulverized coal burner or fine powder. Coarse powder of a predetermined particle size or more that does not pass through the zero classifier and is sent to the charcoal storage bin falls onto the grinding table and is ground again together with the fresh raw material that has just been fed into the mill. In this way, crushing is repeated in the crushing section.
このような竪型ローラミルにおける粉砕機構は、テーブ
ル上の粉砕レース面とローラとの間における圧縮による
ものと考えられる。このような粉砕条件を最適にするた
め、ローラやレースの各種構造が提案されている。The grinding mechanism in such a vertical roller mill is thought to be based on compression between the grinding race surface on the table and the roller. In order to optimize such grinding conditions, various structures of rollers and races have been proposed.
しかしながら、第１０図に示すような従来型ローラミル
における粉砕部、すなわち粉砕ローラ１０４と粉砕レー
ス１１８では、被粉砕原料の滞留時間が短い（あるいは
粉砕部における局所的な粒子循環量が少ない）ために、
粉砕レース１１８内において充分な微粉生成が行われず
、結果的に製品微粉粒度の低下やミル内圧力損失の増大
といった性能低下を招いていた。さらに、従来型のよう
にレース部において被粉砕原料層が薄くなる場合には、
粉層とローラ間において自動的なすべり振動（Ｎ擦振動
とも呼ばれる一種のスティック−スリップ現象）が発生
し、これを防ごうとするとミルの負荷を下げられないと
いった問題を引き起こしていた。However, in the crushing section of the conventional roller mill as shown in FIG. 10, that is, the crushing roller 104 and the crushing race 118, the residence time of the raw material to be crushed is short (or the local particle circulation amount in the crushing section is small). ,
Sufficient fine powder was not generated within the grinding race 118, resulting in performance deterioration such as a decrease in product fine powder particle size and an increase in pressure loss within the mill. Furthermore, when the layer of raw material to be crushed becomes thinner in the race part as in the conventional type,
Automatic sliding vibration (a type of stick-slip phenomenon also called N-friction vibration) occurs between the powder bed and the rollers, and attempts to prevent this have caused problems such as the inability to reduce the load on the mill.
また第１１〜１３図は、粉砕部のうち特に粉砕レース部
にかかわる先行技術の内容を概略的に示すものである。Moreover, FIGS. 11 to 13 schematically show the content of the prior art relating to the crushing race part in particular in the crushing part.
第１１図に示す例は、曲面ロール１０４の外側のテーブ
ル１１７に丸みを持たせ、粉砕テーブル面を曲面−円錐
面組合わせ構造としたものである。第１２図は、ローラ
１２２と粉砕テーブル１２１あるいはエクステンション
リング１２３とのそれぞれの距離を所定値に保つための
技術に関するものである。第１３図に示す提案ではダム
リング１３２（第１２図の例ではエクステンションリン
グに相当）のローラ１３１側を（１）〜（３）の形状に
している。これら先行技術は、いずれもミルの粉砕機能
にかかわるものであるが、いずれも粉砕テーブル上にロ
ーラの粉砕面を直接押しつけない機種が対象であり、間
接的にはローラの外側に生じる粉層の状態制御を目的と
したものである。したがって、特定のミル機種の運用性
は改善されるであろうものの、粉砕能力を大幅にアップ
することは難しい。In the example shown in FIG. 11, the table 117 on the outside of the curved roll 104 is rounded, and the grinding table surface has a combination of curved and conical surfaces. FIG. 12 relates to a technique for maintaining the respective distances between the roller 122 and the crushing table 121 or the extension ring 123 at predetermined values. In the proposal shown in FIG. 13, the roller 131 side of the dam ring 132 (corresponding to the extension ring in the example of FIG. 12) is shaped as (1) to (3). All of these prior art technologies are related to the grinding function of the mill, but they are all aimed at models that do not directly press the grinding surface of the roller onto the grinding table, and indirectly reduce the powder layer formed on the outside of the roller. It is intended for state control. Therefore, although the operability of a particular mill model may be improved, it is difficult to significantly increase the crushing capacity.
本発明の目的は、このような問題点を解決し、粉砕能力
に優れ、かつ振動の抑止が可能なリングローラミルの粉
砕部構造を提案することにある。An object of the present invention is to solve these problems and to propose a structure for a crushing section of a ring roller mill that has excellent crushing ability and can suppress vibration.
上記した従来技術の問題点は、直立する筒状のミルハウ
ジング内の水平面内で回転する粉砕テーブルと、該テー
ブル上面に設けられその外周に沿って断面が円弧状の溝
面を有する粉砕レースと、この粉砕レースの溝面に接し
て設けられた円弧状の断面を有する複数個の粉砕ローラ
と、粉砕ローうに所定圧力を加える加圧装置と、粉砕テ
ーブルに被粉砕原料を供給する原料供給管と、生成され
た微粉を排出する装置とを有するローラミルにおいて、
粉砕レース溝面の外周上端部に、粉砕レースの深さが粉
砕ローラ直径の０．２倍以上、０．４倍以下になるよう
に突起体を設けたことを特徴とするローラミルにより解
決される。The above-mentioned problems with the prior art include a grinding table that rotates in a horizontal plane within an upright cylindrical mill housing, and a grinding race that is provided on the top surface of the table and has a groove surface with an arcuate cross section along its outer periphery. , a plurality of crushing rollers having an arcuate cross section provided in contact with the groove surface of the crushing race, a pressurizing device that applies a predetermined pressure to the crushing row, and a raw material supply pipe that supplies the raw material to be crushed to the crushing table. and a device for discharging the generated fine powder,
Solved by a roller mill characterized in that a protrusion is provided at the upper end of the outer periphery of the crushing race groove surface so that the depth of the crushing race is 0.2 times or more and 0.4 times or less the diameter of the crushing roller. .
上記のごとく粉砕レースを構成したことによる作用は以
下のとおりである。ローラ下の粉層中で生成した微粉は
、回転するテーブルの遠心力でローラの外側へ排出され
るものの、レースの外壁が高いため、すなわちレースが
深いために粗めの粒子は重力により、あるいは突起体へ
衝突し、押し戻されるようにローラの下部へ落下する。The effects of configuring the crushing race as described above are as follows. The fine powder generated in the powder layer under the roller is discharged to the outside of the roller by the centrifugal force of the rotating table, but because the outer wall of the race is high, that is, the race is deep, coarse particles are discharged by gravity or It collides with the protrusion and falls to the bottom of the roller as if being pushed back.
このようにして、粉砕レース上における原料である被粉
砕粒子の滞留時間が従来型のそれよりも大幅に増加する
。したがって、原料はより細かく粉砕されるようになる
。In this way, the residence time of the raw particles to be ground on the grinding race is significantly increased compared to that of conventional systems. Therefore, the raw material becomes more finely ground.
突起体は微粉生成側、すなわちローラの外周部に設けら
れているため、再粉砕による微細化は効率よく行われる
。粗粒のかみ込みに関しても、ミル内に供給された原料
粒子は、高いレースの壁あるいは突起体によってエアス
ロート部へ貫通する動きを阻止される。したがって、粗
粒フィードのかみ込み能力も向上することになる。Since the protrusions are provided on the fine powder generation side, that is, on the outer periphery of the roller, micronization by re-grinding is efficiently performed. With regard to grit entrainment, the feed particles fed into the mill are prevented from penetrating into the air throat by tall race walls or protrusions. Therefore, the ability to chew the coarse feed is also improved.
また突起体は、耐摩耗性の高いセラミックスで成形して
いるため、長期間の使用に耐え得るものである。したが
って、異物混入などの特異な衝撃が作用する事故を除け
ば、通常運用下における信転性は充分に高い。Furthermore, since the protrusions are made of highly wear-resistant ceramic, they can withstand long-term use. Therefore, reliability under normal operation is sufficiently high, except for accidents where a unique impact such as foreign matter contamination occurs.
（実施例〕
第１図に本発明になる構造のレースを採用したリングロ
ーラミルの構造を、ミル中心軸を通る縦方向断面図とし
て示す、第２図は、本発明の主要個所である粉砕レース
の構造を略断面として示したもので、第３図は粉砕部の
上方視図である。本発明は、第２図ないし第３図に示す
ように、粉砕部にかかわるものであるが、初めにミル全
体の構成を説明する。(Example) Fig. 1 shows the structure of a ring roller mill that adopts a race having the structure of the present invention as a vertical cross-sectional view passing through the mill center axis. Fig. 2 shows the grinding race which is the main part of the present invention. Fig. 3 is a top view of the crushing section.The present invention relates to the crushing section as shown in Figs. 2 and 3. The overall configuration of the mill is explained below.
被粉砕原料１は、ミル上部中心軸上に設けられた被粉砕
原料供給管（センターシュート）２から供給され、ミル
下部で水平面上を低速で回転する粉砕テーブル３上へ落
下し、遠心力で粉砕テーブル３の外周に挿着された円環
状の粉砕リング１７と粉砕ローラ４からなる粉砕部へと
送供される。The raw material to be crushed 1 is supplied from a raw material supply pipe (center chute) 2 installed on the center axis of the upper part of the mill, falls onto a crushing table 3 rotating at low speed on a horizontal plane at the lower part of the mill, and is crushed by centrifugal force. The powder is sent to a crushing section consisting of an annular crushing ring 17 inserted on the outer periphery of the crushing table 3 and a crushing roller 4 .
この粉砕部において、原料１は、粉砕ローラ４の圧縮力
によって粉砕ローラ４の粉砕面と、粉砕リング１７の上
面において断面略円弧状に刻設された粉砕レース１８の
間で微粉砕される０本実施例では、この粉砕リング１７
の構成に特徴がある。In this crushing section, the raw material 1 is pulverized by the compressive force of the crushing roller 4 between the crushing surface of the crushing roller 4 and a crushing race 18 carved with a substantially arcuate cross section on the top surface of the crushing ring 17. In this embodiment, this crushing ring 17
It is characterized by its composition.
後述するが、粉砕レー・ス１８の粉砕ローラ４の外側に
面する部分が、従来例よりも深く、粉砕レース１８の深
さＨｒａｃがローラ直径Ｄｒｏβの１／４（０，２５倍
）に相当するように構成されており、その上側内壁上に
は、セラミックス材で成形され、上端が粉砕ローラ４側
へ少し突き出る突起体１９が、セグメント形式で粉砕レ
ース１８の円周上に一様に内貼りされている。粉砕ロー
ラ４の下部の粉層で生成した微粉は、遠心力により粉砕
ローラ４の外側へ排出されるが、粉砕レース１８の高い
壁と突起体１９の作用によって循環滞留し、繰返して粉
砕ローラ４による圧縮、剪断力を受けてより細かく微粉
砕される。この粉砕ローラ４は、ローラブラケット５で
支持され、ローラブラケット５の上面と下部フレーム７
の下面の間に介在するローラピボット６を支点として、
スプリング８により圧下される。このスプリング８によ
る加圧力は、加圧フレーム９を、テンシランロッドｌＯ
で引張ることによって作用する。粉砕部において生成し
た粉粒体は、粉砕テーブル３の外側に、環状に設けたエ
アスロート１３から供給される熱風１２により、ミル上
方へと搬送される。搬送された粉粒体のうち、かなり粗
いものは重力により落下しく１次分級）、粉砕部におい
て再粉砕される。As will be described later, the part of the crushing race 18 facing the outside of the crushing roller 4 is deeper than the conventional example, and the depth Hrac of the crushing race 18 is equivalent to 1/4 (0.25 times) of the roller diameter Droβ. On the upper inner wall thereof, a protrusion 19 formed of a ceramic material and whose upper end slightly protrudes toward the crushing roller 4 side is arranged uniformly on the circumference of the crushing race 18 in the form of a segment. It is pasted. The fine powder generated in the powder layer at the bottom of the crushing roller 4 is discharged to the outside of the crushing roller 4 due to centrifugal force, but is circulated and retained by the action of the high walls of the crushing race 18 and the protrusions 19, and is repeatedly discharged from the crushing roller 4. It is pulverized into finer particles by compression and shearing force. This crushing roller 4 is supported by a roller bracket 5, and the upper surface of the roller bracket 5 and the lower frame 7
With the roller pivot 6 interposed between the lower surfaces of as a fulcrum,
It is pressed down by the spring 8. The pressurizing force by this spring 8 causes the pressurizing frame 9 to
It works by pulling at. The powder and granules produced in the crushing section are transported above the mill by hot air 12 supplied from an annular air throat 13 provided outside the crushing table 3. Among the transported powder particles, those that are quite coarse fall due to gravity (primary classification) and are re-pulverized in the crushing section.
一方、この重力分級域を貫通した粉粒体のうち比較的粗
いものは、回転分級機３０の遠心作用によって、分級機
の外側へはじき飛ばされ（２次分級）重力によって落下
し、粉砕部で再粉砕される。On the other hand, the relatively coarse particles that have passed through this gravity classification zone are repelled to the outside of the classifier by the centrifugal action of the rotary classifier 30 (secondary classification), fall by gravity, and are recycled in the crushing section. Shattered.
回転分級機は、被粉砕原料供給管（センターシュート）
２の周りの回転分級機円筒２０と、そのＦ部に取付けら
れた回転分級機ロータ２１と、それに円周方向等間隔に
複数枚配設される細長い板状の回転分級羽根２２により
構成される０回転分級部を貫通した微粉は、製品微粉２
５として、製品微粉回収ダクト２４からミルの系外へ排
出される。The rotary classifier has a feed pipe (center chute) for the raw material to be crushed.
2, a rotary classifier rotor 21 attached to the F part of the rotary classifier cylinder 20, and a plurality of elongated plate-shaped rotary classifier blades 22 arranged at equal intervals in the circumferential direction. The fine powder that has passed through the 0-rotation classification section is the product fine powder 2.
5, the product is discharged from the product fine powder collection duct 24 to the outside of the mill system.
第２図に示すように、この実施例における粉砕リング１
７は、その上面に刻設した粉砕レース１日の外側の壁が
高くなるよう構成されている。粉砕レース１８の高さＨ
ｒａｅは、粉砕ローラ４の径Ｄｒｏｌｌの約１／４であ
り、従来式のもの（Ｈｒ ａ ｃ／Ｄｒ ｏ ｊ！−０
，０１〜０．０９）よりもかなり深い、この粉砕レース
１８におけるローラ外側内壁の上部には、第３図に示す
ように粉砕レース１日の円周方向に一様にセグメント化
され、上端が粉砕ローラ４側に少し突き出す形状で、耐
摩耗性に優れる突起体１９が装着されている。このよう
な高い外壁のごとく構成した粉砕レース１８のために、
粉砕ローラ４の下部で生成した粉粒体は、粉砕レース１
日内を重力の作用によって繰返し循環し、粉砕ローラ４
によって微粉砕される。かなり粒子が微細になり、粒子
に作用する遠心力が重力に卓越するようになると、その
粒子は、エアスロート１３から粉砕部へ吹込まれる熱風
１２によってミル上方へと輸送される。As shown in FIG. 2, the grinding ring 1 in this embodiment
7 is constructed so that the outer wall of the crushing race 1, which is carved on its upper surface, is higher. Height H of crushing race 18
rae is approximately 1/4 of the diameter Droll of the crushing roller 4, and is approximately 1/4 of the diameter Droll of the crushing roller 4, which is approximately 1/4 of the diameter Droll of the crushing roller 4.
, 01 to 0.09), the upper part of the outer inner wall of the roller in this grinding race 18 is segmented uniformly in the circumferential direction of the day of the grinding race, as shown in FIG. A protrusion 19 which has a shape that protrudes slightly toward the crushing roller 4 side and has excellent wear resistance is attached. Because of the crushing race 18 configured like such a high outer wall,
The powder generated at the bottom of the crushing roller 4 is transferred to the crushing race 1
The crushing roller 4 is repeatedly circulated by the action of gravity during the day.
pulverized by. When the particles become quite fine and the centrifugal force acting on the particles becomes superior to gravity, the particles are transported upwards of the mill by the hot air 12 blown into the grinding section from the air throat 13.
以上のように、粉砕レース１８内において粒子群が長く
滞留するため、粉砕ローラ４の下部には、従来式の粉砕
レースを備える第１０図のような例よりも厚い粉層が形
成される。したがって、同一の操作条件で比較した場合
には、本発明になるし一ス構造を採用し、比較的厚い粉
層を作り出す方が、粉層上においてローラの不安定なす
べり現象（スティック−スリップ現象）を防止すること
ができる。この効果は、低負荷運用下において生じる振
動を抑止することにつながる。しかるに、粉層が薄い条
件では、粉層上でローラが不規則にすべる現象が生じ、
低負荷での運用が困難である。As described above, since the particles stay in the grinding race 18 for a long time, a thicker powder layer is formed below the grinding roller 4 than in the example shown in FIG. 10 with the conventional grinding race. Therefore, when compared under the same operating conditions, it is better to adopt the stick-slip structure of the present invention and create a relatively thick powder layer due to the unstable sliding phenomenon (stick-slip) of the roller on the powder layer. phenomenon) can be prevented. This effect leads to suppressing vibrations that occur under low load operation. However, under conditions where the powder layer is thin, a phenomenon occurs in which the roller slides irregularly on the powder layer.
Difficult to operate under low load.
粉砕レース１８の外側内壁面は、粉粒体が繰返し循環す
るため、何の対策も施さなければ激しく損耗する個所で
もある。本実施例では、製品粒度の再現性など信鯨性を
高め、また長期間の連続操業に耐え得るように、突起体
１９をセラミックスで製作した。セラミックスを突起体
１９の素材とする場合、環状型のものを一体で作れない
ことや、施工法の簡便さなどを考慮しセグメント化した
。The outer inner wall surface of the crushing race 18 is a part where the powder and granules are repeatedly circulated, so if no measures are taken, it will be severely worn out. In this example, the protrusions 19 were made of ceramics in order to improve reliability such as reproducibility of product particle size and to withstand long-term continuous operation. When ceramic is used as the material for the protrusion 19, it is segmented in consideration of the fact that an annular type cannot be made in one piece and the simplicity of the construction method.
前述したように、本発明のごとくローラの粉砕部を構成
することで、レース内における被粉砕粒子の滞留時間が
増し、それだけローラによる動的粉砕荷重を受ける頻度
も高まり、微粉の粒度が向上する。ここでは、基礎実験
から実証試験に到るまでの結果をもとに、発明の詳細な
説明する。As mentioned above, by configuring the crushing section of the roller as in the present invention, the residence time of the particles to be crushed within the race increases, and the frequency with which the particles are subjected to the dynamic crushing load by the roller increases accordingly, improving the particle size of the fine powder. . Here, the invention will be explained in detail based on the results from basic experiments to demonstration tests.
まず第１４図に、連続式ミルにおいて、ローラ径に対す
る粉砕レース１８の深さＨｒ ａ ｃ ／ Ｄ ｒＯｌ
を変化させて粒度（２００メツシユパス）を測定した結
果を示す。この場合粉砕ローラ４の径Ｄｒｏｌｔは一定
とし、粉砕レース１８の深さＨｒａＣを変化させた。突
起体１９の有無にかかわらず、粒度がＨｒ ａ ｃ／Ｄ
ｒ ｏ １＞０．２の条件において急増することがわ
かる。粉砕ローラ４の下で粉砕されて生成した微粉から
なる粉層は、粉砕ローラ４の外部に押出され、粉砕レー
ス１日の内壁面に沿って貼りつくかのように上方へ移動
する。First, in FIG. 14, in a continuous mill, the depth of the grinding race 18 relative to the roller diameter Hr a c / D rOl
The results of measuring the particle size (200 mesh passes) are shown. In this case, the diameter Drolt of the crushing roller 4 was kept constant, and the depth HraC of the crushing race 18 was varied. Regardless of the presence or absence of protrusions 19, the particle size is Hr a c/D.
It can be seen that there is a rapid increase under the condition of r o 1>0.2. A powder layer made of fine powder produced by being crushed under the crushing roller 4 is pushed out of the crushing roller 4 and moves upward as if sticking along the inner wall surface of the crushing race.
バッチ式でミルを動かし現象を観察すると、粉層は粉砕
ローラ４の動きに同調するかのように、周期的に上方へ
動くことがわかる。Ｈｒａｃ／Ｄｒｏ１＜０．２の場合
には、粉層が粉砕ローラ４の下へ戻ることなくエアスロ
ート１３の側へ移動してしまうと思われる。つまり、Ｈ
ｒａｃ／ＤｒｏｌＯ，２は、粉砕レース１８の内壁面上
における粉層が、そのまま安定に存在するか（Ｈｒａｃ
／Ｄｒｏｊ！＜０．２）、あるいは自身の重みで崩れ落
ちるか（Ｈｒ ａ ｃ／Ｄ ｒ ｏ ｆ＞０．２）の臨
界点になっているものと予測される。この臨界点は、粒
子の付着性にも依存し、炭種によってもわずかに異なっ
てくるが、−船釣な石炭ではおおむねＨｒａｃ／Ｄｒｏ
ｊ！−０，２であった。なお、第１４図からも明らかな
ように、粉砕レース１日の上端に突起体１９を設けた場
合には、粉層の戻り（循環）が促進されるために粒度が
さらに向上している。When the mill is operated in batch mode and the phenomenon observed, it can be seen that the powder layer periodically moves upward, as if in sync with the movement of the grinding roller 4. When Hrac/Dro1<0.2, it is considered that the powder layer moves toward the air throat 13 without returning to the bottom of the crushing roller 4. In other words, H
rac/DrolO,2 determines whether the powder layer on the inner wall surface of the grinding race 18 exists stably as it is (Hrac
/Droj! <0.2) or collapse under its own weight (Hr a c/D r o f>0.2). This critical point depends on the adhesion of particles and varies slightly depending on the type of coal, but - for boat fishing coal, it is generally Hrac/Dro.
j! -0.2. As is clear from FIG. 14, when the protrusion 19 is provided at the upper end of the grinding race, the particle size is further improved because the return (circulation) of the powder layer is promoted.
Ｈｒ ａ ｃ／Ｄ ｒ ｏ ｌ＞０．４になると、逆に
粒度が減少してしまう、これは、粉砕ローラ４の下の粉
層が厚くなり過ぎて、Ｈｒａｃを大きくしたメリットが
減少し、また粉砕ローラ４から粉層へ加わる衝撃力が粉
層中で拡散してしまったためと考えられる。When Hrac/Dr o l > 0.4, the particle size decreases. This is because the powder layer under the crushing roller 4 becomes too thick, and the merit of increasing Hrac decreases. It is also believed that this is because the impact force applied to the powder layer from the crushing roller 4 was diffused within the powder layer.
第４図は、バッチ式ローラミルを用いた実験結果である
。粉砕レー久を従来式と本発明式の２通りの構造に試作
し、荷重Ｍを変化させてレース構造が粉砕速度Ｗ（２０
０メツシユパスｇ ／ ｍ ｉｎ）に与える影響を調べ
た。横軸の荷重は、標準粉砕条件の荷重を１００％とし
て無次元化して表しである。いずれの粉砕レース１８を
使用した場合でも、ＷはＭの増加とともに直線状に増大
する。FIG. 4 shows the results of an experiment using a batch type roller mill. We prototyped two types of crushing race structures: a conventional type and an inventive type, and by changing the load M, the race structure had a crushing speed W (20
The effect on mesh pass g/min) was investigated. The load on the horizontal axis is expressed in a dimensionless manner with the load under standard crushing conditions as 100%. No matter which grinding race 18 is used, W increases linearly as M increases.
同一荷重で比較したときには、本発明になる粉砕レース
１日を採用した粉砕時のＷが、従来式レース使用時に較
べて、５０％近く高くなる条件もある。この結果より、
本発明になる粉砕レース１８を用いることにより粉砕能
力がかなり向上することがわかる。When compared under the same load, there are conditions in which W during crushing using the one-day crushing race according to the present invention is nearly 50% higher than when using the conventional race. From this result,
It can be seen that the crushing ability is considerably improved by using the crushing race 18 according to the present invention.
第５図は、第４図の例と同様にバッチ式ミルの実験結果
であり、ミル内の石炭ホールドアツプを変化させて、各
粉砕レース１８ごとの粉砕速度Ｗを比較したものである
。横軸は、標準条件の石炭ホールドアツプをミル内石炭
負荷率１００％とし、無次元化して表した。実験範囲の
ホールドアツプ全般にわたり、本発明になるレース使用
時の方がＷが高い。したがって、ミル内の石炭負荷にか
かわらず、本発明になるレースを採用したミルの方が粉
砕能力に優れることになる。FIG. 5 shows the experimental results of a batch type mill similar to the example shown in FIG. 4, and compares the pulverization speed W of each pulverization race 18 by changing the coal holding up in the mill. The horizontal axis represents the coal hold-up under standard conditions, with the coal load factor in the mill being 100%, and is rendered dimensionless. W is higher when using the lace according to the present invention over the entire hold-up range of the experiment. Therefore, regardless of the coal load within the mill, the mill that employs the race of the present invention has superior crushing ability.
第６〜８図に、パイロットスケールの連続式リングロー
ラミルにおける粉砕特性を示す、第６図は、給炭負荷率
（％）に対する微粉粒度（２００メツシユバス、ただし
、従来式ミルの標準粉砕条件下における粒度を１００％
として無次元化している）の関係で、本発明例と従来例
（第１θ図）になるレース採用時の特性を比較したもの
である。Figures 6 to 8 show the grinding characteristics of a pilot scale continuous ring roller mill. 100% particle size
The characteristics of the example of the present invention and the conventional example (FIG. 1θ) when lace is used are compared in relation to the relationship (non-dimensionalized as ).
一般に、給炭量が高いほど粒度が減少するが、給炭負荷
率が低い場合を除き、本発明に基づくレースを採用した
ミルの方が粒度が高い。これは、回転テーブル上の粒子
に作用する遠心力が大きくなる連続式ミルにおいても、
本発明になるレース構造が、粉砕部における粒子滞留時
間増大の効果を生み出したためと考えられる。Generally, the grain size decreases as the coal feed rate increases, but the grain size is higher in the mill that employs the race according to the present invention, except when the coal feed load rate is low. This is true even in continuous mills where the centrifugal force acting on the particles on the rotating table is large.
It is thought that this is because the lace structure according to the present invention produced an effect of increasing the residence time of particles in the crushing section.
第７図は、給炭負荷率に対するミル内の炭層部分の圧力
損失を示すものである。この圧力損失は、従来式ミルの
標準粉砕条件下における値で無次元化したものである６
本発明になるレース採用時の場合は、粉砕部における粒
子濃度が高くなるものの、そこで微細な粒子にまで粉砕
されるために、ミル内空塔部における粒子循環量が減少
し、結果的に圧力損失が低くなっている。試験を実施し
た給炭量全範囲にわたり、圧力損失低減効果が生じてい
る。FIG. 7 shows the pressure loss in the coal seam portion within the mill with respect to the coal feed load rate. This pressure loss is a dimensionless value obtained under standard grinding conditions of a conventional mill6.
When the race according to the present invention is adopted, although the particle concentration in the crushing section is high, since the particles are crushed there into fine particles, the amount of particles circulating in the hollow tower section of the mill decreases, resulting in pressure Losses are lower. The pressure drop reduction effect occurred over the entire range of coal feeding amounts tested.
本発明のようにレースを深くすればローラ下の粉層厚み
は増加する。これによって、ローラと粉層間に生じる自
助すべり振動（スティック−スリップ現象）を抑制する
ことも可能になる。この結果を第８図に示す。横軸は、
標準粉砕条件時の炭層部分圧力損失を１．００％とし、
て無次元化されている８本発明になるレースを採用した
ミルでは、同一の圧力損失で比較した場合、テンション
ロッドの横振れ振動変位が大幅に減少していることがわ
かる。これは、粉層が厚いほど粉砕時の摩擦係数が大き
くなり、ローラが粉層上ですべりにくくなるためである
。If the race is deepened as in the present invention, the thickness of the powder layer under the roller increases. This also makes it possible to suppress self-help sliding vibrations (stick-slip phenomenon) occurring between the roller and the powder layer. The results are shown in FIG. The horizontal axis is
The coal seam partial pressure loss under standard crushing conditions is assumed to be 1.00%,
It can be seen that the lateral vibration displacement of the tension rod is significantly reduced when compared at the same pressure loss in the mill that employs the race according to the present invention, which has been made dimensionless. This is because the thicker the powder layer, the larger the coefficient of friction during pulverization, making it difficult for the roller to slip on the powder layer.
最後に、粒度向上による波及効果の例とし”Ｃ、ミルで
粉砕した微粉炭を実際に燃焼させた結果について述べる
。第９図は、燃焼特性を排ガス中のＮＯｘ濃度と灰中未
燃分の関係でまとめたものである。縦・横軸ともに、従
来式における目標レベルを１００％として無次元化しで
ある。本発明を実施したミルで製造した微粉炭の方が、
ＮＯｘ濃度と灰中未燃分が、あたかも別の炭種を燃焼さ
せた場合のようにともに低減している。これは、バーナ
近傍において保炎を強化することによって、火炎内の自
己脱硝バーナを用いたことも一因である。すなわち、本
発明を実施したミルで製造された粒度の高い微粉炭の燃
焼時には、大幅に着火・保炎性が向上する。これによっ
て、灰中未燃分が低減（燃焼効率が向上）する。また、
バーナ近傍に高温で安定な低空気比燃焼域が作り出され
るために、揮発分の放出・熱分解が象、速に進み、Ｎ。Finally, as an example of the ripple effect of improving particle size, we will discuss the results of actually burning pulverized coal crushed in a mill. Figure 9 shows the combustion characteristics of NOx concentration in exhaust gas and unburned content in ash. It is summarized based on the relationship.Both the vertical and horizontal axes are dimensionless with the target level in the conventional method as 100%.The pulverized coal produced by the mill implementing the present invention is
Both the NOx concentration and the unburned content in the ash are reduced as if different types of coal were burned. This is partly due to the use of a self-denitrating burner within the flame by strengthening flame holding in the vicinity of the burner. That is, when pulverized coal with a high particle size is burned using a mill embodying the present invention, ignition and flame stability are significantly improved. This reduces unburned content in the ash (improves combustion efficiency). Also,
Because a high temperature and stable low air ratio combustion zone is created near the burner, the release and thermal decomposition of volatile matter proceed rapidly, resulting in N.
をＮ、に還元する機能のある中間生成物も活発に生成す
ることで、結果的に火炎内で一度生成したＮＯが除去さ
れてしまう。このように、本発明を具体化したミルを利
用することで、ボイラの低公害燃焼も達成されることに
なる。Intermediate products that have the function of reducing NO to N are also actively produced, resulting in the removal of NO once produced within the flame. In this way, by using a mill embodying the present invention, low-pollution combustion in a boiler can also be achieved.
本発明になるレース構造の粉砕リングを備えるリングロ
ーラミルは、ここまで示した石炭、あるいはオイルコー
クス等固体燃料焚ボイラ用のミルに限らず、セメントの
仕上げ用のミルや高炉スラグ、非鉄精練スラグ微粉砕用
のミル、もしくは高炉吹込み微粉炭用ミルへも直接利用
することが可能である。特に、セメントの分野では最近
になり高機能セメント用のために、特に厳しい品質管理
と省エネルギー操業を推進中のため、本発明になるレー
ス構造のリングを搭載するローラミルはとりわけ有効と
考えられる。また、特殊な用途としては、セラミックス
等新素材原料製造用の超微粉砕ミル（ボイラ用あるいは
セメント用に較べて小容量になる）への適用ももちろん
可能である。The ring roller mill equipped with a lace-structured crushing ring according to the present invention is not limited to a mill for solid fuel-fired boilers such as coal or oil coke as described above, but also a mill for cement finishing, blast furnace slag, non-ferrous smelting slag, etc. It can also be used directly in a mill for pulverization or a mill for blowing pulverized coal into a blast furnace. In particular, in the field of cement, a roller mill equipped with a ring with a lace structure according to the present invention is considered to be particularly effective, as strict quality control and energy-saving operations have recently been promoted for use in high-performance cement. In addition, as a special application, it is of course possible to apply it to an ultrafine pulverizing mill (which has a smaller capacity than a boiler or a cement mill) for producing raw materials for new materials such as ceramics.
本発明によれば、ミルの粉砕能力が高まるため微粉粒度
が向上する。この結果ミル内に滞留する被粉砕粒子循環
量が減少するので、ミル内を通過する乾燥用兼製品粒子
搬送用空気の通過圧力損失が減少する。また、低負荷時
のミル内振動の発生を抑制することができる。According to the present invention, the grinding capacity of the mill is increased, so that the fine particle size is improved. As a result, the circulating amount of the particles to be crushed that remain in the mill is reduced, so that the pressure loss of the drying and product particle conveying air passing through the mill is reduced. Furthermore, it is possible to suppress the occurrence of vibration within the mill during low load.
第１図は、本発明によるローラミルの一実施例を示す全
体構成図、第２図および第３図は、第１図のローラミル
の粉砕部の詳細構成図、第４図、第５図および第１４図
は、本発明によるローラミルの粉砕部の機能や作用を説
明するための基礎的実験結果の詳細図、第６〜９図は、
パイロットスケールでの本発明よるローラミル設備にお
ける試験結果説明図、第１Ｏ〜１３図は、従来技術の説
明図である。
２・・・原料供給管、３・・・粉砕テーブル、４・・・
粉砕ローラ、５・・・ローラブラケット、６・・・ロー
ラピボット、７・・・下部フレーム、８・・・スプリン
グ、９・・・加圧フレーム、１１・・・ミルハウジング
、１２・・・熱風、１３・・・エアスロート、１７・・
・粉砕リング、１８・・・粉砕レース、１９・・・突起
体、２４・・・製品微粉回収ダクト、３０・・・回転分
級機。
出願人 バブコック日立株式会社
代理人 弁理士 川 北 武 長
粉層
喝−：回転方向
給炭負荷率
（％）
給炭負荷率（％）
無次元荷重
Ｍ（にｇ−ｔ
ミル内石炭負荷率（％）
第
図
無次元化した炭層部分の圧力損失（％）第１０
図
１３１：ｇ？１０−ラ
】３２＝ダムリング
】３３：粉砕テーブル
第１１
第１２
第１４
０．１ ０．２ ０．３ ０，４０
−ラ径に対するレーヌ深さの比
Ｈ，、ｃ／ Ｄ、Ｏｌ （−）FIG. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of a roller mill according to the present invention, FIGS. 2 and 3 are detailed configuration diagrams of the crushing section of the roller mill shown in FIG. 1, and FIGS. Figure 14 is a detailed diagram of basic experimental results for explaining the function and action of the crushing section of the roller mill according to the present invention, and Figures 6 to 9 are
Figures 10 to 13, explanatory diagrams of test results in the roller mill equipment according to the present invention on a pilot scale, are explanatory diagrams of the prior art. 2... Raw material supply pipe, 3... Grinding table, 4...
Grinding roller, 5... Roller bracket, 6... Roller pivot, 7... Lower frame, 8... Spring, 9... Pressure frame, 11... Mill housing, 12... Hot air , 13...air throat, 17...
- Grinding ring, 18... Grinding race, 19... Projection, 24... Product fine powder collection duct, 30... Rotating classifier. Applicant Babcock-Hitachi Co., Ltd. Representative Patent Attorney Takeshi Kawakita Long flour bed milling: Coal feed load rate in the rotational direction (%) Coal feed load rate (%) Dimensional load M (in g-t Coal load rate in the mill ( %) Fig. Pressure loss (%) of dimensionless coal seam part 10th Fig. 131: g? 3 0,40
- Ratio of Reine depth to Ra diameter H,,c/D,Ol (-)
Claims (1)
転する粉砕テーブルと、該テーブル上面に設けられその
外周に沿って断面が円弧状の溝面を有する粉砕レースと
、この粉砕レースの溝面に接して設けられた円弧状の断
面を有する複数個の粉砕ローラと、粉砕ローラに所定圧
力を加える加圧装置と、粉砕テーブルに被粉砕原料を供
給する原料供給管と、生成された微粉を排出する装置と
を有するローラミルにおいて、粉砕レース溝面の外周上
端部に、粉砕レースの深さが粉砕ローラ直径の０．２倍
以上、０．４倍以下になるように突起体を設けたことを
特徴とするローラミル。(1) A grinding table that rotates in a horizontal plane within an upright cylindrical mill housing, a grinding race provided on the top surface of the table and having a groove surface with an arcuate cross section along its outer periphery, and a groove in this grinding race. A plurality of crushing rollers having an arcuate cross section provided in contact with a surface, a pressure device that applies a predetermined pressure to the crushing rollers, a raw material supply pipe that supplies the raw material to be crushed to the crushing table, and the generated fine powder In a roller mill having a device for discharging the grinding roller, a protrusion is provided at the upper end of the outer periphery of the grinding race groove surface so that the depth of the grinding race is 0.2 times or more and 0.4 times or less the diameter of the grinding roller. A roller mill characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1077312A JP2823226B2 (en) | 1989-03-29 | 1989-03-29 | Roller mill |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02253859A true JPH02253859A (en) | 1990-10-12 |
| JP2823226B2 JP2823226B2 (en) | 1998-11-11 |
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| JP (1) | JP2823226B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102802892A (en) * | 2010-03-26 | 2012-11-28 | 道康宁东丽株式会社 | Treatment agent for use in lignocellulose material |
| CN103191797A (en) * | 2013-04-16 | 2013-07-10 | 李正涛 | Electric stone roll with double rollers |
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1989
- 1989-03-29 JP JP1077312A patent/JP2823226B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2823226B2 (en) | 1998-11-11 |
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