JPH06206050A - 動的ローラミル空気分級機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プラント全体の所要エネルギーに対する効率化
を図ったローラミル空気分級機を構成し、これによって
気体流量を大幅低減させる。 【構成】ミルケースに対してテーパ状に形成され気体研
削物質流を上昇させる中央上昇器は、分級機ロータの上
部で下降流に向けて外側に偏向している。分級室は、そ
の内部に分級ロータの方向へ伸びたルーバを含む。外部
から分級機ロータを経て内部へ入る気体微細物質流は、
中央上昇器を包囲する分級ロータの底部開口を介して下
降し、上昇器周囲の下降軸に向かう。一方、粗物質は上
昇器から離れた帰還ラインを介して下降し、ミルケース
に戻る。上昇器が中央に配置されているので、粗物質及
び微細物質は分級室から別々のルートで外部帰還ライン
またはドローオフ管に導かれ、更に分級機上部でキャリ
ア気体研削物質流が下降偏向することにより微細物質粒
子吸引用の通常所要エネルギーを節約できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動的ローラミル空気分
級機に関する。この分級機は、ローラミル上方に設けら
れ上昇する気体性物質粒の統合空気分級機から成る。ま
た、この分級機には、ほぼ垂直方向に分級棚が設けら
れ、少なくとも一の気体流出口より流れが続き、そして
微細粒物質流出口及び少なくとも一の粗粒物質帰還口を
含む。

【０００２】

【従来の技術】ローラミル上に直接統合される型式の空
気分級機が周知である。比較式空気分級機は、”Ｚｅｍ
ｅｎｔ−Ｋａｌｋ−Ｇｉｂｓ”Ｎｏ．１０，１９８７，
ｐ５２４，ｆｉｇ．３により知られている。

【０００３】このような分級機における物質流の原理と
して、外側領域での上昇気体研削物質流というものがあ
る。分級機の上部領域には、この物質流は固定案内羽根
を介して遠心バスケット分級機に向けて内側へ放射状且
つ正接状に供給される。気体微細粒物質流は上方の遠心
バスケットへ導かれ、粗大物質及び廃物が円錐型収集器
を介して回転ミルへ帰還する。

【０００４】セメント産業や特にクリンカー破砕時等に
おいて原材料を粉砕及び研削する場合に常に懸案となる
問題は、如何にエネルギーを節約した処理を行うかとい
うことであり、ローラミルの比エネルギー要求を低減す
るためにあらゆる努力が為されている。ローラミルの分
級及び気体物質搬送に関しては、処理シーケンスをより
効率化できるものと考えられているが、その基準は専ら
分級機の機能におかれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の統合空気分級
機、あるいはローラまたはボールミルにおいて生じてい
た問題及びこれに付随する不都合は、概ね次の３グルー
プに大きく分けることができる。

【０００６】まず第１のグループは、ミル上部からの主
に微細な研削物質の上方に向かうエネルギーを、低い動
的エネルギーで減少させることからなる。これに関して
留意すべきは、ローラミル中の分級機へ供給される気体
研削物質流または物質大量流は、研削パン周囲の羽根環
中の気体速度、気体流方向、及びミル頂部における気体
速度にかなりの部分が依存している点である。従って、
ミル室から上昇する分級機へ向かう気体研削物質流は、
分級機により分離され分級ケースから下方に向かう粗粒
物質の一部と迎合する。この迎合流は、部分的には５０
％にも達する。従って、ミル頂部の流出口における気体
流中に存在する最終物質の一部が逆流粗粒物質と共に研
削パンに帰還してしまう。

【０００７】第２のグループとして、環状空隙断面を持
つ実際の分級室は上方に向かう気体速度もまた分級室壁
に偏向した粒子が下降可能となるように設定されていな
ければならないことが挙げられる。このため、分級機は
気体量変動に過敏に反応し、またローラミルの作動にも
悪影響が及ぶ。この悪影響は「バイパス成分」と呼ば
れ、この状態では物質流中の分級機壁に対して外側に偏
向した微細粒は、もはや実際の分級領域即ち分級棚近傍
に供給される可能性はない。

【０００８】このようないわゆるバイパス成分はおそら
くローラミル中の処理量に影響を及ぼし、またローラミ
ルに対し完成製品中に上昇／下降粒子集積ラインを生成
するための分級機容量を超えた比エネルギーを要求する
ことともなる。従って、バイパス成分を除去しなければ
ならない。この除去が成功する可能性を示す基準は、研
削パン周囲の羽根リング上方における流体化ベッド中に
存在する最終物質または微細物質の割合である。そして
その目的は、研削物質ベッド中の微細物質割合を最小限
に抑制する点におかれる。理由は、この割合を抑制する
ことによって、必然的に、ローラミル分級機組立体全体
の効率が向上してエネルギーが節約されるからである。

【０００９】上に述べた２グループのマイナス面の他、
第３のグループとして分級室内で均一な物質供給及び分
散を行うため、あらゆる努力が為されていることがあ
る。ローラミル中の分級ロータに供給される物質は、川
の流れのような形態を採ってロータの高さ全体に亙って
不均一に分散するのが常時確認されている。従って、キ
ャリア気体の流量の影響が極めて大きい。

【００１０】このように、分級機へ供給される研削物質
を可能な限り均一化し、これによりロータの高さ全体に
わたって同じ速度で分散させるための努力が払われてい
る。本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであ
り、プラント全体の所要エネルギーに対する効率化を図
ったローラミル空気分級機を構成し、これによる気体流
量の大幅低減を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような型式のローラ
ミル空気分級機の場合、上記目的は次のようにして達成
される。ミルケースに対してテーパ状に形成され気体研
削物質流を上昇させる中央上昇器が設けられる。中央上
昇器は、分級機ロータの上部で下降流に向けて外側に偏
向している。分級室は、その内部に分級ロータの方向へ
伸びたルーバを含む。外部から分級機ロータを経て内部
へ入る気体微細物質流は、中央上昇器を包囲する分級ロ
ータの底部開口を介して下降し、上昇器周囲の下降軸に
向かう。一方、粗物質流は上昇器から離れた帰還ライン
を介して下降し、ミルケースに戻る。

【００１２】

【作用】本発明に係る空気分級機の特徴は、上昇気体研
削物質流に対する上昇器が中央に配置されており、粗物
質及び微細物質は分級室から別々のルートで外部帰還ラ
インまたはドローオフ管に導かれる点にある。これに、
分級機上部でキャリア気体研削物質流が下降偏向するこ
とにより微細物質粒子吸引用の通常所要エネルギーを節
約できる効果が付加される。更に、略垂直分級棚と内側
分級ケース壁との間に配置された分級室には、複数の円
錐且つ環状ルーバ分節が設けられており、各ルーバ分節
は分級領域の高さ全体に亘る多段型式に構成されてい
る。これらのルーバ分節は移動し、例えば分級ケースの
内壁に直接またはスペーサを介して装着されている。前
記ルーバリングは、略下方及び略内方に指向している。
これにより、ルーバ−分級ケース内壁間の上部ルーバ段
上に向けて落下する気体研削物質流は、下側の分級段に
向けて内側へ再び供給され、再度の分級処理に供され、
微細物質粒子に対する優れた分級が行われる。微細物質
粒子は、各分級棚を介して分級バスケットへ供給され
る。そして、環状に包囲した分級機の底部開口を経て、
上昇器が下方へ導かれる。分級器の下部には、下降流フ
ィルタへの負荷軽減作用を果たす適切な微細物質収集チ
ャンネルを持つ、ほぼ水平な気体ドローオフ管を設ける
ことが出来る。

【００１３】分級室内で遠心力により外側へ押し付けら
れた粗物質は、ほぼじょうご形に集められ、下方に導か
れる。この作用は外部帰還ラインにより行われる。外部
帰還ラインは、分級機下部でほぼ弓状に配設されてい
て、バケットホイールスライスを介して粗物質をミルへ
適切に帰還させる。

【００１４】本発明に係るローラミル空気分級機は、技
術思想として言えば、下降流分級機を用いた場合よりも
少ないエネルギー所要量で、繰り返し分級処理に供給さ
れる気体流と物質流とを明確に分離させることを特徴と
する。

【００１５】中央上昇器中で上方に向かうキャリア気体
物質流は、下方へ突出した分散コーン及びテーパ状流通
管を有しロータの径方向へ上方に拡張した上昇器によっ
て、分級ケースの上部で、きのこ形に導入される。もし
この導入部の偏向領域に、分散コーン上で略径方向に伸
長し径方向流出及び接線方向流出を生成させる刃部を配
設できれば、なおよい。

【００１６】実際の遠心バスケットの分級棚またはロー
タは、空力学的設計が施された駆動ピンを介して、流出
チャンネルの高さ方向に回転して取り外される。このよ
うな駆動ピンは少数でよい。駆動ピンの下方で環状ディ
スク上方に配置された分級棚は、処理される物質や回転
及び気体速度を考慮した分級要求に従って設計されてい
る。

【００１７】所要流量率に関しては、例えば本発明に係
る空気分級機では、生セメント物質に対しては約１２ｍ
／ｓの速度で十分である。駆動ピン近傍に於ける円柱状
流出口断面、例えば分級棚用のロータカバーディスクと
上部環状ディスクとの間は、比較的低い流量率が可能と
なるように設計可能である。例えば、分級室近傍では６
−３ｍ／ｓの速度を設定することができる。微細物質の
下方への誘導に伴い、水平気体排出管中の流れも５ｍ／
ｓ前後の極めて低速度としてよい。こうすることによっ
て、物質損失及び圧力損失を大幅に低減できる。

【００１８】分級室中に設けられるルーバは閉止リング
とすることができるが、ルーバ段が径方向の往復動作で
取り外される環状分節に構成するのが好適である。上部
段左自由端における弓状領域の下方適切な位置で、環状
分節は研削物質供給のために再び内方に向け装着され
る。

【００１９】微細成分または微細添加成分の割合が大き
い研削物質に対する分給用として、分級機の上方に外部
物質供給部を設けることが可能であり、ロータカバーデ
ィスクはちょうど遠心分離器として作用する。

【００２０】以下、非制限的実施例及び添付図面を参照
しつつ、本発明を一層詳細に説明する。

【００２１】

【実施例】図１の軸部に示した空気分級機１０は、例え
ばローラミル３０等のミルケース３１上方に配置されて
いる。キャリア気体研削物質粒４０が中央上昇器１の分
級ヘッドに向けて垂直方向へ上昇し、ミルケース３１か
らテーパ部３３を通過する。分級ケース１４は、ほぼ垂
直な分級棚５１を有する小径分級ロータ５を有する。分
級ロータ５は、分級機の上部７に取り付けられたロータ
軸１５により駆動されている。分級機の上部７から比較
的僅か下方には閉止ロータカバーディスク２が設けられ
ており、このディスク２は外／上部物質流入口１６の場
合には遠心分離器１７として機能する。物質流入口１６
の上流側にバケットホイールスルース８を設けることが
できる。ロータカバーディスク２の下側から離れて分配
コーン１９が下方に向けて突出している。流れの面から
見ると、この分配コーン１９は、遠心分離バスケットの
約半分の高さから始まる上昇器の延長部と協働する。

【００２２】空力学的構造をもつ数個の駆動ピン６がロ
ータカバーディスク２へ回転不可能な状態で接続されて
いる。このピン６は、例えば円形断面を有する。駆動ピ
ン６の下端には環状ディスク３が装着されており、この
環状ディスク３は垂直下方へ突出固定された分級棚５１
を含む。

【００２３】分級ロータ５は、上昇器１よりも大きな直
径を有しまたその底部は開放されているので、微粒子が
下方向へ通過するための円形開口２４を配設できる。上
昇キャリア気体性物質流４０の円柱状流出口断面の近傍
には、ほぼ放射状に伸びた複数の羽根１８が適切に配設
されており、各羽根１８はロータカバーディスク２の下
側に固定されている。これにより物質の分配作用が改善
され、また分流した上昇流２０に回転運動が生起され
る。

【００２４】流れの面から見ると、上昇気体物質流の流
出口領域２３または偏向領域には比較的低速度、例えば
約５．５ｍ／ｓに設定することができる。

【００２５】放射状且つ正接偏向したキャリア気体研削
物質の流れは分級室１２の下降気流へ向かう。分級室１
２は、分級ケース１４の内壁と分級棚５１との間に形成
されている。物質流が分級機の高さ方向に均一に供給さ
れるよう、分級室１２の壁側には複数段の内下方へ傾斜
したルーバ分節４が装着されている。分級ケース１４の
内壁へ円形または環状分節形式で固定されたこれらルー
バ分節４は、その前段では内壁に直接、そして後段では
スペーサ１３を介した移動形式で、それぞれ固定されて
いる。

【００２６】このようにして、分級室１２へ入る研削物
質は、複数回分級処理工程へ供給される。内壁上その他
に存在する粗粒物質又は廃物は、径方向の空隙を介して
ルーバ分節の次段へ移り、そこで再び分級機５１近傍に
おいて分級処理に供される。このようにしてルーバ分節
４が気体流をロータの高さ全体に亘って均一に分散さ
せ、均一化及び複数回の供給によって効率のよい分級が
行われる。尚、特に円錐型ルーバ分節４の傾斜度は、こ
の分節４への付着を防ぐため、他の分級要素例えば気体
流、回転速度等と正確に適合していなければならない。

【００２７】粗粒物質４２は、分級室１２から円錐型収
集ホッパに向けて下方に流れる。この収集ホッパにおい
て、粗粒物質はバケットホイールスルース９が介挿され
た弓状帰還ライン３２を通ってミルケース３１及び研削
デイッシュへ供給される。粗粒物質の一部はまた、収集
ホッパ１１から直接導出され得る。分級棚５１を通って
きた微細粒物質５１は、分級バケット３の底開口２４に
接続された下降軸２６を介して下方へ向かう。図示例に
おいて、径方向の空隙を介して中央上昇器を包囲してい
る下降軸２６の該ケース２７は、ミルケース３１の上方
を通って水平使用済空気ダクト４４へ達している。

【００２８】図２より明かなように、使用済空気ダクト
４４の下部領域には微細物質収集チャンネル４５が形成
されており、該チャンネル４５においては排気流速度が
約５ｍ／ｓと比較的低いことから、微細粒物質４１の一
部を収集出来る。これにより下流側に位置するフィルタ
への負荷が軽減され、また完全気体流のエネルギーを低
減できる。

【００２９】その下方にローラミルが配置された本発明
に係る空気分級機の完全構成の発明概念は、通過する単
位物質量に対する所要比エネルギーを改善でき、この低
流率の結果、物質の損耗をも低減可能となる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る空気
分級機は下降流分級機として構成されているので、単位
空気量に対する所要エネルギーを抑制でき、効率のよい
分級が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャリア気体及び物質流を矢印で示しミルケー
スはその下部領域だけを略示した、分級ケースの軸方向
断面図。

【図２】図１の分級ケースを矢印II方向に左から見た
図。

【符号の説明】

１ 中央上昇器 ２ ロータカバーディスク ３ 環状ディスク ４ ルーバ分節 ５ 分級ロータ １０ 空気分級機 １２ 分級室 １４ 分級ケース

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ローラミル上に配設され、上昇する気体研
   削物質流の為の統合空気分級機と、 略垂直に配置された分級棚を有し、その後段には少なく
   とも一の気体流出口、微粒物質出口、及び少なくとも一
   の粗粒物質帰還口、を有する分級ロータと、 ローラミル、分級ケース、及び分級ロータを包囲する分
   級室、を収納するミルケースと、を含む動的ローラミル
   空気分級機において、 前記ミルケースに対してテーパ状に形成され、分級ロー
   タの上部領域における下降気流に対して外側へ放射状に
   偏向し、上昇する気体研削物質流のための中央可動台
   と、 分級室内で分級ロータに向けて配設されたルーバと、を
   備え、 外側から内側へ分級ロータを介して通過する気体微粒物
   質流は、中央可動台を包囲する分級ロータの底部開口を
   介して可動台の周りに設けられた下降軸に向けて下方へ
   導出され、 前記分級機からの粗粒子物質は、可動台に対して分離配
   設された帰還ラインによりミルケースへ向けて下方へ帰
   還することを特徴とする動的ローラミル空気分級機。
2. 【請求項２】請求項１記載の分級機において、前記分級
   ロータは、上昇する気体研削物質流を外方へ向けて導く
   ための下方に伸長した分配コーンを有することを特徴と
   する動的ローラミル空気分級機。
3. 【請求項３】請求項１記載の分級機において、前記分級
   室内に設けられたルーバは、下方且つ内方に傾斜した多
   数段の環状分節として構成され、各環状分節は分級ケー
   スから交互の段により放射状に隔離されていることを特
   徴とする動的ローラミル空気分級機。
4. 【請求項４】請求項１記載の分級機において、前記下降
   軸は、微粒物質用の下方領域において、前分離室を有し
   略水平に走行する空気管へ到達することを特徴とする動
   的ローラミル空気分級機。
5. 【請求項５】請求項１記載の分級機において、前記分級
   ロータには、遠心分離器として構成されたカバーディス
   クが設けられていることを特徴とする動的ローラミル空
   気分級機。
6. 【請求項６】請求項１記載の分級機において、前記分級
   ケースの上部は外部物質流入口を有することを特徴とす
   る動的ローラミル空気分級機。
7. 【請求項７】請求項５記載の分級機において、前記各垂
   直分級棚は、カバーディスク下方における偏向導入路
   （チャンネル）の高さ周囲に間隔をおいて配置されてい
   ることを特徴とする動的ローラミル空気分級機。
8. 【請求項８】請求項７記載の分級機において、前記各分
   級棚は、環状ディスク及び空力学的に形成され偏向導入
   路内に設けられた駆動ピンを介してカバーディスクに接
   続されていることを特徴とする動的ローラミル空気分級
   機。
9. 【請求項９】請求項１記載の分級機において、少なくと
   もいくつかのルーバの分級機ケースに対する傾斜角は調
   節可能であることを特徴とする動的ローラミル空気分級
   機。
10. 【請求項１０】請求項１記載の分級機において、少なく
    ともいくつかのルーバの分級ケースに対する径方向の間
    隙は調節可能であることを特徴とする動的ローラミル空
    気分級機。