JPH06296886A

JPH06296886A - 高炉水砕スラグ微粉末の製造方法

Info

Publication number: JPH06296886A
Application number: JP9017993A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yasudo; 賢一安戸; Yoshihiro Mitsuta; 芳弘光田; Seisuke Sawamura; 成介沢村; Susumu Uchiyama; 進内山; Susumu Tomita; 進冨田; Michiyoshi Eto; 道義江藤; Chikio Miyata; 知喜雄宮田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumikin Kashima Koka Co Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Nippon Steel Corp; Nippon Steel Slag Products Co Ltd
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】竪型ローラミルにて、高炉水砕スラグ単味の
粉砕で、高強度セメント原料・高強度コンクリート混和
材料等とすべく、粒度分布の優れた5000〜8000ブレーン
の高微粉末製品を提供する。【構成】通常操作に対して、原料供給量80〜50％、ロ
ーラ加圧力100 〜200 ％、風量100 〜80％、セパレータ
の回転数100 〜130 ％の範囲に設定し、ノズルの風速を
40〜70m/sec の範囲とし、かつ、ミル内部を循環する粉
砕物に散水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高粉末度の高炉水砕ス
ラグ微粉末の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高炉にて副生する高炉水砕ス
ラグは、粉砕して微細化しセメント原料の混合材等とし
て用いられている。その粉末度は、ブレーン値( 比表面
積値) で2750〜8000cm²/g(ブレーン値: 単位cm²/g 、以
下、便宜上、単位をもブレーンという) 程度であるが、
一般的なセメント原料には5000ブレーン未満の粉末度の
ものが、特殊な高強度用セメント原料には、5000〜8000
ブレーン程度の粉末度のものが用いられている。

【０００３】ところで、粉末度が5000ブレーン未満の高
炉水砕スラグ微粉末は、一般的には竪型ローラミルまた
はボールミル (チューブミル) 等で粉砕して微細化した
ものである。しかし、粉末度が5000ブレーン以上の高炉
水砕スラグ高微粉末 (以下、単に高微粉末という) を製
造するには、前述の竪型ローラミル等で粉砕して、その
後、分級機で粗粉部と高微粉部に分級している。以下、
従来技術−１という。

【０００４】一方、「粉体と工業」vol.121, No.3, 198
9, p58〜63には、竪型ローラミルで高微粉末 (粉末度:1
5900ブレーン) の製造が可能との記載がみられる。以
下、従来技術−２という。

【０００５】他方、特開平３−115144号公報 (以下、従
来技術−３) には、「セメントクリンカー、高炉スラ
グ、石膏の混合物を竪型ローラミルで乾燥、粉砕、分
級、混合を同時に行うことにより、ブレーン値、すなわ
ち比表面積6,000 〜12,000cm²/gの微粉末に粉砕するこ
とを特徴とした高微粉高炉セメントの製造方法」が開示
されている。

【０００６】詳しくは、この従来技術−３には、ローラの押し付け圧力、ミル通風量、内部分級機の回
転速度、テーブルの回転速度を適宜設定することによ
り、3,000 〜12,000ブレーンまでの広い範囲の微粉末製
品を一台の粉砕機で製造することができること、および製品の粉末度は、ミルへの給鉱量、ローラの押し付け
圧力、ミル通風量、セパレータの回転速度および粉砕テ
ーブルの回転速度の粉砕条件を変えることにより容易に
変更することができ、竪型ローラミルにより、セメント
クリンカー、湿潤高炉スラグ、石膏を同時に乾燥、粉
砕、分級、混合して高微粉高炉セメントを製造すること
ができること、が開示されている。

【０００７】実開昭61−79651 号公報 (以下、従来技術
−４) には、竪型ローラ (ボール）ミルに関した技術が
開示されている。この技術は、ローラまたはボールの噛
込側に近接して散水配管を設け、この配管より噛込まれ
る粉体に均一に散水することを特徴としている。しか
し、かかる従来技術には次のような問題点と欠点が見ら
れる。

【０００８】従来技術−１における高微粉末の製造方
法では、竪型ローラミル等で粉砕してから別途、分級機
を装備して粗粉部と高微粉部に分級して高微粉末を製造
しているため、高微粉末の収率が低い等の欠点がある。
更に、粗粉部は再粉砕しているため製造コストも非常に
高くなり経済性に欠ける。

【０００９】従来技術−２の文献「粉体と工業」にお
いては、竪型ローラミルにて高微粉末( 粉末度で15900
ブレーン) の試験製造例が記載されているが、これは小
型実験機によるそれでありしかも具体的な製造条件は示
されていない。

【００１０】従来技術−３の問題点、欠点としては次
の事項が挙げられる。 (i)この技術開示の中で、ローラの押し付け圧力、セパ
レータの回転速度等粉砕条件を適宜設定して高微粉末を
得るとされているが、粉砕条件を変化させるだけでは、
粉砕原料の種類によっては目標とする粉末度の高微粉末
を得ることは困難である。混合粉砕では原料の硬さの違
いから粉砕性が異なるためである。

【００１１】(ii)この技術での高微粉高炉セメントの混
合粉砕においては、原料の硬さの違いから、セメントク
リンカー、および石膏が選択的に粉砕され硬い高炉スラ
グが粉砕されず粗粒として残ることになる。このような
混合物では高強度は望めない。

【００１２】(iii) またこのようにして製造された高微
粉高炉セメントは、セメントクリンカーの粉末度が大き
いため凝結時間が非常に短くなり、コンクリート打設に
困難を生じることになる。

【００１３】従来技術−４の問題点、欠点としては次
の事項が挙げられる。 (i) この技術は、セメント原料、高炉スラグ、石炭等の
粒塊状物粉砕用の粉砕に関したものであるが、散水管よ
り散水される水量は適正量または少量としており、曖昧
なものである。また、これで粉砕される例えば高炉スラ
グの粉末度は不明である。なお、従来は供給原料には多
量の水を散水することが好ましいとされていた。

【００１４】(ii)ローラへの噛込は、乾燥原料より湿っ
た原料の方が良好であり、ローラのスリップによる異常
振動の発生はないとされている。しかし、その製造条件
は不明である。

【００１５】(iii) 竪型ローラミルの粉砕原理はローラ
とテーブルとの間に粉砕層を形成してローラの加圧力に
よって粉砕することであり、安定して粉砕層を形成する
ことが重要である。そのために散水を行うが、噛込まれ
る粉体に均一に散水しても、竪型ミルのローラ形状によ
ってはその効果が異なることである。

【００１６】例えば、図１(a) および(b) にそれぞれ示
すようにローラ形状としては直線型ローラとスフェリカ
ル型ローラとがあり、スフェリカル型ローラの場合、図
２に示すように湾曲したテーブル溝部内径の粒子は、テ
ーブル回転による遠心力を受けるが、ローラとテーブル
間隔が楔形となっているためローラ下に粉砕層が確実に
形成される。ただし、ローラの傾斜角度とテーブル湾曲
角度により、粉砕点はX₁、X₂、X₃等と異なっている。

【００１７】なお、スフェリカル型ローラ形状を特徴と
する竪型ミルでは、ローラの傾斜角度とテーブル湾曲角
度の相違によるミル特有の粉砕点があり、図中、X₁、
X₂、X₃はぞれぞれが竪型ローラミルの粉砕点を表わして
いる。

【００１８】これからも分かるように、直線型ローラに
は概ね適用可能と判断できる。しかし、スフェリカル型
ローラでは、粉体に均一に散水を行うと自励振動が発生
しミルが停止するため不適とされる。つまり、上記の従
来技術では粉砕点を中心とする粉砕領域にも散水するこ
とになるため、ローラとテーブルの同期点の変動を大き
くして、かえって振動を大きくするという現象が生じ
る。これが自励振動の原因となる。

【００１９】このことは、図２に示している特徴より明
らかである。さらに、ボールレースミルにおいても構造
上(iii) と同様の理由から不適である。従来技術−４に開示されている条件では、高微粉末の
製造を行う場合は不適である。これは、前述の(iii) の
理由と後述の再現試験の結果からも明らかである。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、竪型
ローラミルにて、高炉水砕スラグ単味の粉砕で、高強度
セメント原料・高強度コンクリート混和材料等とすべ
く、粒度分布の優れた5000〜8000ブレーンの高微粉末製
品を提供することにある。さらに本発明の別の目的は、
該高微粉末製品を効率的 (収率100 ％) かつ経済的に製
造する技術を確立することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成すべく種々検討を重ね、次の知見を得た。

【００２２】従来技術−３では6000〜120000ブレーン
の高微粉末を混合粉砕する竪型ローラミルでの高炉セメ
ントの製造方法の中で、原料供給量を下げ、ローラ加圧
力、ミル通風量、セパレータの回転速度等を適宜設定す
ればよいとしている。

【００２３】しかし、本発明者らがこの条件設定で竪型
ローラミルにより高炉水砕スラグ単味での製造再現を試
みたが、製品の粉末度は5000ブレーン未満にしかならな
かった。このことは従来技術−３の条件設定では高炉水
砕スラグ単味の高微粉末化は不適とされる。これは前述
の混合粉砕時の問題点、欠点があるためと考えられる。

【００２４】従来技術−４では竪型ミルのローラまた
はボールに噛込まれる粉体に均一に散水する噴霧機構を
有する技術の開示がある。しかしながら、例えばスフェ
リカル型ローラ形状の竪型ミルで製造再現を試みたが前
述と同様に製品の粉末度は5000ブレーン未満にしかなら
なかった。

【００２５】また、同技術での製造では、原料の噛込み
の不具合からミルの自励振動にはじまりミルの停止事故
につながった。これは前述のローラ形状に主因する問題
点等があるためと考えられる。

【００２６】これらの従来技術の結果を考慮しなが
ら、竪型ローラミルで粉末度を5000〜8000ブレーン程度
とした高微粉末を収率100 ％、かつ経済的に製造できる
最適技術を開発すべく、次の点に着目し、これら各手段
の意義を確認するため一連の実験を行った。

【００２７】なお、これら一連の実験では、竪型ローラ
ミルでローラ形状がスフェリカル型のものを用いた。ス
フェリカル型ローラは、ローラ摩耗が進行してもローラ
とテーブルの組合せ形状は基本的に変わりにくいことか
ら経時機能変化は小さいが、直線型ローラは、ローラの
両端が摩耗しないで残ることから経時機能変化が大きい
とされている。

【００２８】さらに、スフェリカル型ローラの方が粉砕
層の形成が確実であり、粉砕性が優れていることが判明
しているからである。 (i) 通常の製造諸元をベースとして粉砕条件を変化させ
る。 (ii)諸元の中の熱風量を下げてもノズル風速が落ちない
ように調整する。 (iii) 粉砕性を向上させるために、好適位置に好適量の
水を散水する。

【００２９】実験−１粉砕条件のうち、原料供給量、ローラ加圧力、熱
風量、セパレータ回転数の諸元とブレーン値との関わ
りについてローラ形状がスフェリカル型の竪型ローラミ
ルを使って調査した。結果は図３〜図６に全般的傾向と
して示す。各図中、矢線は両者の相関の傾向を示す。こ
れらから次のような結論を得ることができる。

【００３０】(結果) 原料供給量を下げる、ローラ加圧力を上げる、熱
風量を下げる、セパレータ回転数を上げる、ことでブ
レーン値は大きくなる傾向を示したが製品としては評価
の対象にはならなかった。

【００３１】実験−２実験−１と同じ竪型ローラミルを使った通常の製造条件
を100 ％とし、原料供給量: 90〜80％、ローラ加圧
力:115〜110 ％、熱風量: 90〜80％、セパレータ回
転数:110〜120 ％に調整した。ノズル風速は通常製造条
件において、32m/sec 前後であるが熱風量との関係から
30％以上増を目標に調整し、散水の有り、無しの条件で
製造を試みた。

【００３２】実験−２−１ :90 ％、:110％、:90 ％、:110％に設定し、ノ
ズル風速は40〜70m/sec、散水無しの条件としたとき: (結果)粉末度で5000ブレーン程度の製品が得られた。し
かし、テーブル上に原料の一定した層厚ができにくく、
自励振動が大きくなり30分位で製造不能な状態になっ
た。

【００３３】実験−２−２ :80 ％、:115％、:80 ％、:120％に設定し、ノ
ズル風速は40〜70m/sec、散水有りの条件としたとき: (結果)散水位置・量について種々と試みたところ、ミル
内で散水して最も効果がある位置は、複数個あるローラ
それぞれの直前のテーブルの原料の上に散水するのがよ
いことが判明した。

【００３４】すなわち、テーブル外周部のノズル部から
の熱風流で吹き上げられた粗粉が、テーブル上の外周部
分に落下し戻ってくるローラ噛込み直近位置に散水する
ことである。詳しくは、ローラ直前において、ローラと
テーブルの噛込み部分の粉砕点を中心にして粉砕領域に
散水する。このことからミルの自励振動が小さくなり、
安定した製造の可能性が大きくなる傾向を示した。

【００３５】散水量について:散水量は、原料水砕が含
有する水分量 (５〜20％) を考慮して、乾燥した落下粗
粉が湿潤状態になる範囲で設定するのが望ましいことが
判明した。しかし、あまり量的に多いことは、粉砕後の
粉砕物が乾燥するに時間を要することと、経済性から得
策ではないと考えられることである。さらに、散水量が
多いと粉砕物がスラリー状となり噛込みの不具合を招き
ミルに弊害となることが推測される。そこで散水量は、
原料水分に対して50％程度を限度目標とした。

【００３６】実験において散水量は、15リットル／分
(原料供給量100 重量部に対して2.5重量部) としたとこ
ろ、自励振動も非常に少なく、テーブル上に原料の一定
した層厚ができ、粉末度で6500ブレーン程度の製品が得
られた。これらの実験の結果から、技術的手段として、
ノズル風速を上げること、加えて散水を適切に行うこと
が最も効果的に作用することが判明した。

【００３７】ここに、本発明の要旨とするところは、竪
型ローラミルで粉末度が、5000〜8000ブレーンの高炉水
砕スラグの微粉末を製造する方法であって、通常操業条
件を基準に、原料供給量80〜50％、ローラ加圧力100 〜
200 ％、風量100 〜80％、セパレータの回転数100 〜13
0 ％の範囲の操業条件に設定し、ノズルの風速を40〜70
m/sec の範囲とし、かつ、該竪型ローラミルの内部を循
環する粉砕物に散水することを特徴とした高炉水砕スラ
グ微粉末の製造方法である。

【００３８】本発明の好適態様によれば、前記竪型ロー
ラミル内部を循環する粉砕物に散水するときの散水量
は、原料供給量100 重量部に対して、0.5 〜5.5 重量部
とし、単数個あるいは複数個のローラ直前のテーブル上
の粉砕物に散水するようにしてもよい。

【００３９】なお、本発明における通常操業条件は次の
通りである。原料供給量 : 50 〜60 t/hr ローラ加圧力 : 70 〜80 kg/cm² 熱風量 : 90,000 〜100,000 Nm³/hr セパレータ回転数 : 170〜190 rpm

【００４０】

【作用】次に、添付図面を参照してさらに本発明の作用
について詳述する。図７は、本発明において用いる竪型
ミル構造の主要部位と粉砕物の流れを示しているが、散
水用の配管系は図８に、粉砕機構と散水位置の概要につ
いては図９にそれぞれ示す。以下図７ないし図９に基づ
いて説明する。例えば、ローラ形状がスフェリカル型ロ
ーラである竪型ローラミルを用いた通常操業条件での製
造フローについて述べると次の通りである。

【００４１】図７において、原料水砕スラグ (生水砕)
15が、原料シュート１より回転式テーブル２上に供給さ
れる。供給された原料水砕スラグ15は、前述の図２に示
した原理により、ある程度一定した層厚が保たれ、ロー
ラ３により摩擦粉砕される。このローラは自転していな
い。粉砕された粉砕物は、風箱４より送風される熱風流
11により乾燥され気流上昇する。符号12はこのときの
(熱風＋粉砕物) の混合物を示す。

【００４２】この粉砕物と熱風流11とから成る混合物12
は、ミル内セパレータ５により分級されて、微粉分と粗
粉分とに分けられる。微粉分はセパレータ５を通して先
送りされ精粉13となり製品として回収される。一方、粗
粉分は粗粉14となり再びテーブル２上に落下し、供給原
料とともに粉砕が繰り返される。一般に、こうして回収
された精粉13の製品としての粉末度は4000〜5000ブレー
ンであった。

【００４３】ここに、本発明によれば、通常操業条件を
基準に、次のように操業条件を規定する。原料供給量80〜50％、ローラ加圧力100 〜200 ％、風量100 〜80％、セパレータの回転数100 〜130 ％ノズルの風速を40〜70m/sec 竪型ローラミルの内部を循環する粉砕物に散水する。
好ましくは、その量は、原料供給量100 重量部に対し
て、0.5 〜5.5 重量部とし、単数個あるいは複数個のロ
ーラ直前のテーブル上の粉砕物に散水する。

【００４４】本発明においてこのように操業条件を規定
する理由は次の通りである。まず、原料供給量、ローラ
加圧力、風量、そしてセパレータの回転数については、
それぞれ図３ないし図６に示す結果から上述の範囲内に
制限することによってブレーン値5000以上とすることが
できることが分かる。

【００４５】次に、ノズル風速について言えば、熱風量
を下げただけでは、熱風流の速度、つまりノズル風速も
落ちることになるため、テーブル上で粉砕した原料がミ
ル内上部に吹き上げられず外部循環系統に流れ、外部循
環系統が過負荷になる。また、粉砕物が吹き上げられな
いため粉砕性も悪くなる等の問題がある。このことを解
消する条件の一つとしてノズル風速を一定範囲に確保す
ることにある。それは、ノズル幅を調節してノズル風速
を40〜70m/sec の範囲とする風速を確保することにあ
る。 (通常は32m/sec 前後) ノズル風速を確保する手段として、図８(a) に示すよう
に、熱風流11を所定範囲の風速にするため、衝突板６を
移動する。または衝突板６とテーブル２の間にノズル風
速調節板７を取り付け、両矢付10のごとく移動調節して
ノズル風速を40〜70m/sec になるように調節する。

【００４６】この風速調整装置の細部は図８(b) に示す
ように、衝突板６を傾動可能に構成して風速を調整して
もよく、あるいは図８(c) に示すように衝突板６は固定
し、第２衝突板７を設けこれを傾動可能に構成してもよ
い。符号８は傾動量の調整手段を示す。

【００４７】次いで、ミルの自励振動を少なくするため
粉砕物へ散水することにある。粉砕物へ散水すること自
体は、すでに従来技術−４に開示されている。しかし、
本発明によれば、限定領域への散水が効果的であること
が判明した。

【００４８】つまり、本発明によれば、テーブル２上の
ローラ直前の限定した範囲に散水配管９により好適に散
水される。この散水量は供給原料100 重量部に対して0.
5 〜5.5 重量部が好ましい。下限(0.5重量部) 未満およ
び上限(5.5重量部) 超であると、粉砕物の高粉末度 (50
00ブレーン以上) に寄与しない傾向がみられる。

【００４９】図９は、ローラと散水配管９との全体的位
置関係を示し、図中、ｂ部分の拡大詳細図はぞれぞれ図
10(a) ないし(c) に示す。図10(a) ないし(c) は、粉砕
点X₁X₂、X₃の場合をそれぞれ示す。図中、X₁、X₂、X₃は
それぞれ粉砕点を、W₁、W₂、W₃はそれぞれ粉砕範囲を、
そしてH₁、H₂、H₃はそれぞれ水の落下高さを示す。図11
はそれらをまとめて示す補足説明図である。

【００５０】したがって、散水位置は、例えば、粉砕点
X₁、X₂、X₃を中心にして、H₁、H₂、H₃の高さから、範囲
W₁、W₂、W₃によって規定できる。いうまでもなく、この
H₁、H₂、H₃及びW₁、W₂、W₃は自由度があり可変式とす
る。

【００５１】たとえば、スフェリカル型ローラで粉砕物
の流出防止のための堰( 以下ダムという) を有する粉砕
点X₃における粉砕において粉砕層はテーブルの遠心力に
よる粉粒体の流れをダムによって止め形成させるため、
粉砕は主にローラ外側で実行される。散水箇所はローラ
の個数に対して全数個付けることが好ましい。ここでは
ローラ３個の事例で示している。

【００５２】特に図10(a) ないし(c) に示すように、こ
の散水効果は、熱風流11により、粉砕物が吹き上げられ
て乾燥した粉砕物のうち粗いもの及びセパレータで分級
された粗粉分が、テーブル２上の湿った原料の上に戻っ
てくる。本発明によれば、この上に限定散水することに
より、テーブル２とローラ３の間に原料が噛込みやすく
なり、原料層厚がほぼ一定に保たれることになる。この
ことによりミルの自励振動が小さくなり、かつ粉砕性も
非常によくなり高微粉末とすることができる。

【００５３】図10は、粉砕点が異なるスフェリカル型ロ
ーラ形状を特徴とする竪型ミルにおける事例を示してお
り、図10(a) の場合は、粉砕点がローラの中心近傍にあ
るミルであり、図10(b) の場合は、粉砕点がローラの中
心近傍よりやや外側にあるミルであり、そして図10(c)
の場合は、粉砕点がローラの中心近傍より外側で粉砕物
の出口側に近接したミルである。

【００５４】たとえばX₃点での散水を行った場合、運転
中の振動値( 自励振動による) が大幅に低減し、極めて
静かな運転が可能となり、粉砕層が著しく安定した。こ
のときのブレーン値と振動値割合との関係をグラフで示
すと図12の通りである。なお、振動値割合とは( 振動値
μ_m)/ (最大振動値μ_m) ×100 ％で定義される。

【００５５】ここに、粉砕された粉砕物がミル内循環し
ている場合の粉末度についてであるが、例えば、通常製
造条件において、熱風流11で吹き上げられた、熱風＋粉
砕物12は1500〜2500ブレーン程度のものである。次い
で、セパレータ５により分級され、精粉13となり4000〜
5000ブレーン程度の製品となる。残余の粗粉14は1000〜
2000ブレーン程度で非常に粗くなり、再びテーブル上に
落下してくる。

【００５６】このとき本発明にかかる前述の製造方法に
よれば、粉砕性が非常に良くなることと、ノズル風速の
相乗効果が機能的に作用して高微粉末化できる。

【００５７】例えば、熱風＋粉砕物12は2500〜4500ブレ
ーン程度となる。セパレータ５により分級された精粉13
は5000〜8000ブレーン程度の製品となる。また、粗粉14
は1000〜2000ブレーン程度となり再びテーブル上に落下
してくる。

【００５８】熱風流11は通常、200 ℃前後の温風が用い
られるが、粉砕物への散水量との関係および粉砕物の気
流上昇効果を考慮すれば、熱風流は高温程好ましい。し
かし、あまり高温とすることは経済性に欠ける他、最終
捕集機の濾布材料に悪影響を与えることになる。好まし
くは200 〜300 ℃とされる。

【００５９】図13は熱風量と風速との関係を示すグラフ
である。図中、曲線は通常の製造条件におけるケース
であり、曲線は衝突板あるいはノズル風速調節板を移
動調節し、熱風流11の通過するノズル幅を65％程度とし
たケース、曲線は50％程度にしたケースである。本発
明の場合、グラフ中で破線で示すように風速は40m/sec
以上である。

【００６０】このことから熱風量を下げてもノズル幅を
狭めることで、風速は確保できることが判った。しか
し、粉砕物の種類、あるいはミル内部材抵抗等の条件に
より圧損もあり、風速は一定値を保つ困難があり変動す
る。そのため設定値は限定されるものでなく40〜70m/se
c の範囲内にあれば十分であるとされる。上限を超える
と末粉砕物が吹き上げられる等の不具合があるため好ま
しくない。また熱風量も同様な理由等により変動があ
る。

【００６１】かくして、本発明によれば、原料供給
量、ローラ加圧力、熱風量、セパレータ回転数
を、通常の製造条件を100 ％として、それぞれを好適範
囲に変化させるとともに、上述の熱風量を下げてもノズ
ル風速が落ちないように40〜70m/sec の範囲に設定し、
さらに、粉砕物に対し好適位置に、好適量の水を散水す
るという構成を採ることにより、好ましくは、さらに、
散水量を原料供給量100 重量部に対して0.5 〜5.5 重量
部と規定することによって、それらの各条件が粉砕条件
に機能的に作用して、粒度分布の優れた5000〜8000ブレ
ーン品の高微粉末製品を経済的な高効率で得ることがで
きるのである。次に、実施例によって本発明の作用効果
をさらに一層具体的に説明する。

【００６２】

【実施例】

(比較例１)本例は、従来技術−２の再現試験である。こ
こでは、製造条件が不明であるため、通常の製造条件と
した。つまり、下掲の条件下で高炉水砕スラグの粉砕処
理を行った。竪型ローラミルとしてスフェリカル型を使
用した。ただし、限定散水位置はX₃であった。結果を表
１に示す。

【００６３】原料供給量 : 50 〜60 t/hr ローラ加圧力: 70 〜80 kg/cm² 熱風量 : 90,000 〜100,000 Nm³/hr セパレータ回転数: 170〜190 rpm ノズル風速 : 30 〜４０ｍ／ｓｅｃ

【００６４】

【表１】

【００６５】前述の条件による粉砕において、均一散水
を行ったが、ローラとテーブル間の原料噛込みが大きく
なった。さらにミルの自励振動が大となりミル停止につ
ながり製造不可となった。

【００６６】(実施例１)本例では図７の装置を使い、散
水機構として図８に示す装置によって、ローラ幅の中心
近傍よりテーブル外側にのみ散水した。 (限定散水位
置: Ｘ₃)このときのその他の操業条件は、次の通りであ
った。

【００６７】原料供給量: 80％、ローラ加圧力:115％、熱風量: 80％、セパレータ回転数:120％、ノズル風速40〜70m/sec 。

【００６８】散水量を０〜6.0 重量部まで変化させた結
果を図14に示す。これらの結果から次の点が判明した。 (1) 散水量が０重量部では、粉末度が4000〜5000ブレー
ンであった。 (2) 散水量を0.5 〜5.5 重量部行うと、ローラとテーブ
ル間に原料の噛込みがよくなり、粉砕性が非常に良くな
った。粉末度は5000〜6500ブレーンが得られる高微粉末
の製造が可能となった。かつ、ミル振動もなく製造の安
定性につながる傾向を示した。

【００６９】(3) 散水量が0.5 重量部未満であると、粉
末度が5000ブレーン程度にしかならない。また、散水量
が5.5 重量部超であると、かえって原料の噛込みが悪く
なった。得られた粉末度は4000〜5000ブレーンとなり、
通常品と変化がなかった。加えてミルの自励振動が大き
くなって、ミルが停止し製造不可となった。

【００７０】(実施例２)通常の製造条件をベースとし
て、実施例１で得られた最適散水量(2.6重量部)を加え
て、粉砕条件を変化させた場合の製造例を示す。各場合
の条件の変化の有無を表２にまとめて示す。

【００７１】

【表２】

【００７２】(注) 1. Ａケース: 通常製造条件 2. Ｂケース: ノズル風速を変化 3. Ｃケース: 原料供給量と風量およびノズル風速を変
化＋散水 4. Ｄ〜Ｈケース: Ｃケースを変化

【００７３】

【表３】

【００７４】図15は本例で得られた製品粒度分布を示す
グラフであり、ケースＡ、Ｃ、Ｄ、そしてＧの場合につ
いてのみ示した。ここで、製造条件と得られた製品の粉
末度との関係であるが、１. Ａケース (通常製造条件) との比較において、 (1) Ｂケースはノズル風速を変化させることで粉末度が
若干アップする傾向を示す。 (2) Ｃケースはローラ加圧力、セパレータ回転数を一定
とし、他の条件を変化させ、散水を行うことで粉末度は
5600ブレーンと大きくなった。

【００７５】２. Ｄ〜ＨケースはＣケースをベースとし
て高微粉末を得るために風量以外の粉砕条件を変化さ
せ、散水量を2.6 〜3.6 重量部とした。Ｃケースとの比
較で、ローラ加圧力、セパレータ回転数を大きくするこ
とで粉末度7200〜8100ブレーンと大きくなった。しかし
ながら、Ｈケースはローラ加圧力が過大であったため製
造不可となった。

【００７６】

【表４】

【００７７】

【発明の効果】従来技術−３では高炉水砕スラグ単味の
粉末度は最高5000ブレーン程度であり、一般的にも現状
における竪型ローラミルでの粉末度は3000〜5000ブレー
ン程度の製品である。一方、従来技術−４は竪型ローラ
ミルでの粉砕性を向上させるため、粉砕物に対して均一
に散水させることが好ましいとしているが、例えば、ス
フェリカル型ローラ、ボールレースミルにおいては、原
料の異常噛込みとなり、ミルの自励振動が大きくなりミ
ルの停止へとつながることになる。

【００７８】しかしながら、本発明によれば、竪型ロー
ラミルにて高炉水砕スラグ単味の水砕で5000〜8000ブレ
ーンの高粉末度の製品を効率的 (収率100 ％) 、かつ経
済的に製造できる。である。しかも、本発明における各
操業条件はそれらが一体となって所期の効果を発揮する
のであって、例えば従来技術−３に示唆されているよう
に熱風量を下げただけでは、テーブル上で粉砕した原料
がミル内上部に吹き上げられず外部循環系統 (風箱) に
流れ、外部循環系統が過負荷になる。また、粉砕物が吹
き上げられないため粉砕性も悪くなってミル停止につな
がることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) は直線型ローラの模式図、図１(b) は
スフェリカル型ローラの模式図である。

【図２】スフェリカル型ローラによる粉砕状況の説明図
である。

【図３】予備実験での原料供給量(%) とブレーン値との
相関を示すグラフである。

【図４】予備実験でのローラ加圧力(%) とブレーン値と
の相関を示すグラフである。

【図５】予備実験での熱風量(%) とブレーン値との相関
を示すグラフである。

【図６】予備実験でのセパレータ回転数(%) とブレーン
値との相関を示すグラフである。

【図７】本発明において用いる竪型ローラミル構造の主
要部位と粉砕物の流れを示す概略説明図である。

【図８】図８(a) は、図７の竪型ローラミルの散水用の
配管系を示す部分拡大図、図８(b) および(c) はそれぞ
れ風速調整装置の細部を示す部分拡大図である。

【図９】図７の竪型ローラミルの粉砕機構と散水位置の
概略説明図である。

【図１０】図10(a) 〜(c) は、粉砕点別散水位置の事例
説明図である。

【図１１】竪型ロールミルの粉砕機構と散水位置の部分
拡大説明図である。

【図１２】ブレーン値と振動値割合との関係を示すグラ
フである。

【図１３】熱風量と風速との関係を示すグラフである。

【図１４】散水重量部と粉末度との関係を示すグラフで
ある。

【図１５】粒径と加積通過百分率との関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１: 原料シュート、２: テーブル、３: ローラ４: 風箱、５: セパレータ、６: 衝突板７: ノズル風速調整板、９: 散水配管、 13: 精粉 14: 粗粉、 15: 原料、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安戸賢一茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地住友金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者光田芳弘神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者沢村成介神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者内山進神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者冨田進茨城県鹿島郡鹿島町大字光字光３番地住金鹿島鉱化株式会社内 (72)発明者江藤道義茨城県鹿島郡鹿島町大字光字光３番地住金鹿島鉱化株式会社内 (72)発明者宮田知喜雄茨城県鹿島郡鹿島町大字光字光３番地住金鹿島鉱化株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】竪型ローラミルで粉末度が、5000〜8000
ブレーンの高炉水砕スラグの微粉末を製造する方法であ
って、通常操業条件を基準に、原料供給量80〜50％、ロ
ーラ加圧力100 〜200 ％、風量100 〜80％、セパレータ
の回転数100〜130 ％の範囲の操業条件に設定し、ノズ
ルの風速を40〜70m/sec の範囲とし、かつ、該竪型ロー
ラミルの内部を循環する粉砕物に散水することを特徴と
した高炉水砕スラグ微粉末の製造方法。
【請求項２】前記竪型ローラミル内部を循環する粉砕
物に散水するときの散水量は、原料供給量100 重量部に
対して、0.5 〜5.5 重量部とし、単数個あるいは複数個
のローラ直前のテーブル上の粉砕物に散水することを特
徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記竪型ローラミル内部を循環する粉砕
物に散水するときの散水位置が、ローラ直前のローラと
テーブルの噛み込み部分の粉砕点を中心とした粉砕領域
であることを特徴とする請求項１記載の方法。