JPH0133170Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この考案はセメント原料、鉱石原料などの粉砕
に使用される横型の円筒状ミルの内面に裏張りす
るライナー、とくに各々のライナーがミルの入口
から出口に向けて高く傾斜する表面からなり、こ
れらのライナーをミルの内面に環状に並べて全体
として鋸刃状の内面を形成するいわゆる分級型の
ミルライナーに関するものである。

(ロ) 従来技術 分級型のミルライナーの作用原理は第８図に示
すように、ライナーに裏張されるミルの内面（粉
砕面）はミルの軸心OO′を軸心とする截頭円錐形
の多数連続体として把握される。いまこの環状を
なす１ブロツクのライナーについて粉砕用のボー
ルが点Ｋに位置するとしたときミルはOO′を軸と
して矢印方向に回転するのでボールは側壁に沿つ
て上方へ掻き上げられるが重力と回転による遠心
力とのバランスした点Ｌで上昇が止り、次に下方
へ反落する。遠心力は回転径が大きいほど大きい
から、ボールは垂直には落下せず、遠心力の大き
い入口側Ｏへ曲がりながら落下して点Ｍに至る。
ボールにかかる遠心力はライナーの最低点（周速
最大）で最も大きく、かつボールが大きいほど強
くなるから、大径のボールは入口側Ｏへ集まり、
出口側O′へ行くほど小径のボールが多くなり、
ミル内部の被粉砕物の粒度に合致した様に分級さ
れて配分されて平板状ライナーに比べて粉砕効果
を著しく高める。この分級型のミルライナーを改
良した提案として特公昭47−10423号公報がある。

このライナーは第９図に示すようにミル内面に
多数の環状を形成して並べられた１ブロツクのラ
イナー表面が単一の直線ではなくミルの軸心にほ
ぼ垂直な母線の一部６を以つて二以上の異なる傾
斜の母線４，５に区分されており、さらに軸心に
ほぼ垂直な母線の一部３，３′を以つて隣接する
次のブロツクのライナー４′，５′と区分されてい
る。１ブロツクのライナーは異なる傾斜を有する
複数の截頭円錐に区分されているから、軸心
OO′に対する傾斜角度α゜，β゜および区分する折線
により生ずるｌ，Ｌの関係を適切に選ぶことによ
り単一の截頭円錐によるものより効果的な分級作
用が得られ、ライナーの重量を軽減できる効果が
得られると述べている。同じような作用効果を求
めた従来技術としてはさらに出願人自身の提案す
る特願昭56−211970号公報（第１０図）もある。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 分級型のミルライナーは前記の改良品もふくめ
て一般に次の問題点がある。即ち分級作用は大き
いボールほど入口側へ移行する運動によつて発生
するが、１ブロツクのライナーと隣接する次のブ
ロツクのライナーとの境界がミルの軸心にほぼ垂
直な直線３を以つて形成されるため、各ブロツク
ごとに高い障壁となり、ライナーから隣の入口側
ライナーへ亘つてボール１０を移行する運動を著
しく阻害することとなる。これは分級作用の上に
直接悪い影響をもたらす問題点である。もつとも
この問題に対処するためには幾つかの改善策が提
案されており、たとえば「ミルの胴体ライナ」
（特開昭53−116561号公報）も挙げられる。これ
は一応分級ライナの一つの問題点を解決したとも
言えるが、分級ライナとしては解決を持つ別の問
題点もある。すなわち、この境界部が垂直な直線
３と、水平線より若干傾斜した直線又は曲線（１
又は４もしくは７）との交叉によつて形成される
から、この両線で形成するポケツトコーナー部が
でき、ここへ大径ボール１０が集中してきてもラ
イナーとボール間に空隙９が生じボールの粉砕効
果を著しく減殺している。第三に境界部附近のラ
イナーは最も肉薄でありここへ大径ボールが集中
転動してくると、衝撃も最大となりときには耐え
切れずに破壊することがあり、肉厚をふやせばラ
イナーの重量を増し粉砕有効容積を減少すること
ともなる。この考案は以上の問題点を解決するた
めミルの作動中にボールがライナーの最低点から
入口側に屹立する最高点を越えて入口側ライナー
へ円滑に移転することができ、最低点と最高点を
結ぶコーナー部における粉砕が効果的に行われ、
かつライナーが肉薄部から破壊し難い新しい特性
をそなえるミルライナーを提供することを目的と
する。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この考案に係るミルライナーは、ミルの軸心を
ふくむ断面におけるライナー表面が最高点１１か
ら出口側へ7゜〜20゜の角度を以つて傾斜する線１
２を以つて下り、当該ミルで使用する粉砕用ボー
ルの最大径の40％から60％の半径よりなる円弧の
一部である凹曲線１５を経て最低点１６に至り、
次に入口側へ傾斜する線１７を以つて上り、最高
点１１に達する一連の母線の繰り返しよりなり、
実施上の必要に応じ、この母線を軸心にほぼ垂直
な別の母線で適宜規則的に分割して夫々のライナ
ーを構成しミルの内面に環状に並べることを以つ
て問題点を解決した。

(ホ) 作用 この考案に係るミルライナーを装着したミルが
軸心OO′を中心に矢印方向に回転するとき任意の
ボール１０がＡ点にあるとして回転に従つていか
に移動するかを第２図において説明する。ボール
１０は回転に伴なう遠心力と器壁や被粉砕物との
摩擦によつて上方へ掻き上げられるが、遠心力Ｍ
をライナーの表面に平行な分力M₁と垂直な分力
M₂とに分けて考えるとM₂の反力M₃の方向に掻
き上げられＢ点に達する。（実際は第８図Ｌ点の
ようにM₃と重力とのバランスする点で反落する
がここでは説明のため直上まで達すると見る。）
Ｂ点からは同様にＣ点に落下する。尚このＣ点に
おけるライナーは凹曲面１５附近であるからボー
ルはライナーと面接触を保ちつつ角度γ゜だけ傾斜
する線１２に沿つてM₃の作用を受けて斜めに落
ち角度γ゜が適当に設定されているときはライナー
の最高点１１をこえてＤ点に移り替わる。この現
象がミルの全長について生じるのでボールの移り
替わりが極めて容易である。かつ遠心力はボール
の直径が大きいほど強く働くから大きいボールほ
ど入口側へ、小さいボールほど出口側へ分級す
る。ここで前記の角度γ゜を意図的に変動して実験
を重ねた結果7゜〜20゜が最も適切であることを見
出した。角度が7゜よりも小さいときは境界が直立
し過ぎた感じで折角分級された大径ボールの入口
側への移動が捗々しくなく目的達成に不十分であ
るし、角度が20゜を超えると大径ボールの他、こ
の境界底辺近くに転落してきたより小径のボール
まで入口側へ移動する傾向がでてくるので結果的
に分級作用が減退する恐れが新たに発生する。

第３図は参考のため従来技術の分級型のミルラ
イナーにおいて任意のボール１０′がA′点にある
ときの挙動を説明するもので、軸心OO′に垂直の
母線３に妨げられてボールはライナーから入口側
の隣合うライナーへ容易に移り替わることができ
ない状態を示している。

次に特徴的な作用として挙げるべきは、この底
曲面を形成する円弧の形状である。これを当該ミ
ルで使用する粉砕用ボールの最大径の40％から60
％の半径に限定したことは、ミルの粉砕効率を直
接支配する重要な要素である。

これは或意味では前者の円滑なボールの移動以
上にミルの機能を左右する要素であり、ここの曲
率半径が大き過ぎても小さ過ぎても粉砕効率が劣
化することは容易に理解されるところであり、理
想的には粉砕ボールの球面と同一半径の円弧であ
るとき、完全な全面潰砕が実現する訳だが、ボー
ル径の如何によつて多少の幅は許されるので、結
局ミル稼動時に使用される粉砕ボールの最大径の
40％〜60％が最も好ましい。

この円弧面はいわばボールと粉砕物とが一緒に
なつて転げ落ちてくる溜り場であり、一旦ここへ
集結してきたボールがその粉砕能力を最大限発現
する場なので、分級ライナーの機能を改善するた
めに着目すべきポイントである。

(ヘ) 実施例 第４図はこの考案の実施例１を示す正面断面図
でミルの全長12ｍ50cm、内径４ｍ60cmの鋼板製円
筒で外殻を形成し、内径に異なる二つの截頭円錐
形の連続するライナー１ブロツクを多数環状に並
べて粉砕室を形成している。ライナーは最高点１
１から出口側へ20゜の角度を以つて下り、次のラ
イナーと点１３において合致し、ここから使用す
るボール１０の最大径の50％を曲率とする円弧１
５に繋ぎ最低点１６に達する。この点から母線は
入口側に対して異なる傾斜角度を有する二つの母
線１７Ａ，１７Ｂをたどつて最高点１１を目指
す。線１７Ａは軸心に対して5°、線１７Ｂは20゜
の角度をとつている。ライナーは製造上の必要性
からＡおよびＢにて分割している。どこで分割す
るかは鋳造上の生産性によつて決められる。点１
１から次の最高点１１までの１ブロツクの長さは
50〜75cmに設定している。第５図は実施例２を示
す断面図でライナーの最低点１６から最高点１１
へ向けて１つの曲線によつて形成される場合であ
り、この線上にある各点は軸心に対する傾きがす
べて異なるが点１６で0゜、点１１で30゜に達し、
両点を結ぶと8゜30′としている。第６図は実施例
３を、第７図は実施例４を示し、前者は軸芯に平
行に、後者は軸心とある角度で傾斜してライナー
表面に波形の凹凸を設けたものである。凹部はラ
イナーの最低点１６で最も深く、出口側へ向けて
次第に浅くなり最高点１１附近で消滅するように
施す。この凹部はその側面でボールを抱いて掻き
上げ、大径のボール程、ミル内部の高い位置まで
掻き上げるので落下の衝撃エネルギーが増幅する
特有の作用が認められる。

(ト) 効果 本願考案に係るミルライナーは従来の分級ライ
ナー特有の課題であつた分級された大径ボールの
入口側への移動の阻害を取除いたが、これだけに
留らず最も原料が塞き止められて停滞する垂直壁
直下付近の粉砕を積極的に促進し、分級作用とい
う間接的手段と粉砕促進という直接的手段とを意
図的に組合せて、総合的にミルの機能を改善する
効果がある。

前記の実施例３の（第６図）と従来技術（第１
０図）とを比較すると、いずれも粉砕能力
140T／Ｈに設定して稼動したとき平均して従来
技術で33kWH／Ｔの電力原単位であつたものが
32〜31.5kWH／Ｔに下り、平均エネルギーコス
トは約３％の低減となつた。

また大径のボールが集中してきて衝撃力を最も
受けるポケツト部分は凹曲線１５によつて形成さ
れるので衝撃は点で受けず面で分散して均等化す
るため容易に破壊することがなくその予防のため
にライナーの肉厚を増強する必要もない。

また実施例３、実施例４は大径のボールほどミ
ル内で高く掻き上げられる作用があるため、落下
のエネルギーが他部より大きく、分級の促進と粉
砕効果の増強に繋がる特有の効果が付加される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の正面断面を示す主要図、第
２図は考案の作用を示す部分正面図、第３図は従
来技術の作用を示す部分正面図、第４図から第７
図までは考案の実施例１から実施例４まで夫々示
す正面断面図、第８図は従来技術の作用を説明す
る正面断面図、第９図と第１０図は夫々別個の従
来技術を示す正面断面図。 １１……最高点、１２……傾斜線、１５……凹
曲線、１６……最低線、１７……傾斜線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円筒状のミルの内面に裏張りするミルライナ
   ーにおいて、ミルの軸心をふくむ断面における
   ライナー表面が最高点１１から出口側へ7゜〜
   20゜の角度を以つて傾斜する線１２を以つて下
   り、当該ミルで使用する粉砕用ボールの最大径
   の40〜％から60％の半径よりなる円弧の一部で
   ある凹曲線１５を経て最低点１６に至り、次に
   入口側へ傾斜する線１７を以つて上り、最高点
   １１に達する一連の母線の繰り返しよりなり、
   この母線を軸心にほぼ垂直な別の母線で適宜規
   則的に分割して夫々のライナーを構成し、これ
   らのライナーをミルの内面に環状に並べたこと
   を特徴とする分級型のミルライナー。 (2) 夫々のライナーの表面にミルの軸心に対し平
   行な波形の凹凸を設け、この凹凸の深さはライ
   ナーの最低点１６で最も大きく、順次浅くなり
   ライナーの最高点１１近くで消滅する実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のミルライナー。 (3) 夫々のライナーの表面にミルの軸心に対し斜
   角を有する波形の凹凸を設け、この凹凸の深さ
   はライナーの最低点１６で最も大きく、順次浅
   くなりライナーの最高点１１近くで消滅する実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のミルライナ
   ー。