JPH0144100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセメント原料等の原料鉱石を粉砕して
その精粉を生成する原料ミルにおける粉砕制御方
法に関する。

〔従来の技術〕

セメントは、例えばローラ方式の原料ミルにて
セメント原料鉱石を粉砕し、その精粉として生成
される。第２図はこの種の原料ミルの概略構成と
その粉砕制御部の構成を示すもので、１はミル本
体である。原料Ａは、フイードタンク２から定量
供給機（CFW；Constant Feed Ware）３を介
してミル本体１に供給される。このミル本体１
は、例えば複数の圧下ローラ４と回転テーブル５
との間に供給される上記原料Ａを粉砕し、その粉
砕粉を上記回転テーブル５の外周部下方からガス
供給部６を介して吹上げ供給される高温ガスＧに
てミル内上方部に設けられたセパレータ７に導
き、精粉Ｂと粗粉Ｃとに分離している。このセパ
レータ７により分離された精粉Ｂは、上記ガスに
搬送されて外部に取出され、サイクロン８に供給
されて該ガスＧと分離されて排出（出力）され
る。また粗粉Ｃは、前記回転テーブル５上に落下
供給されて再度粉砕される。尚、前記ガスＧは上
記サイクロン８に接続された吸引フアン９によつ
て吸引されるもので、前記ミル本体１内からサイ
クロン８へと通流される。

一方、前記回転テーブル５の外周からその周囲
に落下する粉砕残存物、つまり前記圧下ローラ４
と回転テーブル５とによつて粉砕されなかつた残
存原料Ｄは、粗粉ベルトコンベア１０を介してバ
ケツトエレベータ１１に供給されてミル本体１の
上部に導かれ、前記供給原料Ａに加えられてミル
本体１に再供給される。この粗粉ベルトコンベア
１０とバケツトエレベータ１１とからなる粗粉再
投入機構によつて外部循環されて再供給される粗
粉（残存原料Ｄ）の搬送量は、粗粉の外部循環量
と称され、前記バケツトエレベータ１１を駆動す
るモータ１２の駆動電力と対応付けられて検出さ
れる。

しかして従来では、この粗粉の外部循環量が一
定値となるべく、例えば前記モータ１２から検出
される外部循環量Ｋとその制御設定値Ｓとの差を
差分器１３を介して求め、この差が零（０）とな
るように制御装置１４によつて前記定量供給機３
を制御している。即ち、前記粗粉の外部循環量Ｋ
が所定の設定値Ｓとなるように前記定量供給機３
を所謂PID演算制御して、前記原料Ａの供給量を
制御している。

ところでこのような構成の原料ミルにおける精
粉量、つまりサイクロン８から排出される精粉Ｂ
の量は、定常的には原料Ａの供給量に等しい。こ
れに対してミル本体１が実際に供給原料を粉砕す
る処理量は、前記フイードタンク２から供給され
る原料Ａと粗粉再投入機構を介して再供給される
粗粉Ｄとからなり、上記精粉量と異なつている。
ちなみに原料ミルにおける精粉性能は、例えば前
記原料Ａの供給量と前記粗粉Ｄの外部循環量との
比で示される循環率で評価される。また上記精粉
性能は、原料ミルの稼働に伴う圧下ローラ４の摩
耗の進行に伴う該圧下ローラ４の粉砕性能の低下
に大きく依存し、圧下ローラ４の粉砕性能が低下
するに従つて前記粗粉Ｄの外部循環量が増大す
る。そこで従来では、前述したように粗粉Ｄの外
部循環量を検出して原料Ａの供給量を調整し、そ
の精粉性能を高く維持した状態で、つまり圧下ロ
ーラ４と回転テーブル５との間に常に所定量の原
料（再供給される粗粉Ｄを含む）を供給して原料
ミル（ミル本体１）を稼働するようにしている。
また前記圧下ローラ４を定期的に交換する等し
て、その粉砕性能を確保するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで原料ミルを効率良く稼働するには、上
述した制御によつてその精粉性能を十分高く維持
すると共に、その精粉量を効果的に制御すること
が必要である。この精粉量の調整は、例えば前記
原料Ａの供給制御値、即ち外部循環量の設定値Ｓ
の可変設定によつて実現できる。ところが上記循
環量の設定値Ｓを高く設定し、前記圧下ローラ４
と回転テーブル５との間に供給する原料供給量を
多くする場合、その供給量が圧下ローラ４の処理
能力の限界に達すると粗粉Ｄの外部循環量が徒に
増大する。この結果、上記設定値Ｓを高く設定し
てもその精粉量の増大を図ることができなくな
る。つまり粗粉Ｄの外部循環量とその精粉量と
は、一般的に第３図に示すような関係を有してお
り、設定値Ｓの有効な調整範囲に限界がある。こ
れ故、前記設定値Ｓを可変して精粉量を調整する
場合、その設定値Ｓを所定値以下の範囲で調整す
るようにしている。ところが上記設定値Ｓを低く
して精粉量を少なくする場合、その外部循環量自
体が少なくなることから上述した制御を高精度に
行うことが困難となる。即ち、上述したように外
部循環量を前記バケツトエレベータ１１を駆動す
るモータ１２の駆動電力として間接的に検出して
いるので、粗粉Ｄの外部循環量が少なくなるとそ
の検出Ｓ／Ｎが悪くなる。この為、原料供給量制
御が不安定となり、前述した粉砕性能の維持が困
難となる。

本発明はこのような不具合に鑑みてなされたも
ので、精粉性能の低下を招来することなしにその
精粉量を広範囲に亙つて制御することのできる原
料ミルの粉砕制御方法を提供することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は、供給された原料を粉砕してその精粉
を出力すると共に、粗粉を外部循環させて再供給
する粗粉再投入機構を備えた原料ミルにおいて、
上記粗粉再投入機構における粗粉の外部循環量を
検出し、この外部循環量が所定値以下の場合に
は、前記原料ミルに供給されて前記精粉を搬送出
力するガスの供給圧力と排出圧力との差が所定値
となるように前記原料の供給量を制御する（第１
の制御モード）と共に、前記粗粉の外部循環量が
前記所定値を越える場合には、その外部循環量が
一定値となるように前記原料の供給量を制御する
（第２の制御モード）ようにしたことを特徴とす
るものである。つまり粗粉の外部循環量に応じて
原料の供給制御形態を上記第１の制御モードと第
２の制御モードとに切替えることによつて、原料
ミルにおける精粉性能を犠牲にすることなく、つ
まり精粉性能を常に高く維持した状態でその精粉
量を調整可能としたものである。

〔発明の作用とその効果〕

かくして本発明によれば、粗粉の外部循環量が
少ないとき、つまり圧下ローラの粉砕性能が高い
状態のときには、ミル本体内の負荷状態をその内
部に供給するガスの入口部と出口部との圧力差で
或る程度把握できることを利用して原料供給量を
制御するので、該圧下ローラによる粉砕性能（精
粉性能）が高いことと相俟つて原料の供給量を効
果的に制御することが可能となり、またその粉砕
量の調整を精度良く行うことが可能となる。また
圧下ローラの摩耗によつてその粉砕性能が低下し
たときには、従来と同様に粗粉の外部循環量に基
づく原料の供給量の制御を行うので、前述したよ
うにその粉砕性能を維持しつつ、その粉砕量を調
整することができる。

即ち、ミル内に供給されるガスは、粉砕生成さ
れた精粉を含んで排出される為、その供給ガス圧
力と排出ガス圧力とに差が生じ、その圧力差はお
おむね精粉量に依存する。従つて、この圧力差を
モニタすれば、その精粉量を或る程度把握するこ
とができる。しかして、圧下ローラを交換した後
の初期期間においては圧下ローラの摩耗は殆んど
なく、従つて粗粉の外部循環量に応じて原料供給
量を制御しなくても、その精粉性能を十分高いも
のとすることができる。しかもこのときの粗粉の
外部循環量は少ないので、仮にこれを検出して
も、その検出性能が低いことがら原料供給量の制
御に用いるには甚だ不十分である。これ故、上記
ガス圧力差に従つて原料の供給量を制御した方
が、より精度の高い精粉量制御が可能となること
になる。

故に、粗粉再投入機構を介して検出される粗粉
の外部循環量に応じて、上述したように原料の供
給制御モードを切替え制御すれば、広範囲に亙つ
て安定に精粉量を調整することが可能となる等の
実用上多大なる効果が奏せられる。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明に係る原料ミル粉
砕制御方法の一実施例につき説明する。

第１図は一実施例方法を適用して構成される原
料ミルの概略構成と、その制御部の構成を示す図
である。尚、第２図に示す従来装置と同一部分に
は同一参照符号を付して示してある。

しかしてこの実施例が特徴とするところは、ミ
ル本体１に供給するガスＧのガス導入部（入口
部）と、ミル本体１から排出されるガスＧの排出
部（出口部）にそれぞれ圧力計２１，２２を設
け、供給・排ガス圧力Ｘ，Ｙをそれぞれ検出する
ようにした点である。そして、その検出ガス圧力
Ｘ，Ｙを差分器２３に導いてその圧力差Ｚ（＝Ｙ
−Ｘ）を求め、この検出圧力差Ｚと圧力調整の設
定値（設定圧力値）Ｐとの差を差分器２４により
求めて制御装置２５に与え、上記検出ガス圧力差
Ｚがその設定値Ｐと等しくなるように前記定量供
給機（CFW）３を制御するようにしたものであ
る。

このガス圧力による定量供給機３の制御系は、
前記粗粉の外部循環量に基づく定量供給機３の制
御系と並列的に設けられるもので、セレクタ２６
の切替え制御により、その制御ループに選択的に
挿入されるように構成されている。

このセレクタ２６を切替え制御する判定器２７
は、前記モータ１２の駆動電力から検出される粗
粉の外部循環量Ｋの情報に従つて、その循環量Ｋ
が所定の設定値Ｒより高いか低いかを判定するも
のである。具体的には、判定器２７はウインドコ
ンパレータ等によつて構成され、上記循環量Ｋの
値を２つの設定値R_H、R_Lとヒステリシス的に比
較判定している。そして検出された循環量Ｋの値
が設定値R_Lより低くなつたとき、前記定量供給
機３に対する制御系をガス圧力に基づく制御系に
設定し、前述した如くミル本体１に入出力するガ
ス圧差Ｚに従つて定量供給機３の作動を制御し、
その原料供給量を制御するようにしている（第１
の制御モード）。

しかしてこの制御モードによつてミル本体１が
稼働し、前記圧下ローラ４の摩耗によつて粗粉の
外部循環量が増大してくると、これに伴つて検出
循環量Ｋの値が高くなつてくる。そしてこの循環
量Ｋの値が設定値R_Hを越えると、判定器２７は
これを検出して前記セレクタ２６を制御装置１３
側に切替える。この切替えによつて、上記検出ガ
ス圧力差に基づく制御系が定量供給機３から切離
され、代わりに前記前記粗粉の外部循環量に基づ
く制御系が定量供給機３の制御系として設定され
る。そして前述したように、その粗粉の外部循環
量Ｋが前記設定値Ｓとなるように原料供給量の制
御が行われる（第２の制御モード）。この制御系
による原料供給量の制御は、前記圧下ローラ４の
交換等による、定常状態における粗粉の外部循環
量が前記設定値R_Lより低くなるまで行われる 尚、この２つの設定値R_H、R_Lによる制御モー
ドのヒステリシス特性を持たせた切替え制御は、
上記２つの制御モードの設定値Ｒ付近での不安定
な切替え遷移が生じないようにする為の配慮であ
る。従つて、上記２つの設定値R_H、R_Lの幅は、
外部循環量Ｋの定常的な変動幅を見込んで設定し
ておけば十分である。

かくしてこのような制御方法によれば、圧下ロ
ーラ４の摩耗が少なく、その粗粉Ｄの外部循環量
Ｋが少ない状態であつても、前述したように検出
精度の悪い外部循環量に依存することなく、前記
ガス圧力差によつて原料供給量を制御するので、
ミル本体１による精粉量を効果的に制御すること
ができる。また精粉量を少なくする場合であつて
も、従来のように粗粉の外部循環量Ｋの制御設定
値Ｓを小さくするものとは異なるので、精粉量の
目安となる前記ガス圧力差に従つて、その原料供
給量を安定に、且つ精度良く制御して、精粉量を
制御することが可能となる。

そして圧下ローラ４の摩耗に伴つて粗粉の外部
循環量Ｋが増加した場合には、従来と同様にその
循環量に応じて原料供給量を制御するので、ミル
本体１の精粉性能を十分高く維持することが可能
となり、またこの精粉性能を高く維持した状態で
精粉量の調整を行うことが可能となる。

故に、圧下ローラ４の摩耗の度合に拘らず、原
料の供給量を安定に制御して、その精粉効率を高
くすることができ、且つ精粉効率を高く維持しな
がら精粉量を調整することが可能となる等の実用
上多大なる効果が奏せられる。

尚、本発明方法は上述した実施例にのみ限定さ
れるものではない。例えば粗粉Ｄの外部循環量Ｋ
の検出法等は、原料ミルの、特に粗粉再投入機構
の仕様に応じた方式を採用すれば良いものであ
る。また上述した各制御系には、制御ループ補償
回路等が適宜設けられる場合もある。要するに本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を適用して構成
される原料ミルとその制御部の概略構成を示す
図、第２図は従来の原料ミルとその制御部の概略
構成を示す図、第３図は粗粉の外部循環量と精粉
量との関係を示す図である。 １…ミル本体、２…フイードタンク、３…定量
供給機、４…圧下ローラ、５…回転テーブル、６
…ガス供給部、７…セパレータ、８…サイクロ
ン、９…吸引フアン、１０…粗粉コンベア、１１
…バケツトエレベータ、１２…モータ、１３，２
３，２４…差分器、１４，２５…制御装置、２
１，２２…圧力計、２６…セレクタ、２７…判定
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 供給された原料を粉砕してその精粉を出力す
   ると共に、粗粉を外部循環させて再供給する粗粉
   再投入機構を備えた原料ミルにおいて、上記粗粉
   の外部循環量を検出し、この外部循環量が所定値
   以下の場合には、前記原料ミルに供給されて前記
   精粉を搬送出力するガスの供給圧力と排出圧力と
   の差が所定値となるように前記原料の供給量を制
   御し、前記粗粉の外部循環量が前記所定値を越え
   る場合には、その外部循環量が一定値となるよう
   に前記原料の供給量を制御してなることを特徴と
   する原料ミル粉砕制御方法。