JPH02164458A - 湿式竪型粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［Ｉ／１′：梁上の利用分野］ 本発明は被粉砕物を液体とともにケーシング内に導入し
て粉砕する湿式竪型粉砕機に関するものである。

［従来の技術］ 従来、１８式粉砕機としてはボールミルやロッドミルが
知られている。また、摩砕型ミル（ポール攪拌ミル）な
ども知られている。ところが、このような従来の湿式粉
砕機（おいては、粉砕効率が悪い、あるいは大型化が難
しいなどの聞届があった。

一方、乾式粉砕機には、効率がよく大型可能な竪型粉砕
機が知られている。この竪型粉砕機は、回転テーブル上
にローラを押し付けてこの回転テーブルを回転すること
により粉砕を行ない、粉砕物を、テーブル外周から粉砕
機内に導入される熟ガスにより乾燥および搬送を行なう
ように構成したものである。

［発明が解決しようとする課題］ Ｌ述の如く、従来の湿式粉砕機においては、たとえば、
ボールミルやロッドミルでは遠心力または落下刃によっ
て複数個のポールで材料を衝撃または摩擦粉砕するが、
ポール１個１個の力は小さく、シかもポール金繰が粉砕
に寄与しないため粉砕効率が悪い、また、ポールを粉砕
媒体としているため高濃度粉砕、すなわち、高粘度粉砕
に不適である。

また、従来の乾式の竪型粉砕機をそのまま湿式粉砕に使
用すると、材料のローラへの噛込率が悪く、原料サイズ
のものが大量にテーブルから排出され、この粒子を再度
ローラへ供給させる必要があるなど、粉砕効率が悪いと
ともに微粉砕には不適であった。

［課題を解決するための手段］ 本発明の湿式竪型粉砕機は、ケーシング内に、回転テー
ブルと、この回転テーブル上に配置された複数個の粉砕
ローラと、この複数個の粉砕ローラを回転自在に軸支し
、連結部材を介して前記粉砕ローラを（ｉＪ転テーブル
七面に圧接させる付勢手段を備え、かつ、被粉砕物と液
体とをケーシング内に導入する湿式竪型粉砕機において
、回転テーブル外周上面部に之設した回転筒を備え、該
回転筒上部内側に截頭円錐形状の分級コーンを具備する
内筒を、核回転筒に固設するとともに、該内筒上部と該
回転筒上部とで環状の溢流槽を形成し、該溢流槽より該
回転筒内部に連通ずる通路を備え、複数個の粉砕ローラ
を竪型粉砕機の中心軸上を鉛直下方に垂下する円筒状の
コラムに回転自在に軸支させ、該コラムのト端部より木
モまたは略水平状に分校しケーシング外へ張出したブー
ムを介して該粉砕ローラを該回転テーブル」二面に圧接
させる油圧シリンダをケーシング外に設置し、前記コラ
ムより垂下して前記粉砕ローラを傘状に覆う整流内筒を
備え、前記コラムを貫通する被粉砕物および液体投入用
のシュートを設け、かつ、前記回転筒上端より溢流する
スラリをケーシング外へ排出する排出口を備えたもので
ある。

［作用］ 本発明の湿式竪型粉砕機においては、液体とともにコラ
ムを貫通したシュートよりケーシング内に導入された被
粉砕物は、回転テーブルと、この回転テーブル上にコラ
ムおよびブームを経由した油圧シリンダの付勢力により
圧接され従動回転する粉砕ローラとの間に噛み込まれ、
粉砕が行なわれる。そして、所定の粉砕粒子径付近まで
粉砕された被粉砕物は液体を含んだスラリ状となってま
ずＱＭｔ槽へ入り、そこでさらに分級作用を受けた後１
回転テーブル外周部に立設された回転筒の上端面（溢流
槽の外周上端面）より溢流して排出口より機外へ排出さ
れる。

［実施例］ 以ド、図面を参照して実施例について詳細に説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例に係る湿式竪型粉砕機
を示し、第１図（ａ）は全体縦断面図、０′Ｓ１図（ｂ
）は第１図（ａ）Ｉ−Ｉ視の平面図、第２図は要部拡大
断面図、第３図はブームの斜視図、第４図は流動モデル
説明図である。第５図は本発明の実施例を従来例と比較
して示した粘度分布図である。

ケーシングｌの内部中央に回転テーブル２が可変減速機
４を介して図示しない電動機により竪軸１ＩＩｌりに回
転するよう１没ｔされている。一方、複数個（本実施例
では３個）の粉砕ローラ３が粉砕ローラ軸受３ａに回転
自在に軸承されている。この粉砕ローラ軸受３ａは鉛直
１一方に伸びるコラム９およびコラム上端に連結し水平
または略水平状に分枝してケーシングｌを貫通するブー
ム１０を介して３組の油圧シリンダ１２に連結された連
接棒１１により上下方向往復動可能に連結される。

したがって、ブーム１０のケーシング貫通穴は長大とす
ることはいうまでもない、第３図にブームの斜視図を示
す、また、回転テーブル２のほぼ外周端全周に亘って回
転筒をボルトなどの締付手段により回転テーブル２上に
立設する。この回転筒５は直円筒状のものとしても良い
し、第１図、第２図に示すように下方から上方に向かっ
て截頭逆円錐部９円筒部、截頭円錐部の３部分を継ぎ合
わせて構成しても良い、また、截頭逆円鎖部と截頭円錐
部の２部分から構成したものでも良い、しかし、いずれ
の形状であっても回転筒５の上端部には截頭円錐部５Ｃ
を有するようにしておく０本実施例では回転筒５は下か
ら上に向けて截頭逆円錐部５ａ、円筒部５ｂ、截頭円錐
部５Ｃの順に構成される。一方、截頭円錐部５Ｃの内側
に截頭円錐部５Ｃのテーパ面の傾斜とほぼ同じ傾斜の分
級コーン６ａを有する内筒６をＡ１頭内円錐５ｃから内
側に円周複数個所突設したサポート（図示せず）に固設
する。そして、この内筒６の、、ｉ：ｆｆ１Ｉと回転筒
５の截頭円ｍ部５Ｃとで環状の溢流槽２１を形成させる
。また、溢流槽２１の最外周下部より分級コーン６ａ外
周而と回転ｔｉ１５の截頭円錐部５ｃの内周面との間の
テーパ状の空間で形成される通路２２を設ける。また、
粉砕ローラ３を傘状に覆う整流内筒７をコラム９に固設
する。そして１回転筒５の下端部の截頭逆円鏝部５ａの
内部円錐面上部にこれと同心円状の艙内逆円錐形状のリ
ターンコーン８を約１０ｍｍ程度離間してケーシング１
より屈曲垂下した複数本のサポート（図示せず）により
固設する。

また、ケーシングｌの内部で回転テーブルｌの側部また
は側下部付近には１回転筒５のａｙＡ円請部５Ｃの−１
；端５ｄを溢流したスラリ（溢流槽２１をさらに溢流し
たスラリ）を回収しケーシング外へ初出するための流路
および排出口１４を設ける。符号１５は被粉砕物と液体
の供給シュートであり、ケーシング１に支持固設される
。

以」−のように構成された本発明の湿式竪型粉砕機の作
動および機能について説明する。

まず、電動機を起動して可変減速機４を介して回転テー
ブル２を回転させ、同時に供給シュート１５より被粉砕
物と液体の混合物（以下原料と称する）を投入する。ま
た、ケーシング外の架台１３にピン支持された油圧シリ
ンダ１２に圧油を供給して連接棒１１．ブーム１０およ
びコラム９を介して粉砕ローラ３を所定の力で回転テー
ブル」−面に圧接する。この圧接力は原料の粉砕性状。

処理量や粉砕後の製品粒度を考慮して任意に可変する。

以上のような定常の遊転状態における原料の挙動につい
て次に説明する。

シュート１５により粉砕機中心付近に投入されたニュー
フィードの原料は、順次粉砕ローラ３と回転テーブル２
どの間で圧接され、圧縮および摩砕作用を受け、回転テ
ーブル２の回転による遠心作用により粉砕機の中心より
外周へとスパイラル状に流動する。

これを第４図に示す流動モデルの説明図について説明す
ると、ニューフィードＦは順次粉砕作用を受け、その後
、回転筒のド端部の逆円錐部５ａとリターンコーン８と
の間に形成される通路を通過（矢印Ａ）し、比較的粒径
の大きい粗粒は直ちに矢印Ｃで示す径路により再度粉砕
ローラと回転テーブルとの間へ導かれ粉砕される。一方
、これらの粗粒を除いた中粒子および微粒子はそのまま
回転筒内周面へ沿って−Ｌ昇しやがて分級コーン６ａの
内周面に達する。ここで液体中に懸濁する各粒子は一様
に遠心力を受けるが、遠心力は質縫。

すなわち、粒径（Ｄ）の３乗（Ｄ３）に比例するのに対
して、これを阻害する液体抵抗は粒子の断面積、すなわ
ち１粒径の２乗（Ｄ２）に比例するので、大径粒子はど
分級コーンの内周壁面に多く分ｉＨ４する。そして、第
４図に示すように、内周壁面に接触した中粒子には流体
回転による遠心力Ｈを水平に受け、一方そのうち内壁に
垂直な成分Ｒは内壁より反対向きの等しい力Ｒを受は相
殺されて結局図示の内壁面に沿った下降の力りを受は下
降し、矢印Ｃで示す径路で粗粒と同一の径路で再度粉砕
ローラへ向かう。

このようにして粗粒、中粒はＩ’Ｔ度の粉砕により次第
に微粒子に変化していくが、微粒子は分級コーン付近で
粗粒、中粒に比べて矢印りに示す下降流動作用が弱く沈
降することなく、順次役人されるニューフィードの原料
によって回転筒５の容積が増加するに伴なって内筒６の
上端よりスラリとなって溢流して内筒６の外側にある溢
流槽２１へ入る。一方、溢流槽２１の外周下部と回転筒
５の内部とは通路２２が連通しており、かつ１Ｍ転↑１
内部にある流体および粒子は旋回しているので常時溢流
槽２１と回転筒５内部との間に一種の循ＬＨ１１ｔ、が
形成されている。したがって、溢流槽２１の中の粒子は
重力作用および溢流槽２１の外側の截頭円錐面により分
級コーン６ａと同様な分級作用を受け、粗い粒子は通路
２２を経由して回転筒５内へ戻される。その結果、微粒
子を含んだ液体のみ回転筒５の最−Ｆ端面５ｄより溢流
し排出口１４へ向かう。

本発明においては、回転筒５内の分級コーン６ａによる
１次分級と溢流槽２１内の２次分級とを経た後、製品粒
子が外部へ排出されるので、より細かい粒子の製品を粉
砕機のみで得ることができる。

以」−の一連の粒子の挙動（流動および分級）における
、整流円筒７の機能を次に説明する。

回転筒５内の原料（被粉砕物を含んだ液体）は。

回転テーブルの回転により回転テーブル回転方向、たと
えば、右回りの旋回流を伴ないながら前述した−１−下
方向の流動を合わせた挙動をしている。ところが、粉砕
ローラの下端円周面は回転テーブル方向（たとえば、右
回りの方向）の開動をするのに対して粉砕ローラの上端
面はこの方向とは反対の左回りの方向で回るので、原料
の旋回流とは反対方向となり液体を撹拌する作用をする
。したがって、第４図において説明した分級コーン６ａ
近傍の分級作用を著しく阻害する。これを防止するため
整流円筒７を粉砕ローラ３と分級コーン６ａとの間にコ
ラム９より旧ドし、この逆回転、すなわち、撹拌作用の
影響をシャットアウトしようとするものである。

また、リターンコーン８は、粉砕後の粒子を分級コーン
６ａへ導く通路を形成すると回持に、回転筒５の下端部
の截頭逆円１ｍ部５ａの内面に粉砕後の被粉砕物がケー
キ状に旧着するのを防Ｉ卜する役割を果す、すなわち、
回転する截頭逆円錐部５ａに対してリターンコーン８を
静ローして設けることによって付着するケーキを削り落
とすスクレーパの役目を果す、またその内面傾斜面は前
述したように粗粒の戻りの案内板の役目も兼ねている。

なお、本発明による粉砕機より排出した製品スラリを、
さらに粉砕機外に設置した分級機で２次分級しそのうち
粗粒Ｉをリサイクルすることによってさらに超微粉粒子
を得ることができる。

木実雄側による湿式竪型粉砕機により被粉砕物として石
灰石（原料粒径２０ｍｍ以″Ｆ）を粉砕したものと、同
じく乾式竪型粉砕機によって粉砕したものをさらに分級
機で分級した後の微粒の粒度分４１の比較図を第５１：
Ａに示す０図から分るように、本発明の実施例は従来例
に比べて１１均粒子径ははるかに小さく、また粒径分布
がシャープであり。

超微粉砕でかつ粒のそろった粉砕が実施できる。

また、本発明では粉砕ローラを、粉砕機中心軸上に垂下
するコラム、コラムと連結するブーム、および油圧シリ
ンダにより、回転テーブルに面に圧１９しているので、
ｉＪ！転中口中回転筒内回する原料（液体＋被粉砕物）
の動きに乱れがなく円滑な旋回を確保できるため、分級
コーンにおける分級作用が優れている。

さらに、原料のシュートがコラムを貫通して粉砕機の中
心軸線からフィードされるため複数個の粉砕ローラに均
等に分配され、かつ、旋回しながら回１１νに分級され
る流動中の粒子へ外乱を４えることが少ないため良い分
級が実施される。

Ｃ発明の効果］ 本発明によれば、湿式でしかもローラによる粉砕を行な
うので、高圧下で主として摩砕による粉砕が実施され、
粉砕後に凝集を起こすことも少なく、かつ、粉砕機内で
２段階の分級を実施するため粉砕機内の液体中の粒子の
分級作用が優れているので、ａ微粒でかつ粒径分布の狭
い粒のそろった優れた製品を得ることができる。

また、粉砕機外の湿式分級機を組合わせて閉回路方式と
することによりさらに超微粉砕が可能で。

従来の窯業原料（石灰石、セメント原料９右炭。

ドロマイトなど）ばかりでなく、セラミックス。

顔料、薬品など新素材などにおいても従来困難とされて
いたサブミクロン以ドの超微粉砕を達成することができ
る。

また、排煙脱硫、水処理などに使用する石灰乳や各種鉱
石の処理にも利用できる。また、高濃度（高粘度）の混
合粉砕においても容器に付着することなく混合粉砕が可
能で、ＣＷＳ　（コール・ウォータ・スラリ）、ＣＯＭ
（コール・オイル・ミクスチャ）など混合粉砕が容易に
実施可能である。

また、湿式で、かつ、ローラ粉砕を行なうため、粉砕機
の動力原単位はポール撹拌ミルなど従来の粉砕機に比べ
て約５０％以下と小さく大幅に動力消費を軽減できる。

そして、本発明では粉砕ローラの軸支および回転テーブ
ル１−面への圧接ｆ段を粉砕機中心軸にに川下するコラ
ムおよびブームを介して油圧シリンダに係止しているの
で、整流筒や回転筒に何ら干渉することなく独立して設
けることができ、流動中の粉砕物粒子の分級作用を少し
も阻害しないので、優れた粉砕効果、優れた分級効果が
得られる。

また、シュートは粉砕機の中心軸線から垂下して設けら
れているので、旋回する原料に外乱を与えることなく新
原料が落下していくので複数個の粉砕ローラへの分配が
均等で、かつ、分級作用に悪影響をかえることもないた
め、粉砕効率の良い優れた分級効果を有する粉砕機を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る実施例を示し、第１図（
ａ）は全体縦断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）Ｉ−
Ｉ視のモ面図、第２図は要部拡大断面図、第３図はブー
ムの斜視図、第４図は流動モデル説明図である。第５図
は本発明の実施例と従来例とにおける粒度分布図である
。 １・・・・・・ケーシング、　　　２・・・・・・回転
テーブル、３・・・・・・粉砕ローラ、　　　３ａ・・
・粉砕ローラ軸受。 ４・・・・・・減速機、　　　　　５・・・・・・回転
筒、６・・・・・・内筒、　　　　　　６ａ・・・分級
コーン。 ７・・・・・・整流円筒、　　　　８・・・・・・リタ
ーンコーン、９・・・・・・コラム、１０・・・・・・
ブーム、１１・・・・・・連接棒、　　　　１２・・・
・・・油圧シリンダ、１３・・・・・・架台、　　　　
　１４・・・・・・排出口、１５・・・・・・シュート
、　　　２１・・・・・・溢流槽、２２・・・・・・通
路。 特許出願人　　宇部興産株式会社 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング内に、回転テーブルと、この回転テー
   ブル上に配置された複数個の粉砕ローラと、この複数個
   の粉砕ローラを回転自在に軸支し、連結部材を介して前
   記粉砕ローラを回転テーブル上面に圧接させる付勢手段
   を備え、かつ、被粉砕物と液体とをケーシング内に導入
   する湿式竪型粉砕機において、 回転テーブル外周上面部に立設した回転筒を備え、 該回転筒上部内側に截頭円錐形状の分級コーンを具備す
   る内筒を該回転筒に固設するとともに、該内筒上部と該
   回転筒上部とで環状の溢流槽を形成し、 該溢流槽より該回転筒内部に連通する通路を備え、 複数個の粉砕ローラを竪型粉砕機の中心軸上を鉛直下方
   に垂下する円筒状のコラムに回転自在に軸支させ、該コ
   ラムの上端部より水平または略水平状に分枝しケーシン
   グ外へ張出したブームを介して該粉砕ローラを該回転テ
   ーブル上面に圧接させる油圧シリンダをケーシング外に
   設置し、前記コラムより垂下して前記粉砕ローラを傘状
   に覆う整流内筒を備え、 前記コラムを貫通する被粉砕物および液体投入用のシュ
   ートを設け、かつ、前記回転筒上端より溢流するスラリ
   をケーシング外へ排出する排出口を備えた、 ことを特徴とする湿式竪型粉砕機。