JPH02164459A - 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】 ［産業上の利用分野］ 木発す１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、湿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
機においては、粉砕効率が悪い、あるいは大型化が難し
いなどの問題があった。

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、回転テーブルト
にローラを押し付けてこの回転テーブルを回転するこ上
により粉砕を行ない、粉砕物を、テーブル外周から粉砕
機内に導入される熱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］ 上述の如く、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、しかもポール全量が粉砕
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
のものが人聞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−１一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、該溢流槽の外周に
截頭円錐形状の第２の分級コーンを備え、該溢流槽より
該回転筒内部へ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Ｌ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４人された被
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
ず溢流槽へ入り、そこでさらに分級作用を受けた後、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］ 以下、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、第１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。第６図は溢流槽の形状につい
ての他の実施例を示す部分拡大断面図である。

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回りに回転する
よう設置されている。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は鉛直上方に伸
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１ｔ−ｎ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穴とす
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５ａ、円筒部５ｂ、截頭円錐部５Ｃの３
部分を継ぎ合わせて構成しても良い、また、截頭逆円錐
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ａ内通円錐部５ａ、円筒部５
ｂ、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のテーパ而の傾斜とほぼ
同じ傾斜の分級コーン６ａを有する内筒６を截頭円錐部
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の上部と回転筒５
の截頭円錐部５ｃとで環状の溢流槽２１を形成させ、溢
流槽２１の外周に截頭円錐形状の第２の分級コーン５ｅ
を設ける。また、溢流槽２１の最外周下部より分級コー
ン６ａ外周面と回転筒５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。溢流槽２１近傍の形状は、第２図に示すも
ののほか、第６図に示す各種の形状にしても良い、第６
図（ａ）は溢流槽２１の外周を斜面のみで形成したもの
、第６図（ｂ）は通路に水平部分を有するもの、第６図
（Ｃ）と第６図（ｄ）は内周、外周とも斜面で構成した
ものを示す、そして１回転筒５の下端部の截頭逆円錐部
５ａの内部円錐面上部にこれと同心円状の截頭逆円錐形
状のリターンコーン８を約１０ｍｍ程度離間してケーシ
ングｌ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、回転筒５の截頭円錐部５Ｃの上端５
ｄ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排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。

以上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ｌｌ、ブームｌＯ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
ブル上面に圧接する。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。

以りのような定常の運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
、回転筒の下端部の逆円錐部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上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、遠心力は質量、すなわち１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、粒径の２乗（Ｄ
２）に比例するので、大径粒子はど分級コーンの内周壁
面に多く分布する。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、中粒は再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、順次投入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第２の分級コ
ー７５ｅの」二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、ＪＪ！転中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
環流が形成されている。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の
ｆｊＳ２の分級コーン５ｅ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の最上端面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。

以上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上下
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）の運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攪拌する作用をする
。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より垂下し、この逆回転、すなわち、攪拌作用の
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同時に１回転筒５の下端部
の截頭逆円錐部５ａの内面に粉砕後の被粉砕物がケーキ
状に付着するのを防止する役割を果す、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を静止
して設けるこ上によって付着するケーキを削り落とすス
クレーバの役１−１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
粒子をリサイクルするこ上によってさらに超微粉粒子を
得ることができる。

本実施例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以下）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布の比較図を第５図に示す
０図から分るように、未発１５１の実施例は従来例に比
べて平均粒子径ははるかに小さく、また粒径分４夏がシ
ャープであり。

ａＷ＆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−Ｉ−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、回転テーブル上面に圧接しているので
、運転中回転筒内で旋回する原料（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、旋回しながら同時に分級される流
動中の粒子へ外乱を与えることが少ないため良い分級が
実施される。

［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、超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
するこ上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下のＭｉ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・オイル争ミクスチャ）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攪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
ル上面への圧接手段を粉砕機中心軸玉に川下するコラム
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
、？！！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与えることもないた
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
は本発明の実施例と従来例上における粒度分布図である
。第６図は溢流槽の形状についての他の実施例を示す部
分拡大断面図である。 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。 ５ｅ・・・第２の分級コーン。 ６・・・・・・内筒、　　　　　　６ａ・・・分級コー
ン、７・・・・・・整流円筒。 ９・・・・・・コラム、 １・・・・・・連接棒。 ３・・・・・・架台。 ５・・・・・・シュート、 ２・・・・・・通路。

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、 該溢流槽の外周に截頭円錐形状の第２の分級コーンを備
   え、 該溢流槽より該回転筒内部へ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。