JPH03186362A - 粉砕運転制御装置 - 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〕 本発明は粉砕運転制御装置に係り、セメント製造等の粉
砕作業などに使用される粉砕機の運転制御に利用できる
。

〔背景技術〕

従来より、粉粒体製品の製造においては粉砕処理が行わ
れており、粉砕生成品の目標粒度や粉砕条件に応じて各
種の粉砕機が使用されている。その運転にあたっては制
御装置による自動化が行われている。

例えば、逐次処理式の粉砕機においては、外部入力され
た粉砕原料の硬さ等の性質や乾燥湿潤等の状態に応じ、
所定粒度が得られるまでの粉砕時間や粉砕動作を自動設
定して粉砕機を制御する。

また、連続処理式の粉砕機においては、同様な条件に基
づいて、通過中に所定粒度が得られるように粉砕動作や
供給原料の量を自動設定して粉砕機を制御している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、−艇内な粉砕機においては、運転中に内部の目
標粒度や粒度分布といった粉砕状態を直接調べることは
困難である。特に、分級機等を含む閉ループ式の粉砕機
では取り出される粉砕生成物から粉砕状態を判定するこ
ともできない。

従って、制御装置による粉砕機の自動運転を行う場合、
粉砕機内の実際の粉砕状態に基づくフィードバック調整
が難しく、粉砕原料の状態や粉砕機の状態などの変動に
適切に対応できないという問題があった。

本発明の目的は、粉砕機の実際の粉砕状態に応じた制御
を行える粉砕運転制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、粉砕機が所期の運転状態にあるときに発生す
る基準音響特性を記憶した基準音響特性記憶手段と、前
記粉砕機が粉砕運転中に発生する実音響特性を検出する
実音響特性検出手段と、前記実音響特性と基準音響特性
とを比較して粉砕機の運転状態を調整する運転状態調整
手段と、を設けて粉砕運転制御装置を構成したものであ
る。

ここで、基準音響特性としては、実測した音響に所定の
スペクトル解析処理等を行ったものが利用でき、周波数
分布、ピーク位置など適宜な項目を選択すればよい。ま
た、実測に基づくデータのほか、実測データに演算調整
を加えたものや全くの合成データ等を利用してもよい。

さらに、基準音響特性記憶手段としては、粉砕機内の粉
砕物の粒度や分布等の粉砕状態データに対応した複数の
基準音響特性をデータテーブル形式で記憶しておくもの
が採用できる。この際、粉砕物の性質や状態および粉砕
機の運転状態を表す条件データを併せて記憶しておけば
、粉砕機の運転調整の際に参照できる。

また、実音響特性検出手段としては、実際の音響特性に
対して基準音響特性の記録の際と同様の解析処理を行い
、互いに比較し得るデータを出力するものであればよい
。

さらに、運転状態調整手段としては、例えば実音響特性
に略一致する基準音響特性を検索し、そのデータに対応
する運転状態等の条件データに基づいて粉砕機の運転状
態を調整するもの等が利用できる。

〔作　用〕

このような本発明においては、運転中の粉砕機の実音響
特性を実音響特性検出手段により検出し、この実音響特
性を運転状態調整手段により基準音響特性記憶手段に記
憶された基準音響特性と比較する。この際、運転中の粉
砕機からの音響は、粉砕機自体の動作音のほか、内部で
粉砕される粉砕物の破砕音や衝突音等が含まれ、その音
響特性は粉砕物の性質や状態および粒度等に応じて特有
の周波数分布やピーク位置を示す。このため、現在の粉
砕状態を表す実音響特性に対応する基準音響特性を参照
することで、外部から粉砕機内の粒度等の粉砕状態を把
握することが可能となる。従って、運転状態調整手段が
把握した粉砕状態に応じて粉砕機の動作設定を調整する
ことが可能となり、これにより前記目的が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、粉砕機ｌＯを中心に閉ループ式の粉砕を行
う粉砕装置ｌが示されている。

粉砕機ＩＯは、モータ１１で回転駆動される転勤媒体方
式のチューブミル等であり、取入側（図中左側）から供
給された粉砕原料を順次細かく粉砕して取出側（図中右
側）に連続的に送り出す。

粉砕機１０の取入側には搬送路２１が配置されている。

搬送路２１には送風用ファン２２が接続され、このファ
ン２２はモータ２３で駆動されて粉砕機ｌＯに向かう空
気の流れを発生させる。搬送路２１の中間には供給量調
節バルブ２４を介してホッパ２５が接続され、ホッパ２
５内に収容された粉砕原料はバルブ２４の開度に応じて
一定量づつ搬送路２１内に導入され、内部の流れにより
粉砕機１０に供給される。

粉砕機ｌＯの取出側はループ状の循環路３１に接続され
ている。循環路３１には循環用ファン３２が配置され、
このファン３２はモータ３３で駆動されて循環路３１を
巡る流れを発生させる。循環路３１の粉砕機ｌＯからフ
ァン３２までの間には分級器３４およびサイクロン式分
離器３５が配置されている。分級器３４は、循環路３１
内の流れによって搬送された粉砕機ｌＯからの粉砕生成
物を粒度に応じて仕分け、−窓以上に大きな粒度のもの
（粉砕の不充分なもの）を搬送路２１に戻して粉砕機１
０で再度粉砕させる。分離器３４は、旋回流れによって
分級器３３から搬送された粉砕生成物のうち所定粒度の
ものを取り出し、下方の容器３６に製品として蓄積する
。

このような粉砕装置ｌの運転制御を行うために制御装置
４０が設けられている。

制御装置４０は、既存のオープンループ式の自動制御を
行う制御部４１および操作盤４２を備え、制御部４１は
操作盤４２から外部入力された目標粒度や粉砕物の性状
等に基づいて前述した各モータ１１．２３゜３３の回転
状態および供給量調節バルブ２４の開度を決定して粉砕
機１０の粉砕動作ないし粉砕物の流通量を調整し、粉砕
装置ｌの全体的な運転状態を自動制御する。

一方、制御装置４０は本発明に基づいて構成されたもの
であり、実音響特性検出手段４３および基準音響特性記
憶手段４４を備えるとともに、各手段４３゜４４は運転
状態調整手段４５に接続されている。

実音響特性検出手段４３は、増幅用アンプないしＦＦＴ
（高速フーリエ変換）式のスペクトルアナライザ等を有
し、粉砕機ｌＯの粉砕用の回転胴近傍に配置されたマイ
クロフォン４６から採取された音響信号Ｓ「から周波数
分布（第２図参照）を解析し、実音響特性Ｆ「として出
力するものである。

基準音響特性記憶手段４４は、予め粉砕粒度等の条件毎
に複数の基準音響特性が記憶されており、粉砕粒度等の
条件を指定した呼び出し要求に応じて所定の基準音響特
性Ｆｎを出力する。ここで、基準音響特性は、粉砕機１
０において所期の粉砕物を用いて各種の粒度が得られる
ように運転状態を調節したうえ、各状態で実音響特性検
出手段４３が出力する周波数特性を記録した実測データ
であり、各状態における粒度等のデータをインデックス
としたテーブル形式で記憶されている。

運転状態調整手段４５は、制御部４１が設定する粉砕装
置ｌの運転条件設定に応じた基準音響特性Ｆｎを基準音
響特性記憶手段４４から読み込むとともに、運転中の粉
砕機ＩＯの実音響特性Ｆ「を実音響特性検出手段４３で
モニタし、各特性Ｆｒ、　Ｆｎを比較して各々の相違を
抽出し、実音響特性Ｆｒが基準音響特性Ｆｎに近づくよ
うに制御部４１を調整する。

このように構成された本実施例においては、粉砕装置ｌ
は制御装置４０の制御のもとで自動運転される。すなわ
ち、粉砕機１０およびバルブ２４やファン２２．３２は
制御部４１の設定に基づいて作動し、粉砕機ｌＯは順次
供給される粉砕原料を細かく粉砕して粉砕生成物として
送り出す。

ここで、運転状態調整手段４５は制御部４１に設定され
た目標粒度等に応じた基準音響特性Ｆｎを読み出し、逐
次入力される実音響特性Ｆ「との比較により制御部４１
を調整する。

第２図に示すように、現在の運転状態のもとで粉砕機Ｉ
Ｏ内で所期の粒度の粉砕が行われているとすると、粉砕
機ＩＯから発生する音響の周波数分布は基準音響特性Ｆ
ｎのようなものとなる。ここで、低域のピークは粉砕機
ｌＯの動作ノイズ等であり、高域のピークが粉砕物の衝
突や破壊に伴う音であり、この高域ピーク中心は粉砕機
１０の内部の最多成分の粒度に対応する。一方、粉砕動
作の間に粉砕機ｌＯから発生する音響の周波数分布が実
音響特性Ｆｒであるとすると、高域ピーク中心が低音側
にずれており、粉砕機ｌＯ内の粉砕物の衝突音等が疎ら
であると判別される。従って、運転状態調整手段４５は
制御部４１の設定を調整し、粉砕機１０の回転数を高め
るとともに原料供給量を減らす等の操作を行い、実音響
特性Ｆ「と基準音響特性Ｆｎとを一致させる。各特性Ｆ
ｒ、　Ｆｎが一致した際には、実音響特性Ｆｒが表す実
際の粉砕機１０内の粒度は基準音響特性Ｆｎにおける粒
度と同じつまり制御部４１に入力された所期の粒度に調
整されたことになる。

このような本実施例によれば次に示すような効果がある
。

すなわち、実音響特性検出手段４３および基準音響特性
記憶手段４４により、現在の運転状態における粉砕機Ｉ
Ｏの実音響特性Ｐｒと予め明確な運転状態における粉砕
機１０の基準音響特性Ｆｎとを比較対照することで、現
在の粉砕機ＩＯの内部の粒度等を間接的ながら確実に調
べることができる。

このため、粉砕機１０を含む粉砕装置１の自動運転を行
う制御装置４０において粉砕機１０内の実際の粉砕状態
に対応したフィードバック制御を実現することができ、
運転状態調整手段４５により制御部４１における設定を
調整することで原料や粉砕機１０の変動にも適切に対応
することができる。

ここで、前記実施例では基準音響特性記憶手段４４に記
憶しておく基準音響特性Ｆｎを実測によるものとしたた
め、正確な基準データに基づく制御調整を行うことがで
きる。

また、基準音響特性Ｆｎの実測には実音響特性検出手段
４３を利用するとしたため、各特性Ｆｒ、　Ｆｎの基本
的条件を同じにすることができ、比較の際の精度を向上
することができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
以下に示すような変形をも含むものである。

すなわち、基準音響特性Ｆｎおよび実音響特性Ｆｒとし
では周波数分布に限らず、その分布から粉砕物の粒度に
対応したピークの中心周波数およびレベル等を数値とし
て記憶しておくもの等であってもよく、音響特性として
の形式は実施にあたって適宜選択すればよい。

さらに、基準音響特性Ｆｎとともに記憶しておく条件と
しては粉砕原料の状態や性質あるいは粉砕装置１の各部
の動作状態等のうち、粉砕機１０の粉砕動作に影響が大
きいものを適宜選択ればよく、あまり影響がないものは
適宜省略すればよい。

一方、実音響特性検出手段４３の構成は前記実施例に限
らず、前述した音響特性としての形式に応じて実施の際
に適宜設定すればよい。

また、基準音響特性記憶手段４４は適宜な記憶手段等を
用いて構成すればよく、その媒体形式等は実施の際に適
宜選択すればよい。

さらに、粉砕機ＩＯの音響を採取するマイクロフォン４
６の形式等は任意であり、その位置も粉砕機ｌＯの胴部
に限らず、取出部分であってもよく、あるいは粉砕機１
０に限らず循環路３１からの音響を採取してもよい。

また、前記実施例では基準音響特性Ｆｎおよび実音響特
性Ｆｒの比較に基づいて制御部４１の設定を調整すると
したが、例えば粉砕機１０を単独で用いる実験用粉砕な
どの場合、粉砕処理の経過につれて粒度が上がり、実音
響特性Ｆｒの高域ピークが基準音響特性Ｆｎに一致した
時点で運転を停止する等の動作制御に利用することもで
きる。

このように、本発明は多様な形式の粉砕機１０およびそ
の制御装置４０に適用することができるものである。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明の粉砕運転制御装置によれ
ば、現実に粉砕機が発生する実音響特性を予め記憶して
おいた基準音響特性と比較対照することにより、音響特
性を介して間接的に粉砕機の内部状態を把握することが
でき、粉砕機の実際の粉砕状態に応じた制御を行うこと
ができ、粉砕機の運転状態を変動に応じて対応させるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は同実施例における周波数分布のグラフである。 ｌ・・・粉砕装置、１０・・・粉砕機、４０・・・制御
装置、４３・・・実音響特性検出手段、４４・・・基準
音響特性検出手段、４５・・・運転動作調整手段、Ｓｒ
・・・音響信号、Ｆ「・・・実音響特性、Ｆｎ・・・基
準音響特性。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉砕機が所期の運転状態にあるときに発生する基
   準音響特性を記憶した基準音響特性記憶手段と、 前記粉砕機が粉砕運転中に発生する実音響特性を検出す
   る実音響特性検出手段と、 前記実音響特性と基準音響特性とを比較して粉砕機の運
   転状態を調整する運転状態調整手段と、を有することを
   特徴とする粉砕運転制御装置。