JPH05253A - 竪型粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給原料の含有水分が変化して被粉砕性や摩
擦係数の低下によるローラ噛込みの悪化が起こったり，
急に振動値が増大しても，即座に対応できる竪型粉砕機
を提供する。 【構成】 原料ホッパ７０からの原料を竪型粉砕機１へ
定量供給するコンスタントフィード・ウェア８０を備え
るとともに，輸送中の原料含有水分を測定する水分測定
器１３２と散水器１３８と散水量の制御装置１３４とか
らなる調湿装置１３０を該コンスタントフィード・ウェ
ア８０に配設し，振動計１４０と水分測定器１３２の入
力信号により，流量調整弁１３６とコンスタントフィー
ド・ウェア８０の可変速電動機８０ａに出力信号を発信
する制御装置１５０を備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転テーブルと粉砕ロー
ラとの協働により，石灰石，スラグ，クリンカ，セメン
ト原料や化学品などの原料を粉砕する竪型粉砕機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】石灰石やスラグ，セメント原料などの原
料を細かく粉砕し粉体とする粉砕機の一種として，第４
図に示すように，回転テーブルと粉砕ローラとを備えた
竪型粉砕機１が広く用いられている。この種の粉砕機
は，円筒状ケーシング１５の下部においてモータ２Ａに
より減速機２で駆動されて低速回転する円盤状の回転テ
ーブル３Ａと，その上面外周部を円周方向へ等分する箇
所に油圧などで圧接されて従動回転する複数個の粉砕ロ
ーラ４とを備えている。

【０００３】粉砕ローラ４はケーシング１５に軸６によ
って揺動自在に軸支されたアーム５とアーム７を介して
油圧シリンダ９のピストンロッド１０に連結されてお
り，油圧シリンダ９を作動させることにより，粉砕ロー
ラ４を回転テーブル３Ａ上に押圧して原料への粉砕圧力
を与えている。３Ｂは回転テーブル３Ａの外周縁に設け
られ原料層圧を調整するダムリング，１４は回転テーブ
ル３Ａ周囲のガス吹上用環状空間通路，１４Ａはガス供
給路，１３は羽根１３Ａにより粉砕された原料を分級す
る回転セパレータ，１６はガスと共に製品を取出す排出
口，１７は原料投入シュートである。なお，１４０はケ
ーシング１５に装着した振動計である。

【０００４】このような竪型粉砕機において，回転テー
ブルの中央部へ原料投入シュート１７で供給された原料
は，回転テーブル３Ａの回転によりテーブル半径方向の
遠心力を受けて回転テーブル３Ａ上を滑るときに回転テ
ーブル３Ａにより回転方向の力を受け，回転テーブル３
Ａとの間で滑って回転テーブル３Ａの回転数よりいくら
か遅い回転を行なう。以上２つの力，すなわち，半径方
向と回転方向の力とが合成され，原料は回転テーブル３
Ａ上を渦巻状の軌跡を描いて回転テーブル３Ａの外周部
へ移動する。この外周部には，ローラが圧接されて回転
しているので，渦巻線を描いた原料は粉砕ローラ４と回
転テーブル３Ａとの間へローラ軸方向とある角度をなす
方向から進入して噛込まれて粉砕される。

【０００５】一方，ケーシング１５の基部にはダクトに
よって空気，あるいは熱風などのガスが導かれており，
このガスが回転テーブル３Ａの外周面とケーシングの内
周面との間の環状空間部１４から吹き上がることによ
り，粉砕された微粉体はガスに同伴されてケーシング１
５内を上昇し，上部に位置するセパレータ１３の羽根１
３Ａにより分級作用を受け，所定粒度の製品はガスと共
に排出口１６から排出され次の工程へ送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとき従来の竪
型粉砕機においては，テーブル上において，粉砕ローラ
の噛込み側に到達した被粉砕物のうちかなりの量のもの
が粉砕ローラに噛込まれずに環状空間部へ押し流されて
いくのが普通である。そして，粉砕ローラの噛込み側で
環状空間部へ押し流されている被粉砕物のうち粒径の大
きなものは排石となり環状空間部を落下し，排石量を増
大させてその処理作業量を増大させる。また，環状空間
部に押し流された被粉砕物のうち粒径の小さなものは再
度飛散するので，セパレータに加えられる負荷が大きく
なり，分級効率の低下をもたらし易い。さらに，環状空
間部へ多量の被粉砕物が押し流されることにより，該環
状空間部の通気圧損が増大し，これによってファン動力
が増大する。

【０００７】また，粉砕機の回転テーブル３Ａ上に落下
した原料が首尾よく粉砕ローラ４へ当接して噛込まれる
ためには，原料に適度の摩擦係数が必要であり，表面が
つるつるした滑らかな性状を有する摩擦係数の小さな原
料の場合には粉砕ローラ４を回転テーブル３Ａに向けて
強く押し付けても両者の間に介在する原料は脇へ逃げて
有効な粉砕力を原料に与えることができない。こうした
摩耗係数の小さな原料は概ね含有水分が少ないので，予
め原料含有水分を適正な値に調整することによって摩耗
係数を上昇させねばならない。こうした原料含有水分が
少なく摩擦係数の小さい原料のうち，特に比較的被粉砕
性の悪い物性を有する原料を超微粉砕する場合には，ミ
ル振動が頻発することが多く，振動値（振幅）が特に大
きい場合には機器の損傷や運転不能に陥って止むなく運
転休止に追い込まれることがあった。

【０００８】このため，大きな振動が発生した場合の対
策として，粉砕部の原料層の振動数を変化させて共振域
から遠ざかるために，テーブルのせき（堰）高さ（ダム
リング高さ），粉砕圧力，テーブル回転数を操作して変
更することが考えられるが，このうち，回転テーブルの
駆動装置を可変とするのは設備費が過大となり実現性が
薄く，テーブルせき高さ（ダムリング高さ）を変えるに
は粉砕機の運転を停止しての内部作業を要し，また，粉
砕圧力を変えると製品粒度が所望のものと変わってくる
難点があり，結局ミル処理量を低下させて対応している
のが実情であり，安定した生産計画を損なうことになっ
ていた。したがって，ミル振動が発生してもミル処理量
を大きく低下させることなく，粉砕原料層の振動数を変
化して振動振幅を減少させて通常の安定した振動の小さ
い運転状態に早急に復帰する何らかの手段が渇望されて
いた。そして，これらの振動の発生は，中砕領域よりも
微粉砕あるいは超微粉砕になるほど頻発しやすい傾向が
有った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明の竪型粉砕機は，回転テーブルの外周部上面
に複数個の回転自在な粉砕ローラを配置し，回転テーブ
ル中央部に供給した原料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力
を与えて回転テーブル上面と粉砕ローラ周面との間で粉
砕し，かつ，ケーシングに振動計を装着した竪型粉砕機
において，原料ホッパからの原料を粉砕機へ輸送するコ
ンスタントフィード・ウェアを備えるとともに，輸送中
の原料含有水分を測定する水分測定器と散水器ならびに
散水量調節用の流量調整弁とからなる調湿装置を該コン
スタントフィード・ウェアに配設し，前記振動計の指示
値が予め設定された値を越えたとき，または，前記水分
測定器の測定値が予め設定された値の幅を離脱したとき
に散水量を変更するための制御装置を備えてなる竪型粉
砕機とした。

【００１０】

【作用】本発明の竪型粉砕機においては，竪型粉砕機の
ケーシングに装着した振動計で計測される振動値（振
幅）とコンスタントフィード・ウェアに配設された輸送
原料の水分測定器により含有水分の測定値を刻々電気信
号に変えて制御装置へ送信し，制御装置の内部にある比
較器で予め設定された振動値や含有水分値と比較し，適
正な振動値を越えたりあるいは適正な水分値の範囲から
はみ出したときに制御装置から指令を発してコンスタン
トフィード・ウェアの上部に配設したスプレイによる散
水器の散水量を増減して原料へ噴霧する水分量を制御す
る。このようにして適正な含有水分に調湿された原料を
粉砕機内へ投入することによってこれまでの粉砕条件を
変更し，ミル振動を低下するとともに安定した運転に復
帰させる。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。図１〜図３は本発明の実施例に係る竪
型粉砕機を示し，図１はフローシート，図２は調湿装置
および制御装置の制御ブロック線図，図３は制御系統図
である。図において，１は竪型粉砕機，６０は原料コン
ベヤ，７０は原料ホッパ，８０はコンスタントフィード
・ウェア，８０ａは同用可変速電動機，９０は集塵装
置，１００は吸引ファン，１１０は排石コンベヤ，１２
０はバケットエレベータ，１３０は調湿装置であり，調
湿装置１３０は水分測定器１３２，流量調整弁１３６，
スプレイ装置（散水器）１３８から構成される。また，
１５０は振動計１４０と水分測定器１３２に電気配線で
接続された制御装置であり，図２に示すように，内部に
設定器，比較器，制御器（調節器と操作器），増幅器が
収納されている。竪型粉砕機１本体の各機器は従来技術
で説明したとおりのものであり説明を省略する。

【００１２】次に，調湿装置１３０および制御装置１５
０の作動について説明する。図２に示すように，タイマ
で設定された時間間隔毎に刻々測定される振動計１４０
および水分測定器１３２の測定結果が電気信号に変換さ
れて制御装置１５０へ入力される。この２つの情報（振
動値と原料含有水分）と予め設定器に入力されている設
定値とを比較器で比較し，設定値の範囲を逸脱している
場合には制御器を介してスプレイ装置１３８の流量調整
弁１３６の弁開度を調節して散水量を増減したり，コン
スタントフィード・ウェア８０の可変速電動機８０ａを
制御して原料供給量を増減する。設定値には基準振動レ
ベル，適正原料含有水分範囲（石灰石では０．８〜３
％，クリンカやスラグでは０．５〜２％とする），定格
原料供給量（定格回転数）を入れておく。制御器は調節
器と操作器とから構成され，調節器は原料含有水分の測
定値の設定値に対する越え方に応じて散水量の増減の幅
を指示するもので，その制御動作には比例動作（Ｐ動
作），積分動作（Ｉ動作），微分動作（Ｄ動作），比例
積分動作（ＰＩ動作），比例微分動作（ＰＤ動作）等，
原料水分の変化の状況に応じて使い分けることができ
る。調節器は，以上のほか，振動の設定値に対する測定
値の越え方に応じて原料供給量を減少させる幅を指示す
る役割も有する。

【００１３】操作器はこの調節器からの指示に基づいて
流量調整弁１３６や可変速電動機８０ａへ動作指令を伝
達する。図中の矢印のついた線は信号の流れを示す。

【００１４】これらの制御装置１５０の制御系統の流れ
は，図３に示すとおりである。すなわち，運転中タイマ
によって指示された時間間隔で，振動値と原料含有水分
が測定され，振動実測値が基準振動レベル（たとえば片
振幅５０μｍ）より大きいときには，原料含有水分が設
定範囲より低いとき散水量を増加し，設定範囲より高い
ときには散水量を減少させる。含有水分値が適正範囲に
あるにも拘らず振動レベルが高いときにはこの事態を回
避するため原料供給量を滅少させるが，原料供給量を減
少させたことによる含有水分率の増加分だけ散水量を絞
って従来どおりの含有水分率を保持する。また，振動レ
ベルが基準レベル以内で原料供給量が定格に満たないと
きには原料供給量を増加するが，このときも含有水分値
が変動しないようそれに見合う分だけ散水量を増加す
る。

【００１５】このようにして，動作変更したあとタイマ
による一定時間経過後，再び振動値や水分測定器１３２
による水分測定値と設定値を比較し，設定値を越えたと
きには上に述べた操作を繰り返す。水分の設定値は，た
とえば石灰石の粉砕にあっては０．８〜３％，クリンカ
やスラグなど低水分のものにあっては０．５〜２％の範
囲である幅をもたせて設定すると好都合である。水分測
定器１３２は市販のレーザ発光式のものを使用すること
ができる。水分３％までの含有水分は粉砕熱や吸引ファ
ンの昇温熱により十分乾燥できる。３％以上の含有水分
がある場合には粉砕効率が逆に悪くなるので最大限は３
％に抑える。なお，水分測定器１３２は光の特定波長が
水分に吸収されるという原理を応用した，たとえば，赤
外線反射型または赤外線透過型の水分計を利用できる。

【００１６】以上のようなフィードバック機構を有する
自動制御を実施することにより，振動値が急に増大した
り，運転中に供給原料の含有水分が急に低下（または増
大）して粉砕効率が低下したり，噛込みが悪くなって振
動値が増大した状態になっても，上記の操作によって原
料供給量や原料水分が改善され，摩擦係数の増加による
原料の噛込みが再び良くなってもとの安定した運転状態
にもどすことができる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように，本発明
の竪型粉砕機においては，スプレイ装置による散水によ
って供給原料の含有水分を予め設定した適正な値に保持
することによって，原料の粉砕ローラへの噛込みを良好
に保つことができる。したがって，粉砕効率が向上し，
異常振動の発生を抑止し，製品の粗粉化や能力低下を防
止することができる。また，原料の含有水分が適正であ
って，それ以外の原因によって振動が急に増大しても原
料供給量を一時的に低下させることによって運転を継続
し，振動値が規定範囲に収まったときには自動的に原料
供給量を復帰することができるから，長期連続安定運転
が継続できるのでメインテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す竪型粉砕機のフローシー
トである。

【図２】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の調湿装置お
よび制御装置の制御ブロック線図である。

【図３】本発明の実施例に係る竪型粉砕機の制御系統図
である。

【図４】従来の竪型粉砕機の全体縦断面図である。

【符号の説明】

１ 竪型粉砕機 ３Ａ 回転テーブル ４ 粉砕ローラ １７ 原料投入シュート ６０ 原料コンベヤ ７０ 原料ホッパ ８０ コンスタントフィード・ウェア ８０ａ 可変速電動機 ９０ 集塵装置 １００ 吸引ファン １１０ 排石コンベヤ １２０ バケットエレベータ １３０ 調湿装置 １３２ 水分測定器 １３６ 流量調整弁 １３８ スプレイ装置（散水器） １４０ 振動計 １５０ 制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転テーブルの外周部上面に複数個の回
   転自在な粉砕ローラを配置し，回転テーブル中央部に供
   給した原料を粉砕ローラに所定の粉砕圧力を与えて回転
   テーブル上面と粉砕ローラ周面との間で粉砕し，かつ，
   ケーシングに振動計を装着した竪型粉砕機において，原
   料ホッパからの原料を粉砕機へ輸送するコンスタントフ
   ィード・ウェアを備えるとともに，輸送中の原料含有水
   分を測定する水分測定器と散水器ならびに散水量調節用
   の流量調整弁とからなる調湿装置を該コンスタントフィ
   ード・ウェアに配設し，前記振動計の指示値が予め設定
   された値を越えたとき，または，前記水分測定器の測定
   値が予め設定された値の幅を離脱したときに散水量を変
   更するための制御装置を備えてなる竪型粉砕機。