JPH059138B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、破砕方法及び装置に関し、特にた
とえば岩石、鉱石等からなる原料原石を製砂のた
めに所期の粒度に破砕し、或いは整粒（角取り）
するのに有用な衝撃式の破砕方法及び装置に関す
る。

従来技術 従来から、この種の衝撃式破砕装置は、第６図
〜第８図に示すものが知られている。このような
衝撃式破砕装置は特公昭53−33785号公報に開示
されている。

即ち、第８図において、垂直軸上に軸受２（第
６図参照）を介して装架されたロータ１（第６図
参照）の内側には、ロータ１の中心に設けられた
中央分配器２０を回転中心として旋回する翼２
１，２２及び２５が配置されており、翼２５の先
端部には、たとえば、先端部を摩耗から保護する
べく、超硬チツプ２４ａを取り付けた先端翼２４
が一体的に固着されている。

したがつて、第６図示の原料（材料）供給装置
１１から上記中央分配器２０に投入された原料原
石（以下、原料）は、第８図において遠心力によ
り翼２１，２２及び２５を経て先端翼２４から出
口１９（第７図参照）に送られ、ここからロータ
１の外側に放出される。

放出された原料は、第６図に示すように、ロー
タ１を収容するハウジング８の内側に衝突部とし
て形成されたデツドストツク１５（或いは、配置
されたリングライナ１６（二点鎖線））に衝突す
る。

デツドストツク１５を設けてこのデツドストツ
ク１５に原料を衝突させるタイプのものは、原料
の整粒（粒形補正）用であり、リングライナ１６
を設けてこのリングライナ１６に原料を衝突させ
るタイプのものは原料の破砕用である。

このような衝撃式破砕装置では、上記ロータ１
に配置される翼２１，２２及び２５等は、ロータ
１の中心部となる中央分配器２０（第６図参照）
を囲むようにやや湾曲して設けられる。これは、
投入された原料が各翼２１，２２及び２５を通り
先端翼２４に至るまでの間に、この湾曲部に堆積
し、いわゆるデツドストツク１７を形成すること
によりロータ１の内壁或いは上記先端翼２４の母
材等を原料との衝突による摩耗から保護しようと
するものである。

尚、第８図に示すロータ１では、ロータ１の周
囲に２箇所の出口１９が設けられており、これに
応じて２つのデツドストツク１７を形成するべ
く、各翼２１，２２，２５及び先端翼２４がロー
タ１の周方向に沿つて約180゜の角度を隔てて設け
られている。

従来技術の問題点 ところで、第８図に示すように、先端翼２４の
デツドストツク１７による保護では、通常、粉粒
体が有する安息角との関係上、原料粒子が細かけ
れば細かいほどその効果は大きいものとなる。し
かしながら、実際にこのロータ１に供給されてく
る原料は、その粒径において、比較的大形となる
20〜80mmの粒状物がほとんどであり、上述のよう
にデツドストツクとして堆積する場合、その堆積
表面は不安定となる。

たとえば、このような堆積表面では、第９図に
示すように、局部的に、デツドストツク１７の崩
壊と形成が繰り返され（第９図中破線及び二点鎖
線でデツドストツク崩壊前後の堆積表面を示す）、
その都度、先端翼２４の先端部母材が露出する。
デツドストツク１７に覆われていた先端翼２４の
母材が露出すれば、そこに原料との衝突による摩
耗が生じることになる。

実開昭58−73347号公報に開示の先端翼では、
超硬チツプをロータ中心側とロータ外周側との両
面において使用できるようにし、超硬チツプを反
転タイプとして摩耗寿命を長くしているが、デツ
ドストツクの変動に起因する先端翼母材の上記の
ような摩耗防止は配慮されていない。

特開昭59−95945号公報に開示の先端翼では、
超硬チツプを、たとえば、先端翼の面取り部に取
り付け、原料との衝突面をロータ中心側に対しほ
ぼ45゜の角度に傾けている。これでは、先端翼の
先端部に形成された角度が、原料（デツドストツ
ク）の安息角度（約40゜）よりもおおきく、この
先端部には十分なデツドストツクが形成されず、
たとえば、第９図のハツチング部分Ｂに示すよう
に、先端翼２４の母材表面がデツドストツク１７
の変動により原料に曝されて、ここに原料との衝
突による摩耗が生じるということになる。母材の
摩耗が著しくなると、チツプと母材の接合面積が
減り、チツプの脱落を招くこともあり、先端部の
摩耗を防ぎきれなくなる。

このように、従来の衝撃式破砕装置は、先端翼
の先端部に超硬チツプを取り付け、このチツプに
より先端翼母材の先端部を原料との衝突による摩
耗から保護しようとするものであるが、これで
は、先端翼母材のデツドストツクの変動により生
じる露出部での摩耗を防止することができない。

なお、第９図に示すように、実線位置にある供
給原料Ｐはデツドストツクを形成することなく矢
印Ａ方向に放出されるが、デツドストツクの上述
のような不安定層部分は、第９図に示すように、
上記原料Ｐのほぼ1/2粒子径ｒの幅（原料P₁←→
P₂）で変動し、この1/2粒子径の粒径ｒは、この
ような破砕工程の前工程であるふるい工程のふる
い目穴開き寸法により決定される。

発明の目的 それゆえに、この発明の主たる目的は、デツド
ストツクを受ける先端翼母材に、デツドストツク
の変動に起因する摩耗を生じさせないようにし、
先端翼及び超硬チツプの寿命延長を図る破砕方法
を提供すると共に、その破砕方法に最適の破砕装
置を提供することである。

発明の構成 上記目的を達成するために、この発明が採用す
る主たる手段は、その方法においては、被破砕物
を適宜粒度に選別するふるい工程(a)と、前記ふる
い工程(a)でふるい落とされた前記被破砕物を回転
ロータに投入する原料供給工程(b)と、前記原料供
給工程(b)の後で、前記回転ロータに投入された前
記被破砕物を前記回転ロータの出口付近に堆積さ
せる一方、この被破砕物を遠心力により前記出口
から外方向に放出し、前記回転ロータ周囲の衝突
面に衝突させて破砕する破砕工程(c)とを具備する
破砕方法において、前記回転ロータの出口端部に
設けられる超硬チツプのロータ中心側周方向の寸
法を、前記被破砕物が通過する前記ふるい工程(a)
中のふるい目穴開き寸法の1/2以上とした点であ
り、その方法を最適に行うための装置としては、
ふるい機により選別された被破砕物を高速回転す
るロータに投入し、該被破砕物を前記回転ロータ
の出口付近に堆積させる一方、該被破砕物を遠心
力により前記回転ロータ出口から外方向に放出
し、前記回転ロータ周囲の衝突面に衝突させて破
砕する破砕装置において、前記回転ロータの出口
端部に設けられる超硬チツプのロータ中心側周方
向の寸法が、前記ふるい機を通過してくる該被破
砕物の最大粒径寸法の1/2以上に設定された破砕
装置が提供される。

作 用 回転ロータの出口端部に取り付けられる超硬チ
ツプは、そのロータ中心側周方向の寸法が前工程
中のふるい目穴開き寸法の1/2以上に設定される。

一方、上記出口端部に形成されるデツドストツ
クの不安定層部分は、上記前工程中のふるい目穴
を通過してくる原料の粒子径のほぼ1/2の幅で変
動する。

従つて、デツドストツクの不安定層部分の幅は
超硬チツプの幅に等しく、当該部分におけるデツ
ドストツクの不安定層部分の変動により起因する
摩耗が防止される。

発明の効果 この発明によれば、超硬チツプのロータ中心側
周方向の面がロータの出口近傍に形成されるデツ
ドストツクの不安定層部分を受けることができ、
この超硬チツプを保持する先端翼母材に、このデ
ツドストツクの変動に起因する摩耗を生じさせな
いようにすることができるので、先端翼及び超硬
チツプの寿命延長を図ることができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴及
び利点は図面を参照して行う以下の実施例の詳細
な説明から一層明らかとなろう。

実施例 第１図はこの発明の一実施例方法に用いる衝撃
式破砕装置の概略縦断面図、第２図は第１図にお
ける回転ロータの内部構造を示す平面図、第３図
は第２図示の超硬チツプの先端翼への取付状態を
示す側面図、第４図は第１図示の衝撃式破砕装置
に供給される原料の流れ状態を示すフロー図、第
５図は第２図示の超硬チツプの先端翼への他の取
付状態を示す側面図である。

なお、以下の実施例はこの発明の一具体例にす
ぎず、この発明の技術的範囲がこの実施例によつ
て限定されるものではない。なお、第９図で説明
した要素と共通する要素には同一の符号を使用し
て説明する。

第１図において、衝撃式破砕装置３０は、架台
３５に載置されたハウジング３４と、このハウジ
ング３４の蓋３３とによつて形成される破砕室３
１を備えている。蓋３３のほぼ中央部分には、矢
印Ｃに示すように、破砕室３１に上方から原料を
供給するための原料供給部３２が設けられ、この
原料供給部３２にはホツパ３６が取り付けられて
いる。また、架台３５には破砕室３１において破
砕された原料を矢印Ｄに示すように、下方に落と
すための排出口３７が形成されている。

この破砕室３１のほぼ中央部には、架台３５の
上面に固着された軸受箱３８によつて垂直に、か
つ回動可能に支持されたロータ軸３９が配置され
ている。このロータ軸３９の下端部３０ｂは架台
３５内に挿通され、上記下端部３９ｂには所定場
所に配置された駆動装置（図示せず）によつて駆
動されるＶプーリ４０が装着されている。

これに対して、破砕室３１のほぼ中心部に位置
するロータ軸３９の上端部３９ａには、このロー
タ軸３９を回転中心として水平方向に回転する中
空円筒状の回転ロータ４１が取り付けられてい
る。

そして、ハウジング３４の側壁内面には、上記
回転ロータ４１の原料排出口４３の高さ位置に対
応して、ブラケツト４４が形成されており、この
ブラケツト４４には原料との衝突面をこの回転ロ
ータ４１の周囲に巡らすようにした多数のアンビ
ル４２が取り付けられている。

この場合、回転ロータ４１は、前記第６図〜第
８図において説明したロータ１とほぼ同様に機能
するものであつて、この回転ロータに投入された
原料を遠心力により、この回転ロータ４１から外
方に放出するものである。

即ち、第２図に示すように、回転ロータ４１の
内側では、この回転ロータ４１の中心部に投入さ
れてきた原料が、前記第８図での説明からわかる
ように、回転ロータ４１の周方向に適宜角度を隔
ててデツドストツク１７として堆積される。そし
て、堆積された原料は、回転ロータ４１の高速回
転に従つて、それぞれのデツドストツク１７を経
てロータ４１の周方向側壁に形成された原料排出
口４３から外方へ放出されることになる。

回転ロータ４１の内部には、このような各デツ
ドストツク１７を形成するべく、回転ロータ４１
の周方向に約120゜の角度を隔てて、回転ロータ４
１の半径方向に指向する仕切板４５、回転ロータ
４１の周縁に沿つて円弧状に伸びる側壁４６と先
端翼４７とが各々３つずつ配置されている。

一方、第２図に示す回転ロータ４１の各先端翼
４７の先端には、前記第８図において説明したと
同様に、この先端翼４７の先端を原料との衝突に
よつて生じる摩耗から保護するべ、超硬チツプ５
０が固着されている。

この場合、この実施例の特徴的構成要素として
は、第３図からわかるように、上記超硬チツプ５
０の回転ロータ中心側５１に対応する面であつて
この面のロータ周方向の寸法t₁が、この破砕工程
の前工程となるふるい工程のふるい目穴開き寸法
の1/２以上に設定されていることである。

ここで、第４図を参照して、このような破砕工
程の前工程について説明する。まず、大形に採取
された原料原石は、通常、たとえば一次破砕工程
K₁を構成する大型原料破砕機６０（ジヨークラ
ツシヤ）に投入される。ここでは、上記大型の原
料が、原料の流れ方向（図中矢印）に見て下流側
に設置される二次破砕工程K₂が必要とする粒度
に合わせて破砕される。この場合、二次破砕工程
K₂を構成する破砕機の一例としては、たとえば、
第１図示の実施例装置、すなわち衝撃式破砕装置
３０が用意される。

次いで、第一次破砕工程K₁と第二次破砕工程
K₂との間には、第二次破砕工程K₂が必要とする
粒度に原料をふるい分けるふるい工程M₁が設け
られている。ふるい工程M₁には、通常、振動ふ
るい機６１が配備されており、この振動ふるい機
６１には、上記粒度に適合する原料を第二次破砕
工程K₂に向けてふるい落とすべく、上記粒度に
対応したふるい目穴開き寸法のスクリーンが張着
されている。

なお、この振動ふるい機６１でふるい残された
上記粒度より大きい原料は、一次破砕工程K₁の
上流側にフイードバツクされ、振動ふるい機６１
を通過できる大きさになるまで破砕処理が繰り返
される。

衝撃式破砕装置３０には、上記ふるい工程M₁
中の振動ふるい機６１の目穴開き寸法により決定
された所定粒度の原料が順次供給されてくること
になる。

一方、たとえば、第３図に示すように、先端翼
４７に形成されるデツドストツク１７（第２図参
照）の不安定層部分Ｑ（第３図中二点鎖線と破線
との間の領域）は、上記ふるい工程中のふるい目
穴開き寸法を通過してくる原料P₁′，P₂′等の粒径
のほぼ1/2の幅r′（粒径半径に相当）で変動する。

したがつて、超硬チツプ５０が上述のように構
成されると、上記デツドストツク１７の不安定層
部分Ｑが超硬チツプ５０のロータ周方向寸法t₁の
範囲内に収まり、先端翼４７の先端部分は露出し
ない。ここに、デツドストツク１７の不安定層部
分Ｑの変動による先端翼４７の母材の摩耗が防止
される。

尚、この実施例では、超硬チツプ５０の上記回
転ロータ中心側５１とは反対側であつて回転ロー
タ外周側５２の同周方向の面が、回転ロータ中心
側５１の同周方向の面に比べて摩耗が少ないとい
うことで、その寸法t₂が寸法t₁より小く設定され
ている。

たとえば、この寸法t₂には、ろう付け時の熱膨
張差を吸収し且つ使用中に割れたりしない程度の
厚さ（３mm程度）が選ばれる。これにより、この
超硬チツプ５０は略三角形のテーパ状に形成され
ることになり、高価な超硬チツプの材料を大幅に
減らすことができ、極めて経済的である。

また、上記超硬チツプ５０の材質については、
できるだけ耐摩耗性に富んだものを選ぶ必要があ
るが、一方で、このような材質により形成される
チツプの角部や縁部は、原料との衝突などにより
欠けたり割れたりすることを防止しなければてな
い。したがつて、予めチツプの先端や接合端部及
び角部などに面とりを行い、この面とり部での丸
みを大きくすることによつて、チツプ角部や縁部
での欠けや割れを防止することが望ましい。

これは、特に、第３図に示すように、先端翼４
７の回転ロータ中心側５１に向いその周方向に沿
う面の部分であつてこの先端翼４７の超硬チツプ
５０との接合内側部Ｅが摩耗したとき、超硬チツ
プ５０の角部Ｆに上記丸味が施されていれば、上
記超硬チツプが不用意に欠けたり割れたりするこ
とはないという点に基づくものである。

更にまた、この実施例では、上記先端翼４７の
超硬チツプ５０との接合内側Ｅに、超硬チツプ５
０との接合ラインに沿つて、適当深さの切り込み
溝５３が形成されている。これは、上記超硬チツ
プ５０の角部Ｆに設けられた丸味を滞びた面取り
部分と協働して、上記接合ラインに生じる剪断応
力（第３図中矢印Ｇ方向）の集中を防止しようと
するものである。

第５図に、超硬チツプ５０′の先端翼４７への
他の取付状態を示す。ここでは超硬チツプ５０′
が、先端翼４７の回転ロータ中心側５１に向いそ
の周方向に沿う面よりも回転ロータ中心側に突き
出るように取り付けられている。この超硬チツプ
５０′の先端翼４７から突き出た高さＨは、上記
切り込み溝５３（第３図参照）によりなされた機
能と同様の機能をなすものであつて、超硬チツプ
５０′の先端翼４７との接合ラインに生じる剪断
力の集中を防止するためのものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例方法に用いる衝撃
式破砕装置の概略縦断面図、第２図は第１図にお
ける回転ロータの内部構造を示す平面図、第３図
は第２図示の超硬チツプの先端翼への取付状態を
示す側面図、第４図は第１図示の衝撃式破砕装置
に供給される原料の流れ状態を示すフロー図、第
５図は第２図示の超硬チツプの先端翼への他の取
付状態を示す側面図、第６図はこの発明の背景と
なる衝撃式破砕装置の概略縦断面図、第７図は第
６図におけるロータの全体斜視図、第８図は第６
図示のロータの内部構造を示す平面図、第９図は
第８図示の先端翼におけるデツドストツクの態様
を示す模式的説明図である。 符号の説明、３０…衝撃式破砕装置、４１…回
転ロータ、４５，４６…翼、４７…先端翼、５
０，５０′…超硬チツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被破砕物を適宜粒度に選別するふるい工程(a)
   と、 前記ふるい工程(a)でふるい落とされた前記被破
   砕物を回転ロータに投入する原料供給工程(b)と、 前記原料供給工程(b)の後で、前記回転ロータに
   投入された前記被破砕物を前記回転ロータの出口
   付近に堆積させる一方、この被破砕物を遠心力に
   より前記出口から外方向に放出し、前記回転ロー
   タ周囲の衝突面に衝突させて破砕する破砕工程(c)
   とを具備する破砕方法において、 前記回転ロータの出口端部に設けられる超硬チ
   ツプのロータ中心側周方向の寸法を、前記被破砕
   物が通過する前記ふるい工程(a)中のふるい目穴開
   き寸法の1/2以上としたことを特徴とする破砕方
   法。 ２ ふるい機により選別された被破砕物を高速回
   転するロータに投入し、該被破砕物を前記回転ロ
   ータの出口付近に堆積させる一方、該被破砕物を
   遠心力により前記回転ロータ出口から外方向に放
   出し、前記回転ロータ周囲の衝突面に衝突させて
   破砕する破砕装置において、 前記回転ロータの出口端部に設けられる超硬チ
   ツプのロータ中心側周方向の寸法が、前記ふるい
   機を通過してくる該被破砕物の最大粒径寸法の1/
   ２以上に設定されたことを特徴とする破砕装置。 ３ 前記超硬チツプのロータ外周側方向の寸法
   が、３mm以上である特許請求の範囲第２項に記載
   の破砕装置。 ４ 前記ロータ中心側から前記ロータ外周側にか
   けて前記超硬チツプの肉厚が漸次減少するよう
   に、前記超硬チツプがテーパ状に形成されてなる
   特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の破砕装
   置。 ５ 前記超硬チツプが、適宜角部において面取り
   されたものである特許請求の範囲第２項〜第４項
   のいずれかに記載の破砕装置。