JPH0680973A

JPH0680973A - 湿式ミルによるスラリの製造方法およびその装置

Info

Publication number: JPH0680973A
Application number: JP23455392A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Takahashi; 芳孝高橋; Toshinobu Shima; 敏信島; Takashi Kawano; 敬川野; Kiyoji Yamaguchi; 紀代司山口
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】高濃度石炭−水スラリ（ＣＷＭ）等の固体と
液体とを粉砕混練したスラリを製造する場合に、高石炭
濃度で、しかも低粘度のＣＷＭ等のスラリを最少限の添
加量で安価に製造する方法およびその装置を提供する。【構成】回転する横軸湿式円筒形ミル内を仕切壁によ
り複数のミル室に分割し、ミル室内で被粉砕物に液状の
添加剤を加え粉砕混練してスラリを製造する方法におい
て、仕切壁に、ミルの軸心方向から噴射供給する添加剤
が通過する開口部を設け、ミル両端支持軸の軸中空部の
いずれか一方、もしくはその両方に設けた添加剤噴射ノ
ズルから各ミル室に必要量の添加剤を噴射供給制御する
方法およびその装置。【効果】必要とする量の添加剤を多段に供給制御する
ことができ、添加剤の総添加量の節減が可能となり、安
価なスラリを供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高濃度石炭−水スラリ混
合物（ＣＷＭ）等の固体と液体とを粉砕混練したスラリ
の製造方法に係り、特に流動性を確保するための界面活
性剤等の添加剤の量を節減し、かつ簡便な設備で安価に
ＣＷＭ等のスラリを製造する方法およびその装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】固体と液体とを粉砕混練したスラリは、
固体を液状で扱える点で有利であるが、その製造時のコ
ストが利用拡大に大きく影響する。例えば、石炭と水と
を混合した高濃度石炭−水スラリ（以下ＣＷＭと言う）
では、約７０％の石炭と約３０％の水の他に、流動性を
確保するための界面活性剤等の微少量の添加が不可欠で
ある。しかし、この界面活性剤等の添加剤が、ＣＷＭの
製造コストに占める割合は大きく、その添加量を最小限
に抑制することが肝要である。このため、添加量を少な
くする手段の一つの方法として、石炭の粉砕過程で石炭
の粒径に応じて添加剤の量を加減し、過不足なく最適量
の添加剤を供給する、いわゆる多段添加法が提案されて
いる。なお、この種の添加方法に関連する公知例とし
て、例えば特開昭５９−８１３９０号公報（特公平２−
５４３９７号公報）、同６０−７２９９５号公報（特公
平３−２３１１６号公報）、同６１−５７２５１号公
報、同６２−２４３６９０号公報、実開昭６０−２４３
５３号公報等が挙げられる。これら従来技術におけるＣ
ＷＭ製造用ミルの代表例を図５に示す。ミル本体は、横
軸の円筒形状をしたシェル１内に仕切壁２により、第１
室３ａ、第２室３ｂの２つのミル室に分けられている。
仕切壁２はスリット状の開口部が設けられていて、この
スリット状開口部からミル内に生成されたスラリがスリ
ットを通って自由に通過できる構造になっている。第１
室３ａ、第２室３ｂの各室内には、ボール５が多数装填
されている。シェル１の両端には、ミル入口軸４ａ、ミ
ル出口軸４ｂがあり、それぞれ入口軸受６、出口軸受７
で支えられ、外部からモータの動力によりシェル１と共
に回転する。ミル入口軸４ａの中空部には、スクリュー
フィーダ８および水配管１１が配設され、各々石炭９と
水１０または水と添加剤混合液が供給され、ミル内の第
１室３ａに投入された石炭は順次粉砕されて第２室３ｂ
に移動する。出口側には、スリット状の開口部を有する
出口仕切壁１７が設けられ、ボール５が外へ出るのを防
いでいる。さらに、ミル出口軸４ｂ端には円筒形状のス
クリーン１３が接続され、ミルのシェル１と一体となっ
て回転する。ミルのシェル１内の第１室３ａおよび第２
室３ｂで粉砕・混練されたスラリ１８は、シェル１内か
らオーバーフローして回転するスクリーン１３の目開き
を通って、重力により外部に落下する。スクリーン１３
の目開きに引っかかった粗粒の石炭は、スクリーン１３
の筒の内側からスクリーン１３の端部より外部へ排出さ
れる。スクリーン１３の軸心部には添加剤配管１５が設
けられ、添加剤ノズル１６より添加剤１４が、ミルの第
２室３ｂ内に出口仕切壁１７の中心開口部を通って噴出
投入される。スクリーン１３の軸心部の添加剤配管１５
は、外部よりサポート１９で固定支持されている。さら
に、このサポート１９だけでは、片持支持となり、サポ
ート１９から出口仕切壁１７までの距離が長いと大きく
たわんでしまう。このため、同心軸の筒２０とそれに連
結するミル出口軸４ｂおよびスクリーン１３に固定した
放射状に多数設けられた筒支持棒２１、さらに筒２０内
のシートベアリング２２がミルのシェル１、スクリーン
１３と一体に回転し、シートベアリング２２の中心部で
添加剤配管１５がサポートされている。上記従来技術に
おける添加剤の投入は、石炭９の入口側の第１室３ａに
対しては水ノズル１２から水と一緒に投入し、ミル出口
側の第２室３ｂに対しては添加剤ノズル１６から投入し
て、添加剤を効果的に多段に供給することにより総添加
剤量の節減をはかっている。しかしながら、ミル出口の
添加剤ノズル１６はちょうどＣＷＭの排出流路で、スラ
リが上記ノズルを閉塞するトラブルがしばしば発生す
る。また、ミル出口側は添加剤配管１５の支持構造が複
雑で、設備費が高価となり、シートベアリング２２の摺
動部にスラリが入って摩耗を起こしたりする。また、ミ
ル内を３室以上の多室に分割した場合には、両端側の室
のみに添加剤が供給されて、中央部の室には添加剤が供
給できないため、多段添加法の効果が薄れるという問題
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術における問題点を解消し、高濃度石炭−水スラ
リ（ＣＷＭ）等の固体と液体とを粉砕混練したスラリを
製造する場合において、高石炭濃度で、しかも低粘度の
ＣＷＭ等のスラリを最少限の添加剤量で安価に製造する
方法およびその装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、横軸湿式円筒形ミル内に、例えば石炭と水
および添加剤を加えて粉砕混練して高濃度石炭−水スラ
リ（ＣＷＭ）、重油と石炭の混合物（ＣＯＭ）または石
灰石スラリ等の固体と液体とを粉砕混練したスラリを製
造する場合において、ミル内を、石炭等の固体の粉砕方
向に沿って生成したスラリが通過する大きさのスリット
または孔を設けた仕切壁により複数のミル室に分割し、
かつ仕切壁の中央部に、ミルの軸心方向から噴射投入さ
れる添加剤が通過し得る大きさの開口部を設け、各ミル
室で粉砕された石炭等の固体の粒径に応じた量の添加剤
を、ミルの入口軸部もしくは入口軸部と出口軸部の軸中
空部に設けられた添加剤ノズルから噴射させて、各ミル
室に必要とする量の添加剤を多段に供給制御することに
より、添加剤を過不足なく適量添加することができ、結
果として総添加剤の量を大幅に節減することが可能とな
り、例えば高石炭濃度であって、かつ低粘度のＣＷＭ等
の固体と液体とを粉砕混練したスラリを少ない添加剤量
で安価に製造することができる。

【０００５】本発明は、回転する横軸湿式円筒形ミル内
を仕切壁により複数のミル室に分割し、該ミル室内で被
粉砕物に液体および添加剤を加え、粉砕混練してスラリ
を製造する方法において、上記仕切壁には、生成したス
ラリが通過するスリット状開口部と、ミルの軸心方向か
ら噴射供給される添加剤が通過する大きさのスリット状
開口部もしくは仕切壁の中央部近傍に上記添加剤が通過
する所定の大きさの開口部を設け、上記ミルの両端支持
軸の軸中空部のいずれか一方、もしくはその両方に設け
られた添加剤噴射ノズルから、各ミル室に必要量の添加
剤を噴射供給制御する湿式ミルによるスラリの製造方法
である。本発明のスラリの製造方法において、添加剤噴
射ノズルから噴射供給する添加剤は、少なくとも隣接す
る２つのミル室に噴射供給される湿式ミルによるスラリ
の製造方法である。さらに本発明は、回転する横軸湿式
円筒形ミル内を仕切壁により複数のミル室に分割し、該
ミル室内で被粉砕物に液体および添加剤を加え、粉砕混
練してスラリを製造する装置であって、上記仕切壁は、
ミル室内で生成したスラリが自在に通過し得る大きさの
開口部と、ミルの軸心方向から噴射供給される添加剤の
通路となる大きさの開口部を設け、上記ミルの両端支持
軸の軸中空部のいずれか一方、もしくはその両方に添加
剤噴射ノズルを少なくとも設けた湿式ミル装置である。
そして、上記仕切壁には、生成したスラリが自在に通過
するスリット状の開口部と、噴射供給される添加剤が通
過し得る大きさのスリット状開口部もしくは仕切壁の中
央部近傍に上記添加剤が通過し得る所定形状の開口部を
設けるものである。また、本発明の湿式ミル装置におい
て、添加剤噴射ノズルを複数個配設して、それぞれのミ
ル室に添加剤を噴射供給制御し得る構造とすることもで
きる。さらに、一つの噴射ノズルの先端部に分岐ノズル
を設け、少なくとも隣接する２つのミル室に添加剤を噴
射供給制御し得る構造としてもよい。

【０００６】

【作用】横軸湿式円筒形ミル内で、例えば石炭等の固体
を粉砕混練する場合に、ミル入口付近の石炭粒径は大き
いため、石炭の表面積は小さいので表面に付着される添
加剤の量は少ないが、ミル出口付近の石炭粒径は非常に
細かくなっており、表面積は大きいので表面に付着する
添加剤の量も多くなる。すなわち、石炭粒径に応じて添
加剤の量を加減すること、つまり添加剤を多段に供給す
ることにより、添加剤が過不足なく、必要最小限の添加
剤の添加が可能となり、全体として総添加剤の量を大幅
に節減することができ、安価なスラリが得られることに
なる。ミル内の室数が少い場合、例えば図１に示すごと
く２室の場合では、ミルの入口軸受６側から噴射供給さ
れる添加剤が勢いよく投入されることで第１室３ａおよ
び仕切壁２の中央部の開口部２３を貫通して第２室３ｂ
に添加剤が必要量投入され、第１室３ａ、第２室３ｂ内
の石炭等の粉砕物上に多段に分散供給される。このた
め、第１室３ａ、第２室３ｂに、それぞれ個別に必要量
の添加剤を投与した場合と同様の効果が得られる。分割
された室数が多い場合、例えば図２に示すごとく４室の
場合においては、上記２室のときと同様に、ミルの入口
軸受６側の添加剤噴射ノズル１６ａからミル入口側の２
室（３ａ、３ｂ）に、またミルの出口軸受７側の添加剤
噴射ノズル１６ｂからミル出口側の２室（３ｄ、３ｃ）
に、それぞれ添加剤を噴射供給制御することで、４室全
体に必要とする量の添加剤を分散投与することができ
る。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。〈実施例１〉図１に、横軸湿式円筒形ミル内を２室に分
割した場合のミル構造の一例を示す。図において、ミル
本体は、横軸円筒形状のシェル１内に仕切壁２でミル入
口側と出口側の第１室３ａと第２室３ｂの２室に分割さ
れている。仕切壁２は、生成したスラリが通過するスリ
ットまたは孔が設けられており、さらに軸心中央部には
噴射投入する添加剤が通過する大きさの開口部２３を設
けている。ミルの各室（３ａ、３ｂ）内には、多数のボ
ール５が装填されている。シェル１の両端には、ミル入
口軸４ａ、ミル出口軸４ｂがあり、それぞれ入口軸受
６、出口軸受７で支えられ、外部からモータの動力によ
ってシェル１と共にミル全体が回転する構造になってい
る。ミル入口軸４ａの中空部には、スクリューフィーダ
８および水配管１１、添加剤ノズル１６が配設され、そ
れぞれ石炭９、水１０、添加剤１４がミル内へ供給され
る。ミル内で粉砕・混練されて生成したスラリ１８は、
仕切壁２のスリット状開口部を通り、ミルの第１室３
ａ、第２室３ｂからオーバーフローして、ミル出口軸４
ｂの中空部を通って外部に排出される。ここで、ミル出
口部に設けられるスクリーン（図５の１３）は、図示を
省略しているが、粗粒を分離するもので、ミル出口軸４
ｂに連結されシェル１と一体に回転させることが可能で
ある。添加剤１４は、添加剤配管１５を通って、添加剤
ノズル１６よりミル内へ噴射される。この際、添加剤の
噴射パタンが図１に示すように第１室３ａおよび仕切壁
２のスリット状開口部または仕切壁２の軸心方向の中央
部近傍に設けられた開口部２３を通って、第２室３ｂの
全体に分散投入される。このような添加剤の噴射パタン
を形成させることにより、回転するミル内の粉砕物の表
面全体に添加剤が行きわたり、粉砕の進行過程に応じて
適量の添加剤が吸着され、投入量の節減がはかられる。
この時、ミル出口軸４ｂ内の中空部からは、添加剤を供
給することなしに、第２室３ｂに添加剤を供給すること
ができるため、ミル出口側に設けるスクリーン等のサポ
ートも不要となりミルの構造が簡単になり設備費が安価
となる。また、ミル入口軸４ａに水配管１１と同一の部
分に添加剤配管１５をまとめて設けられるため配管等の
施工が容易となる。

【０００８】〈実施例２〉図２に、ミル内を４室に分割
した場合の構成の一例を示す。図に示すごとく、ミルの
基本的構成は図１と同様であり、異なる点は以下のとお
りである。まず、仕切壁を２ａ、２ｂ、２ｃと３箇所に
設け、ミル内を第１室３ａ、第２室３ｂ、第３室３ｃ、
第４室３ｄの４室に分割している。添加剤を噴射するノ
ズルは、ミル入口側に添加剤ノズル１６ａおよびミル出
口側に添加剤ノズル１６ｂの２系統がそれぞれ独立して
取付けられている。このように、ミル内の分割した室数
が多くなると、図１に示すようにミル入口側からだけで
添加剤を噴射投入しても、多段に設けられた仕切壁２
ａ、２ｂ、２ｃを貫通して奥の第３室３ｃ、第４室３ｄ
まで十分に噴射供給することが難しくなる。そこで、図
２に示すようにミル内の室を前半分（３ａ、３ｂ）と後
半分（３ｄ、３ｃ）に分けて、前半分に対してはミル入
口側の添加剤ノズル１６ａから、後半分に対してはミル
出口側の添加剤ノズル１６ｂから添加剤を各々仕切壁２
ａ、２ｃをそれぞれ貫通する形で、前半分と後半分のそ
れぞれの２室に対応した適量の添加剤を噴射投入する。
このようにすることで、ミル内の４室全体に、ほぼ均一
に添加剤を分散供給することができ、各室での粉砕・混
練動作に応じた添加剤の供給が可能となる。その結果、
トータル量としての添加剤の所要量を節減することがで
きる。さらに、ミル内の各室への添加剤の配分割合を変
えることも可能である。

【０００９】〈実施例３〉実施例２において、添加剤の
ミル内の各室への配分を、ほぼ均等にする場合について
述べたが、本実施例においては、粉砕程度や混練の程度
が各室で異なり、添加剤の配分も各室ごとに変えて最適
量とする場合について説明する。この場合には、第１の
手法として図３に示すごとく、添加剤ノズルを各室ごと
に区分けして複数個設け、各添加剤ノズルへの添加剤の
供給量を調整し各ミル室へ噴射する方法である。次に、
第２の手法として、図４に示すごとく、添加剤の噴出パ
タンを添加剤ノズルの先端部の形状を選択し、１つの添
加剤ノズルの先端部に分岐ノズルを設け各ミル室へ分配
供給する方法である。いずれも図１あるいは図２で示し
た添加方法に比べ、各室への添加剤の供給制御が１つの
添加剤ノズルで行えるため配管設備費が低減できる経済
的な方法である。また、水と添加剤との混合液を噴射投
入してもよく、この場合には、水と添加剤のノズルが一
体化できるため供給配管およびノズル系統の設備の簡略
化が可能となる。上記実施例においてはＣＷＭスラリを
例に挙げて説明したが、石炭と重油との混合スラリ（Ｃ
ＯＭ）あるいは石灰石スラリ等の製造においても本発明
のスラリ製造方法および装置が好適に用いられることは
言うまでもない。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、横軸湿式円筒形ミル内
の仕切壁に、スリット状開口部またはその中央部に添加
剤の噴出流が通過する大きさの開口部を設け、ミルの入
口あるいは出口軸の内部に設けた添加剤ノズルから仕切
壁を貫通して隣接するミル室へ必要量の添加剤を供給制
御する手段を用いているので、１個あるいは少数の添加剤ノズルでミル内に必要量の
添加剤を多段に供給することが可能となり、その結果、
添加剤の供給系統の簡略化をはかることができる。また、２室以上の多室ミルであっても、ミル内の中央
部に位置するミル室への必要量の添加剤の供給制御が可
能となる。さらに、添加剤の各ミル室への最適量の配分が可能と
なり、添加剤の総添加量の節減がはかられ、安価なスラ
リが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１で例示した横軸湿式円筒形ミ
ルの構成を示す模式図。

【図２】本発明の実施例２で例示した横軸湿式円筒形ミ
ルの構成を示す模式図。

【図３】本発明の実施例３で例示した横軸湿式円筒形ミ
ルの構成を示す模式図。

【図４】本発明の実施例３で例示した横軸湿式円筒形ミ
ルの構成を示す模式図。

【図５】従来の横軸湿式円筒形ミルの構成を示す模式
図。

【符号の説明】

１…シェル２、２ａ、２ｂ、２ｃ
…仕切壁３ａ…第１室３ｂ…第２室３ｃ…第３室３ｄ…第４室４ａ…ミル入口軸４ｂ…ミル出口軸５…ボール６…入口軸受７…出口軸受８…スクリューフィー
ダ９…石炭１０…水（水＋添加
剤）１１…水配管１２…水ノズル１３…スクリーン１４…添加剤１５、１５ａ、１５ｂ…添加剤配管１６、１６ａ、１６ｂ…添加剤ノズル１７…出口仕切壁１８…スラリ１９…サポート２０…筒２１…筒支持棒２２…シートベアリング２３…開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口紀代司広島県呉市宝町６番９号バブコック日立株式会社呉工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する横軸湿式円筒形ミル内を仕切壁に
より複数のミル室に分割し、該ミル室内で被粉砕物に液
体および添加剤を加え、粉砕混練してスラリを製造する
方法において、上記仕切壁には、生成したスラリが通過
するスリット状開口部と、ミルの軸心方向から噴射供給
される添加剤が通過する大きさのスリット状開口部もし
くは仕切壁の中央部近傍に上記添加剤が通過する所定の
大きさの開口部を設け、上記ミルの両端支持軸の軸中空
部のいずれか一方、もしくはその両方に設けられた添加
剤噴射ノズルから、各ミル室に必要量の添加剤を噴射供
給制御することを特徴とする湿式ミルによるスラリの製
造方法。
【請求項２】請求項１において、添加剤噴射ノズルから
噴射供給する添加剤は、少なくとも隣接する２つのミル
室に噴射供給されることを特徴とする湿式ミルによるス
ラリの製造方法。
【請求項３】回転する横軸湿式円筒形ミル内を仕切壁に
より複数のミル室に分割し、該ミル室内で被粉砕物に液
体および添加剤を加え、粉砕混練してスラリを製造する
装置であって、上記仕切壁は、ミル室内で生成したスラ
リが自在に通過し得る大きさの開口部と、ミルの軸心方
向から噴射供給される添加剤の通路となる大きさの開口
部を設け、上記ミルの両端支持軸の軸中空部のいずれか
一方、もしくはその両方に添加剤噴射ノズルを少なくと
も設けたことを特徴とする湿式ミル装置。
【請求項４】請求項３において、仕切壁には、生成した
スラリが自在に通過するスリット状の開口部と、噴射供
給される添加剤が通過し得る大きさのスリット状開口部
もしくは仕切壁の中央部近傍に上記添加剤が通過し得る
所定形状の開口部を設けたことを特徴とする湿式ミル装
置。
【請求項５】請求項３において、添加剤噴射ノズルを複
数個配設して、それぞれのミル室に添加剤を噴射供給制
御し得る構造としたことを特徴とする湿式ミル装置。
【請求項６】請求項３において、一つの噴射ノズルの先
端部に分岐ノズルを設け、少なくとも隣接する２つのミ
ル室に添加剤を噴射供給制御し得る構造としたことを特
徴とする湿式ミル装置。