JPS6012148A - ロ−ラミル - 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】 本発明は、垂直軸のまわりに回転する粉砕テーブル上に
供給した原料を、粉砕テーブル上面に向かって押圧され
る回転自在の粉砕ローラと、粉砕テーブルとの１間で挟
圧破砕するローラミルの改阜に係り、特に、振動の減少
、粉砕効率の向上等を目的とするローラミルに関するも
”のである。

セメントクリンカ及び高炉スラグ等の粉砕には７、従来
ボールミル等のドラムミルが用いられているが、かかる
ドラムミルは効率が低くランニングコストを押し上げ、
非常に不経済である。

このような点から近年比較的効率の良い上記ローラミル
を７セメントクリンカ及び高炉スラグ等の粉砕に用いん
とする努力が行われている。

しかし・０−ラミ′−の場合・　ドラ”ミ″のようにボ
ール等の粉砕媒体と原料との衝突、摩砕によって原料の
粉砕を行うものではなく、機台に支承された粉砕テーブ
ルと粉砕ローラとの間に噛み込んだ原料を、両者の挟圧
力によって積極的に破砕する。ものであるから、粉砕ロ
ーラ等に生じた振動は多くの場、合機台に伝達されるた
め、ドラムミルと較べて振動が大きいことがローラミル
をセメントクリ、ンカや高炉スラグ等の粉砕用に使用す
る上での呻害となっている。

またローラミルはドラムミルに比して粉砕効率が良いこ
とは知られているが、現在のローラミルの効率はかなら
ずしも満足しうるものではなく、かなりの改善の余地が
あるものと考えられる。

上記のようなローラミルにおける振動、とりわけ粉砕ロ
ーラの振動によって発生する振動の原因には、大別して
原料の硬度又はその変化に起因して生じるものと、粉砕
原料の滑りによって粉砕ローラの半径方向に生じる所謂
自動振動とがあり、本発明は後者の自励振動の低減及び
粉砕効率の向上等を目的とするものである。

まず第１図乃至第４図を参照して上記自励振動の生じる
原因について説明する。

第１図は、従来の一般的なローラミルの構造を示す側断
面図であり、図中１は粉砕テーブルで、垂直軸２のまわ
りに図示せぬモータ等の駆動源により積極的に回転駆動
される。

粉砕テーブル１の上面には、上記垂直軸２を中心とする
環状溝３が形成され、この環状溝３は図に示す如く下方
向に向かって陥没する円弧状の断面形状をなしている。

また粉砕テーブル１の上部には、その外周面４が上記環
状溝３に対向する一組の粉砕ロー・う５ａ、５１．が環
状溝３との間の隙間６を介して環状溝３の方向へ押圧付
勢された状態で取り付けられている。

即ち粉砕ローラ５ａ、５トは、本体ケーシング７から粉
砕室８内へ挿入されたローラ軸９．．９ｂに回転自在に
支承され、ローラ軸９ａ、９ｂは本体ケーシング７外に
設けた水平軸１０１．１０＆に垂直面内において揺動自
在に取り付けたアーム１１ａ１１１１．に固着されてお
り、ストッパアーム１２に螺着したボルト１３の先端が
アーム１１゜（１ｌｂ　）に当接することにより、粉砕
ローラ５ａ、５Ｉ、と環状溝３との間の隙間６の幅の最
小限界が設定されている。

また上記−組のアーム１１ａ、１１１．の各先端部は、
緊張装置１４を介してロッド１５ａ、１５Ｉ。

によって連繋されている。

従って粉砕テーブル１の上面中央部へ供給された原料は
、粉砕テーブル１の円錐状の上面形状及び粉砕テーブル
ｌの回転による遠心力によって外周方向へ、即ち環状溝
３内へ移動し、粉砕ローラ５１．５にと粉砕テーブル１
の間の隙間６に噛み込まれて挟圧破砕される。□ 但し一方の粉砕ローラ、例えば５．に噛み込まれる原料
の層厚が厚すぎ名湯合には、粉砕ローラ５ａは緊張装置
１４−回ｉ付勢力に抗して上方向へ逃げる向きに回動す
るため、その回動力はロッド１５ａ１緊張装置１４Ｊロ
ツド１５Ｉ、を介して相手側の粉砕ローラ５ｂを取り付
けたアーム１１しに伝達され、その粉−ローラ５トを環
状溝３の方向へ押し付け、原料の層厚の変化に応じて粉
砕ローラ５ａ、５．の押圧力が自動的に調整されるよう
に構成されている。

こうして粉砕ローラ５’Ｂ”ｓ　５　Ｉ、によって粉砕
された原料は、粉砕テーブル１の遠心力によって粉砕テ
ーブル１の外周部へ移動し、粉砕テーブル１の外周を囲
繞する上向きのノズル１６から流出する上向きの空気流
によって噴き上げられ゛、粉砕室８の上部に設けた図示
せぬ選別装置によって粒度の選別が行われ、一定精度以
下の微粉゛のみが粉砕室８外へ取り出され、一定精度に
達しない粗粉は再度粉砕テーブル１の上面へ戻され、粉
砕処理される。

ところで従来のローラミルにおける粉砕ローラ５ａ−５
ｂの外周面４、及び粉砕テーブル１の環状溝３゛のｉ−
ラ軸９８又は９しを通る平面で切断した場合の各曲率半
径ｒとＲとは、従来Ｒ＞ｒと第２図（ａ）に示した何で
は Ｒ”ＲＩ％　ｒ＝ｒｌ　、Ｒ１＝ｒｌ　＋ａ、。

ｄ、＝ｄ０ でＪ両凸面の間の隙間６の粉砕ローラ半径方向の厚さｄ
は一定（ｄ、）であり、同図（ｂ）に示した例では ＲＩ＞’ｒ２　＋’ａ、、ｄ２　＞ｄ６の場合を示し、
両凸面の間の隙間６の厚さｄは中央部の厚さｄ。よりも
前端側又は後端側の厚さｄ２が常に大となるように設定
されている。

その為薩来のローラミルでは、例えば第２図（ｂ）に示
す如く、上記隙間６に入り込んだ原料Ｇは粉砕ローラ５
と環状溝３との間で挟圧破砕されるものであるから、挟
圧時、原料Ｇに粉砕ローラ５を支承するローラ軸９に直
角の方向の押圧力Ｆ。

が作用すると共に、この押圧力Ｆ、に直角の方向の剪断
力Ｆ２が作用し、剪断力Ｆ２によって粉砕された原料が
隙間６からローラ軸９の軸芯の方向へ（即ち前方又は後
方）流出しようとする。

ローラミルではこうした原料の前方又は後方への流出に
より原料Ｇの層厚、即ち隙間６の厚さが急激に変化し、
粉砕ローラ５が回転斑を起こすことにより粉砕ローラ５
が振動する。かかる自動振動は新たな原料の噛み込みと
、その粉砕の都度生じるものであり、原料が微粉砕され
る程、即ち原料粉末の摩擦係数が小さく、ローラ軸９の
軸芯方向の前記原料粉末の流れの傾向が大きい程生じや
すく、極端な場合には運転不能に陥る。

またローラミルの場合、原料の粉砕は粉砕ローラ５を正
面から見た第３図に示す如く、圧縮が完了したローラ直
下の点１６で行われるのではなく、粉砕テーブルｌの進
行方向後方の噛み込み点１７　（ローラ中心からβだけ
後方の点）において行われるものであり、粉砕ローラ５
を平面的に見た第４図に示す如く、上記噛み込み点１７
における粉砕テーブル１の回転方向（接線方向）の周速
Ｆ３に対して粉砕ローラ５の外周面の回転方向の周速Ｆ
４は角度７０分だけずれており、このずれ角度αに対応
して噛み込み点１７の直下の原料にはＦ５の方向の剪断
力が慟くことになり、この剪断力Ｆ５によっても原料粉
末の流動が生じ、これが自励振動を増大させていると考
えられる。

このように粉砕ローラ５の自励振動の要因は隙間６にお
ける原料粉末のローラ軸９の方向への流れによるもので
あるが、第１図及び第２図に示したように従来のローラ
ミルでは、隙間６の厚みがローラ軸９の方向に一定（第
２図（ａ））か、又は中央部よりも前端部又は後端部の
厚みの方が大きく　（第２図（ｂ））なっており、いず
れにしても前方及び後方に開放された状態となっている
ため、隙間６で生じた原料の流れを阻止する形状とはな
っておらず、自励振動の生じやすい構造となっているの
である。

更に従来のローラミルでは、上記したように粉砕原料が
粉砕ローラ５と粉砕テーブル１の間の隙間６から容易に
流れ出す（逃げる）ような構造となっているため、粉砕
ローラ５の押圧力Ｆｌが有効に原料粉末に作用する前に
原料が逃げてしまい、十分な圧縮破砕が行われず、これ
がローラミルの粉砕効率を低下させる一因となっている
。

本発明は上記の点に鑑み、粉砕ローラと粉砕テーブルの
環状溝との間の隙間粁おける原料のローラ軸方向の流れ
を阻止して自励振動の減少及び粉砕効率の向上を図らん
とするもので、その要旨とする処が、粉砕テーブル上に
供給された原料を該粉砕テーブルと、粉砕テープ７し上
面に向かって押圧された粉砕ローラとの間で挟圧して粉
砕するローラミルにおいて、粉砕テーブル上面に下方に
向かっ゛ζ陥没する断面円弧上の環状溝を形成すると共
←、上記環状溝に対向する粉砕ローラの外周面を上記環
状溝の方向へ膨出する太鼓状となし、且つ上記環状溝の
曲率半径を粉砕ローラ外周面の曲率半径より小となした
点にあるローラミルを提供するものである。

続いて第５図以下の添付図面を参照して本発明を具体化
した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに第５図は本発明の一実施例に係るローラミルの粉
砕ローラ及び粉砕テーブル部分の側断面図である。尚第
１図、第２図に示した構成要素と共通の要素には同一の
符号を使用する。

第５図に示したのは、粉砕テーブル１の上面に穿った環
状溝３に向かって押圧される粉砕ローラ２５の外周面２
４が環状溝３の方向へ向かって膨出する断面円弧状の太
鼓形状をなし、且つ、ローラ軸９を含む垂直面で切断し
た環状溝３の断面形状が下方に向かって陥没する円弧状
をなしているローラミルであり、上記環状溝３の上記ロ
ーラ軸を含む平面で切断した断面における曲率半径Ｒ。

が、粉砕口−ラ２５の外周面２４の同じ平面で切断した
場合の断面の曲率半径１重より小さいものを示している
。

従ってこのローラミルでは、環状溝３と粉砕ローラ２５
の外周面２４との対向部分に生じる隙間２６の厚さは、
粉砕ローラ２５の幅方向（ローラ軸方向）に見て、その
中央部の厚さＤｏが最も大きく、ローラ軸９の軸芯方向
に見てその前方又は後方に行くに従って狭くなるように
形成されている。

従ってこの実施例の場合、粉砕ローラ２４の幅方向に見
てその中央部（隙間２６の厚さがＤｏの部分）の近傍に
おいて挟圧、破砕された原料は、前記のようにローラ軸
９の軸芯方向へ流れ（逃げ）ようとするが、隙間２６の
入口２６１、及び出口２６Ｉ、の厚さＤ１％及びＤしが
、前記したようにその中央部近傍の厚さり。より狭いた
め、上記人口２６．及び出口２６Ｉ、において詰りか生
じ、そこより更に外方向へ流れ出ることが阻まれる。

そのため原料の噛み込み、粉砕時に隙間２６内の原料は
、その密度−が向上するのみで、入口２６゜又は出口２
６Ｉ、から外へ逃げることができず、粉砕ローラ２５は
それ以上環状溝３の方向へ接近することができないため
、粉砕ローラ２５の自動振動が減少する。

上記実施例では粉砕ローラ２５の外周面２４の曲率半径
ｒｌを、環状溝３の曲率半径Ｒ，より大きく設定するこ
とにより、両者の間の隙間２６の中央部における厚さＤ
ｏより入口部及び出口部における厚さＤａ、Ｄ、を狭く
したものであり、このように隙間２６をその入口部２６
．ｌと２６ｂとで閉塞状になすことにより原料の流れを
阻止し得たものであるが、かかる原料の流れの阻止は前
記隙間２６の厚さり。とＤａ又はＤトとの比：Ｄ０／Ｄ
ａ又はＤ０／Ｄｂが大きい方が閉塞性が大となり効果的
である。

但し上記環状溝３や、粉砕ローラ２５の外周面２４の断
面形状は上記実施例に示したような完全な真円の円弧状
である必要はなく、楕円の一部その他適当な曲線であっ
て曲率を有するものであればよい。

下記の第１表は選別装置の回転数を変化させた実験にお
ける振動の発生域を示すもので、本発明にかかる直円筒
状の粉砕ローラと、従来の太鼓状の粉砕ローラとをそれ
ぞれ用いて運転した場合社ついて比較したものであり、
表中上段あ数字は製品の粒度を表わすブレーン値（ＣＩ
Ｉｌ／ｇ）を、□中段の数字は粉砕効率を示すリッチン
ガ−ＩｌｌＩｌ（ｃｄ／Ｋｗｈ）を、また下段は運転め
安定度を示し、「安定」は運転を正常に維持しうる程度
の振動し込・生じていないことを、又゛「振動域」は振
動のために運転不能であることを示す。　尚、この表あ
リッチンガー嵐は選別機やファンの補機の動力を含まず
、無負荷運転時の動力を差し引く補正の赴いデータを示
している。

ブレーン値については粉砕補助剤を混入していない原料
の粉砕についての値である。

表に示す如く、選別装置の□回転数を上げていくと（即
ち製品の粒度を細かくして、原料同志の摩擦係数を下げ
ていくと）、いずれの場合も振動が増大することが認め
られるが、本発明に係る直円筒状の粉砕ローラを用いた
場合、選別装置を５０Ｑ　ｒｐｎ＋まで上げても安定操
業が可能であるのに対して、従来の太鼓形の粉砕ローラ
では、５００ｒｐ−で振動のため運転不能となっており
本発明の振動抑制に対する効果の大きいこと示示されて
いる。

尚セメント原料を製造する場合ブレーン値は最低３２０
０を確保する必要があるが、選別装置の回転数が４０Ｏ
ｒｐｍの条件下で比較すると従来の粉砕テーブルでは限
界に近いが、本発明の場合十分に余裕のあることが認め
られる。

例えば第７図は従来のローラミル（０が実験値を表す）
と、本発明に係るローラミル（・が実験中心を表す）と
を用いて処理量に対するブレーン値（粒度を表し単位は
ｃｍ／ｇ）の関係を実験によりめたものであるが、同図
に明らかな如く単位時間当たり同じ量の原料を処理した
場合、本発明を用いた方がはるかに細かい粒度の製品を
得ることが出来、本発明に係るローラミルの粉砕効率が
飛躍的に向上していることが押解される。

また製品のブレーン値は一般に３２００を超えたもので
なげればならないが、従来のローラミルでこの値′を得
る為には処理量を１２３Ｋｇ／ｈ程度以下に押さえる必
要があるが、本発明に係るローラミルでは、１９０Ｋｇ
／ｈ程度の処理量が確保され、粉砕効率の向上が裏付け
られる。

さらに同グラフ中、微振域とは、運転に全く支障のない
軽微な振動を生じる領域を、また弱振域とは、これ以上
の振動が生じると長期運転に支障がでると思われる領域
で、微振域よりも大きい振動を生じる部分であり、本発
明に係るローラミルでは処理量を１１０Ｋｇ／ｈ以上と
した場合、ブレーン値が４２５０を超えると弱振動を生
じるもので製品の粒度と振動との関係が明瞭に理解され
る。

更にリツチンガー−についても同様の条件下で本発明装
置が従来装置に比して優れており、原料の逃げを防止し
て粉砕ローラの押圧力Ｆ、が原料に有効に作用し、粉砕
効率が向上していることが確認された。

向上記の実験における共通の機械的条件は次の通りであ
る。

粉砕テーブルの回転数　１１００ｒｐ 粉砕ローラの加圧力　１．９トン／ロ一ラ１個風量　１
０　Ｎ　ｍ”／ｍｉｎ 第１表 本発明は以上述べたように、　粉砕テーブル上に供給さ
れた原料を該粉砕テーブルと、粉砕テーブル上面に向か
って押圧された粉砕ローラとの間で挟圧して粉砕するロ
ーラミルにおいて、粉砕テーブル上面に下方に向かって
陥没する断面円弧上の環状溝を形成すると共に、上記環
状溝に対向する粉砕ローラの外周面を上記環状溝の方向
へ膨出する太鼓状となし、且つ上記環状溝の曲率半径を
粉砕ローラ外周面の曲率半径より小となしたことを特徴
とするローラミルであるから、粉砕ローラと粉砕テーブ
ルの環状溝との間で挟圧粉砕された原料のローラ軸軸芯
方向の逃げ（流れ）が阻止され、粉砕ローラの振動が抑
制されると共に粉砕効ヘヘ 率が向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のローラミルの側断面図り第一図（ａ）、
（ｂ）は、それぞれ同ローラミルの粉砕ローラと粉砕テ
ーブルとの形状の関係を示す側断面図、第３図は粉砕状
態を説明するための粉砕ローラの正面図、第４図は同粉
砕ローラの平面図、第５図は、本発明の一実施例に係る
ローラミルの粉砕ローラと粉砕テーブルとの関係を示す
側断面図、第６図は本発明効果を示すグラフである。 （符号の説明） ｌ・・・粉砕テーブル　３・・・環状溝９・・・ローラ
軸　２４・・・外周面 ２５・・・粉砕ローラ　２６・・・隙間２６ａ・・・入
口部　２６Ｉ、・・・出口部ｒｌ・・・粉砕ローラ外周
面の曲率半径Ｒ，・・・環状溝の曲率半径。 出願人　株式会社　神戸製鋼所 小野田セメント株式会社 代理人　弁理士　本庄　武男 手続ネｉｌｉ正書（自発） 昭和５８年　９月２１日 ２、発明の名称 ローラミル ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　〒６５１　神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号
名称　（１１９）株式会社　？申戸製ａ岡所代表者　牧
　冬　彦 ４、代理人　〒５３０ ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明の欄」 ７、補正の内容 ３、第１４ページ第１行目にｒ　５００ｒｐｍ　Ｊとあ
るのをｒ６００ｒｐｍＪに訂正する。 ４、同ページ第６行目にｒ４００ｒｐｍＪとあるのを「
５０Ｑｒｐｍ　Ｊに訂正する。 ５、同ページ第９行目に「第７図」とあるのを「第６図
」に訂正する。 ６、同ページ第１１行目に「中心」とあるのを「値」に
訂正する。 ７、同ページ第１２行目にｒ、ｍ／ｇＪとあるのを「ｃ
ｄ／ｇ」に訂正する。 ８、同ページ第１６行目〜第１７行目に「本発明に係る
ローラミルの・・・・・・・・・ことが理解される。」
とあるのを「また、同一ブレーン値での処理量を大幅に
増大することができる。」に訂正する。 ９、同ページ第２０行目にｒ　１２３Ｋｇ／　ｈ　Ｊと
あるのをｒ　１２３ｋｇ／　ｈ　Ｊに訂正する。 １０、同第１５ページ第２行目にｒ　１９０Ｋｇ／　ｈ
　Ｊとあるのをｒ　１９０ｋｇ／　ｈ　Ｊに訂正する。 １１、同ページ第９行目〜第１Ｏ行目に［処理量を１１
０Ｋｇ／　ｈ以上とした場合、ブレーン値が４２５０を
越えると」とあるのを「処理量１１０ｋｇ／　ｈでブレ
ーン値４２００ｃｄ／　ｇを越えると」に訂正する。 １２、同ページ第１７行目〜第１６ページ第１行目に「
向上記の実験における共通の機械的条件は次の通りであ
る。・・・・・・風量　１ＯＮｎｆ／ｓｉｎ　Ｊ１３、
第１６ページの第１表を次のように訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 粉砕テーブル上に供給された□、原料を該粉砕テーブル
   と、粉砕テーブル上面に向、か、って押圧された粉砕ロ
   ーラとの間で挟圧して粉砕するローラミルにおいて、粉
   砕テーブル上面に下方に向かって陥没する断面円弧上の
   環状溝を形成すると共に、上記環状溝に対向する粉砕ロ
   ーラの外周面を上記環状溝の方向へ膨出する太鼓状とな
   し、且つ上記環状溝の曲率半径を粉砕ローラ外周面の曲
   率半、径より小となしたことを特徴とするローラミル。 　。