JPS6048155A - 粉砕機 - 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】 本兄明Ｉ″１１粉砕機に関する。種々の粉砕機が提案さ
れて−おり、たとえば、欧州特許第００１７３６７号で
は、粉砕室に、底壁と頂壁と側壁とが設けられ、石炭等
の被粉砕材料を粉砕室内に入れ、蒸気等の高速流体から
なる噴流により拾い上げる。噴流は。

半径方向と接線方向の間の線に沿って粉砕室中に吐出す
る。理論的には、粗い原料粒子は、粉砕室の側壁を摩耗
から保護するカーテンとなって下降する。しかしながら
、実際には、この種の装置は、十分に満足できるように
は動作せず、粉砕室の中央に旋回ηＬが形成されるもの
の１重い原料粒子は下降せずむしろあたかもスリーブを
形成するように上昇し、細かい原料粒子とともに粉砕機
から取シ出さｎる傾向があることが分った。このため。

微細な原料粒子を実際に得ようとする場合には。

極めて不満足なものであった。

本梶明は、底壁と頂壁と側壁と被粉砕材料原料の入口部
と粉砕された原料の上部取出し口とを備えた室と、軸心
をほぼ垂直方向に置いてこの室内に取付けられたスリー
ブであって、その周囲壁が。

室の側壁から離れており、かつ、その上下端が室の上下
端から離れているものと、複数個の流体ノズルであって
、半径方向と接線方向との間でスリーブの方にのびる線
に沿って、スリーブの下端付近でスリーブ内へ＾速で流
体噴流を噴出し、被粉砕原料粒子同士を衝突させて粉砕
作用を起こすものとからなり、スリーブから出た重い原
料粒子をスリーブの上端を越えて外方に移動させ、室の
側壁とスリーブとの間のスペースに下降させて、流体噴
流に再度載せてスリーブ内で再び粉砕する粉砕機を提供
するものである。

本発明のスリーブを取付けることにより、粉砕性能が著
しく向上することが分った。スリーブを室壁から離して
取付けることにより、室壁とスリーブとの間の環状ギャ
ップに強い下降流の発生を促進し、・・・大きすぎて重
い原料粒子が載る第２の気体流が、室壁の内側に下向き
に生ずる。これら重い原料粒子は、ノズルにより拾い上
げられて噴流に載り、内側スリーブ中に吐出されて再び
粉砕される。

好ましい構造としては、室の側壁は円筒形でスリーブが
之の円筒形側壁と同心円をなす円筒形をしていて、両者
間のスペースが全て環状になって・・、スリーブの周囲
の断面がほぼ一定であるのがよい。噴流をスリーブの下
の方から吐出させてもよいが、好ましくは、各々ノズル
の一つに対応する複数個の孔を、下端から離れた箇所に
設け。

ノズルをこれらの孔の外側に設けて原料粒子が噴流に載
り易くする。

装置の構造をこのようにすることによシ、容器から取出
す粉砕生成物の品質を調節できることが分った。粉砕比
の値は、環状ギャップ中の流体抵抗に影響を及ぼす原料
粒子が流体へ載る領域の形状寸法で決まる。各孔に短か
い噴流パイプを設けて対応するノズルから出る噴流を囲
みこれを案内すると、原料粒子が流体へ載るのをさらに
容易にし、ｔた。所望径の噴流パイプを選択することに
よって粉砕比の調節できる機能も得られることが分った
。

室の上部取出し口は、スリーブの真上とするのが好まし
く、取出し口の位置を垂直方向に調節できるようにして
もよい。取出し口を、室の側壁とスリーブ間のスペース
の少なくとも一部の上に置かれる環状フランジを周囲に
備えた垂直方向に調節可能な管体の形とすると、流れ抵
抗の調節もできる０ さらに、スリーブの上端近傍に旋回式分離機を取付ける
ことによシ、取出し口から容易に流出するようにスリー
ブの軸心に近接した位置に導いた微粉砕粒子を、室の側
壁とスリーブの間にスペースに導いて再度流体に載らせ
る粗い原料粒子から分離すると、効果が一層増す。

旋回式分離機は、下端でスリーブの内側と連通ずる縦型
管体と、この管体の下端内の中央に設けた分離機本体と
、管体から本体の方にのびる全体的に放射状の複数の旋
回翼であって、管体中を登る流体に旋回転を与えるもの
とから構成しうる。

スリーブの上部には、テーパを形成した部分を取付ける
とよく、管体の上端を、′このテーバ部分の上端から下
がるように取付ける。

本発明の別の特徴としては、この種の粉砕機に被粉砕原
料を供給する入口部をノズル近傍の容器の軸心に近接し
た箇所に被粉砕原料を供給するように設ける。

供給機構をこのように配置することによシ、被粉砕原料
を容器の底に堆積させ、しかも、堆積物をほぼ対称的な
形状とすることができるので、旋回流の適正な形成を妨
げることがなく、粉砕効果を向上させることができる。

供給機構は、供給側からほぼ容器の軸心までの部分シζ
取付けらＪする前進供給らせん体と、容器の軸心を越え
た部分に取付けられる後退供給らせん体とから構成でき
るが、この種の供給機構は、スクリューコンベアが、原
料粒子との衝突によって損傷しついには摩滅してしまう
という欠点がある。

また、容器内の旋回流を妨げるという欠点もある。

このため、供給機構は、容器中の軸心方向にかなり突出
しているのが好ましい。また、供給機構には、横方向の
壁部材とは反対側のコンベアの端部壁を貫通する軸心方
向突出供給管体を設けることもできるが、好ましい態様
としては、供給機構を、ノズルの近傍で容器の軸心に近
接した箇所まで横方向壁を貫通する軸心方向突出供給管
体で構成する。このような構成をとるとともに、供給管
体の上に、供給ホッパを載せ被粉砕原料を重力で簡便に
流下させて、チキンフィーダ（ｃｈｉｃｋｅｎ　ｆｅｅ
ｄｅｒ）の形で動作させてよく、こうすると、被粉砕原
料の量を、容器底部の堆積した原料の大きさで調節でき
る。

供給管体は、横方向壁に環状に形成した開口を貫通する
ように設けることもできる。

好ましｂ構造では、基板は、供給箇所の下の位置で容器
内に設けられ、この位置に、はぼ対称形をした被粉砕原
料からなる堆積物を形成し、基板の周囲またはその近傍
に基板を貫通する少なくとも１個の開口部を設けて、旋
回流によって拾い上げられない重い原料粒子の通り道と
する。たとえば、石炭を粉砕する場合には、石炭にはあ
る程度石が含まれていることがしばしばあり１石は石炭
よりも重いことが多く、粉砕された石炭に粉砕した石が
入らないようにしたいことが普通である。

重い原料粒は、堆積物から外方に移動し基板の隅部近傍
に滞溜するという利点がある。そこで、基板の周囲又は
その近傍で基板に開口部を形成することによって、重い
原料が落下できるようにし、これら重い原料を、基板の
下の位置から搬出する０開口部は、基板を下方中央から
支持して完全に環にし、他の箇所を容器の円筒壁に溶鍛
等によシ固着してもよい。

本発明をさらによく理解してもらうため、添付図面を参
照しながら、本発明を例示的に以下説明する。

まず、第１図を参照すると、この図には、欧州特許出願
第００１７３６７号に記載された装置に似た装置の実施
例を極めて概略的に示しである。この装置は、底壁１１
を有する室１０と、半球状の頂壁１２と、円筒状側壁１
３とを備えている０側壁１３には、入口部１４が通って
いて、これには、供給スクリューが設けられている。一
方、土壁には、粉砕生成物用の取出し口１６が中央に設
けられている。複数個のノズル１７が、若干上向きに半
径方向と接線方向との間の角度で突出するように設けら
れ、これらのノズルは５弦に実質的に沿っている。ノズ
ルによシ石炭等の材料１９を一緒に拾い上げる旋回流１
８を中央に生じさせ、こうして拾い上げた原料を原料粒
子間の衝突によって粉砕させる。この時同時に、理論的
には遠心分離効果（旋回分離効果）が起って重い原料粒
子は上方かつ外方に流れ、ついで符号２０でした線に沿
って下降して、これら重い原料粒子は還流して再び粉砕
され、微粉化された原料は、符号２１で示した旋回流の
中央に入り取出口１６を通って放出されることになって
いる。

このような装置について行なった実験によると、実際の
フローパターンは、第２図に示すようになることが多い
。第２図の図中、第１図と同一の符号は、同−又は相当
部分を示しであるので、旋回（遠心）分離効果により粗
い原料粒子が取シ除かれる周辺頒域の流れは、全体的に
下向きというよりもむしろ全体的に上向きの流れ（符号
２２で示す）となり、粗い原料粒子の中には、ノズルの
近傍に戻って再び旋回流に載ることなく、所望の程度に
粉砕されないまま、取出し口１６から出てしまうものが
あるのが、現実であった０ 第３図について説明すると、第１図及び第２図において
符号１０乃至１７で示した部分には１００を加えた符号
により示しであるので、たとえば室１０は、符号１１０
で、また、底壁は、符号１１１で示されている。ただし
、本発明では、供給方法が若干異なっている。ｆなわち
、底壁１１１の上方であってかつコンベア１１５の上方
に、中央に開口部１１１Ｂを形成された支持プレー１−
１１１Ａが設けられている。第３図に示したように、こ
の開口部の左側では、コンベア１］５に向きを逆にした
後退らせん体１１５Ｂが設けられていて、石炭が支持グ
レー）ＩＩＩＡの下方で押し固められるのを防いでいる
。このため、石炭は、中央の開口部１１５Ｂを通って山
形に供給される。

また、本発明の別の特徴としては、室１１０内に内側ス
リーブ１３０を取付けて、環状スペース１３１を形成す
る↓うに室から離しておく。スリーブ１３０の下方の周
囲には、円錐台形のフランジ１３２が設けられ、このフ
ランジは、室壁１１３と接するＯフランジ１３２のすぐ
上方に、複数個の孔１３３を６孔がノズル１１７０１つ
と整合するように形成するＯこのような構造を取ること
により、旋回流１１８が中央に誘導されるとともに、こ
の旋回流で分離される細かい原料粒子用の第１の上昇流
路１４０が生じ、しかもこのとき、スリーブ１３０の上
部を越えて環状スペース１３１に入る第２０流路１４１
も生じることが分った。第２の流れにより、粗くて重い
原料粒子はスリーブの上部を越えて環状スペース中を下
降し、ノズル１１７によって再び粉砕される０このため
、粗い原料粒子から細かい原料粒子を分離することが改
善され、取出し口１１６を通って取出され易い旋回流１
４０の中央には、細かい原料粒子だけがあることになる
。

第４図Ｉ′ｉ、第３図と概ね同様な別の構造を示すもの
であ−９、同−又は対応部分は、第３図と同じ符号で示
しである。しかし、第４図に示した構造には、いくつか
の％徴がある。すなわち、孔１３３の各々には、短かい
噴流パイプ１３４が設けらｎていて、各ノズル１１７か
ら出る噴流を囲むようにしている。こうすると、各噴流
からの流れに粗くて堅い原料粒子が載り易くなることが
分った。噴流パイプの長さ、若しくは直径、又はその双
方を考えることにより、取出し口１１６を通って取出さ
れる原料粒子の粗さをある程度調節できる。この第２態
様では、上下方向に移動可能な管体１３５の形をした調
節取出し口が設けられており、この管体には、環状スペ
ース１３１の少なくとも内側部分の上に来るフランジ１
３６が下端に設けである。スリーブ１３０の上端からフ
ランジ１３６までの距離ｄを調節することによって、旋
回流への載シ度合と粉砕程度とを’Ａｌｌ０できる。

また、別の供給機構を設けて、粉砕すべき石炭を上下方
向にのびる管体１１４に沿って中央下部に供給するよう
にしてもよい。さらに、搬送らせん体１１５を取付けて
よい。

第５図は、さらに別の態様を示すもので、同−又は対応
部分については今１でと同一の符号を用いであるが、第
１図に示した符号よりも２００だけ大きくなっているた
め、室には符号２１０を付しである。第５図に示した室
には、底壁２１１と、頂壁２１２と、概ね円筒形の側壁
２１３とを備え、頂壁には取出し口２１６が設けられて
いる。人口部は、底壁２１１を貫通して垂直方向上方に
突出する軸方向管体２１４からなり、搬送らせん体２１
５が取付けられていて、堆積した石炭１１９の中心に石
炭を搬入している０ 第３図に示した構造のように、底壁の上方には、支持プ
レート２１１Ａが設けられ、このプレー）＆ζは、複数
個の開口部２１１Ｃが周辺部に間隔をあけて形成されて
いる。支持プレー）２１１Ａの下であって底壁２１１の
上には、下方部に排出コンベア２６０を取付けた傾斜面
が設けられる。

この構造では、上部フランジ２３８を備えたライナ（ｌ
ｉ＠ｅｒ　）　２３７を設けてあり、このライナは上部
フランージによシ支持され１円錐フランジ２３２を介し
てスリーブ２３０の下端に接続される。ライナには、孔
２３９が複数個形成され、これらの孔は。

噴流パイプ２３４に設けた内孔と整合する。スリーブ２
３０の上端には、円錐形状にテーパをつけられた部分２
５０が取付けらｔｌ−１とのテーパ部分の上端からは、
符号２５１で示した旋回式分離機が下っている。この分
離機内には、スリーブと同心円状をなし概ね半径方に突
出した回転＠　２５３を複数個取付けてあり、この回転
翼は、分離機の中央にある本体２５４に結合されている
。取出し口２１６には、垂直方向に下降する突出部２５
５を取付けてあり、この突出部は、上下方向に調節可能
で図示の態様では管体２５２に突入している。

第５図に示した装置の動作は、第３図にしたものと概ね
同様で、スリーブ２３０とライナ２３７と間の環状スペ
ース２３１に、第２の流れがあシ、ノズル２１７の作用
で内孔２３３と噴流パイプ２３４を通つて旋回流に原料
粒子が再び載る。旋回式分離機を設けると、突出部２５
５中を登シ取外し部２１６から出る細かい原料粒子を環
状スペース２３１に入って再び旋回流に載せるべき粗い
原料粒子と分離するのに効果がある。石等の非常に重い
原料粒子が旋回流によって拾い上げられずに、開口部２
１１Ｃを通って傾斜面２５９上に流下しコンベア２６０
により吐き出される。支持プレー）　２１１Ａの設置は
、第１図乃至第５図に示したいずれかの構造に行なって
もよく、また、供給機構を図示のように中央に設けても
よいし、第３図乃至第５図のいずれの構造にも他の供給
機構を設けてもよい。

本発明による装置の内側部分は、実際上一体的に製造し
て、室２１０により形成された圧力容器内にぴたりと収
まるライナにより支持しても工い０こうすると、摩耗し
易い部品を摩耗時には主容器から取外して父換できる。

さらに、内部部品の形変 状を・えて、別の用途に用いてもよい。ライナ２３７を
もつと上方にのばして、内側スリーブの円錐形部分２５
０の上端よりも上方にのばすこともできる。

本発明Ｖｃよる種々の構造にニジ、太きすぎる原料粒子
を還流させるための第２の流ｎが生じ、この第２の流扛
に、第１の流扛に乗ることに工って動かす扛るという利
点がある。他の通常流体エネルギ粉砕機は１補助流体流
を必要とするが、本発明の構造では不要である。さらに
、第２の流路の抵抗を調節する機構を設けることに工り
、粉砕生成物のカット径を調節できる。中央に供給機構
を設ける（必須の構成でにない１積した被粉砕原料１１
９　、２１９　ｋ容器の底に形成してこの堆積物を概ね
対称性のある形にできるので、旋回流の適正な形成を妨
げることがなく、粉砕効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図に、欧州特許第００１７３６７号による処理装＠
円の理論的なフローパターンを概略的に示した図であり
、第２図は１この欧州特許に記載さｆ′Ｌ、た装置内に
おける実際の７０−パターンと思わｎるものを概略的に
示した図でめり、第゛３図に、本発明による装置の１実
施例の概略図であってフローパターンを示しであるもの
であり、第４図に、別の実施態様の概略図であってその
フローパターンを示しであるものであり、第５図は１さ
らに別の実施態様の概略図であってそのフローパターン
を示しであるものである。 室・−１１０、２００、底壁・・・１１１　、２１１１
頂壁・・・１１２　、２１２、側壁・°・１１３　、２
１３、入口部・・・１１４゜２１４、上部取出し口・・
・１１６　、２１６、ノズル・・・１１７　。 ２１７、旋回流・・・ｌ１８、スペース・・・１３１　
、２３１特許出願人　ジエームズ　ハウデン　アンドＦ
ｉｇ、７゜ Ｆノ°ｇ、５゜ 第１頁の続き ｏ発　明　者　ロパート　ロス　ロイ　英国、スコルソ
ン　２．キル７ ０発　明　者　ロイ　ダビット　ファ　英国、スコルコ
ナー　Ｗ、ブリッ ド　１２ ットランド、レンフルーシャー　ＰＡ１３　４Ｌコルム
、ベルモント　ロード　１９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）底壁（１１１，２１１Ｊと、頂壁（１１２，２１２
   ）と、側壁（１１３，２１：３）と、被粉砕原料入口部
   （１１４，２１４）と、粉砕された原料の上部取出し口
   （１１６，２１６Ｊとを備えた室（１１０，２００）と
   、半径方向と接線方向との間にのびる線に沿って高速で
   内方に流体噴流を吐出する複数個の流体ノズル（１１７
   ，２１７）であって、被粉砕原料の粒子を互に衝突させ
   て粉砕作用を起こさせるものとからなり、該ノズル（１
   １７，２１７）が。 スリーブの下端に近接して設けられて半径方向と接線方
   向との間で該スリーブの方にのびる線に沿って該スリー
   ブの内側に流体噴流を吐出し、これにより、該スリーブ
   から出る重い原料粒子を、スリーブの上端を越えて外方
   に移動させ、該室の側壁と該スリーブの間のスペース（
   １３１，２３１Ｊ中に下降させて、旋回流に再び載せて
   該スリーブ内で再度粉砕処理を受けさせることを特徴と
   する粉砕機。 ２）前記室（１１０，２１０）は１円筒形側壁を備え、
   前記スリーブ（１３０，２３０）は、この円筒形側壁と
   同心円をなす円筒形スリーブであって１円筒形側壁との
   間に環状スペース（１３１，２３１）を形成するものか
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   粉砕機。 ３）前記スリーブには、その下端から離れた位置に、前
   記ノズル（１１７）の各々に対応する複数個の孔（１３
   ３）が形成され、各ノズルが、該孔の外側に設けられて
   原料粒子が旋回流に再び載り易いようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項のいず孔かに記
   載の粉砕機。 ４）前記孔の各々には、噴流パイプＣｌ３４．２３４）
   が取付けられ、これらの噴流パイプによって、対応する
   ノズル（１１７，２１７）から出る噴流を囲んで案内す
   ることによシ、原料粒子が旋回流に載り易くしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の粉砕機。 ５）前記スリーブの真上に上部取出し口（１３５。 １３６．１４０）　を設け、この取出し口の位置を垂直
   方向に調節できるようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の粉砕機。 ６）前記取出し口が、前記側壁（１１３Ｊと前記スリー
   ブの間のスペース（１３１）の少なくとも内側部の上に
   位置する環状フランジＣ１３６）を周囲に備えた、垂直
   方向に調節可能な管体Ｃ１３５）の形状をしていること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の粉砕機。 ７）前記スリーブ（２３０Ｊの上端近傍に旋回式分離機
   （２５１）を設けて、該スリーブの軸心近傍の位置に導
   かれる細かく粉砕された原料を、前記室の側壁（２１３
   ）と該スリーブ（２３０）間の前記スペースに入り込ま
   せる粗い原料から分離することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載された粉砕機。 ８）前記旋回式分離機（２５１Ｊが、前記スリーブの上
   部に設けられ、下端で該スリーブの内部と連通する縦型
   管体（２５２Ｊと、該管体の下端内の中央に設けられた
   分離機本体と、該管体から該本体の方に全体的に半径方
   向にのびる複数の旋回翼であって、該管体中を登る流れ
   に旋回力を与えるものとからなることを特徴とする特許
   請求の範囲第７項に記載の粉砕機。 ９）前記スリーブ＜２３０）の上部に、テーバを形成し
   た部分（２５０）を設け、このテーバ部分の上端から下
   がるように前記管体を該スリーブ内に取付けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載の粉砕機。 １０）被粉砕原料の入口部（１１４，２１４）を、前記
   ノズルの近傍で容器の軸心付近の箇所に被粉砕原料を供
   給できるように設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第９項のいずれかに記載の粉砕機。 １１）実質的に円筒形の容器（１１０，２１０）と、被
   粉砕原料を該容器内に供給する入口部（１１４，２１４
   Ｊと。 周方向に間隔をあけて置かれた複数個の流体噴出ノズル
   （１１７，２１７Ｊであって、各々が、該ノズルを通る
   円筒形容器の半径方向と該半径方向に対して直角な方向
   の間の角度に位置付けられて、流体を容器中に噴出して
   容器の実質的な中心に軸心を持つ軸方向旋回流を容器内
   に生じさせるものと、前記ノズルとは反対側の位置に設
   けられた横方向壁部材（１１２，２１２Ｊであって、旋
   回流をさえぎり流れ媒体とこれに載った原料粒子の一部
   をそらせて容器内で流れ媒体の環流を生じさせることに
   より、旋回流を囲むカーテンを形成して、被粉砕原料を
   粒子同士で衝突させて粉砕し、該カーテンによって容器
   の円筒壁に原料粒子が尚速で衝突するのを抑制するもの
   と、該横方向壁に形成された取出し口（１１６，２１６
   ）であって、所定の大きさ以下に粉砕された原料の一部
   が、旋回流の軸心に沿って通るようにしたものからなる
   粉砕機において、被粉砕原料を供給する入口部（１１４
   ，２１４）を、該ノズル近傍の容器の軸心付近の箇所に
   被粉砕原料を供給できるように設けたことを特徴とする
   粉砕機。 １２）前記入口部は、供給側から容器の実質的に軸心ま
   での部分に取付けた前進供給らせん体と、＃軸心を越え
   た部分に取付けた後退らせん体（１１５Ａ）とを備えた
   、実質的に半径方向にのびるスクリューコンペーア（１
   １５）からなることを特徴とする特許請求の範囲第１０
   項又は第１１項のいずれかに記載された粉砕機。 １３）前記入口部が、実質的に軸心方向に突出する供給
   管体（２１４）からなり、この管体は、前記横方向壁（
   ２１２Ｊとは反対側のコンベアの端部壁（２１１）を貫
   通して前記ノズル（２１７）の近傍で容器の軸心付近の
   箇所までのびていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載された粉砕機。 １４）前記供給機構は、前記横方向壁（１１２）を貫通
   して前記ノズル（１１７Ｊ近傍の容器の軸心付近の箇所
   まで軸心方向にのびる供給管体（１１４）からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項又は第１１項のい
   ずれかに記載の粉砕機。 １５）前記供給管体（１１４）は、前記入口部が環状に
   なるように、前記横方向壁に形成した入口部（１１６Ｊ
   中を通っていることを特徴とする特許請求の範囲第１４
   項に記載さｎた粉砕機〇 １６）前記容器内に前記箇所より下の位置で基板（２１
   １ＡＪを設け、この基板上に、被粉砕原料からなる堆積
   物（２１９）を実質的に対称形状に形成し、該基板の周
   囲又はその近傍に該基板を貫通する少なくとも１個の開
   口部（２１１Ｃ）を設けて、旋回流により拾い上げられ
   ない重い原料粒子を流下させるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項乃至第１５項のいずれかに
   記載された粉砕機。 １７）前記基板の下方位置に、前記重い原料粒子を排出
   するコンベア（２０６）を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１６項に記載された粉砕機。