JPS6233560A - 高効率セパレ−タ設備 - 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、材料を摩砕すると共に摩砕した材料を所定の
寸度の粒子を包含する最終製品に分離するように作用す
る型式のシステム、ことに高効率機械的空気セパレータ
を具体化した高効率セパレータシステムに関する。

以下における比較的検討の目的のため、本発明にかかる
型式のシステムを主としてふたつの主要な作動部材、す
なわち摩砕装置およびセパレータ装置から構成されるも
のとしてみることとする。

ます摩砕装置について述べると、従来から材料の摩砕を
行なう目的°に用いることができる装置というものは久
しい前から知られている。従来、多数の様々な種類の材
料の摩砕を行なうのに用いられて来た各種の装置の例が
一杯ある。多くの場合、構造的性質の見分けられる差異
が前述の既知装置のそれぞれの間に存在することを見出
だすことができる。このような差異の存在は二その装置
が設計された特定の目的に使用されるべきことに関連す
る多種多様な機能的要求にその大部分が貢献するもので
ある。たとえば、特定の用途に用いられる特定の型式の
装置を選択するのに、考慮を払わねばならない主要な要
因のひとつは、摩砕しようとする材料の性質である。考
慮しなければならないもうひとつの要因は、材料の摩砕
しようとする細かさである。

次にセパレータ装置について考えてみると、この装置は
その名称が示すように、装置内に入れられた材料の分離
を、予じめ定めたようにして実行するものである。この
ような装置はその目的に用いるに適当なものが従来古く
から知られていた。

例をあげるならば、このような装置のひとつとして、当
業界において機械的空気セパレータとして知られるもの
があげられる。本出願人はこのような機械的空気セパレ
ータの製造業者でもある。

本出願人が製造した機械的空気セパレータについて言及
すると、現在までに具体化されたこの上うな機械的空気
セパレータの構造の性質に従って、被分離材料がこのセ
パレータの頂部に設けられた　゛中空の軸または中心供
給パイプに入れられ、その下に適宜位置せしめた回転分
配板上に重力によって落下する。この回転分配板は材料
を、旋回上昇空気流中に分散せしめる。この空気流は機
械的空気セパレータの頂部室内に配置した通風機により
適宜発生せしめる。１枚または複数枚の遠心分離翼は空
気および材料に遠心運動を与えるように作用する。これ
による効果は、寸度の大きすぎる材料答辿械的空気セパ
レータの内側コーンに沿って。

集中せしめ、これによってこの寸度の大きすぎる材料を
後部出口から外へ排出せしめることにある。

この後部出口は機械的空気セパレータの底部に位置して
いる。他方、空気および所望の細かさの粉末材料は送風
機を通って移動してゆき、機械的空気セパレータの外側
コーン室内に供給される。この室から、この所望の細か
さの材料は最終製品として送り出されるのである。所望
の細かさの材料を外側コーンで釈放した後の空気はデフ
レクタボ−トを介して戻されて、内側コーンに入り、連
続的な循環空気流となるのである。

今まで本出願人が製造して来た型式で、上述のように作
動する型式の機械的空気セパレータは、多数の異なった
目的に用いるのに好適であることがわかった。単に例示
のためで非制限的な例では、このような機械的な空気セ
パレータは、原料混合物を分級し、所要により乾燥し、
仕上がったセメントを分級し、冷却する摩砕作業、アス
ファルトコンクリート、モルタルなどに用いられる粒状
の砂材料のきびしい仕様に適合するような石灰石サンド
を製造する作業、その能様々な他の作業に、閉回路とし
て用いることができた。他の作業としては、細かい均質
なケーキミックスを作ること、蛋白質に富んだ品質の小
麦粉を製造すること、化学的な用途および散布に用いる
ための特に細かい均質に分級された消石灰を製造するこ
と、砂糖、ココア、粉ミルク、各種成分を有する混合食
品、コーンスターチ、ホイートスターチ、あらびき大豆
を製造することなど力であげら禅Ｐさらに、製造された
化学品が粒度のそろったものであることが要述される場
合、たとえばソーダ灰やりん酸ナトリウムのような化学
品であって、極端に細かい粒度の製品からみじんのない
粒状の製品に至るまで料からシリカ、フリントおよびそ
の他の異物の形の不純物を除去する場合、銅、青銅、鉄
および各種合金から成る金属粉末を分級したり、鋳造関
係の用途のために海外産石炭の（じん抜きをしたりする
などがあげられる。

上述の種類の用途に用いるために、上述の機械的な空気
セパレータを、たとえばボールミル、チューブミル、コ
ンパートメントミルなどの各種の異なった摩砕装置と組
み合わせて用いることが可能である。さらに、このよう
に摩砕装置と組み合せて用いた時、この機械的空気セパ
レータは、このような摩砕装置と閉回路または開回路を
なすように接続することができる。閉回路をなすように
した場合には、機械的空気セパレータは、摩砕装置が余
計な粉なしに新しい材料だけについて仕事をするように
、細かい粉が出来次第直ちにこれを飛ばして取り去るよ
うに設計される。しかしこの機械的空気セパレータから
のくずは摩砕装置に戻してさらに摩砕する。摩砕装置で
再粉砕された後、再び機械的空気セパレータに戻す。こ
のようにして摩砕装置と機械的空気セパレータとの間に
は一定の循環負゛荷が確立されるのである。機械的空気
セパレータが摩砕装置と閉回路関係に接続されて前者が
後者と相互作用するようになっている上述の場合とは反
対に、機械的空気セパレータが摩砕装置と開回路関係に
接続されている時、摩砕された材料は機械的空気セパレ
ータへの供給分の形で供給されるが、機械的空気セパレ
ータからのくず分は再粉砕のために摩砕装置へ戻される
ことはない。

機械的空気セパレータを特別の用途に用いたひとつの適
用例としてはセメントを摩砕し分級することが上げられ
、この場合には機械的空気セパレータは摩砕装置と閉回
路を為すように組み合せられる。しかし、機械的空気セ
パレータが今迄この目的で採用されて来たにも拘らず、
機械的空気セパレータの効率は多年にわたり検討課題と
なって来ていた。この効率の問題は焼成セメント摩砕回
路についての問題としてセメント業界から提起されて来
た。過去においては、摩砕回路の循環負荷の測定、収率
、効率は一般に供給原料、粉砕分、くず分の単一粒度測
定に基いていた。また、このために採用されている普通
の方法は誤差が大きいものであった。ふるいを通る粒子
寸法をみる装置を用いて分析を行なっては辱たものの、
その測定可能な粒子寸法範囲および分析に用する時間な
どの制約が有った。このことは機械的空気セパレータの
性能についての包括的な研究をさまたげていた。

しかしながら非常に最近に至り、粒度分析器が開発され
、試料を非常に迅速に分析することができるようになっ
た。この粒度分析器はまた試料について完全な粒度分布
を与えるものである。これは機械的空気セパレータの性
能の研究を合理的なコストで可能とするものである。こ
れに加えて、完全な粒度分布に基いて結果を出すこと、
さらには誤差をはっきり認識できろようにすることを可
能としたのである。

効率の点に関しては、機械的空気セパレータの効率が高
ければ高い程、最も細かい粒度のものの空気セパレータ
からの仕上り製品中で存在する粒度との間の百分率であ
るものとする。分別回収を粒度についてプロットした時
、このプロットした曲線をトロンブ曲線（Ｔｒｏｍｐ　
Ｃｕｒｖｅ）と呼ぶ。トロンブ曲線は機械的空気セパレ
ータの効率を測定するひとつのものである。これに関し
て、完全な機械的空気セパレータ子なわち効率１００％
の機械的できる。すなわち仕上った製品内のすべての粒
子がこのカットポイントの粒度以上に細かいもので、く
ず分生の粒子がすべてこれよりあらいものとなりている
状態なのである。

機械的空気セパレータが１００％の分別収率を得ること
ができないことをバイパスしたと表現することとする。

バイパスとは１００％値と、実際に得られた最も細かい
粒子寸法における分別収率との差であるものと定義する
。試験結果に基いて、低循環負荷の機械的空気セパレー
タが最低バイパスを仔する、すなわち最も効率がよく、
これに対して高循環負荷の機械的空気セパレータはバイ
ｌくスが最大で最も効率が低いことがわかった。

バイパスは次に述べる３つの事柄のひとつまたはいくつ
かによって引き起こされるといわれる。

これらの事柄の第１は細かい粒子の内部循環である。第
２は供給分が機械的空気セパレータの分級領域に達する
前に、空気中の供給分に不適当な分散が生じることであ
る。第３は、機械的空気セパレータの分級領域内の粒子
間に干渉を惹起する効果を有する過度の材料／空気比の
存在である。

多年の間、サイクロンセパレータが上述の７（イパス現
象を生じる３つの原因のうち第１のものをなくすものと
して市場に出ていた。しかしながら不幸にも、市販のサ
イクロンセパレータは比較的低効率のサイクロンすなわ
ち８８％から９２％の効率を有するサイクロンを利用す
るものであり、このタメ細かい粒子をなおセパレータに
再循環させてしまっているのである。これに加えて、こ
のようなサイクロンセパレータは上述のバイパス原因の
第２のものに対して効果がない。このサイクロン型のセ
パレータは効率において若干の改善を果たしているもの
の、この改善の程度というものは、一般にサイクロンセ
パレータそのものが投下コストが大きいことから、正当
化され得るものではないのである。いくつかの場合には
くず分のウオシュイングの繰返しがサイクロンセパレー
タ内で、このくず分から細かい粒子分を取除くために行
なわれることが知られている。しかしサイクロン型ノく
レータは大型であり、この中を動く空気の速度が低いの
で、細かい粒子をサイクロンセパレータの分級領域へ戻
すようにもち上げることができないのである。

かくして、前述のバイパスの諸原因を完全になくすか、
少なくとも効率の改善をはっきりと測定できる程度に減
少せしめ得る作動を具体化するよセ＼ うな新規楼つ改良された機械的な空気セパレータに対す
る要求が従来からあったのである。すなわち、摩砕回路
における動力消費を減少せしめかつ仕上った製品におけ
る粒径分布を急しゅんなものとできるような新規かつ改
善された機械的空気セパレータの開発に対する要望があ
るのである。すなわち新規な改良された型式の機械的空
気セパレータが求められてる。この機械的空気セパレー
タは摩砕回路に対する馬力要求を低減せしめ、この結果
摩砕回路が大容量で作動できるようにすると共に、装置
を通る空気の量を増大せしめ、さらにはある場合には、
冷却を行うための水の噴霧やセメントクーラの必要をな
くすものである。さらに、この機械的空気セパレータで
得られる粒度分離の有効性は現用のセパレータで得られ
るよりもはるかに高い細かさを実現することを可能とし
、これによって現用のセパレータで通常得られるセメン
ト強度より高いセメント強度を実現できることを特徴と
する。

従って本発明の目的は、材料を摩砕しその後この摩砕し
た材料を、所定寸度の粒子を含む最終製品に分離する作
動をする新規で改良された高効率セパレータシステムを
提供するにある。

本発明の他の目的は、材料を摩砕する摩砕装置と、これ
で摩砕した材料を仕上製品に分級することを実行する新
規な改良された高効率機械的空気セパレータとを包含す
る新規な改良された高効率セパレータシステムを提供す
るにある。

本発明のさらに他の目的は、摩砕装置から逃した空気の
全部を高効率機械的空気セパレータに直接に供給して、
これにより許容の細かさに摩砕した材料を摩砕装置から
取り出すようにした、新規な改良した高効率セパレータ
を提供するにある。

このようにしなければこの細かく摩砕した材料はの 摩砕装置内で摩砕工程を続行されてしまう＃ヰである。

本発明のさらに他の目的は、採用されている高効率機械
的空気セパレータの特徴が、空気が唯１回このセパレー
タを通るだけで、これによりバイ　゛バスの原因である
とわかっている細かい材料の内部再循環を妨げることに
ある新規な改良された高効率セパレータシステムを提供
するにある。

本発明のさらに他の目的は、新規な改良された高効率機
械的空気セパレータの特徴が、これを通る空気の流れが
制御され、高速混合領域がその内部に確立されて、これ
により空気と供給材料との優れた混合が、分級領域に達
するに先立って達成され、かくしてバイパスのひとつの
原因であった空気中における供給材料の不適切な分散を
さけることを保証するようにしたことにある、新規ｋＲ
−珍島な改良された高効率セパレータシステムを提供す
るにある。

本発明のさらに他の目的は、採用されている新規な改良
された高効率機械的空気セパレータの特徴が、バイパス
のひとつの原因である分級領域内の粒子間の干渉の発生
をさまたげるために材料／空気比の最高限界を確立した
ことにある、新規な改良された高効率セパレータシステ
ムを提供するにある。

本発明のさらに他の目的は、摩砕回路における動力消費
の節減が実現可能で、仕上り製品の粒度分布が急し棲ん
であることが達成可能であることを特徴とする、新規な
改良された高効率セパレータシステムを提供するにある
。

本発明のさらに他の目的は、採用されている新規な改良
された高効率機械的空気セパレータの特徴が、このセパ
レータが新設の設備にも、改装の設備にも適用できるこ
とにある、新規な改良された高効率セパレータシステム
を提供するにある。

発明の開示 本発明は、材料を摩砕しその後でこの摩砕した材料を最
終製品に分離する作動をなす高効率セパレータ設備にお
いて、（ａ）供給された材料の摩砕を行う摩砕装置と、
（ｂ）この摩砕装置に流通関係で連結されこの摩砕装置
で摩砕された材料のすべてを受け取ると共にこの摩砕装
置から逃れた空気の全部をも受け取り、供給された摩砕
材料の分級を行ない、くず分を前記摩砕装置へ再循環せ
しめて所定粒度をこえる粒度の粒子を包含する摩砕材料
をさらに摩砕するようにした高効率セパレータ装置と、
（ｃ）この高効率セパレータ装置に流通関係で連結され
、所定粒度の粒子を包含する摩砕材料を気体流れの中に
乗せた製品を受け入れ、この摩砕材料粒子を気体流れか
ら分離し、摩砕材料粒子を仕上り製品として、またこの
摩砕材料粒子を除去した気体流れを、それぞれ別々に取
り出すように作動するダストコレクタ装置と、（ｄ）こ
のダストコレクタ装置に流通関係で連通関係で連結され
、これから放出された気体流れを受け入れる通風装置と
を包含することを特徴とする高効率セパレータ設備にあ
る。

また本発明は、供給された材料の粒度に基いて仕上゛り
製品への分級を実行するように作動する高効率機械的空
気セパレータにおいて、（ａ）高速混合領域を有するハ
ウジング装置と、（ｂ）二のノ＼ウジング装置内に形成
されここを通る供給材料を所定割合で導入する供給材料
入口装置と、（ｃ）前記ハウジング装置内において前記
供給材料入口装置を通って入って来る供給材料の流れの
通路内に回転可能に支持され、前記供給材料入口装置か
ら放出される供給材料を、遠心力の作用の下に前記高速
混合領域へと分散せしめる分布板装置と、（ｄ）前記ハ
ウジング装置内に形成され、所定の割合で前記ハウジン
グ装置に空気を入れて前記ノ１ウジング装置内１ご予じ
め定めた割合で材料と空気とを存在せしめることを保証
し、空気が前記ハウジング装置内で予じめ確立した流路
をたどって前記高速混合領域を高速で流れて前記分布板
装置によって前記高速混合領域内に拡散する供給材料を
この空気の流れに捕捉するようにする空気入口装置と、
（ｅ）前記高速混合領域の下流側において前記ノ１ウジ
ング内に回転可能に支持され、前記ノ＼ウジング装置内
に分級領域を画成してここを前記供給材料を乗せた空気
が流れる時供給材料の粒度に基ずいて仕上り製品の分級
を行なうようにする遠心翼装置と、（ｆ）前記ハウジン
グ装置内に形成され、前記供給材料の仕上り製品への分
級を前記分級領域内で行なった後に残るくず分を前記高
効率機械的空気セパレータから放出する放出装置とを包
含して成ることを特徴とする高効率機械的空気セパレー
タにある。

実施例 図面ことに第１図において、本発明による高効率セパレ
ータ設備は符号１０でその全体を示しである。さらに詳
しくは、第１図に示す高効率セパレータ設備１０は符号
１２で示す摩砕装置と、符号１４で示す高効率セパレー
タ装置と、符号１６で示すダストコレクタ装置と、符号
１８で示す通風装置とを包含する。更に本発明によれば
、摩砕装置１２、高効率セパレータ装置１４、ダストコ
レクタ装置１６および通風装置１８はすべて、以下に詳
述するような予じめ定めた流路を形成するようにして相
互連結しである。

第１図に示した高効率セパレータ設備についてり製品に
分級するのと、両方の作動をするように設計されたもの
である。このため、第１図ａ高効率セパレータ設備１０
の作動モードについて簡単に述べると、摩砕しようとす
る材料をまず摩砕装置１２へ供給してここで材料の摩砕
を行い、この摩砕装置１２で摩砕された材料は次に高効
率セパレータ装置１４へと送られる。この高効率セパレ
ータ装置１４内でばあらめの供給材料から細かな供給材
料の分離が行なわれる。その後、細かな供給材料はダス
トコレクタ１６に送られ、最終的には仕上り製品として
放出される。他方、あらめの供給材料は高効率セパレー
タ装置１４から摩砕装置１２へ再循環せしめられ、さら
に摩砕されるのである。

本発明によれば、摩砕装置１２は、たとえばセメントの
ような固形材料の摩砕を行なう目的で通常利用される任
意適当な従来型のものとすることができる。例をあげる
と、たとえば多くの製造業者によって製造されている型
式のボールミルのように摩砕装置があげられる。そのよ
うなボールミルの構造の特長及び作動モードについては
、当業者とぐろ にとって周知の城であるので、それを改めてここに詳述
しかつ図面に例示するまでの必要はないと思われる。む
しろここでは、摩砕装置１２の機能は、供給されるセメ
ントのような固形材料を摩砕することにあるとのみ記載
することだけで、本発明の理解には充分であると考える
。高効率セパレータ設備１０はたとえばセメントのよう
な材料の処理に特に好適であるという事実からして、こ
こで処理しようとする固形材料はセメントであると考え
てもよい。このセメントは適当な供給源（図示しない）
から任意の輸送手段で摩砕装置１２へ所要の量、所要の
割合で供給される。この輸送手段はセメント供給源（図
示しない）を第１図で符号２０で示す摩砕装置１２の入
口装置に相互接続するものである。

摩砕装置１２内で摩砕を行うため、セメントは気体の流
れによってこの摩砕装置中をはこばれる。

この気体、好ましくは空気、は任意適当な従来装置によ
り摩砕装置１２へ供給される。第１図の例示によれば、
摩砕装置１２内でセメントをはこぶのに採用されている
空気は導管装置（図示しない）を介して摩砕装置１２へ
供給され、この空気が符号２０で第１図に示す入口装置
を介して摩砕装置１２へ入るようにするのである。

摩砕装置１２内で摩砕した後、セメントは第１図におい
て符号２２で示す出口装置を介して放出せしめられる。

この出口装置２２を介して摩砕装置１２から放出された
後、セメントは任意適当な従来型の輸送手段を介して高
効率セパレータ装置１４へと輸送される。従来型の輸送
手段は第１図においては符号２４で簡略に図示しである
。この輸送手段２４のひとつの形式としてはバケットエ
レベータがあげられる。セメントは高効率セパレータ装
置１４に達すると、入口装置２６を介してこれに入る。

入口装置２６は高効率セパレータ装置１４の頂部に配置
されているという事実をここでは注目されたい。入口装
置２６の配置の意義は、第２図及び第２図に詳細に例示
されている高効率セパレータ装置１４の構造の特質およ
びその作動モードに関する以下の記載からさらに明らか
となろう。

摩砕装置１２について更にのべると、第１図に示されて
いるようにこれは第２の出口装置をそなえている。この
第２の出口装置は第１図では符号２８で示しである。こ
の第２の出口装置２８を介して、摩砕装置１２中をセメ
ントを運ぶ目的で用いられた空気を逃すのである。この
第２の出口装置２８を介して摩砕装置１２から出た空気
は、その目的に好適な任意の従来型の輸送手段を介して
高効率セパレータ装置１４へ供給される。この輸送手段
は第１図に例示してあり、符号３０を付しである。出口
装置２８を介して摩砕装置１２から逃した空気は通常そ
の中に細かい粒子を浮遊させている。第１図に例示する
ように構成した本発明の高効率セパレータ設備ｌＯの作
動モードに従えば、高効率セパレータ装置１４に達する
萌にはこの空気から細かい粒子を分離することはくわだ
ててない。

高効率セパレータ装置１４において、この摩砕装置１２
から逃した空気は第２の入口装置３２（第１図）を介し
て入る。入口装置２６の場合のようにミ、ここではこの
第２の入口装置３２が高効率セパレータ装置１４の下部
部分に配置しであることに注目されたい。この配置の意
味は、第２図及び第３図について以下に詳述する高効率
セパレータ装置１４の構造の特性および作動モードの説
明から、さらに明らかとなろう。最後に、入口装置２６
から入るセメントをこの高効率セパレータ装置Ｉ４内で
分級するために、この高効率セパレータ装置１４を流れ
る空気量を増大せしめる必要がある。すなわち、摩砕装
置１２から高効率セパレータ装置１４へ供給される空気
の量は、この高効率セパレータ装置１４内で前述のよう
なセメントの分級を実行するには不充分なのである。こ
のため、摩砕装置１２から逃れた空気は、補充空気で増
量される。さらに詳しくは、この補充空気は、第１図に
略示した導管装置３４を介して輸送装置３０内へ導入さ
れるものとすることができる。さらに、この目的で供給
される補充空気の量を制御するために、導管装置３４に
は好適には弁装置を設けておく。このような弁装置を第
１図においては符号３６で示しである。この弁装置３６
は、この目的に用いるのに適当な任意の従来の型式の弁
装置であってよい。

次にこの高効率セパレータ装置１４の作動モードを考え
てみると、前述したように供給材料、すなわち摩砕装置
１２で摩砕したセメントは、入口装置２６を介して高効
率セパレータ装置１４に入る。高効率セパレータ装置に
入った後、このセメントは後述するような風にして高速
混合領域へ流入するようにせしめられる。これに付随し
て、詳しくは後述するようにして入口装置３２を介して
高効率セパレータ装置１４に入った空気もまた上述の高
速混合領域へ流入せしめられる。この高速混合領域にお
いては、セメントの粒子は空気の流れの中に捕捉せしめ
られるようになる。高効率セパレータ装置１４に後述す
るようにして配設したこの混合領域の非常に重要な特性
は、ここを流れる高速の空気流のために、空気とセメン
ト粒子との混合の程度がすぐれており、そのため空気流
に乗れないセメント粒子は全くない程度であり、空気流
中のセメント粒子の分散が不適切であるために生じるバ
イパスの可能性をなくすことができるのである。次いで
、この空気とセメント粒子との混合流れを、後述病るよ
うにして高効率セパレータ装置１４の分級領域へと流し
てゆく。第２図および第３図について後述するように、
高効率セパレータ装置１４の分級領域内で、分級作用が
空気とセメント粒子との流れについて行なわれ、所望粒
度で依然として空気流に乗っているセメント粒子は、第
１図に符号３８で略示した出口装置を介して空気の流れ
と共に放出せしめられる。この所望粒度よりもあらいセ
メント粒子は、くず出口を介して高効率セパレータ装置
１４から排出せしめられる。このくず出口は好適には二
重フラップ弁で終っており、この弁は第１図では符号４
０で示しである。この二重フラップ弁４０は、あらいセ
メント粒子すなわちくず分は高効率セパレータ装置１４
から排出せしめられるが、ここから侵入する空気の量は
最少限であるように再循環せしめられ、さらに摩砕され
る。詳述すると、高効率セパレータ装置１４からのくず
は二重フラップ弁４０を通った後、任意の従来型の輸送
手段によってはこばれる。この輸送手段は第１図におい
ては符号４２を付して略示しである。第１図かられかる
ように、輸送手段４２によって高効率セパレータ装置１
４から摩砕装置１２へ再循環せしめられたこのくず分は
、入口装置２０を介して摩砕装置１２へしめられ、再び
高効率セパレータ装置１４へ戻され、ここで前述のよう
にして再び分級せしめられる。

巧 高効率セパレータ装置１４についての詳述を続けると、
細かい粒子は空気の流れに捕えられたまま出口装置３８
からこの高効率セパレータ装置１４を出て、任意の従来
型の輸送手段４４によってダストコレクタ装置１６へと
輸送される。このダストコレクタ装置１６に達すると、
空気と細かい粒子との流れは第１図に符号４６で示す入
口装置から入る。

ダストコレクタ装置１６は空気の流れから細かい粒子の
分離を周知のようにして果たすように設計されたもので
ある。本発明によれば、このダストコレクタ装置１６は
、気体流れから細かい粒子の分離を行なう目的で通常採
用されている任意適当な従来型式のダストコレクタ装置
とすることができる。このようなダストコレクタ装置の
構造および作動モードは当業者にとって周知のことであ
るので、ここに改めて述べるまでも、また図面に詳細を
例示するーでもない。本発明の理解の目的のためには、
単にこのダストコレクタ装置１６の機能は空気の流れか
らこれに乗っている細かい粒子を分離せしめ名ことにあ
るとのみ述べれば充分である。さて、この細かい粒子は
本実施例ではせメントの粒子であり、これはダストコレ
クタ装置１６から弁装置４８で終わる出口装置を介して
、仕上り製品として放出せしめられる。弁装置４８はこ
の目的に用いることのできる任意の従来型の弁装置とす
ることかできる。

細かい粒子を取り除いた後に残る空気は第１図に符号５
０で示す出口装置を介してダストコレクタ装置１６から
排出せしめられる。さらに周知のように、ダストコレク
ター６から排出せしめられた空気は通風装置１８の作用
によって引かれてはこばれてゆく。さらに詳しくは、ダ
ストコレクタ装置１６の出口装置５０は導管装置によっ
て通風装置１８に相互連結しである。この導管装置は第
１図には符号５２を付して略示しである。導管装置５２
は、この目的に用いるのに好適な任意の従来型の導管装
置でよい。本発明の高効率セパレータ設備１０の例示の
実施例によれば、導管装置５２には適宜の弁装置を設２
゛。

けるのが好適へある。この弁装置は第１図に符号５４で
示してあり、たとえばダストコレクタ装置１６ビ と通風装置１８〜の間に介挿されている。通風装置１８
は第１図に示すような系統にシステムファンとして採用
できる任意の従来型の通風装置とすることができる。こ
のような通風装置は当業者にとりて周知であるので、本
発明の高効率セパレータ設備１０の理解を得る目的では
ここにはその構造の詳細、作動モードの詳細について述
べるまでもない。

総括するに、本発明の高効率セパレータ設備１０は第１
図に例示するように、摩砕装置１２、高効率セパレータ
装置１４、ダストコレクタ装置１６および通風装置１８
を包含し、これらは予じめ定めた流路を形成するように
相互連結しである。さらに、高効率セパレータ設備１０
の摩砕装置１２は、摩砕しようとする材料を供給するた
めの入口装置２０、この摩砕装置１２からの空気が出る
第１の出口装置２８、および摩砕された材料が出る第２
の出口装置２２を包含する。高効率セパレータ装置１４
は、摩砕装置１２の第２の出口装置２２に、流通関係で
連結され摩砕装置１２内で摩砕された材料を高効率セパ
レータ装置１４へ入れるための第１の入口装置２６と、
摩砕装置１２の第１の出口装置２８に流通関係で連結さ
れこれから逃した空気と所要の補充空気とを受け入れる
第２の入口装置３２と、高効率セパレータ装置１４から
の製品を出す第１の出口装置３８と、摩砕装置１２の入
口装置２０と流通関係に連結してありここを通じて高効
率セパレータ装置１４からのくず分を排出してこれを摩
砕装置１２へ再循環せしめる、二重フラップ弁４０付き
の第２の出口装置とを包含する。ダストコレクタ装置１
６は、高効率セパレータ装置１４の第１の出口装置３８
に流通関係に連結されｔ：。

ており高効率セパレータ装置１４から出た古≠＃鳩を供
給するための入口装置４６と、弁装置４８で終わ乙 製品として放出する第１の出口装置病、通風装置１８と
流通関係に連結された第２の出口装置５０とを包含する
。

次に第２図および第３図について高効率セパレータ装置
１４の構造と作動について詳述する。この高効率セパレ
ータ装置１４は、新規かつ改良された高効率機械的空気
セパレータを包含する。記述の便から第１図に高効率セ
パレータ装置に用いたのと同じ符号１４を、第２図及び
第３図に示す高効率セパレータ装置にも用いることとす
る。本発明によるこの高効率セパレータ装置１４はハウ
ジング装置を包含する。このハウジング装置は第２図お
よび第３図においては符号５６で示しである。これら第
２図および第３図によく示されているように、ハウジン
グ装置５６はおおよそ円筒形のものである。

さらに、第２図に示すようにこのハウジング装置５６は
第２図に符号５８で示す外側ドラムおよび第２図に符号
６０で示す内側ドラムを有するものとして形成するのが
好適である。第２図に示すように内側ドラム６０と協同
しているのは符号６２で示す下部円錐部分である。

第２図および第３図に示す構造の高効率セパレータ装置
１４は１対の遠心翼６４．６６をそなえている。

これらの遠心翼６４．６６は内側ドラム６０に適宜回転
′区 可能に装架しである。これらの遠心翼６４．６６奇協同
して作用するのが分布板６８である。この分布板６８は
、下部円錐部分６２が内側ドラム６０と合体するあたり
のところで回転可能に適宜支持されている。

円盤様の部材に回転を与えるのに用いることのできる任
意の従来型のモータドライブ装置を、本発明の要旨をは
ずれることなく、遠心翼６４．６６および分布板６８に
回転を与える目的で用いることができる。しかしながら
、図示の高効率セパレータ装置１４の実施例では、遠心
翼６４．６６はそれぞれ適宜に符号７０で示す管状構造
体で支持されている。

他方分布板６８は、たとえば遠心翼６４と共に回転でき
るように任意の従来型の支持装置を用いて遠心翼６４か
ら支持されている。管状構造体７０はモータ装置により
回転駆動される。このモータ装置は第２図において符号
７２で示しである。

管状構造体７０５ｉ−について述べると、これは供給管
のように作動するように設計しである。この管状構造体
７０自体は高効率セパレータ装置１４の入寮の内部を介
して、摩砕装置１２で摩砕されたセメントがハウジング
装置５６内へ入るのである。管状構造体７０に入ったあ
と、さらに詳しくはその中空の内部に入った後、供給材
料は重力の影響の下に管状構造体７０内を落下し、分布
板６８上に落ちる。

この管状構造体７０は遠心翼６４によって画成される平
面内に大略位置する点で終わっており、遠心翼は分布板
６８によって画成された平面から第２図に見られるよう
に適宜間隔を隔てている事実をここに言及しておく。管
状構造体７０を出てゆく供給材料は、回転している分布
板６８上に分散する。

供給材料が管状構造体７０に入ると、空気もまた第２図
に符号７４で示す空気入口に入る。このため空気入ロア
４は、第１図において高効率セバレータ設備１０に用い
られた高効率セパレータ装置１４について述べた入口装
置３２を構成するものである。第２図に例示した高効率
セパレータ装置１４の実施例に従えば、符号７６で示す
空気ディフューザを空気入ロア４の下流端において任意
の従来型の支持装置によって装架しである。この空気デ
ィフューザ７６は、空気が空気入ロア４から出る時、夷
の空気の実質的な拡散を生じさせるのが目的である。

空気ディフューザ７６によって拡散された後、空気は高
速混合領域に達するまで、この高効率セパレータ装置１
４のハウジング装置５６内を上方に流れてゆく。高速混
合領域は第２図において符号７８で示しである。回転し
ている分布板６８上へ落ちる供給材料が後述するように
空気流れの中に捕えられるようになるのは、この高速混
合領域７−８内である。

高効率セパレータ装置１４内にこの高速混合領域７８が
存在することは、バイパスの原因のひとつがこれによっ
て実質的に解決するという事実のために、高効率セパレ
ータ装置１４の作動を特徴ずけるものである。この高速
混合領域７８は、分布板６８の周辺域であると定長する
ことができる。さらに詳しくは、高速混合領域７８は摩
耗ライナ８０の周辺に存在する。この摩耗ライナは第２
図に見られるように分布板６８の上面に適宜支持させで
ある。摩耗ライナ８０は、供給材料が管状構造体７０を
去って分布板６８に当たる時にこの分布板６８が摩耗す
るのを防止するものである。最後に、摩耗ライナ８０は
落下して遠心力の影響によって外方へと投げ出される供
給材料は高速混合領域７８を通って上方へ電流れてゆく
空気に乗ることとはならずに、重力によって下方に落下
し下部円錐部分６２の内壁面に沿って落ち、後述する＃
擢ようにして排出せしめられる。

供給材料を乗せた空気は、それから分級領域を通る。こ
の分級領域は第２図に符号８２をもって示しである。こ
の分級領域８２は、遠心翼６４．６６が作動する部分で
ある。遠心翼６４．６６の作動モードは、空気がここを
通る時、この空気の流れの中に乗っている所望の粒度の
粒子は空気出口８４へと流れてゆく。他方、空気流に乗
っている所望の粒度でない粒子は、遠心翼６４．６６の
作用のため分級領域８２を通り抜けることができない。

さらに詳述すると、遠心翼６４．６６の作用により空気
から分離せしめられて、重力によって下部円錐部分６２
の内壁面に沿って下方に落下せしめられる、所望粒度を
こえる粒度の粒子はここでは、くず分と一緒になって落
ちてゆき、高速混合領域７８を流れる空気流にとらえら
れることはない。このくず分のあらい粒子は公知のよう
にして高効率セパレータ装置１４から、くず出口を介し
て排出せしめられる。このくず出口は第１図においては
二重フラップ弁４０で終わっている。第２図では符号８
６で示した、下部円錐部材６２の下端に設けた排出口８
６はこのくず出口に相当する。他方、所望の粒度である
供給材料の粒子は空気に乗ったままで、第２図に符号８
４で示した空気出口を介して空気と共に放出せしめられ
る。第１の高効率セパレータ設備１０に採用した高効率
セパレータ装置１４の例示に従えば、空気出口８４は、
第１図で符号３８で示す出口装置に対応する。

構造に関する記述を完結するために、図示のように製作
した高効率セパレータ装置１４は好適には垂直揺動ダン
パ成立粒度調節装置を設けたものとしであるという事実
を言及しておく。この調節装置は第２図で符号８８で示
しである。この調節装置８８は粒度制御を達成する目的
で採用するように設計されている。このため、この調節
装置８８の作動モードは、高効率セパレータ装置１４の
ハウジング装置５６内に存在する回転空気渦流を少なく
するように作用し、これに上って空気流れを減らすこと
粒子の細かさの調整ができるばかりでなく、その際高効
率セパレータ装置１４の分級効率を維持せしめることが
できる。

総括するに、高効率セパレータ装置１４は新規かつ改良
された型式の機械的空気セパレータを包含する。このセ
パレータは、受け取った供給材料を非常にはっきりと分
級するように１作動し、これにより、排出せしめられる
くず骨中に、細かい仕上り製品が混合することが、もし
あったとしても非常に少ない量であるようにするト士で
ある。これは、高効率セパレータ装置１４が前述のバイ
パスの３つの原因にわずられされないように作られるか
らである。すなわち、高効率セパレータ装置１４は、空
気の貫流が生ずる作動モードによって特徴ずけられるも
のである。従って、高効率セパレータ装置１４を通じて
、細かい粒子が乗っている空気が再循環することがない
。第２に、高効率セパレータ装置１４は高速混合領域の
存在を特徴とするものである。この高速混合領域内で、
流入空気が高速で流れ、供給材料にすぐれた混合効果を
与え、（シ 供給材料粒子のうちこの空気流憔捕全られないものがあ
ったとしても、ごく少数であるようにしている。最後に
、通常供給材料対空気流量比で表される供給材料対空気
の比の制御を行なうことにより高効率セパレータ装置１
４に供給される供給材料の竜を制限し、バイパスの発生
を妨げることが可能となったのである。このバイパスは
上述のようにしない場合には高効率セパレータ装置１４
の分級領域８２内の粒子間に生ずる干渉によって生起す
るものである。供給材料／空気比の最大限度を設定する
ことにより、高効率セパレータ装置１４に供給来れる供
給材料の特定の型に注意を払うべきことに注意されたい
。詳述すると、高効率機械的空気セパレーク１４はハウ
ジング装置５６と、このハウジング装置５６の上部部分
に形成した供給材料入口装置７０と、ハウジング装置５
６内に回転可能に支持して供給材料入口装置７０と整合
するように配置した分布板装置６８と、ハウジング装置
５６の下部部分に形成した空気入口装置７４と、ハウジ
ング装置５６内に、空気が空気入口装置７４を介して高
効率空気セパレータ１４に入るところより下流側で回転
可能に支持された遠心翼装置６４．６６とを包含する。

高効率機械的空気セパレータ１４の作動モードは次のよ
うである。すなわち、供給材料が供給材料入口装置７０
を介して入り、重力の作用で分布板装置６８の上に落ち
る。これに付随して空気が空気入口装置７４から入り、
ハウジング装置５６内を上方に貫流する。この時空気は
分布板装置６８の外周縁と下部円錐部分６２の内壁面と
の間に画成される環状空間を通って上方に流れる。空気
がこの分布板装置６８の外周縁の環状空間を通って流れ
る時、高速混合領域７８がそこに確立されて、分布板装
置６８に当たる供給材料は遠心力の作用で外方に投げ出
されて、この空気の上昇流に捕えられるようになり、こ
の結果空気と供給材料とのすぐれた混合が行なわれ、上
昇空気流中に乗らない供給材料がもしあったとしても非
常に少量であるようになる。その後、空気の流れと供給
材料は遠心翼装置６４．６６のところを通り、この間に
供給材料は分級せしめられ、その結果、細かい材料は遠
心翼装置６４．６６を通り抜け、ハウジング装置５６の
上部部分に適宜形成した第１の出口装置８４を介してこ
の高効率機械的空気セパレータを出る。他方、あらめの
供給材料はここでわけられて、すなわち遠心翼装置６４
．６６を通り抜けられず、排出口８６を介してこの高効
率機械的空気セパレータ１４から排出せしめられる。こ
の排出口８６はハウジング装置５６の下部部分に適宜形
成しておく。

従って本発明によれば、材料の摩砕および、その後所要
粒度の粒子銀なった仕上り製品への分級の両方を行なう
新規な改良された高効率セパレータ設備が提供される。

さらに本発明の高効率セパレータ設備は、材料を摩砕す
る摩砕装置と、摩れた高効率機械的空気セパレータとを
包含する。

さらに本発明によれば、高効率セパレータ設備では摩砕
装置から逃れた空気の全量が高効率機械的空気セパレー
タへ直接に送り込まれ、この結果摩砕装置からは許容分
の細かい粒度の材料を除いてしまうのである。砲のよう
な細かい材料は従来は充分除かれずに摩砕装置に再び入
ってしまっていた。さらに本発明の高効率セパレータ設
備は、空気が一回通り抜けるだけで、このため従来バイ
パスの原因となっていた細かい粒子の内部再循環を防止
する機械的空気セパレータを採用していることを特徴と
する。これに加えて、本発明によれば高効率セパレータ
設備は新規かつ改良された高効率機械的空気セパレータ
をそなえていることを特徴とする。この高効率機械的空
気セパレータは、そこを流れる空気の流れが制御されて
、高速混合領域がその内部に確立され、これにより空気
および供給材料のすぐれた混合が、供給材料が分級領域
に達する以前に果たされ、このようにしてバイパスの原
因となる供給材料が空気中に不適切に分散することを防
止する。また本発明の高効率セパレータ設備は、用いた
機械的空気セパレータが材料／空気比のために確立され
た最高限度を有するものであって、これにより、バイパ
スの原因となる分級領域中での粒子間の干渉の発生を防
止する。

最後に本発明によれば、高効率セパレータ設備は摩砕回
路における動力の消費の経済化が実現でき、ユ さらに仕上り製品における粒子寸庫の分布が急しゅんな
曲線となるのである。

以上本発明をその好適な実施例について詳述したが本発
明はこの特定の実施例に限定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しないで幾多の変化変形がなし得ること
はもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高効率セパレータ設備の系統図、第２
図は第１図に示した高効率セパレータ設備に用いる高効
率機械的空気セパレータの縦断面図、第３図は第２図に
示した高効率機械的空気セパレータの平面図である。 １０・・高効率セパレータ設備、１２・・摩砕装置、１
４・・高効率セパレータ装置、１６・・ダストコレクタ
装置、１８・・通風装置、２０・・入口装置、２２・・
出口装置、２４・・輸送手段、２８・・第２の出口装置
、３０・・輸送手段、３２・・第２の入口装置、３４・
・導管装置、３６・・弁装置、３８・・出口装置、４０
・・二重フラップ弁、４２・・輸送手段、４４・・輸送
手段、４６・・入口装置、４８・・弁装置、５０・・出
口装置、５２・・導管装置、５４・・弁装置、５６・・
ハウジング装置、５８・・外側ドラム、６０・・内側ド
ラム、６２・・下部円錐部分、６４．６６・・遠心翼、
６８・・分布板、７０・・管状構造体、７２・・モータ
装置、７４・・空気入口、７６・・空気ディフューザ、
７８・・高速混合領域、８０・・摩耗ライナ、８２・・
分級領域、８４・・空気出口、８６・・排出口、８８・
・垂直揺動ダンパ調節装置。 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　材料を摩砕しその後でこの摩砕した材料を最終製品
   に分離する作動をなす高効率セパレータ設備において、
   （ａ）供給された材料の摩砕を行う摩砕装置と、（ｂ）
   この摩砕装置に流通関係で連結されこの摩砕装置で摩砕
   された材料のすべてを受け取ると共にこの摩砕装置から
   逃れた空気の全部をも受け取り、供給された摩砕材料の
   分級を行ない、くず分を前記摩砕装置へ再循環せしめて
   所定粒度をこえる粒度の粒子を包含する摩砕材料をさら
   に摩砕するようにした高効率セパレータ装置と、（ｃ）
   この高効率セパレータ装置に流通関係で連結され、所定
   粒度の粒子を包含する摩砕材料を気体流れの中に乗せた
   製品を受け入れ、この摩砕材料粒子を気体流れから分離
   し、摩砕材料粒子を仕上り製品として、またこの摩砕材
   料粒子を除去した気体流れを、それぞれ別々に取り出す
   ように作動するダストコレクタ装置と、（ｄ）このダス
   トコレクタ装置に流通関係で連通関係で連結され、これ
   から放出された気体流れを受け入れる通風装置とを包含
   することを特徴とする高効率セパレータ設備。 ２　特許請求の範囲第１項記載の設備において、前記摩
   砕装置が、摩砕しようとする材料を受け入れる入口装置
   と、気体を逃す第１の出口装置と、摩砕された材料を取
   り出す第２の出口装置とを包含することを特徴とする高
   効率セパレータ設備。 ３　特許請求の範囲第２項記載の設備において、前記高
   効率セパレータ装置が、前記摩砕装置の前記第２の出口
   装置に流通関係に連結され前記摩砕装置内の摩砕された
   材料を導入せしめる第１の入口装置と、前記摩砕装置の
   前記第１の入口装置と流通関係に連結され、前記摩砕装
   置から逃れた気体の流れの全部を受け入れる第２の入口
   装置と、前記高効率セパレータ装置から逃げ出す製品を
   放出する第１の出口装置と、前記摩砕装置の前記入口装
   置と流通関係に連結され、くず分を取り出し前記摩砕装
   置に循環せしめる第２の出口装置とを包含することを特
   徴とする高効率セパレータ設備。 ４　特許請求の範囲第３項記載の高効率セパレータ設備
   において、前記摩砕装置から逃れ前記高効率セパレータ
   装置に受け入れられた気体がこの高効率セパレータを出
   るに先立ってこれを一回だけ流れることを特徴とする高
   効率セパレータ設備。 ５　特許請求の範囲第４項記載の高効率セパレータ設備
   において、前記摩砕装置から逃れ前記高効率セパレータ
   装置に受け入れられた気体が空気を包含することを特徴
   とする高効率セパレータ設備。 ６　特許請求の範囲第５項記載の高効率セパレータ設備
   において、前記高効率セパレータ装置が高速混合領域を
   有し、ここを空気が高速で流れて摩砕材料粒子をこの空
   気の流れに乗せるようにすることを特徴とする高効率セ
   パレータ設備。 ７　特許請求の範囲第６項記載の高効率セパレータ設備
   において、摩砕した材料および空気が前記高効率セパレ
   ータ装置へ供給される割合を所定の摩砕材料対空気の比
   によって確立したことを特徴とする高効率セパレータ設
   備。 ８　特許請求の範囲第７項記載の高効率セパレータ設備
   において、前記ダストコレクタ装置が、前記高効率セパ
   レータ装置の前記第１の出口装置に流通関係で連結され
   前記高効率セパレータ装置から逃れた製品を供給される
   入口装置と、所望の寸度の粒子から成る摩砕材料を仕上
   り製品として放出する第１の出口装置と、前記通風装置
   と流通関係に連結された第２の出口装置とを包含するこ
   とを特徴とする高効率セパレータ設備。 ９　供給された材料の粒度に基いて仕上り製品への分級
   を実行するように作動する高効率機械的空気セパレータ
   において、（ａ）高速混合領域を有するハウジング装置
   と、（ｂ）このハウジング装置内に形成されここを通る
   供給材料を所定割合で導入する供給材料入口装置と、（
   ｃ）前記ハウジング装置内において前記供給材料入口装
   置を通って入って来る供給材料の流れの通路内に回転可
   能に支持され、前記供給材料入口装置から放出される供
   給材料を、遠心力の作用の下に前記高速混合領域へと分
   散せしめる分布板装置と、（ｄ）前記ハウジング装置内
   に形成され、所定の割合で前記ハウジング装置に空気を
   入れて前記ハウジング装置内に予じめ定めた割合で材料
   と空気とを存在せしめることを保証し、空気が前記ハウ
   ジング装置内で予じめ確立した流路をたどって前記高速
   混合領域を高速で流れて前記分布板装置によって前記高
   速混合領域内に拡散する供給材料をこの空気の流れに捕
   捉するようにする空気入口装置と、（ｅ）前記高速混合
   領域の下流側において前記ハウジング内に回転可能に支
   持され、前記ハウジング装置内に分級領域を画成してこ
   こを前記供給材料を乗せた空気が流れる時供給材料の粒
   度に基ずいて仕上り製品の分級を行なうようにする遠心
   翼装置と、（ｆ）前記ハウジング装置内に形成され、前
   記供給材料の仕上り製品への分級を前記分級領域内で行
   なった後に残るくず分を前記高効率機械的空気セパレー
   タから放出する放出装置とを包含して成ることを特徴と
   する高効率機械的空気セパレータ。 １０　特許請求の範囲第９項記載の高効率機械的空気セ
   パレータにおいて、前記遠心翼装置が、前記ハウジング
   装置内に回転可能にかつ互いに間隔を隔てて配置して装
   架した１対の遠心翼を包含することを特徴とする高効率
   機械的空気セパレータ。 １１　特許請求の範囲第１０項記載の高効率機械的空気
   セパレータにおいて、前記分布板装置が、前記ハウジン
   グ装置内に回転可能に装架した分布板と、この分布板上
   に回転可能に支持された摩耗ライナとを包含し、前記摩
   耗ライナが、前記供給材料入口装置から放出された供給
   材料が当たる衝撃を吸収するようにすることを特徴とす
   る高効率機械的空気セパレータ。 １２　特許請求の範囲第１１項記載の高効率機械的空気
   セパレータにおいて、前記高速混合領域が、前記分布板
   装置の周辺と前記ハウジング装置の内面との間に形成さ
   れた感情の空間をまたいでいることを特徴とする高効率
   機械的空気セパレータ。 １３　特許請求の範囲第１２項記載の高効率機械的空気
   セパレータにおいて、前記供給材料入口装置が前記ハウ
   ジング装置の上部部分に配置してあることを特徴とする
   高効率機械的空気セパレータ。 １４　特許請求の範囲第１３項記載の高効率機械的空気
   セパレータにおいて、前記空気入口装置が前記ハウジン
   グ装置の下部部分に位置することを特徴とする高効率機
   械的空気セパレータ。 １５　特許請求の範囲第１４項記載の高効率機械的空気
   セパレータにおいて、前記放出装置を前記ハウジングの
   下部部分に配置したことを特徴とする高効率機械的空気
   セパレータが配置してあることを特徴とする高効率機械
   的空気セパレータ。