JPS6283052A - 竪型粉砕機 - 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】 〔発明の技術分野〕 不発明は回転テーブルとローラとの協働によりセメント
原料や石炭、化学品などを粉砕する竪型扮砕俄に関する
ものｒろる。

〔従来技術〕

セメント原料や石炭、化学品などの粒体を細かく粉砕し
粉体とする粉砕機の一種として回転テーブルとローラと
全備えた竪型粉砕機が広く用いられている。この種の粉
砕機は、円筒状ケーシングの下部において減速機付きモ
ータで駆動されて低速回転する円盤状の回転テーブルと
、その上面外周部を円周方向へ等分する箇所に油圧等で
圧接されて従動回転する複数個のａ−ラとを備えている
。

そして回転テーブルの中心部へ供給管で供給され定原料
としての粒体は、テーブルの回転によりテーブル半径方
向の遠心力金堂けてテーブル上を滑るときにテーブルに
、Ｊ：９回転方向の力を受け、テーブルとの間で滑って
テーブル回転数Ｊ：９いくらか遅い回転を行なう。以上
２つの力すなわち半径方向と回転方向の力とが合成され
、粉体はテーブル上を渦巻状の軌跡を描いて回転テーブ
ルの外周部へ移動する。この外周部にはローラが圧接さ
れて回転しているので、渦巻線を描いた粒体はローラと
回転テーブルとの間ヘローラ軸方向とめる角度をなす方
向Ａ・ら進入して噛込まれ粉砕される。

一方、ケーシングの基部にはダクトＶ：よって熱風が導
かれており、この熱風が回転テーブルの外周面とケーシ
ングの内周面との間の環状空間部から吹き上がることに
より、微粉体は乾燥されなからケーシング内全土昇し、
熱風との混合体として排出口ρλら排出され次の工程へ
送られる。

そして、上記環状空間部から熱風を吹き上げるための環
状９間部内の構造としては従来、熱風全竜巻状に旋回さ
せながら吹き上げるようにした旋回型と、熱風を土方甲
７Ｌ？部へ向って円錐状に吹き上げるようにした円錐型
とが採用されている。

第７図は旋回型熱風吹上構造を採用した竪型粉砕機の概
略縦断面図、第８図は第７図のＡＡ断面図でろって、Ｏ
れを同図に基いて説明すると、円筒状のケーシング１と
その下部内で回転する回転テーブル２との間には環状空
間部３が形成されており、この環状空間部３内には、複
数個のブレード４が環状空間部３を等間隔で遮断するよ
うにして配設されている。そして、各ブレード４は、回
転テーブル２０回転方向に対して上端が先行する方向に
傾斜しており、この傾斜角でるるブレード角βば、被粉
砕物の粒度等にエフ３００〜７０°　の間で選択される
。

この１うに構成されていることｒ（よシ、回転テーブル
２が回転して熱風が環状空間部３を吹き上がると、ブレ
ード４が部面していることにエフ、ブレード４を過ぎた
熱風は第７図に矢印Ｂで示す工うに旋回しながら粉砕物
を上昇させる。

次に、第９図は円堆型熱風吹上構造ケ採用し九竪型粉砕
機の概略縦断面図、第１０図は第９図のＣＣｖｆｒ面因
で８つで、これを同図に基いて説明すると、中くびれ形
円筒状のケーシング５とその下部内で一転する回転テー
ブル６との間に形成された環状空間部Ｔ内には、複数個
のブレード８が環状空間部Ｔを等間隔で遮断する工うに
して配設されている。この場合、各ブレード８のブレー
ド角βは９０°でろって１立しており、ブレード８の上
方には、環状に形成され友アーマリング９が設けられて
いる。

このように構成されていることにより、Ｖ４Ｗｃするブ
レード８間を垂直方向に吹き上がる熱風は、アーマリン
グ９に衝突して変向され、第９図に矢印りで示される工
うな内外２つの円錐に挾まれて上昇し、粉砕物を上昇さ
せる。この円錐の内側は無風状態でるる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この工りな従来の旋回型９円錐型の熱風
吹上構造においてに、次の工うな問題点が残されている
。すなわち、まず旋回型のものにおいては、回転テーブ
ル２上方での熱風の滞留時間が長く原料と熱風との熱交
換による乾燥が良好に行なわれるという長所″’！ｒ’
ｆｆする反面、熱風の流腺が直進でなく旋回流でるるた
めに絶えずベント圧損全消費し、必要風量全吹上げる几
めには大きな風量と風圧全４丁する送風設備が必要とな
って設備費や動力費が大幅に増大するという問題があっ
た。また、熱風が旋回すると、これとともに上昇旋回す
る粗大粒子が遠心力でケーシング１の内壁に沿う方向へ
飛ばされるので、回・ｉニｆ−プル２上へ落下還元され
ず、再粉砕の機会が減少して粉砕効率が低下するという
問題があった。

次に、円錐型のものにおいては、吹上げ熱風が内外２つ
の円錐の稜線に沿って直進しながら単調に減速されるが
、円錐の頂部付近では通過断面積が縮少されることにエ
フ流速が増大するので、圧力損失が増大し、大きな送風
設備が必要となって設備費や動力費が増大するという問
題がめつ友。

まｔ１黙風が旋回せず粗大粒子に遠心力が作用しないの
で、回転テーブルへの還元率が旋回型よりも高いが、そ
の反面、中間粒子が円錐の頂部方向へ高く舞い一ヒがっ
て排出されてしまい、回転テーブルへ還元しにくいとい
う問題がめった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点全解決するために本発明においては回
転テーブル周囲の熱風吹上げ通路内に並列する板状ブレ
ードを、粉砕機中心を通る放射線と熱風流線とのな丁角
度すなわちブレード偏角が２０°ないし５０°となるよ
うに傾斜させるとともに、熱風流線と水平面とのなす角
度丁なわち立上９角度が５０°ないし８０°となるよう
３次元型に形成した。

〔作用〕

このように構成することにより、吹上げ通路内全吹上が
る熱風はブレード面が形成するガス流線に沿って上昇し
、熱風により吹上げられる粉粒体は、ブレード通過後の
熱風流速の減少により粒子重力が熱風抗力に打ち勝って
粗大粒子から頭に落下するが、前記偏角の作用に工９テ
ーブル中央へ落下し、再度の粉砕機会が、従来型式の旋
回型および円錐型エエノも増大する。ｉた、徽粉粒子は
重力作用が小さいので、熱風で運搬されながら粉砕機上
部のセパレータに到達する。

〔突施例〕

第」図ないし第３図は本発明に係る竪型粉砕機の笑施例
を示し、第１図はその縦断面図、第２図は熱風吹上げ通
路近傍の一部平面図、第３図は第２図のＥＥ断面図でる
る。これらの図において、粉砕機１１は、後述する回転
テーブル１７等の粉砕郡全体を収納するケーシング１２
を備えており、このケーシング１２は、円筒状に形成さ
れて床面に固定され皮下部ケーシングと、中絞りされた
断面円形の鼓形筒状に形成されて中央部を土工に接合さ
れ几ケーシング本体１４と、その上端に接合された上部
ケーシング１５とで一体的に形成されている。下部ケー
シング１３の中心部には、モータ付きの減速機１６が配
設されていて、その上方へ向う出力軸には円盤状に形成
された（口）転テーブル１Ｔが軸層されており、減速＠
１６に駆動されて第１図の上から見た時計方向に回転し
ている。

１８は下部ケーシング１３Ｃ／）上端面外置部全円周方
向へ４等分する位置にそれぞｔ水平状に支持されたアー
ム軸でろって、各アーム軸１８に軸層されたアーム１９
には、頭載円錐状に形成された粉砕ローブ２０がローラ
軸２１全介して回転自任に支持されており、各粉砕ロー
ラ２０に、回転テーブル１γの上端外周面ｒ（周面を対
接させている。

そして、各アーム１９は、図示しない流体圧シリンダ等
と駆動連結されておｐｌその駆動で揺動調節されること
にニジ、被粉砕物の供給粒径等にしたがった粉砕ローラ
２０と回転テーブル１７との間ｌ！］が調節されるよう
に構成されている。

一方、回転テーブル１７の中心部上方には、円筒状に形
成され之原料供ｌ＆管２２が、ダクト２３とステー２４
とでよ下を支持されて垂直状に配設されており、ダクト
２３内の搬送コンベア２５で搬送された例えば石灰石等
の原料は、原料供給管２２内全落下して回転テーブル１
１上へ供給されるように構成されている。

さらに、回転テーブル１γの外周部下方には、内示しな
いダクトに工っで熱風発生装置との間全接続された環状
の熱風通路２６が投けられており、１．７′！：、回転
テーブル１Ｔの外周面とケーシング本体１４内局面との
間には、環状に形成され比熱風吹上げ通路２７が、熱風
通路２６とケーシング本体１４の内室とを連通して形成
されている。この熱風吹上げ通路２７の内周壁２８と外
周壁２９とは、断面を第３図に示すように傾斜されてい
て全体を頭載円錐状に形成されており、その稜線と水平
面とのな丁角度Ｖ丁なわち熱風流線と水平面とのなす立
上り角度Ｖが２０°ないし５０°となるように設定され
ている。さらに、熱風吹上げ通路２７の内外両周壁２Ｂ
　、２９間には、板状に形成された複数個のブレード３
０が、通路２７を遮断して円周方向に等間隔で配設され
ている。そし、て各ブレード３０は、第２図にそれぞれ
符号Ｆ、Ｆｌで示すブレード３０の中心を通る放射線と
垂線とのな丁角度φ、アなわち粉砕機中心を通る放射線
と熱風流線とのなア角度φが２０°ないし５０゜となる
ように＃４斜しており、この傾斜方向に、第２図に符号
Ｇで示ア回転テーブル１７の回転力向に対して外周壁２
９側が先行テる方向に設定されている。

３１は原料＠給筒２２と同心状に嵌合きれた回転筒３１
ａ　とその下部に固定された逆円錐状の分級板３１ｂ　
とで一体形成されたセパレータでめって、上部ケーシン
グ１５上端部の軸受３２に回転自任に軸支されており、
ツー’Ｊ　３３　、３４間に張架されたベルト３５と減
速機３６とを介してモータ３７で回転駆動されている。

３８は上部ケーシング１５に開口され友排気口でろって
ダクトによって図示しない集塵装置等に接続されている
。

以上のように構成された粉砕機の動作を石灰石の粉砕を
例にとって説明する。減速機１６とモータ３７とを始動
して回転テーブル１７とセパレータ３１とを回転させ几
のち、搬送コンベア２５により石灰石を搬送して原料供
給管２２へ供給すると、この石灰石は回転テーブル１Ｔ
の中心部へ落下し、回転テーブル１γの回転と遠心力と
で渦巻状の軌跡全面き回転テーブル１７の外周部へ向っ
て移動する。回転テーブル１７の外周部では粉砕ローラ
２０が回転しているので、移動した石灰石の大部分は粉
砕ローラ２０と回転テーブル１γとの間に噛込まれ、圧
縮、衝撃、剪断作用にエリ粉砕されて微粉となる。この
微粉、および粉砕ローラ２０に噛込まれずに回転テーブ
ル１γの周縁から外れ次組大粒子と中間粒子とは、熱風
吹上げ通路２７へ落下するが、このとき、熱風発生装置
によりダクトを経て送られてきた熱風が熱風通路２６〃
・ら熱風吹上げ通路へ吹上がるので、これら微粉や中間
粒子等（１熱風とともに粉砕機内部を上昇する。上昇し
た微粉や中間粒子は、セパレータ３１の分級板３１ｂに
衝突して分級され、微粉はセパレータ３１金通過して排
気口３８から排出され友のち、集塵様等を経て回収され
る。ま友、セパレータ３１を通過しなかった中間粒子に
、回転テーブル１７上に落下還元されて上記粉砕と分級
とを繰返す。

この工つな粉砕動作における熱風と粉砕物との吹き上げ
動作を第４図ないし第６図に正面図、平面図、斜視図で
それぞれ７バ丁熱風お工び粉粒体の上昇軌跡図に基いて
さらに詳しく説明する。各図における符号は次の通りで
るる。

Ｒｏ・・・熱風吹上げ通路２７の内周壁２８の半径 Ｒ１・・・　同じく　　　　　　外周壁２９の半径 Ｒ２・・・　同じく　　　　　　中心の半径Ｈ１・・・
熱風吹上げ通路２７下端からケーシング鼓状部上端まで
の高さ Ｈ！・・・　同じく　　　　　　　　　　セパレータ３
１中心部までの高さ Ｒｔ・・・上記高さＨ＋　の箇所の半径Ｒｅ・・・上記
高さＲ２の箇所の半径 φ　・・・ブレード偏角、すなわち粉砕機中心とブレー
ド３０の中心を通る放射線と熱 風流線とのなす角度 Ｖ　・・・ブレード立上り角、丁なわち第３図における
内周壁２Ｂ、２９の傾斜角度。

γ　・・・流体拡が９角、すなわちブレード３０両端部
における熱風吹上げ方向のなす 角度（片側）。

φｌ・・・ブレードひね９角 以上のような符号を付し之各図において明ら〃１な裏う
に、本装置においては、ブレード偏角φを２０°〜５０
°に設定し、ブレード立上り角Ｐｉ５０’〜８０’に設
定し九ので、回転テーブル１７の周縁から、熱風吹上げ
通路２７へ落下する粉粒体に対しては次のような風力が
作用する。すなわち、熱風吹上げ通路２γの内周壁２１
’！、２９がブレード立上り角πを有する工うに頌科し
ていることに工９、熱風は旋回することなく直進し、第
４図に示すように内周壁２８の延長面である円錐面と外
聞壁２９の延長面でるる円錐面とで囲まれ次空間部内を
上昇するが、さらにブレード３０がブレード偏角φを有
する工うに傾斜していることにより、ブレード３０に沿
って案内され比熱風は、第５図に平面図を示す工うに拡
がり１ｔ４ｒをもって斜め上方へ直進することになり、
熱風で囲まれた空間部は上記のような円錐形でＶユなく
、第６図に示す工うな単葉双曲面形になる。この粕来、
熱風とこれで吹上けられる粉粒体とは、セパレータ３１
０分級板３１ａへ向って直進するとともに、粒子を運搬
する熱風流速は上昇するにしたがってその流速が初速よ
り急激に単調減速される。したがって熱風とともに上昇
する粉粒体の軌跡は、大粒子のものほど早く回転テーブ
ル１７上へ還元するとともに、最終的にはセパレータ３
１へ到達する入射粒子径が小さくなる。また、従来の円
錐型のように熱風の流速が円錐頂部において増速される
ことがなく、さらに粒子同志の衝突や壁面への粒子の衝
突が少ないので、圧力損失が少ない。

ここでブレード偏角φを２０ないし５０°に設定した理
由について説明する。風ｆｋｆ数種類変えて実験した場
合、φ＝２０°〜５０°の場合が、例えばφ＝９０°と
した従来の旋回屋のものに比べて被粉砕物のテーブルへ
の還元率が良く、ローラ部への還元状態がきわめて良好
で、ブレード圧損お工び落下限界風量も考慮して総合的
に判断してもφ＝２０°〜５０°の場合がよい結果を示
し次ので本発明でばφ＝２０°〜５０°とじ几。なおφ
の値に小さくシ、φｌ：２０°とするとブレード本来の
役目が果せなくなる。

次にブレード立上り角グ全５０°〜８５°　に設定した
理由について説明する。被粉砕物に石灰石を用い、石灰
石の重量と風量を数穏類変えて行なつ之実験において、
グ全５０’〜８５°とした場合、いずれもｇｒ中７０°
を中心にして被粉砕物の空中での滞流時間がＦ＝９０’
のものに比べて比較的に短かく、また、ブレード部での
圧損もｖ〈５０゜お工びり〉８５°のものに比べて小さ
かつ九〇また、圧損だけでなく被粉砕物の還元率や被粉
砕物金持上げるのに必要な落下限界風量全考慮して総合
的に判断しても、γキ７０°を中心にＦ＝５０’〜８５
°の場合が良い結果を示し友ので、本発明ではＦを５０
’〜８５°とした。そして、不発明ではφ、Ｖ両方の駆
足に、【る相乗効果により良い結果が得られ、従来のも
のに比べてブレード部での圧力損失が約１０〜ｂ 験的に確認され几。

なお、上記φとＶの値は粉砕原料の種類や、供給粒子径
、Ｉｔｉ品粒度、粉砕機の能力（粉砕り。

粉砕機の風食等に１って最適の組合わせが採用される。

具体的には粒子密度、供給粒子径、セパレータ入射粒子
径、粉砕機のサイズ、風ｆｃ　％　ｋフンピユータに入
力し、φ、Ｖｆ２パラメータとして粉砕機内粒子飛跡の
シミレーション’に！施し最適組合わせを決定する。

〔発明の効果〕

以上の説明にニジ明らたなように、本発明に工れは竪型
粉砕機において、回転テーブル周囲の熱風吹上げ通路内
に並列する板状プ１７−ドを、粉砕機中心を通る放射線
と熱風流線とのなす角度が２０゜ないし５０°となるよ
うに傾斜させるとともに、熱風流線と水平面とのなす角
度が２０’ないし５０’となるように形成し之ことによ
って熱風流線の方向を３次元型に構成することにエフ、
吹上げ通路内を吹上がる熱風ならびにこれとともに上昇
する粉粒体は、急激に単調減速されながら直進するので
、粉粒体の軌跡が理想的となって大粒子の回転テーブル
への回収率と微小粒子のセパレータへの入射率とが、従
来の旋回型１円錐型の熱風吹上構造？！ｌ−Ｍする粉砕
機に比較して大幅に改善され、また、熱風と粉粒体の旋
回や上昇位置での増速が排除され圧力損失が減少する。

ま友、テーブル還元率の改善による粉砕効率の向上が期
待でき、送風設備の小形化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係る竪型粉砕機の笑施例
を示し、第１図はその縦断面図、第２図は熱風吹上げ通
路近傍の一部平面図、第３図は第２図のＥＥ断面図、第
４図は熱風と粉粒体との上昇軌跡の正面図、第５図は同
じく平面図、第６図は同じく斜視図、第７図は従来にお
ける旋回型熱風吹止構造を採用した竪型粉砕機の概略縦
断面図、第８図は第７図のＡＡ断面図、第９図は従来に
おける円錐型熱風吹上構造全採用した竪型粉砕機の概略
縦断面図、第１０図は第９図のＣＣ平面図である。 １１・・・・竪型粉砕機、１２・・・・ケーシング、１
７・・・・回転テーブル、２７・・・・熱風吹よけ通路
、２８・・・・内周壁、２９・・・・外周壁、３０・・
・・ブレード、φ・・・・ブレードの中心全通る放射組
と垂線とのなす角度、Ｖ・・・・熱風吹上げ通路の内外
内周壁の稜線と水平面とのな丁角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーシング内壁と回転テーブル外周部との間に形成され
   た環状の熱風吹上げ通路内に並列してこの通路を円周方
   向に遮断する複数個の板状プレートを備えた竪型粉砕機
   において、前記ブレードを、粉砕機中心を通る放射線と
   熱風流線とのなす角度が２０°ないし５０°となるよう
   に傾斜させるとともに、前記熱風流線と水平面とのなす
   立上り角度が５０°ないし８０°となるように形成した
   ことを特徴とする竪型粉砕機。