(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口から供給された石炭、水を、内部に滞留、保持すると共に、回転させることにより前記石炭を粉砕して、水と混合させることによりスラリーにする胴部と、該胴部の一端を縮径して形成された縮径部と、前記胴部と前記縮径部とを回転可能に軸支し、内径部が前記スラリーの排出流路とされたトラニオンシャフトとを有する湿式チューブミルにおいて、
中央部に開口を有する円板状の仕切板を前記胴内に設けると共に、前記スラリーのホールドアップ量が、ミルの粉砕効率と前記ホールドアップ量との関係に基づいて求められる適正範囲になるように、前記開口の径を前記トラニオンシャフトの内径よりも大きく設定し、前記仕切板をオーバーフローした前記スラリーを前記排出流路にかき上げるかき上げ羽根を設けたことを特徴とする湿式チューブミル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、石炭水スラリー（Ｃｏａｌ  Ｗａｔｅｒ  Ｍｉｘｔｕｒｅ、以下、「ＣＷＭ」と云う）製造設備の主機である湿式チューブミルに係り、特にその大容量化に好適な湿式チューブミル関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、ＣＷＭ製造設備の一部省略系統図である。ＣＷＭ製造設備の主機である湿式チューブミル１は、胴部２内に多数のボール１０を内蔵し、モータ９の回転速度を減速し回転力を伝えるガースギヤ８を介してモータ９によって回転される。石炭供給管４９、水供給管５０及び添加剤供給管５１から、原料である石炭、水及び添加剤が原料の入口１６に供給され、胴部２内で粉砕混合されてスラリー（以下、粗粒スラリー及び製品スラリーの総称として「スラリー」と云う）となってスラリーの出口１７、スクリーン２８を通過してサンプタンク３０に入る。サンプポンプ３１によりスラリー供給管３４を通ってストレーナ３２に供給されたスラリーは濾過され、所定粒度以下のものが製品スラリーとして製品スラリー配管３５を介してポンプ４０から送り出される。ストレーナ３２で分離された比較的粗い粒子のスラリーはスラリー戻り配管３６、弁３８を経て湿式チューブミル１に戻され再び粉砕される。一方スラリーの出口１７から取り出されたスラリー中にはまだよく粉砕されていない粗大な石炭粒子が混入しており、これが混入したままストレーナ３２に送られると、ストレーナ３２の内部に設けられた金網３３が目詰りして過大なる負荷が、図示していないストレーナかき取り器のモータに掛り、モータがトリップする重大故障を起こすことになるため、スラリーの出口１７に前述スクリーン２８が円筒状に設けられ粗大粒子を分離する。スクリーン２８で分離された粗粒スラリー４７は、スクリーン２８の先端から粗粒タンク４２に入り、そこで水供給管５２から供給される水と前述ストレーナ３２から別のスラリー戻り配管３７を介して戻されたスラリーと混合して粗粒ポンプ４３、粗粒戻り配管４４を経て原料の入口１６に戻される。
【０００３】
図３は、従来技術に係る湿式チューブミル１′の一部省略断面図である。原料の入口１６から供給された石炭、水及び添加剤等の原料は、胴部２内で粉砕されてスラリーとなり、スラリーの出口１７から排出される。スラリーの出口１７には、軸受であるトラニオン軸受２４に軸支されたシャフト部であるトラニオンシャフト２０が設けられ、スラリーはこのトラニオンシャフト２０内の通路を通りオーバフローして図示していないスクリーン２８に移る。即ち、スラリーの出口１７の径、即ちシャフト径２１は前述の如く湿式チューブミル１′がオーバフロータイプであることから湿式チューブミル１′内のスラリーホールドアップ量５７は、シャフト内径２１に基づくレベル５６によって決まる。
【０００４】
図４は、湿式チューブミル１′内のホールドアップ量と粉砕効率の関係を説明する図で、（Ａ）はホールドアップ量と粉砕効率の関係曲線図、（Ｂ）はホールドアップ量を大きく取った状態の断面図、（Ｃ）はホールドアップ量を小さく取った状態の断面図である。（Ａ）のホールドアップ量と粉砕効率の関係曲線５４によると、（Ｂ）に示すようにホールドアップ量５７を大きく取った状態でも、（Ｃ）に示すようにホールドアップ量５７を小さく取った状態でも、粉砕効率は最良とはならず、ホールドアップ量５７の或る適正範囲５５で最良となる。云い換えれば粉砕効率のよい適正範囲５５内のホールドアップ量になる様にスラリーの出口の径すなわちシャフト内径２１が決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では前述の如く、シャフト内径２１は、高粉砕効率を確保するための最適なホールドアップ量を得る径に設定されており、湿式チューブミルが大容量化するに従いその径が拡大され、それを受けるトラニオン軸受２４が大型となり経済的に不利となる。特にスラリーの出口の軸受には通常スベリ軸受が採用されるが、軸受面に大きな面圧を受けることからトラニオンシャフト２０及びトラニオン軸受２４は特殊な鋳物で製作され、おのずとその大きさに製作限界があって湿式チューブミル大容量化の妨げになっていた。
【０００６】
本発明の目的は、この様な湿式チューブミルの大容量化に伴うシャフト部及びその軸受の製作限界による制約を解消し、大容量化においてもスラリーの粉砕効率が良く、且つスラリー排出通路となるシャフト部及びその軸受の小型化が可能な経済的湿式チューブミルを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、入口から供給された石炭、水を、内部に滞留、保持すると共に、回転させることにより石炭を粉砕して、水と混合させることによりスラリーにする胴部と、胴部の一端を縮径して形成された縮径部と、胴部と縮径部とを回転可能に軸支し、内径部がスラリーの排出流路とされたトラニオンシャフトとを有する湿式チューブミルにおいて、中央部に開口を有する円板状の仕切板を胴内に設けると共に、スラリー量のホールドアップ量が、ミルの粉砕効率とホールドアップ量との関係に基づいて求められる適正範囲になるように、開口の径をトラニオンシャフトの内径よりも大きく設定し、仕切板をオーバーフローしたスラリーを排出流路にかき上げるかき上げ羽根を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によれば、胴内に胴中央部に開口部が形成されるように仕切板を設けると共に、開口部をオーバーフローするスラリー量がミル内のホールドアップ量をミルの粉砕効率との関係に基づいて求められる適正範囲になるように開口部の径を設定したので、本発明の湿式チューブミルは、この仕切板により適正ホールドアップ量を保持し、仕切板の中心に設けられた開口部によって、粉砕されたスラリーはオーバフローし、適正ホールドアップ量を保持することが出来、高粉砕効率が得られると共に、シャフト部及びその軸受の小型化が可能になる。
【００１１】
更に、中心に開口部を有する仕切板は、構成が単純で製作容易である。
【００１２】
そして、スラリーの出口側の縮径部に粉砕されたスラリーをかき上げるかき上げ手段を設けたので、上記中心に開口部を有する仕切板をオーバフローしたスラリーは、前記かき上げ手段によってかき上げられ、湿式チューブミルの上記縮径部底部に滞留することなくチューブミルのシャフト部の通路を経て排出される。更に、スラリーは、かき上げ手段でかき上げられシャフト部の通路に順次移動されるのでシャフト部及び軸受は小径のもので、スラリーを排出することが出来る。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明に係る湿式チューブミルの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る湿式チューブミルを説明する図で、（Ａ）は湿式チューブミルの一部省略断面図、（Ｂ）は図１における I−I 線断面図である。本発明に係る湿式チューブミルの系統図は、従来技術の説明時に示した図２の系統図と同じであるので、その説明は省略する。
【００１４】
本発明の実施例となる湿式チューブミル１は、図１（Ａ）に示すように、原料を粉砕してスラリーにする胴部２と、この胴部２のスラリーの出口側に延在して縮径して設けられた縮径部１４と、この縮径部１４に接続して設けられ前記スラリーの排出通路となり、胴部２と縮径部１４を軸支する軸受であるトラニオン軸受２４のシャフト部となるトラニオンシャフト２０とを備えており、トラニオン軸受２４は、コンクリート土台２５に据付けられている。更に、胴部２内部のスラリーの出口側の近傍にスラリーの最適量を保持する手段である中心に開口部を有する仕切板３が設けられ、又、トラニオンシャフト２０側の縮径部１４にスラリーをかき上げるかき上げ手段であるかき上げ羽根１５を設けたものである。かき上げ羽根１５は、同図（Ｂ）に示すように、互いに９０度間隔に四枚設けられ、時計回り方向１８に対して円弧状に曲がった形状である。
【００１５】
以上のように構成された本発明の実施例となる湿式チューブミル１は、次のように作用する。即ち、胴部２内部のスラリーの出口側の近傍に、スラリーの最適量を保持する手段である中心に開口部４を有する仕切板３を設けたので、スラリーの量は図１（Ａ）の二点鎖線で示したレベル５６迄滞留、保持され、このホールドアップ量５７が、スラリーの適正範囲量になるように仕切板３の開口径５が設計されており、適正なホールドアップ量５７を維持することができ、従って、高効率の粉砕処理がなされる。粉砕されたスラリーは仕切板３の開口部４をオーバフローし、縮径部１４に移動する。
【００１６】
縮径部１４に移動したスラリーは、縮径部１４に設けられたかき上げ羽根１５によってかき上げられ、縮径部１４の底部に滞留することなく順次縮径部１４に接続された小径のシャフト部であるトラニオンシャフト２０の排出通路を経て図示しないスクリーン２８に排出される。このように縮径部１４に移動したスラリーは、かき上げ羽根１５でかき上げられ順次移動されるので、湿式チューブミル１のシャフト内径２１を小さくしてもスラリーを排出することが出来る。
【００１７】
本発明の湿式チューブミル１は、上記のように、中心に開口部４を有する仕切板３によってスラリーの量が適正なホールドアップ量５７になるようにしたので、トラニオンシャフト２０のシャフト内径２１は、ホールドアップ量と関係なく独立に寸法を決めることが出来、スラリーが排出されるのに最適な、しかも製作可能な直径に設計することが出来る。又、シャフト内径２１は、ホールドアップ量に左右されないため小径化出来、小型化が出来る。
【００１８】
トラニオンシャフト２０及びトラニオン軸受２４は特殊鋳物であり、且つ機械加工面も多く、湿式チューブミル１における製作費の大きな部分をしめ、これが小径化、小型化されることは、湿式チューブミル１の製作費を大巾に低減出来る。更には、トラニオンシャフト２０及びトラニオン軸受２４を小径化、小型化することによって、製作限界内の大きさにすることが可能となり、湿式チューブミル１を大容量化出来る。大容量化した後においても経済的に優位な湿式チューブミルを提供することが出来る。
【００１９】
以上この発明を図示の実施例について詳しく説明したが、それを以ってこの発明をそれらの実施例のみに限定するものではなく、この発明の精神を逸脱せずして種々改変を加えて多種多様の変形をなし得ることは云うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
本第１発明によれば、胴内に胴中央部に開口部が形成されるように仕切板を設けると共に、開口部をオーバーフローするスラリー量がミル内のホールドアップ量をミルの粉砕効率との関係に基づいて求められる適正範囲になるように開口部の径を設定したので、適正ホールドアップ量を維持することができ、高効率の粉砕処理が出来ると共に、シャフト部及びその軸受の小型化が可能になり、湿式チューブミルの大容量化に伴うシャフト部及びその軸受の製作限界による制約を解消した。故に、製作が容易で経済的な湿式チューブミルを提供することが出来る。
【００２２】
本第２発明によれば、本第１発明において、シャフト部側の縮径部にスラリーをかき上げるかき上げ手段を設けたので、本第１発明の効果に加え、上記開口部を有する仕切板をオーバフローしたスラリーは、かき上げ手段でかき上げられ順次小型のシャフト部通路を介してスラリーを排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る湿式チューブミルを説明する図で、（Ａ）は湿式チューブミルの一部省略断面図、（Ｂ）は図１における I−I 線断面図である。
【図２】ＣＷＭ製造設備の一部省略系統図である。
【図３】従来技術に係る湿式チューブミルの一部省略断面図である。
【図４】湿式チューブミル内のホールドアップ量と粉砕効率の関係を説明する図で、（Ａ）はホールドアップ量と粉砕効率の関係曲線図、（Ｂ）はホールドアップ量を大きく取った状態の断面図、（Ｃ）はホールドアップ量を小さく取った状態の断面図である。
【符号の説明】
１  湿式チューブミル
２  胴部
３  仕切板
１４  縮径部
１５  かき上げ羽根
２０  トラニオンシャフト（シャフト部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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