(57)【要約】      （修正有）【課題】テーブル中央部に、改造が簡単で且つ連続使用に耐え得る尖頭部材を設けて、ミル負荷増大によるトリップ防止並びにローラータイヤ圧加圧力の減圧操作の回避を図り、安定した粉砕の継続及び所要範囲の粒度の破砕物を得るようにした竪型ミルの粉砕物堆積防止装置を提供する。【解決手段】  竪型ミルのテーブル中心部に、笠を広げた茸状に形成した尖頭部材１１を設け、前記尖頭部材を支える軸部１１ｂは管状部材を用いて形成し、内部にコイルスプリング１２を装着して前記尖頭部材を上下動可能に支持し、また前記茸状の尖頭部における笠部１１ａの上表面を耐磨耗材で製作するか又は表面を耐磨耗処理するように構成し、さらに前記尖頭部材における笠部の下部に、前記コイルスプリングに粉砕物が噛み込まないように保護する管状のガード部材１７を外設するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
竪型ミルのテーブル中心部に、笠を広げた茸状に形成した尖頭部材を設けたことを特徴とする竪型ミルの粉砕物堆積防止装置。
【請求項２】
前記尖頭部材を支える軸部は管状部材を用いて形成し、内部にコイルスプリングを装着して前記尖頭部材を左右上下動可能に支持したことを特徴とする請求項１記載の竪型ミルの粉砕物堆積防止装置。
【請求項３】
前記尖頭部材における笠部の下部に、前記コイルスプリングに粉砕物が噛み込まないように保護する管状のガード部材を外設したことを特徴とする請求項２記載の竪型ミルの粉砕物堆積防止装置。
【請求項４】
前記尖頭部材における笠部の上表面が、耐磨耗材で製作するか又は表面を耐磨耗処理したことを特徴とする請求項１記載の竪型ミルの粉砕物堆積防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するテーブルとローラータイヤ間に破砕物を送り込んで、安定的な破砕物供給とミル運転ができるようにする竪型ミルの粉砕物堆積防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、竪型ミルは、ミルケーシング内に回転自在のテーブルを設けるとともに、このテーブルにローラータイヤ等(大径のボールを用いる場合もあるが、以下、単にローラータイヤという)を近接し、そのテーブルとローラータイヤの間に破砕物を送り込んで挟圧しつつ粉砕又は破砕する装置である。
【０００３】
この竪型ミルによる粉砕において、送り込まれる破砕物が水分を多く含むものであると、その水分によって、回転テーブルの上に付着堆積して、挟圧粉砕を受けにくくなる場合が生じる。特に、回転テーブルの中央部に付着堆積した場合は、破砕物が均一にテーブルとローラータイヤ間に送り込まれず、その現象が激しい。その中央部に付着堆積したものが、何らかの事情により、崩れて外側に移行すると、その移行堆積物は十分な挟圧粉砕を受けずに排出され、また塊状物がテーブルとローラータイヤ間に送り込まれたような状態となり、異常な負荷や振動を生じることが多い。このような場合には、安定した粉砕が行なわれていないことから、所要範囲の粒度の破砕物を得がたいし、時によってはミルトリップが発生することもある。
【０００４】
１９７０年代から竪型ミルをセメント原料粉砕に用いてきたが、当時から竪型ミルのテーブルに粉砕物が付着堆積し、それが崩れテーブル外周側に移行することが原因かは不明だが、時々ミル負荷が異常に急上昇し、激しい異常振動が発生することがあった。しかし、この時、竪型ミルが異常負荷によりトリップするに至るまでのことはあまりなかった。
１９８０年代に入り、セメント製造工程で石炭や高炉水冷スラグ(以下、スラグと略す)を小型の竪型ミルで粉砕することが一般的に行なわれるようになり、この頃から、スラグを粉砕するミル等で、異常な負荷の急上昇に伴うトリップの発生がみられるようになってきた。その際、異常な振動を伴うこともしばしばであった。原料ミルのような、比較的大型の竪型ミルで異常負荷発生時にトリップが少ないのは、ミルモーター仕様に対する余裕度の違いと推定するが、何れにしても小型の竪型ミルでの対策が求められる事態となった。
【０００５】
スラグを粉砕する小型の竪型ミルで、異常負荷による該ミルのトリップが頻発した。その多くの場合に異常振動を伴った。また、緊急的にトリップを回避する手段として、ローラータイヤの圧加圧力を下げる操作を行うこともされたが、この際に粉砕物の製品粒度が基準範囲以下となり良品として製品化できない状態が発生した。
そのため、該ミルのトリップ時にミル内部確認を行ったところ、しばしば該ミルのテーブル中央部に付着堆積している破砕物が崩れていることが認められた。このことから、このテーブル中央部に付着堆積する粉砕物の付着防止対策を行うことがトリップの回避策として有効ではないかと考えられた。
【０００６】
本発明を特許化するに当たり既存技術を調査したところ、特開２００２−２９２２９８（特許文献１）において、竪型ミルの小型化を図るとともに、効率の良い粉砕を行うとの課題で同様の技術が提案されている。
特許文献１の竪型ミルは、回転するテーブルとローラータイヤの間に粉砕物を送り込んで挟圧破砕するものである。テーブルを昇降する油圧シリンダーのケーシング及びテーブルの回転用モーターを地盤にそれぞれ設置する。ピストンとテーブル回転軸は一体化され、その回転軸はオルダム継手によってモーターの回転軸に連結され、テーブルの昇降はオルダム継手によって吸収される。このように、テーブルの昇降手段と回転手段を切り離せば、昇降手段は、回転手段を昇降させる必要がなくなり、それだけ小型化し得る。テーブルの中央には円錐状尖頭部材を設けて、シュートからテーブル中央に送り込まれる破砕物を周辺に円滑に導く。これにより、水分の高い破砕物も円滑に挟圧粉砕を受け、所要範囲の粒度の破砕物を容易に得ることができる。
【０００７】
それ以外のテーブル中央部への粉砕物の付着堆積防止策としては、特開平１０−２６３４２５（特許文献２）、特開平１１−１９５３０（特許文献３）及び特開平１１−５７５１０（特許文献４）において各種の方法が提案されている。
特許文献２では、竪型ミルの粉砕テーブルに設けられるテーブルカバーに石炭が堆積するのを防止する。竪型ミルのケーシング内に水平回転するよう配設された粉砕テーブルであって、この粉砕テーブルは、ローラーと協働して石炭を粉砕するテーブル本体と、このテーブル本体に形成された内部空間を遮断するよう前記テーブル本体上面に配設された円錐体のテーブルカバーとを備え、前記内部空間内には、配設した駆動装置に前記テーブルカバーがテーブル本体と同方向へ回転し得るよう、回転軸を介して接続されている。
【０００８】
特許文献３では、ローラーの側面部にテーブル中心部上方の所要位置へ向かって延びる棒状のブリッジ崩壊用部材を取り付け、テーブル上の中心部に供給された被粉砕物のブリッジの形成を阻止して、円滑な運転を行い得るようにした。
特許文献４では、大規模な乾燥機を必要としたり、テーブルの回転数を上げたりすることなく、テーブル上の中心部に提供された被粉砕物の堆積層の形成を阻止して、安定して運転し得るようにする。テーブル上方の分級器により分級された粗粉を前記テーブルの中心部に戻すリジェクトシュートの下端部に、テーブルの中心部へ向け斜めに延びる掻き棒によって崩され、その成長が阻害されることになる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２９２２９８号公報
【特許文献２】特開平１０−２６３４２５号公報
【特許文献３】特開平１１−  １９５３０号公報
【特許文献４】特開平１１−  ５７５１０号公報
【００１０】
〔従来技術の問題点〕
スラグに大凡５重量％の石膏を混合し粉砕している既存の竪型ミルでは、負荷の急激な上昇、異常な振動及び異常な差圧により運転が不能となることがしばしば発生し、ミル系外への粉砕物の排出(以下、排石という)量が異常に増加することもあり、殆んどの場合、テーブル中央部に粉砕物の付着堆積がみられ、時によっては、堆積物の上部が崩れていることもある。
竪型ミルの運転を継続すると、テーブル中央部に粉砕物が付着堆積し、その堆積物は硬く、高さは１５００ｍｍを超えることもある。テーブル中央部に堆積物が生じると、供給された粉砕原料が均一的に外周側に移行し難くなり、挟圧粉砕の不安定化の要因となる。また、テーブル中央部の堆積物が崩れると、更に不均一にテーブル外周側に移行するため、テーブルと圧加されたローラーとの間に上手く噛み込まれずそのまま排出されたり、大きな塊状物としてかみ込まれることで急激な負荷動力の上昇や異常な振動を生じたり、異常な差圧の状態となり運転不能となることもある。
【００１１】
また、既存の竪型ミルの中央部(所謂テーブルカバー)は、ほぼフラットであり、竪型ミルの上部よりテーブル中央部に投入された粉砕物はテーブル表面に叩きつけられるような状態となる。更に、粉砕物であるスラグは、水分を１０重量％前後含み、混合して投入される石膏と相まって、徐々にテーブル表面に付着し、且つ、堆積して行く。これの対策として、最初にテーブル中央部に円錐状の中空コーンを鉄板で作成し取り付けることを考えたが、中空コーンの場合、テーブル中央部に固定された状態となるので、小さいものを取り付けると埋まってしまい効果を発揮できない可能性が高くなる。大きなものを取り付けるとなると、竪型ミルの内部への取込み及び取付けが困難となる。また、固定タイプの場合、円錐上の中空コーンのような傾斜面ではあっても、徐々にではあるが表面に付着堆積する。
【００１２】
粉砕原料は、竪型ミルの上部よりテーブル中央部に向かって投入され、テーブルが回転することで外周側に均一的に移行し、テーブルと圧加されたローラーとの間に噛み込まれて挟圧粉砕される。竪型ミルの運転を継続すると、テーブル中央部に粉砕物が付着堆積する。その堆積物は硬く、高さは１５００ｍｍを超えることもある。テーブル中央部に堆積物が生じると、供給された粉砕原料が均一的に外周側に移行し難くなり、挟圧粉砕の不安定化の要因となる。また、テーブル中央部の堆積物が崩れると、更に不均一にテーブル外周側に移行するため、テーブルと圧加されたローラーとの間に上手く噛み込まれずそのまま排斥されたり、大きな塊状物としてかみ込まれることで急激な負荷動力の上昇や異常な振動を生じたり、異常な差圧の状態となり運転不能となることもある。
【００１３】
テーブル中央部に付着する粉砕物は、ローラータイヤに囲まれたテーブル中心部の径(以下、テーブルカバーの直径で代替する)に対して６〜７割程度の高さまで堆積(実際の例では、前者が２２００ｍｍΦに対し、後者は１５００ｍｍΦ程度まで堆積)し、硬く固着していることが認められた。また、時々は堆積物が底面に近い部分２００〜３００ｍｍを残して崩れた状態もみられた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記竪型ミルの実情に鑑み、テーブル中央部に、改造が簡単で且つ連続使用に耐え得る尖頭部を形成した粉砕物堆積防止装置を設け、ミル負荷増大によるトリップ防止並びにローラータイヤ圧加圧力の減圧操作の回避を図り、安定した粉砕の継続及び所要範囲の粒度の破砕物を得るようにした竪型ミルの粉砕物堆積防止装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を効果的に解決できる具体的に構成された手段として、本発明の竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第１の課題解決手段は、竪型ミルのテーブル中心部に、笠を広げた茸状に形成した尖頭部材を設けたことを特徴とするものである。
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第２の課題解決手段は、前記第１の課題解決手段において、前記尖頭部材を支える軸部は管状部材を用いて形成し、内部にコイルスプリングを装着して前記尖頭部材を左右上下動可能に支持したことを特徴とする。
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第３の課題解決手段は、第２の課題解決手段において、前記尖頭部材における笠部の下部に、前記コイルスプリングに粉砕物が噛み込まないように保護する管状のガード部材を外設したことを特徴とする。
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第４の課題解決手段は、第１の課題解決手段において、前記尖頭部材における笠部の上表面が、耐磨耗材で製作するか又は表面を耐磨耗処理したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明の竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第１の課題解決手段では、テーブル中心部に笠を広げた茸状の尖頭部は粉砕物が付着堆積することを防止する邪魔物となり、粉砕物を大きな塊状になる以前に、テーブル外周側に移行して、テーブルとローラータイヤの間に上手く送り込み、効果的に挟圧粉砕して、塊状でテーブルとローラータイヤの間に送りこまれて急激に異常な負荷上昇と異常振動を生じ最悪の場合ミルのトリップに至るような不具合を防止することができ、適宜なバランスの運転をできるようになり、ミル負荷が安定した運転を達成でき、所要範囲の粒度の粉砕物を効率良く得ることができる。
【００１７】
これにより、竪型ミルの操業が安定し、従来発生していた運転中の急激なミル負荷の上昇がなくなり、ミルトリップが全くなくなったことで連続した運転が継続でき、竪型ミルの起動停止回数が大幅に少なくなり、電力原単位ロスが削減できると共に、起動停止時に生じる不安定な状態が頻度的に減少し、安定した粒度分布の製品を連続して得ることができ、製品歩留りを向上することができる。
また、この手段は、石炭や高炉水冷スラグ(以下、スラグと略す)を粉砕する比較的小型の竪型ミルのために開発した技術であるが、セメント原料を粉砕するような大型のミルにも適用することができる。
【００１８】
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第２の課題解決手段では、テーブル中心部に笠を広げた茸状の尖頭部はミル運転中の振動で揺動する構造であり、表面に若干なりとも付着堆積する粉砕物を大きな塊状になる以前に崩す効果が得られ、テーブル外周側に移行する際テーブルとローラータイヤの間に上手く送り込まれて、効果的に挟圧粉砕することができる。
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第３の課題解決手段では、テーブル中心部に笠を広げた茸状の尖頭部がミル運転中の振動で揺動する構造であるとともに粉砕物がコイルスプリング配設側に噛み込むことが防止でき、茸状の尖頭部がミル運転中に効果的に揺動して粉砕物を大きな塊状になる前にテーブル外周側に移行して効果的に挟圧粉砕することができる。
また、竪型ミルの粉砕物堆積防止装置における第４の課題解決手段では、茸状の尖頭部における笠部の上面を耐磨耗部として形成したことにより、テーブル中央部に向けて投入される被粉砕物により笠部上面が損耗することを防止でき、常時摩耗する方向の力が作用する笠部上面を保護して、耐久性を効果的に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるため具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、特許請求の範囲の記載事項を限定するものではない。
【００２０】
〔構成〕
図１に示すように、竪型ミル（図示せず）のテーブル中心部に、粉砕物堆積防止装置１０として同心的に笠を広げたマツタケのような笠状の頭部を有する中空尖頭部材１１を形成した茸状構造物を取り付けた。中空尖頭部材１１は茸の傘に相当する部分（以下、この部分を笠部という）１１ａと、茸の軸に相当する部分（以下、この部分を軸部という）１１ｂとの間には笠部１１ａが揺動するようにコイルスプリング１２を介装して、竪型ミルの運転に伴う振動で揺動し、粉砕物が笠部１１ａの表面に付着しても付着体積があまり大きくならないうちに崩して落とすことができるように形成するとともに、笠部１１ａと軸部１１ｂとをコイルスプリング１２を介して一体に形成する。
軸部１１ｂに設けるコイルスプリング１２を剥き出しの状態で取り付けると、粉砕物がコイルスプリング１２に噛み込み、最終的には固着して揺動しなくなるから、コイルスプリング１２の周囲にパイプ状のガイド１３，１４を設け、噛込みを防止する。
【００２１】
笠部１１ａは角度１２０°、法面長さ６００ｍｍ(直径は１０４０ｍｍ)、高さ８００ｍｍ(軸部の嵩上げのため２４０ｍｍΦ×４６０ｍｍＨの台１５をフランジ１６で繋ぐように取り付けたもの)とし、台１５の外周側には最下部側だけ６００ｍｍΦ×４００ｍｍＨの中空台で更に被ったガード１７を設けて、テーブル中央部に取り付けた。
笠部１１ａの材質は構造用鋼板で厚みが６ｍｍのものを使用し、さらに耐久性を高めるため、図２に示すように、笠部１１ａの上面に耐磨耗溶接肉盛部１８を設けることとした。肉盛溶接は、当初笠部頂上部より法面長さ３００ｍｍの範囲を網目状に行ったが、後に法面長さ４００ｍｍの範囲を法面に沿って線状に行うように改めた。
【００２２】
このような粉砕物堆積防止装置１０は、笠部１１ａの外径がテーブル中心部の径に対して０．２５〜０．７５倍の範囲が良く、このうち０．４〜０．６倍の範囲とすることが望ましい。
テーブル表面から笠部１１ａの尖頭部先端までの高さは、ローラータイヤ径に対して０．２〜０．６倍の範囲が良く、このうち０．３〜０．４倍の範囲とすることが望ましい。
笠部１１ａの角度は６０〜１４０°の範囲が良く、このうち９０〜１２０°の範囲とすることが望ましい。
【００２３】
〔作用効果〕
粉砕原料は、竪型ミルの上部よりテーブル中央部に向かって投入され、粉砕物堆積防止装置１０を設けたテーブルが回転することで、笠部１１ａの表面を滑り降り、外周側に均一的に移行し、テーブルと圧加されたローラーとの間に噛み込まれて挟圧粉砕される。
笠部下側の付着堆積は、外周部２００〜３００ｍｍ程度の幅で、高さは笠部１１ａの下程度になる。
付着堆積量が大幅に減ったことで、これが何らかの原因で崩れ、この竪型ミルの負荷の異常な上昇や異常振動を起こすことによる停止は、完全に解消し、連続して安定した運転が実施できるようになった。
このため、竪型ミルの負荷の異常な上昇を考慮して軽負荷レベルの運転を行っていたものが、適正な負荷レベルで運転できるようになり、通常運転時が適正で良好なものとなり、粉砕に係る原単位も好転した。
【００２４】
粉砕物が投入シュートから落下して当たる笠部１１ａの表面は、構造用鋼板のままでは磨耗が著しく、６ｍｍ厚さの鉄板で作成したものは１５０時間ほどの運転(高炉水冷スラグを粉砕している竪型ミルでテストしていた為、磨耗が速い)で穴が開いたが、笠部表面の溶接肉盛りにより解消され、寿命が長くなった。
粉砕物堆積防止装置１０を設けた竪型ミルは、異常に急激なモーター負荷上昇が減少すると共に、上昇程度も緩やかで、且つ、上昇幅も小さくなった。同様に、異常振動の発生も全くなくなり、前者と併せて竪型ミルの停止も解消された。また、通常運転時も、負荷の安定した運転ができた。
【００２５】
これにより、竪型ミルの操業が安定し、従来発生していた運転中の急激なミル負荷の上昇がなくなり、ミルトリップが全くなくなったことで連続した運転が継続できた。また、竪型ミルの起動停止回数が大幅に少なくなり、電力原単位ロスが削減できると共に、起動停止時に生じる不安定な状態が頻度的に減少したことから、安定した粒度分布の製品が連続して得られるようになった。
また、急激なミル負荷の上昇時に、ミルトリップ回避のため分級器の回転数を低下させる等の処置を行うと、その間の製品は所要範囲の粒度より粗目側に外れ、製品歩留りの悪化を招いていたが、これも殆んど解消された。
【００２６】
また、従来ではミルトリップ回避や分級器の処置操作を軽減するために通常運転時の操業がミル負荷に余裕をもたせたバランスの悪い状態となっていたが、適宜なバランスの運転ができるようになり、ミル負荷が安定した運転を達成している。
竪型ミルは、異常に急激なモーター負荷上昇が減少すると共に、上昇程度も緩やかで、且つ、上昇幅も小さくなった。同様に、異常振動の発生も全くなくなり、竪型ミルの停止も解消し、通常運転時もミル負荷が安定した運転が達成できた。
【００２７】
〔別態様〕
この実施の形態は、発明の趣旨を理解し易くするため具体的に説明しているが、発明内容を限定するものではないから、特に説明されていない別の態様を制限するものではなく、適宜変更しても良い。
このような意味で発明の趣旨に沿う別態様を以下に示す。
【００２８】
粉砕物堆積防止装置１０は、笠部１１ａと軸部１１ｂとの形状が異なっても、同程度の揺動動作ができれば段落番号〔0022〕以外に形状の制限はなく、図３に示すように、笠部１１ａの内側に設ける天井側の受け板部材１１ｃを頂部からの法面長さが図１の場合よりもより下方に位置するように配置して、軸部１１ｂをより下方に配置するようにしても良い。この場合には、軸部１１ｂの軸方向長さを長めに形成して、軸部１１ｂと台１５とのフランジ接続の位置をさらに低い位置に設定しても良い。また、コイルスプリング１２の周囲に設けるパイプ状のガイド１３をフランジ１６に設けず、テーブル側から立設した脚部材１９の上端に設けた床側の受け板部材２０に載置するようにして固着しても良い。
【００２９】
また、竪型ミルの大きさによっては別の大きさの構造物に形成しても良い。例えば、笠部の角度９０°、法面長さ３００ｍｍ(長径は４１４ｍｍとなる)及びテーブルカバーに３００ｍｍΦ×９ｍｍＨの鉄板を置いた上に軸となるスプリングコイルを取付け笠部の頂上までの高さ４００ｍｍのものとし、竪型ミルのテーブル中央部に取り付ける。
また、軸部のスプリングコイルに粉砕物が噛み込むのを防止するため、パイプで簡単なガードを設ける。
粉砕物はほぼテーブルの中央に投入され、笠部頂上部付近に衝突して分散し、テーブル外周側に移行してテーブルとローラータイヤ間に送り込まれ、挟圧粉砕される。
本別態様は、石炭や高炉水冷スラグを粉砕する比較的小型の竪型ミルのための粉砕物堆積防止装置であるが、石炭粉砕用や珪石粉砕用の竪型ミルでも利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明における竪型ミルの粉砕物堆積防止装置は、スラグ粉砕竪型ミルでおこなわれたが、一般的にこれより小型の石炭粉砕用や珪石粉砕用の竪型ミル並びに大型のセメント原料粉砕用の竪型ミルでも利用可能である。また、セメントクリンカー予備粉砕機において、テーブル中央部に付着堆積が見られる場合であれば、やはり利用可能である。
以上のように、竪型ミルを粉砕に使用している例であれば、ほぼ全てに利用可能と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態における竪型ミルの粉砕物堆積防止装置を示す縦半断面説明図である。
【図２】同上粉砕物堆積防止装置の笠部に施工した耐磨耗肉盛を示す側面説明図である。
【図３】本発明における竪型ミルの粉砕物堆積防止装置の別態様を示す縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  粉砕物堆積防止装置
１１  中空尖頭部材
１１ａ  笠部
１１ｂ  軸部
１１ｃ  受け板部材
１２  コイルスプリング
１３，１４  ガイド
１５  台
１６  フランジ
１７  ガード
１８  耐磨耗溶接肉盛部
１９  脚部材
２０  受け板部材
【図１】
2006263675.tif 000003
【図２】
2006263675.tif 000004
【図３】
2006263675.tif 000005