(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状の供給原料（６、６００）を分級する分級機（１、１００）の運転方法であって、次のステップ、すなわち、
−  回転ケージ（３）を回転するステップと、
−  分級用空気（９）を、前記回転ケージ（３）を取り巻く空気ガイドシステム（４）を通して、前記回転ケージ（３）と前記空気ガイドシステム（４）との間に形成される分級ゾーン（５）の中に吸引するステップと、
−  前記粒状の供給原料（６）を前記分級ゾーン（５）の中に供給するステップと、
を含む方法において、
前記回転ケージ（３）に作用するトルク（Ｍ）が、−  同じ回転速度において  −  バッフルなしの実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、前記分級ゾーン（５）内に１つ以上のバッフル（１３、１７、１８、２０、２２）が配置される、および／または
前記回転ケージ（３）に作用する前記トルク（Ｍ）が、−  同じ回転速度において  −  前記回転ケージ（３）と前記空気ガイドシステム（４）との間の一定以上の距離において変動しないトルクに対して、少なくとも２０％増大するように、前記空気ガイドシステム（４）と前記回転ケージとの間の分離間隔が選択され、
前記空気ガイドシステム（４）が複数のガイドプレート（４２）から構成され、かつ、前記ガイドプレート（４２）のいくつかまたはすべてに前記分級ゾーン（５）内に配置される前記バッフル（１８）が装着される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記回転ケージ（３）の周囲において、前記分級ゾーン（５）内に少なくとも１つの不均等な流れの場を形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、分級されるべき前記粒状の供給原料（６）が、前記分級用空気（９）と共に、前記空気ガイドシステム（４）を通して前記分級ゾーン（５）の中に供給されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、分級されるべき前記粒状の供給原料（６）が、前記分級用空気（９）から少なくとも部分的に分離して前記分級ゾーン（５）に供給されることを特徴とする方法。
【請求項５】
ロータ軸（２）の周りで回転する回転ケージ（３）と、前記回転ケージ（３）の周りに配置される空気ガイドシステム（４）とを有する、粒状の供給原料を分級する分級機であって、前記回転ケージ（３）と前記空気ガイドシステム（４）との間に分級ゾーン（５）が形成される分級機において、
前記回転ケージ（３）に作用するトルク（Ｍ）が、−  同じ回転速度において  −  バッフルなしの実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、前記分級ゾーン（５）内に１つ以上のバッフル（１３、１７、１８、２０、２２）が配置される、および／または
前記回転ケージ（３）に作用する前記トルク（Ｍ）が、−  同じ回転速度において  −  前記回転ケージ（３）と前記空気ガイドシステム（４）との間の一定以上の距離において変動しないトルクに対して、少なくとも２０％増大するように、前記空気ガイドシステム（４）と前記回転ケージ（３）との間の分離間隔が選択され、
前記空気ガイドシステム（４）が複数のガイドプレート（４２）から構成され、かつ、前記ガイドプレート（４２）のいくつかまたはすべてに前記分級ゾーン（５）内に配置される前記バッフル（１８）が装着される
ことを特徴とする分級機。
【請求項６】
請求項５に記載の分級機において、前記回転ケージ（３）の最大直径が少なくとも０．５ｍであることを特徴とする分級機。
【請求項７】
請求項５に記載の分級機において、前記空気ガイドシステム（４）と前記回転ケージ（３）との間の分離間隔（ａ）が６０ｍｍ未満であることを特徴とする分級機。
【請求項８】
請求項５に記載の分級機において、前記ガイドシステム（４）と前記回転ケージとの間、および／または、前記バッフル（２０、２２）と前記回転ケージとの間の分離間隔（ａ、ｂ）を設定することが可能であることを特徴とする分級機。
【請求項９】
請求項５に記載の分級機において、前記空気ガイドシステム（４）が複数のガイドプレート（４２）から構成され、かつ、前記バッフル（１８）はいくつかのガイドプレートの末端領域によって形成され、前記末端領域は前記分級ゾーン（５）の中に突き出ていることを特徴とする分級機。
【請求項１０】
請求項５に記載の分級機において、前記バッフル（１７）が前記ロータ軸（２）に平行な方位に向けられていないことを特徴とする分級機。
【請求項１１】
請求項５に記載の分級機において、前記バッフル（１３、１７）が、前記回転ケージ（３）の軸方向の広がりの全域またはその一部分のみに延びることを特徴とする分級機。
【請求項１２】
請求項５に記載の分級機において、前記回転ケージ（３）が、前記分級ゾーンの中に突き出る付加的な構成要素（１９）であって、前記分級ゾーン内（５）に不均等な流れの場を生成するために前記回転ケージ（３）と共に回転する付加的な構成要素（１９）を有することを特徴とする分級機。
【請求項１３】
請求項５に記載の分級機において、前記回転ケージ（３）が、ほぼ垂直な方位に向けられた軸（２）の周りで回転することを特徴とする分級機。
【請求項１４】
請求項５に記載の分級機において、前記回転ケージ（３）が、円筒形、円錐台形、および／または階段状の形状であることを特徴とする分級機。
【請求項１５】
請求項５に記載の分級機において、分級用空気供給装置（８）と、材料供給口（７）と、粗大材料流出口（１０）と、微小材料流出口（１１）とによって特徴付けられ、前記材料供給口（７）は、前記分級用空気供給装置（８）とは別個に、および／または、前記分級用空気供給装置（８）と一緒に形成されることを特徴とする分級機。
【請求項１６】
粉砕機（２００）と、前記粉砕機に接続される請求項５に記載の分級機（１００）とを備えた、粒状の供給原料を粉砕するための粉砕プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒状の供給原料を分級する分級機と、分級機の運転方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
開回路操作における粉砕システムの場合には、粉砕材料は、一旦粉砕プラントを通して供給され、それによって、微粒度および粒径分布に関して所要の製品特性を有することになる。分級機を使用することによって、粉砕材料が粉砕機−分級機回路を通過する粉砕システムの効率の顕著な向上を実現することが可能になるであろう。これに関連して、未処理原料は、粉砕機の上流側または下流側に供給することが可能である。開回路操作の場合のような過剰粉砕が減少し、製品の特性をより良好に設定できる。セメントおよび鉱物生産において使用される粉砕機は、特に、ボールミル、垂直および水平ローラミル、アトライタおよび高圧ロールプレスである。しかし、これらの粉砕機のスループット出力には限界があり、しかも、分級機における分離結果とは無関係にほぼ一定である。従って、これらの粉砕機を使用する場合は、１時間当たりの最終製品の量は、分級における改善によってのみ増大させることが可能である。
【０００３】
改善された分級とは、分級機の粗大材料中における微小材料（最終製品）の存在量が少ないこと、従って、結果的に未処理原料のより大きい部分を粉砕機において処理できるように、粉砕機に再循環される部分が低減されることを意味する。
【０００４】
過去において、分級機は、静的空気流れの分級から動的空気流れの分級に開発がすすめられた。すなわち、空気流れおよび重力に回転が追加された。従来型の構造は、回転ケージと空気ガイドシステムとの間に分級ゾーンが形成されるように、回転する回転ケージの周りに配置される空気ガイドシステムを含んでいる。被分級供給原料は、分級用の空気流れと共に空気ガイドシステムを通って導入される、および／または、上から直接分級ゾーンの中に導入される。分級ゾーン内においてできる限り均等な流れを実現するために、非常に多様な空気ガイドシステムおよび回転ケージの形状が開発されてきた。
【０００５】
セメントおよび鉱物生産においては、被分級材料は集塊化の傾向を有するため、効率を高めるために粉砕材料を分級器内部において解集塊化するおよび／またはさらによく分布させる別の手段が用いられてきた。この目的のため、例えば、粉砕材料がロータカバーを経由して供給される実施形態の場合には、集塊化物を少なくとも部分的に粉砕する、いわゆるインパクト帯材が設けられた。独国特許出願公開第１００４０２９３Ａ１号明細書においては、上部から供給される粉砕材料が、円錐トリクルバッフルとの接触によって少なくとも部分的に解集塊化されるように、空気ガイドシステムが円錐トリクルバッフルによって形成される。分級効率を改善するためのさらなる手段は、より高い回転速度による回転ケージの周速度の増大を含む。しかし、これは、製品特性（特に微粒度）を保持するために、より高い流速と組み合わせてのみ実現可能である。この連結は、分級効率における改善をもたらすが、ロータのより高い回転速度とより高い容積流量とが必要である。
【０００６】
従って、本発明は、ロータ軸の周りで回転する回転ケージと、その回転ケージの周りに配置される空気ガイドシステムとを備えた分級機の分級効率を改善するという目的に基づいている。
【０００７】
それに関連して、粒状の供給原料を分級する分級機の本発明による運転方法は、次のステップ、すなわち、
−  回転ケージを回転するステップと、
−  分級用空気を、回転ケージを取り巻く空気ガイドシステムを通して、回転ケージと空気ガイドシステムとの間に形成される分級ゾーンの中に吸引するステップと、
−  粒状の供給原料を分級ゾーンの中に供給するステップと、
を含み、
回転ケージに作用するトルクが、−  同じ回転速度において  −  バッフルなしの実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、分級ゾーン内に１つ以上のバッフルが配置される、
および／または
回転ケージに作用するトルクが、−  同じ回転速度において  −  空気ガイドシステムの分離間隔が回転ケージのトルクに影響を及ぼさない実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔が選択される。
【０００８】
粒状の供給原料を分級する本発明による分級機は、ロータ軸の周りで回転する回転ケージと、回転ケージの周りに配置される空気ガイドシステムとを有し、その回転ケージと空気ガイドシステムとの間には分級ゾーンが形成される。回転ケージに作用するトルクが、−  同じ回転速度において  −  バッフルなしの実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、分級ゾーン内に１つ以上のバッフルが配置される、および／または、回転ケージに作用するトルクが、−  同じ回転速度において  −  空気ガイドシステムの分離間隔が回転ケージのトルクに影響を及ぼさない実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔が選択される。
【０００９】
分級ゾーン内にバッフルを設けることによって、および／または、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔を低減することによって、分級ゾーンの少なくともある特定の領域内において、目標とする方法で、不均等な流れが発生する。これは、これまで追求してきたできる限り均等な流れという概念からの意識的な離脱であり、意外なことに、本発明を実証する試験において、不均等な流れのためにより効率的な分級が正確に生起することが確認された。この手段は、バイパス、すなわち、分級機によって粗大材料と共に排除される微小材料の分率を低減する。
【００１０】
この分級機を再循環式粉砕プラントにおいて使用すると、実際、バイパス低減のために、分級機のトルクの上昇、従って分級機のより高い運転動力を考慮する必要が生じるが、そうすることによって、粉砕機に再循環される粗大材料の量が対応して減少し、粉砕機は、より多くの未処理原料を処理できるようになる。この場合、粉砕機のエネルギー所要量は基本的に変化することはないが、一方、同時に、未処理原料の処理比率は増大し、その結果、微小材料（最終製品）のトン当たりの粉砕機および分級機の全エネルギー消費量は減少する。
【００１１】
しかし、上記の分級機および／または関連する方法は、分級機が異なる粒径の２つの最終製品を生産しなければならない場合にも有利である。それは、微小材料、従って高価値の分率が結果的により高い比率で生産されるからである。
【００１２】
分級機の効率の増大は、分級ゾーン内のバッフル、または、ケージに近接して配置される空気ガイドシステムが、被分級供給原料の解集塊化を増大させるという事実に基づく。バッフルまたは狭い分級ゾーンのために、供給粒子の運動エネルギーを何倍にも高めることができる流れの収縮も生じる。続いて、回転ケージの回転とバッフルとの牽引力によって、供給原料は、繰り返し、解集塊化作用と、回転ケージにおける再度の分級とを受けることになり、それによって粒子は破断され、粒子をさらに効率的に分級できる。
【００１３】
さらに、本発明の形態が従属請求項の主題事項を形成する。
【００１４】
粒状の被分級供給原料は、分級用空気と共に、空気ガイドシステムを通して、および／または、少なくとも部分的に分級用空気から分離して、分級ゾーンに供給できる。
【００１５】
回転ケージは、円筒形、円錐台形および／または階段形状のものとすることができる。回転ケージの最大直径は、少なくとも０．５ｍ、好ましくは少なくとも１ｍとするべきである。しかし、８ｍまでの直径またはそれを超える直径を有する回転ケージも考えられる。
【００１６】
空気ガイドシステムとロータとの間の分離間隔は、好ましくは６０ｍｍ未満、さらに好ましくは≦５５ｍｍ、最も好ましくは≦５０ｍｍである。バッフル、および／または、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔によってもたらされるトルクの増大は、好ましくは少なくとも２５％であるが、バイパスのさらなる減少が、少なくとも３０％および／または少なくとも５０％の値で可能である。本発明を実証する試験によって、少なくとも７５％、あるいは場合によっては少なくとも１００％のトルク増大においても、さらに大きな効率の増大がもたらされることが示されている。
【００１７】
本発明の別の形態によれば、ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔、および／または、バッフルと回転ケージとの間の分離間隔を設定することが可能であり、それによって、システムを、目標とする方法で回転ケージの利用可能な駆動動力に適合させ得る。本発明のさらなる変形態様によれば、空気ガイドシステムが複数のガイドプレート（ガイドベーンおよび／または弯曲ブレードおよび／またはトリクルプレート）から構成され、分級ゾーン内に配置されるバッフルは、これらのガイドプレートのいくつかまたはすべてに装着される。さらに、バッフルを、いくつかのガイドプレートの末端領域によって形成することも考えられ、その末端領域が分級ゾーンの中に突き出ることになる。これに関連して、バッフルは、回転ケージの軸方向の広がりの全域またはその一部分のみに延びることが可能であり、かつ、バッフルを、ロータ軸に平行な方位、またはそれに平行でない方位に向けることが可能である。
【００１８】
さらに、回転ケージが、分級ゾーンの中に突き出る付加的な構成要素であって、分級ゾーン内に不均等な流れの場を生成するために回転ケージと共に回転する付加的な構成要素を有することを想定できる。本発明の好ましい構成によれば、回転ケージは垂直な方位に向けられた軸の周りで回転する。
【００１９】
さらに、本発明は、粒状の供給原料を粉砕するための粉砕プラント、特に再循環式粉砕プラントに関する。この粉砕プラントは、粉砕機と、その粉砕機に接続される上記の分級機とを有する。
【００２０】
本発明のさらなる構成を、以下の説明と図面とを参照して、さらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、独立の材料供給口を有する分級機の概略図である。
【図２】図２は、共通の材料および分級用空気供給口を備えた分級機の概略図である。
【図３】図３は、分級機が組み込まれた垂直ローラミルの概略図である。
【図４】図４は、円錐台形の回転ケージを含む分級機の概略図である。
【図５】図５は、第１実施形態による分級機のロータ軸に垂直な断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態による分級機のロータ軸に垂直な断面図である。
【図７】図７は、分級ゾーン内に配置されたバッフルを含む分級機の詳細図である。
【図８】図８は、バッフルを含む分級機の概略側面図である。
【図９】図９は、いくつかのガイドプレートの末端領域によって形成されたバッフルを含む分級機の詳細図である。
【図１０】図１０は、回転ケージと共に回転する構成要素を含む分級機の詳細図である。
【図１１】図１１は、回転ケージに対する分離間隔を設定するための回転可能なバッフルの概略図である。
【図１２】図１２は、回転ケージに対する分離間隔を設定するための変位可能なバッフルの概略図である。
【図１３】図１３は、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔の関数としてのトルクを表す図である。
【図１４】図１４は、トルクの関数としてのバイパス比率を表す図である。
【図１５】図１５は、粉砕機および分級機から構成される粉砕プラントの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、ロータ軸２の周りで回転する円筒形の回転ケージ３と、その回転ケージの周りに配置される空気ガイドシステム４とを有する分級機１を示す。この場合、回転ケージと空気ガイドシステムとの間に分級ゾーン５が形成される。この図示の例示的な実施形態においては、分級されるべき粒状の供給原料６が、回転ケージ３の上方に配置される材料供給口７から回転ケージ３のカバーの上に供給される。分級用空気９は、分級用空気供給装置８と空気ガイドシステム４とを経由して分級ゾーン５に供給される。
【００２３】
回転ケージ３のカバーの上に供給される供給原料６は、遠心力によって外向きに押しやられ、そこで、分級ゾーン５の中に落下する。供給原料６のうちの粗大材料６ａは、底部において落下流出し、粗大材料流出口１０から取り出される。一方、微小材料６ｂは、分級用空気９と共に、回転ケージ３の中に引き込まれ、微小材料流出口１１から排出される。
【００２４】
図２は、第２の例示的な実施形態による分級機１’を示す。この分級機１’も、垂直ロータ軸２’の周りで回転する回転ケージ３’と、回転ケージを取り巻く空気ガイドシステム４’とを有しており、回転ケージと空気ガイドシステムとの間に分級ゾーン５’が形成される。この場合、被分級供給原料６’は、分級用空気９’と共に、共通の材料および分級用空気供給口１２’から供給され、空気ガイドシステム４’を経由して分級ゾーン５’に流入する。しかし、追加的に、供給原料の一部分を、分級用空気とは別個に、例えば図１のような回転ケージ３’のカバーから分級ゾーン５’に供給することも考えられる。分級ゾーン５’から落下する粗大材料６’ａは粗大材料流出口１０’から再搬出され、分級用空気９’と共に回転ケージの中に引き込まれる微小材料６’ｂは、微小材料流出口１１’から搬出される。
【００２５】
図３は、粉砕プレート２０２と、その上を転がる粉砕ロール２０３とを有する垂直ローラミル２０１を含む再循環式粉砕プラントの特別な例示的一実施形態を示す。被粉砕材料は、粉砕プレート２０２の中央部上部の材料供給口２０４から供給される。本発明による分級機１０１は、粉砕プレート２０２の上方の粉砕機ハウジングの中に組み込まれる。粉砕ローラ２０３によって粉砕される材料は、粉砕プレート２０２の周縁から流出し、引き続いて、上向流の分級用空気流れに捕捉され、分級機１０１の中に導かれる。分級機は、例えば、図１および２に示される例示的実施形態のいずれかに従って設計される。分級機１０１の粗大材料は、粗大材料流出口１１０から粉砕プレート２０２に戻され、一方、分級用空気は、微小材料と共に、微小材料流出口１１１から取り出される。
【００２６】
図４による例示的実施形態においては、同様に垂直のロータ軸２’’の周りで回転する円錐台形の回転ケージ３’’を有する分級機１’’が提供される。その結果、空気ガイドシステム４’’は、同様に回転ケージ３’’と空気ガイドシステム４’’との間に分級ゾーン５’’が設けられるように、補完的な方法で構成される。供給原料６’’は、任意選択的に、分級用空気９’’と共に、および／または、それとは別個に分級ゾーン５’’に直接、供給することが可能である。この場合も、粗大材料は粗大材料流出口１０’’から、微小材料は微小材料流出口１１’’から取り出される。
【００２７】
以上述べた分級機の変形態様に加えて、なお他の構成、例えば、円筒形および／または円錐台形の断面を有する分級機ケージの階段形状の構成も、当然、本発明に関連して考えることができる。基本的に垂直のロータ軸が好ましいが、原理的には水平のロータ軸も考えることができる。
【００２８】
図５〜１２においては、説明が図２〜４の例示的実施形態に言及する場合も含めて、参照符号３、４および５は、それぞれ、回転ケージ、空気ガイドシステムおよび分級ゾーン用として用いられる。
【００２９】
図５の断面図においては、空気ガイドシステム４がガイドプレート４０によって形成され、回転ケージ３には、回転ケージブレード３０が装備されている。この場合も、分級ゾーン５は、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の空間によって形成される。それに関連して、ロータに作用するトルクＭが、−  同じ回転速度において  −  空気ガイドシステムの分離間隔が回転ケージのトルクに影響を及ぼさない実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、空気ガイドシステム４と回転ケージ３との間の分離間隔ａが選択される。
【００３０】
図６に示す例示的実施形態においては、空気ガイドシステム４が弯曲したガイドプレート４０’によって形成される。この場合も上記と同様に、回転ケージに作用するトルクＭが、−  同じ回転速度において  −  空気ガイドシステムの分離間隔が回転ケージのトルクに影響を及ぼさない実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔ａが選択される。
【００３１】
図７に示すように、分級ゾーン５内にはバッフル１３が設けられる。分級ゾーン５内に存在するすべてのバッフル１３は、この場合も同様に、回転ケージに作用するトルクが、−  同じ回転速度において  −  バッフルなしの実施形態に対して少なくとも２０％だけ増大するように配置される。それに関連して、回転ケージ３に対する分離間隔ｂは、すべてのバッフルについて必ずしも同じである必要はない。
【００３２】
本発明に関連して、少なくとも２０％のトルクの増大を、分級ゾーン５内のバッフル１３と、空気ガイドシステム４と回転ケージ３との間の分離間隔ａの縮小との両者によって生じさせることも考えられる。回転ケージ３に近接して配置されるバッフル１３および／または空気ガイドシステム４は、集塊化した供給原料の粒子６０を、少なくとも部分的に、バッフル１３および／または空気ガイドシステム４によって解集塊化し、従って、より効率的な分級を可能にするという効果を有する。それに関連して、集塊化した供給原料の粒子６０には、−  回転ケージ３の回転方向が図示したように３ａである場合に  −  遠心力１４と、搬送力１５と、遠心力１６と、図の平面の中に向けて作用する重力とが作用する。供給原料粒子は、その質量に応じて、微小材料として回転ケージ３の中に引き込まれるか、または粗大材料として下方に排除される。
【００３３】
図８の図は、回転ケージ３が、ロータ軸２（回転ケージの軸方向の延長）の方向に高さｈにわたって延びていることを示す。バッフル１３、１７は、全高ｈにわたって、またはその一部分においてのみ広がることができる。また、バッフルを、分級ゾーン５内に、平行に（バッフル１３）、または非平行に（バッフル１７）配置することが考えられる。
【００３４】
図９は、バッフル１８が、空気ガイドシステムのガイドプレート４２の端部領域によって形成される変形態様を示す。それに関連して、バッフル１８は分級ゾーン５の中に突き出ており、すべてのバッフルと、場合によって、空気ガイドシステムとの間の分離間隔とが、回転ケージ３のトルクＭの少なくとも２０％の増大に有効作用する。原理的には、バッフルは、供給原料に対して所要の効果を及ぼすように任意の方法で形成することが可能である。それに関連して、特に、分級ゾーン５内に、種々の形態のバッフルを設けることが考えられる。
【００３５】
分級ゾーン５の内部に個々の不均等な流れの領域を生成するために、回転ケージ３と共に回転しかつ分級ゾーン５の中に突き出る構成要素１９であって、バッフル１３と連携して乱流を生成する構成要素１９を設ける（図１０）ことも、さらに可能である。
【００３６】
本発明の特定の一形態によれば、分級ゾーン５内に配置されるバッフル２０を、この場合回転ケージ３に対する分離間隔を設定し得るように、回転軸２１の周りで回転できるように配置することが可能である（図１１）。しかし、バッフル２２の分離間隔は、図１１に示すように、二重矢印２３に沿ってバッフルを動かすことによっても設定可能である。
【００３７】
図１３に示す図は、所与の回転速度における、空気ガイドシステム４とロータ３との間の分離間隔ａの影響を、回転ケージ３のトルクＭの関数として示している。図１３は、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔ａが増大するにつれて、トルクＭが低減すること、および、ある特定の分離間隔を超えると、空気ガイドシステムはトルクへの影響を有さなくなることを示している。図１３においては、この状態において、トルクＭが１００％の値を有する。それに関連して、陰影領域２４は、先行技術から知られる領域であって、先行技術によれば、空気ガイドシステムと回転ケージとの間の分離間隔が６０ｍｍより大きい領域を示す。
【００３８】
本発明によれば、トルクＭの力を、空気ガイドシステム４と回転ケージ３との間の分離間隔を低減することによって、および／または、分級ゾーン５内にバッフルを追加することによって、少なくとも１２０％（領域２５）に、好ましくは少なくとも１５０％（領域２６）に増大させるべきである。さらに、バッフルなしの実施形態、および／または、回転ケージのトルクに対する影響を有さない空気ガイドシステムの分離間隔を備えた実施形態に関するトルクの１７５％より大きい領域、あるいはそのトルクの２００％より大きい領域が特に好ましい。
【００３９】
図１４の図は、バイパスＴｍｉｎ，ｎｏｒｍに対するトルクＭの増大の影響を示す。このバイパスＴｍｉｎ，ｎｏｒｍは、分級機の分離曲線の最低分離程度である。また、このバイパスは、分級機の分離限界となる粒子サイズより小さい粒子サイズにおいて認められる（分離曲線のＴｒｏｍｐ分析の一般的な方法を参照されたい）。このため、このバイパスは、集塊化のために粗大材料と共に分級機によって排除される微小材料の分率に関する尺度を表す。分級機を比較するために、バイパスＴｍｉｎ，ｎｏｒｍ［％］は、原材料の影響とバイパス値からの粉砕プロセスの影響とを分離するように、通常、２の再循環係数（微小材料に対する分級機供給量の比）に正規化される。図１４の曲線は、バイパスＴｍｉｎ，ｎｏｒｍが、トルクの２０％増大点からすでに始まる顕著な低減を呈することを示している。すなわち、本発明による分級機は、粗大材料中の微小材料の分率の顕著な低減を実現できる。
【００４０】
図１５は、上記の例示的な実施形態のいずれかに従って構成される分級機１００と、粉砕機２００とを有する粉砕プラントを示す。粉砕機２００内において粉砕される供給原料６００は分級機１００に供給され、粗大材料６００ａと、微小材料６００ｂとに分級される。分級機１００を本発明に従って設計する結果として、粗大材料６００ａ中の微小材料の分率は著しく低下する。
【００４１】
本発明の特に有利な構成によれば、分級機１００および粉砕機２００は再循環式の粉砕プラントとして運転され、このプラントにおいては、粗大材料６００ａが、未処理原料３００と共に粉砕機２００に戻されて、その粉砕機２００において再粉砕される。代わりの方式として、未処理原料を最初に分級機に供給することも可能である。粉砕機２００は、特に、ボールミル、垂直および水平ローラミル、アトライタ、または、高圧ローラプレスとすることができる。
【００４２】
本発明を実証する試験の結果、分級機用として必要な追加的エネルギーは、回転ケージのトルクが１００％増大した場合でも、粉砕機２００における未処理原料３００の処理量の増大によって、必要量以上に補償されることが示されており、その結果、最終的には、１時間当たりの微小材料６００ｂのトン当たりエネルギー消費量を低減することが可能である。回転ケージのトルク増大に起因する追加的な回転エネルギーは、実際には分級エネルギーの増大をもたらすが、全粉砕システムの比エネルギー消費量はさらに低減される。これまでの研究によれば、１０〜２０％以上のエネルギー節約を想定することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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