(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給管と排出管とを有するミル本体(1)と、
モータ(2)と、
供給口(3a)と排出口(3b)と支承底座(6)とを有する高圧容器(3)と、を備える高圧ミルにおいて、
ミル本体(1)の外側に高圧容器(3)を設置し、高圧容器(3)とミル本体(1)との間に密封空間を形成し、
供給口(3a)が高圧容器(3)の上部外壁に配置され、軟質供給継手(4)を介して、ミル本体(1)の供給管に気密状態で接続され、排出口(3b)が高圧容器(3)の下部外壁に、軟質排出継手(5)を介して、ミル本体(1)の排出管に気密状態で接続され、
支承底座(6)が高圧容器(3)の底部に配置され、ミル本体(1)が減振クッション(7)を介して、支承底座(6)に設置し、
連結軸(8)が高圧容器(3)の上部に密封的に移動可能に挿入され、連結軸の上端がモータ(2)の出力軸に連結され、連結軸の下端がミル本体(1)の主軸に接続され、
ミル本体(1)と高圧容器(3)との間の密封空間が不活性媒体で満たされ、不活性媒体の圧力がミル本体(1)内の圧力以上であることを特徴とする高圧ミル。
【請求項２】
前記連結軸(8)の下端は、継手(9)を介して、ミル本体(1)の主軸に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の高圧ミル。
【請求項３】
前記支承底座(6)は、基部および脚部を備えており、支承底座(6)の基部が高圧容器3内に位置し、支承底座の脚部が高圧容器(3)の底部を密封状態で貫通しており、高圧容器(3)の脚部に沿うように延びている請求項1に記載の高圧ミル。
【請求項４】
前記支承底座(6)の脚部が、ベローズ管(10)を介して、密封状態で高圧容器(3)の底部を貫通することを特徴とする請求項3に記載の高圧ミル。
【請求項５】
前記ミル本体(1)が、シェル(1a)、該シェル内に配置された上層破砕機構(1b)、及び、下層ミリング機構(1c)を備え、
上層破砕機構(1b)は、上層耐摩耗ライニング・リング(1b1)と、耐摩耗ライニング・リング(1b1)において上層から順に直径が縮径するように積層される複数の上層回転ディスク(1b2)とを含み、
上層回転ディスク(1b2)の段付き構造を受ける凹溝(1b5)が、上層耐摩耗ライニング・リング(1b1)の内面に設けられており、凹溝(1b5)の直径が、上から下にかけて各層において、対応する位置における上層回転ディスクの直径に対応し、複数の上層案内溝(1b3)が、上層回転ディスク(1b2)の外縁に対応して設けられ、対応する数の上層ミリング体(1b4)が隣接する上層回転ディスク(1b2)の間に案内溝(1b3)を介して移動可能に設けられ、
上層回転ディスク(1b2)上の上層ミリング体の質量が、上から下に向かって層毎に順次減少し、一つの上層回転ディスク上の上層ミリング体(1b4)の質量が同じであり、
下層ミリング機構(1c)は、下層耐摩耗ライニング・リング(1c1)と、下層耐摩耗ライニング・リング(1c1)において積層される、同径の複数の下層回転ディスク(1c2)と、下層回転ディスク(1c2)の外縁に対応してそれぞれ設けられる複数の下層案内溝(1c3)と、下層案内溝(1c3)を介して、隣接する２つの下層回転ディスク(1c2)の間に移動可能に設置される対応する数であって質量が同じである下層ミリング体(1c4)と、を含み、
上層耐摩耗ライニング・リング(1b1)と下層耐摩耗ライニング・リング(1c1)がそれぞれシェル(1a)の上半分と下半分の内壁に固着され、ミル本体(1)の主軸に上層回転ディスク(1b2)と下層回転ディスク(1c2)が固定されていることを特徴とする請求項１に記載の高圧ミル。
【請求項６】
最下層の上層回転ディスク(1b2)と下層回転ディスク(1c2)とが同じ直径を有し、最下層の上層ミリング体(1b4)の質量が下層ミリング体(1c4)の質量と同じであることを特徴とする請求項5に記載の高圧ミル。
【請求項７】
シェル(1a)の上部及び下部にそれぞれ対応して上部軸受座(1d)及び下部軸受座(1e)が設けられ、平面スラスト軸受(1f)を介して上部軸受座(1d)にミル本体(1)の主軸の上端を設置し、円筒形ころ自動調心軸受(1g)を介してミル本体(1)の主軸の下端を下部軸受座(1e)に設置することを特徴とする請求項5に記載の高圧ミル。
【請求項８】
前記ミル本体(1)の主軸の上端は、平面スラスト軸受(1f)より上に配置される円筒状ころ軸受(1h)を介して、前記上部軸受座(1d)に設置されることを特徴とする請求項7に記載の高圧ミル。
【請求項９】
冷却器(11)がシェル(1a)の外側に設けられ、冷却器(11)が凝縮器であることを特徴とする請求項5に記載の高圧ミル。
【請求項１０】
前記高圧容器(3)の側壁に点検口(12)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の高圧ミル。
【請求項１１】
前記高圧容器(3)は、密封状態で組み立てられる、上部高圧容器部(3c)および下部高圧容器部(3d)を備えることを特徴とする請求項1に記載の高圧ミル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭および非金属鉱物などの物質を、粉砕するための粉砕装置、特に、高圧ミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市販されているミルは、通常、ローラーミル(レイモンドミル、垂直ミル)、ボールミル、ディスクミル、振動ミル、気流ミル等の常圧下で運転されている。しかし、実際の生産では、粉砕媒体が高圧作業環境で作業する必要がある場合がある。高圧作業環境で作業している間、ミルは粉砕によって強い影響を受けるため、高圧条件下で適用されるミルの設計および製造要件は非常に厳しいものとなる。したがって、既存のミルが、ミリング媒体が高圧状態にあるプロセスシステムの要件を満たすことは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、高圧条件下での粉砕媒体に適した高圧ミルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高圧ミルは、ミル本体と、モータとを含み、該ミル本体の外部に高圧容器が配置され、高圧容器とミル本体との間に密封空間が形成され、高圧容器の上部の外壁に供給口が設けられ、供給口が軟質給水継手を介してミル本体の供給管と密封接続され、排出口が前記高圧容器の下部の外壁に設けられている。前記排出口が軟質排出継手を介して前記ミル本体の排出管に密封状態で連結されている。前記高圧容器の底部に支承底座が設けられている。ミル本体は減振クッションにより支承底座に設置されている。連結軸が高圧容器の上部に密封状態で移動可能に挿入されている。連結軸の上端はモータの出力軸と駆動連結されている。連結軸の下端をミル本体の主軸に連結している。運転中、ミル本体と高圧容器との間の密封空間が不活性媒体で充填される。高圧不活性媒体の圧力は圧延機本体内の圧力以上である。ミル本体の外側に高圧容器を追加することにより、ミル本体と高圧容器との間の密封空間に高圧の不活性媒体を充填し、ミル本体の内圧と外圧とのバランスをとることができる。これにより、ミル本体の応力環境は改善し、ミル本体が一般的なレベルの設計と生産の要件に従うことができ、大幅にミル本体の研究開発と製造コストを削減できる。同時に、高圧容器内に充填された不活性媒体の圧力をミル本体の内圧よりも僅かに大きく設定することにより、ミル本体が加圧下で動作するため、粉塵漏れや粉塵飛散現象が低減され、環境ダスト汚染を低減する。ミル本体と支承底座との間に減振クッションを付加し、ミル本体の供給管及び排出管の両方を軟質継手により、高圧容器の供給口及び排出口に接続し、ミル本体と高圧容器とが全て軟質に接続されているので、ミル本体の振動が高圧容器に伝達されることを効果的に防止して、高圧容器の安定性と耐用年数を向上させることができる。
【０００５】
この実施形態の一態様では、連結軸の下端は、継手を介して、ミル本体の主軸に接続されている。勿論、ミル本体の主軸は、モータの出力軸との直接的な駆動の接続になるように、高圧容器の長くされ、外側に延設されてもよい。
【０００６】
この実施形態の一態様では、支承底座の基部は高圧容器内に位置し、支承底座の脚部は高圧容器の底部を密封状態で貫通し、高圧容器の脚部と整列する。支持基部の脚部を高圧容器の底部を貫通して密封状態で貫通させ、高圧容器の脚部と整列するように延ばすことにより、高圧容器の脚部の応力を大幅に低減し、高圧容器の安定性および耐用年数をさらに向上させる。
【０００７】
この実施形態の一態様では、支承底座の脚部は、ベローズ管を用いて密封状態で高圧容器の底部を貫通している。もちろん、他の密封構造を使用することもできる。
【０００８】
この実施形態の一態様では、ミル本体は、シェルと、シェル内に配置された上層破砕機構および下層ミリング機構とを備えている。
【０００９】
上層破砕機構は、上層耐摩耗ライニング・リングと、上層耐摩耗ライニング・リングにおいて上方から下方に直径が減少しながら順次に積層された複数の上層回転ディスクと、上層耐摩耗ライニング・リングの内面に設けられて上層回転ディスクの段差構造を受ける凹溝と、を含む。各層の上から下にかけて前記凹溝の直径が上層回転ディスクの直径に対応している。複数の上層案内溝が各上層回転ディスクの外縁に対応している。対応する数の上層回転ディスクが、前記上層案内溝を介して、２つの隣接する上層回転ディスクに設置されている。全ての上層ミリング体の質量を上から下に向かって順次減少させ、１つの上層回転ディスク上の上層ミリング体は同じ質量である。
【００１０】
下層ミリング機構は、下層耐摩耗ライニング・リングと、下層耐摩耗ライニング・リングにおいて同径の複数の積層された下層回転ディスクと、各下層回転ディスクの外縁にそれぞれ対応して設けられる下層案内溝とを含む。対応する数の下層ミリング体が、下層案内溝を介して、２つの隣接する下層回転ディスクに移動可能に設置されており、全ての下層ミリング体の質量は同じである。
【００１１】
上層耐摩耗ライニング・リングおよび下層耐摩耗ライニング・リングは、シェルの上半分および下半分の内壁にそれぞれ固定され、上層回転ディスクおよび下層回転ディスクはミル本体の主軸に固定設置される。
【００１２】
ミル本体の上部及び下部をそれぞれ材料破砕領域及び材料粉砕領域として設計することにより、破砕及び粉砕機能が統合され、粉砕プロセスが単純化される。同時に、ミリング体は垂直多層構造となっており、ミリング体は上部の質量が大きく、主に材料に衝撃を与えているので、バルク材料を大質量ミリング体の衝撃効果により、迅速に破砕する。ミリング体の下部は質量が小さく、数が多いので、上層の大量ミリング体に衝突して破砕された材料は、小質量ミリング体の材料粉砕領域を通過する際に、転がり、磨耗および微小衝撃に至り、その結果、材料は、選別機構なしで、所定の粒度の要件を達成し、適切な粒度に効果的に粉砕され得る。さらに、異なる質量の上層ミリング体と下層ミリング体とを交換することにより、仕上げ粉砕品の粒子サイズを調整することができ、これは操作しやすく、簡便で迅速であり、ミル本体のミリング体の数が多く質量が小さいため、ミリング体がシェルに与える影響が小さく、ミル本体の振動や騒音を低減することができる。最後に、階段状の構造の凹溝は、破砕領域内の材料の落下速度を効果的に遅らせることができ、破砕ゾーン内の材料の滞留時間を増加させ、材料が破砕され粉砕される機会を増加させる。
【００１３】
本実施形態の一態様では、最下層の上層回転ディスクと下層回転ディスクの直径が同じである。最下層の上層ミリング体の質量は下層ミリング体の質量と同じである。最下層の上層回転ディスクの直径を下層回転ディスクの直径と同じに設計し、最下層の上層ミリング体の質量を下層ミリング体の質量を同じとすることにより、材料を材料破砕領域から材料粉砕領域へと円滑に移行させることができる。
【００１４】
この実施形態の一態様では、シェルの上部および底部に対応して上部軸受座および下部軸受座がそれぞれ設けられている。ミル本体の主軸の上端が、平面スラストを介して、上部軸受座に設置される。ミル本体の主軸の下端部が、円筒形ころ自動調心軸受を介して、下部軸受座に取り付けられている。ミル本体の主軸の上端の軸受を平面スラスト軸受として設計することにより、平面スラスト軸受はミル本体の主軸に非常に良好な軸方向力を提供することができる。ミル本体の主軸の下端の軸受を円筒形ころ自動調心軸受けとして設計することにより、円筒ころ自動調心軸受が主軸の過度のたわみを効果的に防止することができる。このように、平面スラスト軸受と円筒ころ自動調心軸受とを組み合わせることにより、ミル本体の主軸の加工状態が改善され、ミル本体の主軸の剛性と強度が保証される。
【００１５】
この実施例の一態様では、ミル本体の主軸の上端は、平面スラスト軸受の上方に位置する円筒形ころ軸受を介して上部軸受座内にも取り付けられる。平面スラスト軸受の上に円筒ころ軸受を付加することにより、円筒ころ軸受は、平面スラスト軸受及び円筒ころ自動調心軸受との３つの静的確定支持体を形成し、それにより主軸受の主軸の作動状態をさらに改善する。ミル本体の主軸の剛性と強度がより良好に保証される。
【００１６】
この実施形態の一態様では、シェルの外側に冷却器が設けられ、冷却器は凝縮器である。シェルの外側に冷却器を追加することにより、ミル本体の動作温度を大幅に低下させることができるので、ミル本体の動作温度を適度な温度範囲内に制御してミル本体の最適動作状態を確保することができる。実際の製造では、冷たいガスまたは冷たい液体が凝縮管を通過することがある。
【００１７】
この実施形態の一態様では、高圧容器の側壁に点検口が設けられている。追加された点検口は、後期のサービスとメンテナンスを容易にすることができます。
【００１８】
この実施形態の一態様では、高圧容器は密封され、上部高圧容器セクションと下部高圧容器セクションによって組み立てられる。高圧容器を組み立てられた構造として設計することによって、一方では、高圧容器の製造の困難性が低減され、他方では、ミル本体の設置およびメンテナンスが容易になる。
【００１９】
本発明の実施形態によるミルの利点は、以下のように要約される。
【００２０】
1.ミル本体の外側に高圧容器を追加することにより、ミル本体と高圧容器との間の密封空間に高圧の不活性媒体を充填し、ミル本体と高圧容器の内圧と外圧とのバランスをとることができる。ミル本体の応力環境を改善し、ミル本体が一般レベルの設計および製造要件に従うようにし、研究開発および製造コストを大幅に削減する。
【００２１】
2.高圧容器内に充填された不活性媒体の圧力をミル本体の内圧よりも僅かに大きく設定することにより、ミル本体が加圧下で動作するため、粉塵漏れや粉塵飛散現象が低減され、環境ダスト汚染を低減する。
【００２２】
3.ミル本体と支承底座との間に減振クッションを付加し、ミル本体の供給管と排出管の両方を、軟質継手により、高圧容器の供給口と排出口とに接続することにより、ミル本体と高圧容器とが全て軟らかく接続されているので、ミル本体の振動が高圧容器に伝達されることを効果的に防止して、高圧容器の安定性と耐用年数を向上させることができる。
【００２３】
4.高圧容器の底部を通って支承底座の脚部を密封的に貫通させ、高圧容器の脚部と整列するように延ばすことにより、高圧容器の脚部の応力が大幅に低減され、高圧容器の安定性および耐用年数をさらに向上させることができる。
【００２４】
5.ミル本体の上部及び下部をそれぞれ材料破砕領域及び材料粉砕領域として設計することにより、破砕及び粉砕機能が統合され、粉砕プロセスが単純化される。
【００２５】
6.ミリング体は垂直多層構造であり、ミリング体の上部は質量が大きく、主に材料に衝撃効果があり、大質量のミリング体の衝撃効果の下で、バルク材料が速やかに粉砕される。ミリング体の下部は質量が小さく、数が多いので、上層の大質量ミリング体に衝突して破砕された材料は、小質量ミリング体の材料粉砕領域を通過する際に、転がり、磨耗および微小衝撃に至り、その結果、材料は、選別機構なしで、所定の粒度の要件を達成するように、適切な粒度に効果的に粉砕され得る。
【００２６】
7.異なる質量の上層ミリング体と下層ミリング体とを交換することにより、仕上げ粉砕品の粒子サイズを調整することができ、これは操作しやすく、便利で迅速である。
【００２７】
8.ミル本体のミリング体は、数量が多く、質量が小さいので、ミリング本体はシェルに小さな衝撃を与え、それによってミル本体の振動及び騒音を低減する。
【００２８】
9.階段構造の凹溝は、破砕ゾーン内の材料の落下速度を効果的に遅らせることができ、破砕ゾーン内の材料の滞留時間を増加させることができ、したがって、材料が破砕され粉砕される機会を増加させる。
【００２９】
10.最下層の上層回転ディスクの直径を下層回転ディスクの直径と同じに設計し、最下層の上層ミリング体の質量を下層ミリング体の質量と同じに設計することにより、材料は材料破砕領域から材料粉砕領域に円滑に移行することができる。
【００３０】
11.ミル本体の主軸の上端にある軸受を平面スラスト軸受として設計することにより、平面スラスト軸受は、ミル本体の主軸に対して軸方向の力を非常によく提供することができ、ミル本体の主軸の下端にある軸受を円筒ころ自動調心軸受として支持することにより、主軸の過度のたわみを効果的に防止することができる。平面スラスト軸受と円筒ころ自動調心軸受の組み合わせにより、ミル本体の主軸の加工状態を改善して、ミル本体の主軸の剛性と強度を確保する。
【００３１】
12．この実施例の一態様では、ミル本体の主軸の上端は、平面スラスト軸受の上方に位置する円筒形ころ軸受を介して上部軸受座内にも取り付けられる。平面スラスト軸受の上に円筒ころ軸受を付加することにより、円筒ころ軸受は、平面スラスト軸受及び円筒ころ自動調心軸受との３つの静定支持構造を形成し、それにより、ミル本体の主軸の作動状態をさらに改善し、ミル本体の主軸の剛性と強度がより良好に保証される。
【００３２】
13．シェルの外側に冷却器を追加することにより、ミル本体の動作温度を大幅に低下させることができるので、ミル本体の動作温度を適切な温度範囲内に制御して、ミル本体の最適動作状態を確保できる。
【００３３】
14．追加された点検口は、後の期間にサービスおよび保守を容易にすることができる。
【００３４】
15．高圧容器を組み立てられた構造として設計することにより、一方では、高圧容器の製造の困難性が低減され、他方では、高圧容器の設置および保守が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態による高圧ミルの概略図を示す。
【図２】図1の部分拡大構成を示す拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る高圧ミルのミル本体の主軸の設置構造を示す構造図である。
【図４】本発明の一実施形態によるミルの上層破砕機構の概略図を示す。
【図５】図4の構造の平面図を示す。
【図６】本発明の一実施形態によるミルの下層ミリング機構の概略図を示す。
【図７】図6の構造の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明をさらに説明するために、ミルを詳述する実施例を、図面と組み合わせて以下に説明する。以下の実施例は、本発明を説明することを意図しており、本発明を限定するものではないことに留意されたい。
【００３７】
図1に示すミル本体1は、ミル本体1と、モータ2とを備えている。ミル本体1の外部に高圧容器3が設けられ、高圧容器3とミル本体1との間に、密封空間が形成されている。高圧容器3の上部外壁には供給口3aが設けられている。供給口3aは、軟質供給継手4を介して、ミル本体1の供給管と密封的に接続されている。高圧容器3の下部の外壁には吐出口3bが設けられている。排出口3bは、軟質排出継手5を介して、ミル本体1の吐出管と密封的に接続されている。高圧容器3の底部に支承底座6が設けられている。減振クッション7によって、ミル本体1が支承底座6上に設置されている。連結軸8が高圧容器3の上部に移動可能に密封状態で挿入されている。連結軸8の上端はモータ2の出力軸に駆動が伝達されるように接続される。連結軸8の下端はミル本体1の主軸に連結されている。操作の間、ミル本体1と高圧容器3との間の密封空間には不活性媒体が充填されている。高圧の不活性媒体の圧力は、ミル本体1内の圧力以上である。ミル本体1の外側に高圧容器3を追加することにより、ミル本体1と高圧容器3との間の密封空間に高圧不活性媒体を充填することができ、ミルの内圧と外圧とのバランスをとることができる。これにより、ミル本体1の応力環境を改善し、ミル本体1が一般レベルの設計及び製造要件に従うことができ、研究開発及び製造コストを大幅に削減することができる。同時に、高圧容器3内に充填された不活性媒体の圧力をミル本体1の内圧よりも僅かに大きくすることにより、ミル本体1が加圧下で動作する。これにより、粉塵漏洩、浮遊粉塵現象、環境粉塵汚染を低減する。ミル本体1と支承底座6との間に減振クッション7を追加し、ミル本体1の供給パイプと排水パイプの両方を高圧容器3の供給口と排出口にソフト継手により接続することとなる。これにより、ミル本体1と高圧容器3とは全て軟らかく接続されるので、ミル本体1の振動が高圧容器3に伝達されるのを効果的に防止して、安定性を向上させることができ、高圧容器3の耐用年数が向上する。
【００３８】
連結軸8の下端は、継手9を介して、ミル本体1の主軸に接続されている。勿論、モータ2の出力軸と、直接、駆動で接続させるよう、ミル本体1の主軸を高圧容器3の外に長く伸長させることができる。
【００３９】
支承底座6の基部は高圧容器3内に位置しており、支承底座6の脚部は高圧容器3の底を密封状態で貫通し、高圧容器3の脚部と並設されるよう延設されている。高圧容器3の底部を介して支承底座6の脚部を密封状態で貫通させて高圧容器3の脚部に沿わせることにより、高圧容器3の脚部の応力を大幅に低減することができ、高圧容器3の安定性や耐用年数をさらに向上させることができる。支承底座6の脚部は、高圧容器3の底部を貫通し、ベローズ管10でもって、密封状態とする。もちろん、他のシーリング構造を使用することもできる。
【００４０】
ミル本体1は、シェル1aと、シェル1a内にそれぞれ配置された、上層破砕機構1bおよび下層ミリング機構1cとを備えている。
【００４１】
上層破砕機構1bは、上層耐摩耗ライニング・リング1b1と、上層耐摩耗ライニング1b1の内部で上方向から下方向に向かって順次縮径しながら積層される複数の上層回転ディスク1b2と、から構成されている。上層回転ディスク1b2の段差構造を受ける凹溝1b5が、上層耐摩耗ライニング・リング1b1の内面に設けられている。各層の上から下に向けて、凹溝1b5の径に対応する位置の上層回転ディスク1b2の直径に対応し、上層回転ディスク1b2の外縁に対応して、複数の上層案内溝1b3が設けられている。対応する数の上層ミリング体1b4が、隣り合う2つの上層回転ディスク1b2の間に、上層案内溝1b3を介して、移動可能に設置されているので、上層回転ディスク1b2上の全ての上層ミリング体1b4の質量は、上から下に向かって、層から層へ、順次に減少し、１つの上層回転ディスク1b2上の上層ミリング体1b4の質量は同じである。
【００４２】
下層ミリング機構1cは、下層耐摩耗ライニング・リング1c1と、下層耐摩耗ライニング・リング1c1内に設けた、同径の複数の下層回転ディスク1c2と、が積層されている。各下層回転ディスク1c2の外縁に対応して、対応する数の下層ミリング体1c4が、下層案内溝1c3を介して、隣接する下層回転ディスク1c2の間に移動可能に設置され、全ての下層ミリング体1c4の質量が同じになる。
【００４３】
上層耐摩耗ライニング・リング1b1及び下層耐摩耗ライニング・リング1c1は、それぞれ、上層ミル本体1の主軸に固定設置されている。上層耐摩耗ライニング・リング1b2及び下層耐摩耗ライニング・リング1c2は、それぞれ、上層ミル本体1の主軸に固定設置されている。シェル1aの上半部及び下半部の内壁に固着されている。最下層の上層回転ディスク1b2と下層回転ディスク1c2とが、それぞれ、同径である。最下層の上層ミリング体1b4の質量は下層ミリング体1c4の質量と同じである。
【００４４】
実際には、ミリング本体は、回転ディスク上の案内溝に沿って、遠心力の作用の下に、耐摩耗ライニング・リングの内面を押圧するまで、外側に移動する。このとき、ミリング本体は、ミル本体1の主軸の回転に伴って、ミル本体1の主軸に対して公転しながら、自動回転し、材料を破砕し、粉砕する。
【００４５】
ミル本体1の上部及び下部を、それぞれ、材料破砕領域及び材料粉砕領域として設計することにより、破砕機能及び粉砕機能が統合され、粉砕プロセスが単純化される。同時に、ミル本体１は垂直多層構造となっており、その上部ではミリング体の質量が大きく、主に材料に衝撃効果を与えているため、バルク材料は大質量ミリング体の衝突の影響を受ける。ミリング体はその下部で質量が小さく、数が多いため、上層の大質量ミリング体に衝突して破砕された材料は、主に、小質量ミリング体の材料粉砕領域を通過する際に、転動、摩耗および微小衝撃が加えられる。そのため、選別機構なしに、所定の粒度要件を達成するように、材料を適切な粒度に効果的に粉砕することができる。また、質量の異なる上層ミリング体1b4と下層ミリング体1c4とを交換することにより、仕上げ粉砕品の粒度を調整することができる。これにより、操作しやすく、簡便で迅速である。ミル本体1のミリング体が多数で質量が小さくなり、ミリング体がシェル1aに与える衝撃が小さくなり、ミル本体1の振動や騒音を低減することができる。さらに、階段構造の凹溝1b5は、破砕ゾーン内の材料の落下速度を効果的に遅らせることができ、破砕ゾーン内の材料の滞留時間を増加させるので、材料を破砕して粉砕する機会を増加させる。最後に、底層の上層回転ディスクの直径を、下層回転ディスクの直径と同じに設計し、底層の上層ミリング体の質量と下層ミリング体の質量を同じに設計することによって、材料を材料粉砕領域から材料粉砕領域に円滑に移行させることができる。
【００４６】
シェル1aの上部及び下部には、それぞれ、上部軸受座1d及び下部軸受座1eが設けられている。ミル本体1の主軸の上端は、平面スラスト軸受1fを介して上部軸受座1dに設置されている。ミル本体1の主軸の下端は、円筒ころ自動調心軸受1gを介して下部軸受座1eに取り付けられている。ミル本体1の主軸の上端の軸受を平面スラスト軸受1fとすることにより、平面スラスト軸受1fがミル本体1の主軸に対して軸方向の力を非常に良好に与えることができる。ミル本体1の主軸下端部を円筒ころ自動調心軸受1gとして支持することにより、主軸の過大なたわみを有効に防止することができる。このように、平面スラスト軸受1fと円筒ころ自動調心軸受1gとを組み合わせることにより、ミル本体1の主軸の加工状態が改善され、ミル本体1の主軸の剛性及び強度が向上する保証される。また、ミル本体1の主軸の上端は、平面スラスト軸受1fの上方に位置する円筒ころ軸受1hを介して、上部軸受座1dに取り付けられている。円筒ころ軸受1hを平面スラスト軸受1f上に付加することにより、円筒ころ軸受1hが平面スラスト軸受1fと円筒ころ自動調心軸受1gとの３軸受けの静定支持構造を形成し、ミル本体1の主軸の剛性及び強度がより良好に保証される。
【００４７】
シェル1aの外側には冷却器11が設けられる。この冷却器11は凝縮器である。シェル1aの外側に冷却器11を追加することにより、ミル本体1の動作温度を大幅に低下させることができる。ミル本体1の動作温度を適切な温度範囲内に制御して、ミル本体１の最適な作動状態を確保できる。実際の製造では、冷たいガスまたは冷たい液体が凝縮管を通過することができる。高圧容器3の側壁には、点検口12が設けられている。追加された点検口12は、後期にサービスおよびメンテナンスを容易にすることができる。高圧容器3は、上部高圧容器部3cと下部高圧容器部3dによって密封されて組み立てられている。高圧容器3を組み立てた構造として設計することにより、一方では、高圧容器3の製造の困難性が低減され、他方ではミル本体1の設置および保守が容易になる。
【００４８】
本発明のミルのミリングプロセスは、以下の通りである。
【００４９】
材料は投入口3aからミル本体1内に投入される。材料は、まず、材料破砕領域に進入し、ミル本体1内に落下する過程で、上層ミリング体1b4に衝突して衝突及び破砕される。材料破砕領域の断面を通過した後、材料は、所定の大きさの粒子となる。これらの微小粒子は重力作用下に落下し続け、下層ミリング体1c4によって粉砕される材料粉砕領域に入る。材料粉砕領域の断面を通過した後、材料は粒度に粉砕され、最後に排出口3bから排出されて粉砕プロセスを完了する。
【００５０】
本発明では、ミル本体1の外側に高圧容器3を配置することにより、ミル本体1と高圧容器3との間の密封空間に高圧の不活性媒体を充填して、ミル本体1の内部および外部の圧力を調整する。これにより、ミル本体1の応力環境を改善し、ミル本体1が一般的なレベルの設計および製造要件に従うようにし、研究開発および製造コストを大幅に削減する。高圧容器3内に充填された不活性媒体の圧力をミル本体1の内圧よりも僅かに大きくすることにより、ミル本体1が加圧下で動作する。これにより、ダスト漏洩とダスト浮遊現象を低減し、環境ダスト汚染を低減する。ミル本体1と支承底座6との間に減振クッション7を追加し、高圧容器3の供給口と排出口を、ミル本体1の供給管と排出管の両方に、軟質継手も用いて、接続する。ミル本体1と高圧容器3とが全て軟質に接続されている。これにより、ミル本体1の振動が高圧容器3に伝達されるのを効果的に防止して、安定性と耐用年数を向上させることができる。高圧容器3の底部において、支承底座6の脚部を高圧容器3の脚部に密封状態で貫通させて、高圧容器3の脚部に並設することにより、高圧容器3の安定性及び耐用年数をより向上させることができる。ミル本体1の上部及び下部をそれぞれ材料破砕領域及び材料粉砕領域として設計することにより、破砕及び粉砕機能が統合され、粉砕プロセスが単純化される。ミル本体1は垂直多層構造となっており、ミリング体はその上部の質量が大きく、主に材料に衝撃を与えているので、衝撃の影響を受けて、大質量のミリング体がバルク材料を速やかに破砕する。ミリング体の下部の質量が小さく、数量が多いため、上層の大質量のミリング体に衝突して破砕された材料は、小質量のミル本体の材料粉砕領域を通過するときに、主として、転がり、磨耗、微小衝撃を与えられる。これにより、選別機構なしに、所定の粒度の要件を達成するように、材料を適切な粒度に効果的に粉砕することができる。質量の異なる上層ミリング体1b4と下層ミリング体1c4とを交換することにより、仕上げ粉砕品の粒度を調整することができ、これは操作しやすく、簡便で迅速である。ミル本体1のミリング体の数が大量で質量が小さくなり、ミリング体がシェル1aに与える衝撃が小さくなり、ミル本体1の振動や騒音が低減される。階段構造の凹溝1b5は、破砕ゾーン内の材料の落下速度を効果的に遅らせることができ、破砕ゾーン内の材料の滞留時間を増加させることができる。したがって、材料が粉砕され粉砕される機会が増える。上層回転ディスクの底層の直径を下層回転ディスクの直径と同じに設計し、上層ミリング体の底層の質量を下層ミリング体と同じに設計することにより、材料が材料破砕領域から材料粉砕領域へと円滑に移行することができる。ミル本体1の主軸の上端の軸受を平面スラスト軸受1fとすることにより、平面スラスト軸受1fは、ミル本体1の主軸に対して軸方向の力を極めて良好に与えることができる。ミル本体1の主軸下端部を円筒ころ自動調心軸受1gとして支持することにより、主軸の過大なたわみを有効に防止することができる。このように、平面スラスト軸受1fと円筒ころ自動調心軸受1gとを組み合わせることにより、ミル本体1の主軸の加工状態が改善され、ミル本体1の主軸の剛性及び強度の向上が保証される。平面スラスト軸受1fの上方���円筒ころ軸受1ｈを追加することにより、円筒ころ軸受1hは、平面スラスト軸受1f及び円筒ころ自動調心軸受1gとの３軸受けの静定支持構造を形成し、ミル本体1の主軸の剛性及び強度がより良好に保証される。シェル1aの外側に冷却器11を追加することにより、ミル本体1の動作温度を大幅に低下させることができる。ミル本体1の動作温度を適度な温度範囲に制御し、ミル本体１の作動状態を最適化できる。追加された点検口12は、後期のサービスおよび保守を容易にすることができる。高圧容器3を組み立てた構造として設計することにより、一方では、高圧容器3の製造の困難が低減できるばかりでなく、他方では、ミル本体1の設置および保守が容易になる。
【符号の説明】
【００５１】
ミル本体…1  シェル…1a  上層破砕機構…1b  上層耐摩耗ライニング・リング…1b1  上層回転ディスク…1b2  上層案内溝…1b3  上層ミリング体…1b4  凹溝…1b5  下層ミリング機構…1c  下層耐摩耗ライニング・リング…1c1  下層回転ディスク…1c2  下層案内溝…1c3  下層ミリング体…1c4  上部軸受座…1d  下部軸受座…1e  平面スラスト軸受…1f  円筒ころ自動調心軸受…1g  円筒ころ軸受…1h  モータ…2  高圧容器…3  供給口…3a  排出口…3b  上部高圧容器部…3c  下部高圧容器部…3d  軟質供給継手…4  軟質排出継手…5  支承底座…6  減振クッション…7  連結軸…8  継手…9  ベローズ管…10  冷却器…11  点検口…12
【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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