(57)【要約】  本発明は、例えば鉄粒子等の延性のある粒子のような、粉砕するのが難しい粒子を粉砕工程から排出するバイパスデバイス（７０）を有する竪型ロールミル（１０）に関する。【選択図】図１
2018507106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕板（２０）と、少なくとも１つの粉砕ロール（３０）と、ノズルリング（４０）とを有し、前記ノズルリング（４０）が、前記粉砕板（２０）を水平方向において囲み、空気供給装置が、前記ノズルリング（４０）の下に配置されており、少なくとも１つの排出要素（６０）が、前記空気供給装置（５０）の下に、又は、前記空気供給装置（５０）の領域内に配置されている竪型ロールミル（１０）であって、
前記ノズルリング（４０）内に配置され、該ノズルリング（４０）と前記少なくとも１つの排出要素（６０）との間に接続部を形成する少なくとも１つのバイパス装置（７０）を具備することを特徴とする、竪型ロールミル（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）が、前記空気供給装置の前記領域内に、ガスを通さない外膜を具備することを特徴とする、請求項１に記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項３】
バイパス装置（７０）の数が、粉砕ロール（３０）の数に対応することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項４】
等距離に配置された少なくとも２つのバイパス装置（７０）を具備することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）が、前記ノズルリング（４０）の表面における断面積を有し、前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）における断面積の合計が、前記粉砕板（２０）の表面積の２.５％未満であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）が、前記ノズルリング（４０）の表面における断面積を有し、前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）における断面積の合計が、前記粉砕板（２０）の表面積の１.０％未満であることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）が、前記ノズルリング（４０）の表面における断面積を有し、前記少なくとも１つのバイパス装置（７０）における断面積の合計が、前記粉砕板（２０）の表面積の０.５％未満であることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項８】
前記ノズルリング（４０）の表面での、すべての前記バイパス装置（７０）における断面積すべての合計が、前記ノズルリング（４０）の表面積の１０％未満であることを特徴とする、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項９】
前記ノズルリング（４０）の表面での、すべての前記バイパス装置（７０）における断面積すべての合計が、前記ノズルリング（４０）の表面積の５％未満であることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１０】
前記バイパス装置（７０）が、２５０ｍｍ未満の最大断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１１】
前記バイパス装置（７０）が、少なくとも２０ｍｍの最大断面を有することを特徴とする、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１２】
分離器（９０）が、前記排出要素（６０）の下流に配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１３】
前記分離器（９０）が磁性分離器であることを特徴とする、請求項１２に記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１４】
前記磁性分離器が、ドラム型磁性分離器及びオーバーベルト磁性分離器を含む群から選択されることを特徴とする、請求項１３に記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１５】
前記粉砕板（２０）への材料戻りライン（１００）が、前記分離器（９０）の下流に配置されていることを特徴とする、請求項１２〜請求項１４のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１６】
前記バイパス装置（７０）が、前記ノズルリング（４０）がある上端で、前記排出要素（６０）がある下端でよりも大きな断面積を有することを特徴とする、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【請求項１７】
前記バイパス装置（７０）が、前記空気供給装置における通過流が平均未満である領域内に配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の竪型ロールミル（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄粒子等の延性のある粒子のような、粉砕するのが難しい粒子を粉砕工程から排出するバイパス装置を有する竪型ロールミルに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントの粉砕では、セメントクリンカが、例えば石灰石、スラグ砂、又は飛灰等のさらなる成分に次第に置き換えられている。この結果、割合が減少しているクリンカ成分を、製品の品質、特にセメントの強度を保つために、偏向的により細かく粉砕しなければならなくなる。この傾向は、経済的かつ生態学的な理由により、将来も続くことが予想される。したがって、現代の竪型ロールミルは、市場の要求に応えるために、同時に多種にわたる製品ポートフォリオ（個々の顧客の要求）に対応するように、これらの様々な供給材料を処理することができなければならない。しかし、これにより、竪型ロールミルを特定の供給材料の作業に合わせて最適化することができなくなるという影響がある。むしろ可能な場合は、一連の様々な供給材料が、このミル内で、一緒に又は別々に粉砕されなければならない。この場合、セメント粉砕設備は、様々な粉砕すべき製品の間で、迅速かつ柔軟に（機械的に修正することなく）取り替えることができなければならない。したがって、すべての粉砕すべき材料向けの、エネルギー効率がよくかつ処理量が最適化された粉砕作業を可能にする、適切な工程及び動作パラメータが見出されることが必要である。
【０００３】
スラグ砂の粉砕では、粉砕板に磁性微細鉄の蓄積が起きる場合もある。この点に関して、スラグ砂又は高炉スラグの粉砕中に粉砕板又は粉砕軌道に微細鉄が蓄積することを、動作パラメータの調整のみで防止することはできない。平均的なスラグ砂又は高炉スラグは、鉄の割合が、質量分率で０．３％〜０．５％である。
【０００４】
原則的に、鉄は、２つの方法でミルから排出され得る。第１の変形形態では、製品の流れにより鉄を排出する。この形態では、鉄は、空気圧で分級機に運ばれ、その後に分級機のロータを通り、粉砕すべき製品と共にミルを出なければならない。スラグ砂に対して鉄の密度が高く、製品の粒子の大きさが小さいと、製品の流れによる鉄の排出が妨げられる。したがって、分級機への空気圧での輸送が妨げられる。分級機では、鉄が、密度が比較的高いためにロータで選択的にはじかれる。この結果この鉄は、沈砂として再び粉砕板に供給される。鉄粒子の延性のため、ほとんどいかなる粉砕も行われず、結果として微細鉄は、ミル内を循環し、ミル内に蓄積する。
【０００５】
第２の変形形態では、鉄粒子は、ノズルリングを通って落ち、その後、磁性分離器により、外部の材料回路において材料ストリームから抽出される。しかし、ノズルリングを介する第２の排出の可能性は、比較的微細な鉄粒子は、ノズルリングの速度が速いことにより粉砕板に戻ってしまうため、粗い鉄粒子のみに限定される。対照的に、粗い鉄粒子は、ノズルリングを通って落ち、排出要素の助けで外部の回路内に運ばれる。特にミル内での負荷容量に悪影響を与えるため、微細な鉄粒子を吐出するためにノズルリングの速度を落とすことは適切ではない。次に、（ノズルリングの速度を落として）ノズルリングの表面積を構造的に大きくすることは、伝達される運動量が、分級機の方向に製品の粒子を加速させるのに十分ではないため、動作を損なう。特にスイング動作中、例えば同じ粉砕設備を使用してセメントクリンカを粉砕している間に、粉砕工程が悪影響を受ける。
【０００６】
したがって、蓄積した微細鉄は、製品に用いるには粗すぎ、ノズルリングで横断方向の流れによって分類するには細かすぎる。微細鉄が蓄積すると、粉砕用工具、ミルのハウジング、及び分級機の摩耗に関して悪影響が出る。また、ミル内を循環する微細鉄により、エネルギーの必要量が増加し、これに伴って処理能力が減少する。また、粉砕回路において微細鉄の濃度が特定の濃度を上回ると、ミルの動作中の振動が比較的激しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、粉砕板における鉄の蓄積を大幅に減少させる竪型ロールミルを提供することである。
【０００８】
この目的は、請求項１に記載の特徴を有する竪型ロールミルによって達成される。有効な改良点は、従属請求項、以下の説明、及び図面から明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による竪型ロールミルは、粉砕板、少なくとも１つの粉砕ローラ、ノズルリング、空気供給装置、及び少なくとも１つの排出要素を有する。ノズルリングは、粉砕板を水平に囲んでおり、このことは、ノズルリングが、同じ平面上で粉砕板の周囲にリング状に配置されていることを意味する。空気供給デバイスは、ノズルリングの下に配置されており、少なくとも１つの排出要素が、空気供給装置の下、又は空気供給デバイスの領域内に配置されている。少なくとも１つの排出要素が、空気供給デバイスの下に配置されていることが好ましい。本発明によれば、竪型ロールミルは、少なくとも１つのバイパス装置を備え、少なくとも１つのバイパス装置は、ノズルリングと少なくとも１つの排出要素との間に接続部を形成する。
【００１０】
少なくとも１つのバイパス装置は、排出要素は粉砕板と共に回転し、バイパス装置は静止した状態で固定されている可能性があるため、排出要素の壁に直に接触しないことが好ましい。
【００１１】
少なくとも１つのバイパス装置により、流れの穏やかな領域が、ノズルリングにおけるバイパス装置の位置に生じる。この領域では、少なくとも１つのバイパス装置を通して、大きさ、及び特定の重量にかかわらず、実質的にいかなる材料も排出され得る。このようにして、鉄であっても、粒子の大きさにかかわらず粉砕板の領域から排出され、蓄積を防ぐことができる。
【００１２】
バイパス装置は、例えば、断面が例えば円形、楕円形、又は多角形の管状の形態であってもよい。円形の断面が、特に好ましい。
【００１３】
本発明の一実施形態では、少なくとも１つのバイパス装置が、空気供給装置の領域に、ガスを通さない外膜を含む。ガスを通さない外膜は、例えば金属壁、プラスチック壁、又は特にガラス繊維複合材料壁、もしくは炭素繊維複合材料壁といった複合材料壁である。本発明の文脈では、「ガスを通さない」とは、外膜が、空気供給装置の領域において比較的強いガス流を通すことがなく、したがって、ノズルリングの領域に有意な流れを生成しないことを単に意味すると本明細書では理解されるべきである。したがって、ガスの拡散に関する問題は、本発明の文脈とは無関係である。
【００１４】
本発明のさらなる実施形態では、バイパス装置の数は、粉砕ロールの数と一致する。また、バイパス装置の数は、粉砕ロールの数の整数倍と一致する。竪型ロールミルは、２つ〜６つの粉砕ロールと、２つ〜６つのバイパス装置とを含むことが特に好ましい。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態では、竪型ロールミルは、少なくとも２つのバイパス装置を含む。少なくとも２つのバイパス装置は、等距離に配置されている。したがって、バイパス装置が２つの場合、これらのバイパス装置は、ノズルリングにおいて１８０°離れて配置される場合があり、バイパス装置が３つの場合、これらのバイパス装置は、１２０°離れて配置され、バイパス装置が４つの場合、これらのバイパス装置は、９０°離れて配置される。したがって、竪型ロールミルが、粉砕ロールの数に対して整数倍のバイパス装置を含む場合、この整数倍と一致する数に対応するバイパス装置のグループが、互いに対して等距離に配置され得る。
【００１６】
本発明のさらなる実施形態では、少なくとも１つのバイパス装置が、ノズルリングの表面における断面積を有し、少なくとも１つのバイパス装置における断面積の合計が、粉砕板の表面積の２．５％未満である。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施形態では、少なくとも１つのバイパス装置が、ノズルリングの表面における断面積を有し、少なくとも１つのバイパス装置における断面積の合計が、粉砕板の表面積の１．０％未満である。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施形態では、少なくとも１つのバイパス装置が、ノズルリングの表面における断面積を有し、少なくとも１つのバイパス装置における断面積の合計が、粉砕板の表面積の０．５％未満である。
【００１９】
少なくとも１つのバイパス装置では、ノズルリングの機能、したがって効率に、明らかに悪影響を及ぼす。特に、製品もまた、少なくとも１つのバイパス装置を通って排出される。したがって、少なくとも１つのバイパス装置の断面積が過度に大きい結果として生じる可能性がある過度に高いバイパス率は、適切ではない。
【００２０】
本発明のさらなる実施形態では、少なくとも１つのバイパス装置が、ノズルリングの表面における断面積を有し、少なくとも１つのバイパス装置における断面積の合計が、粉砕板の表面積の少なくとも０．０１％である。
【００２１】
本発明のさらなる実施形態では、バイパス装置がすべて合わさって、ノズルリングの表面における断面積を有し、すべてのバイパス装置における断面積の合計が合わせて、粉砕板の表面積の２．５％未満である。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態では、ノズルリングの表面での、すべてのバイパス装置における断面積すべての合計が、ノズルリングの表面積の１０％未満である。
【００２３】
本発明のさらに好ましい実施形態では、ノズルリングの表面での、すべてのバイパス装置におけるすべての断面積の合計が、ノズルリングの表面積の５％未満である。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態では、バイパス装置は、２５０ｍｍ未満の最大断面を備える。例えば、断面が円形の場合、最大断面は、直径を意味すると理解されるべきであり、断面が長方形の場合、最大断面は、向かい合った角を結ぶ対角線を意味すると理解されるべきである。したがって、最大断面は、粒子がバイパス装置を通ることができるように、同一平面において粒子の断面が有し得る最大寸法を構成する。
【００２５】
本発明のさらに好ましい実施形態では、バイパス装置は、２００ｍｍ未満の最大断面を備える。
【００２６】
本発明のさらに好ましい実施形態では、バイパス装置は、１００ｍｍ未満の最大断面を備える。
【００２７】
さらなる実施形態では、バイパス装置は、少なくとも２０ｍｍの最大断面を備える。
【００２８】
さらなる実施形態では、バイパス装置は、少なくとも４０ｍｍの最大断面を備える。
【００２９】
本発明のさらなる実施形態では、分離器が、排出要素の下流に配置されている。分離器は、磁性分離器であることが好ましく、磁性分離器が、ドラム型磁性分離器及びオーバーベルト磁性分離器を含むグループから選択されることが特に好ましい。
【００３０】
本発明のさらなる実施形態では、粉砕板への材料戻りラインが、分離器の下流に配置されている。分離器により、特に、鉄が除去されることが可能になる。他の成分は、再度粉砕板に有効に供給されるように、開始時の材料又は製品を一般に含む。
【００３１】
本発明のさらなる実施形態では、バイパス装置は、ノズルリングがある上端で、排出要素がある下端でよりも大きな断面積を有する。
【００３２】
例えば、バイパス装置は、円錐の設計であってもよい。この設計には、下端の直径が相対的に小さくなる結果、空気供給デバイスから排出要素を介してバイパス装置内に入ることができる空気が少なくなり、したがって、バイパス装置の上の流れ領域が、特に効率的に無風に近くなり得るという利点がある。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態では、バイパス装置は、空気供給装置における通過流が平均未満である領域内に配置されている。この構成にも、空気供給デバイスから排出要素を介してバイパス装置内に入ることができる空気が少なくなり、したがって、バイパス装置の上の流れ領域が、特に効率的に無風に近くなり得るという効果がある。バイパス装置は、粉砕板から材料が十分に吐出される領域に配置されていることが特に好ましい。この文脈では、「十分」とは、局所的に平均より多くの材料が吐出される領域を意味すると理解されるべきである。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態では、排出要素は、閉鎖フラップを備え、バイパス装置は、排出要素の下縁部から最大で９５０ｍｍの距離にある。空間が比較的小さい結果、空気供給デバイスから排出要素を介してバイパス装置内に入ることができる空気が少なくなり、したがって、バイパス装置の上の流れ領域が、特に効率的に無風に近くなり得る。
【００３５】
本発明のさらに好ましい実施形態では、排出要素は、閉鎖フラップを備え、バイパス装置は、排出要素の下縁部から最大で７５０ｍｍの距離にある。
【００３６】
本発明のさらに好ましい実施形態では、排出要素は、閉鎖フラップを備え、バイパス装置は、排出要素の下縁部から最大で５５０ｍｍの距離にある。
【００３７】
本発明のさらなる実施形態では、竪型ロールミルは、対称の軸線、特に好ましくは３回転軸（シェーンフリース記号ではＣ３）、４回転軸（シェーンフリース記号ではＣ４）、又は６回転軸（シェーンフリース記号ではＣ６）を有する。
【００３８】
以下で、本発明による竪型ロールミルが、図面に示された例示的な実施形態に基づき、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】竪型ロールミルの概略断面図である。
【図２】竪型ロールミルの概略平面図である。
【図３】バイパス装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、竪型ロールミル１０の概略断面図であり、図２は、粉砕板２０の平面における概略平面図である。粉砕板２０は、例えば、直径が約４．５ｍであり、ノズルリング４０は、幅が約４０ｃｍである。この例示的な竪型ロールミル１０では、３つの粉砕ロール３０が粉砕板２０の上に配置されており、図１ではこれらの粉砕ロール３０のうち１つのみを見ることができる。ノズルリング４０の下に配置されているのは、空気供給デバイス５０であり、（図２に見ることができる）３つの空気吸込口により、空気供給デバイス５０内に空気が流入する。この空気は、ノズルリング４０を通って上向きに上昇し、竪型ロールミル１０から粉砕された製品を排出する。空気供給デバイス５０の領域には、排出要素６０が配置されており、排出要素６０では、ノズルリング４０を通って落ちる材料が捕らえる。この材料は、大きくかつ比較的重い粒子を一般に含む。これらの材料は、閉鎖フラップ８０を通って分離器９０に供給される。分離器９０は、この例では磁性分離器として設計されており、この分離器９０内で、鉄粒子が取り除かれる。残りの材料は、戻りライン１００を通って粉砕板２０に戻される。また、竪型ロールミル１０は、空気吹出口１０５を含む。この構成は、この点において、従来技術による竪型ロールミルと一致している。
【００４１】
本発明による竪型ロールミル１０は、図示された例では、ノズルリング４０から排出要素６０内に至る３つのバイパス装置７０をさらに含む。排出要素６０は、空気供給デバイス５０の下方の凹所という形態で設計されているため、この領域では流れが減少しており、このため、非常に少しの空気しか、空気吸込口５５から、空気供給デバイス５０、排出要素６０、及びバイパス装置７０を通って流れない。結果として、バイパス装置７０の上方の流れがかなり減少する。したがって、小さくかつ比較的軽量な鉄粒子であっても、バイパス装置７０を通って排出され得る。
【００４２】
図２から分かるように、バイパス装置７０は、流れの点から言えば最大限の間隔を空けて、３つの空気吸込口５５に向けて配置されている。こうして、バイパス装置７０を通る空気流が、さらに減少する。
【００４３】
図３は、バイパス装置７０を示しており、ここではバイパス装置７０は、上部領域に追加的な材料誘導パネル７５を備える。材料誘導パネル７５は、ノズルリング４０の領域で、バイパス装置７０内への材料の流入を促進する。図３ａは、材料誘導パネル７５の漏斗機能を示す断面図であり、図３ｂは、バイパス装置７０の直径と、材料誘導パネルの直径との間の関係を明瞭に示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  竪型ロールミル
２０  粉砕板
３０  粉砕ロール
４０  ノズルリング
５０  空気供給デバイス
５５  空気吸込口
６０  排出要素
７０  バイパス装置
７５  バイパス装置上の材料誘導パネル
８０  閉鎖フラップ
９０  分離器
１００  戻りライン
１０５  空気吹出口
【図１】
2018507106.tif 000003
【図２】
2018507106.tif 000004
【図３】
2018507106.tif 000005
【国際調査報告】
2018507106.tif 000006
2018507106.tif 000007
2018507106.tif 000008
2018507106.tif 000009