竪型粉砕機の制御方法及び制御装置
【課題】 運転中に生じる異常振動を効果的に防止できる竪型粉砕機の制御方法と、その制御方法に用いるに好適な制御装置を提供する。
【解決手段】 予め、竪型粉砕機１の運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力との差圧を検出しながら、竪型粉砕機１の振動値を測定し、測定した振動値が竪型粉砕機１の許容範囲を超える直前の差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録する。竪型粉砕機１の制御運転中においては、検出した差圧が、境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速することによって、異常振動を防止することができる。本発明は、原料を微粉砕する際に生じやすい竪型粉砕機の異常振動を、ガスの差圧から予測し、テーブル回転数を調整することにより異常振動を抑制するものである。
【解決手段】 予め、竪型粉砕機１の運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力との差圧を検出しながら、竪型粉砕機１の振動値を測定し、測定した振動値が竪型粉砕機１の許容範囲を超える直前の差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録する。竪型粉砕機１の制御運転中においては、検出した差圧が、境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速することによって、異常振動を防止することができる。本発明は、原料を微粉砕する際に生じやすい竪型粉砕機の異常振動を、ガスの差圧から予測し、テーブル回転数を調整することにより異常振動を抑制するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、又化学品等を原料として粉砕する竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に係り、特に、竪型粉砕機で原料を微粉砕する際に生じやすい異常振動を防止又は抑制するに好適な竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭やオイルコークス等を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機（竪型ミル、或いは竪型ローラミルと称されることもある）と呼ばれる粉砕機が広く用いられている。
【０００３】
近年では、特に、竪型粉砕機によって原料を微粉砕するケースも増えてきており、竪型粉砕機内に分級機構を備えた型式の竪型粉砕機が増加している。分級機構を内部に備えた竪型粉砕機としては，特許文献１に開示されるような従来技術が公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０４０１２号公報
【０００５】
特許文献１に示される竪型粉砕機は、粉砕機の下部から吹き込んだ気流によって、粉砕した原料を搬送し上昇させるとともに、竪型粉砕機内の上部に配した分級機構によって、気流により搬送された原料の中から微粉のみを選抜して、機外に取出すタイプの竪型粉砕機であって、一般的にエアスエプト式と呼ばれる型式の竪型粉砕機である。
【０００６】
以下、特許文献１に開示されたエアスエプト式の竪型粉砕機の構造等について簡略に説明する。特許文献１に開示された竪型粉砕機は、回転テーブルの上方に、分級機構として複数毎の回転羽根を有した回転セパレータを備えており、該回転セパレータの中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュートが配されている。そして、原料投入シュートを介し、原料投入口から回転テーブル上に原料を投入する（供給と称することもある）ことができるよう構成されている。
【０００７】
原料投入シュートによって回転テーブルの上方から、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル上で渦巻き状の軌跡を描きながら、回転テーブルの外周部に向かって移動する。回転テーブルの外周縁部にはダムリングが設けられ、回転テーブル上で所要の原料厚みを保持するように構成されているので、回転テーブルの外周部に移動した原料は、ダムリングでせき止められ、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれ粉砕される。
【０００８】
なお、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリングを乗り越え、回転テーブル上面の外周部とケーシングとの隙間である環状通路（環状空間部と称することもある）へと向かう。
【０００９】
竪型粉砕機の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口より、エキゾーストファン等の送風機により、竪型粉砕機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機のケーシング内で、該回転テーブル下方から回転セパレータ上方に向かうガスの気流が生じている。
従って、該ダムリングを乗り越えて環状通路に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング内を上昇する。
【００１０】
ケーシング内において上昇する気流は、回転セパレータの影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング下方に落下する等し、回転セパレータを通過することができない。回転セパレータを通過できず、落下した原料は、再度粉砕ローラに噛み込まれて粉砕される。なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータを通過し、上部取出口より取出される。
【００１１】
環状通路に達した原料の中で特に粒径の大きな原料は、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機１の外に取り出された後、バケットエレベータ等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。
【００１２】
なお、前述した竪型粉砕機で問題となりやすいのは、竪型粉砕機の異常振動である。特許文献１には、竪型粉砕機の運転中に原料層厚の時間的変化を監視し、予め設定した時間幅で原料層厚が単調減少したとき等において、回転テーブル上の原料層厚を改善して振動を回避するために、回転テーブルの回転速度を調整して異常振動を防止する竪型粉砕機の制御方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記した従来技術に従い、回転テーブル上の原料層厚を調整することより振動を回避できる場合も多いが、竪型粉砕機の運転中においては、回転テーブル上の原料層厚がほとんど変化しないにもかかわらず、異常振動が発生する場合がある。
この原因については、明確になっていないが、一因として、竪型粉砕機内で粉砕する原料の中に微粉が多く含まれるようになると異常振動が誘発されやすいという傾向があった。しかし、従来は、このような場合においても、対処的に運転条件を変化させて振動を回避するしか方法がなく、振動を効果的に防止できる竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置が求められていた。
【００１４】
本発明は、以上のような要求に鑑みてなされたものであり、竪型粉砕機の異常振動を防止するに好適な竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機の制御方法は、
（１） 複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１６】
（２） （１）に記載の竪型粉砕機の制御方法において、前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録し、竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１７】
（３） （１）に記載の竪型粉砕機の制御方法において、前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録し、竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１８】
（４） （１）に記載の制御方法を行う竪型粉砕機の制御装置であって、前記ガス導入口と製品取出口とにガス圧力を測定するための圧力計を有して、該ガス導入口と製品取出口に配した圧力計から送信される２つの信号を比較演算して差圧を検出する演算機、境界差圧パターンを記憶した記憶機、及び該演算機で検出した差圧と前記境界差圧パターンが略一致した場合に回転テーブルの回転数を減速する指令を発信する制御装置とを備えた。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、原料を微粉砕する際において生じやすい竪型粉砕機の異常振動を、竪型粉砕機内を流れるガスの差圧から予測できるので、異常振動が生じる前に竪型粉砕機の回転テーブル回転速度を減速して異常振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき本発明の好ましい実施形態の例について詳細に説明する。
図１は本実施形態に係り竪型粉砕機の概略の構造を説明するための説明図である。図２は本実施形態に係り竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。図３は風量と摩擦係数の関係を表すグラフ、図４は回転テーブルの速度と動摩擦係数の関係を表すグラフ、図５は振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る竪型粉砕機１の好ましい構成について説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、図１に示すように竪型粉砕機１の外郭を形成するケーシング１Ｂ、回転テーブル２、回転テーブル２の上面（回転テーブル上面２Ａと称することもある）外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ３、竪型粉砕機１の下部に設置された減速機２Ｂ、減速機２Ｂを介して回転テーブル２を駆動する可変速式の電動機２Ｍ、及び電動機２Ｍの回転数を制御する制御盤５０、を備えている。
【００２２】
粉砕ローラ３は、軸７により下部ケーシングに回動自在に軸着した上部アーム６と、該上部アーム６と一体に形成した下部アーム６Ａとを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に連結されており、該油圧シリンダ８の作動によって回転テーブル上面２Ａの方向に押圧されて、回転テーブル上面２Ａに原料を介して従動することによって回転する。
【００２３】
前記ケーシング１Ｂの回転テーブル上面２Ａの中央上部には、セパレータ１４と、原料投入口３５が設けられており、また、セパレータ１４の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート１３が配されて、原料投入シュート１３を介して原料投入口３５から回転テーブル上面２Ａに原料を投入する（供給と称することもある）ことができるよう構成されている。
また、セパレータ１４は、セパレータ１４の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間をあけて並べられた複数枚の羽根１４Ａを備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
【００２４】
原料投入シュート１３から投入した原料は、回転テーブル上面２Ａを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面２Ａの外周部に移動して、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕される。そして、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面２Ａの外縁部に周設されたダムリング１５を乗り越え、回転テーブル上面２Ａの外周部とケーシングとの隙間である環状通路３０（環状空間部３０と称することもある）へと向かう。ここで、ケーシング１Ｂの回転テーブル２の下方には、ガスを導入するためのガス導入口３３を設けており、さらに回転テーブル上方には該ガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口３９を設けている。
【００２５】
竪型粉砕機１の運転中において、該ガス導入口３３よりガス（本実施形態においては空気）を導入することによって、前記ケーシング１Ｂ内において該回転テーブル下方からセパレータ１４を通過して上部取出口３９へと流れるガスの気流が生じている。
【００２６】
竪型粉砕機１内に投入した原料と、回転テーブル２と粉砕ローラ３に粉砕されてダムリング１５を乗り越えた原料の一部は、前記ガスにより吹き上げられてケーシング内を上昇し、回転セパレータ１４に達する。
ここで、径の大きく重量の大きな原料はセパレータ１４の羽根１４Ａを通過することができずセパレータ１４の下方に落下して再度粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕されるとともに、径の小さな原料は、隙間をあけて並べられた羽根１４Ａの間を抜けてセパレータ１４を通過し、上部取出口３９より取り出される。
【００２７】
また、粉砕ローラ３に噛み込まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大な粒径の原料は、環状通路３０より回転テーブル下方に落下して下部取出口３４より竪型粉砕機１の外に取り出される。
【００２８】
なお、本実施形態に用いることのできる竪型粉砕機１の型式は、前述したものに限らないことは勿論であって、例えば、粉砕ローラ３の形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機１であっても良い。また、要求される製品の粒度に応じて、セパレータ１４は固定タイプのものであっても良い。
【００２９】
ここで、本実施形態においては、ガス導入口３３を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として下部センサＳ１、製品取出口３９を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として上部センサＳ２、並びに、竪型粉砕機１の振動値を測定するための振動センサＳ３を備えている。
【００３０】
次ぎに、竪型粉砕機１に備えた制御盤５０について簡略に説明する。
図１に示した実施形態において、制御盤５０は、下部センサＳ１と上部センサＳ２からの信号を比較演算して、差圧を検出する演算機５０Ｂを備えている。
また、図１に示した実施形態においては、予め運転中に、演算機５０Ｂから送信される差圧信号と振動センサＳ３より送信される振動値が入力されて、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧（ガス通過抵抗）の状態を、境界差圧パターンとして記録する記憶機を備えている。
【００３１】
本実施形態による制御方法によって、竪型粉砕機を制御中（制御運転中）には、演算機５０Ｂと記憶機５０Ｃに記憶した境界差圧パターンを比較して、略一致した場合に、電動機２Ｍに、回転数を減速するための信号を発信する制御装置５０Ａを備えている。
なお、図１に示す実施形態において、電動機２Ｍは、可変速式であり、減速機２Ｂを介して回転テーブル２に連結されている。従って、電動機２Ｍは、制御盤５０の制御装置５０Ａよりから送信される信号によって、その回転速度を自在に変化させて、回転テーブル２の回転速度を自在に変化させることができる。
【００３２】
次に本実施形態に係る粉砕システムの好ましい１例ついて図２を参考に説明する。
図２に示した粉砕システムは、竪型粉砕機１、原料ホッパ２０、バケットエレベータ２５、原料ホッパ２１、エキゾーストファン８９等を備えている。
原料ホッパ２０に蓄えられた原料は、バケットエレベータ２５並びに原料ホッパ２１等を介して竪型粉砕機１に投入されて粉砕される。竪型粉砕機１内で粉砕された原料は、エキゾーストファン８９によるガスの気流により、竪型粉砕機１内を上方に移動して製品取出口３９から機外に取り出される。また、竪型粉砕機１の中に投入された原料の中で、製品取出口３９から機外に取り出されなかった一部の原料については、下部取出口３４から機外に取り出されて、バケットエレベータ２５並びに原料ホッパ２１等を介して竪型粉砕機１に再度投入されて粉砕される。
【００３３】
以下、本発明による竪型粉砕機１の制御方法について、従来技術と異なる部分を中心として、第１の実施形態を説明する。
なお、第１実施形態に用いた竪型粉砕機１は、粉砕ローラの個数が３個であって、テーブル回転数は７３ＲＰＭであり、粉砕ローラ中心直径Ｄは０．４ｍであり、テーブル直径Ｔは０．６４ｍである。
【００３４】
原料投入シュート１３によって、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル２の外周部に向かって移動し、回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕される。
【００３５】
回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリング１５を乗り越え、回転テーブル２Ａ上面の外周部とケーシング１Ｂとの隙間である環状通路３０へと向かう。
【００３６】
竪型粉砕機１の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口３３より、エキゾーストファン８９によって、機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機１のケーシング１Ｂ内で、回転テーブル２下方から回転セパレータ１４上方に向かうガスの気流が生じている。従って、ダムリング１５を乗り越えて環状通路３０に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング１Ｂ内を上昇する。
【００３７】
ケーシング１Ｂ内において上昇する気流は、回転セパレータ１４の影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング１Ｂ下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング１Ｂ下方に落下する等し、回転セパレータ１４を通過することができない。
【００３８】
回転セパレータ１４を通過できず、落下した原料は、竪型粉砕機内で循環して、再度、粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕される。或いは、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機１の外に取り出された後、バケットエレベータ２５等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。
なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータ１４を通過し、上部取出口３９より取り出される。
【００３９】
以下、竪型粉砕機１の制御方法について説明する。
まず、本発明による竪型粉砕機の制御方法の第１実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂで、その差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサＳ３で測定する。そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記憶機に記録する。
言い換えると、本発明による第１の実施形態においては、まず、その差圧値を境界差圧パターンとして記憶機に記憶する必要がある。
なお、この差圧値については、制御運転前に実際に測定しておき、制御運転の前に設定値として制御盤に入力し、記憶機に記憶させても良い。
【００４０】
次ぎに、竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに、演算機５０Ｂでその差圧を検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中においては、演算機５０Ｂで検出した差圧（第１の実施形態においては差圧値）と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置５０Ａから、電動機２Ｍに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させて、異常振動の発生を防止する。
【００４１】
ここで、従来型の竪型粉砕機は、通常、竪型粉砕機の負荷を一定に保つために、機内の差圧を測定して、風量（ケーシング内を下方から上方に抜けるガス流量）が一定の状態になるように運転している。ここでいう、差圧とは、ガス通過抵抗とも呼ばれるもので、竪型粉砕機のガス導入口３３におけるガス圧力と、ガス排出口である製品取出口３９におけるガス圧力との、圧力差である。
【００４２】
一般的に、竪型粉砕機に使用する通常の送風機の特性から考えると、差圧が上昇した場合には、竪型粉砕機１内において風量が低下する。風量が低下すれば、セパレータ１４の分級効率が低下して、本来、製品となるべき微粉が、機外に取り出されなくなる確率が高くなっている。そのため、本来、粉砕しなくても良い微粉が、従来に比較して多く、粉砕ローラ３に戻ってくる。
【００４３】
図４に回転テーブルの回転速度と動摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）の関係を示すが、粉砕しなくても良い微粉が、従来の量より多く、粉砕ローラ３に戻ってくると、粉砕ローラ３と原料の間の摩擦係数は低下し、その結果、粉砕部ですべりなどが生じて、竪型粉砕機１の振動を誘発する原因となっている。図３に風量と摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）の関係を示すが、これは前述の効果を裏付けるものである。
【００４４】
このような理由から、竪型粉砕機１の運転中においては、差圧を測定して、該差圧が、予め記憶した異常振動になる直前の境界差圧値に達したときに、回転テーブル２の回転速度を低下させて、粉砕ローラ３と原料の動摩擦係数を回復すること振動の防止に有効である。言い換えると、竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧値が上昇して大きくなるケースが多く、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧値を、境界差圧パターンとして、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。
【００４５】
ところで、竪型粉砕機振動と摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）との関係は、摩擦係数が低下した際に振動、特に自励振動の起点となる。従来、竪型粉砕機は、前述したように、風量一定の状態で運転する。この場合、竪型粉砕機内の負荷を一定に保つために、竪型粉砕機の差圧を測定し、同差圧が設定値よりも高くなれば竪型粉砕機に投入される原料の供給量を低下させ設定差圧（設定竪型粉砕機負荷）を均一に保つようにする。しかしながら、この方法では、差圧を一定値に保つために供給量を下げているため生産量は低下する。
【００４６】
また、差圧が増加する原因は、竪型粉砕機１内において原料の循環量が増加したことによる場合もある。前記循環量を低下させるには、粉砕ローラ３の一回転当りの粉砕量を増加すれば良いので、粉砕力を増加する方法があるが、粉砕力（加振力）を増加すれば竪型粉砕機振動の原因となる。
【００４７】
また、竪型粉砕機に発生する振動は摩擦係数の他に下記のように考えることもできる。
【００４８】
【００４９】
なお、加振力をバネ定数で割ったものを変位量（Ａ）とする。
【００５０】
図５に示したように振動増幅係数Ｍ、加振振動数（ω）と粉砕層の振動数（ω０）の比率により変化することが分かる。通常は、図５においてω／ω０が１．０以下（＝共振点以下）で運転されているので、粉砕層の振動数（ω０）を変えずに（製品の粒度に比例し同粒度は変更できないため）加振振動数（ω）を低下させることにより振動増幅係数を低下させることができる。
【００５１】
加振振動数（ω）は粉砕ローラの回転数に比例するため同調するテーブル回転数を変更することにより加振振動数を低減できる。この結果、分母、分子ω/ω０の内分子を低下させれば振動増幅係数は減少するので、竪型粉砕機振動が抑制できる。
【００５２】
以上、説明したように、振動を抑制または抑止する方法として、摩擦係数の確保法と加振振動数の制御法がある。この２方法に共通するものは、回転テーブルの回転数であり、原料性状に合わせて都度適正な回転数に設定することにより竪型粉砕機の能力を最大限に引き出すことができる。
【００５３】
即ち、竪型粉砕機１の差圧が設定値から外れ大きくなる場合に、回転テーブル２のテーブル回転数を任意に低下させ、加振振動数を低下し、振動増幅係数を減少させれば、例え、加振力を増加しても竪型粉砕機振動を発生させる前に振動要因を排除することができる。
【００５４】
以下、本発明による竪型粉砕機の運転方法並びに制御方法について、前述した第１の実施形態と異なる部分を中心に、第２の実施形態を説明する。
【００５５】
まず、本発明による竪型粉砕機の第２実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂで差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサＳ３で測定する。
そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、時間軸の変化としてとらえて、差圧波形とし検出し、境界差圧パターンとして記録する。
【００５６】
竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂでその差圧を時間軸の変化として検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中において、演算機５０Ｂ検出した差圧波形と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置５０Ａから、電動機２Ｍに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させる。
【００５７】
竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧が急激に上昇して大きくなるパターンが多く、非常に短時間で大きな差圧が生じる場合もある。
従って、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧波形を記録して、境界差圧パターンとし、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る竪型粉砕機の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。
【図３】風量と摩擦係数の関係を表すグラフである。
【図４】回転テーブルの速度と摩擦係数の関係を表すグラフである。
【図５】振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１ 竪型粉砕機
２ 回転テーブル
３ 粉砕ローラ
１３ 原料投入シュート
１４ 回転セパレータ
１５ ダムリング
１Ｂ ケーシング
２０ 原料ホッパ（新規原料供給用）
２１ 原料ホッパ
２５ バケットエレベータ
３０ 環状通路
３３ ガス導入口
８９ エキゾーストファン（送風機）
３４ 下部取出口
３５ 原料投入口
３９ 製品取出口（上部取出口）
５０ 制御盤
５０Ａ 制御装置
５０Ｂ 演算機
５０Ｃ 記憶機
Ｓ１ 下部センサ
Ｓ２ 上部センサ
Ｓ３ 振動センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に石炭、オイルコークス、石灰石、スラグ、クリンカ、セメント原料、又化学品等を原料として粉砕する竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に係り、特に、竪型粉砕機で原料を微粉砕する際に生じやすい異常振動を防止又は抑制するに好適な竪型粉砕機の制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、石炭やオイルコークス等を粉砕する粉砕機として竪型粉砕機（竪型ミル、或いは竪型ローラミルと称されることもある）と呼ばれる粉砕機が広く用いられている。
【０００３】
近年では、特に、竪型粉砕機によって原料を微粉砕するケースも増えてきており、竪型粉砕機内に分級機構を備えた型式の竪型粉砕機が増加している。分級機構を内部に備えた竪型粉砕機としては，特許文献１に開示されるような従来技術が公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０４０１２号公報
【０００５】
特許文献１に示される竪型粉砕機は、粉砕機の下部から吹き込んだ気流によって、粉砕した原料を搬送し上昇させるとともに、竪型粉砕機内の上部に配した分級機構によって、気流により搬送された原料の中から微粉のみを選抜して、機外に取出すタイプの竪型粉砕機であって、一般的にエアスエプト式と呼ばれる型式の竪型粉砕機である。
【０００６】
以下、特許文献１に開示されたエアスエプト式の竪型粉砕機の構造等について簡略に説明する。特許文献１に開示された竪型粉砕機は、回転テーブルの上方に、分級機構として複数毎の回転羽根を有した回転セパレータを備えており、該回転セパレータの中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュートが配されている。そして、原料投入シュートを介し、原料投入口から回転テーブル上に原料を投入する（供給と称することもある）ことができるよう構成されている。
【０００７】
原料投入シュートによって回転テーブルの上方から、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル上で渦巻き状の軌跡を描きながら、回転テーブルの外周部に向かって移動する。回転テーブルの外周縁部にはダムリングが設けられ、回転テーブル上で所要の原料厚みを保持するように構成されているので、回転テーブルの外周部に移動した原料は、ダムリングでせき止められ、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれ粉砕される。
【０００８】
なお、回転テーブルと粉砕ローラに噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリングを乗り越え、回転テーブル上面の外周部とケーシングとの隙間である環状通路（環状空間部と称することもある）へと向かう。
【０００９】
竪型粉砕機の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口より、エキゾーストファン等の送風機により、竪型粉砕機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機のケーシング内で、該回転テーブル下方から回転セパレータ上方に向かうガスの気流が生じている。
従って、該ダムリングを乗り越えて環状通路に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング内を上昇する。
【００１０】
ケーシング内において上昇する気流は、回転セパレータの影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング下方に落下する等し、回転セパレータを通過することができない。回転セパレータを通過できず、落下した原料は、再度粉砕ローラに噛み込まれて粉砕される。なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータを通過し、上部取出口より取出される。
【００１１】
環状通路に達した原料の中で特に粒径の大きな原料は、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機１の外に取り出された後、バケットエレベータ等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。
【００１２】
なお、前述した竪型粉砕機で問題となりやすいのは、竪型粉砕機の異常振動である。特許文献１には、竪型粉砕機の運転中に原料層厚の時間的変化を監視し、予め設定した時間幅で原料層厚が単調減少したとき等において、回転テーブル上の原料層厚を改善して振動を回避するために、回転テーブルの回転速度を調整して異常振動を防止する竪型粉砕機の制御方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記した従来技術に従い、回転テーブル上の原料層厚を調整することより振動を回避できる場合も多いが、竪型粉砕機の運転中においては、回転テーブル上の原料層厚がほとんど変化しないにもかかわらず、異常振動が発生する場合がある。
この原因については、明確になっていないが、一因として、竪型粉砕機内で粉砕する原料の中に微粉が多く含まれるようになると異常振動が誘発されやすいという傾向があった。しかし、従来は、このような場合においても、対処的に運転条件を変化させて振動を回避するしか方法がなく、振動を効果的に防止できる竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置が求められていた。
【００１４】
本発明は、以上のような要求に鑑みてなされたものであり、竪型粉砕機の異常振動を防止するに好適な竪型粉砕機の制御方法並びに制御装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明による竪型粉砕機の制御方法は、
（１） 複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１６】
（２） （１）に記載の竪型粉砕機の制御方法において、前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録し、竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１７】
（３） （１）に記載の竪型粉砕機の制御方法において、前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録し、竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する。
【００１８】
（４） （１）に記載の制御方法を行う竪型粉砕機の制御装置であって、前記ガス導入口と製品取出口とにガス圧力を測定するための圧力計を有して、該ガス導入口と製品取出口に配した圧力計から送信される２つの信号を比較演算して差圧を検出する演算機、境界差圧パターンを記憶した記憶機、及び該演算機で検出した差圧と前記境界差圧パターンが略一致した場合に回転テーブルの回転数を減速する指令を発信する制御装置とを備えた。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、原料を微粉砕する際において生じやすい竪型粉砕機の異常振動を、竪型粉砕機内を流れるガスの差圧から予測できるので、異常振動が生じる前に竪型粉砕機の回転テーブル回転速度を減速して異常振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面に基づき本発明の好ましい実施形態の例について詳細に説明する。
図１は本実施形態に係り竪型粉砕機の概略の構造を説明するための説明図である。図２は本実施形態に係り竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。図３は風量と摩擦係数の関係を表すグラフ、図４は回転テーブルの速度と動摩擦係数の関係を表すグラフ、図５は振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。
【００２１】
以下、本発明の実施形態に係る竪型粉砕機１の好ましい構成について説明する。
本実施形態に用いた竪型粉砕機１は、図１に示すように竪型粉砕機１の外郭を形成するケーシング１Ｂ、回転テーブル２、回転テーブル２の上面（回転テーブル上面２Ａと称することもある）外周部を円周方向に等分する位置に配設した複数個のコニカル型の粉砕ローラ３、竪型粉砕機１の下部に設置された減速機２Ｂ、減速機２Ｂを介して回転テーブル２を駆動する可変速式の電動機２Ｍ、及び電動機２Ｍの回転数を制御する制御盤５０、を備えている。
【００２２】
粉砕ローラ３は、軸７により下部ケーシングに回動自在に軸着した上部アーム６と、該上部アーム６と一体に形成した下部アーム６Ａとを介して油圧シリンダ８のピストンロッド９に連結されており、該油圧シリンダ８の作動によって回転テーブル上面２Ａの方向に押圧されて、回転テーブル上面２Ａに原料を介して従動することによって回転する。
【００２３】
前記ケーシング１Ｂの回転テーブル上面２Ａの中央上部には、セパレータ１４と、原料投入口３５が設けられており、また、セパレータ１４の中心軸を上下に貫通するようにして原料投入シュート１３が配されて、原料投入シュート１３を介して原料投入口３５から回転テーブル上面２Ａに原料を投入する（供給と称することもある）ことができるよう構成されている。
また、セパレータ１４は、セパレータ１４の回転軸を中心として上方に拡径する逆円錐台状に一定間隔の隙間をあけて並べられた複数枚の羽根１４Ａを備えて、図示しない駆動装置により自在に回転できる構成となっている。
【００２４】
原料投入シュート１３から投入した原料は、回転テーブル上面２Ａを渦巻き状の軌跡を描きながら回転テーブル上面２Ａの外周部に移動して、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕される。そして、回転テーブル上面２Ａと粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブル上面２Ａの外縁部に周設されたダムリング１５を乗り越え、回転テーブル上面２Ａの外周部とケーシングとの隙間である環状通路３０（環状空間部３０と称することもある）へと向かう。ここで、ケーシング１Ｂの回転テーブル２の下方には、ガスを導入するためのガス導入口３３を設けており、さらに回転テーブル上方には該ガスとともに粉砕した原料を取り出すための上部取出口３９を設けている。
【００２５】
竪型粉砕機１の運転中において、該ガス導入口３３よりガス（本実施形態においては空気）を導入することによって、前記ケーシング１Ｂ内において該回転テーブル下方からセパレータ１４を通過して上部取出口３９へと流れるガスの気流が生じている。
【００２６】
竪型粉砕機１内に投入した原料と、回転テーブル２と粉砕ローラ３に粉砕されてダムリング１５を乗り越えた原料の一部は、前記ガスにより吹き上げられてケーシング内を上昇し、回転セパレータ１４に達する。
ここで、径の大きく重量の大きな原料はセパレータ１４の羽根１４Ａを通過することができずセパレータ１４の下方に落下して再度粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕されるとともに、径の小さな原料は、隙間をあけて並べられた羽根１４Ａの間を抜けてセパレータ１４を通過し、上部取出口３９より取り出される。
【００２７】
また、粉砕ローラ３に噛み込まれずそのまま環状通路に達したような一部の極大な粒径の原料は、環状通路３０より回転テーブル下方に落下して下部取出口３４より竪型粉砕機１の外に取り出される。
【００２８】
なお、本実施形態に用いることのできる竪型粉砕機１の型式は、前述したものに限らないことは勿論であって、例えば、粉砕ローラ３の形状がスフェリカル形状のタイヤ型の竪型粉砕機１であっても良い。また、要求される製品の粒度に応じて、セパレータ１４は固定タイプのものであっても良い。
【００２９】
ここで、本実施形態においては、ガス導入口３３を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として下部センサＳ１、製品取出口３９を流れるガスの圧力を測定するためのガス圧力計として上部センサＳ２、並びに、竪型粉砕機１の振動値を測定するための振動センサＳ３を備えている。
【００３０】
次ぎに、竪型粉砕機１に備えた制御盤５０について簡略に説明する。
図１に示した実施形態において、制御盤５０は、下部センサＳ１と上部センサＳ２からの信号を比較演算して、差圧を検出する演算機５０Ｂを備えている。
また、図１に示した実施形態においては、予め運転中に、演算機５０Ｂから送信される差圧信号と振動センサＳ３より送信される振動値が入力されて、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧（ガス通過抵抗）の状態を、境界差圧パターンとして記録する記憶機を備えている。
【００３１】
本実施形態による制御方法によって、竪型粉砕機を制御中（制御運転中）には、演算機５０Ｂと記憶機５０Ｃに記憶した境界差圧パターンを比較して、略一致した場合に、電動機２Ｍに、回転数を減速するための信号を発信する制御装置５０Ａを備えている。
なお、図１に示す実施形態において、電動機２Ｍは、可変速式であり、減速機２Ｂを介して回転テーブル２に連結されている。従って、電動機２Ｍは、制御盤５０の制御装置５０Ａよりから送信される信号によって、その回転速度を自在に変化させて、回転テーブル２の回転速度を自在に変化させることができる。
【００３２】
次に本実施形態に係る粉砕システムの好ましい１例ついて図２を参考に説明する。
図２に示した粉砕システムは、竪型粉砕機１、原料ホッパ２０、バケットエレベータ２５、原料ホッパ２１、エキゾーストファン８９等を備えている。
原料ホッパ２０に蓄えられた原料は、バケットエレベータ２５並びに原料ホッパ２１等を介して竪型粉砕機１に投入されて粉砕される。竪型粉砕機１内で粉砕された原料は、エキゾーストファン８９によるガスの気流により、竪型粉砕機１内を上方に移動して製品取出口３９から機外に取り出される。また、竪型粉砕機１の中に投入された原料の中で、製品取出口３９から機外に取り出されなかった一部の原料については、下部取出口３４から機外に取り出されて、バケットエレベータ２５並びに原料ホッパ２１等を介して竪型粉砕機１に再度投入されて粉砕される。
【００３３】
以下、本発明による竪型粉砕機１の制御方法について、従来技術と異なる部分を中心として、第１の実施形態を説明する。
なお、第１実施形態に用いた竪型粉砕機１は、粉砕ローラの個数が３個であって、テーブル回転数は７３ＲＰＭであり、粉砕ローラ中心直径Ｄは０．４ｍであり、テーブル直径Ｔは０．６４ｍである。
【００３４】
原料投入シュート１３によって、回転テーブル中央部に供給された原料は、回転テーブル２の外周部に向かって移動し、回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれ粉砕される。
【００３５】
回転テーブル２と粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕された原料の一部は、回転テーブルの外縁部に周設されたダムリング１５を乗り越え、回転テーブル２Ａ上面の外周部とケーシング１Ｂとの隙間である環状通路３０へと向かう。
【００３６】
竪型粉砕機１の運転中には、粉砕機下部に設けられたガス導入口３３より、エキゾーストファン８９によって、機内にガスを導入しており、回転セパレータ部を介して、粉砕機上方に設けた取出口から機外に排出している。その結果、竪型粉砕機１のケーシング１Ｂ内で、回転テーブル２下方から回転セパレータ１４上方に向かうガスの気流が生じている。従って、ダムリング１５を乗り越えて環状通路３０に達した原料の一部は、前記ガスの気流により吹き上げられて、ケーシング１Ｂ内を上昇する。
【００３７】
ケーシング１Ｂ内において上昇する気流は、回転セパレータ１４の影響を受けて、旋回しながら上昇する気流となっている。そのため、気流により吹き上げられた原料の中で、径が大きく重量の大きな原料は、その重量のためにケーシング１Ｂ下方に落下する、或いは、気流による旋回により原料自身に発生する遠心力によって気流から逸脱してケーシング１Ｂ下方に落下する等し、回転セパレータ１４を通過することができない。
【００３８】
回転セパレータ１４を通過できず、落下した原料は、竪型粉砕機内で循環して、再度、粉砕ローラ３に噛み込まれて粉砕される。或いは、環状通路より回転テーブル下方に落下して下部取出口より竪型粉砕機１の外に取り出された後、バケットエレベータ２５等の搬送機を介して、型粉砕機の原料投入口から再度投入されて、粉砕される。
なお、径の小さな原料は、羽根の間を抜けて回転セパレータ１４を通過し、上部取出口３９より取り出される。
【００３９】
以下、竪型粉砕機１の制御方法について説明する。
まず、本発明による竪型粉砕機の制御方法の第１実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂで、その差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサＳ３で測定する。そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記憶機に記録する。
言い換えると、本発明による第１の実施形態においては、まず、その差圧値を境界差圧パターンとして記憶機に記憶する必要がある。
なお、この差圧値については、制御運転前に実際に測定しておき、制御運転の前に設定値として制御盤に入力し、記憶機に記憶させても良い。
【００４０】
次ぎに、竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに、演算機５０Ｂでその差圧を検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中においては、演算機５０Ｂで検出した差圧（第１の実施形態においては差圧値）と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置５０Ａから、電動機２Ｍに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させて、異常振動の発生を防止する。
【００４１】
ここで、従来型の竪型粉砕機は、通常、竪型粉砕機の負荷を一定に保つために、機内の差圧を測定して、風量（ケーシング内を下方から上方に抜けるガス流量）が一定の状態になるように運転している。ここでいう、差圧とは、ガス通過抵抗とも呼ばれるもので、竪型粉砕機のガス導入口３３におけるガス圧力と、ガス排出口である製品取出口３９におけるガス圧力との、圧力差である。
【００４２】
一般的に、竪型粉砕機に使用する通常の送風機の特性から考えると、差圧が上昇した場合には、竪型粉砕機１内において風量が低下する。風量が低下すれば、セパレータ１４の分級効率が低下して、本来、製品となるべき微粉が、機外に取り出されなくなる確率が高くなっている。そのため、本来、粉砕しなくても良い微粉が、従来に比較して多く、粉砕ローラ３に戻ってくる。
【００４３】
図４に回転テーブルの回転速度と動摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）の関係を示すが、粉砕しなくても良い微粉が、従来の量より多く、粉砕ローラ３に戻ってくると、粉砕ローラ３と原料の間の摩擦係数は低下し、その結果、粉砕部ですべりなどが生じて、竪型粉砕機１の振動を誘発する原因となっている。図３に風量と摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）の関係を示すが、これは前述の効果を裏付けるものである。
【００４４】
このような理由から、竪型粉砕機１の運転中においては、差圧を測定して、該差圧が、予め記憶した異常振動になる直前の境界差圧値に達したときに、回転テーブル２の回転速度を低下させて、粉砕ローラ３と原料の動摩擦係数を回復すること振動の防止に有効である。言い換えると、竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧値が上昇して大きくなるケースが多く、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧値を、境界差圧パターンとして、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。
【００４５】
ところで、竪型粉砕機振動と摩擦係数（粉砕ローラと原料との間の動摩擦係数）との関係は、摩擦係数が低下した際に振動、特に自励振動の起点となる。従来、竪型粉砕機は、前述したように、風量一定の状態で運転する。この場合、竪型粉砕機内の負荷を一定に保つために、竪型粉砕機の差圧を測定し、同差圧が設定値よりも高くなれば竪型粉砕機に投入される原料の供給量を低下させ設定差圧（設定竪型粉砕機負荷）を均一に保つようにする。しかしながら、この方法では、差圧を一定値に保つために供給量を下げているため生産量は低下する。
【００４６】
また、差圧が増加する原因は、竪型粉砕機１内において原料の循環量が増加したことによる場合もある。前記循環量を低下させるには、粉砕ローラ３の一回転当りの粉砕量を増加すれば良いので、粉砕力を増加する方法があるが、粉砕力（加振力）を増加すれば竪型粉砕機振動の原因となる。
【００４７】
また、竪型粉砕機に発生する振動は摩擦係数の他に下記のように考えることもできる。
【００４８】
【００４９】
なお、加振力をバネ定数で割ったものを変位量（Ａ）とする。
【００５０】
図５に示したように振動増幅係数Ｍ、加振振動数（ω）と粉砕層の振動数（ω０）の比率により変化することが分かる。通常は、図５においてω／ω０が１．０以下（＝共振点以下）で運転されているので、粉砕層の振動数（ω０）を変えずに（製品の粒度に比例し同粒度は変更できないため）加振振動数（ω）を低下させることにより振動増幅係数を低下させることができる。
【００５１】
加振振動数（ω）は粉砕ローラの回転数に比例するため同調するテーブル回転数を変更することにより加振振動数を低減できる。この結果、分母、分子ω/ω０の内分子を低下させれば振動増幅係数は減少するので、竪型粉砕機振動が抑制できる。
【００５２】
以上、説明したように、振動を抑制または抑止する方法として、摩擦係数の確保法と加振振動数の制御法がある。この２方法に共通するものは、回転テーブルの回転数であり、原料性状に合わせて都度適正な回転数に設定することにより竪型粉砕機の能力を最大限に引き出すことができる。
【００５３】
即ち、竪型粉砕機１の差圧が設定値から外れ大きくなる場合に、回転テーブル２のテーブル回転数を任意に低下させ、加振振動数を低下し、振動増幅係数を減少させれば、例え、加振力を増加しても竪型粉砕機振動を発生させる前に振動要因を排除することができる。
【００５４】
以下、本発明による竪型粉砕機の運転方法並びに制御方法について、前述した第１の実施形態と異なる部分を中心に、第２の実施形態を説明する。
【００５５】
まず、本発明による竪型粉砕機の第２実施形態においては、予め運転中に、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂで差圧を検出しながら、竪型粉砕機の振動値を振動センサＳ３で測定する。
そして、振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、時間軸の変化としてとらえて、差圧波形とし検出し、境界差圧パターンとして記録する。
【００５６】
竪型粉砕機の制御運転中においては、ガス導入口３３と製品取出口３９のガス圧力を下部センサＳ１と上部センサＳ２で測定するとともに演算機５０Ｂでその差圧を時間軸の変化として検出しながら、記憶している境界差圧パターンと比較する。
そして、竪型粉砕機の制御運転中において、演算機５０Ｂ検出した差圧波形と、前記記憶している境界差圧パターンが略一致、好ましくは一致したときに、制御装置５０Ａから、電動機２Ｍに回転数低下の信号を発信して、回転テーブルの回転数を低下させる。
【００５７】
竪型粉砕機が異常振動を起こす際には、差圧が急激に上昇して大きくなるパターンが多く、非常に短時間で大きな差圧が生じる場合もある。
従って、竪型粉砕機の運転中において異常振動の発生を予測するためには、異常振動になる直前の差圧波形を記録して、境界差圧パターンとし、その後の運転中において振動を予測することが、振動の防止に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る竪型粉砕機の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る竪型粉砕機を用いた粉砕システムを概念的に説明する図である。
【図３】風量と摩擦係数の関係を表すグラフである。
【図４】回転テーブルの速度と摩擦係数の関係を表すグラフである。
【図５】振動数比と振動増幅係数の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１ 竪型粉砕機
２ 回転テーブル
３ 粉砕ローラ
１３ 原料投入シュート
１４ 回転セパレータ
１５ ダムリング
１Ｂ ケーシング
２０ 原料ホッパ（新規原料供給用）
２１ 原料ホッパ
２５ バケットエレベータ
３０ 環状通路
３３ ガス導入口
８９ エキゾーストファン（送風機）
３４ 下部取出口
３５ 原料投入口
３９ 製品取出口（上部取出口）
５０ 制御盤
５０Ａ 制御装置
５０Ｂ 演算機
５０Ｃ 記憶機
Ｓ１ 下部センサ
Ｓ２ 上部センサ
Ｓ３ 振動センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、
該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、
予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、
制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する竪型粉砕機の制御方法。
【請求項２】
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録し、
竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法。
【請求項３】
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録し、
竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法。
【請求項４】
前記ガス導入口と製品取出口とにガス圧力を測定するための圧力計を有して、
該ガス導入口と製品取出口に配した圧力計から送信される２つの信号を比較演算して差圧を検出する演算機、境界差圧パターンを記憶した記憶機、及び該演算機で検出した差圧と前記境界差圧パターンが略一致した場合に回転テーブルの回転数を減速する指令を発信する制御装置とを備えて、請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法を行う竪型粉砕機の制御装置。
【請求項１】
複数個の回転自在な粉砕ローラを備えて回転テーブル上に供給した原料を、回転テーブルと粉砕ローラとの間で粉砕するとともに、
該粉砕した原料を、該回転テーブルの下方に設けたガス導入口から導入したガスによって吹き上げて、回転テーブルの上方に設けた製品取出口からガスとともに取り出す竪型粉砕機の制御方法において、
予め運転中に、該ガス導入口と該製品取出口のガス圧力との差圧を検出しながら竪型粉砕機の振動値を測定し、該振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の状態を、境界差圧パターンとして記録し、
制御運転中の差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する竪型粉砕機の制御方法。
【請求項２】
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧値を、境界差圧パターンとして記録し、
竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法。
【請求項３】
前記振動値が竪型粉砕機の許容範囲を超える直前における差圧の時間的変化を、境界差圧パターンとして記録し、
竪型粉砕機の制御運転中における差圧が、該境界差圧パターンと比較して略一致したとき、回転テーブルの回転数を減速する請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法。
【請求項４】
前記ガス導入口と製品取出口とにガス圧力を測定するための圧力計を有して、
該ガス導入口と製品取出口に配した圧力計から送信される２つの信号を比較演算して差圧を検出する演算機、境界差圧パターンを記憶した記憶機、及び該演算機で検出した差圧と前記境界差圧パターンが略一致した場合に回転テーブルの回転数を減速する指令を発信する制御装置とを備えて、請求項１に記載の竪型粉砕機の制御方法を行う竪型粉砕機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１７８８３３（Ｐ２００８−１７８８３３Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５８１７（Ｐ２００７−１５８１７）
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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