JP5311175B2 - ロータリフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、円筒形のケーシング内に、複数枚の回転するロータ羽根を配して、ロータ羽根をケーシング内で回転させることによって、定量的に粉粒体を搬送して供給するロータリフィーダに関する。

一般的に、鉱物等の粉粒体を中心として各分野で数多く使用されるロータリフィーダは、供給口に供給された粉粒体を、円筒形状のケーシング内にて回転させながら搬送して、排出口から排出する。
ここで、従来型のロータリフィーダの１例を図６及び図７に示す。
図６に示したロータリフィーダ１０１は、供給口１１０に供給された粉粒体を搬送する際に、円筒型ケーシング内でロータ羽根１１８を回転させる構造となっているが、ロータ羽根１１８の先端はケーシング内壁１１４Ａに近接して移動するため、該ロータリフィーダ１０１の供給口１１０と排出口１１２との間で、空気等のガスが流通しないようにシールできる構造となっている。

例えば、竪型粉砕機の原料投入口に配されたロータリフィーダ１０１は、その排出口を竪型粉砕機の原料投入シュートに連結することによって、原料投入の際において竪型粉砕機内から上昇してくるガス等を、ロータリフィーダ部分で遮断して外に漏らさないよう機能する。従って、竪型粉砕機の原料投入口にロータリフィーダ１０１を配せば、竪型粉砕機の原料投入口からガスを漏れ出すという問題を防止することができる。

なお、ロータリフィーダ１０１のロータ羽根１１８は、図７のようにケーシング内壁１１４Ａに対して直角に配されていることが一般的であるが、騒音やブレードの損傷などを減らす目的で、該ロータ羽根１１８の各々が、半径方向外方に向かって回転方向後方に傾斜されているロータリフィーダも特許文献１により公知である。

特開２００２−３６２７５３

前述したように、ロータリフィーダは、排出口側のガスを外に漏れ出させない等シール目的も兼ねて設置されることが多い。
特に、竪型粉砕機の原料投入口に配したロータリフィーダは、排出口側のガスを外に漏れ出させない、又原料投入口から外気が竪型粉砕機内に進入しないようシールする目的で設置されることが一般的である。
しかしながら、竪型粉粉砕機により粉砕する原料の種類は数多く、付着し易い原料である、粘度、スラグ、鉄源、蛇紋岩、石炭、オイルコークスや、これらに石灰石、珪石などを混合したセメント原料を粉砕する場合、或いは水分が多い原料を粉砕する場合において、ロータリフィーダのケーシング内壁やロータ羽根に原料が付着するという現象が発生した。

前述した原料の付着が少量であれば大きな問題にならないが、該原料の付着がケーシング内で多くなると、ケーシング内で閉塞を起して、ロータリフィーダの運転が不能になるという深刻な問題を生じさせる。
そのため、従来のロータリフィーダで付着し易い原料を使用する場合等は、頻繁にロータリフィーダを停止させて内部に付着した原料を取り除く必要があって、安定運転の妨げとなる大きな問題となっていた。

上記の課題を解決するため本発明によるロータリフィーダは、
（１） 円筒形のケーシング内に、複数枚のロータ羽根を有した回転ロータを配して、該ロータ羽根をケーシング内で回転させることによって、粉粒体を搬送して供給するロータリフィーダにおいて、該ロータ羽根の各々の先端に刃面が直線的で刃先が鋭角のロータ羽根先端部を配して、ロータ羽根の回転方向側に前傾するように傾斜させ、該傾斜する角度を１０度から８０度までの範囲とするとともに、該ロータ羽根の先端に硬化肉盛を施し、かつ、該ロータ羽根先端部とケーシング内壁との距離を３〜５ｍｍの範囲とした。

本発明によれば、ロータリフィーダ内のロータ羽根を、回転方向側に前傾させることによって、ロータ羽根が回転する際に、ロータ羽根の先端が付着物に対して、従来装置より鋭い角度で切り込むようにして掻き落とすので、付着物を効率的に除去できる。
従って、付着物を掻き落としながらロータ羽根が回転前進する際の抵抗が、従来装置と比較して小さくできるとともに、抵抗が小さいことにより羽根先端部の摩耗を少なくすることができる。

その結果、本発明によれば、従来装置であれば除去できなかったような強固な付着物も除去できるようになり、ロータリフィーダのケーシング内における原料の付着を、最小限に抑えることができる。
本発明によれば、前述した作用効果により、ケーシング内における原料閉塞等の深刻な問題を回避できるので、ロータリフィーダを停止させて内部に付着した原料を取り除く等をメンテナンスの回数を抑えることができる。

前記ロータ羽根が回転方向側に前傾する傾斜の角度は、１０度から８０度までの範囲とすることが好ましく、その範囲内において、特に効率的にロータリフィーダ内での原料の付着が除去できる。
また、前記ロータ羽根先端部とケーシング内壁との距離を３〜５ｍｍの範囲とすれば付着物を除去し易い、その範囲内において、特に効率的にロータリフィーダ内での原料の付着が除去できる。

なお、前記ロータ羽根の先端に硬化肉盛を施工すれば、さらに長い間、ロータ羽根先端部の摩耗を防止でき、長期間の運転が可能になる。

以下、図面に基づいて本発明に係わる実施形態の好ましい一例について詳細に説明する。図１〜図５は本発明の実施の形態に係り、図１はロータリフィーダのロータ羽根の形状を説明する要部断面図であり、図２はロータ羽根先端部近傍の拡大図である。図３は他の実施形態によるロータ羽根先端部近傍の拡大図である。図４はロータ羽根の傾斜角度を説明するための説明図である。図５はロータ羽根の先端部が付着物を掻き落とす際の挙動を概念的に図示したものである。

本発明に係わる実施形態の好ましい一例について、その構造を図１及び図２に基づいて説明する。
図１に断面の概要を示すロータリフィーダ１は、略円筒状のケーシング１４、回転ロータ１６、ロータ羽根１８、又図示しない回転ロータ１６の駆動機及び駆動機構などを備える。ここで、ケーシング１４の外形は略円筒状で、その両側面を図示しない蓋によって閉止されており、片方の側面には前述した図示しない駆動機及び駆動機構などが取り付けられている。
なお、図１は、ケーシング１４の長手方向に対して直行する方向で切断した際における断面図である。

図１に示すように、ケーシング１４の上部には、ケーシング１４内に粉粒体を供給するための供給口１０が形成され、ケーシング１４の下部にはケーシング１４内から粉粒体を排出するための排出口１２が形成されている。
また、ケーシング１４内には、ケーシング１４の長手方向に延在し、前述した図示しない駆動機の駆動軸に接続されて回転する回転ロータ１６を配するとともに、回転ロータ１６に放射状に取り付けられて、ケーシング１４の長手方向に延在する複数枚（図１においては５枚）のロータ羽根１８を配している。

図２にロータ羽根１８の先端部分付近の拡大図を示すが、回転ロータ１６からケーシング内壁１４Ａに向かうようにして、半径方向に、放射状に延びるロータ羽根１８のロータ羽根根元部１８Ｂは、その途中からロータ羽根１６の回転方向に向かって前傾するようにして曲がっており、ケーシング内壁１４Ａ側（ロータ羽根先端側）の部分に、ロータ羽根先端部１８Ａが取り付けられている。

なお、この際において、ロータ羽根１８の先端部の前傾角度θ１は、図４に示すようにロータ羽根１８の先端からロータ回転軸の中心に向かって通る線（Ｃ線）と、ロータ羽根先端部１８Ａの先端部分がなす角度θ１で表すことができ、その好ましい範囲は、１０度から８０度までの間である。

また、図３に本発明による他の実施形態を示す。
図３に示した実施形態においては、ロータ羽根先端部１８Ａの先端に摩耗防止のため硬化肉盛１８Ｃが施されている。
後述する付着物の掻き落とし際において、ロータ羽根先端部１８Ａがケーシング１４Ａの内壁に付着した付着物により短期間で摩耗するような問題が発生する場合は、硬化肉盛１８Ｃを施工することによって摩耗防止の効果がある。

なお、本実施形態におけるロータリフィーダ１は、ロータ羽根１８の構造に特徴があって、その機能、作用効果が、顕著に従来型のロータリフィーダと異なるが、図１又図２に示したロータ羽根１８の構造に限るものではなく、本発明の特徴とする機能、作用効果を損なわない範囲で、例えば、ロータ羽根１８が１８Ａと１８Ｂの２つに分割されておらず一体で成形された形態、或いはロータ羽根１８が緩やかな円弧のように曲げられている等、他の形態に置き換えられても良い。
また、ロータ羽根１８以外の構造について、図１に示した構造に限るものではないことは勿論であって、本発明の特徴とする機能、作用効果を損なわない範囲で、公知の従来型のロータリフィーダ構造と置き換えても良い。

前述のように構成された本実施形態によるロータリフィーダ１を竪型粉砕機の上部原料投入口に連結した場合の作用効果について以下簡単に説明する。
ロータリフィーダ１は、図示しない竪型粉砕機の上部にある原料投入口に配されて、ロータリフィーダ１の排出口１２が原料投入口に連結される。
ここで、図示しない原料供給機から、ロータリフィーダ１の供給口１０に、原料が投入される。なお、竪型粉砕機に投入される原料は、ロータリフィーダ１で搬送できる粉粒体である。

図１に示した実施形態においては、５枚のロータ羽根１８によって仕切られて区分けされた空間が５室あり、該投入された原料は、供給口１０に開口部を向けた上部の空間に貯留される。

そして、原料投入時においても、ロータ羽根１８は連続的に回転しているため、該原料を投入した上部の空間は、回転ロータ１６の回転に合わせてロータ羽根１８とともに移動しながら、排出口１２の方向に向かう。

回転ロータ１６が回転することにより、前記上部の供給口１０付近にあった空間は、原料を貯留した状態で移動し、下方にある排出口１２に達する。
該空間に貯留されていた原料は、該空間の移動によって供給口１０から排出口１２まで搬送される。排出口１２まで搬送された原料は、そこから下方に排出されて、前述した図示しない竪型粉砕機の原料投入口に投入される。

なお、竪型粉砕機の内部に加圧ガスが充填されていたとしても、ケーシング１４内において、回転ロータ１６とロータ羽根１８で仕切られて区分けされた空間をガスは流通できないので、供給口１０からガスが噴出することはない。

ここで、前述した原料の搬送動作の際において、ロータ羽根１８のロータ羽根先端部１８Ａが、ケーシング内壁に付着する付着物を掻き落とす。
ロータ羽根１８のロータ羽根先端部１８Ａが付着物を掻き落とす際の挙動を、図５に模式的に示す。
図５（１）が本実施形態による場合を示し、図５（２）が従来の場合を示す。
図５より明らかなように、ロータ羽根先端部１８Ａが回転方向に前傾している本実施形態のほうが、付着物に対してその先端が回転方向鋭角になるように接するために、鋭く切り込むようにして付着物を除去することができる。
つまり、本発明によれば、運転中、ケーシング内壁１４Ａに原料が付着した場合でも、ロータ羽根先端部１８Ａの先端が付着物に鋭角に切り込んでいくことができ、優れた掻き落とし効果を備えている。

なお、ロータ羽根先端部１８Ａを回転方向に前傾させれば、付着物を除去する効果が高まることは前述したとおりであるが、ロータ羽根１８の先端部分が回転方向側に傾斜する角度θ１は、１０度から８０度までの範囲にあることが特に好ましい。
というのは、前記傾斜角度θ１があまり小さすぎると効果がわかりづらいため、前記傾斜角度θ１が１０度以上であることが好ましい。
しかし、ロータリフィーダ１の構造を考えると、前記傾斜角度θ１を９０度で配することは実際のところ難しいので、ロータ羽根１４を、回転方向側に傾斜させる前記傾斜角度θ１として好ましい範囲を、１０度から８０度までの範囲とした。

なお、ロータ羽根先端部１８Ａを回転方向に前傾させれば、付着物を除去する効果が高いことは前述したとおりであるが、本願発明者らがこの際における詳細な条件を検討した結果、ロータ羽根先端部１４をケーシング１４内壁との間の隙間を、３ｍｍから５ｍｍまでの範囲とした時に、特に安定してロータリフィーダの運転が行えることを確認している。
というのは、該隙間が小さすぎるとロータ羽根先端部Ａがケーシング内壁に直接接触して傷つく恐れ等があるが、ロータ羽根先端部１４をケーシング１４内壁との間の隙間を、３ｍｍ以上とすれば、そのような問題は発生しにくい。
しかし、該隙間が広すぎるとロータ羽根先端部１４で除去できない付着物が多くなり、ロータリフィーダ１内に残留する原料が多くなりすぎる等といった問題が生じる恐れがあるため、該隙間の広さは５ｍｍ以下とすることが好ましい。

本実施形態に係るロータリフィーダの構造を説明する要部断面図である。 本実施形態に係るロータリフィーダのロータ羽根先端部を説明する要部拡大図である。 本発明による他の実施形態に係るロータリフィーダのロータ羽根先端部を説明する要部拡大図である。 本実施形態に係りロータ羽根の傾斜角度を説明するための説明図である 本実施形態に係わりロータ羽根の先端部が付着物を掻き落とす際の挙動を示す概念図である。 従来型のロータリフィーダの構造を説明する要部断面図である。 従来型のロータリフィーダのロータ羽根先端部を説明する要部拡大図である。

符号の説明

１ ロータリフィーダ
１０ 供給口
１２ 排出口
１４ ケーシング
１４Ａ ケーシング内壁
１６ 回転ロータ
１８ ロータ羽根
１８Ａ ロータ羽根先端部
１８Ｂ ロータ羽根根元部
１８Ｃ 硬化肉盛部

Claims (1)

1. 円筒形のケーシング内に、複数枚のロータ羽根を有した回転ロータを配して、該ロータ羽根をケーシング内で回転させることによって、粉粒体を搬送して供給するロータリフィーダにおいて、
   該ロータ羽根の各々の先端に刃面が直線的で刃先が鋭角のロータ羽根先端部を配して、ロータ羽根の回転方向側に前傾するように傾斜させ、該傾斜する角度を１０度から８０度までの範囲とするとともに、
   該ロータ羽根の先端に硬化肉盛を施し、かつ、該ロータ羽根先端部とケーシング内壁との距離を３〜５ｍｍの範囲としたことを特徴とするロータリフィーダ。

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