特許 7330786 粉砕システムの運転方法及び粉体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-14

(45)【発行日】2023-08-22

(54)【発明の名称】粉砕システムの運転方法及び粉体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B02C 15/04 20060101AFI20230815BHJP

   B02C 23/34 20060101ALI20230815BHJP

   B02C 25/00 20060101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

B02C15/04

B02C23/34

B02C25/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019125831

(22)【出願日】2019-07-05

(65)【公開番号】P2021010870

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2022-07-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安藤 文典

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 晃

(72)【発明者】

【氏名】堀田 滋

(72)【発明者】

【氏名】青木 貴弘

【審査官】山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２０２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７６８７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３６５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２３０１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１７６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５１２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０２Ｃ １／００－ ７／１８

９／００－１１／０８

１５／００－１７／２４

１９／００－２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

粉砕原料を粉砕する竪型粉砕機と、
前記竪型粉砕機の排出口から供給口へ粉砕物が移動する粉砕物循環路と、
前記粉砕物循環路に設けられて、前記粉砕物を製品となる精粉と前記竪型粉砕機へ戻す粗粉とに分ける分級機と、
前記分級機の排気口と接続された通路と、
前記分級機から前記通路へ排出されたガスに同伴している前記精粉を回収する捕集機と、
前記分級機から前記通路へ所定の分級風量で排風させる分級ファンと、
前記竪型粉砕機の上部に接続された抽気路と、
前記竪型粉砕機から前記抽気路へ設定抽気風量で抽気する抽気ファンと、
前記竪型粉砕機の抽気から微粉を分離して前記粉砕物循環路へ送る集塵機とを備える粉砕システムの運転方法であって、
前記竪型粉砕機からの抽気風量と回収される前記精粉の粉末度との相関関係を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量を前記設定抽気風量とする、
粉砕システムの運転方法。

【請求項2】

前記抽気風量に対する前記竪型粉砕機の電力原単位の特性曲線を求め、前記特性曲線に基づいて前記所望の粉末度が得られる抽気風量のうち前記電力原単位が最小となるものを前記設定抽気風量とする、
請求項１に記載の粉砕システムの運転方法。

【請求項3】

粉砕原料を竪型粉砕機にて粉砕し、前記竪型粉砕機から設定抽気風量で抽気することにより粉砕物のうち微粉を気流に乗せて搬出し、前記竪型粉砕機の抽気から前記微粉を分離して分級機へ搬送し、前記竪型粉砕機から前記粉砕物の残部を前記分級機へ搬送し、前記分級機から所定の分級風量で排気することにより設定粒径に従って前記粉砕物を精粉と粗粉とに分級し、前記精粉を製品として回収し、前記粗粉を前記分級機から前記竪型粉砕機へ返送して再粉砕することを含む粉体の製造方法であって、
前記竪型粉砕機からの抽気風量と回収される前記精粉の粉末度との相関関係を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量を前記設定抽気風量とする、
粉体の製造方法。

【請求項4】

前記抽気風量に対する前記竪型粉砕機の電力原単位の特性曲線を求め、前記特性曲線に基づいて前記所望の粉末度が得られる抽気風量のうち前記電力原単位が最小となるものを前記設定抽気風量とする、
請求項３に記載の粉体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粉砕原料を竪型粉砕機で粉砕してなる粉体の製造方法及びそれに用いる粉砕システムの運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、粉砕原料の乾燥及び粉砕を行う粉砕機の一種として、竪型粉砕機が知られている。粉砕原料として、セメント原料や炭酸カルシウムなどが例示される。特許文献１，２では、この種の竪型粉砕機を含む粉砕システムが開示されている。

【0003】

特許文献１には、閉回路粉砕式の粉砕システムが開示されている。この粉砕システムは、分級機を内蔵した竪型粉砕機を備える。粉砕原料が粉砕機で粉砕されると、粗粉及び微粉を含む粉砕物が生じる。粗粉は、粉砕機から一旦排出されたのち、粉砕機へ再び供給されて再粉砕に供される。微粉は、粉砕機内で上昇するガスに同伴して分級機を通過して、分級機で精粉とそれ以外に分級される。精粉はガスに同伴して粉砕機から排出され、集塵機で捕集された後、製品として回収される。集塵機で精粉と分離されたガスは、粉砕機へ戻される。

【0004】

特許文献２の粉砕システムは、竪型粉砕機から独立した分級機を備える。粉砕機の粉砕物のうち微粉は、粉砕機から抽気されるガスに同伴して粉砕機から排出され、集塵機でガスから分離される。集塵機で微粉と分離されたガスは粉砕機へ戻され、微粉はコンベヤで分級機へ送られる。粉砕機の粉砕物のうち粗粉は、コンベヤで分級機へ送られる。分級機に送られた粉砕物は、精粉とそれ以外に分級され、精粉は後段の集塵機で製品として回収され、それ以外は粉砕機へ戻される。特許文献２の粉砕システムでは、粉砕機の粉砕物の循環系統と、粉砕機のガスの循環系統とが独立しているため、粉砕機からの抽気量と、分級機の分級風量とを独立して調整することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平９－１１７６８５号公報

【文献】特開２０１８－２０２３４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本願発明は、特許文献２に記載の発明を更に発展させたものであり、その目的は、竪型粉砕機を含む閉回路粉砕システムを用いて、任意に調整された粉末度の精粉（粉体）を製造する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る粉砕システムの運転方法は、
粉砕原料を粉砕する竪型粉砕機と、
前記竪型粉砕機の排出口から供給口へ粉砕物が移動する粉砕物循環路と、
前記粉砕物循環路に設けられて、前記粉砕物を製品となる精粉と前記竪型粉砕機へ戻す粗粉とに分ける分級機と、
前記分級機の排気口と接続された通路と、
前記分級機から前記通路へ排出されたガスに同伴している前記精粉を回収する捕集機と、
前記分級機から前記通路へ所定の分級風量で排風させる分級ファンと、
前記竪型粉砕機の上部に接続された抽気路と、
前記竪型粉砕機から前記抽気路へ設定抽気風量で抽気する抽気ファンと、
前記竪型粉砕機の抽気から微粉を分離して前記粉砕物循環路へ送る集塵機とを備える粉砕システムの運転方法であって、
前記竪型粉砕機からの抽気風量と回収される前記精粉の粉末度との相関関係を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量を前記設定抽気風量とすることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の一態様に係る粉体の製造方法は、粉砕原料を竪型粉砕機に供給して粉砕し、前記竪型粉砕機から設定抽気風量で抽気することにより粉砕物のうち微粉を気流に乗せて搬出し、前記気流から前記微粉を分離して搬送機にて分級機へ搬送し、前記粉砕物の残部を前記搬送機にて前記分級機へ搬送し、前記分級機から所定の分級風量で排気することにより設定粒径に従って前記粉砕物を精粉と粗粉とに分級し、前記精粉を前記分級機から捕集機へ気流搬送して前記捕集機で製品として回収し、前記粗粉を前記分級機から前記竪型粉砕機へ返送して再粉砕することを含む。そして、前記竪型粉砕機からの抽気風量と回収される前記精粉の粉末度との相関関係を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量を前記設定抽気風量とすることを特徴とする。

【0009】

上記粉砕システムの運転方法及び粉体の製造方法によれば、設定抽気風量を変化させることにより、任意の粉末度の精粉（粉体）を得ることができる。つまり、得られる精粉の粉末度を変えて、使用目的に応じた粉体製品を得ることができる。これにより、粉体製品の品質向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、竪型粉砕機を含む閉回路粉砕システムを用いて、任意に調整された粉末度の精粉（粉体）を製造する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る粉砕システムの全体的な構成を示す図である。

【図2】図２は、従来の粉砕システムを模擬した第２実験装置の構成を示す図である。

【図3】図３は、竪型粉砕機からの抽気風量と回収される精粉の粉末度との相関関係を示す図表である。

【図4】図４は、竪型粉砕機からの抽気風量に対する竪型粉砕機の電力原単位の特性曲線を示す図表である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る粉砕システム１の全体的な構成を示す図である。

【0013】

図１に示す閉回路式の粉砕システム１は、竪型粉砕機２（以下、単に「粉砕機２」と称する）と、粉砕機２に接続された粉砕物循環系統３と、粉砕機２に接続されたガス循環系統４とを備える。

【0014】

〔竪型粉砕機２〕
粉砕機２は、粉砕原料の粉砕が行われる粉砕室２０を形成するハウジング２１を備える。ハウジング２１内には、垂直な回転軸線まわりに回転する回転テーブル２２と、図示されない加圧手段によって回転テーブル２２に圧接されて従動回転する複数の粉砕ローラ２３とが設けられている。ハウジング２１の下方には、回転テーブル２２の回転駆動源であるミルモータ２４と、ミルモータ２４の回転動力を回転テーブル２２に伝達する減速機構２５とが設けられている。粉砕機２は、分級機を内蔵しない。

【0015】

ハウジング２１の上部には供給口２６が設けられている。供給口２６を通じて、粉砕原料が回転テーブル２２の上面へ導入される。また、回転テーブル２２より上方且つハウジング２１の上部には、抽気口２７が設けられている。抽気口２７を通じて、粉砕原料の粉砕で発生した微粉が吹き上がる気流に乗って排出される。回転テーブル２２の下方には、排出口２８が設けられている。排出口２８を通じて、回転テーブル２２の外周縁から溢れ落ちた粉砕物が粉砕機２の外部へ排出される。また、回転テーブル２２の外周周囲には、熱風吹出口２９が設けられている。熱風吹出口２９から粉砕室２０内へ上向きに熱風が吹き出す。

【0016】

〔粉砕物循環系統３〕
粉砕物循環系統３は、粉砕機２の排出口２８から排出された粉砕物から製品となる精粉を分離し、精粉が分離された粉砕物を粉砕機２へ戻すように構成されている。粉砕物循環系統３で分離された精粉は、製品として回収される。

【0017】

粉砕物循環系統３は、粉砕機２の排出口２８から供給口２６へ、粉砕機２から排出された粉砕物が移動する粉砕物循環路３０を有する。粉砕物循環路３０には分級機７が設けられている。また、本実施形態では、粉砕機２の排出口２８よりも分級機７の粉砕物入口７１が上方に位置するため、排出口２８から粉砕物入口７１へ粉砕物を上向きに搬送する搬送機３１が粉砕物循環路３０に設けられている。本実施形態に係る搬送機３１は、図示されない複数のバケットを備えたバケットエレベータである。

【0018】

粉砕機２の排出口２８は、通路３０ａを介して搬送機３１の第１入口３１ａと接続されている。搬送機３１は、第１入口３１ａ及び後述する第２入口３１ｂを通じて投入された粉砕物を上方へ搬送して、出口３１ｃから排出する。搬送機３１の出口３１ｃは、通路３０ｂを介して分級機７の粉砕物入口７１と接続されている。なお、搬送機３１と分級機７とを接続している通路３０ｂには、図示されない分配ダンパが設けられていてもよい。そして、この分配ダンパによって、粉砕物の一部が分級機７を介さずに直接に粉砕機２の供給口２６へ搬送されてもよい。

【0019】

分級機７は、供給された粉砕物を、設定粒径に従って精粉と粗粉とに分級する。なお、「精粉」の設定粒径は、回収される製品の粒径に応じて定められる。「粗粉」は、ここでは、分級機７に供給された粉砕物のうち精粉より大きい粒径のものを意味する。本実施形態では、分級機７として気流式分級機が採用されている。但し、分級機７は、粉砕物を粒径に従って精粉とそれ以外とに分級できるものであれば、気流式分級機に限定されない。

【0020】

分級機７で粗粉に分級された粉砕物は、排出口７２から排出される。排出口７２は、通路３０ｃを介して粉砕機２の供給口２６と接続されている。

【0021】

分級機７で精粉に分級された粉砕物は、気流に乗って排気口７３から排出される。排気口７３は、通路６４を介して捕集機６の入口と接続されている。捕集機６の排気路６５には、分級ファン６６が設けられている。分級ファン６６の排風量は、所定の分級風量Ｆ２となるように調整される。

【0022】

捕集機６は、分級機７から排出されたガスに同伴している精粉を捕集し、ガスから精粉を分離させる。本実施形態では、捕集機６としてバグフィルタが採用されている。但し、捕集機６は、ガスに同伴している精粉を捕集できるものであれば足り、バグフィルタに限定されない。

【0023】

〔ガス循環系統４〕
ガス循環系統４は、粉砕機２の排出ガスから微粉を分離し、微粉が分離されたガスを熱風として粉砕機２へ戻すように構成されている。

【0024】

ガス循環系統４は、粉砕機２の抽気口２７から熱風入口２９ａへ、粉砕機２から抽気したガスが流れるガス循環路４０を有する。ガス循環路４０には、粉砕機２からの抽気から微粉を分離する集塵機４１と、抽気ファン４２と、ガス循環路４０へ熱風を供給する熱風供給源４３とが設けられている。抽気ファン４２の排風量は抽気風量Ｆ１となるように調整される。

【0025】

粉砕機２の抽気口２７は、抽気路４０ａを介して集塵機４１の入口と接続されている。集塵機４１の出口は、通路４０ｂを介して粉砕機２の熱風入口２９ａと接続されている。通路４０ｂには、熱風供給源４３が接続されている。

【0026】

集塵機４１は、粉砕機２からの抽気（以下、「ミル排気」と称する）から微粉を分離させるものである。本実施形態では、集塵機４１として、抽気ファン４２の吸引作用を利用した、サイクロン式集塵機が採用されている。但し、集塵機４１は、ミル排気から微粉を分離できるものであれば、サイクロン式集塵機に限定されない。

【0027】

集塵機４１の微粉出口は、微粉の搬送路８８を介して搬送機３１の第２入口３１ｂと接続されている。集塵機４１でミル排気から分離された微粉は、搬送路８８を通じて搬送機３１へ送られる。

【0028】

集塵機４１の出口と接続された通路４０ｂにおいて、抽気ファン４２よりもミル排気の流れの下流側には、通路４０ｂのミル排気を分級機７へ送る通路８４が接続されている。この通路８４には、分級機７へ流れるミル排気の流量を調整する流量調整装置８５が設けられている。流量調整装置８５の開度を変化させることによって、分級機７へ流れるミル排気の流量を調整することができ、その結果、粉砕機２へ戻すミル排気の流量を調整することができる。流量調整装置８５は、分級機７へ流れるミル排気の流量を調整する手段であれば態様を問わず、例えば、ダンパ、流量調整弁、及びファンのうち少なくとも１つであってよい。

【0029】

熱風供給源４３は、例えば、所望の温度の熱風を発生させる熱風発生炉であってよい。熱風供給源４３からガス循環路４０へ供給された熱風は、ミル排気とともに通路４０ｂを通じて粉砕機２の熱風入口２９ａへ送られる。但し、熱風供給源４３は、熱風発生炉に限定されず、例えば、粉砕機２の周辺にキルン（セメント焼成炉）などの高温ガスの発生源が存在する場合には、その高温ガス発生源を熱風供給源４３として利用してもよい。

【0030】

〔粉砕システム１を用いた粉体の製造方法〕
ここで、上記構成の粉砕システム１の運転方法、及び、粉砕システム１を用いた粉体の製造方法を説明する。粉砕機２では、熱風吹出口２９から吹き出す熱風によって、回転テーブル２２や粉砕ローラ２３を含む粉砕室２０内が予熱される。そして、回転テーブル２２がミルモータ２４によって回転駆動され、回転テーブル２２の粉砕面（上面）に周面が押し付けられている複数の粉砕ローラ２３が従動回転する。このように回転している回転テーブル２２の上に、供給口２６を通じて粉砕原料が供給される。粉砕原料は、回転テーブル２２と粉砕ローラ２３との間で粉砕される。粉砕物のうち粗粉は、回転テーブル２２の周縁から溢れ落ち、排出口２８を通じて機外へ排出される。また、粉砕物のうち微粉は、吹き上がる気流に乗って抽気口２７から排出される。

【0031】

粉砕機２の抽気口２７から出たミル排気は、集塵機４１に流入する。集塵機４１では、ミル排気に同伴している微粉がミル排気から分離される。分離された微粉は搬送路８８を通じて搬送機３１の第２入口３１ｂへ送られて、粉砕物循環系統３の粉砕物の流れに合流する。

【0032】

一方、集塵機４１で微粉が分離されたミル排気は、集塵機４１から出て、抽気ファン４２に吸い込まれ、ガス循環系統４の更に下流側の通路４０ｂへ送られる。ここで、抽気ファン４２の吸引作用により通路４０ｂへ流入するミル排気の流量と、粉砕機２へ戻されるミル排気の流量とをバランスするために、流量調整装置８５の開度が調整される。熱風供給源４３から通路４０ｂへ供給された熱風は、ミル排気と共に粉砕機２へ流入し、熱風吹出口２９からミル内に吹き出す。

【0033】

粉砕機２の排出口２８から排出された粉砕物は、搬送機３１によって上方へ搬送され、分級機７へ流入する。分級機７では、粉砕物が分級され、粉砕物から精粉が分離される。分級機７で精粉が分離された粉砕物は、分級機７から排出され、通路３０ｃを通じて粉砕機２の供給口２６へ送られ、粉砕機２で再び粉砕される。分級機７で粉砕物から分離した精粉は、分級機７の排気口７３からガスに伴って排出され、通路６４を通じて捕集機６へ気流搬送される。捕集機６では、精粉が捕集される。この精粉は製品として回収され、例えば、袋詰めされる。一方、捕集機６で精粉と分離されたガスは、排気路６５へ流出して大気へ放出される。

【0034】

〔粉末度調整〕
上記のように製品として回収された精粉の粉末度（粒子の細かさの程度）は、精粉の品質を表す重要な要素の一つである。上記構成の粉砕システム１では、抽気風量Ｆ１を調整することで、得られる精粉の粉末度を変えることができる。抽気風量Ｆ１を調整することで、精粉の粉末度の調整が可能であることを検証するために、以下の検証実験を行った。

【0035】

検証実験では、本実施形態に係る粉砕システム１を模擬した第１実験装置と、従来の粉砕システムを模擬した第２実験装置１０１（図２、参照）とを用いた。

【0036】

第１実験装置は、図１に示す粉砕システム１を模擬したものであり、詳細な説明は省略する。第１実験装置を用いて、実施例１～４の実験を行った。実施例１～４及び比較例１の実験条件を表１に示す。実施例１～４において、分級風量Ｆ２を１５[ｍ^３/ｍｉｎ]で一定に保持した。実施例１では抽気風量Ｆ１を０[ｍ^３/ｍｉｎ]、実施例２では抽気風量Ｆ１を３[ｍ^３/ｍｉｎ]、実施例３では抽気風量Ｆ１を６[ｍ^３/ｍｉｎ]、実施例４では抽気風量Ｆ１を９[ｍ^３/ｍｉｎ]とした。なお、抽気風量Ｆ１は抽気ファン４２の排風量であり、分級風量Ｆ２は分級ファン６６の排風量である。

【0037】

図２は、第２実験装置１０１の構成を示す図である。第２実験装置１０１は、竪型粉砕機１０２と、粉砕機１０２の排気口１２７に接続された捕集機１０６と、捕集機１０６へ粉砕機１０２の排気を吸引する分級ファン１６６とを備える。粉砕機１０２は、粉砕室１２０を形成するハウジング１２１と、垂直な回転軸線まわりに回転する回転テーブル１２２と、図示されない加圧手段によって回転テーブル１２２に圧接されて従動回転する複数の粉砕ローラ１２３と、回転テーブル１２２の回転駆動源であるミルモータ１２４と、ミルモータ１２４の回転動力を回転テーブル１２２に伝達する減速機構１２５と、ハウジング１２１内において粉砕ローラ１２３の上方に設けられた分級機１０７とを備える。

【0038】

粉砕機１０２において、回転している回転テーブル１２２の上に供給された粉砕原料は、熱風により乾燥されながら、回転テーブル２２と粉砕ローラ２３との間で粉砕される。粉砕物のうち微粉は、下方より吹き上がる気流に乗って分級機１０７へ運ばれ、分級機１０７で精粉とそれ以外とに分級される。精粉は、気流に乗って排気口１２７から排出され、捕集機１０６で回収される。分級機１０７で精粉以外に分級された微粉、及び、回転テーブル１２２の周縁から溢れ落ちた粗粉は、機外へ一旦排出されて、新たな粉砕原料と共に再び粉砕機１０２へ供給される。

【0039】

上記構成の第２実験装置１０１を用いて比較例１の実験を行った。比較例１では、分級風量Ｆ２を１５[ｍ^３/ｍｉｎ]で一定に保持した。なお、分級風量Ｆ２は、分級ファン１６６の風量である。第２実験装置１０１では、粉砕機１０２からの抽気風量（排気風量）は、分級風量Ｆ２に直接的に影響を受けることから抽気風量のみを調節することは困難である。

【0040】

【表1】

【0041】

実施例１～４及び比較例１の実験では、実験装置のミルに粉砕原料を投入し、精粉を回収した。回収された精粉試料について、粉末度を特定するために、JIS R 5201（セメントの物理試験方法）に基づいて、比表面積試験及び網ふるい試験を行った。比表面積試験では、比表面積試験器(ブレーン空気透過測定装置)を用いて、試料のブレーン比表面積［ｃｍ^２／ｇ］を測定した。網ふるい試験では、目開き４５μｍの試験用ふるいを用いて試料をふるいにかけ、ふるい上の残分を量り、試料の網ふるいの残分［％］（以下、粒径４５μｍ以上の粒子の含有量「４５μＲ」と称する）を算出した。

【0042】

図３は、粉砕機２からの抽気風量Ｆ１と回収される精粉の粉末度との相関関係を示す図表である。この図表の縦軸は比表面積［ｃｍ^２／ｇ］を表し、横軸は４５μＲ［％］を表し、実施例１～４及び比較例１で得た精粉の粉末度試験の結果がプロットされている。実施例１～４及び比較例１に共通して、一定の抽気風量Ｆ１においては、４５μＲの値の増加に従って、比表面積が減少する。また、一定の４５μＲにおいては、抽気風量Ｆ１が大きくなるに従って比表面積が小さくなる。

【0043】

比表面積の値は、精粉中の微粉分の影響を受ける。４５μＲが一定の値であるときに抽気風量Ｆ１が大きくなるに従って比表面積が小さくなるという結果から、抽気風量Ｆ１が大きくなるに従って微粉分が少なく、分布幅が狭いシャープな粉末度構成となることがわかる。換言すれば、抽気風量Ｆ１を調整することによって、精粉の粉末度（比表面積）の調整が可能であることがわかる。

【0044】

また、実施例１～４及び比較例１について、精粉の製造にかかる電力原単位を測定した。電力原単位として、ミルモータ２４，１２４の電力原単位を測定した。ミルモータ２４，１２４の電力原単位は、精粉の製造にかかる電力原単位の大半を占める。測定された電力原単位は、

【0045】

図４は、実施例１～４及び比較例１における精粉の製造に係る粉砕機２からの抽気風量Ｆ１に対する粉砕機２の電力原単位の特性曲線を示す図表である。この図表の縦軸は、比較例１の電力原単位［ｋＷｈ／ｔ（ＤＢ）］を１００％としたときの実施例１～４の電力原単位［ｋＷｈ／ｔ（ＤＢ）］の割合を表し、縦軸は、抽気風量Ｆ１［ｍ^３/ｍｉｎ]を表す。

【0046】

実施例１～４の電力原単位は、いずれも比較例１の電力原単位よりも低い。また、抽気風量Ｆ１が約４．５ｍ^３/ｍｉｎ未満では抽気風量Ｆ１の増加に伴って電力原単位が漸次減少し、抽気風量Ｆ１が約４．５ｍ^３/ｍｉｎ以上では抽気風量Ｆ１の増加に伴って電力原単位が漸次増加する。とりわけ、抽気風量Ｆ１が約２～６ｍ^３/ｍｉｎの範囲では、比較例と比較して約３０％も電力原単位が低減されており、電力削減効果が顕著である。これは、粉砕機２内から抽気と共に微粉分を引き抜くことにより過粉砕が抑制される結果、電力原単位が低減しているものと推察される。このような電力原単位の低減の観点から、抽気風量Ｆ１として好適な範囲が存在することが明らかである。

【0047】

以上の検証実験の結果から、粉砕機２からの抽気風量Ｆ１を調整することで、精粉の粉末度（比表面積）の調整が可能であることが検証された。また、粉砕機２からの抽気風量Ｆ１を調整することで、過粉砕の防止によるミルモータ２４の電力原単位の減少が可能であることが検証された。

【0048】

本実施形態に係る粉砕システム１の運転方法では、検証された原理を利用して、精粉の粉末度を調整する。即ち、本実施形態に係る粉砕システム１の運転方法は、粉砕原料を粉砕する粉砕機２と、粉砕機２の排出口２８から供給口２６へ粉砕物が移動する粉砕物循環路３０と、粉砕物循環路３０に設けられて、粉砕物を製品となる精粉と粉砕機２へ戻す粗粉とに分ける分級機７と、精粉を回収する捕集機６と、粉砕機２の上部に接続された抽気路４０ａと、粉砕機２から抽気路４０ａへ設定抽気風量で抽気する抽気ファン４２と、粉砕機２の抽気から微粉を分離して粉砕物循環路３０へ送る集塵機４１とを備える粉砕システムの運転方法であって、粉砕機２からの抽気風量と回収される精粉の粉末度との相関関係（図３、参照）を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量Ｆ１を設定抽気風量とする。

【0049】

また、本実施形態に係る粉砕システム１を用いた粉体の製造方法は、粉砕原料を粉砕機２にて粉砕し、粉砕機２から設定抽気風量で抽気することにより粉砕物のうち微粉を気流に乗せて搬出し、粉砕機２の抽気から微粉を分離して分級機７へ搬送し、粉砕機２から粉砕物の残部を分級機７へ搬送し、分級機７にて設定粒径に従って粉砕物を精粉と粗粉とに分級し、精粉を製品として回収し、粗粉を分級機７から粉砕機２へ返送して再粉砕することを含むものである。そして、粉砕機２からの抽気風量と回収される精粉の粉末度との相関関係（図３、参照）を求め、当該相関関係に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量を推定し、当該抽気風量を設定抽気風量とする。

【0050】

上記の粉体の製造方法によれば、設定抽気風量を変化させることにより、任意の粉末度の精粉（粉体）を得ることができる。つまり、得られる精粉の粉末度を変えて、使用目的に応じた粉体製品を得ることができる。これにより、粉体製品の品質向上を図ることができる。

【0051】

また、本実施形態に係る粉砕システム１の運転方法及び粉体の製造方法では、抽気風量に対する粉砕機２の電力原単位の特性曲線（図４、参照）を求め、特性曲線に基づいて所望の粉末度が得られる抽気風量のうち電力原単位が最小となるものを設定抽気風量とする。

【0052】

これにより、精粉（粉体）の品質向上に加えて、精粉（粉体）の製造にかかる電力原単位の低減を図ることができる。

【0053】

以下、本実施形態に係る粉体の製造方法の適用例を説明する。

【0054】

粉砕原料が石灰石等の混合物が多く含まれるセメント品種のセメント原料である場合には、石灰石はクリンカよりも柔らかいために微粉が生じ易く、精粉の比表面積の値がセメント原料として規定された値よりも高くなる傾向がある。このような場合には、抽気風量Ｆ１を増加させることにより、精粉の４５μＲを所定の値に保持しながら、精粉の比表面積の値を規定された値内に下げることができる。これにより、セメント原料の品質向上を図ることができる。

【0055】

また、粉砕原料が石灰石等の混合物が比較的少ないセメント品種（ポルトランドセメント等）のセメント原料である場合には、精粉の比表面積の値がセメント原料として規定された値よりも低くなる傾向がある。このような場合には、抽気風量Ｆ１を減少させることにより、精粉の４５μＲを所定の値に保持しながら、精粉の比表面積の値を規定された値内へ増加させることができる。これにより、セメント原料の品質向上を図ることができる。

【0056】

上記において、精粉の比表面積の値を規定された値の範囲内とする抽気風量Ｆ１には幅がある。そこで、抽気風量Ｆ１に対する電力原単位の特性曲線（図４、参照）を利用して、所望の粉末度が得られる抽気風量Ｆ１のうち電力原単位が最小となるものを採用すれば、セメント原料の品質向上に加えて電力原単位の低減を図ることができる。

【符号の説明】

【0057】

１ ：粉砕システム
２ ：竪型粉砕機
３ ：粉砕物循環系統
４ ：ガス循環系統
６ ：捕集機
７ ：分級機
２０ ：粉砕室
２１ ：ハウジング
２２ ：回転テーブル
２３ ：粉砕ローラ
２４ ：ミルモータ
２５ ：減速機構
２６ ：供給口
２７ ：排気口
２８ ：排出口
２９ ：熱風吹出口
２９ａ ：熱風入口
３０ ：粉砕物循環路
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ ：通路
３１ ：搬送機
３１ａ ：第１入口
３１ｂ ：第２入口
３１ｃ ：出口
４０ ：ガス循環路
４０ａ ：抽気路
４０ｂ ：通路
４１ ：集塵機
４２ ：排風機
４３ ：熱風供給源
６４ ：通路
６５ ：排気路
６６ ：排風機
７１ ：粉砕物入口
７２ ：排出口
７３ ：排気口
８４ ：通路
８５ ：流量調整装置
８８ ：搬送路
１０１ ：第２実験装置
１０２ ：竪型粉砕機
１０６ ：捕集機
１０７ ：分級機
１２０ ：粉砕室
１２１ ：ハウジング
１２２ ：回転テーブル
１２３ ：粉砕ローラ
１２４ ：ミルモータ
１２５ ：減速機構
１２７ ：排気口
１６６ ：排風機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】