【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は石炭、鉱石、セメント原料（石灰石）
などを粉砕する各種ミル用ロール等に適用できる
ロールに関するものである。
第１図、第２図及び第３図に従来のロールの構
造を示す。先ず第１図に示したロールは、いわゆ
る円錐台状の一体型ロールａで、耐摩耗性を必要
とするロール摺動部１を含む一体型ロールａ全体
を硬さの高い耐摩耗材２で構成したものである。
この一体型ロールａは遠心鋳造法などによつて製
作する。前記耐摩耗材２としては、例えば第１表
に示すような成分のニハード鋳鉄や、高クロム系
鋳鉄などが採用されている。
また第２図に示したロールｂはいわゆる二重遠
心鋳鉄ロール、あるいは内層鋳ぐるみロールであ
る。二重遠心鋳鉄ロールあるいは内層鋳ぐるみロ
ールの同ロールｂ中心の空胴部３は、同空胴部３
に図示しない軸をすり合せして組合せる。
一方第２図のロールｂの外層４は、耐摩耗性を
必要とする硬さの高い耐摩耗材であり、第１表に
示す成分のニハード鋳鉄や高クロム系鋳鉄などの
材料が一般に採用されている。また同ロールｂの
内層５は硬さが低く、かつ機械加工性が優れた普
通鋳鉄や炭素鋼鋳鋼が採用されている。
第３図は肉盛ロールｃを示したもので、硬さの
低い、機械加工性が優れた、例えば炭素鋼鋳鋼や
普通鋳鉄製の内層５の外周に、外層は耐摩耗性が
優れた、例えば第２表にその化学成分を示す材料
を溶接肉盛した肉盛材６により構成されている。
さて第１図、第２図及び第３図に示したロール
ａ，ｂ，ｃは、第４図にその一例を示すように、
耐摩耗性が優れたブルリング７との間で石炭や鉱
石などを粉砕するが、それらロールａ，ｂ，ｃの
使用時間が長くなると、点線で示したようにロー
ル大径端部８からロール小径方向へロール高さＨ
の1/10〜3/10Ｈ相当位置を最大摩耗部９として摩
耗する。
ここで同ロールの摩耗状況を、別途示したのが
第５図である。この最大摩耗部９の深さＬが25〜
30mmの程度になると、ミルの粉砕能力が低下し、
目標とした粉砕量が得られない、また粉砕された
石炭などの粒度が、目標としたものより粗くなる
などの不具合が発生する。従つてこの時点に至る
前に通常摩耗したそれらのロールａ，ｂ，ｃを新
しい摩耗していないロールと交換している。
前記したようにロール摺動部１の全長を耐摩耗
材により製作したロールａ，ｂ，ｃは、第４図あ
るいは第５図に示したように、ロール大径端部８
はほとんど摩耗せず、ロール大径端部８からロー
ル小径方向へロール高さＨの1/10〜3/10Ｈ相当位
置を最大摩耗部９とし、主としてロール小径端部
１０側が摩耗する。
このため最大摩耗部９の深さＬが25〜30mm程度
になると、ロール大径端部８が摩耗せずに残つて
いるため、ロールａ，ｂ，ｃとブルリング７との
間隔が調節出来ない、従つて目標としたミル等の
粉砕能力（容量及び粒径）が得られなくなり、こ
の時点で摩耗したロールａ，ｂ，ｃは廃却し、新
しいロールに交換する必要があつた。
この使用可能時間を長くしようとして開発され
たものに、特開昭55−165149号公報に開示された
ロールがある。当該ロールは母材を第５図に破線
で示した凹形状に形成し、同凹部に溶着金属が下
層より上層へ順次高硬度になるように表面硬化肉
盛溶接を施すものである。このようにして製作す
ることにより、肉盛部では従来以上に硬度を増す
ことが可能となり、同時に脆性の少ない靭性に富
んだロールが得られ、その結果、ロール全体とし
ての摩耗も少なくなり使用時間も大幅に増加させ
ることができるようになつた。
しかるに、このロールもその使用時間の延長を
ロール表面の局部的な耐摩耗性の増加に委ねてい
るもので、耐用時間の経過とともに相変らず局部
的な摩耗が生じることになる。また、更にその製
作にあたつても肉盛溶接を数回に分けて行なう必
要があつて手間がかかる上に、高価な素材を使う
ためコスト高になるという不具合がある。
本発明は前記従来の欠点を解消するために提案
されたもので、ロールの摺動部が25〜30mm程度摩
耗しても、ロールとブルリングとの間隔を調節可
能とし、長時間使用出来るロールを提供すること
を目的とするものである。
即ち、本発明は従来のロールで摩耗せずに残つ
ているロール大径端部の摩耗を促進させ、ロール
の摺動部がほぼ全長にわたつて直線的に摩耗する
ように、ロール本体の粉砕面大径端部をその他の
摺動部よりも硬さの低い軟質材料で構成してなる
ロールを提供せんとするものである。
以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第６図、第７図及び第８図は本発明の第１、
２、第３実施例を示したものである。先ず第６図
は第１図の従来の一体型ロールａを改良した一体
型ロールＡである。本実施例が従来例と異なる点
は、耐摩耗材１１で一体的に構成した一体型ロー
ルＡのロール大径端部１２を、ロール小径方向へ
ロール高さＨの1/20〜1/4ロール高さＨ相当分だ
け前記ロールＡの母材である耐摩耗材１１より軟
い軟質材料１３で形成した点である。
次に第７図及び第８図に示したロールＢ，Ｃ
は、それぞれ第２図に示した二重遠心鋳鉄ロール
ｂ及び第３図に示した肉盛材ｃを改良した本発明
の実施例を示すロールであり、各ロールＢ，Ｃの
外層１４，１５、内層１６、内空部１７の構造、
材料はそれぞれ第２図及び第３図に示したものと
同一であるので、詳細な説明は省略する。また第
７図及び第８図中の符号１３は、ロール大径端部
１２の摩耗を促進させるために取付けた耐摩耗材
の外層１４，１５よりも硬さが軟い軟質材料のリ
ングを示している。
なお、第６図、第７図及び第８図に示した軟質
材料１３のリングは、耐摩耗材１１及び外層１
４，１５の材質よりも硬さが軟い軟質材料１３で
あればいずれでもよい。また同軟質材料１３と耐
摩耗材１１及び外層１４，１５あるいは内層１６
との結合は、耐摩耗材１１及び外層１４，１５を
鋳込む際に結合する鋳付き法や、溶接肉盛方法な
どで行なうが、その構造からも理解されるよう
に、ロール製作が極めて簡単であり、低コストで
済むという利点もある。
次に作用と共に効果を説明すると、第９図は一
体型ロールＡをミルに組込んだ一体型ロールＡの
外形を図中に実線で示し、同ロールＡの一定時間
運転後のロールが摩耗した状況のロールの外形
を、点線で示している。
第９図に示した本発明の第１実施例の一体型ロ
ールＡでは、従来のロールａ，ｂ，ｃでは摩耗せ
ずに残つていたロール大径端部１２に、摩耗しや
すい軟質材料１３を使用しているため、第９図に
示すようにロールＡの摺動部は、ロール大径端部
１２からロール小径端部１８まで、ほぼ直線的に
摩耗する。従つてロールＡ，Ｂ，Ｃとブルリング
７との間隔が25mm程度となり、ミルの粉砕能力が
低下した時点でロールＡ，Ｂ，Ｃの傾きを調節
し、同ロールＡ，Ｂ，Ｃとブルリング７との間隔
を小さくすればそのロールＡ，Ｂ，Ｃは再使用で
きる。このように本発明のロールＡ，Ｂ，Ｃは、
従来摩耗の少ないロール大径端部を軟質材で形成
し、意図的に同部分の摩耗を促進させることで従
来の摩耗部分と同等に摩耗させ、ロール全体がそ
の母線に沿つて均等に摩耗するようにしたため
に、その使用可能時間は、従来ロールａ，ｂ，ｃ
の1.5〜2.0倍程度に延長できるので、これらロー
ルＡ，Ｂ，Ｃを交換する費用が節減可能となる。
最後に軟質材料の使用範囲を、ロール摺動部の
最大摩耗部により近いロール大径端部から、ロー
ル小径方向へそのロールの高さの1/20〜1/4相当
位置と限定した理由について以下に説明する。
ロールの最大摩耗部はロールの大きさ、粉砕す
る原料の性状によつて異なるが、前述したように
ロール大径端部からロール小径方向へロール高さ
のほぼ1/10〜3/10の位置である。そこでロール摺
動面の摩耗をほぼ直線的にするには、軟質材料の
使用範囲は最大摩耗位置からロール高さの1/20だ
けより近い端部にずらした位置と、その端部との
間が適当であると判断して、前記のようにロール
高さの1/20〜1/4相当位置と規定した。
The present invention is based on coal, ore, and cement raw materials (limestone).
The present invention relates to a roll that can be applied to various mill rolls for pulverizing materials such as the like. The structure of a conventional roll is shown in FIGS. 1, 2, and 3. First, the roll shown in FIG. 1 is a so-called truncated conical integral roll a, and the entire integral roll a, including the roll sliding part 1 that requires wear resistance, is made of a highly hard wear-resistant material 2. This is what I did.
This integral roll a is manufactured by a centrifugal casting method or the like. As the wear-resistant material 2, for example, nihard cast iron having the components shown in Table 1, high chromium cast iron, etc. are used. Roll b shown in FIG. 2 is a so-called double centrifugal cast iron roll or an inner cast iron roll. The cavity 3 at the center of the roll b of the double centrifugal cast iron roll or the inner layer cast iron roll is
Combine the shafts (not shown) by rubbing them together. On the other hand, the outer layer 4 of roll b in Fig. 2 is a hard and wear-resistant material that requires wear resistance, and materials such as nihard cast iron or high-chromium cast iron with the composition shown in Table 1 are generally used. There is. Further, the inner layer 5 of the roll b is made of ordinary cast iron or cast carbon steel, which has low hardness and excellent machinability. Fig. 3 shows an overlay roll c, in which the outer periphery of the inner layer 5 is made of carbon steel cast steel or ordinary cast iron, which has low hardness and excellent machinability, and the outer layer has excellent wear resistance. For example, the overlay material 6 is constructed by welding overlay materials whose chemical components are shown in Table 2. Now, the rolls a, b, and c shown in Fig. 1, Fig. 2, and Fig. 3 are as shown in Fig. 4 as an example.
Coal, ore, etc. are crushed between the bull ring 7, which has excellent wear resistance, but as the usage time of rolls a, b, and c becomes longer, the rolls start from the large diameter end 8 as shown by the dotted line. Roll height H toward small diameter direction
The position corresponding to 1/10 to 3/10H of is the maximum wear part 9. FIG. 5 separately shows the wear status of the roll. The depth L of this maximum wear part 9 is 25~
When it becomes about 30mm, the grinding ability of the mill decreases,
Problems occur, such as not being able to obtain the target amount of pulverization, or the particle size of the pulverized coal becoming coarser than the target. Therefore, before this point is reached, those worn rolls a, b, c are usually replaced with new, unworn rolls. As described above, the rolls a, b, and c, whose entire length is made of wear-resistant material, have a large-diameter end 8 as shown in FIG. 4 or FIG.
There is almost no wear, and the maximum wear part 9 is defined as a position corresponding to 1/10 to 3/10H of the roll height H from the large diameter end 8 of the roll in the direction of the small diameter of the roll, and the wear is mainly on the small diameter end 10 of the roll. Therefore, when the depth L of the maximum wear part 9 reaches approximately 25 to 30 mm, the large diameter end part 8 of the roll remains unworn, so the distance between the rolls a, b, c and the bull ring 7 cannot be adjusted. Therefore, the target grinding capacity (capacity and particle size) of the mill etc. could no longer be obtained, and at this point it was necessary to discard the worn rolls a, b, and c and replace them with new rolls. A roll disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 165149/1983 has been developed in an attempt to extend the usable time. In this roll, the base material is formed into a concave shape as shown by the broken line in FIG. 5, and surface hardening welding is applied to the concave portion so that the weld metal becomes harder from the lower layer to the upper layer. By manufacturing in this way, it is possible to increase the hardness of the built-up part more than before, and at the same time, a roll with high toughness and less brittleness is obtained.As a result, the wear of the roll as a whole is reduced and the usage time is increased. can now be increased significantly. However, the extension of the use time of this roll depends on the local increase in wear resistance of the roll surface, and local wear continues to occur as the use time elapses. Moreover, in manufacturing it, it is necessary to carry out overlay welding in several steps, which is time-consuming, and the cost is also high because expensive materials are used. The present invention was proposed in order to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and even if the sliding part of the roll wears out by about 25 to 30 mm, the distance between the roll and the bull ring can be adjusted, and the roll can be used for a long time. The purpose is to provide the following. That is, the present invention accelerates the wear of the large diameter end of the roll that remains unworn in conventional rolls, and crushes the roll body so that the sliding part of the roll wears linearly over almost the entire length. It is an object of the present invention to provide a roll whose large-diameter end portion is made of a soft material having a lower hardness than other sliding portions. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 6, 7, and 8 show the first embodiment of the present invention,
2. This shows the third embodiment. First, FIG. 6 shows an integrated roll A that is an improved version of the conventional integrated roll A shown in FIG. The difference between this embodiment and the conventional example is that the roll large diameter end 12 of the integral roll A integrally constructed with a wear-resistant material 11 is moved in the roll small diameter direction from 1/20 to 1/4 of the roll height H. It is made of a soft material 13 that is softer than the wear-resistant material 11 that is the base material of the roll A by an amount corresponding to the height H. Next, rolls B and C shown in Figures 7 and 8
These are rolls showing examples of the present invention that are improved from the double centrifugal cast iron roll b shown in FIG. 2 and the overlay material c shown in FIG. 3, respectively, and the outer layers 14 and 15 of each roll B and C are , the structure of the inner layer 16 and the inner cavity 17,
Since the materials are the same as those shown in FIGS. 2 and 3, detailed description will be omitted. Further, reference numeral 13 in FIGS. 7 and 8 indicates a ring made of a soft material whose hardness is softer than the outer layers 14 and 15 of wear-resistant material attached to promote wear of the large diameter end portion 12 of the roll. There is. Note that the ring of soft material 13 shown in FIGS. 6, 7, and 8 is made of wear-resistant material 11 and outer layer 1.
Any soft material 13 whose hardness is softer than the materials 4 and 15 may be used. In addition, the same soft material 13 and wear-resistant material 11 and outer layers 14 and 15 or inner layer 16
The bonding with the wear-resistant material 11 and the outer layers 14 and 15 is carried out by a casting method, which is used when casting the outer layers 14 and 15, or by a welding overlay method, but as can be understood from the structure, manufacturing of the roll is extremely simple. It also has the advantage of being low cost. Next, to explain the effect as well as the function, Fig. 9 shows the outline of the integrated roll A incorporated in the mill with a solid line. The outline of the role of the situation is indicated by a dotted line. In the integral roll A of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9, a soft material that is easily worn is added to the large diameter end 12 of the roll, which remained without being worn in the conventional rolls a, b, and c. 13, the sliding portion of the roll A wears out almost linearly from the roll large diameter end 12 to the roll small diameter end 18, as shown in FIG. Therefore, when the distance between the rolls A, B, C and the bull ring 7 becomes approximately 25 mm, and the crushing capacity of the mill decreases, the inclination of the rolls A, B, C is adjusted, and the distance between the rolls A, B, C and the bull ring 7 becomes approximately 25 mm. If the distance between them and the ring 7 is reduced, the rolls A, B, and C can be reused. In this way, the rolls A, B, and C of the present invention are
The large-diameter end of the roll, which conventionally wears less, is made of a soft material, and by intentionally accelerating the wear of this part, the roll wears out to the same extent as the conventional wear part, and the entire roll wears evenly along its generatrix. Because of this, the usable time is longer than that of conventional rolls a, b, and c.
Since the length can be extended to about 1.5 to 2.0 times, the cost of replacing these rolls A, B, and C can be reduced. Finally, the reason why we limited the range of use of soft materials to a position equivalent to 1/20 to 1/4 of the height of the roll from the large diameter end of the roll, which is closer to the maximum wear part of the roll sliding part, in the direction of the roll small diameter. This will be explained below. The maximum wear area of the roll varies depending on the size of the roll and the properties of the raw material to be crushed, but as mentioned above, it is located approximately 1/10 to 3/10 of the roll height from the large diameter end of the roll in the direction of the small diameter of the roll. It is. Therefore, in order to make the wear on the roll sliding surface almost linear, the range of use of soft material is between the position shifted from the position of maximum wear to the end closer to the roll by 1/20 of the height, and that end. was determined to be appropriate, and was defined as a position equivalent to 1/20 to 1/4 of the roll height as described above.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図、第２図及び第３図は夫々従来の各種ミ
ル用ロール等に適用できるロールの断面図、第４
図及び第５図は第１図のロールの摩耗の状態を示
す説明図、第６図、第７図及び第８図は夫々本発
明の実施例を示すロールの断面図、第９図は第６
図のロールの摩耗の状態を示す説明図である。
図の主要部分の説明 １１…耐摩耗材、１２…
ロール大径端部、１３…軟質材料、１７…内空
部、１８…ロール小径端部。
Figures 1, 2, and 3 are cross-sectional views of rolls applicable to various conventional mill rolls, etc.;
5 and 5 are explanatory diagrams showing the state of wear of the roll shown in FIG. 1, FIGS. 6, 7, and 8 are sectional views of the roll showing an embodiment of the present invention, respectively, and FIG. 6
It is an explanatory view showing the state of wear of the roll of the figure. Explanation of main parts of the figure 11... wear-resistant material, 12...
Roll large diameter end, 13... Soft material, 17... Inner space, 18... Roll small diameter end.