JPH06209B2 - チユ−ブミル内部挙動検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＣＯＭすなわち石炭石油スラリの製造装置、
ＣＷＭすなわち微粉炭高濃度水スラリの製造装置、及び
セメント製造装置などのボールを用いたチューブミルに
おける最適運転制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のチューブミルを第３図乃至第５図に示す。図にお
いて、０１は、ミル胴体で、石炭０２、油０３及びボー
ル０４を混合させる容器である。０２は、石炭で、ボー
ル０４により油０３と混合され、粉砕される。０４はボ
ールでミル胴体０１の回転によつて飛躍し、石炭０２を
粉砕し、その粉炭と油０３を混合する。通常、ボール０
４は鋼で形成されている。０５は、ライナで、上記ミル
胴体０１内に凹凸を形成するように固着されており、ミ
ル胴体０１の回転に伴なつてボール掻上力を生じて、ボ
ール０４を掻上げる働きをする。０６は、モータで、歯
車０７を介してミル胴体０１を回転させる。０７は、歯
車でミル胴体０１に固着されており、モータ０６の回転
力をミル胴体０１に伝達する。０８、０９は第１及び第
２の軸受で、ミル胴体０１の回転を支持する。０１０
は、フィーダで石炭０２及び油０３をミル胴体０１内に
挿入させる。

０１１は、タンク補助容器で、ミル胴体０１の内部より
排出される石炭０２と油０３の混合体すなわちＣＯＭを
タンク０１２に導く。０１２は、タンクでＣＯＭを一時
溜める。０１３は撹はん機でタンク０１２中のＣＯＭを
撹はんする。０１４は、石炭送入孔で、フィーダ０１０
を介して、石炭０２をミル胴体０１内で搬入する。０１
５は、油投入孔で、油０３をミル胴体０１内に投入す
る。

０１６は検知棒で、ミル胴体０１に貫通して装着されて
いる。その一端はミル胴体０１の内部に突出しており、
他方の一端はミル胴体０１の外部に露出し、加速度計、
速度計、圧電素子等から成る振動検出器０１９が、固着
されている。なお、ミル胴体０１内部のボール０４が検
知棒０１６の一端に当たると、衝撃によって超音波が発
生し、その超音波は、他端に固着している振動検出器０
１９によつて検知される。０１７は絶縁物で、検知棒０
１６と、ミル胴体０１との間の振動を絶縁しているもの
でゴム等から形成されている。

０１８は取付治具で、検知棒０１６を絶縁物０１７を介
してミル胴体０１に固着している。

０２０は送信機で、振動検出器０１９から伝送されたミ
ル胴体０１内部のボール０４の挙動を示す電気信号を増
幅して、テレメータ送信信号に変調し、第１のアンテナ
０２１を介して、電波として発信する。０２１は第１の
アンテナで、信号を発信する。０２２は第２のアンテナ
で、第１のアンテナ０２１から送信された電波信号を受
信して、受信機０２３に伝送する。

０２３は受信機で、第２のアンテナ０２２より送信され
た信号を復調して、ミル胴体０１内部のボール０４の挙
動を示す電気信号に変換し判定器０２５に送信する。０
２４は角度検出器で、検知棒０１６の位置を回転角度と
して検知し、判定器０２５及び制御装置０２９に送信す
る。

０２５は判定器で、受信機０２３から送信されたボール
０４の挙動を示す電気信号を処理して、ボール０４の挙
動すなわち、離脱、落下及びぶつかり合い等の情報を抽
出するとともに、角度検出器０２４から送信された検知
棒０１６の回転角度位置信号を参照して、両者の対応付
けを行なう。

０２６はモニタで、判定器０２５の処理結果を表示す
る。０２７はシュミット回路で、判定器０２５の信号波
形を整形し、ボール０４の挙動のはげしさ、すなわち、
ボール０４の離脱及び落下など有無を２値化（ＯＮ−Ｏ
ＦＦ）して立ち下がり判定回路０２８へ送信する。

０２８は立ち下がり判定回路で、ボール０４の離脱及び
落下など有無状態を表わす信号からボール０４の離脱及
び落下などが発生する時間を回転角度として検知して、
制御装置０２９へ送信する。０２９は制御装置で、予め
設定していたボール０４の離脱及び落下発生の位置と、
立ち下がり判定回路０２８で検出したその位置を比較
し、予め設定した許容値内におさまるように、ミル胴体
０１を回転駆動させるモータ０６で制御する。

第３図において、作用を説明すると、石炭送入孔０１４
及び油投入孔０１５より投入された石炭０２及び油０３
は、フィーダ０１０によって混合されながら、チューブ
ミル胴体０１内部へ搬送される。チューブミル胴体０１
は、第１及び第２の軸受０８、０９によつて支持されて
いるが、モータ０６によって歯車０７を介して回転力を
受けて、予め決められた回転数で回転する。ミル胴体０
１の内部のボール０４は、ミル胴体０１の内壁に固着さ
れているライナ０５の掻上力によって運動する。その運
動は回転、飛躍及び落下などからなり、ボール０４同志
をはげしくぶつかり合わせる。

ボール０４群はその間に混入した石炭０２を粉砕し、か
つ、粉砕された石炭０２と油０３とを混合させて、微粉
炭と油との混合燃料すなわちＣＯＭを生成する。生成さ
れたＣＯＭは、タンク補助容器０１１を経由して、タン
ク０１２に流入する。タンク０１２内に溜められたＣＯ
Ｍは撹はん機０１３によって撹はんされ、固形化の防止
が計られる。このように生成されたＣＯＭは、タンク０
１２のＣＯＭ出口から取り出されて、ボイラの燃料等と
して使われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

さて、従来のチューブミルによるＣＯＭ製造の効率は、
ミル胴体０１内部のボール０４の挙動が第６図に図示の
ような状態のときが良好で第７図及び第８図に図示のよ
うな状態では良くない、ということが知られているが、
従来の方法では、ミル胴体０１内部のボール０４の挙動
を検知し判断する手段が一つの断面にしか装着されてい
なかったので、石炭０２と油０３の投入量及び質、ボー
ル０４の大きさ、重量及び量ミル胴体０１の直径回転数
及びＣＯＭの混合、成熟度などが複雑にからみ合った現
象が、チューブミル胴体内の一断面の情報だけではなく
正しく判断できなかった。

すなわち、チューブミル胴体内の入口部から出口部に至
る粉砕、混合、成熟などの全過程についての情報を把握
することができなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる問題点を解決するために、円筒状胴体内
に複数の鋼製等のボールと固形物を入れて回転せしめ、
前記固形物を粉砕するチューブミルにおいて、前記チュ
ーブミル胴体壁に一端が前記胴体の内壁面から突出し、
他端が前記ミル胴体外に露出し、かつ、振動絶縁体で前
記ミル胴体と絶縁して設けられた検知棒を前記ミル胴体
の回転軸方向に複数個配設すると共に、前記検知棒のミ
ル胴体外端にそれぞれ振動検知器を装着し、前記検知棒
の内壁面から突出した他端に、前記胴体内の鋼製ボール
が接触することによって生ずる超音波信号が検知棒を伝
幡して前記検知棒のミル胴体外端に装着された振動検出
器で検知される手段と、前記ミル胴体が回転するに伴な
う前記検知棒の回転位置を検出する手段とを有して成
り、前記検知棒の振動検出器の信号と前記回転位置検知
信号の処理によりチューブミル内部挙動を検知すること
を特徴とするチューブミル内部挙動検知装置を供するも
のである。

〔作用〕

本発明の装置では、前記検知棒に接触しつつ回転上昇し
たボールが、ある回転角度に来ると自重で落下し始める
が、この落下を始める時点で、前記ボールと前記検知棒
との接触によって生じていた超音波信号が消滅するので
この位置における前記検知棒の回転角度を検知すればよ
い。

さらに、チューブミル胴体の軸方向に複数個検知棒を配
設しているので、チューブミル胴体内の挙動が三次元的
に把握できる。

これによって、固形物の粉砕に最適な前記ボールの落下
回転角度及び回転速度を定めることができる。

〔実施例〕

以下本発明を第１図乃至第２図に示す一実施例にもとづ
いて説明する。

第１図における符号１乃至１５は、第３図乃至第４図に
おける符号０１乃至０１５と均等物であるので説明を省
略する。

又、従来の第５図に示す制御回路は、本実施例において
も同じものを用いるので、図示及び説明は省略する。

１６ａ、１６ｂ、１６ｃは検知棒で、チューブミル胴体
の回転軸方向に配設されている。１６ａは入口部、１６
ｂは中間部、１６ｃは出口部に配設されている。それぞ
れの検知棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃはミル胴体１に貫通
して装着されている。その一端はミル胴体１の内部に突
出しており、他方の一端はミル胴体１の外部に露出しこ
れに振動検知器１９が固着されている。

１７は絶縁物で、検知棒１６と、ミル胴体１との間の振
動を絶縁しているものでゴム等から形成されている。

１８は取付治具で、検知棒１６を絶縁物１７を介してミ
ル胴体１に固着している。

さて、本実施例の作用を、第１図乃至第２図において説
明すると、石炭送入孔１４及び油投入孔１５から投入さ
れた石炭２及び油３は、フィーダ１０によつて混合され
ながら、ミル胴体１内部に搬送される。ミル胴体１は第
１及び第２の軸受８、９によつて支持されているが、モ
ータ６によって、歯車７を介して回転力を受け予め決め
られた回転数で回転する。

ミル胴体１の内部のボール４は、ミル胴体１の内側に固
着されているライナ５の掻上力によって運動する。その
運動は、回転、飛躍及び落下などからなり、ボール４同
志をはげしくぶつかり合わせる。ボール４群はその間に
混入した石炭を粉砕し、かつ、粉砕された石炭と油を混
合させて、微粉炭と油の混合燃料すなわちＣＯＭを生成
する。生成されたＣＯＭは、タンク補助容器１１を経由
してタンク１２に流入する。タンク１２に溜められたＣ
ＯＭは撹はん機１３によって撹はんされ、固形物の防止
が成される。このように生成されたＣＯＭは、タンク１
２のＣＯＭ出口から取り出されて、ボイラの燃料として
使われる。

上述のミル胴体１の回転状態において、ミル胴体１に貫
通して装着されている検知棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃそ
れぞれ一端は、ミル胴体１の内部に突出しており、胴体
内部のボールが直接接触するか又は接触した状態のボー
ルが離脱する際の摩擦により発生する超音波又は振動を
胴体外部端に伝幡させる。外部端に伝幡した超音波又は
振動は装着されている振動検出器１９によって検知さ
れ、電気信号に変換される。すなわちミル胴体１の回転
遠心力によりライナ５に付着しているボール４が第６図
図示のように離脱、落下する過程で、検知棒１６との接
触をして発生する超音波又は振動を振動検出器１９で検
知し、電気信号として出力される。

なお、検知棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃそれぞれは絶縁物
を介し、取付治具によってミル胴体１に固着されている
ので、検知棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃに接したボール４
及びその近傍にあるボール４以外の挙動は感知しない。
振動検出器１９の出力信号は前記振動検出器１９の胴体
上の近傍に配置されている送信器２０へ電線で接続され
ており、この送信器２０で電気信号は増幅、変調され
て、胴体上に適宜設置された送信アンテナ２１より発信
される。送信アンテナ２１より発信された信号はミル本
体近傍（例えば床上又は地上に固定された場所）に適宜
設けられている受信アンテナ２２で受信され、受信アン
テナ２２と接続されている受信器２３で増幅、復調され
ている。

そして、角度検出器から送信された検知棒１６ａ、１６
ｂ、１６ｃの位置を回転角度で表わした信号を参照しな
がら信号処理して、第２図に図示のような情報を出力す
る。

第２図は判定器０２５が出力する電気信号を表わすもの
であり、横軸は胴体の回転位置を示し、記号ＢＤＣは角
度検出器０２４で検知された検知棒１６の胴体下死点位
置を示し、波形１６ａ、１６ｂ、１６ｃは検知棒１６
ａ、１６ｂ、１６ｃで検知された胴体内のボールの挙動
を示す。すなわち波形のピーク点は胴体内のボールが検
知棒１６に対する摩擦最大点（落下開始点又は落下終了
点）を表わし、最低レベル点はボールが静止している
点、又はボールが無い点を表わしている。又、ピーク点
までの増加こう配はボールの単位時間当りの接触量の増
加状態である。

以上述べた様に従来のチューブミルでは、ミル胴体内部
の挙動が一個所の断面でのみしか把握できなかった為、
全体を通しての効率のよい運転をすることができなかっ
たものを、ミル胴体１の入口部、中央部、出口部の３ヶ
所に検知棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃを設けたもので、ミ
ル胴体内部の挙動が三次元的な情報として把握できるよ
うになった。

この情報を基にして、粉砕効率が一番よいミル胴体１の
最適回転数を定めることができるようになった。

なお、本実施例では検知棒はミル胴体壁の３ヶ所に配設
したが、さらに多数配設すれば、なお一層の精度でミル
胴体内の挙動を把握することができる。

〔効果〕

従来のチューブミルは、チューブミル胴体内部軸方向の
ボールの挙動の全体の実態を把握しないで運転していた
ため、効率の良い運転を実現することが困難で、実際上
は効率の悪い運転をすることが多かった。

本発明では前記ミル胴体の回転軸方向に複数個装着した
検知棒及び前記検知棒に固着した振動検出器が検出した
超音波を取り出す手段と、前記検知棒の回転角度を検出
する手段とから、前記チューブミル胴体内部の軸方向の
ボール挙動を三次元的な情報として検知することができ
るので、粉砕効率の高い最適回転点数を設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は、本発明に係る一実施例で、第１図
はその縦断面図、第２図は出力信号波形、第３図乃至第
８図は従来のものを示す図で、第３図はその縦断面図、
第４図は横断面図第５図は制御回路図、第６図乃至第８
は、チューブミル内のボールの挙動を示す説明図であ
る。 １…チューブミル胴体 ２・・・石炭 ４・・・ボール １６ａ、１６ｂ、１６ｃ・・・検知棒 １９・・・振動検出器 ２４・・・角度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 鷹司 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 金子 祥三 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 木下 正昭 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状胴体内に複数の鋼製等のボールと固
   形物を入れて回転せしめ、前記固形物を粉砕するチュー
   ブミルにおいて、前記チューブミル胴体壁に一端が前記
   胴体の内壁面から突出し、他端が前記ミル胴体外に露出
   し、かつ、振動絶縁体で前記ミル胴体と絶縁して設けら
   れた検知棒を前記ミル胴体の回転軸方向に複数個配設す
   ると共に、前記検知棒のミル胴体外端にそれぞれ振動検
   出器を装着し、前記検知棒の内壁面から突出した棒端
   に、前記胴体内の鋼製ボールが接触することによって生
   ずる超音波信号が検知棒を伝幡して前記検知棒のミル胴
   体外端に装着された振動検出器で検知される手段と、前
   記ミル胴体が回転するに伴なう前記検知棒の回転位置を
   検出する手段とを有して成り、前記検知棒の振動検出器
   の信号と前記回転位置検知信号の処理によりチューブミ
   ル内部挙動を検知することを特徴とするチューブミル内
   部挙動検知装置。