JP2018134565A - ローラスクリーン選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】ローラスクリーンのローラ上に落下した被処理物が、適切にふるい落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにする。【解決手段】隙間を介して並列する複数のローラと、ローラを軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源と、複数のローラ上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部と、並列するローラの並列方向端部に設けられ前記ローラの回転によって移送された被処理物を排出する排出部とを備え、ローラの最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対するローラの１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔを、０．６０＜Ｔ＜０．８０とするローラスクリーン選別機とした。割合Ｔは０．６８＜Ｔ＜０．７２であることがさらに好ましく、ローラの最大径部の外径Ａ（ｍｍ）が１５９（ｍｍ）である場合に、ローラの１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）とすることが最良である。【選択図】図１

Description

この発明は、種々の被処理物をその大きさに合わせて選別するローラスクリーン選別機に関するものである。

一般に、大きさの異なる物が混合している被処理物を、その大きさに応じて選別するために、被処理物を、回転駆動される複数のリング（ロータ）付きのローラ上に載せて、そのリングの回転によって排出側へ送り出しながら、ローラ間に形成された隙間に落とし込んで選別作業を行うローラスクリーンと呼ばれる選別機がある。

ローラスクリーン選別機で処理される被処理物としては、例えば、石炭等の鉱石、砕石、鉱滓、その他石材、建設廃材、木材、土砂等、が挙げられる。

これらのローラスクリーン選別機は、モータ等の駆動源からの駆動力によって軸周り回転する支持軸と、その支持軸の軸方向に沿って取り付けられた複数のリングとからなるローラを備える。ローラは、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置され、その上面が搬送面となっている。隣り合うローラの支持軸に設けられたリング同士は、互いにその位置が支持軸の軸方向に沿ってずれた位置となっている。

被処理物は搬送面上に供給され、ローラの回転によって力を受けて、送り方向に沿って供給側から排出側へと下流方向へ移動する。その移動の間に、外形の小さいものは、ローラ間の隙間から下方に落下し選別される。また、ローラ間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ上を下流側へ転動しながら、下流側端部に設けた排出部から次工程へ搬出される（例えば、特許文献１，２，３参照）。

特開平８−７１５０５号公報 特開２００１−３３４２１２号公報 特開２０１６−１７５０２６号公報

ローラスクリーン選別機の搬送面上への被処理物の供給は、並列する多数のローラ上へ上方から被処理物を落下させて行われる場合が多い。例えば、ローラの直上に被処理物の供給部となるクラッシャ装置を配置して、そのクラッシャ装置によって所定の大きさに破砕された被処理物が、直下のローラ上に落下する装置構成が採用される。

通常であれば、ローラ上に落下した被処理物のうち、ローラ間の間隙よりも小さい被処理物は、すぐにそのローラ間の間隙を通って篩い落とされて下方に落下する。

しかし、被処理物が回転するローラ上に叩き付けられた結果、その叩き付けられる衝撃とローラの回転とが相まって被処理物がすぐに篩い落とされず、下流側の別のローラ上へとそのまま移動して、篩い落とし時期の遅延が生じてしまうことがある。また、場合によっては篩い落としが行われず、そのまま排出部に至ってしまうこともある。このような篩い落としの遅延が生じることを考慮すると、並列するローラの設置数を増やさなければいけない事態も生じ得る。並列するローラの設置数を増やすことは、装置の大型化につながるので好ましくない。

一方、被処理物の種別、大きさやローラの回転速度によっては、被処理物が回転するローラ上で滞留してしまい、下流側の排出部へ送り出されない事態が継続する場合もある。

そこで、この発明は、ローラスクリーンのローラ上に落下した被処理物が、適切に篩い落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、隙間を介して並列する複数のローラと、前記ローラを軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源と、複数の前記ローラ上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部と、並列する前記ローラの並列方向端部に設けられ前記ローラの回転によって移送された前記被処理物を排出する排出部とを備え、前記ローラの最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する前記ローラの１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔを、０．６０＜Ｔ＜０．８０とするローラスクリーン選別機を採用した。

ここで、前記割合Ｔを０．６８＜Ｔ＜０．７２とすることがさらに好ましく、前記ローラの最大径部の外径Ａ（ｍｍ）は１５９（ｍｍ）である場合に、前記ローラの１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）とすることが最良である。

前記被処理物として粒度５０−０（ｍｍ）の石炭である場合に、上記の構成を適用することができる。

この発明は、ローラスクリーン選別機のローラ上に落下した被処理物が、適切にふるい落とし処理され、且つ、適切に下流側へ送り出されるようにすることができる。

この発明の一実施形態を示す全体図 同実施形態を示し、（ａ）はローラスクリーン選別機の斜視図 （ａ）は同実施形態の要部拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の正面図 この発明の実験例を示す図表 実験例で用いた被処理物の粒度分布を示すグラフ図

この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態のローラスクリーン選別機Ｍは、図１に示すように、二つのローラスクリーン１，２０の間に破砕機１０を備えたクラッシャ付き篩い分け装置である

ローラスクリーン選別機Ｍで処理される被処理物としては、例えば、石炭等の鉱石、砕石、鉱滓、その他石材、建設廃材、木材、土砂等、が挙げられる。この実施形態では、石炭を被処理物としている。

上流側のローラスクリーン２０（以下、第一ローラスクリーン２０と称する。）は、駆動源としてのモータ２３の駆動力によって軸周り回転する支持軸２２ａと、その支持軸２２ａの軸方向に沿って取り付けられた複数のリング２２ｂとからなるローラ２２を備える。ローラ２２は、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置される。隣り合うローラ２２の支持軸２２ａに設けられたリング２２ｂ同士は、互いにその位置が支持軸２２の軸方向に沿ってずれた位置となっている。

下流側のローラスクリーン１（以下、第二ローラスクリーン１と称する。）は、駆動源としてのモータ３の駆動力によって軸周り回転する支持軸２ａと、その支持軸２ａの軸方向に沿って取り付けられた複数のリング２ｂとからなるローラ２を備える。ローラ２は、被処理物の送り方向に沿って複数本が並列して配置される。隣り合うローラ２の支持軸２ａに設けられたリング２ｂ同士は、互いにその位置が支持軸２の軸方向に沿ってずれた位置となっている。

第一ローラスクリーン２０及び第二ローラスクリーン１において、各ローラ２２，２は、それぞれ矩形のフレーム２５，５に設けた軸受部によって、その軸方向両端が軸周り回転自在に支持されている。また、ローラ２２，２の軸方向一端にはスプロケットが取り付けられて、そのスプロケットにチェーン等の無端状部材が巻回されている。駆動源からの駆動力は、スプロケット及びチェーンを介してローラ２２，２に伝達され、各ローラ２２，２は、軸周り方向同一方向に回転する。

破砕機１０は、対の破砕ローラ１１，１２間に被処理物を挟んで所定の大きさに破砕するものである。一方の破砕ローラ１１はフレーム１５に固定とされ、他方の破砕ローラ１２はフレーム１５に揺動自在に支持されている。他方の破砕ローラ１２には、モータ等の駆動源１３からの駆動力がスプロケット及びチェーン等を介して伝達され、その駆動力によって他方の破砕ローラ１２は軸周り回転する。

なお、一方の破砕ローラ１１には、スプロケット及びチェーン等による駆動力の伝達は行われていない。一方の破砕ローラ１１には、他方の破砕ローラ１２との直接の接触により他方の破砕ローラ１２の回転が伝達され、又は、被処理物を介して他方の破砕ローラ１２の回転が伝達され、それに追随して回転（空転）する。

対の破砕ローラ１１，１２の対向する外周面間に入り込んだ被処理物は、破砕ローラ１１，１２に押圧されて破砕される。このとき、被処理物からの反力によって、他方の破砕ローラ１２が一方の破砕ローラ１１から遠ざかる方向へ揺動するので、被処理物の破砕ローラ１１，１２間への噛み込みが防止される。

このローラスクリーン選別機Ｍの作用を説明する。

第一ローラスクリーン２０において、被処理物は、フレーム２５の上方開口部である供給部２１から、並列するローラ２２の搬送面上に落下し、ローラ２２の回転によって力を受けて、破砕機１０へ向かう送り方向に沿って供給側から排出側へと移動する。その移動の間に、外形の小さい被処理物は、ローラ２２間の隙間から下方のシュート２６へ落下し選別される。また、ローラ２２間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ２２上を下流側へ転動しながら、下流側端部に設けた排出部２４から次工程の破砕機１０へ搬出される。これにより、被処理物は、その外形の大きさに応じた第一段階の選別（篩い分け）が行われる。

排出部２６から破砕機１０へ供給された被処理物は、対の破砕ローラ１１，１２間で押圧されて所定の大きさに破砕される。

破砕機１０で破砕された被処理物は、第二ローラスクリーン１の並列するローラ２の搬送面上に落下し、ローラ２の回転によって力を受けて、下流側端部の排出部４へ向かう送り方向に沿って供給側から排出側へと移動する。その移動の間に、外形の小さい被処理物は、ローラ２間の隙間から下方のシュート６へ落下し選別される。また、ローラ２間の間隙よりも大きい被処理物は、ローラ２上を下流側へ転動しながら、下流側端部の排出部４から次工程へ搬出される。これにより、被処理物は、その外形の大きさに応じた第二段階の選別（篩い分け）が行われる。

ここで、破砕機１０は、複数のローラ２上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部を構成している。以下、破砕機１０を、第二ローラスクリーン１の供給部１０と称する。

第一ローラスクリーン２０及び第二ローラスクリーン１において、並列する各ローラ２２，２の本数は、供給側から排出側までの距離等に基づいて適宜設定される。また、一本のローラ２２，２に対して設けられるリング２２ｂ，２ｂの数は、被処理物の選別内容、すなわち、どの程度の大きさの被処理物を下方に落下させ、どの程度の被処理物を落下させず排出側へ移送するかといった作業の内容に応じて適宜設定される。

リング２２ｂ，２ｂは、支持軸２２ａ，２ａの軸心方向に沿う正面視における形状を円形としているが、この正面視形状を、多角形状、あるいは、その多角形の角部を円弧状にして隣り合う辺同士を滑らかに接続した形状等としてもよい。

また、図３に示すように、第二ローラスクリーン１におけるローラ２の支持軸２ａと、それに隣り合うローラ２のリング２ｂの外面同士の最小間隔Ｗ１，Ｗ２は、同じく、被処理物の選別内容に応じて適宜設定される。第一ローラスクリーン２０におけるローラ２２の支持軸２２ａと、それに隣り合うローラ２２のリング２２ｂの外面同士の最小間隔についても同様である。図中の符号Ａは、ローラ２２，２の最大径部であるリング２２ｂ，２ｂの外径Ａ（ｍｍ）を示し、符号Ｂは、ローラ２２，２の支持軸２２ａ，２ａの外径Ｂ（ｍｍ）を示す。

この図３では、第二ローラスクリーン１を例に、ローラ２の配置とローラ２の軸周り回転方向Ｒを示すとともに、供給部１０からの被処理物の落下方向Ｐ、ローラ２上の搬送面での被処理物の移動方向Ｑ、ローラ２，２間の隙間からの被処理物の落下方向Ｄ、下流側端部の排出部４での被処理物の送り出し方向Ｓ等を示している。この図３は、第二ローラスクリーン１を例にしているが、第一ローラスクリーン２０においても、図３と同様の配置、構造、作用となっている。

また、この実施形態では、全てのローラ２２，２は、その軸方向が互いに平行になるように配置されている。また、全てのローラ２２，２の支持軸２２ａ，２ａ、リング２２ｂ，２ｂは直径が等しく、それらが等間隔に配置されているので、前述の最小間隔Ｗ１，Ｗ２は搬送面全域に亘って一定の値となっている。ただし、隣り合う支持軸２２ａ，２ａの外面同士の間隔が一定でない場合は、それらの間隔のうち最小の部分を最小間隔Ｗ１，Ｗ２とする。

ここで、第一ローラスクリーン２０及び第二ローラスクリーン１において、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔを、０．６０＜Ｔ＜０．８０としている。特に、割合Ｔを０．６８＜Ｔ＜０．７２とすることが望ましい。なお、従来は、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔは、０．８３＜Ｔ＜１．００程度と比較的大きな数値に設定されていた。

この発明では、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔを従来よりも小さい所定の範囲に設定することで、ローラ２２，２間の隙間よりも小さい被処理物が、ローラ２２，２上を飛び越えて下流側へ移動することを防止するとともに、ローラ２２，２間の隙間よりも大きい被処理物（以下、大塊と称する。）が、下流側へ移動せずにローラ２２，２上に滞留することを防止できる。すなわち、被処理物の篩い落とし時期の遅延や、被処理物のローラ２２，２上での滞留を防止できる。

特に、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）が１５９（ｍｍ）である場合に、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）に設定すれば、被処理物の篩い落とし時期の遅延防止や、被処理物のローラ２２，２上での滞留防止に効果的であることが確認できた。ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）が１５９（ｍｍ）である場合に、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）とすると、割合ＴはＴ＝０．６９１・・・となり、これは、Ｔ＝０．７０に、モータ（誘導電動機等）のすべり等を考慮した±３％程度の誤差を見込んだ範囲である０．６８＜Ｔ＜０．７２を満たしている。

図４は、この発明の作用を示す実験例の図表である。第一ローラスクリーン２０や第二ローラスクリーン１を想定し、取り扱う被処理物として、粒度５０−０（ｍｍ）の石炭を採用している。これは、粒度５０（ｍｍ）以下、０（ｍｍ）以上の各種粒径の石炭が混在した被処理物である。

図４の実験例において、被処理物の１時間当たりの投入量は２０ｔ／ｈ、被処理物の投入時間は３分として実験を行った。ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）は１５９（ｍｍ）である。

表中のテストＮｏ．３，５，７のように、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）とした場合に、下流側端部の排出部２４，４での大塊の排出量は、１００ｇ（テストＮｏ．７）、２００ｇ（テストＮｏ．５）、３００ｇ（テストＮｏ．３）と良好な結果であり、大塊のローラ２２，２上での滞留も生じていない。このとき、Ｔ＝０．６９であり、Ｔ＝０．６９は良好となる設定である。

表中のテストＮｏ．１，２，６のように、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１３２（回／ｍｉｎ）とした場合に、下流側端部の排出部２４，４での大塊の排出量は、４００ｇ（テストＮｏ．６）、７００ｇ（テストＮｏ．１）、８００ｇ（テストＮｏ．２）とやや多い排出量である。これは、ある程度の篩い落とし時期の遅延が発生していると考えられ、必ずしも良好な結果とはいえない。なお、大塊のローラ２２，２上での滞留は生じていない。このとき、Ｔ＝０．８３であるので、Ｔ＝０．８３は不良となる設定である。

表中のテストＮｏ．４のように、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を９０（回／ｍｉｎ）とした場合に、下流側端部の排出部２４，４での大塊の排出量は、３００ｇ（テストＮｏ．４）と良好な結果であるが、大塊のローラ２２，２上での滞留が生じており、良好な結果とはいえない。このとき、Ｔ＝０．５６であり、Ｔ＝０．５６は不良となる設定である。

したがって、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔは、実験例で良好な結果を得たＴ＝０．６９を含む０．６８＜Ｔ＜０．７２の範囲に設定されることが最も好ましい。ここで、０．６８＜Ｔ＜０．７２は、中央値Ｔ＝０．７０に±３％程度の誤差を見込んで設定している。

さらに、ローラ２２，２の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する、ローラ２２，２の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔが、０．６０＜Ｔ＜０．８０の範囲に設定されていれば、篩い落とし時期の遅延や大塊のローラ２２，２上での滞留がある程度抑制される効果が期待できる。

図５は、実験で用いた被処理物の石炭の粒度分布を示すグラフ図である。グラフ図の横軸は、被処理物である石炭の粒度（ｍｍ）を示している。グラフ図の縦軸は、被処理物の累積通過割合（％）を示している。グラフ図中の符号ｃに示すデータは、被処理物として粒度５０−０（ｍｍ）の石炭を用いた場合の粒度分布である。

１ 第二ローラスクリーン（ローラスクリーン）
２，２２ ローラ
３，１３，２３ 駆動源（モータ）
４，２４ 排出部
５，１５，２５ フレーム
６，２６ シュート
１０ 破砕機（供給部）
１１，１２ 破砕ローラ
２０ 第一ローラスクリーン（ローラスクリーン）
２１ 供給部
Ｍ ローラスクリーン選別機

Claims (4)

1. 隙間を介して並列する複数のローラ（２２，２）と、
   前記ローラ（２２，２）を軸周り回転させる駆動力を供給する駆動源（２３，３）と、
   複数の前記ローラ（２２，２）上に篩い処理を行う被処理物を落下させる供給部（２１，１０）と、
   並列する前記ローラ（２２，２）の並列方向端部に設けられ前記ローラ（２２，２）の回転によって移送された前記被処理物を排出する排出部（２４，４）と、
   を備え、
   前記ローラ（２２，２）の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）に対する前記ローラ（２２，２）の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）の割合Ｔを、０．６０＜Ｔ＜０．８０
   とするローラスクリーン選別機。
2. 前記割合Ｔを０．６８＜Ｔ＜０．７２とする請求項１に記載のローラスクリーン選別機。
3. 前記ローラ（２２，２）の最大径部の外径Ａ（ｍｍ）は１５９（ｍｍ）であり、前記ローラ（２）の１秒当たりの回転数Ｓ（回／ｍｉｎ）を１１０（回／ｍｉｎ）とする請求項１に記載のローラスクリーン選別機。
4. 前記被処理物は粒度５０−０（ｍｍ）の石炭である請求項１〜３のいずれか１つに記載のローラスクリーン選別機。

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