Verfahren zum Zerkleinern und Schlämmen von Kreide und ähnlichen Stoffen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zer kleinern und Schlämmen von Kreide und ähnlichen Stoffen, bei dem das Rohgut einer Schleudermühle mit umlaufendem Schleuderrad und diesem gegenüber frei schwenkbar angeordneten Prallplatten unter Zu satz von Flüssigkeit aufgegeben und das die Mühle verlassende Gut zunächst über ein Sieb geführt wird, das die groben Brocken und Fremdkörper ausschei det, worauf die groben Brocken der Mühle erneut zugeführt werden,
während mindestens ein Teil des Durchganges dieses Siebes einem Feinsieb zugeführt wird.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bisher hat man Kreide in der Weise geschlämmt, dass die Rohkreide, so wie sie vom Bruche kam, in Rührwerke gegeben und so lange gerührt wurde, bis die kreidigen Bestandteile sämtlich aufgeschlämmt waren. Dann wurden die meist recht zahlreichen tauben Bestandteile des erhaltenen Schlammes durch Sieben oder in ähnlicher Weise entfernt. Nun ent hält die Rohkreide oftmals grosse Brocken bis über Kopfgrösse, deren Aufschlämmung reichlich lange dauert, weil sie von Rührmitteln erst zerkleinert wer den müssen, um dem Wasser eine Einwirkung zu er möglichen.
Es wird unnötige Zeit für das Rühren aufgewendet, und es sind dazu unverhältnismässig grosse oder zahlreiche Rührwerke mit grossen Wasser mengen erforderlich, die einen erheblichen Kraft bedarf erheischen.
Durch ein vorheriges Mahlen der Rohkreide wür den erhebliche Kosten entstehen und ein zusätzlicher Kraftbedarf erforderlich werden, ohne dass der für die nachgeschalteten Rührwerke notwendige Kraft- aufwand wesentlich vermindert würde. Dieses Ver fahren wurde aber auch für unvorteilhaft gehalten, weil die bisher zur Verfügung stehenden Mühlen der verschiedenen Arten durchweg die fremden Be standteile ebenfalls mahlen. Diese sind meist wesent lich härter als die Kreide, ja vielfach von sehr grosser Härte, das gilt besonders von den Flint- oder Feuer steinknollen, die sich häufig in der Rohkreide in er heblicher Menge finden.
Ihr Vermahlen verursacht nicht nur einen zusätzlich grossen und unnützen Kraftbedarf, sondern es ist auch nachteilig; die fer tige Schlämmkreide wird durch das darin enthaltene Flintsteinmehl wesentlich verschlechtert, während an derseits die Flintsteine unvermahlen für manche Zwecke verwendet werden können, Flintsteinmehl aber wertlos ist.
Die Verwendung einer Schleudermühle bietet den Vorteil, dass sie schwer zerkleinerbare Bestandteile des Rohgutes durch die besonders geartete Nach giebigkeit der die Austrittsspaltweite und damit die Korngrösse des Fertiggutes bestimmenden Prallplat- ten sehr rasch aus dem Mahlbereich hinausschlüpfen lässt. Diese Teile werden daher so gut wie gar nicht einem Mahlvorgang unterworfen. Diese Eigenschaft dieser Mühle macht sich beim Aufbereiten von Kreide in besonders hohem Masse geltend, weil der Härteunterschied zwischen dem nutzbaren und dem fremden Gut sehr gross ist und mehrere Stufen der bekannten Härteskala beträgt.
Ein weiterer wesent licher Vorteil ist aber der, d'ass der Rotor der Mühle neben der Zerkleinerungsarbeit gleichzeitig die Funktion des Rührwerkes - gewissermassen um sonst - mit übernimmt, indem in den Mahlraum der Mühle Flüssigkeit, z. B. Wasser, eingespritzt wird. Der Rotor erzeugt neben der weitgehenden Zer kleinerung eine starke Homogenisierung des Auf gabematerials und eine so innige Vermischung mit dem zugesetzten Wasser, dass ein zäher Kreide schlamm entsteht, dessen Konsistenz in einfachster Weise durch Dosierung des zugesetzten Wassers ein gestellt werden kann.
Die bisher verwendeten, viel Platz und grosse Kraft verbrauchenden Rührwerke werden somit durch eine entsprechend eingerichtete Prallmühle ersetzt. Der Wasserzusatz verbürgt gleich zeitig ein störungsfreies Arbeiten der Prallmühle bei Aufgabe von schmierigem Gut, da Anbackungen an den Prallplatten durch den Wasserzusatz unterbun den werden.
Um aber eine in jeder Hinsicht vorteilhafte Be nutzung der erwähnten Mühle zu erreichen, können neben dem beschriebenen Wasserzusatz im Mahl raum noch verschiedene besondere Massnahmen zweckmässig sein. So ist es günstig, die Lochweite des an die Mahlzone anschliessenden Siebes so zu bemessen, dass alles Gut von der im ordnungs gemässen Betrieb die Mahlzone verlassenden Korn grösse, wie sie durch den Durchtrittspalt zwischen den Schlagorganen des Umläufers und den in ihrer Betriebsstellung hängenden Prallplatten bestimmt ist, durch das bei dieser nachträglichen Siebung verwen dete Sieb hindurchgeht. Bei ordnungsmässigem Be trieb übt dieses Sieb in diesem Falle gar keine Wir kung aus.
Sobald aber die Prallplatten unter dem von nicht zerkleinerbaren Gutsteilchen ausgeübten über- druck aufschnappen und einen Augenblick lang neben den störenden Teilen auch Nutzgut, also Kreidestücke von grösseren Abmessungen als ge wünscht hinausrutschen, tritt dieses Sieb in Wirk samkeit. Es sondert nämlich die gröberen Teile an Kreide und Fremdgut ab, während das durchfallende Feingut abgezogen wird. Das Gröbere kann im ganzen beseitigt werden, es können aber auch die darin enthaltenen grösseren Kreidestücke ausgeklaubt werden, um erneut die Mühle zu durchwandern.
Die mittels der Mühle vorbehandelte und mit Wasser emulgierte Kreide wird dann dem Feinsieb zugeführt. Der Überlauf kann der Mühle zur weiteren Zerkleinerung erneut zugeführt werden. Sofern das Material, jedoch feinste, nicht aufschlämmbare Fremdkörper enthält, würde eine unerwünschte An reicherung dieser Körper im Umlauf stattfinden, da sie sich einer Zerkleinerung in der Pralhnühle ent ziehen. Dieser zur Erzielung der Reinheit des Fertig produktes an sich erwünschte Umstand würde jedoch erfordern, dass die sich ansammelnden Griesse von Zeit zu Zeit aus der Anlage entfernt werden.
Diese, eine Betriebsunterbrechung erfordernde Massnahme kann dadurch vermieden werden, dass das die Prall mühle bzw. das nachgeschaltete Sieb verlassende Gut in zwei wechselweise einschaltbare kleine Rühr werke gegeben wird, wo sich die griessigen Fremd körper durch die Schwerkraft ausscheiden und abge zogen werden können. Diese Rührwerke können ge genüber den früher verwendeten wesentlich kleiner gehalten werden, da nur feinstzerkleinerte und auf geschlämmte Kreide nachgeschlämmt zu werden braucht.
Diese nachgeschalteten kleinen Rührwerke ergeben auch die Möglichkeit, durch Wasserzusatz die Plastizität des Schlammes noch nachträglich zu beeinflussen, vor allem aber als Puffer-Reservoir die unvermeidlichen Schwankungen in der Qualität des Aufgabegutes auszugleichen. Die bekannten Schleudermühlen bedürfen nur geringer und leicht durchführbarer Abänderungen, um das Verfahren gemäss der Erfindung ausführen zu können.
Diese gehen aus den beiliegenden Zeich nungen hervor, in deren Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform einer zur Durchführung des erfin dungsmässigen Verfahrens dienende Vorrichtung schematisch im Schnitt darstellt, während Fig. 2 das Schema eines andern Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zeigt.
In dem Gehäuse 1 (Fig. 1) sitzt auf der im Sinne des Pfeils X umlaufenden Welle 2 ein Schleuderrad 3, das auf seinem Umfang mit Schlagleisten 4 besetzt ist. Die Schlagleisten 4 laufen vorteilhafterweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 40 m/sec um. Die Rohkreide wird durch den Einlauf 5 auf gegeben und gelangt auf ein Sieb 6, dessen Sieb löcher der bei der Vorzerkleinerung in der Prall mühle zu erzielenden Kornfeinheit entsprechen. Alle bereits feinere Kreide wird daher durch das Sieb 6 abgesiebt und fällt unmittelbar durch einen Schacht 1' hinunter.
Sie ist so fein, dass sie sich ohne Schwie rigkeiten im Laufe des weiteren Fabrikationsvor ganges mit der zerkleinerten und aufgeschlämmten Kreide vermischt. Der Siebrückstand gleitet oder rieselt in den Bereich der umlaufenden Schlagleisten 4, wird von diesen gegen die Prallplatten 7 und von ihnen in bekannter Weise wieder zurückgeschleudert. In bekannter Weise sind die Prallplatten 7 an Haltern 8 befestigt, die auf Achsen 9 hängen, welche vor der Ebene des untern Prallflächenabschnittes liegen. Die Halter 8 sind mittels Spindeln 10 einstellbar und nachgiebig in ihrer Lage gehalten.
Sie weichen zu rück, sobald durch ein nicht ebenso leicht wie Kreide zerkleinerbares Stück ein übermässig hoher Druck auf sie ausgeübt wird. Diese störenden Stücke fallen auf ein unterhalb des Schleuderrades 3 angeordnetes Sieb 11. Durch dessen Sieblöcher gehen die kleine ren Stücke, also die auf das gewünschte Mass zerklei nerte Kreide hindurch und vereinigen sich mit dem durch den Schacht 1' niederkommenden Feingut, um durch den Auslauf 12 des Gehäuses über eine För dereinrichtung 13 auf das Trommelsieb ausgebildete Feinsieb 14 abgegeben zu werden.
Der Überlauf des Siebes 11 gelangt durch den Auslauf 19 auf ein Förderband 20, das im Sinne des Pfeils y umläuft. Auf dem Bande 20 kann ein Aus klauben entweder der groben Kreidebrocken oder der Flintsteinknollen und dergleichen Fremdkörper vorgenommen werden, während die Fremdkörper oder die groben Kreidebrocken in ein Sammelbecken 21 fallen. Die Kreidebrocken werden dann von Hand oder durch eine entsprechende Rückführeinrichtung wieder zum Einlauf 5 zurückgebracht, um in der Schleudermühle vermahlen zu werden. Es kann zweckmässig sein, die Siebe 6 und 11 in bekannter Weise in Schwingungen zu versetzen, um das Ab sieben zu verbessern.
Das für die Aufschlämmung des Gutes innerhalb der Schleudermühle erforderliche Wasser wird durch die Leitung 15 dem Mahlraum der Mühle zu geführt.
Der Überlauf 16 des Feinsiebes 14 wird durch die Leitung 17 der Mühle zur Zerkleinerung zuge führt. Das das Feinsieb verlassende Fertiggut wird im Rührwerk 18 einer Nachbehandlung unterzogen.
Eine besonders hochwertige Aufbereitung des Materials wird ermöglicht, wenn die Behandlung in zwei, Umlaufkreisläufe aufgeteilt wird, wobei im ersten Kreislauf eine weitgehende Aufbereitung durch die Schleudermühle allein erfolgt, während im zweiten Kreislauf unter Einschaltung eines relativ kleinen Rührwerkes der Überlauf des Feinsiebes ge- feint wird, wobei insbesondere kleinste Fremdkörper, welche im Siebverfahren nur sehr schwer ausgeschie den werden können, in einem Schlämmwerk ausfal len. Das Schema einer solchen Anlage ist in der Fig. 2 dargestellt.
Der Aufbereitungsgang des vorstehend beschrie benen Verfahrens ist hierbei folgender: Das Rohgut wird durch das Förderband 22 der Schleudermühle 23 zugeführt, in welche gleichzeitig Wasser durch Düsen 24 regulierbar eingespritzt wird. Die weitest gehend zerkleinerte und mit Wasser emulgierte Kreide fliesst am Auslauf der Mühle auf das Sieb 25, dessen Überlauf durch eine Fördereinrichtung 26 zur erneuten Zerkleinerung dem Schleudermühlen einlauf 27 wieder zugeführt wird. Ganz grobe Brocken und Fremdkörper können auch hier an einer passenden Stelle ausgeklaubt oder sonstwie entfernt werden, etwa vor dem Erreichen der Fördereinrich tung 26.
Der Durchgang des Siebes 25 gelangt in einen Absetzbehälter 28, aus welchem eine Pumpe 29 den Schlamm über ein Feinsieb 30 laufen lässt. Nicht schlämmbare Fremdkörper lagern sich am Boden des Absetzbehälters 28 an und können hier von Zeit zu Zeit durch eine Öffnung 31 abgezogen werden. Pressluftdüsen 32 sorgen dafür, dass der Bo denschlamm stets so weit aufgelockert bleibt, dass die Fremdkörper in ihn hineinsinken können.
Der Durchgang des Feinsiebes 30 wird als Fein gut in einem Behälter 33 gesammelt, während der Überlauf in ein Rührwerk 34 gegeben wird, welches alle noch auflösbaren Kreideteilchen aufschlämmt. Die Trübe des Rührwerkes 34 wird über die Leitung 35 durch die Pumpe 29 wieder auf das Feinsieb 30 gefördert, so dass hier ebenfalls ein kontinuierlicher Umlauf entsteht. Die nicht aufschlämmbaren fein sten Fremdkörper, welche sich im Rührwerksbottich ablagern, werden von Zeit zu Zeit durch eine Bo denklappe 36 entleert.
Das vorbeschriebene Verfahren ist ausser für die Aufbereitung von Kreide ebenso für andere durch Flüssigkeit schlämmbare Materialien, wie Ton, Lehm, Kaolin, Mergel und ähnliches zu verwenden.
Sorgfältig durchgeführte Versuche in Grossanla gen haben den erheblichen technischen Fortschritt nachgewiesen. Hierbei wurden folgende Feststellun gen gemacht: 1. Der Kraftbedarf der nach dem beschriebenen Verfahren betriebenen Anlagen ist 25 bis 301/o ge ringer gegenüber den modernsten Anlagen nach dem Bottich-Schlämmverfahren.
2. Das Verfahren zeichnet sich durch einen geringen Platzbedarf der Anlage bei grosser Leistung aus.
3. Es werden nach dem ersten Durchgang durch die Prallmühle so grosse Einheiten erreicht, dass sich in vielen Fällen eine weitere Nachbehandlung 'er übrigt. So wurde z. B. gemessen, dass 75 % des durch die Prallmühle verarbeiteten Materials als Fertiggut ein 1-mm-Sieb passierten, wobei von die sem Fertiggut 95 /o ein Sieb von 10 000 Maschen pro Quadratzentimeter passierten.
Die Erfindung ergibt somit einen bedeutenden wirtschaftlichen und technischen Fortschritt gegen über dem bisherigen Verfahren und Anlagen für die Aufbereitung von Kreide und dergleichen.
Method for crushing and sludging of chalk and similar materials and device for carrying out this method The invention relates to a method for crushing and sludging of chalk and similar materials, in which the raw material of a centrifugal mill with a rotating centrifugal wheel and baffle plates arranged to be freely pivotable with respect to it are added set of liquid and the material leaving the mill is first passed through a sieve that separates the coarse chunks and foreign bodies, whereupon the coarse chunks are returned to the mill,
while at least part of the passage of this screen is fed to a fine screen.
The invention also relates to a device for performing this method.
So far, chalk has been slurried in such a way that the raw chalk, as it came from the quarry, was placed in stirrers and stirred until the chalky components were all slurried. Then the mostly quite numerous deaf components of the sludge obtained were removed by sieving or in a similar way. Now, the raw chalk often contains large chunks up to the size of your head, the suspension of which takes a long time because they first have to be crushed by stirring means in order to allow the water to act.
Unnecessary time is expended for stirring, and for this purpose disproportionately large or numerous agitators with large amounts of water are required, which require considerable force.
A previous grinding of the raw chalk would result in considerable costs and an additional power requirement would be required without the power required for the downstream agitators being significantly reduced. However, this process was also considered to be disadvantageous because the mills of the various types available so far also grind the foreign components. These are usually much harder than the chalk, and often very hard, this is especially true of the flint or fire stone bulbs, which are often found in considerable quantities in the raw chalk.
Their grinding not only causes an additional large and unnecessary power requirement, but it is also disadvantageous; the finished whitewashed chalk is significantly worsened by the flint powder it contains, while on the other hand the flint stones can be used unmilled for some purposes, but flint powder is worthless.
The use of a centrifugal mill offers the advantage that it allows difficult to comminute constituents of the raw material to slip out of the grinding area very quickly due to the special type of resilience of the impact plates which determine the exit gap width and thus the grain size of the finished material. These parts are therefore hardly subjected to a grinding process at all. This property of this mill is particularly evident when processing chalk, because the difference in hardness between the usable and the foreign goods is very large and amounts to several levels on the known hardness scale.
Another essential Licher advantage, however, is that d'ass the rotor of the mill in addition to the crushing work at the same time the function of the agitator - to some extent otherwise - takes over by in the grinding chamber of the mill liquid, for. B. water is injected. In addition to the extensive shredding, the rotor generates a strong homogenization of the material and mixes it so intimately with the added water that a tough chalk sludge is created, the consistency of which can be adjusted in the simplest way by metering the added water.
The previously used agitators, which consume a lot of space and great power, are thus replaced by a correspondingly equipped impact mill. At the same time, the addition of water guarantees that the impact mill will work smoothly when greasy material is fed in, as the addition of water prevents caking on the impact plates.
However, in order to achieve an advantageous use of the mill mentioned in every respect, in addition to the addition of water described in the grinding room, various special measures may be useful. It is therefore advantageous to dimension the hole width of the sieve adjoining the grinding zone so that all the material is of the grain size leaving the grinding zone in proper operation, as determined by the passage gap between the beating elements of the circulator and the baffle plates hanging in their operating position is through the sieve used in this subsequent sieving passes. When operated properly, this sieve has no effect whatsoever in this case.
But as soon as the baffle plates snap open under the overpressure exerted by non-crushable material and useful material, i.e. pieces of chalk larger than desired, slip out for a moment in addition to the disturbing parts, this sieve comes into effect. It separates the coarser parts of chalk and foreign material, while the fine material that falls through is removed. The coarser can be eliminated as a whole, but the larger pieces of chalk contained in it can also be picked out in order to wander through the mill again.
The chalk, pretreated by means of the mill and emulsified with water, is then fed to the fine sieve. The overflow can be fed back into the mill for further grinding. If the material, however, contains the finest foreign bodies that cannot be slurried, an undesired enrichment of these bodies would take place in circulation, as they would be crushed in the Pralhnühle ent. However, this circumstance, which is desirable per se to achieve the purity of the finished product, would require that the semolina that has accumulated be removed from the system from time to time.
This measure, which requires an interruption of operation, can be avoided by placing the material leaving the impact mill or the downstream sieve in two small agitators that can be switched on alternately, where the gritty foreign bodies are separated out by gravity and can be withdrawn. These agitators can be kept much smaller compared to the previously used ones, since only finely chopped and slurried chalk needs to be slurried.
These downstream small agitators also make it possible to subsequently influence the plasticity of the sludge by adding water, but above all as a buffer reservoir to compensate for the inevitable fluctuations in the quality of the feed material. The known centrifugal mills require only minor and easily implementable modifications in order to be able to carry out the method according to the invention.
These are shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an example of an embodiment of a device serving to carry out the method in accordance with the invention schematically in section, while Fig. 2 shows the scheme of another embodiment of a device.
In the housing 1 (FIG. 1) sits on the shaft 2 rotating in the direction of the arrow X, a centrifugal wheel 3 which is equipped with blow bars 4 on its circumference. The blow bars 4 advantageously run at a peripheral speed of about 40 m / sec. The raw chalk is given through the inlet 5 and arrives at a sieve 6, the sieve holes of which correspond to the grain fineness to be achieved in the pre-crushing in the impact mill. All chalk that is already finer is therefore sieved through the sieve 6 and falls directly down through a shaft 1 '.
It is so fine that it mixes with the crushed and slurried chalk without any difficulty in the course of the further manufacturing process. The sieve residue slides or trickles into the area of the circumferential blow bars 4, is thrown by them against the baffle plates 7 and back again in a known manner. In a known manner, the baffle plates 7 are attached to holders 8 which hang on axles 9 which lie in front of the plane of the lower baffle section. The holders 8 are adjustable by means of spindles 10 and are held in their position in a flexible manner.
They recede as soon as excessive pressure is exerted on them by a piece that cannot be crushed as easily as chalk. These disturbing pieces fall on a sieve 11 arranged below the centrifugal wheel 3. The smaller pieces of the sieve holes go through the sieve, so the chalk chalked to the desired extent and unite with the fine material coming down through the shaft 1 'to through the outlet 12 of the housing via a För dereinrichtung 13 formed on the drum screen fine screen 14 to be delivered.
The overflow of the sieve 11 passes through the outlet 19 onto a conveyor belt 20 which rotates in the direction of the arrow y. On the band 20, either the coarse chalk lumps or the flint lumps and the like foreign bodies can be picked out, while the foreign bodies or the coarse chalk lumps fall into a collecting basin 21. The chalk chunks are then brought back to the inlet 5 by hand or by a suitable return device in order to be ground in the centrifugal mill. It may be useful to vibrate the screens 6 and 11 in a known manner in order to improve the starting seven.
The water required for slurrying the material within the centrifugal mill is fed through line 15 to the grinding chamber of the mill.
The overflow 16 of the fine sieve 14 is fed through line 17 of the mill for comminution. The finished product leaving the fine sieve is subjected to an after-treatment in the agitator 18.
A particularly high-quality preparation of the material is made possible if the treatment is divided into two circulation circuits, with the first circuit being largely processed by the centrifugal mill alone, while in the second circuit the overflow of the fine sieve is refined using a relatively small agitator , whereby in particular the smallest foreign bodies, which can only be eliminated with great difficulty in the screening process, fail in a slurry plant. The scheme of such a system is shown in FIG.
The preparation process of the above-described enclosed method is as follows: The raw material is fed by the conveyor belt 22 to the centrifugal mill 23, into which water is injected through nozzles 24 at the same time. The chalk, largely comminuted and emulsified with water, flows at the outlet of the mill onto the sieve 25, the overflow of which is fed back to the centrifugal mill inlet 27 by a conveying device 26 for further comminution. Very coarse chunks and foreign bodies can also be scooped out at a suitable point or removed in some other way, for example before reaching the conveyor 26.
The passage of the sieve 25 reaches a settling tank 28, from which a pump 29 lets the sludge run over a fine sieve 30. Foreign bodies that cannot be sludged accumulate on the bottom of the settling container 28 and can be withdrawn here from time to time through an opening 31. Compressed air nozzles 32 ensure that the soil sludge always remains loosened to such an extent that the foreign bodies can sink into it.
The passage of the fine sieve 30 is well collected as fine in a container 33, while the overflow is placed in an agitator 34, which slurries all still soluble chalk particles. The pulp from the agitator 34 is conveyed back to the fine sieve 30 via the line 35 by the pump 29, so that a continuous circulation also occurs here. The finest foreign bodies which cannot be slurried and which are deposited in the agitator tub are emptied from time to time through a floor flap 36.
In addition to the preparation of chalk, the method described above can also be used for other materials that can be slurried by liquids, such as clay, loam, kaolin, marl and the like.
Carefully carried out tests in large-scale plants have proven the considerable technical progress. The following findings were made: 1. The power requirement of the systems operated according to the process described is 25 to 301 / o lower than that of the most modern systems based on the vat-slurrying process.
2. The method is characterized by a low space requirement for the system with high performance.
3. After the first pass through the impact mill, such large units are reached that in many cases further post-treatment is not necessary. So was z. B. measured that 75% of the material processed by the impact mill passed a 1 mm sieve as finished product, 95 / o of this finished product passing through a sieve of 10,000 meshes per square centimeter.
The invention thus results in a significant economic and technical advance compared to the previous method and systems for the preparation of chalk and the like.