DD250062A5 - RING SPLITTING BALL MUEHLE - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings
Die Erfindung betrifft eine Ringspalt-Kugelmühle zum kontinuierlichen Feinstzerkleinern insbesondere von mineralischen Hartstoffen mit einem geschlossenen Mahlbehälter, in dem ein Rotor angeordnet ist, dessen Außenfläche mit der Innenfläche des Mahlbehälters einen Mehrspalt begrenzt, wobei das Oberteil und das Unterteil des Rotors in entgegengesetzte Richtungen verjüngt sind.The invention relates to an annular gap ball mill for continuous superfine crushing in particular of mineral hard materials with a closed grinding container, in which a rotor is arranged whose outer surface bounded with the inner surface of the grinding container a multi-slot, wherein the upper part and the lower part of the rotor are tapered in opposite directions ,
Charakteristik des bekannten Standes der Technik ,Characteristic of the known state of the art,
Mineralische Hartstoffe (Mohssche Härte > 5), wie Korund, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid und ähnliche Stoffe, werden bisher vorwiegend in Kugelmühlen mit Eisenkugeln feinzerkleinert. Hierbei sind beträchtliche Verweilzeiten des Gutes im Mahlraum erforderlich, und alle mit dem Mahlgut und den Eisenkugeln in Berührung kommenden Teile unterliegen sehr starkem Verschleiß. Außerdem ist der Mahlvorgang mit störender Geräuschentwicklung verbunden. Ein weiterer NachteilMineral hard materials (Mohs hardness> 5), such as corundum, zirconium dioxide, aluminum oxide, silicon carbide and similar substances, have been previously comminuted mainly in ball mills with iron balls. This considerable residence time of the material in the grinding chamber are required, and all coming into contact with the material to be ground and the iron balls parts are very much wear. In addition, the grinding process is associated with disturbing noise. Another disadvantage
solcher Kugelmühlen besteht darin, daß der Abrieb der Eisenkugeln in das Mahlgut gelangt und in chemischen Waschprozessen auf komplizierte aufwendige Weise herausgewaschen werden muß.such ball mills is that the abrasion of the iron balls gets into the ground material and must be washed out in a complicated complicated manner in chemical washing processes.
Ringspalt-Kugelmühlen der eingangs erwähnten Art (DE-OS 2848479) sollen zwar gegenüber den herkömmlichen Kugelmühlen eine Verbesserung darstellen, sind zum Feinzerkleinern von mineralischen Hartstoffen aber wenig geeignet und nur bei der Zerkleinerung von sehr viel weicheren Stoffen, z.B. Kreide und dergleichen, wirtschaftlich. Dies ist vor allem auf das Verhalten derMahlkugeln oder Mahlperlen in dem Mahlspalt zu rückzuführen. Diezusammen mit dem Mahlgutvon unten in den Mahlspalt eingepumpten Mahlperlen bewegen sich zwar zunächst durch den Druck der Speisepumpe, mit der die Mahlgutsuspension in die Ringspalt-Kugelmühle gedruckt wird, sowie durch die Rotationsbewegung des Rotors in dem Mahlspalt nach oben, sacken jedoch bei Nachlassen des Pumpendruckes durch Schwerkraft nach unten und lassen einen Mahlvorgang im oberen Teil des Mahlspaltes gar nicht stattfinden. Will man dies verhindern, muß der Speisepulmpendruck bzw. der Mahlgutdurchfluß derart erhöht werden, daß die Mahlperlen auch im oberen Teil des Mahlspaltes gehalten werden; dann besteht aber die Gefahr, daß die Mahlperlen zusammen mit dem Mahlgut ausgetragen werden, was wiederum die Mahlleistung reduziert. Erfahrungsgemäß wird daher bei einer mittleren Durchflußgeschwindigkeit des Mahlgutes nur etwa die untere Hälfte des Mahlspaltes für den Mahlvorgang ausgenutzt, und die theoretisch erzielbare Mahlleistung ist demgemäß nur etwa zur Hälfte realisiert. Außerdem bewirkt die hohe Packungsdichte der Mahlperlen im unteren Teil des Mahlspaltes einen hohen Abrieb an der Oberfläche des Rotors und des Mahlbehälters, und es kann, insbesondere nach einer kurzen Stillstandszeit des Rotors oder der Speisepumpe, sogar zu Blockierungen des Rotors kommen. Dieses Risikosoll bei der vorgenannten Ringspalt-Kugelmühle dadurch reduziert werden, daß der Rotor an seinem unteren Ende mit einem Flügelpumpenrad versehen ist. Das Flügelpumpenrad verstärkt jedoch nur einen weiteren Nachteil dieser Ringspalt-Kugelmühle, der darin besteht, daß Mahlperlen, die nicht nach unten sacken, mit dem Mahlgut verstärkt zur Auslaßöffnung gepumpt werden und auch dadurch für den Mahlvorgang verloren sind. Überdies unterliegt das Flügelpumpenrad einem starken Verschleiß durch Mahlperlen und Mahlgut. Bisweilen werden zur Zurückhaltung der Mahlperlen in dem Mahlspalt Siebe benutzt, die jedoch den Mahlgutaustrag behindern und sogar verhindern können, wenn sie dem Mahlgut und Mahlperlen zugesetzt sind.Although annular gap ball mills of the type mentioned in the opening paragraph (DE-OS 2848479) are intended to be an improvement over conventional ball mills, they are not very suitable for comminuting mineral hard materials and are only suitable for the comminution of much softer materials, e.g. Chalk and the like, economical. This is mainly due to the behavior of the milling balls or grinding beads in the grinding gap. While the milling beads pumped into the refining gap together with the millbase initially move upwardly by the pressure of the feed pump which presses the millbase suspension into the annular gap ball mill and upward in the mill gap by the rotary motion of the rotor, they sag when the pump pressure decreases by gravity down and leave a grinding in the upper part of the grinding gap does not take place. If you want to prevent this, the feed pulp pressure or the Mahlgutdurchfluß must be increased so that the grinding beads are kept in the upper part of the grinding gap; but then there is a risk that the grinding beads are discharged together with the ground material, which in turn reduces the grinding performance. According to experience, therefore, only about the lower half of the grinding gap is used for the grinding process at a mean flow rate of the ground material, and the theoretically achievable grinding performance is accordingly realized only about half. In addition, the high packing density of the grinding beads in the lower part of the grinding gap causes high abrasion on the surface of the rotor and the grinding container, and it can, in particular after a short downtime of the rotor or the feed pump, even blockages of the rotor come. This risk set in the aforementioned annular gap ball mill can be reduced by the fact that the rotor is provided at its lower end with a Flügelpumpenrad. However, the Flügelpumpenrad reinforced only a further disadvantage of this annular gap ball mill, which is that grinding beads that do not sag down, reinforced with the material to be ground pumped to the outlet and are thereby lost for the grinding process. Moreover, the vane pump wheel is subject to heavy wear by grinding beads and regrind. Sometimes sieves are used to retain the grinding beads in the grinding nip, but these can hinder and even prevent grinding stock discharge when added to the ground stock and grinding beads.
Eine andere bekannte Ringspalt-Kugelmühle (DE-OS 2811 899) weist einen kegelringförmigen Mahlgutbehälter auf, dessen Innenflächen mit einem kegelringförmigen drehbaren Verdrängungskörper einen Mahlraum begrenzt. In einer den verdrängungskörper tragenden Ringscheibe sind schräg nach außen gerichtete Rückführkanäle für die Mahlperlen angebracht. Die Mahlperlen zeigen auch in diesem Falle das geschilderte ungünstige Verhalten, und die Ausnutzung der gesamten Höhe beider Mahlspaltteile für den Mahlvorgang wird trotz der Zirkulation der Mahlperlen auch hierbei praktisch nicht erzielt. Die in dem inneren aBwärtsführenden Mahlspaltteil befindlichen Mahlperlen folgen nämlich dem Mahlgutstrom in Auslaßrichtung anstatt im entgegenzuwirken, so daß in diesem Teil des Mahlspaltes noch geringere Arbeit geleistet wird als in dem anderen Mahlspaltteil, in dem die Schwerkraft eine gewisse Verweilzeitverlängerung hervorrufen mag. Als eventuelle weitere Ausführungsform kann der Mahlbehälter um die Mittelachse rotierbar angetrieben werden. Diese Maßnahme bringt jedoch keine Vorteile hinsichtlich der Optimierung des Zerkleinerungsgrades, sondern bewirkt eher das Gegenteil, weil die Mahlperlen nur um so schneller durch den Mahlspalt innen abwärts und außen aufwärts getrieben werden, so daß durch Verkürzung ihrer Verweilzeit in dem Mahlspalt die Mahileistung sinkt. Diese bekannte Ringspalt-Kugelmühle ist im übrigen nur zum Naßmahlen geeignet und kann trockenes Material gar nicht behandeln.Another known annular gap ball mill (DE-OS 2811 899) has a conical-shaped Mahlgutbehälter whose inner surfaces bounded by a conical-annular rotatable displacement body grinding chamber. In a displacer bearing annular disc obliquely outwardly directed return channels for the grinding beads are attached. The grinding beads also show in this case the described unfavorable behavior, and the utilization of the total height of both Mahlspaltteile for the grinding process is practically not achieved despite the circulation of the grinding beads here. The Mahlperlen located in the inner aBwärtsführenden Mahlspaltteil follow namely the Mahlgutstrom in Auslaßrichtung instead counteracting in, so that in this part of the Mahlspaltes even less work is done as in the other Mahlspaltteil in which gravity may cause a certain residence time extension. As a possible further embodiment of the grinding container can be driven to rotate about the central axis. However, this measure brings no advantages in terms of optimizing the degree of comminution, but rather causes the opposite, because the grinding beads are forced downwards and outwards only so much faster through the grinding gap inside, so that by shortening their residence time in the grinding gap, the Mahileistung decreases. Incidentally, this known annular gap ball mill is only suitable for wet grinding and can not treat dry material at all.
Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften von Ringspalt-Kugelmühlen auf kostengünstige Weise zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the utility properties of annular gap ball mills in a cost effective manner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ringspalt-Kugelmühle der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sie durch Erhöhung der Mahlleistung in dem Mahlspalt eine wirtschaftlich und technisch optimale Feinstzerkleinerung auch von mineralischen Hartstoffen sogar in trockenem Zustand ermöglicht.The invention has for its object to improve an annular gap ball mill of the type mentioned so that it allows by increasing the grinding power in the grinding gap economically and technically optimal Feinstzerkleinerung of mineral hard materials even in a dry state.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mahlbehälter drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb verbunden ist. .This object is achieved in that the grinding container is rotatably mounted and connected to a rotary drive. ,
Mit einer Ringspalt-Kugelmühle, die zwei Rotoren mit in entgegengesetzte Richtungen verjüngten Ober- und Unterteilen aufweist, kann beliebiges mineralisches Hartmaterial, wie Korund, Zirkoniumdioxid, Aluminiumoxid, Siliciumcarbid und dergleichen sogar in trockenem Zustand wirtschaftlich feinstzermahlen werden, weil die gesamte Höhe und Breite des Mahlspaltes für den aktiven Mahlvorgang der Mahlperlen ausgenutzt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Zentrifugalkraft (Trockenmahlung) als Folge der in entgegengesetzte Richtungen verjüngten Ausbildung des Oberteils und Unterteils von Rotor und drehendem Mahlbehälter der Schwerkraft der Mahlperlen entgegenwirkt und deren Absinken in den Mahlspalt verhindert und daß die Mahlperlen auf der Außenseite des Mahlspaltes von dem Mahlbehälter und auf der Innenseite des Mahlspaltes von dem Rotor in Bewegung gehalten werden. Der Mahlspalt wird optimal für den Mahlvorgang ausgenutzt, weil er sogar bei langsam rotierendem Rotor und Mahlbehälter in seiner gesamten Höhe und Breite von Mahlperlen durchsetzt ist, die durch verstärkte Verwirbelung zwischen den beiden rotierenden Teilen hohe Mahlleistungen erbringen. Die Drehzahl der beiden rotierenden Teile bestimmt die Mahlwirkung durch Beeinflussung der Mahlperlengeschwindigkeit im Mahlspalt, so daß durch Drehzahlregelung eine Anpassung an das Mahlgut unter Berücksichtigung der Verhinderung des Austrages der Mahlperlen aus dem Mahlspalt erreichbar ist. Die Austragung von Mahlperlen mit dem Mahlgut wird durch die großen Fliehkräfte an der Äquatorzone größten Durchmessers wirksam verhindert, so daß ein Sieb oder dergleichen entfällt und der feinstgemahlene Stoff aus dem Mahlspalt in Richtung der Auslaßöffnung frei austritt. Das durch den Mahlspalt zwischen Rotor- und Mahlbehälteroberteil nach oben zur Auslaßöffnung bewegte Mahlgut enthält praktisch keine Mahlperlen, so daß eine nachträgliche Trennung von Mahlperlen und Mahlgut entfällt. Bei der erfindungsgemäßen Ringspalt-Kugelmühle ergeben sich verlängerte Verweilzeiten, weil mit niedrigeren Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors und des Mahlbehälters gearbeitet werden kann. Das Mahlgut zwischen den Mahlperlen bewegt sich entsprechend ganz langsam nach oben, und es ergibt sich ein enges Kornspektrum des Mahlgutes. Die erfindungsgemäße Ringspalt-Kugelmühle arbeitet außerordentlich gut mit MahlperlenWith an annular gap ball mill having two rotors with oppositely tapered tops and bottoms, any hard mineral material such as corundum, zirconia, alumina, silicon carbide and the like can be economically micromilled even in a dry state because the entire height and width of the Mahlspaltes be exploited for the active grinding of the grinding beads. This is due to the fact that the centrifugal force (dry grinding) counteracts the gravity of the grinding beads as a result of the tapered in opposite directions formation of the upper part and lower part of the rotor and rotating grinding container and prevents their sinking into the grinding gap and that the grinding beads on the outside of the grinding gap of the grinding container and on the inside of the grinding gap are kept in motion by the rotor. The grinding gap is optimally utilized for the grinding process, because it is interspersed even in slowly rotating rotor and grinding container in its entire height and width of grinding beads, which provide high grinding performance by increased turbulence between the two rotating parts. The rotational speed of the two rotating parts determines the grinding effect by influencing the Mahlperlengeschwindigkeit in the grinding gap, so that an adaptation to the material to be ground under consideration of the prevention of the discharge of the grinding beads from the grinding gap can be achieved by speed control. The discharge of grinding beads with the millbase is effectively prevented by the large centrifugal forces at the equatorial zone of the largest diameter, so that a sieve or the like is eliminated and the very finely ground material exits freely from the grinding gap in the direction of the outlet opening. The grinding material moved upwards through the grinding gap between the rotor and grinding container upper part to the outlet opening contains practically no grinding beads, so that a subsequent separation of grinding beads and ground material is eliminated. In the annular gap ball mill according to the invention, extended residence times result because it is possible to work with lower peripheral speeds of the rotor and of the grinding container. The millbase between the grinding beads moves accordingly very slowly upwards, and there is a narrow grain spectrum of the ground material. The annular gap ball mill according to the invention works extremely well with grinding beads
verschiedener Größe, wobei die groben, schweren Mahlperlen unten im Mahlspalt vorzugsweise grobe Teile des Mahlgutes vermählen und die feinen, leichteren Mahlperlen oben im Mahlspalt vorzugsweise feinere Teile vermählen, weil die Zentrifugalkraft und damit der Auftrieb der leichteren Partikel nach oben zunimmt. Bei nunmehr ausreichend langer Verweilzeit des Gutess in dem Mahlspalt wird das Hartmaterial in kurzer Zeit in Pulver gewünschter Feinheit zermahlen und in kontinuierlichem Strom ausgetragen. Entsprechend der höheren Füllung im Mahlspalt ist auch die Ausnutzung der dem Rotor und dem Mahbehälter zugeführten Energie größer und der Betrieb der Ringspalt-Kugelmühle wirtschaftlicher.different size, the coarse, heavy grinding beads below the grinding gap preferably grind coarse parts of the ground material and the fine, lighter grinding beads above the grinding gap preferably finer parts milled, because the centrifugal force and thus the buoyancy of the lighter particles increases upward. With now sufficiently long residence time of Gutess in the grinding gap, the hard material is ground in a short time in powder of desired fineness and discharged in a continuous stream. According to the higher filling in the grinding gap and the utilization of the rotor and the Mahbehälter supplied energy is greater and the operation of the annular gap ball mill more economical.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rotor und der Mahlbehälter gegenläufig angetrieben sind.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the rotor and the grinding container are driven in opposite directions.
Infolge der zusätzlichen Verwirbelung der Mahlperlen und des Mahlgutes in dem Mahlspalt und insbesondere in der Äquatorzone kann auch auf diese Weise eine angenäherte Leistungsverdoppelung gegenüber einer Ringspalt-Kugelmühle erreicht werden, die mit einem Rotor und einem unbeweglichen Mahlbehälter arbeitet.As a result of the additional turbulence of the grinding beads and the ground material in the grinding gap and in particular in the equatorial zone can be achieved in this way an approximate power doubling compared to an annular gap ball mill, which operates with a rotor and a stationary grinding container.
Wird die gegenläufige Rotation des Außenkörpers (Mahlbehälter plus Deckel) zugeschaltet, so findet im Mahlspalt eine teilweise Umkehr der Perlenbewegung statt. Hatte bisher die Perlenfüllung gleichmäßig in Richtung der Innenrotordrehung rotiert, so beginnt nun im unteren Teil des Mahlspalts die Perlenfüllung in Richtung der Außenkörperrotation zu drehen. Im oberen Bereich des Mahlspaltes bleibt die ursprüngliche Rotation der Perlen erhalten. Zwischen beiden Perlenpaketen bildet sich eine ca. 10 Millimeter breite Zone der Drehrichtungsumkehr aus, in der die Perlen weniger dicht gepackt sind und fast zum Stillstand kommen. Das für die Mahlwirkung wesentliche Schergefälle liegt also hier im unteren Teil des Mahlspalts praktisch an der Wandung des Innenrotors und im oberen Bereich des Mahlspalts an der Wandung des Außenkörpers. Die Lage der beschriebenen Drehrichtungsumkehr wandert mit steigender Drehzahl des Außenrotors nach oben.If the opposite rotation of the outer body (grinding container plus cover) is switched on, then a partial reversal of the bead movement takes place in the grinding gap. So far, the bead filling had rotated evenly in the direction of the inner rotor rotation, then begins to rotate in the lower part of the grinding gap, the bead filling in the direction of the outer body rotation. In the upper part of the grinding gap, the original rotation of the beads is retained. Between the two bead packages, there is an approx. 10 millimeter wide zone of reversal of direction, in which the pearls are less densely packed and almost come to a standstill. The essential shear rate for the grinding action is thus here in the lower part of the grinding gap practically on the wall of the inner rotor and in the upper part of the grinding gap on the wall of the outer body. The position of the rotation reversal described moves upward with increasing speed of the outer rotor.
Im Bereich der Auslaßöffnung, oberhalb des Innenrotors, stellt sich in der überstehenden Flüssigkeit eine Drehrichtungsumkehr ein, die mit der Bildung von Wirbeln verbunden ist. Mahlperlen, die in diesen Bereich gelangen, bleiben in diesen Wirbeln gefangen.In the region of the outlet opening, above the inner rotor, a reversal of rotation occurs in the supernatant fluid, which is associated with the formation of vortices. Grinding pearls that enter this area remain trapped in these vertebrae.
Wird die Drehrichtung des Außenkörpers gleich der Drehrichtung des Innenrotors gewählt, so ändert sich das Verhalten der Mahlperlen in der Mühle.If the direction of rotation of the outer body is selected to be the same as the direction of rotation of the inner rotor, the behavior of the grinding beads in the mill changes.
Rotiert der Innenkörper mit z. B. 2080 U/min, so werden die Mahlperlen bis weit in den Auslaufbereich getragen. Wird nun der Außenkörper gleichsinnig in Rotation versetzt, so genügt eine Drehzahl des Außenkörpers von nur 179 U/min, um den Auslaufbereich praktisch frei von Mahlperlen zu machen.Rotates the inner body with z. B. 2080 U / min, the grinding beads are carried far into the outlet area. Now, if the outer body is rotated in the same direction, then a speed of the outer body of only 179 U / min is sufficient to make the outlet area virtually free of grinding beads.
Wird die Drehzahl des Außenkörpers erhöht, so ist der Auslaufspalt fast frei von Mahlperlen.If the speed of the outer body is increased, the outlet gap is almost free of grinding beads.
Durch die auf die Flüssigkeitsfüllung wirkende Fliehkraft wird der Flüssigkeitsspiegel im Auslaufbereich angehoben.By acting on the liquid filling centrifugal force of the liquid level is raised in the outlet area.
Durch den mit geringer Drehzahl mitlaufenden Außenkörper wird im Auslaufspalt eine Zentrifugalbeschleunigung aufgebaut, die auf das gesamte Flüssigkeitsvolumen im Spalt wirkt und nicht in bestimmten Bereichen (Außenwand) zu Null wird. Darum wirkt auf alle Mahlperlen eine über der Erdbeschleunigung liegende Beschleunigungskraft, welche die Füllung des Auslaufspalts wie eine Zentrifuge in leichte und schwere Anteile trennt und damit die Mahlperlen sehr wirksam separiert.Due to the outer body running at low speed, a centrifugal acceleration is established in the outlet gap, which acts on the entire liquid volume in the gap and does not become zero in certain areas (outer wall). For this reason, an acceleration force above the acceleration due to gravity acts on all grinding beads, separating the filling of the outlet gap into light and heavy fractions like a centrifuge, thus effectively separating the grinding beads.
Auf eine an der Außenwand mitlaufende Mahlperle wirkt hier die 3,8fache Erdbeschleunigung, die zu einem raschen Absetzen selbst in Schlickern hoher Dichte führt. Zudem wird der Absetzvorgang im Auslaufspalt nicht durch Wirbelbildung gestört.A 3.8 mm acceleration of gravity acts on a grinding bead running along the outer wall, which leads to a rapid settling even in high-density slips. In addition, the settling process in the outlet gap is not disturbed by vortex formation.
Der innere Rotor kann stillstehen. In diesem Falle genügt die von dem als äußerer Rotor wirksamen Mahlbehälter erzeugte Fliehkraft zur Erzielung der geschilderten Effekte bei der Trockenmahlung.The inner rotor can stand still. In this case, the centrifugal force generated by the effective as an outer rotor grinding container sufficient to achieve the effects described in the dry grinding.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Rotor bzw. der Mahlbehälter zur Veränderung der Mahlspaltbreite verschiebbar gelagert ist. Es kann sich vorzugsweise um Verschiebungen quer zu den Mittelachsen von Rotor und Mahlbehälter handeln, die den Mahlspalt auf einer Seite verengen, oder es sind koaxiale Verschiebungen möglich, die den Mahlspalt oben oder unten verengen. Die durch die Verengung des Mahlspaltes hindurchgepreßten Mahlperlen haben infolge des Mahlgut- und Mahlperlenstaus in dieser Verengung eine besonders gute Arbeitsleistung. Zur Anpassung an den zu mahlenden mineralischen Hartstoff können unterschiedliche Mahlspaltverengungen zweckmäßig sein. Die Verschiebung kann während der Drehung von Rotor und/oder Mahlbehälter durchführbar sein, um die Exzentrizität beider Teile beim Mühlenbetrieb zu verändern und hindurch eine zusätzliche Leistungssteigerung zu bewirken. Die Mittelachsen des Rotors und des Mahlbehälters können relativ zueinander und/oder zur Senkrechten unter einem Winkel geneigt sein. Hierdurch ergibt sich eine Verbesserung der Trennung von Mahlgut und Mahlperlen bei Auslaß des Mahlgutes, weil die Mahlperlen durch Fliehkraft unterhalb eines oberen Auslasses für das Mahlgut gehalten werden. Es ergeben sich viele Variationsmöglichkeiten durch Kombination der Veränderung der Mahlspaitbreite und der Position der Mittelachsen relativ zueinander. Vorteilhaft ist es, wenn die Mittelachsen des Rotors und/oder des Mahlbehälters in bezug auf die Senkrechte geneigt sind. Ebenso ist vorteilhaft, wenn eine Intervall-Schaltautomatik für den Rotor und den Mahlbehälter vorgesehen ist, die den Drehsinn von Rotor und/oder Mahlbehälter ändert, die Verschiebung des Rotors relativ zum Mahlbehälter bewirkt und die Wiederholung dieser Vorgänge veranlaßt. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Intervall-Schaltautomatik den Mahlbehälter und den Rotor zunächst mit gleichem Drehsinn antreiben läßt, bei Erreichen der maximalen Drehzahl den Rotor bzw. den Mahlbehälter bis zur Erreichung eines einseitigen Mahlspaltes von 1 mm relativ zueinander verschieben läßt und gleichzeitig den Mahlbehälter oder den Rotor auf Gegenläufigkeit umschaltet, danach den Mahlbehälter bzw. den Rotor in seine Ausgangslage mit gleichem Drehsinn zurückzuführen und sodann diese Vorgänge wiederholen läßt. Darüber hinaus ist vorteilhaft, wenn der Rotor oder der Mahlbehälter einen zentralen Durchlaß aufweist, der im unteren Bereich des Mahlspaltes offen endet und daß der Durchlaß koaxial zu einer hohlen Antriebswelle verläuft, die mit einem Einlaß für das Mahlgut verbunden ist. Vorteilhaft ist auch, wenn der Rotor und der Mahlbehälter gleichsinnig angetriebenIt has proven to be advantageous that the rotor or the grinding container is displaceably mounted to change the Mahlspaltbreite. It may preferably be displacements transverse to the central axes of the rotor and the grinding container, which narrow the grinding gap on one side, or coaxial displacements are possible which narrow the grinding gap at the top or bottom. The grinding beads pressed through the constriction of the grinding gap have a particularly good performance as a result of Mahlgut- and Mahlperlenstaus in this constriction. To adapt to the mineral hard material to be ground, different grinding gap narrowings may be expedient. The displacement may be practicable during the rotation of the rotor and / or grinding container to alter the eccentricity of both parts in mill operation and to effect an additional increase in performance therethrough. The center axes of the rotor and the grinding container may be inclined relative to one another and / or to the vertical at an angle. This results in an improvement of the separation of ground material and grinding beads at the outlet of the ground material, because the grinding beads are held by centrifugal force below an upper outlet for the ground material. There are many possible variations by combining the change in Mahlspaitbreite and the position of the central axes relative to each other. It is advantageous if the center axes of the rotor and / or the grinding container are inclined with respect to the vertical. It is also advantageous if an interval automatic switching for the rotor and the grinding container is provided, which changes the direction of rotation of the rotor and / or grinding container, causes the displacement of the rotor relative to the grinding container and causes the repetition of these operations. Furthermore, it is advantageous if the interval switching mechanism can drive the grinding container and the rotor initially with the same direction of rotation, on reaching the maximum speed, the rotor or the grinding container to achieve a one-sided Mahlspaltes of 1 mm can move relative to each other and at the same time the grinding container or the rotor switches to reverse, then return the grinding container or the rotor in its initial position with the same direction of rotation and then lets repeat these processes. Moreover, it is advantageous if the rotor or the grinding container has a central passage which terminates open at the bottom of the grinding gap and that the passage is coaxial with a hollow drive shaft which is connected to an inlet for the ground material. It is also advantageous if the rotor and the grinding container are driven in the same direction
Diese vorteilhaften Ausgestaltungen tragen auch zur Leistungssteigerung der Ringspalt-Kugelmühle bei und ermöglichen die Feinstzerkleinerung von trockenen und von nassen Hartstoffen.These advantageous embodiments also contribute to the increase in performance of the annular gap ball mill and allow the finest crushing of dry and wet hard materials.
Die Innenfläche des drehbaren Mahlbehälters und die Außenfläche des Rotors weisen feinrauhe Oberflächen auf. Dies bedeutet, daß sie keinesfalls besonders glatt sein dürfen, aber auch nicht besonders rauh sein sollten. Die Feinrauhigkeit kann durch eine geeignete Beschichtung der Oberflächen erzielt werden, die als Korrosions- und Verschleißschutzschicht dient. Zur Vermeidung von Wärmestaus kann der Rotor innen belüftet sein. Außerdem kann der Mahlbehälter von einem Kühlflüssigkeitsmantel umgeben sein.The inner surface of the rotatable grinding container and the outer surface of the rotor have feinrauhe surfaces. This means that they should not be particularly smooth, but also should not be particularly rough. The fine roughness can be achieved by a suitable coating of the surfaces, which serves as a corrosion and wear protection layer. To avoid heat build-up, the rotor can be ventilated inside. In addition, the grinding container may be surrounded by a coolant jacket.
Ausführungsbeispielembodiment
Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below in several embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1: einen Längsschnitt einer Ringspalt-Kugelmühle undFig. 1: a longitudinal section of an annular gap ball mill and
Fig. 2: einen schematischen Längsschnitt einer Ringspalt-Kugelmühle mit veränderter Mahlspaltform, wobei die ringförmige Kammer im Bereich der Äquatorzone größten Durchmessers weggelassen ist.2 shows a schematic longitudinal section of an annular gap ball mill with an altered grinding gap shape, the annular chamber having been omitted in the region of the equator zone of largest diameter.
An einem beliebigen Gestell 10 ist über einen Arm 11, ein verschiebbares Motorlager 11a, einen Motor 17 und eine Antriebswelle 16 der Rotor 13 einer Ringspalt-Kugelmühle 45 aufgehängt, die im wesentlichen aus einem drehbar gelagerten Mahlbehälter 12 und dem Rotor 13 besteht. Der Mahlbehälter 12 und der Rotor 13 sind jeweils aus einem Oberteil und einem Unterteil aufgebaut, die in entgegengesetzten Richtungen geradflächig kegelstumpfförmig verjüngt sind. Die Oberteile haben geringere Höhe als die Unterteile. Das Oberteil 14 des Rotors 13 wird mit geringem Abstand von einem Deckel 15 abgedeckt, der als Oberteil lösbar auf dem Unterteil des Mahlbehälters 12 befestigt und der konischen Schrägneigung des Oberteils 14des Rotors 13 angepaßt ist. Das obere Ende des Oberteils 14 greift an die Antriebswelle 16 an, die den Rotor 13freiliegend in dem Mahlbehälter 12 lagert und den Antrieb des Motors 17 auf den Rotor 13 überträgt. Der Antrieb des Mahlbehälters 12, der über ein Lager 37 auf einer Halterung 38 befestigt ist, erfolgt über eine Riemenscheibe 40 am unteren Ende einer Hohlachse 39, und zwar gegenläufig zudem Rotor 13. Die gesamte Innenfläche des Mahlbehälters 12 mit Deckel 15 ist mit einer verschleiß- und korrosionsfesten Auskleidung 18; 19 versehen, die eine feinrauhe Oberfläche hat. Die Außenfläche des Rotors 13 mit Oberteil 14 ist mit einer entsprechend feinrauhen Oberfläche ausgestattet, die der Deutlichkeit halber nicht eingezeichnet ist.On an arbitrary frame 10, the rotor 13 of an annular gap ball mill 45 is suspended via an arm 11, a displaceable motor bearing 11a, a motor 17 and a drive shaft 16, which consists essentially of a rotatably mounted grinding container 12 and the rotor 13. The grinding container 12 and the rotor 13 are each composed of an upper part and a lower part, which are tapered in opposite directions in a straight-frustoconical shape. The tops have lower height than the bottoms. The upper part 14 of the rotor 13 is covered at a small distance from a lid 15 which is releasably secured as an upper part on the lower part of the grinding container 12 and the conical inclined inclination of the upper part 14 of the rotor 13 is adjusted. The upper end of the upper part 14 engages the drive shaft 16, which supports the rotor 13 in the grinding container 12 in an exposed manner and transmits the drive of the motor 17 to the rotor 13. The drive of the grinding container 12, which is fastened by a bearing 37 on a holder 38, via a pulley 40 at the lower end of a hollow shaft 39, in opposite to the rotor 13. The entire inner surface of the grinding container 12 with lid 15 is a wear and corrosion resistant lining 18; 19 provided, which has a feinrauhe surface. The outer surface of the rotor 13 with upper part 14 is provided with a correspondingly fine roughened surface, which is not shown for the sake of clarity.
Zwischen der Außenfläche des Unterteils des Rotors 13 und der Innenfläche des Unterteiles des Mahlbehälters 12 ist ein parallelwandiger ringförmiger Mahlspalt 20 vorgesehen, der über einen waagerechten Zwischenraum 22 zwischen den ebenen Böden des Mahlbehälters 12 und des Rotors 13 mit einer unteren zentralen Speiseöffnung 21 für das Mahlgut in Verbindung steht. Zwischen dem Oberteil 14 und dem Deckel 15 bzw. seiner Auskleidung 19 istein ebenfalls parallelflächiger Auslaufspalt 23 vorhanden, dessen Breite geringer ist als die Breite des Mahlspaltes 20 der sich über die ganze Höhe des Oberteiles 14 erstreckt. Das untere Ende des nach unten divergierenden Auslaufspaltes 23 und das obere Ende des nach oben divergierenden Mahlspaltes 20 münden in eine radiale ringförmige Kammer 24. Ihre obere und untere Wand sind eben und zueinander parallel; ihre äußere Stirnfläche 25 verläuft konvex gekrümmt. Da die Kammer 24 auf der Teilungsfuge zwischen Deckel 15 und Unterteil des Mahlbehälters 12 liegt, läßt sie sich durch Abnahme des Deckels 15 öffnen. In die Teilungsfuge 26 ist eine Distanzscheibe 27 eingesetzt, die gegen eine Distanzscheibe anderer Dicke ausgetauscht werden kann, um zur Änderung der Breite des Mahlspaltes 20 den Mahlbehälter 12 in bezug auf den Rotor 13 mehr oder weniger anzuheben oder abzusenken. Die Kammer 24 ist durch eine Öffnung 28 im Deckelflansch zugänglich. Durch diese Öffnung 28 werden Mahlperlen in den Mahlspalt 20 eingeführt, wenn der Rotor 13 und der Mahlbehälter 12 rotieren und durch die Speiseöffnung 21 zu zerkleinernde mineralische Hartstoffe von unten in den Mahlspalt 20 eingebracht worden sind.Between the outer surface of the lower part of the rotor 13 and the inner surface of the lower part of the Mahlbehälters 12, a parallel-walled annular grinding gap 20 is provided, which has a horizontal gap 22 between the flat bottoms of the grinding container 12 and the rotor 13 with a lower central feed opening 21 for the material to be ground communicates. Between the upper part 14 and the lid 15 or its lining 19 there is also a parallel-surface outlet gap 23 whose width is smaller than the width of the grinding gap 20 which extends over the entire height of the upper part 14. The lower end of the downwardly diverging discharge gap 23 and the upper end of the upwardly diverging Mahlspaltes 20 open into a radial annular chamber 24. Their upper and lower walls are flat and parallel to each other; its outer face 25 extends convexly curved. Since the chamber 24 is located on the dividing joint between the lid 15 and lower part of the grinding container 12, it can be opened by removing the lid 15. In the dividing joint 26, a spacer 27 is inserted, which can be exchanged for a spacer of different thickness to increase the width of the grinding gap 20, the grinding container 12 with respect to the rotor 13 more or less to increase or decrease. The chamber 24 is accessible through an opening 28 in the cover flange. Through this opening 28 grinding beads are introduced into the grinding gap 20 when the rotor 13 and the grinding container 12 rotate and have been introduced through the feed opening 21 to be crushed mineral hard materials from below into the grinding gap 20.
Die Antriebswelle 16 durchquert eine Austragskammer 29 in einem Stutzen 30. In der Wand des Stutzens 30 befinden sich Auslaßöffnungen 31 für das feingemahlene Gut, das aus dem Auslaufspalt 31 in die Austragskammer 29 hineingedrückt wird. Am oberen Ende des Stutzens 30 sind elastische Dichtungen 32; 33 angeordnet. Ein feststehender Ringkanal 34, der mittels Dichtlippen 35 an dem Stutzen 30 anliegt, nimmt das Mahlgut auf und führt es über das Ablaufrohr 36 ab. Beim Betrieb der Ringspalt-Kugelmühle 45 versetzt zunächst der Motor 17 den Rotor 13 in Drehung, und es wird der Mahlbehälter 12 gegenläufig drehend angetrieben. Dann wird durch die Speiseöffnung 21 in der Hohlachse 39 Mahlgut in den Mahlspalt 20 eingeführt, und anschließend werden durch die Öffnung 28 Mahlperlen zugegeben, die aus dem gleichen Material wie das zu zerkleinernde Gut bestehen können, damit der Abrieb der Mahlperlen das Mahlgut nicht verunreinigt und hochreine Stoffe erzeugt werden. Da durch die entgegengesetzt konische Ausbildung des Rotors 13 und des Mahlbehälters 12 in der Äquatorzone größten Durchmessers die höchste Umfangsgeschwindigkeit erreicht wird, verhindert die Fliehkraft ein Absinken der Mahlperlen im Mahlspalt 20. Ein Überschuß an Mahlperlen wird in der Kammer 24gesammelt, so daß eine Sperrschicht entsteht, die einen Austritt von Mahlperlen aus dem Mahlspalt 20 unterbindet. Die im Mahlspalt 20 befindlichen Mahlperlen füllen den Mahlspalt 20 über seine ganze Höhe aus, so daß dieser 100%ig für den Mahlvorgang ausgenutzt wird und das Mahlgut während seinerVerweilzeit im Mahlspalt 20 einem maximalen Mahlarigriff ausgesetzt ist. Mahlperlen, die beispielsweise durch Abrieb so klein geworden sind, daß sie in den Auslaufspalt 23 passen, werden durch die Zentrifugalkraft in die Kammer 24 zurückgeführt, so daß das aus den Auslaßöffnungen 31 austretende Pulver keine Mahlperlen enthält und ohne Nachbehandlung wie Waschen oder Sieben in seinem gewünschten Endzustand vorliegt.The drive shaft 16 passes through a discharge chamber 29 in a nozzle 30. In the wall of the nozzle 30 are outlet openings 31 for the finely ground Good, which is pressed from the outlet gap 31 into the discharge chamber 29. At the upper end of the nozzle 30 are elastic seals 32; 33 arranged. A stationary annular channel 34, which abuts against the connecting piece 30 by means of sealing lips 35, receives the ground material and discharges it via the outlet pipe 36. During operation of the annular gap ball mill 45, first the motor 17 rotates the rotor 13, and the grinding container 12 is driven to rotate in opposite directions. Then, 39 grinding stock is introduced through the feed opening 21 in the hollow shaft 39 in the grinding gap, and then added through the opening 28 grinding beads, which may consist of the same material as the material to be crushed, so that the abrasion of the grinding beads does not contaminate the material and high-purity substances are produced. Since the highest peripheral speed is achieved by the opposite conical design of the rotor 13 and the grinding container 12 in the equatorial zone largest diameter, the centrifugal force prevents a drop in the grinding beads in the grinding gap 20. An excess of grinding beads is collected in the chamber 24, so that a barrier layer is formed , which prevents leakage of grinding beads from the grinding gap 20. The Mahlperlen located in the grinding gap 20 fill the grinding gap 20 over its entire height, so that it is 100% used for the grinding process and the millbase is exposed during its dwell time in the grinding gap 20 a maximum Mahlarigriff. Grinding beads that have become so small, for example by abrasion, that they fit into the outlet gap 23, are returned by the centrifugal force in the chamber 24, so that the exiting from the outlet 31 powder contains no grinding beads and without aftertreatment such as washing or sieving in his desired final state is present.
Da die Mahlperlen zuverlässig an einer Sedimentation im Mahlspalt 20 gehindert werden, ist die Gefahr von Anlaufschwierigkeiten oder Blockierung des Rotors 13 gebannt. Der Verschleiß der Teile ist entsprechend gering. Mit geringer Energieaufnahme werden hohe Mahlleistungen bei mineralischen Hartstoffen erzielt, wobei die Länge der Verweilzeit des Gutes in dem Mahlspalt durch passende Wahl der Umfangsgeschwindigkeiten von Rotor und Mahlbehälter und der Breite des Mahlspaltes eingestellt werden kann. Der Zerkleinerungsgrad läßt sich durch die Größe der Mahlperlen beeinflussen, die gegebenenfalls unterschiedlich sein kann, wodurch eine stufenweise Zerkleinerung erreicht wird, weil grobe Mahlperlen im unteren Teil der Ringspalt-Kugelmühle vorzugsweise die groben Teile mahlen und feinere Mahlperlen im oberen Teil vorzugsweise die feineren Teile zerkleinern.Since the grinding beads are reliably prevented from sedimentation in the grinding gap 20, the risk of start-up difficulties or blocking of the rotor 13 is banned. The wear of the parts is correspondingly low. With low energy consumption high grinding performance in mineral hard materials are achieved, the length of the residence time of the material in the grinding gap can be adjusted by appropriate choice of the peripheral speeds of the rotor and grinding container and the width of the grinding gap. The degree of comminution can be influenced by the size of the grinding beads, which may optionally be different, whereby a stepwise comminution is achieved because coarse grinding beads in the lower part of the annular gap ball mill preferably grind the coarse parts and finer grinding beads in the upper part preferably crush the finer parts ,
Bei dem Beispiel der Fig. 2 sind die Bezugsziffern von mit dem Beispiel der Fig. 1 etwa übereinstimmenden Teilen durch „a" ergänzt. In diesem Beispiel weicht die Ausbildung der Ringspalt-Kugelmühle 45a u.a. insofern von der Konstruktion nach Fig. 1 ab, als der Mahlspalt 20 a sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des nach entgegengesetzten Richtungen kegelstumpfförmig verjüngenden Rotors 13a und Mahlbehälters 12a erstreckt und Ober-und Unterteile 13b; 13c etwa gleiche Höhe haben. Außerdem fehlt die Kammer 24. Sie wird nicht benötigt, weil die Mahlperlen bei angemessener Drehzahl von Rotor 13a und Mahlbehälter 12 a infolge der Zentrifugalkraft in der Äquatorzone bleiben und in dieser verstärkte Mahlarbeit leisten. Außerdem wird die Leistung dadurch erhöht, daß der Rotor 13a über das Motorlager 11 a in dem Mahlbehälter 12a quer zu seiner Drehachse 16a (in der Zeichnung nach links) verschoben ist, so daß der Mahlspalt 20a auf einer Seite schmaler ist als auf der anderen. Mahlgut und Mahlperlen stauen sich im schmalen Spaltteil, und die Mahlwirkung wird bei kontinuierlicher Aufwärtsbewegung des Mahlgutes in Austragrichtung gesteigert. Je nach Härte des Mahlgutes und den Umfangsgeschwindigkeiten von Rotor und Mahlbehältern ist auch ein Verzicht auf die Zugabe von Mahlperlen und damit eine Autogenmahlung, d.h. eineIn the example of Fig. 2, the reference numerals of parts approximately coinciding with the example of Fig. 1 are supplemented by "a." In this example, the configuration of the annular gap ball mill 45a differs from the construction of Fig. 1, inter alia, in that the grinding gap 20 a extends substantially over the entire height of the frusto-conically tapering rotor 13a and grinding container 12a in opposite directions and upper and lower parts 13b, 13c have approximately the same height In addition, the power is increased by the fact that the rotor 13a via the motor bearing 11a in the grinding container 12a transversely to its axis of rotation 16a (15a) at the appropriate rotational speed of the rotor 13a and grinding container 12 a due to the centrifugal force in the equatorial zone. in the drawing to the left) is shifted, so that the grinding gap 20a is narrower on one side than on the Ground material and grinding pearls accumulate in the narrow gap, and the grinding effect is increased in the discharge direction with continuous upward movement of the material to be ground. Depending on the hardness of the material to be ground and the peripheral speeds of the rotor and the grinding containers, it is also possible to dispense with the addition of grinding pearls and thus autogenous grinding, i. a
Vermahlung des Mahlgutes mit sich selbst, möglich. Der Antrieb des Rotors 13a wird über eine auf der Antriebswelle 16a befestigte Riemenscheibe 41 von einem Motor übertragen. Der Mahlbehälter 12a ist in einem Lager 37a drehbar gelagert, das mit einer Halterung 38a verbunden ist und eine Hohlachse 39a umgibt. Die Hohlachse 39a ist eine Speiseleitung 21 a hindurchgeführt, die in den unteren Bereich des Mahlspaltes 20a mündet. Die Drehachsen von Rotor 13a und Mahlbehälter 12a können zur Senkrechten schräg geneigt sein.Grinding the meal with itself, possible. The drive of the rotor 13a is transmitted from a motor through a pulley 41 fixed on the drive shaft 16a. The grinding container 12a is rotatably mounted in a bearing 37a, which is connected to a holder 38a and surrounds a hollow axle 39a. The hollow shaft 39a is a feed line 21 a passed, which opens into the lower region of the grinding gap 20a. The axes of rotation of rotor 13a and grinding container 12a may be inclined obliquely to the vertical.
Es kann eine Intervall-Schaltautomatik vorgesehen sein, die den Mahibehälter 12a und den Rotor 13a zunächst mit gleichem Drehsinn antreiben läßt, bei Erreichen der maximalen Drehzahl der Rotor 13a bzw. den Mahlbehälter 12a bis zur Erreichung eines einseitigen Mahlspaltes 20 a von 1 mm relativ zueinander verschieben läßt und gleichzeitig den Mahl behälter 12a oder den Rotor 13a auf Gegenläufigkeit umschaltet, danach den Mahlbehälter 12a bzw. den Rotor 13a in seine Ausgangslage mit gleichem Drehsinn zurückführen und sodann diese Vorgänge wiederholen läßt. Diese Verfahrenstechnik empfiehlt sich insbesondere bei Autogenmahlung zur Erzielung hoher Energiedichte im verengten Mahlspalt.It can be provided an interval switching automatic, which can drive the mash tank 12a and the rotor 13a initially with the same direction of rotation, upon reaching the maximum speed of the rotor 13a and the grinding container 12a to achieve a one-sided Mahlspaltes 20 a of 1 mm relative to each other can move and at the same time the grinding container 12a or the rotor 13a switches to reverse, then return the grinding container 12a and the rotor 13a in its initial position with the same direction of rotation and then lets repeat these processes. This process technique is particularly recommended for autogenous grinding to achieve high energy density in the narrowed grinding gap.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |