DE3504584A1

DE3504584A1 - Anlage zur zerkleinerung von mahlgut

Info

Publication number: DE3504584A1
Application number: DE19853504584
Authority: DE
Inventors: Jürgen Hermann 4720 Beckum Schneberger
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1985-02-11
Filing date: 1985-02-11
Publication date: 1986-08-21

Description

Anlage zur Zerkleinerung von Mahlgut
Die Erfindung betrifft eine Anlage entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Anlage.
Zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wie Zementklinker, Erz, Kohle, Zementrokz,aterial, werden vor allem Kugel- und Rohrmühlen verwendet. Bei diesen Mühlen findet die Vermahlung in einer rotierenden Trommel durch die fallende und rollende Bewegung der Mahlkörper-Mahlgut-Füllung statt. Je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit überwiegt die Abroll-oder die Fallbewegung der Kugeln. Die Vormahlung wird vorwiegend durch Kugelfall bewirkt, die Feinmahlung vor allem durch Reibung in der Kugelschleppe (vgl. hierzu im einzelnen DUDA, Cement-Data-Book, 1976, S.94 ff).
Da insbesondere der Reibvorgang sehr viel Antriebsenergie erfordert, hat man bereits versucht, durch eine Unterteilung des Mahlraumes eine Verringerung der erforderlichen Antriebsenergie zu erzielen.
So ist es bekannt (DE-C- 585 472), den Mahlraum in Umfangsrichtung durch exzentrisch angeordnete Zwischenwände in mehrere voneinander getrennte Kammern zu unterteilen. Hierbei wird die den Mahlkörpern bei der Umdrehung der Mahltrommel mitgeteilte potentielle Energie auf der entgegengesetzten Seite der Mahltrommel teilweise in kinetische Energie für den Mahlprozess umgesetzt. Eingehende Versuche haben jedoch gezeigt, daß derartige Einbauten keineswegs eine Universallösung zur Herabsetzung der Verlustarbeit bedeuten. Problematisch ist ferner der erhebliche Verschleiß an den exzentrisch angeordneten Trennwänden.
Es sind weiterhin Planeten-Kugelmühlen bekannt, bei denen eine Anzahl von Mahlzylindern planetenartig in einer gemeinsamen rotierenden Trommel angeordnet sind (vgl. DE-B- 1 227 316 sowie DUDA, aaO, S.184 ff). Problematisch ist bei derartigen Planeten-Kugelmühlen vor allem die kontinuierliche Materialaufgabe und -entnahme.
Zum Stand der Technik gehören weiterhin Gutbett-Walzenmühlen (DE-B- 27 08 053 sowie EU-A- 84383), die zwei mit hoher Preßkraft auf das Mahlgut wirkende Walzen enthalten, wobei das Mahlgut beim Durchgang durch den Walzenspalt zunächst eine Einzelkornzerkleinerung und unmittelbar danach eine Gutbettzerkleinerung erfährt. Zum Desagglomerieren der sich in einer solchen Gutbett-Walzenmühle im allgemeinen bildenden Agglomerate kann beispielsweise eine der Gutbett-Walzenmühle nachgeschaltete Kugelmühle Verwendung finden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art so auszubilden, daß für die Zerkleinerung des Mahlgutes nur eine vergleichsweise geringe Antriebsenergie erforderlich ist. Die erfindungs- gemäß gestaltete Trommel soll insbesondere als zweite Mahlstufe einer Mahlanlage geeignet sein, deren erste Mahlstufe durch eine Gutbett-Walzenmühle gebildet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
In der erfindungsgemäß gestalteten Kreisringmühle sind praktisch ];eine Reibungswiderstände zu überwinden. Es ist im wesentlichen nur noch die Energie nötig, um die Mahlkörper etwa eine Viertelumdrehung anzuheben (und zwar aus der Höhe der Achse bis zum Abwurf im Scheitelpunkt der Mühle). Nach einem kurzen freien Fall schlagen die Mahlkörper auf die Panzerung der Außenwand und auf die Mühlenfüllung.
Hierbei zertrümmern sie das Mahlgut und geben einen Teil ihrer Energie als Drehimpuls an die Mühle zurück. Wie Versuche zeigten, läßt sich durch eine solche kreisringförmige Gestaltung des Mahlraumes die erforderliche Antriebsleistung wesentlich verringern. Zugleich zeichnet sich die erfindungsgemäße Mühle gegenüber anderen bekannten Ausführungen (Mühlen mit mehreren Umfangskammern sowie Planeten-Kugelmühlen) durch einen wesentlich einfacheren konstruktiven Aufbau und einen geringeren Verschleiß aus.
Die erfindungsgemäße Kreisringmühle ist besonders als zweite Mahlstufe einer Mahlanlage geeignet, deren erste Mahl stufe durch eine Gutbett-Walzen- mühle gebildet wird. Da das Mahlgut beim Durchgang durch den Walzenspalt unter der Wirkung der hohen Preßkraft zunächst eine Einzelkornzerkleinerung und unmittelbar danach eine Gutbettzerkleinerung erfährt, bilden sich Agglomerate (Schülpen), deren Auflösung auf besonders energiesparende Weise in einer nachgeschalteten Kreisringmühle erfolgen kann. Selbstverständlich kann in dieser zweiten Mahl stufe außer der Auflösung der Agglomerate auch noch eine weitere Nachzerkleinerung des Mahlgutes durchgeführt werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen Fig.1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kreisringmühle; Fig.2 das Schema einer zweistufigen Mahlanlage; Fig.3 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Rohrmühle, deren zweite Mahlkammer einen Mahlraum von kreisringförmigem Querschnitt besitzt.
Die in Fig.1 im Querschnitt dargestellte erfindungsgemäße Mühle 1 besteht im wesentlichen aus einer um eine Achse 2 drehbaren Trommel 3, die eine äußere zylindrische Wand 4 und eine innere zylindrische Wand 5 enthält. Zwischen den beiden zylindrischen Wänden 4 und 5 wird damit ein Mahlraum 6 von kreisringförmigem Querschnitt gebildet.
Der Durchmesser der inneren zylindrischen Wand 5 kann zwischen dem 0,3-und 0,35-fachen, vorzugsweise zwischen dem 0,5- und 0,7-fachen des Durchmessers der äußeren zylindrischen Wand 4 liegen.
Die Mühle 1 enthält im Mahlraum 6 eine Füllung von Mahlkörpern (vorzugsweise Kugeln). Die Mahlkörper-Mahlgut-Füllung 7 nimmt einen wesentlichen Teil des Mahlraumes 6 ein. Die Mahlkörper-Mahlgut-Füllung beträgt zweckmäßig mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 60 und 90% des Mahlraumvolumens.
Wird die Trommel 3 um die Achse 2 in Richtung des Pfeiles 8 gedreht, so wird die Mahlkörper-Mahlgut-Füllung etwa von der Höhe der Achse 2 bis zum Scheitelpunkt des Mahlraumes 6 angehoben.
Von dieser Abwurfstelle im Scheitelpunkt des Mahlraumes fallen die Mahlkörper nur eine verhältnismäßig kurze Strecke, bis sie auf die Mühlenfüllung auftreffen. Sie geben hierbei einen Teil ihrer Energie als Drehimpuls an die Mühle zurück.
Die erfindungsgemäße Kreisringmühle kann als Kugelmühle ausgebildet werden, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser maximal etwa 2 : 1 beträgt.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Kreisringmühle als eine mit Mahlkörpern versehene Rohrmühle auszubilden, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser in der Regel zwischen 3 : 1 und 6 : 1 liegt.
Fig.2 veranschaulicht eine zweistufige Mahlanlage zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut. Die erste Mahlstufe dieser Mahlanlage wird durch eine Gutbett-Walzenmühle 9 gebildet, die zwei mit hoher Preßkraft auf das Mahlgut wirkende Walzen 10 und 11 enthält.
Die zweite Mahlstufe wird durch eine Mahlkörper enthaltende rotierende Mühle 1 von kreisringförmigem Querschnitt (entsprechend Fig.1) gebildet.
Zur Anlage gehört weiterhin ein Sichter 12.
Das bei 13 der Gutbett-Walzenmühle 9 zugeführte Mahlgut erfährt beim Durchgang durch den Walzenspalt zunächst eine Einzelkornzerkleinerung und unmittelbar danach eine Gutbettzerkleinerung. Die beiden Walzen 10 und 11 werden zu diesem Zweck mit einer hohen Preßkraft von mehr als 2 t/cm Walzenlänge zusammengepreßt.
Die in dieser ersten Mahl stufe gebildeten Agglomerate werden dann der zweiten Mahl stufe zugeführt und in der Mühle 1 aufgelöst. Zugleich kann in dieser Mühle 1 eine weitere Nachzerkleinerung erfolgen.
Das in der Mühle 1 gebildete Feingut wird durch einen Luftstrom (gestrichelte Pfeile 14) aus der Mühle 1 ausgetragen und dem Sichter 12 zugeführt.
Das Fertiggut wird bei 15 abgezogen, während die Grieße (Pfeile 16, 24) zur Mühle 1 oder Walzenmühle 9 gelangen. Gewünschtenfalls ist es ferner möglich, das Produkt der Gutbett-Walzenmühle 9 zunächst ganz oder teilweise dem Sichter 12 zuzuführen (strichpunktierte Linie 17), um den Feinanteil auszuscheiden, ehe die verbleibenden Agglomerate dann der Mühle 1 zugeleitet werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß gestalteten Mühle 1' ist in Fig.3 dargestellt.
Diese Mühle 1' ist als Zweikammer-Rohrmühle ausgebildet, deren erste Kammer 18 in üblicher Weise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, keine Mahlkörper enthält und zur autogenen Zerkleinerung des Mahlgutes dient. Am inneren Umfang der Kammer 18 können zu diesem Zweck Hubelemente 19 vorgesehen sein.
Die zweite Kammer 20 der Mühle 1' besitzt einen kreisringförmigen Querschnitt (entsprechend Fig.1) und ist mit Mahlkörpern versehen. Die Kammern 18 und 20 sind durch eine Siebwand 21 voneinander getrennt. Selbstverständlich kann die zweite Kammer 20 auch in mehrere Mahlkammern unterteilt sein.
Das bei 22 zugeführte Mahlgut (beispielsweise das in einer Gutbett-Walzenmühle bereits zerkleinerte Mahlgut) durchsetzt zunächst die erste Kammer 18 und dann die mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildete zweite Kammer 20. Der Abzug des zerkleinerten Mahlgutes aus der Kammer 20 kann entweder pneumatisch oder mechanisch (Pfeil 23) erfolgen.
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Claims

Patentansprüche: 1. Anlage zur Zerkleinerung von Mahlgut, enthaltend eine drehbare Trommel (3), deren zur Aufnahme des Mahlgutes bestimmter, nach außen hin durch eine zylindrische Wand (4) begrenzter Mahlraum (6) eine Mahlkörperfüllung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der auch nach innen hin durch eine zylindrische Wand (5) begrenzte Mahlraum (6) einen kreisringförmigen Querschnitt besitzt.
2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende zwei Mahlstufen: a) die erste Mahl stufe wird durch eine Gutbett-Walzenmühle (9) gebildet, die zwei mit hoher Preßkraft auf das Mahlgut wirkende Walzen (10, 11) enthält; b) die zweite Mahlstufe wird durch die Mahlkörper enthaltende rotierende Mühle (1) von kreisringförmigem Querschnitt gebildet.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der inneren zylindrischen Wand (5) zwischen dem 0,3- und 0,85-fachen, vorzugsweise zwischen dem 0,5- und 0,7-fachen des Durchmessers der äußeren zylindrischen Wand (4) liegt.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (3) von kreisringförmigem Querschnitt als Kugelmühle ausgebildet ist, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser maximal etwa 2 : 1 beträgt.
5. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Mahlkörpern versehene Trommel von kreisringförmigem Querschnitt die zweite Kammer (20) einer Zweikammer-Rohrmühle (1') bildete, deren zur autogenen Zerkleinerung des Mahlgutes dienende erste Kammer (18) mahlkörperfrei und mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist.
6. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlkörper-Mahlgut-Füllung (7) mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 60 und 90% des Volumens des Mahlraumes (6) beträgt.
7. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Mahlgut im Luftstrom aus der Trommel (3) von kreisringförmigem Querschnitt ausge- tragen und einem Sichter (12) zugeführt wird, dessen Grieße erneut der Trommel (3) oder der Walzenmühle (9) zugeleitet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere für die Vermahlung von Zementrohmaterial, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Heißluftstromes zur Trocknung und pneumatischen Förderung des zerkleinerten Mahlgutes.
9. Verfahren zum Betrieb einer Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der ersten Mahl stufe auf das Mahlgut wirkende Preßkraft der Walzen (10, 11) mehr als 2 t/cm Walzenlänge beträgt.