DE3711926A1 - Einrichtung zur zerkleinerung und mahlung sproeden mahlgutes wie z. b. zementklinker, erz, kohle oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zerkleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes wie z. B. Zementklinker, Erz, Kohle oder dergleichen, mit einer Rohrmühle und einem Sichter, dessen Austrag für das Grobgut (Grieße) wenigstens zum Teil in den Guteinlauf der Rohrmühle geführt ist, deren Gutaustrag durch eine Gutaustragswand hindurch zum Sichter geführt ist und in diesen Gutaustrag der Austrag einer das Aufgabegut vorbehandelnden vorgeschalteten Hochdruck-Walzenpresse mündet.

Man hat in letzter Zeit erhebliche Anstrengungen unternommen, die geringe Energieausnutzung in den Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere in den Rohrmühlen zu steigern. So ist eine Einrichtung zur Zerkleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes bekannt (DE-OS 33 23 517), bei der das Mahlgut, z. B. nicht vorzerkleinerte Zementklinkerbrocken, zunächst in einer ersten Stufe im Spalt einer Hochdruck-Walzenpresse unter hohem Druck gepreßt wird, was teils zur Partikelzerstörung, teils zur Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren führt und sich sichtbar in der Bildung von Agglomeraten (sogenannten Schülpen) äußert, die mit vergleichsweise geringem Energieaufwand aufgelöst bzw. desagglomeriert und in einer zweiten Stufe auf Fertiggutfeinheit gemahlen werden können, weil die Mahlbarkeit der durch Materialpressung erzeugten Agglomerate verglichen mit ungepreßtem Material erheblich verbessert ist. Dazu ist bei der bekannten Einrichtung der Hochdruck-Walzenpresse eine Rohrmühle mit zwei Kammern nachgeschaltet, von denen die in Mahlgutfließrichtung gesehen erste Kammer zur autogenen Zerkleinerung des Mahlgutes bzw. autogenen Desagglomerierung des Walzenpressenaustrages (Schülpen) ohne Mahlkörper und die zweite Kammer als Mahlkammer mit Mahlkörpern wie z. B. Metallkugeln zur Mahlung des in der ersten Kammer vorbehandelten Gutes auf Fertiggutfeinheit ausgestattet sind. In der ersten Kammer der Rohrmühle werden die aufgegebenen Schülpen durch Umwälzen autogen zerkleinert und das Mahlgut tritt autogen desagglomeriert durch Öffnungen in einer Trennwand bzw. Hubwand hindurch in die zweite Mahlkammer ein, in der es bis zur Feinheit des fertigen Zementes gemahlen wird. In der der Rohrmühle vorgeschalteten Hochdruck-Walzenpresse werden die einzelnen Partikel des Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen zwei Flächen zusammengedrückten Materialschüttung gegenseitig zerquetscht, so daß man hierbei von der sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht. Durch den hohen Preßdruck der Walzenpresse unter Zerstörung des Gefüges von z. B. gepreßten Zementklinkergranalien weisen die gebildeten Agglomerate (Schülpen) einen relativ hohen Anteil bereits bis zur gewünschten Zementfeinheit reduzierter Partikel auf (ca. 30% kleiner 90 µm). Dieser Anteil, der nicht mehr weiter zerkleinert werden muß, kann bei der bekannten Einrichtung die Rohrmühle bei der Fertigmahlung der von der Walzenpresse ausgetragenen Agglomerate belasten.

Um dies zu vermeiden, ist eine zweistufige Zerkleinerung und Mahlung mit Hochdruck-Walzenpresse und Umlaufmahlanlage bekannt (DE-OS 35 06 486), bei der das Walzenpressen-Austragsgut nicht direkt der Rohrmühle zugeführt wird, sondern zunächst einem Sichter, der aus dem desagglomerierten Walzenpressenaustragsgut den vorhandenen Gutanteil heraussichtet, der bereits die gewünschte Fertiggutfeinheit aufweist. Nur das Grobgut (Grieße) des Sichters wird direkt oder ggfs. über einen weiteren Sichter in die mit Mahlkörpern gefüllte Rohrmühle eingeführt, wodurch diese von bereits ausreichend feinem Gut entlastet ist. Zur Desagglomerierung des Walzenpressen-Austragsgutes ist am Gutauslauf der Rohrmühle eine mit dieser mitrotierende Desagglomeriertrommel angeordnet, wobei der Gutauslauf der Desagglomeriertrommel und der Gutauslauf der Rohrmühle von einem gemeinsamen, das Drehrohr umfassenden und drehfest angeordneten Gutausfallgehäuse umgeben sind, das mit dem Sichter in Verbindung steht. Vorhandene üblich gebaute Rohrmühlen haben aber kein das Drehrohr umfassendes Gutausfallgehäuse, sondern nur eine zentrische Eingangsöffnung durch den einen Stirnwandzapfen und eine zentrische Ausgangsöffnung durch den anderen Stirnwandzapfen. Ist die bekannte Mahlanlage mit integrierter Hochdruck-Walzenpresse aus einer Mahlanlage mit einer üblich ausgebildeten Rohrmühle hervorgegangen, so ist durch Schaffung des Gutausfallgehäuses sowie der von diesem umfaßten Öffnungen des Drehrohrmantels ein umfangreicherer Umbau erforderlich gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte zweistufige Zerkleinerung und Mahlung der DE-OS 35 06 486 mit Vorsichtung der desagglomerierten Schülpen unter Ausnutzung des vergleichsweise niedrigen spezifischen Gesamtenergiebedarfs in der Weise weiter auszubilden, daß üblich ausgebildete Rohrmühlen, die von Haus aus kein Gutausfallgehäuse aufweisen, praktisch ohne Umbaumaßnahmen eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Einrichtung gelöst, die mit vorteilhaften Ausgestaltungen in den Ansprüchen 1 bis 4 gekennzeichnet ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung hat besondere Vorteile bei Mahlanlagen mit üblich ausgebildeten Rohrmühlen, die von Haus aus kein drehfest angeordnetes Gutausfallgehäuse aufweisen, die also nur eine Guteingangsöffnung durch den einen Stirnwandzapfen und eine Gutaustragsöffnung durch den anderen Stirnwandzapfen aufweisen, wobei in einer solchen üblich ausgebildeten Rohrmühle vor der Gutaustragsöffnung eine Gutaustragswand angeordnet ist, deren Öffnungen nur gemahlenes Gut bestimmter Korngröße hindurchlassen. Soll eine Mahlanlage mit einer solchen konventionellen Rohrmühle durch Vorschaltung einer Hochdruck-Walzenpresse in ihrer Leistung stark gesteigert werden bei hohen Kreislaufraten des Gutes durch mehrfache Gutrezirkulation, so genügt es gemäß der Erfindung, daß der Austrag der Hochdruck-Walzenpresse durch die zentrische Rohrmühlenaustragsöffnung und durch eine zentrische Öffnung der Austragswand hindurch in den Gutaustrag der Rohrmühle eingeführt ist im Gegenstrom zum Rohrmühlenaustragsgut, das zusammen mit dem desagglomerierten Walzenpressenaustrag durch periphere Öffnungen derselben Austragswand hindurch zum Sichter geführt ist. Auf diese Weise werden die Leistungssteigerung der gesamten Zerkleinerungs- und Mahlungseinrichtung bzw. der niedrige spezifische Gesamtenergiebedarf dieser Einrichtung erreicht, ohne durch Umbau der bereits vorhandenen Rohrmühle Investitionskosten aufwenden zu müssen. In die Rohrmühle muß lediglich eine Transportvorrichtung eingeführt werden, die durch die zentrische Mühlenaustragsöffnung und durch die zentrische Öffnung der vorhandenen Mühlenaustragswand hindurch in die Rohrmühle mündet und die dorthin den Walzenpressenaustrag fördert, wo er aufgelöst bzw. desagglomeriert wird und zusammen mit dem zerkleinerten Mahlgut der Rohrmühle durch periphere Öffnungen derselben Austragswand hindurch aus der zentrischen Austragsöffnung der Rohrmühle wieder hinaustransportiert wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Vorrichtung zur Einführung des Walzenpressenaustrages in den Rohrmühlenaustrag aus einer schräg nach unten geneigten Schurre bestehen, welche durch die zum Sichter geführte Leitung, durch die Mühlenaustragsöffnung des Stirnwandzapfens und durch die zentrische Öffnung der Austragswand hindurch in die Desagglomerier-Kammer der Rohrmühle geführt ist, in welcher der Walzenpressenaustrag vorzugsweise autogen zerkleinert wird, d. h. die in der Walzenpresse gebildeten Agglomerate (Schülpen) durch Umwälzen autogen aufgelöst werden. Anstelle der Schurre kann auch ein Schwingförderer, eine Stopfschnecke oder dergl. eingesetzt werden.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Zerkleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes mit vorgeschalteter Hochdruck-Walzenpresse und nachgeschalteter Umlaufmahlanlage sowie das Fließbild der zugehörigen Gut- und Gasströme. Die erste Stufe der zweistufigen Zerkleinerung und Mahlung besteht aus einer Hochdruck-Walzenpresse (10), der das zu zerkleinernde Aufgabegut (11), z. B. nicht vorzerkleinerter Zementklinker mit einer Korngröße bis beispielsweise 100 mm über einen Aufgabeschacht (12) aufgegeben wird. Die Korngröße eines wesentlichen Teils des Aufgabeguts (11) ist größer als die Weite des engsten Walzenspaltes von z. B. 20 mm zwischen den beiden Preßwalzen, die einen Durchmesser von beispielsweise 900 mm haben. Die auf das Gut (11) drückende Preßkraft der Walzen der Walzenpresse (10) beträgt mehr als 2 t/cm Walzenlänge, beispielsweise 6 bis 9 t/cm. Das Aufgabegut (11) wird im Spalt zwischen den Walzen durch eine kombinierte Einzelkornzerkleinerung und Gutbettzerkleinerung zerkleinert. Zur Durchführung des letztgenannten Zerkleinerungsprinzips wird das zu zerkleinernde Aufgabegut über den oberhalb des Walzenspaltes angeordneten Aufgabeschacht (12) in so großer Menge dem Walzenspalt der Presse (10) zugeführt, daß das zu zerkleinernde und zwischen die Walzen eingezogene Gut die Walzen auseinanderdrückt und die Teilchen des Aufgabeguts sich im Walzenspalt in einer Schüttung bzw. im Kollektiv bzw. in einem Gutbett gegenseitig zerquetschen. Der Zementklinker tritt aus dem Walzenspalt zerkleinert und teilweise agglomeriert, d. h. zu Schülpen (13) verpreßt aus, deren Anteil an bereits bis zur gewünschten Zementfeinheit reduzierter Partikeln (ca. 30% kleiner 90 µm) bereits relativ hoch ist. Während die Schüttdichte des Mahlgutes (11) 1600 kg/m³ beträgt, beträgt die Dichte der gepreßten Schülpe (13) ca. 2400 kg/m³.

Die Zeichnung zeigt ferner eine übliche, d. h. ohne Gutausfallgehäuse ausgebildete Rohrmühle (14) mit zentrischer Guteingangsöffnung (15) durch den einen Stirnwandzapfen und zentrischer Austragsöffnung (16) durch den anderen Stirnwandzapfen. Die Rohrmühle (14) weist vor ihrer Austragsöffnung (16) wie üblich eine Austragswand (17) auf, deren Öffnungen nur vorgemahlenes Gut bestimmter Korngröße hindurchlassen, was durch den Pfeil (18) dargestellt ist. Erfindungsgemäß ist der Austrag (13) der Walzenpresse (10) gegebenenfalls über eine Schülpenvorzerkleinerungseinrichtung (19) durch die zentrische Mühlenaustragsöffnung (16) und durch die zentrische Öffnung (20) der Austragswand (17) hindurch in den Gutaustrag der Rohrmühle (14) eingeführt und zwar im Gegenstrom zum Rohrmühlenaustragsgut, das zusammen mit dem in der Desagglomerier-Kammer (21) desagglomerierten Walzenpressenaustrag durch periphere Öffnungen derselben Austragswand (17) hindurch als Gutstrom (18) über eine Steigleitung (22), deren unterer Teil (23) an die zentrische Gutaustragsöffnung (16) der Rohrmühle anschließt, mit Hilfe eines Förderluftstromes (24) pneumatisch zu einem Sichter (25) transportiert wird. Das in der Desagglomerier-Kammer (21) der Rohrmühle (14) ankommende Walzenpressen-Austragsgut (13) (Schülpenbruchstücke) ist mit Bezugsziffer (26) bezeichnet. Diese Schülpenbruchstücke (26) werden durch reine Umwälzbewegung autogen aufgelöst. Zur Unterstützung der Desagglomeration kann auch die Kammer (21) mit Mahlkörpern befüllt werden.

Der Sichter (25) kann ein statischer Sichter (z. B. Luftstromsichter) oder ein dynamischer Sichter (z. B. Zyklon-Umluftsichter) sein. In jedem Fall sichtet der Sichter (25) genügend feines Fertiggut sowohl aus dem desagglomerierten Walzenpressenaustragsgut (13) als auch aus dem Mahlprodukt der Rohrmühle (14) sofort aus und zwar als feine Kornfraktion, die über Leitung (26) und Staubabscheider (27), z. B. elektrostatischer Staubabscheider abgezogen wird, aus dem das feine Fertiggut (28), im Ausführungsbeispiel der ausreichend fein gemahlene Zement, abgezogen wird. Mit (29) ist ein Saugzuggebläse angezeigt.

Nur die grobe Kornfraktion (Grieße) des Sichters (25) wird über Leitung (30) zusammen mit dem Förderluftstrom (24) durch die Mühleneingangsöffnung (15) in die mit Mahlkörpern (31) befüllte Rohrmühle (14) eingeführt, wodurch die Rohrmühle von bereits ausreichend fein gemahlenem Gut entlastet ist, d. h. die Rohrmühle (14) mahlt wirklich nur Mahlgut, dessen Korngröße größer ist als die gewünschte Feinheit des Fertiggutes (28). Weil die Rohrmühle (14) von dem Anteil des Walzenpressenaustragsgutes (13) entlastet wird, der nach seiner Desagglomerierung in der Kammer (21) bereits die gewünschte Feinheit des Fertiggutes (28) aufweist, wird eine erhebliche Energieersparnis erreicht, ohne daß dazu eine ursprünglich vorhanden gewesene Rohrmühle umgebaut werden müßte. Als einzige Umbau- bzw. Ergänzungsmaßnahme kann mit Vorteil in die Rohrmühle (14) mit Abstand zur ohnehin vorhandenen Austragswand (17) eine perforierte Trennwand (32) eingebaut werden, welche die die Mahlkörper (31) enthaltende eigentliche Mahlkammer von der zwischen Austragswand (17) und Trennwand (32) gelegenen Desagglomerier-Kammer (21) trennt, sofern die Rohrmühle nicht bereits ursprünglich schon eine Zweikammermühle mit Trennwand gewesen ist.

Die Vorrichtung zur Einführung des Walzenpressenaustrages (13) in den Rohrmühlenaustrag kann aus einer schräg nach unten geneigten Schurre (33) bestehen, welche durch die zum Sichter (25) geführte Leitung (23), durch die Mühlenaustragsöffnung (16) des Stirnwandzapfens und durch die zentrische Öffnung (20) der Austragswand (17) hindurch in die Desagglomerier-Kammer (21) der Rohrmühle (14) geführt ist. Anstelle der Schurre (33) kann auch ein Schwingförderer, eine Preßschnecke oder dergleichen eingesetzt sein.

Ein Teilstrom der den Sichter (25) verlassenden Grieße kann über die gestrichelt gezeichnete Leitung (34) in den Aufgabeschacht (12) der Walzenpresse (10) rezirkuliert werden, ebenso ein Teilstrom des Walzenpressen-Austragsgutes (13) über die gestrichelt gezeichnete Leitung (35). Besonders dann, wenn eine mehrfache Rezirkulation des Gutes über die Walzenpresse erforderlich wird, hat die erfindungsgemäße Lösung große Vorteile.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Zerkleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes wird zu einer Mahltrocknungsanlage, wenn als Förderluftstrom (24) ein Heißgasstrom verwendet wird. Insgesamt wird durch die Erfindung eine erhebliche Leistungssteigerung und/oder Verminderung des spezifischen Energieaufwandes bei der an sich energieaufwendigen Mahlung spröden Mahlgutes erreicht, ohne an bereits vorhanden gewesenen konventionellen Rohrmühlen bzw. Umlaufmahlanlagen mit Rohrmühlen Umbaumaßnahmen vornehmen zu müssen.

Claims (4)

1. Einrichtung zur Zerkleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes wie z. B. Zementklinker, Erz, Kohle oder dergleichen, mit einer Rohrmühle und einem Sichter, dessen Austrag für das Grobgut (Grieße) wenigstens zum Teil in den Guteinlauf der Rohrmühle geführt ist, deren Gutaustrag durch eine Gutaustragswand hindurch zum Sichter geführt ist und in diesen Gutaustrag der Austrag einer das Aufgabegut vorbehandelnden vorgeschalteten Hochdruck-Walzenpresse mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrmühle (14) üblich, d. h. ohne drehfest angeordnetes Gutausfallgehäuse ausgebildet ist mit zentrischer Eingangsöffnung (15) durch den einen Stirnwandzapfen und zentrischer Austragsöffnung (16) durch den anderen Stirnwandzapfen und daß der Austrag (13) der Hochdruck-Walzenpresse (10) durch die zentrische Rohrmühlenaustragsöffnung (16) und durch eine zentrische Öffnung (20) der Austragswand (17) hindurch in den Gutaustrag der Rohrmühle eingeführt ist im Gegenstrom zum Rohrmühlenaustragsgut, das zusammen mit dem desagglomerierten Walzenpressenaustrag durch periphere Öffnungen derselben Austragswand (17) hindurch zum Sichter (25) geführt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrmühle (14) mit Abstand zur Austragswand (17) eine perforierte Trennwand (32) angeordnet ist, die eine Mahlkörper (31) enthaltende Mahlkammer von einer zwischen Austragswand (17) und Trennwand (32) gelegenen, ohne Mahlkörper ausgestatteten Desagglomerier-Kammer (21) trennt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einführung des Walzenpressenaustrages (13) in den Rohrmühlenaustrag aus einer schräg nach unten geneigten Schurre (33) besteht, welche durch die zum Sichter (25) geführte Leitung (23), durch die Mühlenaustragsöffnung (16) des Stirnwandzapfens und durch die zentrische Öffnung (20) der Austragswand (17) hindurch in die Desagglomerier-Kammer (21) der Rohrmühle (14) geführt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Schurre (33) ein Schwingförderer oder eine Preßschnecke eingesetzt ist.