DE3920005A1 - Anlage zur zerkleinerung bzw. mahlung von sproedem gut und verfahren zum betrieb einer solchen anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut, enthaltend eine mit hoher Preß­ kraft betriebene Hochdruck-Walzenpresse mit Gutbettzer­ kleinerung des Gutes und einen der Walzenpresse nachge­ schalteten Desagglomerator/Sichter, dessen Grobgutaustrag (Grieße) wenigstens zum Teil zum Gutaufgabeschacht der Walzenpresse rezirkuliert wird. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Anlage.

Bei einer bekannten Zerkleinerung spröden Mahlgutes (EP-PS 00 84 383) wird das Mahlgut, z. B. nicht vorzerkleinerter Zementklinker, im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse unter hohem Druck gepreßt, was teils zur Partikelzerstö­ rung, teils zur Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren führt und sich sichtbar in der Bildung von Agglomeraten (sogenannten Schülpen) äußert, die sich mit vergleichswei­ se geringem Energieaufwand desagglomerieren bzw. auflösen lassen und die infolge der Anwendung des hohen Preßdruckes unter Zerstörung des Korngefüges bereits fertig feines Gut enthalten, so daß die bekannte Zerkleinerung insgesamt durch einen niedrigen spezifischen Energiebedarf gekenn­ zeichnet ist. Beim Betrieb der Hochdruck-Walzenpresse zum Verdichten bzw. zur Druckbehandlung des körnigen Gutes muß das dem Walzenspalt zugeführte Aufgabegut von den gegen­ läufig angetriebenen Walzen erfaßt und durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen werden. Dabei werden die ein­ zelnen Partikel des eingezogenen Mahlgutes in einem Gut­ bett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung des extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht, so daß man hierbei von der sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht.

Bisher wurden in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse das Frischgut und die vom Sichter rezirkulierten Grieße unmittelbar aufgegeben. Der Gutfüllstand im Gutaufgabe­ schacht wurde dadurch aufrecht erhalten, daß in den Schacht je nach Füllstand mehr oder weniger große Mengen­ ströme an Frischgut gefördert worden sind, wodurch aber ein ungleichmäßiges Regelungsverhalten, d. h. erhebliche Schwankungen im System auftreten können. Das Guteinzugs­ vermögen der Walzen würde an sich verbessert werden, wenn das Aufgabegut in einer solchen Menge aufgegeben wird, daß sich über dem Walzenspalt eine hohe Aufgabegutschüttung in einem entsprechend hohen Aufgabeschacht bildet. Ein großer bzw. hoher über dem Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse angeordneter Gutaufgabeschacht kann jedoch folgende Schwierigkeiten bereiten: Ist das in den Aufgabeschacht der Walzenpresse gegebene Aufgabegut zumindest zum Teil schon sehr feinkörnig, indem zum frischen Aufgabegut z. B. große Mengen der Grieße eines der Walzenpresse nachge­ schalteten Sichters rezirkuliert werden, so kann insbeson­ dere bei hohen Aufgabeschächten mit hohen Materialfüll­ ständen und niedrigen Schüttgewichten des dem Aufgabe­ schacht der Walzenpresse zugeführten Aufgabegutes, ver­ stärkt hervorgerufen durch große Mengen bereits relativ feiner rezirkulierter Grieße zur Walzenpresse, das Problem entstehen, daß die durch die Hochdruckpressung aus der Aufgabegutschüttung gepreßte Luft nicht mehr entweichen kann, was das Guteinzugsvermögen der Walzen verschlech­ tert, die Durchsatzleistung der Walzenpresse vermindert bzw. die an sich erzielbare Energieersparnis beeinträch­ tigt und zu einem ungleichmäßigen Betrieb der Walzenpresse führt. Außerdem machen sich bei hohen Aufgabegutschächten mit hohen Aufgabegutschüttungen erhebliche Wandreibungswi­ derstände des Aufgabegutes bemerkbar, welche das Nach­ fließen des Aufgabegutes in den Walzenspalt besonders im Randbereich behindern; durch das verringerte Guteinzugs­ vermögen der Walzen an ihren Randzonen wird dann nicht nur die Durchsatzleistung der Walzenpresse beeinträchtigt, sondern dadurch gelangen auch unverdichtete oder nicht ausreichend gepreßte Materialien durch den Walzenspalt, die zum Zwecke einer erneuten Pressung zum Gutaufgabe­ schacht zurückgeführt werden müssen. Durch das behinderte Nachrutschen des Aufgabegutes in hohen Aufgabegutschächten der Walzenpresse können außerdem Effekte der Entmischung der verschiedenen Körnungen des in den Walzenspalt einzu­ ziehenden Aufgabegutes auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Zerkleinerungsanlage der eingangs genannten Art sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren zu schaffen, die bzw. das bei gegebenenfalls notwendig wer­ denden Regeleingriffen zum Aufrechterhalten des Füllstan­ des des Walzenpressen-Gutaufgabeschats mit nur geringen Systemschwankungen auskommt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorrichtungsmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und verfahrensmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungs­ teils des Anspruchs 3 gelöst.

Während bei Zerkleinerungsanlagen der gattungsgemäßen Art die Grieße des der Hochdruck-Walzenpresse nachgeschalteten Sichters bisher immer unmittelbar in den Walzenpressen- Gutaufgabeschacht rezirkuliert worden sind, in den auch das zu zerkleinernde Frischgut aufgegeben wird, ist für die vorliegende Erfindung charakteristisch, daß die Sich­ tergrieße nicht unmittelbar in den Walzenpressen-Gutaufga­ beschacht eingeführt werden, sondern zunächst in einem Grießebunker zwischengespeichert werden, der ein Austrags­ mengen-Dosierorgan, z. B. eine Dosierbandwaage aufweist. Der Gutfüllstand im Gutaufgabeschacht der Walzenpresse wird gemessen und in Abhängigkeit der Höhe dieses Füll­ standes erfolgt ein Regeleingriff nicht auf die dem Gut­ aufgabeschacht zugeführte Frischgutmenge, sondern ein Regeleingriff auf das Austragsmengen-Dosierorgan des Grießebunkers und damit auf die Grießemenge, die vom Grießebunker über das Dosierorgan in den Walzenpressen- Gutaufgabeschacht gefördert wird. Auf diese Weise kann der Füllstand im Walzenpressen-Gutaufgabeschacht auf konstante Höhe bzw. Menge oder innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt werden. Bei Zerkleinerungsanlagen der gattungsge­ mäßen Art ist die vom Sichter rezirkulierte Grießemenge ca. 3 bis 8 mal so groß wie die Frischgutmenge, so daß in Verbindung mit dem Grießezwischenpuffer ein gleichmäßige­ res Regelverhalten der gesamten Zerkleinerungsanlage mit geringeren Systemschwankungen zustande kommt. Der Walzen­ pressen-Gutaufgabeschacht, bei dem gewährleistet ist, daß er immer mit Gut voll gefüllt ist, kann vergleichsweise klein bzw. niedrig bleiben, so daß die eingangs erwähnten mit hohen Gutaufgabeschächten verbundenen Schwierigkeiten wie das Entlüftungsproblem, Wandreibungseffekte, Entmi­ schungseffekte oder dergleichen vermindert oder vermieden sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in Abhän­ gigkeit des Füllstandes im Grießebunker ein Regeleingriff auf ein dem Gutaufgabeschacht vorgeschaltetes Frischgut­ mengen-Dosierorgan erfolgen. Auf diese Weise kann die Füllstandshöhe bzw. Füllstandsmenge im Grießebunker kon­ stant oder innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt wer­ den, wobei das Regelverhalten vorzugsweise so eingestellt wird, daß nur geringe Frischgutmengenschwankungen zustande kommen.

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

Die Zeichnung zeigt schematisch das Fließbild einer Kreis­ laufmahlung zur Herstellung von z. B. Zement. Die erste Stufe der Kreislaufmahlung besteht aus einer Hochdruck- Walzenpresse (10), auf deren Walzenspalt das zu zerklei­ nernde bzw. zu mahlende Aufgabegut, z. B. Zementklinker und Gips über Dosierbandwaagen (11 und 12), Förderorgan (13) sowie einen vergleichsweise kleinen bzw. niedrigen Aufgabeschacht (14) aufgegeben wird. Die Korngröße eines wesentlichen Teils des Aufgabeguts kann größer sein als die Weite des engsten Walzenspaltes von z. B. 20 mm zwi­ schen den beiden Preßwalzen, die einen Durchmesser von beispielsweie 900 mm haben können. Die auf das Gut drüc­ kende Preßkraft der Walzen der Walzenpresse (10) beträgt mehr als 2 MN/m Walzenlänge, beispielsweise 6 bis 9 MN/m. Das Aufgabegut wird im Spalt zwischen den Walzen durch eine kombinierte Einzelkornzerkleinerung und Gutbettzer­ kleinerung zerkleinert.

Bei der Gutbettzerkleinerung drückt das zwischen die Wal­ zen eingezogene Gut die Walzen auseinander und die Teil­ chen des Aufgabegutes zerquetschen sich im Walzenspalt in einer Schüttung bzw. in einem Gutbett gegenseitig. Die beiden Komponenten Zementklinker und Gips treten aus dem Walzenspalt zerkleinert und teilweise agglomeriert, d. h. zu Schülpen (15) verpreßt aus, deren Anteil an bereits bis zur gewünschten Zementfeinheit reduzierten Partikeln (z. B. etwa 25% kleiner 90 µm) bereits relativ hoch sein kann.

Die Schülpen (15) werden über einen Förderer (16), z. B. Becherwerk zum Guteintrag eines Sichters (17) transpor­ tiert, in den über ein Spiralgehäuse Sichtluft (18) ein­ strömt. Im Sichter (17) ist ein rotierender Desagglomera­ tor angeordnet, der gleichzeitig ein Prallzerkleinerer sein kann, und Schülpen (15) werden im Sichter desagglo­ meriert und gesichtet. Es besteht auch die Möglichkeit, dem Sichter (17) einen externen Desagglomerator/Zer­ kleinerer (19) vorzuschalten. Der Sichtluft/Feingutaustrag des Sichters (17) führt über einen Zyklonabscheider (20), Saugzuggebläse (21) und Filter (22) zu einem Saugzuggeblä­ se (23), welches das Abgas (24) befreit von Fertiggut, d. h. Fertigzement (25, 26) abzieht, der die Anlage mit einer Kornfeinheit von z. B. kleiner 90 µm verläßt. Ein Teil­ strom des das Saugzuggebläse (21) verlassenden Abgasstro­ mes wird als Sichtluft (18) in den Sichter (17) rezirku­ liert.

Die Grobkornfraktion (Grieße) (27) des Sichters (17) wird zunächst in einem Grießebunker (28) zwischengespeichert, der im Vergleich zum Walzenpressen-Gutaufgabeschacht (14) groß sein kann und der ein Austragsmengen-Dosierorgan wie z. B. Dosierbandwaage (29) aufweist, die dem Gutaufgabe­ schacht (14) vorgeschaltet ist. Die Füllstandshöhe (L1) im Gutaufgabeschacht (14) der Walzenpresse (10) wird ge­ messen und in Abhängigkeit dieses Füllstandes erfolgt über eine Regeleinheit (30) ein Regeleingriff auf die Dosier­ bandwaage (29) des Grießebunkers (28) in der Weise, daß die Füllstandshöhe (L1) im Walzenpressen-Gutaufgabe­ schacht (14) immer auf konstante Höhe oder innerhalb zuge­ lassener Grenzwerte geregelt wird. Auch die Füllstandshöhe (L2) im Grießebunker (28) wird gemessen und in Abhängig­ keit dieses Füllstandes erfolgt über eine Regeleinheit (31) ein Regeleingriff auf das Frischgutmengen-Dosierorgan (11) und/oder Frischgutmengen-Dosierorgan (12). Auf diese Weise kann auch die Füllstandshöhe (L2) im Grießebunker (28) auf konstante Höhe oder wenigstens innerhalb zugelas­ sener Grenzwerte geregelt werden. Zum Zwecke einer einfa­ chen Füllstandshöhen- bzw. mengenmessung (L1 und L2) können der Gutaufgabeschacht (14) sowie der Grießebunker (28) gewogen werden, indem diese Teile z. B. auf Druckmeß­ dosen gelagert werden.

Beim Anfahren der Zerkleinerungsanlage, wenn also der Sichter (17) sowie der Grießebunker (28) noch leer sind, wird der Walzenpressenaustrag (15) über eine Materialwei­ che bzw. über einen gestrichelt gezeichneten Bypass (32) unter Umgehung des Sichters (17) so lange direkt in den Grießebunker (28) gefördert, bis im Grießebunker die ge­ wünschte Füllstandshöhe (L2) bzw. Füllstandsmenge er­ reicht ist, wonach für den weiteren Betrieb der Walzen­ pressenaustrag (15) dem Sichter (17) und dessen Grieße (27) dem Grießebunker (28) zugeleitet werden. Durch diese Anfahrtechnologie kann der Mahlkreislauf schneller aufge­ baut werden und die Dosierbandwaagen können klein dimensi­ oniert bleiben.

Claims (6)

1. Anlage zur Zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut, enthaltend eine mit hoher Preßkraft betriebene Hochdruck-Walzenpresse (10) mit Gutbettzerkleinerung des Gutes und einen der Walzenpresse nachgeschalteten Sichter, dessen Grobgutaustrag (Grieße) (27) wenig­ stens zum Teil zum Gutaufgabeschacht (14) der Walzen­ presse rezirkuliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Grießeaustragsleitung (27) ein Grießebunker (28) eingeschaltet ist, der ein Austragsmengen- Dosierorgan (29) aufweist, welches dem Gutaufgabe­ schacht (14) der Walzenpresse (10) vorgeschaltet ist und welches mit einer Füllstandsmengenmeßeinrichtung (L1) des Gutaufgabeschachtes in Wirkverbindung steht.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gutaufgabeschacht (14) der Walzenpresse (10) ein Frischgutmengen-Dosierorgan (11, 12) vorgeschaltet ist, das mit einer Füllstandsmengenmeßeinrichtung (L2) des Grießebunkers (28) in Wirkverbindung steht.

3. Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur Zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut, enthaltend eine mit hoher Preßkraft betriebene Hochdruck-Walzenpresse mit Gutbettzerkleinerung des Gutes und einen der Walzen­ presse nachgeschalteten Sichter, dessen Grobgutaus­ trag (Grieße) wenigstens zum Teil zum Gutaufgabe­ schacht der Walzenpresse rezirkuliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtergrieße (27) in einem Grießebunker (28) mit Austragsmengen-Dosierorgan (29) zwischengespeichert werden, daß der Füllstand (L1) im Gutaufgabeschacht (14) der Walzenpresse (10) gemessen wird und daß in Abhängigkeit dieses Füll­ standes ein Regeleingriff auf das Austragsmengen- Dosierorgan (29) des Grießebunkers (28) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit des Füllstandes (L2) des Grieße­ bunkers (28) ein Regeleingriff auf ein dem Gutaufga­ beschacht (14) vorgeschaltetes Frischgutmengen- Dosierorgan (11, 12) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim Anfahren der Anlage der Walzen­ pressenaustrag (15) unter Umgehung des Sichters (17) über einen Bypass (32) so lange direkt in den Grieße­ bunker (28) gefördert wird, bis im Grießebunker die gewünschte Füllstandshöhe bzw. Füllstandsmenge (L2) erreicht ist, wonach der Walzenpressenaustrag (15) dem Sichter (17) zugeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Füllstandshöhen­ bzw. mengenmessung der Walzenpressen-Gutaufgabe­ schacht (14) sowie der Grießebunker (28) gewogen wer­ den.