DE4019272A1 - Verfahren und anlage zur zerkleinerung bzw. mahlung von sproedem gut - Google Patents
Verfahren und anlage zur zerkleinerung bzw. mahlung von sproedem gutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung
bzw. Mahlung von sprödem Gut, enthaltend eine mit hoher
Preßkraft betriebene Hochdruck-Walzenpresse mit Gutbettzerkleinerung
des Gutes und eine der Walzenpresse nachgeschaltete
Kreislaufmahlung mit Sichter. Außerdem betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einer bekannten Zerkleinerung spröden Mahlgutes (EP-PS
00 84 383) wird das frische Mahlgut, z. B. nicht vorzerkleinerter
Zementklinker, im Walzenspalt einer Hochdruck-
Walzenpresse unter hohem Druck gepreßt, was teils zur Partikelzerstörung,
teils zur Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren
führt und sich sichtbar in der Bildung von
Agglomeraten (sogenannten Schülpen) äußert, die sich mit
vergleichsweise 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
gekennzeichnet ist. Beim Betrieb der Hochdruck-Walzenpresse
zum Verdichten bzw. zur Druckbehandlung des
körnigen Gutes muß das dem Walzenspalt zugeführte Aufgabegut
von den gegenläufig angetriebenen Walzen erfaßt und
durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen werden. Dabei
werden die einzelnen Partikel des eingezogenen Mahlgutes
in einem Gutbett, 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. Der Hochdruck-Walzenpresse ist eine
Kreislaufmahlung mit üblicherweise einer Rohrmühle und mit
einem Sichter nachgeschaltet, der das fertig feine Fertiggut
aus den desagglomerierten und ggf. nachgemahlenen Gutmaterialschülpen
aussichtet, wobei der Grobgutaustrag
(Grieße) des Sichters zum Gutaufgabeschacht der Walzenpresse
rezirkuliert wird.
Der Gutfüllstand im das Frischgut aufnehmenden Gutaufgabeschacht,
der oberhalb des Walzenspaltes der Walzenpresse
angeordnet ist, ist bisher dadurch aufrechterhalten worden,
daß in den Schacht je nach Füllstand ein mehr oder
weniger großer Mengenstrom an Sichtergrießen rezirkuliert
worden ist, wodurch aber ein ungleichmäßiges Regelungsverhalten
sowie Schwankungen im System auftreten können. Man
dachte bisher, daß das Guteinzugsvermögen der Pressenwalzen
für Frischgut dadurch verbessert werden würde, wenn in
einem hohen Aufgabegutschacht alle zwischen den Brocken
bzw. Körnern des Frischgutes in der Aufgabegutschüttung
sich bildenden Lufträume mit Sichtergrießen ausgefüllt
werden würden. Große Mengen an Sichtergrießen in der über
dem Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse aufgebauten
hohen Aufgabegutschüttung können jedoch folgende Schwierigkeiten
bereiten: Ist das in den Aufgabeschacht der Walzenpresse
gegebene Aufgabegut zumindest zum Teil schon
sehr feinkörnig, indem zum frischen Aufgabegut große Mengen
der Grieße des nachgeschalteten Sichters rezirkuliert
werden, so kann insbesondere bei Gutaufgabeschächten mit
hohen Materialfüllständen und niedrigen Schüttgewichten
des dem Aufgabeschacht zugeführten Aufgabegutes, verstärkt
hervorgerufen durch große Mengen bereits relativ feiner
mit Lufteinschlüssen durchsetzter rezirkulierter Grieße
zur Walzenpresse, das Problem entstehen, daß die durch die
Hochdruckpressung aus der Ausgabegutschüttung gepreßte
Luft nicht mehr entweichen kann, was das Guteinzugsvermögen
und das Gutpreßvermögen der Walzen verschlechtert, die
Durchsatzleistung der Walzenpresse vermindert, zu einem
ungleichmäßigen Betrieb der Walzenpresse führt und letztendlich
die an sich erzielbare Energieersparnis beeinträchtigt.
Außerdem machen sich bei hohen Aufgabegutschächten
mit hohen Aufgabegutschüttungen, die einen erheblichen
Mengenanteil an Sichtergrießen aufweisen, deutliche Wandreibungswiderstände
des Aufgabegutes bemerkbar, welche das
Nachfließen des Aufgabegutes in den Walzenspalt besonders
im Bereich der beiden Walzenenden bzw. der beiden Randzonen
des Walzenspaltes behindern; durch das verringerte
Einzugsvermögen 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
Gutaufgabeschacht der Presse zurückgeführt werden müssen,
während das ausreichend gepreßte Schülpenkernmaterial zur
nachgeschalteten Kreislaufmahlung weitertransportiert werden
muß, wodurch insgesamt der Aufwand an Schülpenfördereinrichtungen
erheblich werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gutbettzerkleinerung
spröden Gutes im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse
mit Rezirkulierung eines Anteils der gepreßten
Schülpen sowie eines Anteils der Sichtergrieße zum
Gutaufgabeschacht so zu verbessern, daß das Guteinzugsvermögen
und die Gutpressung im Walzenspalt erhöht und an die
jeweiligen Eigenschaften des Aufgabegutes anpaßbar sind,
der Anteil des nicht ausreichend gepreßten rezirkulierenden
Gutes verringert ist, der Aufwand an zum Schülpentransport
notwendigen Fördereinrichtungen minimiert ist,
und daß der ohnehin schon niedrige spezifische Energiebedarf
der Gutbettzerkleinerung mit Hochdruckpressung noch
weiter reduziert ist.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den Maßnahmen des
Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig
mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 4
gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der den Walzenspalt
der Hochdruck-Walzenpresse nach unten verlassende Gutmaterialstrom
(Schülpe) zunächst in drei Teile gespalten,
nämlich in die beiden (beim erstmaligen Pressendurchgang
nicht ausreichend gepreßten) Schülpenränder sowie in das
ausreichend gepreßte Schülpenkernmaterial. Die abgetrennten
Schülpenrandmaterialien werden vollständig zum Gutaufgabeschacht
der Walzenpresse zwecks nochmaliger Pressung
rezirkuliert, während das ausreichend gepreßte Schülpenkernmaterial
der nachgeschalteten Kreislaufmahlung zugeführt
wird. Charakteristisch für das erfindungsgemäße Verfahren
ist, daß der Füllstand im Gutaufgabeschacht der
Walzenpresse nicht durch die Menge der vom Sichter der
nachgeschalteten Kreislaufmahlung abgezogenen und in den
Gutaufgabeschacht rezirkulierten Grieße aufrecht erhalten
wird, sondern der rezirkulierte Grießeanteil wird konstant
und auf einem vergleichsweise niedrigen Mengenanteil gehalten
und der Füllstand des Gutaufgabeschachtes wird dadurch
konstant gehalten, daß in den Gutaufgabeschacht zusätzlich
zu den rezirkulierten ungenügend gepreßten Schülpenrandmaterialien
in Abhängigkeit der jeweiligen Eigenschaften
des Aufgabegutes noch ein Teilstrom des übrigen
(ausreichend gepreßten) Schülpenkernmateriales rezirkuliert
wird. Denn die in den Gutaufgabeschacht der Hochdruck-Walzenpresse
rezirkulierten Schülpen bzw. Schülpenbruchstücke
haben eine vielkantige Oberfläche sowie eine
erhöhte Dichte bzw. geringe Porosität, so daß sie ideal
geeignet sind, die Hohlräume zwischen den Körnern bzw.
Brocken des ebenfalls in den Gutaufgabeschacht einzufüllenden
Frischgutes auszufüllen, wodurch beim Pressen im
Guteinzugsbereich des Walzenspaltes eine bessere Verzahnung
zwischen dem Frischgut und dem rezirkulierten Gut und
damit ein gutes Guteinzugs- und Gutpreßverhalten bewirkt
wird, im Gegensatz zu den in den Gutaufgabeschacht rezirkulierten
Sichtergrießen, die als Schüttung einen hohen
Lufteinschluß und damit eine hohe Porosität haben, wobei
diese Luft beim Pressen im Walzenspalt verdrängt wird
und zwischen den groben Körnern bzw. Brocken des Gutmateriales
ein Luftpolster bildet, welche den Guteinzug in
den Walzenspalt und anschließend das Einbringen der Preßkräfte
bzw. Preßdrücke in das Gut behindern kann. Erfindungsgemäß
läßt sich also das Aufgabegutgemisch im Gutaufgabeschacht
der Walzenpresse bei einem möglichst niedrigen
und außerdem konstant gehaltenen Anteil rezirkulierter
Sichtergrieße so einstellen und an die jeweiligen Eigenschaften
des Gutes anpassen, daß beste Guteinzugsbedingungen
und Gutpreßverhaltenseigenschaften im Walzenspalt erzielt
werden. Infolge der verbesserten Guteinzugsbedingungen
sind die beim erstmaligen Pressendurchgang an den
Randzonen des Walzenspaltes nicht ausreichend gepreßten
Schülpenmaterialränder ohnehin nicht sehr groß bzw. breit,
so daß der Anteil des nicht ausreichend gepreßten Gutes
vergleichsweise gering ist. Insgesamt ist das erfindungsgemäße
Verfahren durch einen vergleichsweise niedrigen
spezifischen Energiebedarf der Zerkleinerung gekennzeichnet.
Das Förderorgan zum Transport des Gutaustrages (Schülpen)
der Hochdruck-Walzenpresse zur nachgeschalteten Kreislaufmahlung
besteht üblicherweise aus einem Becherwerk. Erfindungsgemäß
sind die Becher dieses Becherwerks in wenigstens
zwei jeweils benachbarte Kammern zum gleichzeitigen
aber getrennten Transport des ungenügend gepreßten Schülpenrandmaterials
einerseits und des übrigen genügend gepreßten
Schülpenkernmaterials andererseits unterteilt,
d. h. bei vorhandenen Zerkleinerungsanlagen mit Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse
und nachgeschalteter Kreislaufmahlung
läßt sich das dort zum Schülpentransport vorhandene
einzige Becherwerk ohne großen Aufwand zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umbauen bzw.
ergänzen, wodurch Investitionskosten und Betriebskosten
gespart sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die das
Schülpenrandmaterial transportierenden Becherkammern des
einzigen Becherwerks über eine Rutsche in den Gutaufgabeschacht
der Walzenpresse entleerbar (rezirkulierbar) und
die das genügend gepreßte Schülpenkernmaterial transportierenden
Becherkammern sind ebenfalls über eine Rutsche
zum Weitertransport zur Kreislaufmahlung entleerbar,
wobei zur Zumischung des ausreichend gepreßten Schülpenmaterials
in das zum Gutaufgabeschacht der Walzenpresse rezirkulierten
Gutmateriales lediglich der Regeleingriff auf
ein Stellorgan wie Stellklappe zwischen den beiden benachbarten,
die Becherkammern des Becherwerkes entleerenden
Gutmaterialrutschen genügt.
Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile
werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse im
Vertikalschnitt in der Vertikalebene durch den
Walzenspalt, und
Fig. 2 die Draufsicht auf ein Becherwerk zum
Transport der von der Walzenpresse der Fig. 1
kommenden Gutmaterialschülpen.
Bei der Walzenpresse nach Fig. 1 sind in einem Maschinenrahmen
(10) zwei Walzen (11, 12) gelagert, die gegenläufig
angetrieben und durch den Walzenspalt voneinander getrennt
sind. Oberhalb des Walzenspaltes ist ein nicht dargestellter
Gutaufgabeschacht angeordnet, in den das zu zerkleinernde
Frischgut, z. B. nicht vorzerkleinerter Zementklinker,
aufgegeben wird. Das im Walzenspalt der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse
zu Schülpen gepreßte Gut wird
unterhalb der Walzen (11, 12) mittels zweier quer zum Walzenspalt
angeordneter Stellklappen (13 und 14) in drei
Materialströme gespalten, nämlich in die (beim erstmaligen
Pressendurchgang an den Randzonen des Walzenspaltes nicht
ausreichend gepreßten) Schülpenmaterialränder (15 und 16)
sowie in das ausreichend gepreßte Schülpenkernmaterial
(17). Nachdem die Stellklappen (13 und 14) auf das jeweilige
Gut eingestellt worden sind, brauchen sie während des
Betriebes der Walzenpresse nicht mehr verstellt zu werden.
Das Schülpenmaterial (17) wird auf einem Bandförderer (18)
abtransportiert, während das abgetrennte Schülpenrandmaterial
(15 und 16) einem anderen Bandförderer (19), Gurtförderer
oder dergleichen zugeführt und von diesem abtransportiert
wird.
Das in Draufsicht schematisch dargestellte Becherwerk der
Fig. 2 ist der Walzenpresse der Fig. 1 nachgeschaltet. Die
Becher (21, 22 usw.) sind jeweils in zwei benachbarte Kammern
(21a und 21b bzw. 22a und 22b) unterteilt, wobei die
Becherkammern (21a und 21b) am unteren Ende des Becherwerks
gerade gefüllt und die Becherkammern (22a und 22b)
am oberen Ende des Becherwerks gerade entleert werden. Die
Becher (21, 22 usw.) sind an umlaufenden Ketten (20) oder
an anderen Zugträgern befestigt, die über Umlenkrollen
umlaufen. Das ausreichend gepreßte Schülpenkernmaterial
(17), welches nach Fig. 1 über den Bandförderer (18)
abgeführt wird, wird nach Fig. 2 über die Materialrutsche
(23) in die Becherkammer (21a) gefüllt, und das nicht ausreichend
gepreßte Schülpenrandmaterial (15, 16), welches
vom Förderer (19) transportiert wird, gelangt über die
Rutsche (24) in die benachbarte Becherkammer (21b), wobei
beide Becherkammern (21a und 21b) durch eine Trennwand
(25) voneinander getrennt sind. Auf diese Weise dient das
Becherwerk der Fig. 2 zum gleichzeitigen aber getrennten
Transport des genügend gepreßten Schülpenkernmaterials
(17) einerseits und des ungenügend gepreßten Schülpenrandmateriales
(15, 16) andererseits.
Am oberen Ende des Becherwerks der Fig. 2 ist die das ungenügend
gepreßte Schülpenrandmaterial (15, 16) transportierende
Becherkammer (22b) über eine Materialrutsche (26)
in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse (10, 11) entleerbar
(rezirkulierbar), und die das genügend gepreßte
Schülpenkernmaterial (17) transportierende Becherkammer
(22a) ist ebenfalls über eine benachbarte Materialrutsche
(27) zum Weitertransport zur Kreislaufmahlung, z. B. Kugelmühle
mit Sichter, entleerbar. Die beiden benachbarten
Gutabwurfrutschen (26, 27) des Becherwerks sind durch ein
Stellorgan wie z. B. Stellklappe (28) getrennt, wobei
durch Regeleingriff auf das Stellorgan (28) bzw. dessen
Steuerung eine Zumischung eines mehr oder weniger großen
Mengenanteils des Schülpenkernmaterials (17) zum ungenügend
gepreßten Schülpenrandmaterial (15, 16) erfolgt.
Durch diese Schülpenmaterialzumischung und Rezirkulierung
zum Walzenpressen-Gutaufgabeschacht erfolgt die Konstanthaltung
des Füllstandes im Aufgabeschacht der Walzenpresse,
während die in den Gutaufgabeschacht rezirkulierte
Menge der vom Sichter der nachgeschalteten Kreislaufmahlung
abgezogenen Grieße vergleichsweise klein und konstant
gehalten wird.
Anstatt die Becher des Becherwerks gemäß Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 jeweils in zwei benachbarte Kammern aufzuteilen,
bestünde auch die Möglichkeit, die Becher in
jeweils drei Kammern zu unterteilen, nämlich in eine linke
Kammer zur Aufnahme des Schülpenrandes (15), in eine mittlere
Kammer zur Aufnahme des Schülpenrandes
(16). Beim Umbau vorhandener Becherwerke wären dann in die
Becher nicht eine, sondern zwei Trennwände einzubauen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem
Gut, enthaltend eine mit hoher Preßkraft betriebene
Hochdruck-Walzenpresse mit Gutbettzerkleinerung des
Gutes und eine der Walzenpresse nachgeschaltete
Kreislaufmahlung mit Sichter, dadurch gekennzeichnet,
daß vom Pressenaustragsgut (Schülpen) die (beim erstmaligen
Pressenaustragsgut an den Randzonen des Walzenspaltes
nicht ausreichend gepreßten) Schülpenmaterialränder
(15, 16) abgetrennt werden, und daß das abgetrennte
Schülpenrandmaterial (15, 16) vollständig sowie
zusätzlich dazu ggf. ein Teilstrom des übrigen
Schülpenmateriales (17) in den Gutaufgabeschacht der
Walzenpresse (10, 11) zur Verbesserung deren Guteinzugs-
und Gutpreßbedingungen rezirkuliert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zum abgetrennten Schülpenrandmaterial (15, 16),
welches vollständig zum Gutaufgabeschacht der Walzenpresse
(10, 11) rezirkuliert wird, ein mehr oder
weniger großer Anteil des übrigen Schülpenmateriales
(17) in Abhängigkeit der Guteinzugsbedingungen und/oder
des Gutpreßverhaltes und/oder des Aufgabeschachtfüllstandes
zugemischt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse
(10, 11) ein konstanter Anteil des Grobgutaustrages
(Grieße) des Sichters der nachgeschalteten
Kreislaufmahlung rezirkuliert wird.
4. Anlage zur Verkleinerung bzw. Mahlung von sprödem
Gut, enthaltend eine mit hoher Preßkraft betriebene
Hochdruck-Walzenpresse (10, 11) mit Gutbettzerkleinerung
des Gutes und ein Förderorgan zum Transport des
Pressenaustragsgutes (Schülpen) zu einer nachgeschalteten
Kreislaufmahlung, dadurch gekennzeichnet, daß
das Förderorgan ein einziges Becherwerk ist, dessen
Becher (21, 22) in wenigstens zwei jeweils benachbarte
Kammern (21a, 21b bzw. 22a, 22b) zum gleichzeitigen
aber getrennten Transport des ungenügend gepreßten
Schülpenrandmaterials (15, 16) einerseits und des
übrigen genügend gepreßten Schülpenkernmaterials (17)
andererseits unterteilt sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Schülpenrandmaterial (15, 16) transportierenden
Becherkammern (22b) des Becherwerks über eine
Rutsche (26) in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse
(10, 11) entleerbar sind, und daß die das genügend
gepreßte Schülpenkernmaterial (17) transportierenden
Becherkammern (22a) ebenfalls über eine Rutsche (27)
zum Weitertransport zur Kreislaufmahlung entleerbar
sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Gutabwurfrutschen (26, 27) des Becherwerks
nebeneinander benachbart angeordnet und durch ein
Stellorgan (28) wie Stellklappe getrennt sind, wobei
durch Regeleingriff auf das Stellorgan (28) eine Zumischung
eines mehr oder weniger großen Mengenanteils
des genügend gepreßten Schülpenkernmaterials (17) zum
ungenügend gepreßten Schülpenrandmaterial (15, 16)
erfolgt.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: DEUTZ AKTIENGESELLSCHAFT, 51063 KOELN, DE |
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