EP3618964A1 - Vertikalwälzmühle - Google Patents

Vertikalwälzmühle

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Publication number
EP3618964A1
EP3618964A1 EP17735401.6A EP17735401A EP3618964A1 EP 3618964 A1 EP3618964 A1 EP 3618964A1 EP 17735401 A EP17735401 A EP 17735401A EP 3618964 A1 EP3618964 A1 EP 3618964A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
bowl
roller mill
vertical roller
mill according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17735401.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3618964B1 (de
Inventor
Jörg LANGEL
Paul Otto
Paul ERWERTH
André BÄTZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Loesche GmbH
Original Assignee
Loesche GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Loesche GmbH filed Critical Loesche GmbH
Publication of EP3618964A1 publication Critical patent/EP3618964A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3618964B1 publication Critical patent/EP3618964B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed

Definitions

  • the invention relates to a vertical roller mill with a rotatable grinding bowl on which a grinding bed of regrind is formed during operation and which has at least two stationary, rotatable grinding rolls which roll on the grinding bed during operation.
  • the ground material is fed by rotation of the grinding bowl around the center of the grinding rollers.
  • the grinding bowl In generic vertical roller mills to be comminuted regrind the grinding bowl is usually abandoned centrally. By rotation of the grinding bowl, the abandoned ground material is transported by centrifugal force from the grinding bowl center towards the edge of the grinding bowl and accelerated in the direction of rotation. The material to be ground is accelerated by the peripheral speed, that is to say the speed of rotation of the grinding bowl. However, since this only happens by friction on the surface, the ground material does not reach the exact circumferential speed or the tangential speed of the grinding bowl at any radius of the grinding bowl.
  • Mahlgutströme Basically, three major Mahlgutströme are present in common vertical roller mills. This is a regrind stream of fresh feed, a regrind stream of rejected classifier grain and a regrind stream from the inner circulation.
  • the fresh regrind is fresh grind added to the milling process.
  • Sizer burrs are the material that is rejected by the sifter in roller mills, for example with integrated sifters.
  • These two regrind streams can be discharged relatively targeted to the center of the grinding bowl, so that ideally can be assumed by the rotation of the grinding bowl of a uniform distribution on the grinding bowl.
  • a constant flow of material is present in the sifter grinder as well as the task of fresh ground material, it happens that over the entire surface of the grinding bowl no necessarily uniform grinding bed is formed.
  • Mahlgutstrom that enters through the inner circulation to take into account.
  • the internal circulation is in particular in vertical roller mills, which are operated in the recirculation mode to material which has fallen over the grinding table and pulled up by the prevailing air flow in the direction of the classifier, but is not completely promoted to the classifier, but already back to the Grinding bowl falls. Also falls down here also directly through the circulating air flow or through existing turbulence away from the grinding plate and again deposited regrind.
  • Another problem is that the surface pressure across the width of the grinding rollers is different for an unequal grinding bed, so that no uniform and optimal comminution takes place.
  • Mahlbettiere Another possibility for setting the Mahlbett way is known from WO 2004/012693 A1.
  • slides are provided, over which the Mahlbettiere can be adjusted.
  • the slides are moved in at different heights on the grinding bed or in the grinding bed and accumulate the material in front of them. So should be adjustable in front of the rollers a grinding bed with a desired height or height distribution.
  • the invention is therefore based on the invention to provide a vertical rolling mill, which has a high degree of smoothness.
  • each device for grinding stock removal is arranged in front of each grinding roller in the direction of rotation of the grinding bowl.
  • Each of these devices for MahlgutabSlen is designed such that a part of the grinding material located on the grinding bowl can be removed before the respective grinding roller of the grinding bowl.
  • a basic idea of the invention lies in the realization that, although regrind is actively removed from the grinding bowl and thus is not fed to the rolls for further grinding, overall more efficient grinding or comminution can be achieved with less expenditure of energy or a higher throughput.
  • the device for MahlgutabClen be performed arbitrarily. It is preferred, however, if the means for AbschgutabClen has a base plate and arranged on the base plate Abtechlkar.
  • the base plate and / or the peeling means are made of ceramic or hard metal or have this / these materials at particularly exposed points in order to reduce the wear resulting from the peeled regrind or passed through under the base plate millbase to reduce.
  • a two-part design has the advantage that only the peeling agent, which has an increased wear in comparison to the base plate, can be replaced individually. Also, the provision of the peeling means on a base plate has the advantage that, in addition to peeling, further smoothing of the grinding bed can be achieved. It is also possible, the device for MahlgutabClen integrally, that is to perform with an integrated base plate or integrated Abwellstoffn.
  • the device for grinding-off peeling has a concave shape on its side facing away from the grinding roll.
  • the peeling-off agent may in particular have a plow-like shape. It has been found that by such a form the ground material can be efficiently removed, in other words, can even be cut off, and the removed Mahlgutstrom can be easily removed from the grinding bowl. Also, the mold offers a relatively low wear, compared to other shapes, given by the shape.
  • the device for Mahlgutfellen is designed such that the grinding material to be removed is conveyed to the outside of the grinding bowl on a grinding bowl edge.
  • the ground material thus removed from the grinding bowl can then be carried either in the direction of the sifter with a recirculating air stream during operation of the mill in recirculation mode, via the internal or an external grinding mill. be returned to the so-called Reject on the grinding bowl or rejected as a grain of the separator and so be led back to the grinding bowl.
  • the device for MahlgutabSlen is designed such that a grinding bed is formed by removing the ground material with a uniform height and / or uniform density or bulk density in front of the grinding roller.
  • a uniform grinding bed with a constant height as possible which is fed to the grinding rollers, they have a quieter run, so that vibrations in the mill can be reduced.
  • the nature of the uniform grinding bed can be seen depending on the exact shape of the grinding bowl and the grinding rolls. If, for example, conical grinding rolls are used with a grinding bowl that is straight or flat in this area, the grinding bed should ideally also be formed parallel to the grinding bowl surface. The situation is different when ball-shaped grinding rolls are used, in which corresponding grinding paths are often formed on the grinding bowl.
  • the grinding bed has a constant or a substantially constant or uniform height.
  • the feature may be understood to mean that the millbase is fed with the millbase having an optimum height and / or density for it and for its contour. This does not necessarily have to be uniform over the entire length or width of the grinding roller.
  • the two terms used in Wälzmühlen grinding plate and grinding bowl are to be regarded as equivalents.
  • the height of the grinding bed after the device for MahlbettabClen may be arbitrary. It is advantageous, if viewed in the direction of rotation of the grinding bowl, to be larger in front of the grinding roll than the grinding gap between the grinding roll and the grinding roll. Bowl is. In other words, this ensures that sufficient material is present to be comminuted by the roller in the grinding gap. This comminution takes place by applying or introducing pressure of the roller in the direction of the grinding bowl. If the Mahlbettiereiere before the grinding roller amount only to the height of the grinding gap, so would not be ground sufficiently ground. What is important here is the difference between the bulk density prior to entry into the grinding gap and the maximum compression density in the grinding gap, wherein the Mahlbettiereiereiereiere before roll and in the gap behave proportional to the respective densities.
  • the device for MahlgutabSlen is designed to be height adjustable.
  • the height of the device can be adjusted over the grinding bowl, whereby the height of the grinding bed can be varied.
  • the height at which the millbase is fed to the grinding roller can thus be varied, as a result of which an optimization to the respective process can be carried out.
  • the MahlgutabClen device may extend over part of the width or over the entire width of the grinding rollers.
  • the means for AbschgutabClen does not extend over the entire width of the grinding roller and so a part of a non-smoothed grinding bed of the grinding roller is supplied.
  • the grinding bowl on a storage area which serves to damming of the Mahlschüssel congresss to the edge of the grinding bowl by rotation of these transported ground material. It is preferred if the Device for AbschgutabClen extending from the storage area of the grinding bowl in the direction of the center of the grinding bowl along the width of the grinding rolls.
  • the MahlgutabClen means may be arranged obliquely with respect to the rotational direction of the grinding bowl. In this case, it preferably has a greater distance to the grinding bowl surface on the side facing away from the grinding roll than on the side facing the grinding roll.
  • the device for MahlgutabClen in particular their base plate, obliquely on the grinding bed, so that a pre-compression can be performed.
  • the pre-compression serves essentially to remove air which is in the grinding bed from this, so that the grinding roller can already be offered a precompressed grinding bed, which vibrations and vibrations that arise on the grinding roller and intercepted by their suspension, reduced are.
  • a quieter running of the mill is achieved, which in turn allows an increased rotational speed of the grinding bowl and the efficiency and throughput can be increased.
  • the device for MahlgutabSlen extends to the grinding gap and even extends within the surface of the vertical projection of the grinding roller. This can be achieved, in particular, by a base plate that extends as far as the grinding gap or until just before it.
  • the fact that the device for MahlgutabClen or their base plate until shortly extends before the refining gap it can be achieved that with a relatively high degree of safety, a uniform grinding bed the Mahlspalt and thus the grinding roller is supplied.
  • the grinding bed when used with preparation rollers, the grinding bed would be precompressed comparatively far in advance of the grinding rolls in comparison to this embodiment, disturbances in the grinding bed would again result on the transport path from precompression to the actual grinding rolls, which would bring about a more restless running.
  • the device for MahlgutabClen extends far within the surface of the vertical projection of the grinding rollers on the grinding bowl to achieve the smallest possible distance between the grinding gap and the device for MahlgutabClen.
  • a better venting of the material to be ground can also be achieved by providing fin on the underside of the device for grinding stock removal, in particular on the base plate, into the grinding bed, which extend substantially in the direction of rotation of the grinding bowl. These fins or projections form notches in the grinding bed, which is ideally also supplied to the grinding roller.
  • the air escaping from the millbase in the grinding gap by the pressure of the grinding roller on the grinding bowl is offered a way from which it can escape from the millbase. This in turn leads, as it comes to no sudden venting of the grinding bed more but a continuous escape, a quieter run of the vertical roller mill, which in turn can be operated at a higher speed and thus a higher throughput.
  • the water or other fluids are injected directly into the grinding bed.
  • the penetration depth of the fluid can be influenced, so that with less water consumption, a more compact and better to be comminuted grinding bed can be produced.
  • the lower water consumption represents an energetic advantage because less water must evaporate during the mill drying.
  • Fig. 1 a side view of a grinding roller with a device according to the invention for MahlgutabSlen;
  • Fig. 2 is a view according to II of Fig. 1;
  • FIG. 3 is a plan view of a grinding roller with a device according to the invention for Mahlabtechlen;
  • Fig. 4 a side view of a grinding roller with a device according to the invention for MahlgutabSlen;
  • Fig. 5 is a view according to V of Fig. 4;
  • Fig. 6 a side view of a grinding roller with a device according to the invention for MahlgutabSlen with water injection;
  • Fig. 7 an enlarged view of a nozzle for water injectors.
  • a grinding roller 4 is shown on a grinding bowl 3 in a schematic representation, wherein further a device according to the invention for MahlgutabSlen 10 is shown.
  • the grinding bowl 3 rotates in the direction of rotation 8. Most of the grinding bowl 3 is circular. In their middle ground material 20 is abandoned, which is moved or conveyed by the rotation of the grinding bowl 3 and resulting fly forces to the outside. As a result, a grinding bed 20 is formed on the grinding bowl 3. As a result of the rotation of the grinding bowl 3, the grinding stock 2 of the grinding roll ze 4 fed and comminuted in its grinding gap 5 by the pressure of the grinding roller 4 and possibly additional pressure on the grinding roller 4.
  • the grinding bed 20 is often formed unevenly. This results in time significantly different forces that occur on the grinding roller 4 when rolling on the grinding bed 20. These forces can be intercepted in part by a suspension system of the grinding roller 4, but also provide from a certain strength to a so-called vibration of the grinding roller 4 and the entire system, that is the vertical roller mill, in which the grinding bowl 3 is located with a plurality of grinding rollers 4. Once a vibration occurs, the rotational speed 8 of the grinding bowl 3 can not be further increased, whereby the throughput can not be increased.
  • a grinding plant is often designed for a constant rotational speed of the grinding bowl. Occurring vibrations thus represent an upper limit for throughput and / or fineness of the ground material. This means that one can not achieve the desired values in a system or the throughput and / or the fineness can not be further increased. However, if the use of grinding regrind leads to reduced vibrations in terms of process engineering, new systems could be planned and delivered right from the start with higher grinding bowl speeds and therefore higher throughputs.
  • the device according to the invention for MahlgutabClung 10 is used. This is located in the direction of rotation 8 of the grinding bowl 3 in front of the grinding roller 4.
  • the device for MahlgutabClen 10 of two essential components which may be made in two parts, but may also be in one piece.
  • a AbMlkar 14 is provided, the regrind 22, which is piled higher than the height hi in the grinding bed 20, away from the grinding bed 20 in other words peels off.
  • a base plate 12 is provided, on which the Abrobolatori 14 is attached.
  • the base plate 12 extends as far as possible in the direction of the grinding gap 5 between the grinding roller 4 and the grinding bowl 3. As the grinding gap 5, the point or area can be considered at which the grinding roller 4 has its smallest distance to the grinding bowl 3.
  • the base plate 12 and thus also the device for MahlgutabClen 10 may extend substantially parallel to the grinding bowl 3 on its underside. However, it is also possible that the device for MahlgutabClen 10 is arranged slightly inclined so that it has on the side facing away from the grinding roller 4 a greater distance hi to the top of the grinding bowl 3, as on the grinding roller 4 side facing. In Fig. 1, this distance is referred to as h 2 .
  • the material to be ground 22 which forms the grinding bed 20, slightly precompressed. This means in particular that it is vented. This is understood to mean that air which is located in the grinding bed 20 due to the loose bedding of the ground material 22 is removed from the grinding bed 20 and a denser packing of the particles is produced. This in turn also leads to a more uniform force loading of the grinding roller 4, whereby a quieter run is achieved.
  • the means for peeling 14 is formed like a plow. In connection with Fig. 2, this is apparent again. It has proved to be an advantage here if the means 14 for this purpose has a concave shape, which is preferably designed such that it conveys the peeled grinding material 23 to the outside of the grinding bowl 3 on the Mahlschüsselrand addition.
  • the device for MahlgutabClen is flexibly suspended, so that both the height hi and the height h 2 can be adjusted. This is preferred since 22 different heights hi, h 2 are optimal, depending on the throughput and grinding stock used. However, it is essential here that the height h 2 always has a greater height than the grinding gap 5 with its height h 3 . Otherwise, it would lead to a reduced throughput of the ground material 22.
  • FIG. 2 which shows a view according to II from FIG. 1, further advantages of the apparatus according to the invention for grinding stock peeling 10 will be discussed.
  • a storage edge 6 at the edge of the grinding bowl 3 is visible. At this accumulates from the center of the grinding bowl 3 to the outside in the direction of the edge of the grinding bowl 3 running ground 22 and there is a slope 25, which is also referred to as Mahlgutzwickel. Similarly, a slope or embossment 25 is in the direction of the center of the grinding bowl 3, since here the material 22 is abandoned and is carried only by the rotation to the outside to the edge of the grinding bowl 3 and is distributed therewith.
  • the device for MahlgutabClen 10 starts close to the Staurand 6. This makes it possible to remove the Mahlgutzwickel 25 on the storage edge 6 and so remove the accumulation of the grinding bed 20, so that the grinding roller 4 as evenly as possible and homogeneously formed grinding bed 20 is provided for rolling over.
  • FIGS. 3, 4, and 5 a further embodiment of the apparatus for grinding stock peeling 10 according to the invention will now be discussed.
  • a plan view of the grinding roller 4 is shown in FIG. 4 shows a side view of the grinding roller 4 with the device according to the invention for MahlbettabClen 10.
  • Fig. 5 is a view corresponding to V of Fig. 4 is shown.
  • fin-like projections 16 are provided on the underside of the base plate 12, which are pressed into the grinding bed 20. These projections 16 thus press Gutausweichrillen 31 in the grinding bed 20. These serve to ensure that during the compression of the grinding bed 20 in the grinding gap 5, the air that is displaced so can escape. In this context, it is important that, so that the resulting Heilausweichrillen 31 are not refilled with regrind 22, the means for MahlgutabSlen 10 and the fin 16 or fin-like protrusions zoom as far as possible to the grinding gap 5, but shortly before end to the to give way to escaping air. In a further embodiment, it is also possible the fin-like projections 16 hollow inside and with Channels that end above the base plate outdoors to purge the air targeted.
  • FIG. 7 shows an enlarged view of a nozzle 25 for a water injection, which is provided in this embodiment.
  • one or more nozzles 35 are provided in the base plate 12, which are connected to a feed line 37. Via this feed line 37, a fluid, in particular water, can be introduced directly into the grinding bed 20. This serves, inter alia, to further displace the remaining air and to increase the density of the grinding bed.
  • the water injection is a known means to prevent or reduce vibrations in the operation of a vertical roller mill. It is advantageous in the embodiment shown here that can be ensured by the direct injection of water into the grinding bed 20, that the water enters the grinding bed 20 without significant losses.
  • a ceramic armor 33 is indicated in the embodiments shown here, which serves to minimize the wear of the base plate 12 and the AbJelffens 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vertikalwälzmühle mit einer rotierbaren Mahlschüssel, auf welcher im Betrieb ein Mahlbett aus Mahlgut ausgebildet ist. Ferner sind mindestens zwei stationäre, drehbare Mahlwalzen vorgesehen, welche im Betrieb auf dem Mahlgut abrollen, wobei das Mahlgut durch Rotation der Mahlschüssel den Mahlwalzen zugeführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Einrichtung zum Mahlgutabschälen vor jeder Mahlwalze angeordnet ist und ein Teil des abgeschälten Mahlgutes vor der Mahlwalze entfernt wird.

Description

VERTIKALWÄLZMÜHLE
Die Erfindung betrifft eine Vertikalwälzmühle mit einer rotierbaren Mahlschüssel, auf welcher im Betrieb ein Mahlbett aus Mahlgut ausgebildet ist und welche mindestens zwei stationäre, drehbare Mahlwalzen aufweist, die im Betrieb auf dem Mahlbett abrollen. Das Mahlgut wird durch Rotation der Mahlschüssel um deren Mittelpunkt den Mahlwalzen zugeführt.
Bei gattungsgemäßen Vertikalwalzenmühlen wird das zu zerkleinernde Mahlgut der Mahlschüssel meist zentral aufgegeben. Durch Rotation der Mahlschüssel wird das aufgegebene Mahlgut mittels Fliehkraft von der Mahlschüsselmitte in Richtung Rand der Mahlschüssel transportiert und in Umdrehungsrichtung beschleunigt. Das Mahlgut wird durch die Umfangsgeschwindigkeit, das heißt die Drehgeschwindigkeit der Mahlschüssel, beschleunigt. Da dies jedoch nur durch Reibung an der Oberfläche passiert, erreicht das Mahlgut auf keinem Radius der Mahlschüssel die exakte Umfangsgeschwindigkeit beziehungsweise die Tangentialgeschwindigkeit der Mahlschüssel.
Grundsätzlich sind bei gängigen Vertikalwälzmühlen drei wesentliche Mahlgutströme vorhanden. Hierbei handelt es sich um einen Mahlgutstrom aus frischem Aufgabegut, einen Mahlgutstrom aus zurückgewiesenen Sichtergrießen und einen Mahlgutstrom aus dem inneren Umlauf.
Beim frischen Mahlgut handelt es sich um in den Mahlprozess frisch hinzugeführtes Mahlgut. Sichtergrieße sind das Material, welches bei Wälzmühlen, beispielsweise mit integrierten Sichter, vom Sichter zurückgewiesen wird. Diese beiden Mahlgut- ströme können relativ gezielt auf das Zentrum der Mahlschüssel abgegeben werden, so dass idealerweise durch die Rotation der Mahlschüssel von einer gleichmäßigen Verteilung auf der Mahlschüssel ausgegangen werden kann. Da jedoch gerade bei den Sichter-grießen als auch bei der Aufgabe von frischem Mahlgut nicht immer ein konstanter Materialstrom vorhanden ist, kommt es vor, dass sich über die gesamte Fläche der Mahlschüssel kein zwingend gleichmäßiges Mahlbett ausbildet.
Zusätzlich ist der dritte auftretende Mahlgutstrom, der durch den inneren Umlauf eintritt, zu berücksichtigen. Beim inneren Umlauf handelt es sich insbesondere bei Vertikalwälzmühlen, die im Umluftmodus betrieben werden, um Material, welches über den Mahlteller hinausgefallen ist und durch den vorherrschenden Luftstrom in Richtung des Sichters hochgerissen, jedoch nicht komplett zum Sichter gefördert wird, sondern bereits vorher zurück auf die Mahlschüssel fällt. Ebenfalls fällt hierrunter auch direkt durch den Umluftstrom beziehungsweise durch in ihm vorhandene Turbulenzen vom Mahlteller weggetragenes und erneut abgelagertes Mahlgut.
Da im Inneren der Vertikalwälzmühle verschiedene Einrichtungen, wie beispielsweise die Mahlwalzen, vorhanden sind, sind hierbei unterschiedliche Luftströmungen und Turbulenzen vorhanden, so dass keinesfalls von einer gleichmäßigen Aufgabe auf die Mahlschüssel ausgegangen werden kann.
Dies alles hat zur Folge, dass sich auf der Mahlschüssel selbst kein einheitliches, gleichmäßiges Mahlbett ausbildet. Dies bedeutet, dass insbesondere die Mahlbetthöhe an unterschiedlichen Stellen der Mahlschüssel zu unterschiedlichen Zeiten deutlich unterschiedlich sein kann. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass, wenn die Mahlschüssel mit einem erhöhten Mahlschüsselrand versehen ist, sich hier absichtlich das Mahlgut etwas staut und so eine Ab- oder Aufböschung entsteht, an der die Mahlbetthöhe höher ist.
All dies führt dazu, dass den Mahlwalzen kein gleichmäßiger Mahlgutstrom mit einem gleichmäßigen Mahlbett zugeführt wird, sondern dass die Walzen an die unterschiedlichen Mahlbetthöhen durch eine Hydraulikdämpfung fortwährend angepasst werden müssen.
Grundsätzlich ergeben sich hierbei drei Problemfelder: Durch die ungleichmäßige Zuführung von Mahlgut über die gesamte Breite der Mahlwalzen findet ein ungleichmäßiger Verschleiß der Mahlwalzen statt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Staurand vorgesehen ist, an dem mehr Material vorhanden ist.
Ein weiteres Problem ist, dass die Flächenpressung über die Breite der Mahlwalzen bei einem ungleichen Mahlbett unterschiedlich ist, so dass keine gleichmäßige und optimale Zerkleinerung stattfindet.
Zusätzlich besteht das Problem, dass durch die Unregelmäßigkeiten im Mahlbett Vibrationen beim Betrieb der Mühle entstehen, die ab einer gewissen Stärke nicht mehr von den hydraulischen Federn abgefangen werden können, so dass eine maximale Betriebsgeschwindigkeit, also die maximale Rotationsgeschwindigkeit der Mahlschüsseln, minimiert ist.
Um Teile dieser Probleme zu lösen, sind verschiedene Ansätze bekannt.
Eine Möglichkeit wird beispielsweise in der WO 201 1/044966 A1 beschrieben. Hierbei sind vor den eigentlichen Mahlwalzen zusätzliche Präparationswalzen vorgesehen, welche eine Vorverdichtung des Mahlguts auf der Mahlschüssel bewirken. So soll erreicht werden, dass ein Teil der durch die lose Aufschüttung im Mahlbett vorhandenen Luft bereits aus dem Mahlbett entfernt wird und zusätzlich eine gleichmäßigere Höhe des Mahlbettes beim Eintritt in den Mahlspalt zwischen der eigentlichen Mahlwalze und der Mahlschüssel vorhanden ist.
Eine andere Möglichkeit zum Einstellen der Mahlbetthöhe ist aus der WO 2004/012693 A1 bekannt. Hierbei sind im Bereich vor den Mahlwalzen Schieber vorgesehen, über die die Mahlbetthöhe eingestellt werden kann. Die Schieber werden in unterschiedlichen Höhen über das Mahlbett beziehungsweise in das Mahlbett eingefahren und stauen das Material vor ihnen auf. So soll vor den Walzen ein Mahlbett mit einer gewünschten Höhe beziehungsweise Höhenverteilung einstellbar sein.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, eine Vertikalwälzmühle zu schaffen, die eine hohe Laufruhe hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vertikalwälzmühle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der Beschreibung sowie in den Figuren und deren Erläuterungen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vertikalwälzmühle ist vorgesehen, dass je eine Einrichtung zum Mahlgutabschälen vor jeder Mahlwalze in Rotationsrichtung der Mahlschüssel angeordnet ist. Jede dieser Einrichtungen zum Mahlgutabschälen ist derart ausgebildet, dass ein Teil des sich auf der Mahlschüssel befindlichen Mahlgutes vor der jeweiligen Mahlwalze von der Mahlschüssel entfernt werden kann.
Ein Grundgedanke der Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass, obwohl Mahlgut aktiv von der Mahlschüssel entfernt wird und so nicht den Walzen zur weiteren Vermahlung zugeführt wird, insgesamt eine effizientere Mahlung beziehungsweise Zerkleinerung mit geringerem Energieaufwand beziehungsweise einem höheren Durchsatz erreicht werden kann.
Dies wird entsprechend der Erfindung dadurch erreicht, dass durch die Einrichtung zum Mahlgutabschälen aktiv Mahlgut von der Mahlschüssel entfernt wird. Hierdurch wird ermöglicht, dass, im Gegensatz zum Stand der Technik, das Mahlgut nicht in irgendeiner Weise auf der Mahlschüssel aufgestaut wird oder durch Kompression unterschiedlich verdichtet wird. Dies hat zur Folge, dass der Mahlwalze ein sehr gleichmäßiger Mahlgutstrom zur Verfügung gestellt werden kann. Unter gleichmäßig im Sinne der Erfindung kann insbesondere sowohl eine gleichmäßige Mahlguthöhe als auch eine ähnliche Kompression, das heißt Dichte des Mahlgutes auf dem Mahlbett verstanden werden. Eine ähnliche Dichte wird insbesondere durch eine gleiche oder ähnliche Vorkompression erreicht.
Durch diese Gleichmäßigkeit kann das gesamte System der Vertikalwälzmühle mit einem höheren Durchsatz betrieben werden. Diese bedeutet insbesondere, dass die die der Mahlschüssel im Vergleich zu einer Vertikalwälzmühle ohne Einrichtungen zum Mahlgutabschälen mit einer höheren Umdrehungsgeschwindigkeit betrieben werden kann. So können sich die Walzen schneller drehen und pro Zeiteinheit mehr Mahlgut zerkleinern. Hierdurch wird der im ersten Moment vorhandene Widerspruch aufgelöst, dass durch das aktive Abtragen von Mahlgut von der Mahlschüssel ein höherer Durchsatz und eine höhere Effizienz erreicht werden kann. Außerdem wird durch die Verhinderung oder Verminderung von Vibrationen die dadurch bestehende Durchsatz- und Leistungsbegrenzung aufgehoben beziehungsweise zu höheren Werten hin verschoben.
Grundsätzlich kann die Einrichtung zum Mahlgutabschälen beliebig ausgeführt sein. Bevorzugt ist es, wenn jedoch die Einrichtung zum Mahlgutabschälen eine Grundplatte und ein auf der Grundplatte angeordnetes Abschälmittel aufweist. Vorteilhafterweise sind die Grundplatte und/oder das Abschälmittel aus Keramik oder Hartmetall hergestellt beziehungsweise weisen dieses/diese Materialen an besonders exponierten Stellen auf, um den Verschleiß, der sich durch das abgeschälte Mahlgut beziehungsweise das unter der Grundplatte hindurchgeführte Mahlgut ergibt, zu reduzieren.
Eine zweiteilige Ausführung hat den Vorteil, dass auch nur das Abschälmittel, das einen erhöhten Verschleiß im Vergleich zur Grundplatte aufweist, einzeln ausgetauscht werden kann. Auch bietet das Vorsehen des Abschälmittels auf einer Grundplatte den Vorteil, dass zusätzlich zum Abschälen ein weiteres Glätten des Mahlbettes erreicht werden kann. Ebenfalls ist es möglich, die Einrichtung zum Mahlgutabschälen einstückig, das heißt mit einer integrierten Grundplatte beziehungsweise integrierten Abschälmitteln auszuführen.
Ein effizientes Abführen oder Ableiten des Mahlgutes von der Mahlschüssel kann insbesondere dann erreicht werden, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen an ihrer der Mahlwalze abgewandten Seite eine konkave Form aufweist. Hierbei kann das Abschälmittel insbesondere eine pflugähnliche Form besitzen. Es hat sich herausgestellt, dass durch eine derartige Form das Mahlgut effizient abgeführt werden kann, anders ausgedrückt, sogar abgeschnitten werden kann, und der abgetragene Mahlgutstrom gut von der Mahlschüssel entfernt werden kann. Auch bietet die Form einen, im Vergleich zu anderen Formen, relativ geringen Verschleiß, der durch die Formgebung gegeben ist.
Vorteilhafterweise ist die Einrichtung zum Mahlgutschälen derart ausgebildet, dass das zu entfernende Mahlgut nach außerhalb der Mahlschüssel über einen Mahlschüsselrand befördert wird. Das derart von der Mahlschüssel entfernte Mahlgut kann dann entweder mit einem Umluftstrom beim Betrieb der Mühle im Umluftmodus in Richtung Sichter getragen werden, über den inneren oder einen externen Mahl- kreislauf dem sogenannten Reject auf die Mahlschüssel zurückgeführt werden oder als Grieße vom Sichter abgewiesen und so zurück auf die Mahlschüssel geführt werden.
Wird die Mühle ohne Umluftmodus betrieben, ist auch eine pneumatische Förderung zurück auf die Mahlschüssel, beispielsweise zusammen mit Aufgabegut oder auch separat hiervon möglich. Das Abstreifen des überschüssigen Mahlgutes von der Mahlschüssel nach außerhalb der Mahlschüssel hat sich auch als energieeffizienteste Methode zum Entfernen des überschüssigen Mahlgutes herausgestellt.
Vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen derart ausgebildet ist, dass durch Entfernen des Mahlgutes ein Mahlbett mit einer gleichmäßigen Höhe und/oder gleichmäßigen Dichte beziehungsweise Schüttungsdichte vor der Mahlwalze ausgebildet wird. Durch ein gleichmäßiges Mahlbett mit einer möglichst konstanten Höhe, welches den Mahlwalzen zugeführt wird, haben diese einen ruhigeren Lauf, so dass Vibrationen in der Mühle verringert werden können. Die Art des gleichmäßigen Mahlbetts ist abhängig von der exakten Form der Mahlschüssel und der Mahlwalzen zu sehen. Werden beispielsweise konische Mahlwalzen mit einer in diesem Bereich geraden beziehungsweise ebenen Mahlschüssel verwendet, so sollte das Mahlbett idealerweise ebenfalls parallel zur Mahlschüsseloberfläche ausgebildet sein. Anders sieht es aus, wenn balligförmige Mahlwalzen eingesetzt werden, bei denen oft auf der Mahlschüssel entsprechende Mahlbahnen ausgebildet sind.
Wesentlich für die Erfindung ist hierbei, dass das Mahlbett eine konstante beziehungsweise eine im Wesentlichen konstante oder gleichmäßige Höhe aufweist. Diesbezüglich kann das Merkmal derart verstanden werden, dass den Mahlwalzen das Mahlgut mit einer für sie und für ihre Kontur optimalen Höhe und/oder Dichte zugeführt wird. Dies muss nicht zwingend gleichmäßig über die gesamte Länge beziehungsweise Breite der Mahlwalze sein. Im Sinne der Erfindung sind die beiden bei Wälzmühlen verwendeten Begriffe Mahlteller und Mahlschüssel als Äquivalente anzusehen.
Die Höhe des Mahlbettes nach der Einrichtung zum Mahlbettabschälen kann beliebig sein. Vorteilhaft ist es, wenn diese in Rotationsrichtung der Mahlschüssel gesehen vor der Mahlwalze größer als der Mahlspalt zwischen der Mahlwalze und der Mahl- Schüssel ist. Anders ausgedrückt wird so hierfür gesorgt, dass ausreichend Material vorhanden ist, um durch die Walze im Mahlspalt zerkleinert zu werden. Diese Zerkleinerung findet durch ein Auf- oder Einbringen von Druck der Walze in Richtung der Mahlschüssel statt. Würde die Mahlbetthöhe vor der Mahlwalze lediglich die Höhe des Mahlspaltes betragen, so würde nicht ausreichend Mahlgut vermählen werden. Wesentlich ist hierbei der Unterschied zwischen der Schüttdichte vor dem Einzug in den Mahlspalt und der maximalen Kompressionsdichte im Mahlspalt, wobei sich die Mahlbetthöhe vor Walze und im Spalt proportional zu den jeweiligen Dichten verhalten.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen höhenverstellbar ausgebildet ist. Hierdurch kann die Höhe der Einrichtung über der Mahlschüssel eingestellt werden, womit auch die Höhe des Mahlbettes variiert werden kann. Je nach zu mahlendem Mahlgut und der exakten Auslegung der Mühle kann somit die Höhe, mit der das Mahlgut der Mahlwalze zugeführt wird variiert werden, wodurch eine Optimierung auf den jeweiligen Prozess durchgeführt werden kann.
Die Einrichtung zum Mahlgutabschälen kann sich über einen Teil der Breite oder auch über die gesamte Breite der Mahlwalzen erstrecken. Abhängig von dem zu zerkleinernden Mahlgut sowie der Form der Mahlwalzen kann es vorteilhaft sein, dass sich die Einrichtung zum Mahlgutabschälen nicht über die gesamte Breite der Mahlwalze erstreckt und so auch ein Teil eines nicht geglätteten Mahlbettes der Mahlwalze zugeführt wird. Zusätzlich verringert sich somit der Aufwand und die Kraft, welche auf die Einrichtung zum Mahlgutabschälen einwirkt, wodurch diese weniger stabil ausgeführt werden muss und auch einen geringeren Verschleiß hat. Auch ergibt sich somit der Vorteil, dass im nicht durch die Einrichtung zum Mahlgutabschälen abgedeckten Bereich der Mahlwalzen Mahlgutpartikel eingezogen und zerkleinert werden können, welche einen größeren Durchmesser haben als der Abstand zwischen der Einrichtung zum Mahlgutabschälen und der Mahlschüssel.
In einer vorteilhaften Ausführung weist die Mahlschüssel einen Staurand auf, der zum Anstauen des vom Mahlschüsselzentrums zum Rand der Mahlschüssel durch Rotation dieser transportierten Mahlgutes dient. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen sich vom Staurand der Mahlschüssel in Richtung des Zentrums der Mahlschüssel entlang der Breite der Mahlwalzen erstreckt.
Durch den Staurand bildet sich oft eine Böschung aus Mahlgut an diesem aus, die deutlich höher als das restliche Mahlbett ist. Mittels der Einrichtung zum Mahlgutabschälen kann diese Böschung abgetragen werden, indem sie von der Mahlschüssel entfernt wird. Gerade diese Böschung, da sie eine deutlich höhere Höhe als das restliche Mahlbett hat, kann zu einem ungleichen Verschleiß an den Mahlwalzen führen. Dadurch, dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen die Böschung abträgt, wird der Verschleiß der Mahlwalzen deutlich gleichmäßiger über die gesamte Breite der Mahlwalzen. Die Böschung muss hinsichtlich ihrer Erscheinungsform in einen vertikalen Schnitt beim Einzug in den Walzenspalt von einem gedachten Dreieck in ein gedachtes Rechteck umgeformt werden. Die dadurch verbrauchte Energie kann durch den Einsatz des Pfluges wesentlich verringert werden, wie Experimente gezeigt haben.
Die Einrichtung zum Mahlgutabschälen kann schräg in Bezug auf die Rotationsrichtung der Mahlschüssel angeordnet sein. Hierbei hat sie bevorzugt auf der der Mahlwalze abgewandten Seite einen größeren Abstand zur Mahlschüsseloberfläche als auf der der Mahlwalze zugewandten Seite. Anders ausgedrückt, liegt die Einrichtung zum Mahlgutabschälen, insbesondere deren Grundplatte, schräg auf dem Mahlbett auf, so dass eine Vorverdichtung durchgeführt werden kann. Die Vorverdichtung dient im Wesentlichen dazu, Luft, welche sich im Mahlbett befindet, aus diesem zu entfernen, so dass der Mahlwalze bereits ein vorkomprimiertes Mahlbett angeboten werden kann, wodurch Schwingungen und Vibrationen, die an der Mahlwalze entstehen und durch ihre Federung abgefangen müssen, reduziert sind. Hierdurch wird ein ruhigerer Lauf der Mühle erreicht, wodurch wiederum eine erhöhte Rotationsgeschwindigkeit der Mahlschüssel ermöglicht wird und die Effizienz und der Durchsatz gesteigert werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen bis an den Mahlspalt reicht und sich sogar innerhalb der Fläche der senkrechten Projektion der Mahlwalze erstreckt. Dies kann insbesondere durch eine sich bis an den Mahlspalt beziehungsweise bis kurz davor erstreckende Grundplatte erreicht werden. Dadurch, dass sich die Einrichtung zum Mahlgutabschälen beziehungsweise deren Grundplatte bis kurz vor den Mahlspalt erstreckt, kann erreicht werden, dass mit einer relativ hohen Sicherheit ein gleichmäßiges Mahlbett dem Mahlspalt und damit der Mahlwalze zugeführt wird. Würde, wie beispielsweise beim Einsatz mit Präparationswalzen das Mahlbett im Vergleich zu dieser Ausführung relativ weit vor den Mahlwalzen vorkomprimiert werden, so würden sich auf dem Transportweg von der Vorkomprimierung zu den eigentlichen Mahlwalzen wiederum Störungen im Mahlbett ergeben, die einen unruhigeren Lauf mit sich bringen. Diesbezüglich ist es vorteilhaft, wenn die Einrichtung zum Mahlgutabschälen sich weit innerhalb der Fläche der senkrechten Projektion der Mahlwalzen auf die Mahlschüssel erstreckt, um einen möglichst geringen Abstand zwischen Mahlspalt und der Einrichtung zum Mahlgutabschälen zu erreichen.
Eine bessere Entlüftung des Mahlgutes kann auch dadurch erreicht werden, dass an der Unterseite der Einrichtung zum Mahlgutabschälen, insbesondere an der Grundplatte, in das Mahlbett hineinreichende Finnen vorgesehen sind, welche sich im Wesentlichen in Rotationsrichtung der Mahlschüssel erstrecken. Diese Finnen oder Vorsprünge bilden Kerben in dem Mahlbett aus, welches idealerweise auch so der Mahlwalze zugeführt wird. Hierdurch wird der im Mahlspalt durch den Druck der Mahlwalze auf die Mahlschüssel aus dem Mahlgut entweichenden Luft ein Weg angeboten, aus dem sie aus dem Mahlgut austreten kann. Dies wiederum führt, da es zu keiner plötzlichen Entlüftung des Mahlbettes mehr kommt sondern zu einem kontinuierlichen Entweichen, zu einem ruhigeren Lauf der Vertikalwälzmühle, wodurch diese wiederum mit einer höheren Geschwindigkeit und damit einem höheren Durchsatz betrieben werden kann.
Es ist bekannt, um Vibrationen innerhalb einer Wälzmühle entgegenzuwirken, eine sogenannte Wassereindüsung vorzusehen. Herkömmlicherweise wird hierzu vor den Mahlwalzen Wasser auf das Mahlgebett gesprüht, um die Dichte und die innere Reibung des Mahlgutes zu erhöhen, was wiederum einen ruhigeren Lauf mit sich bringt. Vorteilhafterweise können in diesem Zusammenhang an der Unterseite der Einrichtung zum Mahlgutabschälen, insbesondere an der Grundplatte, Düsen zum Einleiten von Fluiden in das Mahlbett vorgesehen sein. Grundsätzlich wird eine Vertikalwälzmühle auch zur Trocknung herangezogen. Dies bedeutet, dass im Mahlraum oft Temperaturen von 90°C oder höher vorhanden sind. Bei einer Wassereindüsung ist es schwer sicherzustellen, dass dieses Wasser auch an oder in das Mahlbett ge- langt. Anders ist es bei der hier vorgeschlagenen Ausführung, bei der das Wasser beziehungsweise anderer Fluide direkt in das Mahlbett eingespritzt werden. Auch kann mit dem Druck des Einspritzens die Eindringtiefe des Fluides beeinflusst werden, so dass mit geringerem Wasserverbrauch ein noch kompakteres und besser zu zerkleinerndes Mahlbett hergestellt werden kann. Der geringere Wasserverbrauch stellt einen energetischen Vorteil dar, weil weniger Wasser während der Mahltrocknung verdampft verden muss.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 : eine seitliche Ansicht auf eine Mahlwalze mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen;
Fig. 2: eine Ansicht nach II aus Fig. 1 ;
Fig. 3: eine Aufsicht auf eine Mahlwalze mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlabschälen;
Fig. 4: eine seitliche Ansicht auf eine Mahlwalze mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen;
Fig. 5: eine Ansicht nach V aus Fig. 4;
Fig. 6: eine seitliche Ansicht auf eine Mahlwalze mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen mit Wassereindüsung; und
Fig. 7: eine vergrößerte Ansicht einer Düse zum Wassereindüsen.
In Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung eine Mahlwalze 4 auf einer Mahlschüssel 3 dargestellt, wobei ferner eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 gezeigt ist.
Die Mahlschüssel 3 dreht sich in Rotationsrichtung 8. Meist ist die Mahlschüssel 3 kreisrund ausgeführt. In ihrer Mitte wird Mahlgut 20 aufgegeben, welches durch die Drehung der Mahlschüssel 3 beziehungsweise entstehende Fliegkräfte nach außen bewegt oder befördert wird. Hierdurch wird ein Mahlbett 20 auf der Mahlschüssel 3 ausgebildet. Durch die Rotation der Mahlschüssel 3 wird das Mahlgut 2 der Mahlwal- ze 4 zugeführt und in ihrem Mahlspalt 5 durch den Druck der Mahlwalze 4 und eventuell zusätzlichen Druck auf die Mahlwalze 4 zerkleinert.
Wie insbesondere in Rotationsrichtung 8 vor der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 dargestellt, ist das Mahlbett 20 oft ungleichmäßig ausgebildet. Hierdurch ergeben sich zeitlich deutlich unterschiedliche Kräfte, die auf die Mahlwalze 4 beim Abrollen auf dem Mahlbett 20 auftreten. Diese Kräfte können zum Teil durch ein Federungssystem der Mahlwalze 4 abgefangen werden, sorgen jedoch auch ab einer gewissen Stärke zu einem sogenannten Vibrieren der Mahlwalze 4 beziehungsweise des gesamten Systems, das heißt der Vertikalwälzmühle, in der sich die Mahlschüssel 3 mit mehreren Mahlwalzen 4 befindet. Sobald ein Vibrieren eintritt, kann die Rotationsgeschwindigkeit 8 der Mahlschüssel 3 nicht weiter erhöht werden, wodurch der Durchsatz nicht mehr gesteigert werden kann.
Bei vielen Realisierungen ist eine Mahlanlage oft für eine konstante Rotationsgeschwindigkeit der Mahlschüssel ausgelegt. Auftretende Vibrationen stellen somit eine obere Grenze für Durchsatz und/oder Feinheit des Mahlgutes dar. Dies bedeutet man kann die gewünschten Werte bei einer Anlage nicht erreichen beziehungsweise den Durchsatz und/oder die Feinheit kann nicht weiter gesteigert werden. Wenn der Einsatz der Mahlgutabschälung aber insgesamt verfahrenstechnisch zu verringerten Vibrationen führt, könnten Neuanlagen von vorneherein mit höheren Mahlschüsseldrehzahlen und damit größeren Durchsätzen geplant und ausgeliefert werden.
Um diese Vibration zu verhindern beziehungsweise zu minimieren, wird die erfindungsgemäße Einrichtung zur Mahlgutabschälung 10 eingesetzt. Diese befindet sich in Rotationsrichtung 8 der Mahlschüssel 3 vor der Mahlwalze 4. In der hier dargestellten Ausführungsform besteht die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 aus zwei wesentlichen Komponenten, die zweiteilig ausgeführt sein können, jedoch auch einteilig sein können. Zum einen ist ein Abschälmittel 14 vorgesehen, das Mahlgut 22, welches höher als die Höhe hi im Mahlbett 20 aufgeschüttet ist, aus dem Mahlbett 20 entfernt mit anderen Worten abschält. Dies ist deutlich in Fig. 2 gezeigt, aus der hervorgeht, dass das entfernte Mahlgut 23 nach außerhalb der Mahlschüssel 3 gefördert wird. Zum andern ist eine Grundplatte 12 vorgesehen, auf der das Abschälmittel 14 befestigt ist. Die Grundplatte 12 erstreckt sich möglichst weit in Richtung des Mahlspaltes 5 zwischen der Mahlwalze 4 und der Mahlschüssel 3. Als Mahlspalt 5 kann der Punkt oder Bereich angesehen werden, an dem die Mahlwalze 4 ihren geringsten Abstand zur Mahlschüssel 3 aufweist.
Die Grundplatte 12 und damit auch die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 kann an ihrer Unterseite im Wesentlichen parallel zur Mahlschüssel 3 verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 leicht geneigt angeordnet ist, so dass sie an der der Mahlwalze 4 abgewandten Seite einen größeren Abstand hi zur Oberseite der Mahlschüssel 3 aufweist, als an der der Mahlwalze 4 zugewandten Seite. In Fig. 1 ist dieser Abstand als h2 bezeichnet.
Ist die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 also schräg, das heißt mit einem Winkel α zur Parallelen zur Oberfläche der Mahlschüssel 3 angeordnet, so wird das Mahlgut 22, welches das Mahlbett 20 ausbildet, leicht vorkomprimiert. Dies bedeutet insbesondere, dass es entlüftet wird. Hierunter versteht man, dass Luft, die sich durch die lockere Aufschüttung des Mahlgutes 22 im Mahlbett 20 befindet, aus dem Mahlbett 20 entfernt und eine dichtere Packung der Partikel erzeugt wird. Dies wiederum führt ebenfalls zu einer gleichmäßigeren Kraftbelastung der Mahlwalze 4, wodurch ein ruhigerer Lauf erreicht wird.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Mittel zum Abschälen 14 pflugartig ausgebildet. In Verbindung mit Fig. 2 geht dies erneut hervor. Es hat sich hierbei als Vorteil herausgestellt, wenn das Mittel 14 hierzu eine konkave Form aufweist, welche bevorzugt derart ausgelegt ist, dass sie das abgeschälte Mahlgut 23 nach außerhalb der Mahlschüssel 3 über den Mahlschüsselrand hinaus befördert.
Obwohl es aus Fig. 1 nicht eindeutig hervorgeht, ist die Einrichtung zum Mahlgutabschälen flexibel aufgehängt, so dass sowohl die Höhe hi wie auch die Höhe h2 eingestellt werden können. Dies ist bevorzugt, da je nach Durchsatz und verwendetem Mahlgut 22 unterschiedliche Höhen hi, h2 optimal sind. Wesentlich hierbei ist jedoch, dass die Höhe h2 immer eine größere Höhe aufweist als der Mahlspalt 5 mit seiner Höhe h3. Andernfalls würde es zu einem verringerten Durchsatz des Mahlgutes 22 führen. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 2, welche eine Ansicht nach II aus Fig. 1 zeigt, auf weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 eingegangen.
In Fig. 2 ist ein Staurand 6 am Rande der Mahlschüssel 3 sichtbar. An diesem staut sich das vom Zentrum der Mahlschüssel 3 nach außen in Richtung des Randes der Mahlschüssel 3 laufende Mahlgut 22 und es entsteht eine Anböschung 25, welche auch als Mahlgutzwickel bezeichnet wird. In ähnlicher Weise befindet sich eine An- oder Aufböschung 25 in Richtung Zentrum der Mahlschüssel 3, da hier das Material 22 aufgegeben wird und erst durch die Rotation nach außen zum Rande der Mahlschüssel 3 getragen wird und damit verteilt wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt, beginnt die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 nah am Staurand 6. Hiermit ist es möglich, den Mahlgutzwickel 25 am Staurand 6 zu abzutragen und so die Anhäufung aus dem Mahlbett 20 zu entfernen, so dass der Mahlwalze 4 ein möglichst gleichmäßig und homogen ausgebildetes Mahlbett 20 zum Überrollen zur Verfügung gestellt wird.
In den Figuren 3, 4, und 5 wird nun auf eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 eingegangen. Hierbei ist in Fig. 3 eine Aufsicht auf die Mahlwalze 4 dargestellt. Fig. 4 stellt eine seitliche Ansicht auf die Mahlwalze 4 mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlbettabschälen 10 dar. Abschließend ist in Fig. 5 eine Ansicht entsprechend V aus Fig. 4 gezeigt.
In der hier dargestellten Ausführungsform sind an der Unterseite der Grundplatte 12 finnenartige Vorsprünge 16 vorgesehen, welche in das Mahlbett 20 eingedrückt werden. Diese Vorsprünge 16 drücken somit Luftausweichrillen 31 in das Mahlbett 20. Diese dienen dazu, dass bei der Kompression des Mahlbettes 20 im Mahlspalt 5 die Luft, die so verdrängt wird, entweichen kann. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass, damit die entstehenden Luftausweichrillen 31 nicht wieder mit Mahlgut 22 aufgefüllt werden, die Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 beziehungsweise die Finnen 16 oder finnenartige Vorsprünge bis möglichst weit an den Mahlspalt 5 heranreichen, aber kurz davor enden, um der austretenden Luft Platz zu lassen. In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch möglich die finnenartigen Vorsprünge 16 innen hohl und mit Kanälen versehen, die oberhalb der Grundplatte im Freien enden, um die Luft gezielt abzuleiten.
Abschließend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Mahlgutabschälen 10 gezeigt. Hierbei ist in Fig. 6 wiederum eine seitliche Ansicht auf die Mahlwalze 4 dargestellt. Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Düse 25 für eine Wassereindüsung, welche in dieser Ausführungsform vorgesehen ist.
Nach dem Abschälmittel 14 ist in der Grundplatte 12 eine beziehungsweise mehrere Düsen 35 vorgesehen, welche mit einer Zuleitung 37 verbunden sind. Über diese Zuleitung 37 kann ein Fluid, insbesondere Wasser, direkt in das Mahlbett 20 eingebracht werden. Dies dient unter anderem dazu, die noch vorhandene Luft weiter zu verdrängen und die Dichte des Mahlbettes zu erhöhen. Die Wassereindüsung ist ein bekanntes Mittel, um Vibrationen beim Betrieb einer Vertikalwälzmühle zu verhindern beziehungsweise zu verringern. Vorteilhaft ist bei der hier dargestellten Ausführung, dass durch die direkte Eindüsung des Wassers in das Mahlbett 20 sichergestellt werden kann, dass das Wasser ohne wesentliche Verluste in das Mahlbett 20 gelangt.
Vertikalwälzmühlen werden oft auch zur Mahltrocknung eingesetzt, wobei im Mahlraum Temperaturen von 90°C oder mehr vorhanden sind. Wird hierbei einfach Wasser eingesprüht beziehungsweise eingenebelt, ist grundsätzlich das Problem, dass nicht sichergestellt werden kann, dass das Wasser überhaupt in das Mahlbett 20 gelangt und dort verbleibt. Durch das Eindüsen erst kurz vor den Mahlspalt 5 ist es eher unwahrscheinlich, dass das Wasser bereits wieder verdampft. Eine geringere Wassermenge stellt einen energetischen Vorteil dar, weil weniger Wasser bei der Mahltrocknung verdampft werden muss.
Zusätzlich ist in den hier dargestellten Ausführungen auch eine Keramikpanzerung 33 angedeutet, welche dazu dient, den Verschleiß der Grundplatte 12 sowie des Abschälmittels 14 zu minimieren.
Mit der erfindungsgemäßen Vertikalwälzmühle und der Einrichtung zum Mahlgutabschälen ist es somit möglich, eine hohe Laufruhe zu erreichen, wodurch der Durchsatz erhöht wird.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vertikalwälzmühle mit
einer rotierbaren Mahlschüssel (3), auf welcher im Betrieb ein Mahlbett (20) aus Mahlgut (22) ausgebildet ist,
mindestens zwei stationären, drehbaren Mahlwalzen (4), welche im Betrieb auf dem Mahlbett (20) abrollen,
wobei das Mahlgut (22) durch Rotation der Mahlschüssel (3) den Mahlwalzen (4) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass je eine Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) vor jeder Mahlwalze (4), in Rotationsrichtung (8) der Mahlschüssel (3), angeordnet ist und
dass jede Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) ausgebildet ist, einen Teil des sich auf der Mahlschüssel (3) befindlichen Mahlgutes (22) vor der jeweiligen Mahlwalze (4) von der Mahlschüssel (3) zu entfernen.
2. Vertikalwälzmühle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) eine Grundplatte (12) und ein auf der Grundplatte (12) angeordnetes Abschälmittel (14) aufweist.
3. Vertikalwälzmühle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) an ihrer der Mahlwalze (4) abgewandten Seite eine konkave Form aufweist.
4. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10), insbesondere das Abschälmittel (14), eine pflugähnliche Form aufweist.
5. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) ausgebildet ist, das zu entfernende Mahlgut (22) nach außerhalb der Mahlschüssel (3) über einen Mahlschüsselrand zu befördern.
6. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) ausgebildet ist, durch Entfernen des Mahlgutes (22) ein Mahlbett (20) mit einer gleichmäßigen Höhe (h2) vor der Mahlwalze (4) auszubilden.
7. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mahlbetthöhe (h2) nach der Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10), in Rotationsrichtung der Mahlschüssel (3), größer als der Mahlspalt (5) zwischen der Mahlwalze (4) und der Mahlschüssel (3) ist.
8. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) höhenverstellbar ausgebildet ist, um die Höhe über der Mahlschüssel (3) einzustellen.
9. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) über einen Teil der Breite oder über die gesamte Breite der Mahlwalze (4) erstreckt.
10. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mahlschüssel einen Staurand (6) aufweist.
11. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) vom Staurand (6) der Mahlschüssel (3) in Richtung des Zentrums der Mahlschüssel (3) entlang der Breite der Mahlwalze (4) erstreckt.
12. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) schräg in Bezug auf die Rotationsrichtung (8) der Mahlschüssel (3) angeordnet ist, wobei sie auf der der Mahlwalze (4) abgewandten Seite einen größeren Abstand (hi) zur Mahlschüssel (3) aufweist als auf der der Mahlwalze (4) zugewandten Seite.
13. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10) bis an den Mahlspalt (5) reichend, angeordnet ist und sich innerhalb der Fläche der senkrechten Projektion der Mahlwalze (4) erstreckt.
14. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Unterseite der Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10), insbesondere an der Grundplatte (12), in das Mahlbett (20) hineinreichende Finnen (16) vorgesehen sind, welche sich im Wesentlichen in Rotationsrichtung (8) der Mahlschüssel (3) erstrecken.
15. Vertikalwälzmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Unterseite der Einrichtung zum Mahlgutabschälen (10), insbesondere an der Grundplatte (12), Düsen (35) zum Einleiten von Fluiden in das Mahlbett (20) vorgesehen sind.
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