DE69421994T2

DE69421994T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Mahlen von Stoffteilchen

Info

Publication number: DE69421994T2
Application number: DE69421994T
Authority: DE
Inventors: Mitsuaki Murata; Seisuke Sawamura; Kanzaburo Sutou; Hiroshi Ueda
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Taiheiyo Cement Corp; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Taiheiyo Cement Corp; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2014-06-30
Also published as: JP2579885B2; CN1114242A; EP0648538A3; DE69421994D1; US5529248A; JPH07108187A; CN1048658C; KR950010956A; EP0648538B1; EP0648538A2; KR970009562B1; TW277005B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mahlen von Materialteilchen, wie z. B. Zementklinker, Schlacke oder Erz, sowie eine Mahlvorrichtung, die mit einer Klassifiziereinrichtung versehen ist, um eine Klassifizierung der Materialteilchen durchzuführen.
Wenn es im Stand der Technik erforderlich war, Zementstaub als Produkt durch Mahlen von gebranntem Zementklinker herzustellen, ist eine Rohrmühle als Mahleinrichtung verwendet worden. Die Rohrmühle weist einen rohrförmigen (zylindrischen) rotierenden Behälter auf, in dem eine Anzahl von Stahlkugeln untergebracht sind, wobei die zu mahlenden Materialteilchen dem Mahlvorgang in dem Behälter durch Rotation desselben ausgesetzt werden.
Wenn bei einem solchen Mahlvorgang Materialien gemahlen werden sollen, die grobe Teilchen beinhalten, die jeweils einen relativ großen Durchmesser aufweisen, ist es notwendig, Kugeln mit jeweils großem Durchmesser zu verwenden. Wenn jedoch die Kugeln mit großem Durchmesser verwendet werden, werden Berührungsbereiche zwischen den Kugeln und den Materialteilchen reduziert, wodurch auch die Mahleffizienz reduziert wird. Aus diesem Grund wird in den letzten Jahren in Kombination mit der Rohrmühle häufig eine Walzenmühle verwendet, um die Materialteilchen, die grobe Teilchen beinhalten, vorab zu mahlen.
Die Walzenmühle, wie z. B. eine Vertikalwalzenmühle, besitzt eine Konstruktion, bei der Umfangsflächen einer Mehrzahl von Walzen gegen eine obere Oberfläche eines Tisches gedrückt werden, der sich in einer horizontalen Ebene dreht, wobei die auf den Tisch zugeführten Materialteilchen durch die Druckbeaufschlagung von den Walzen gemahlen werden. Da in der beschriebenen Weise die groben Materialien durch Aufbringen einer ausreichenden Drückkraft auf die Walzen wirksam gemahlen werden können, ist die Walzenmühle für den groben Mahlvorgang wirksam, wonach sich die Bearbeitung durch die Rohrmühle anschließen kann. Wenn die Materialteilchen auf diese Weise mittels der Walzenmühle in feine Teilchen gemahlen werden können, kann die Rohrmühle die Mahleffizienz unter Verwendung der eine kleinere Größe aufweisenden Stahlkugeln verbessern.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Beispiele von herkömmlichen Mahlvorrichtungen, die in Kombination aus einer Walzenmühle und einer Rohrmühle gebildet sind.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung der Mahlvorrichtung, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. SHO 63-116751 (116751/1988) offenbart ist, wobei eine vibrierende Siebeinrichtung 1, die Siebe 1a aufweist, als Klassifiziereinrichtung auf einem Materialförderweg 20 angeordnet ist, der sich von einer Vertikalwalzenmühle 10 mit darin angebrachten Walzen 12 zu einer Rohrmühle 40 erstreckt, wobei eine durch die vibrierende Siebeinrichtung 1 klassifizierte Feingutkomponente über den Materialförderweg 20 zu der Rohrmühle 40 befördert wird und eine durch die Siebeinrichtung klassifizierte Grobgutkomponente über einen Materialzirkulationsweg 25 zu der Walzenmühle 10 zurückgeführt wird.
Fig. 4 zeigt eine Anordnung der Mahlvorrichtung, wie sie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (KOKAI) Nr. HEI 4-338244 (338244/1992) offenbart ist, bei der eine Verteileinrichtung 2 anstelle der vibrierenden Einrichtung 1 des Beispiels der Fig. 3 angeordnet ist. Die Verteileinrichtung 2 ist mit einem stellklappenartigen Plattenelement 2b versehen, das in einem gegabelten Gehäuse 2a in seinem Winkel verstellbar ist, wobei eine Verteilmenge des Teilchenmaterials durch Einstellen der Winkelanordnung des Plattenelements 2b hinsichtlich seiner Transportrichtungen eingestellt werden kann. Das heißt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der eine Gabelungsbereich 2a ist mit dem Materialförderweg 20 verbunden, der mit der Rohrmühle 40 in Verbindung steht, und der andere Gabelungsbereich 2a ist mit dem Zirkulationsweg 25 verbunden, der mit der Vertikalwalzenmühle 10 mit den darin angebrachten Walzen 12 in Verbindung steht. Bei diesem Beispiel wird somit ein Teil des Teilchenmaterials, das einem Vormahlvorgang unterzogen worden ist, der Rohrmühle 40 zugeführt, und ein verbleibender Teil desselben wird zu der Walzenmühle 10 zurückgeführt.
Bei beiden Beispielen der Fig. 3 und 4 wird das von der Rohrmühle 40 gemahlene Material dann durch einen Becherkettenförderer 51 einem Sichter 52 zugeführt, und das von der Rohrmühle 40 zum Schluß gemahlene Mahlgut wird durch den Sichter 52 in eine Materialkomponente, die als Produkt verwendbar ist, sowie in eine weitere Materialkomponente, die erneut zu mahlen ist, getrennt.
In dem Beispiel der Fig. 3 kann die Feingutkomponente in dem vorgemahlenen Material, die durch die vibrierende Siebeinrichtung 1 klassifiziert worden ist, d. h. das Material, das durch Sieböffnungen der Siebeinrichtung mit einer vorbestimmten Siebgröße hindurchgeht, der Rohrmühle 40 zugeführt werden. Somit ist es möglich, die Mahleffizienz maximal zu verbessern, indem Kugeln jeweils mit kleinem Durchmesser verwendet werden. Bei diesem Beispiel besteht jedoch ein Problem im Hinblick auf die Tatsache, daß nur das von der vibrierenden Siebeinrichtung 1 exakt klassifizierte Grobgut zu der Walzenmühle 10 zurückgeführt wird. Das heißt, da das zu der Walzenmühle 10 zurückgeführte Gut im wesentlichen keine Feingutkomponente beinhaltet, ist ein hoher Prozentsatz von Lücken in den zugeführten Materialteilchen zu den Walzen 12 vorhanden, was dazu führen kann, daß eine heftige Vibration oder Oszillation zum Zeitpunkt des Mahlvorgangs der Walzenmühle 10 hervorgerufen werden kann.
Um eine derartige Verursachung von Vibration zu unterdrücken oder zu steuern, ist es notwendig, die Drückkraft der in der Walzenmühle 10 angeordneten Walzen 12 zu begrenzen. Dies führt jedoch zu einem beträchtlichen Problem dahingehend, daß die Walzenmühle 10 in einem Vormahlvorgang keine ausreichende Mahleffizienz erreichen kann. Zusätzlich zu diesem Mangel ist bei dem Beispiel der Fig. 3 eine extrem groß dimensionierte und teure Einrichtung wie die vibrierende Siebeinrichtung 1 erforderlich, und es ist notwendig, verschiedene Siebe 1a mit unterschiedlichen Siebgrößen anzuordnen, um die Klassifizierniveaus oder -abstufungen zu verändern. Da ferner die der Rohrmühle 40 zuzuführende Materialmenge nach Maßgabe der verwendeten Siebe 1a bestimmt wird, was während des Betriebs der Vorrichtung nicht gesteuert wird, ist es schwierig, die Menge des Produkts in stabiler Weise aufrechtzuerhalten oder zu steuern, so daß sich hieraus ein Nachteil ergibt.
Andererseits handelt es sich bei dem Beispiel der Fig. 4 um eine Vorrichtung, die zum Überwinden der Probleme der Vorrichtung der Fig. 3 vorgesehen ist. Das heißt, bei dieser Vorrichtung werden in der vorstehend beschriebenen Weise auch die feinen Teilchen zusammen mit den groben Teilchen zu der Walzenmühle 10 befördert, wodurch ein relativ geringer Prozentsatz von Lücken in den Zuführmaterialien zu den Walzen vorhanden ist, und somit wird während des erneuten Mahlvorgangs in der Walzenmühle 10 verminderte Vibration hervorgerufen, wodurch die Mahleffizienz in der Walzenmühle 10 verbessert werden kann und sich insofern ein Vorteil im Vergleich zu dem Beispiel der Fig. 3 ergibt.
Im Gegensatz dazu besitzt die Vorrichtung der Fig. 4 im Vergleich zu der der Fig. 3 jedoch einen Nachteil dahingehend, daß das grobe Material zusammen mit dem feinen Material, das dem Vormahlvorgang unterzogen worden ist, ebenfalls zu der Rohrmühle 40 befördert wird. Aus diesem Grund muß die Rohrmühle Kugeln jeweils mit großem Durchmesser verwenden, wobei dies zu einer Verringerung der Mahleffizienz in der Rohrmühle führt, wie dies vorstehend erwähnt wurde.
Somit ist es bei beiden Beispielen der herkömmlichen Mahlvorrichtungen der Fig. 3 und 4 schwierig, eine verbesserte Mahleffizienz sowohl in der Walzenmühle als auch in der Rohrmühle zu erzielen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, beim Stand der Technik vorhandene Mängel oder Nachteile im wesentlichen zu eliminieren sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mahlen von Materialteilchen zu schaffen, wobei eine verbesserte Materialklassifiziereinrichtung vorgesehen ist, so daß sich der Mahlvorgang und die Mahleffizienz verbessern lassen.
Diese und weitere Ziele lassen sich gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erzielen, daß gemäß einem Gesichtspunkt ein Verfahren zum Mahlen von Materialteilchen geschaffen wird, indem eine Mahlvorrichtung verwendet wird, die mit einer Walzenmühle, einer Rohrmühle und einer Klassifiziereinrichtung zum Klassifizieren von Materialteilchen in Abhängigkeit von den Größen derselben versehen ist, wobei die Materialteilchen in die Walzenmühle eingebracht werden, in der die Materialteilchen vorgemahlen werden, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, daß die Klassifiziereinrichtung eine Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ist und die vorgemahlenen Materialteilchen in die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ eingebracht werden, in der die vorgemahlenen Materialteilchen fluidisiert und klassifiziert werden, daß ein fluidisierter Teil einer Feingutkomponente in die Rohrmühle eingebracht wird, ein der Rohrmühle nicht zugeführter, verbleibender Teil zu der Walzenmühle zurückgeführt wird und der zurückgeführte Teil der Materialkomponente zusammen mit neu eingebrachten Materialteilchen in der Walzenmühle erneut gemahlen wird.
Die Fluidisierung der vorgemahlenen Materialteilchen erfolgt durch Zwangseinleitung von Luft in die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ. Die Menge des fluidisierten Materials, die in die Rohrmühle eingebracht werden soll, sowie die Menge der Einleitluft werden durch Einstellen der einzuleitenden Luft reguliert.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt wird eine Mahlvorrichtung geschaffen, mit einer Walzenmühle, in die Materialteilchen eingebracht werden und in der die Materialteilchen vorgemahlen werden, und mit einer Rohrmühle, die mit der Walzenmühle über eine Klassifiziereinrichtung verbunden ist, in der die Materialteilchen nach Maßgabe ihrer Größen klassifiziert werden, wobei sich die Mahlvorrichtung dadurch auszeichnet, daß es sich bei der Klassifiziereinrichtung um eine Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ handelt, die mit der Walzenmühle über eine erste Materialzuführbahn verbunden ist und die eine innere hohle Konstruktion aufweist, in der die vorgemahlenen Materialteilchen fluidisiert und klassifiziert werden, daß die Rohrmühle mit der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ durch eine zweite Materialförderbahn verbunden ist und eine Zirkulations- bzw. Umlaufbahn zwischen die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ und die Walzenmühle geschaltet ist, wobei ein fluidisierter Teil einer Feingutkomponente in die Rohrmühle eingebracht wird, ein nicht in die Rohrmühle eingebrachter, verbleibender Teil durch die Zirkulationsbahn zu der Walzenmühle zurückgeführt wird und der zurückgeführte Teil der Materialkomponente zusammen mit neu eingebrachten Materialteilchen in der Walzenmühle nochmals gemahlen wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ mit einer ersten Rutsche versehen, die mit der zweiten Materialförderbahn verbunden ist, durch die die Feingutkomponente aus der Rohrmühle ausgetragen wird, sowie mit einer zweiten Rutscheneinrichtung versehen, die mit der Zirkulationsbahn verbunden ist, durch die die verbleibende Materialkomponente zu der Walzenmühle zurückgeführt wird.
Der innere Hohlraum der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ist durch eine poröse Trennplatte, die horizontal mit einer Neigung in Richtung auf die zweite Rutsche angeordnet ist, in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt, wobei der erste Abschnitt als Fluidbettkammer ausgebildet ist, die mit der ersten Materialförderbahn kommuniziert, und wobei der zweite Abschnitt unter dem ersten Abschnitt angeordnet ist und mit der Material- Fluidisiereinrichtung kommuniziert.
Die zweite Rutsche weist eine untere Fläche auf, die im wesentlichen bündig mit dem einen Endbereich der schräg angeordneten Trennplatte angeordnet ist, und die erste Rutsche ist über der zweiten Rutsche angeordnet.
Das Material wird in der Fluidbettkammer durch eine mit dem unteren Bereich des zweiten Abschnitts verbundene Lufteinleiteinrichtung fluidisiert, durch die Luft durch den ersten Abschnitt und die poröse Trennplatte hindurch in die Fluidbettkammer zwangseingeleitet wird, um das Material in der Fluidbettkammer zu fluidisieren. Die Lufteinleiteinrichtung ist mit einer Luftströmungsraten- Steuereinrichtung zum Steuern einer Strömungsrate in die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ einzuleitender Luft versehen.
Die zweite Rutsche ist mit einem Strömungssteuertor zum Einstellen einer Materialmenge versehen, die durch die zweite Rutsche aus der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ausgetragen werden soll.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Materialteilchen zuerst durch die Walzenmühle gemahlen, um vorgemahlene Materialteilchen zu erhalten, die dann der Rohrmühle zum weiteren Mahlen derselben zugeführt werden. Die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ wird bei der vorliegenden Erfindung zwischen der Walzenmühle und der Rohrmühle verwendet, um die Materialteilchen in effektiver Weise in eine Feinkomponente und eine Grobkomponente zu klassifizieren. Die in der Klassifiziereinrichtung klassifizierte Feingutkomponente kann der Rohrmühle zugeführt werden, und dagegen wird die nicht fluidisierte und der Rohrmühle nicht zugeführte Grobgutkomponente wieder zu der Walzenmühle zurückgeführt, in der die zurückgeführte Komponente zusammen mit den neu zugeführten Materialteilchen nochmals gemahlen wird.
Die Verwendung der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ für die Mahlvorrichtung, die in Kombination mit der Walzenmühle und der Rohrmühle versehen ist, ist in der Lage, die folgenden Vorteile zu erzielen. Die Klassifizierfähigkeit oder -leistung der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ist nicht so hoch, so daß sie nicht zweckdienlich ist, wenn sie für eine andere Vorrichtung zum Erzielen einer hohen Klassifizierleistung verwendet wird. Ein solche Einschränkung oder unzulängliche Klassifizierung ist jedoch für die mit der Walzenmühle und der Rohrmühle versehenene Mahlvorrichtung verwendbar und geeignet.
Genauer gesagt wird bei der vorliegenden Erfindung das vorgemahlene Material in der Walzenmühle zu der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ befördert, in der die Materialteilchen durch Zwangseinleitung von Luft fluidisiert werden. Durch diesen Fluidisiervorgang wird die fluidisierte Feinkomponente aus der Rohrmühle ausgetragen, und die nichtfluidisierte Komponente sowie ein gewisser Teil der Feinkomponente werden zu der Walzenmühle zurückgeführt, so daß sie wiederum dem Mahlvorgang unterzogen werden. Die Tatsache, daß das zurückgeführte Material eine gewisse Menge der Feinkomponente beinhaltet, reduziert den Prozentsatz von Lücken in dem zu der Walzenmühle zurückzuführenden Material, wobei dies zu einer Reduzierung oder Unterdrückung der Entstehung von Vibration bei der Walzenmühle führt, und somit läßt sich die Preßkraft der Walze zum Mahlen des Materials steigern.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Materialmahleffizienz nicht nur in der Rohrmühle sondern auch in der Walzenmühle in bemerkenswerter Weise verbessert werden, wobei sich dies durch die herkömmlichen Mahlvorrichtungen nicht erzielen läßt.
Ferner besitzt die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ der vorliegenden Erfindung eine kompakte Konstruktion, und sie ist mit einer Steuereinrichtung zum einfachen Steuern der Luftzufuhr zum Ändern der Fluidisierbarkeit ausgestattet, und somit lassen sich die Menge sowie die Größen der der Rohrmühle zuzuführenden Materialien oder der zu der Walzenmühle zurückzuführenden Materialien in einfacher Weise steuern oder einstellen, wodurch verschiedene Verwendungsmöglichkeiten für die Mahlvorrichtung möglich sind.
Bei den eigentlichen Vorgängen in der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ist die mit einer Anzahl von Poren ausgebildete Trennplatte derart angeordnet, daß sie das Innere der Klassifiziereinrichtung in einen oberen und unteren Abschnitt teilt, wobei die Trennplatte mit Neigung in Richtung auf die Austragrutsche angeordnet ist, die durch die Zirkulationsbahn mit der Walzenmühle verbunden ist. Somit werden die vorgemahlenen Materialteilchen in der Walzenmühle, die in die Klassifiziereinrichtung eingebracht werden, in dieser durch Einleiten von Luft von der Unterseite der Klassifiziereinrichtung her fluidisiert, wobei die Luftmenge derart gesteuert wird, daß die Feingutkomponente fluidisiert wird und die nichtfluidisierte Grobgutkomponente auf die geneigt angeordnete Trennwand fällt, so daß somit das nichtfluidisierte Material in einfacher Weise die Neigung entlang zu der Austragrutsche bewegt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann somit die unter Steuerung der Lufteinleitmenge fluidisierte Feinmaterialkomponente zu der Rohrmühle befördert werden, in der ein weiterer Mahlvorgang ausgeführt wird, und die Grobgutkomponente wird zusammen mit einer gewissen Menge an nichtfluidisierter Feingutkomponente zu der Walzenmühle zurückgeführt, und zwar in Verbindung mit der Lage der geneigten porösen Trennplatte.
Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Mahlvorgang in automatischer und stabiler Weise durchgeführt werden, und man kann mit einer stabilen Menge an Produkten rechnen.
Die weitere Art sowie weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen noch deutlicher.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

In den Begleitzeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Mahlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Ausführung eines Zementklinker-Mahlverfahrens;
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Perspektivansicht einer Klassifiziervorrichtung vom Fluidbett-Typ, die in der Mahlvorrichtung der Fig. 1 angeordnet ist;
Fig. 3 ein Blockdiagramm unter Darstellung eines Beispiels einer Mahlvorrichtung herkömmlichen Typs; und
Fig. 4 ein Blockdiagramm unter Darstellung eines weiteren Beispiels einer Mahlvorrichtung herkömmlichen Typs.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Fig. 1 und 2 stellen ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung dar, wobei Elemente, die den in den Fig. 3 und 4 gezeigten entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und wobei Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Anordnung einer Mahlvorrichtung zum Erzeugen eines Zementstaub-Produkts zeigt und Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Klassifiziereinrichtung 30 vom Fluidbett-Typ der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zeigt.
Die Mahlvorrichtung der Fig. 1 ist in ihrer Grundkonstruktion in Kombination aus einer Vertikalwalzenmühle 10 und einer Rohrmühle 40 gebildet, die im wesentlichen dieselbe Konstruktion wie die in den Fig. 3 oder 4 gezeigten aufweisen.
Bei einem Mahlvorgang von Zementklinker mittels der Mahlvorrichtung der Fig. 1 wird das Zementklinkermaterial als Ausgangsmaterial durch die Walzenmühle 10 vorgemahlen, und das vorgemahlene Material wird dann durch die Rohrmühle 40 einem Sekundärmahlvorgang unterzogen, wodurch ein Zementstaub- Produkt erzeugt wird. Die Walzenmühle 10 beinhaltet einen drehbar angeordneten Tisch 11 sowie Druckwalzen 12 zum Drücken gegen den Tisch 11. Der Zementklinker als Material wird in einen Trichter 16 eingefüllt und der Walzenmühle 10 dann durch eine Zuführeinrichtung 17 zugeführt, um der Walzenmühle 10 eine vorbestimmte Menge desselben zuzuführen. Das vorgemahlene Material in der Walzenmühle 10 wird dann der Rohrmühle 40 über einen Materialförderweg 20 zugeführt, der mit einem Becherkettenförderer 21 sowie mit Förderrohren 22 und 23 mit Beförderung durch Schwerkraft versehen ist.
Die Rohrmühle 40 weist einen zylindrischen Behälter 41 auf, der sich drehen kann und in dem nicht gezeigte Eisenkugeln angeordnet sind. Die Rohrmühle 40 ist mit einem Materialeinlaß, der mit dem Materialzuführweg 20 verbunden ist, sowie mit einem Materialauslaß versehen, der über einen Becherkettenförderer 51 mit einem Zyklon- Sichter 52 verbunden ist. Das in der Rohrmühle 40 gemahlene und dem Sichter 52 zugeführte Material wird in diesen in eine Feingutkomponente und eine Grobgutkomponente separariert. Die Feingutkomponente wird einem Förderrohr 54 zugeführt, durch das man ein Produktmaterial erhält, wobei es sich bei dem Ausführungsbeispiel um Zementstaub handelt, und das grobe Material wird durch ein Förderrohr 53 wieder der Rohrmühle 40 zugeführt.
Bei der Mahlvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels wird das durch den Trichter 16 zugeführte Material vorgemahlen, so daß das gemahlene Material im allgemeinen Materialteilchen jeweils mit einem Durchmesser von weniger als 1 mm in einer Menge von etwa 65% enthält sowie Materialteilchen mit jeweils einem Durchmesser von weniger als 400 um in einer Menge von in etwa mehr als 50% enthält, es jedoch auch grobe Materialteilchen jeweils mit einem Durchmesser von 2,5 bis 15 mm in einer Menge von etwa 20% enthält. Andererseits ist es im allgemeinen notwendig, daß die durch das Förderrohr 54 erhaltenen, abschließenden Materialpulverteilchen jeweils einen Durchmesser von beispielsweise weniger als etwa 44 um insgesamt als Produktmaterial aufweisen.
Bei der Mahlvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Klassifiziereinrichtung 30 vom Fluidbett-Typ zwischen den Förderrohren 22 und 23 in dem Materialförderweg 20 angeordnet. Das heißt, das Material von der Walzenmühle 10 wird durch das Förderrohr 22 in die Klassifiziereinrichtung 30 befördert und sodann von der Klassifiziereinrichtung 30 durch das Förderrohr 23 hindurch zu der Rohrmühle 40 befördert.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 zu sehen ist, besitzt die Klassifiziereinrichtung 30 vom Fluidbett-Typ ein Gehäuse 31 mit einer im wesentlichen kastenförmigen Konstruktion, das einen inneren hohlen Bereich aufweist, der durch eine poröse Trennplatte 32, die als Filterelement wirkt, in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt ist. Die poröse Platte 32 ist in horizontaler Richtung in einem Winkel α von vorzugsweise etwa 30º geneigt angeordnet. Der obere Abschnitt ist als Fluidbettkammer 33 ausgebildet, und der untere Abschnitt ist als Lufteintrittskammer 34 ausgebildet, die mit einer Lufteinleitöffnung 34a ausgebildet ist, die an dem Boden der Lufteintrittskammer 34, d. h. des Gehäuses 31, ausgebildet ist. An der oberen Wand der Fluidbettkammer 33, d. h. des Gehäuses 31, sind ein Materialzuführeinlaß 33a und ein Luftaustrittsauslaß 33b ausgebildet. Wenn bei dieser Konstruktion der Klassifiziereinrichtung 30 das vorgemahlene Material von dem Förderrohr 32 durch den in der oberen Wand der Kammer 33 ausgebildeten Materialeinlaß 33a in die Fluidbettkammer 33 eingeleitet wird und gleichzeitig die Luft durch die am Boden des Gehäuses 31 ausgebildete Lufteinleitöffnung 34a in die Kammer 33 eingeleitet wird, werden die feinen Materialteilchen oder Pulver- bzw. Staubteilchen mit einem Durchmesser von jeweils weniger als einer vorbestimmten Größe in der Fluidbettkammer 33 durch die Zwangseinleitung der Luft, die durch die in der porösen Trennplatte 32 ausgebildeten Poren eingeleitet wird, zum Schweben gebracht und fluidisiert.
Eine obere Rutsche 35 ist an einem von der porösen Platte 32 abgelegenen, oberen Bereich der Seitenwand der Fluidbettkammer 33 vorgesehen, und eine untere Rutsche 36 ist an einem unteren Bereich derselben vorgesehen. Das untere Niveau der unteren Rutsche 36 ist anschließend an oder bündig mit der oberen Oberfläche der porösen Platte 32 ausgebildet, und die poröse Platte 32 besitzt eine nach unten gehende Neigung in Richtung auf die untere Rutsche 36. Somit wird ein Teil des schwebenden und fluidisierten Feinguts durch die obere Rutsche 35 ausgetragen, und der verbleibende Teil des Guts, d. h. das nicht schwebende und nicht fluidisierte Grobgut sowie ein gewisser Teil des Feinguts, das auf die poröse Platte 32 gefallen ist, werden aufgrund der nach unten gehenden Neigung der porösen Trennplatte 32 durch die untere Rutsche 36 ausgetragen.
Wenn eine Walzenmühle mit einer Mahlleistung von 150 Tonnen/Stunde verwendet wird, ist ferner eine Klassifiziereinrichtung erforderlich, die eine poröse Trennplatte mit einer Oberfläche von etwa 1,0 m² sowie eine Fluidbettkammer mit einer Höhe von etwa 1,6 m aufweist, wodurch die Klassifiziereinrichtung äußerst kompakt wird und diese im Hinblick auf die Platzausnutzung und die Herstellungskosten von Vorteil ist.
Die Klassifiziereinrichtung 30 vom Fluidbett-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner mit einer Steuereinrichtung zum Steuern oder Einstellen der Größen und der Mengen der Materialien versehen, die durch die obere und die untere Rutsche 35 und 36 ausgetragen werden.
Ein Luftströmungsraten-Steuerventil 34b ist für die Lufteintrittsöffnung 34a vorgesehen, und eine Strömungssteuerklappe bzw. ein Strömungssteuertor 36a, das eine in ihrem Öffnungsausmaß steuerbare Öffnung besitzt, ist für die untere Rutsche 36 als Austragsraten-Reguliereinrichtung vorgesehen.
Wenn es z. B. bei der vorliegenden Erfindung erwünscht ist, daß die feinen Materialien mit jeweils einem Durchmesser von weniger als etwa 1 mm durch die obere Rutsche 35 ausgetragen werden, wird zuerst das Ventil 34b derart geregelt, daß eine Luftströmungsgeschwindigkeit von etwa 1 m/s in der Fluidbettkammer erzielt wird, wodurch das feinpulvrige Material mit jeweils einem Durchmesser von weniger als 1 mm fluidisiert wird und als feinpulvriges Material durch die obere Rutsche 35 ausgetragen wird. Dabei kann die Austragmenge des groben Pulvermaterials bzw. der groben Materialteilchen durch Einstellen des Öffnungsausmaßes bzw. Öffnungswinkels des Strömungssteuertors 36a auf die Menge von etwa 40% insgesamt reguliert werden. Nach Maßgabe dieser Konstruktion und Betriebsweise werden die nicht fluidisierten grobpulvrigen Materialteilchen mit jeweils einem Durchmesser von mehr als 1 mm (etwa 35% der vorstehend genannten Körnchenverteilung) sowie eine geringe Menge der feinpulvrigen Materialteilchen mit einem Durchmesser von jeweils weniger als 1 mm durch die untere Rutsche 36 ausgetragen. Es versteht sich selbstverständlich, daß der Pulverdurchmesser des Materials sowie die Austragmenge desselben, die durch die obere Rutsche 35 ausgetragen wird, nach Bedarf durch Regeln des Ventils 34b und des Tors 36a frei verändert oder gesteuert werden können.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist bei der Mahlvorrichtung der Fig. 1 das Förderrohr 22 mit der Materialeinlaßöffnung 33a der Klassifiziereinrichtung 30 verbunden, so daß das in der Walzenmühle 10 vorgemahlene Material über den Materialförderweg 20 in die Klassifiziereinrichtung 30 eingebracht wird, wobei die obere Rutsche 35 der Klassifiziereinrichtung 30 mit dem Förderrohr 23 als Teil des Materialförderwegs 20 verbunden ist, der mit der Rohrmühle 40 verbunden ist. Somit kann nur das feinpulvrige Material mit jeweils einem gewünschten Durchmesser in die Rohrmühle eingebracht werden. Die jeweils einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Kugeln können somit in der Rohrmühle 40 verwendet werden, wodurch die Mahleffizienz verbessert wird. Wenn bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nur das feinpulvrige Material mit jeweils einem Durchmesser von weniger als 1 mm in die Rohrmühle 40 eingebracht wird, können die Kugeln mit jeweils einem Durchmesser von weniger als einigen wenigen bis 40 mm verwendet werden, während im Fall der direkten Zufuhr des vorgemahlenen Materials in die Rohrmühle Kugeln mit einem Durchmesser von jeweils etwa 17 mm bis 70 mm erforderlich sind. Somit läßt sich die Mahleffizienz unter diesem Gesichtspunkt extrem verbessern.
Ferner ist bei der Mahlvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, die untere Rutsche 36 der Klassifiziereinrichtung 30 mit dem Materialzirkulationsweg 25 verbunden, der ebenfalls mit der Walzenmühle 10 in Verbindung steht, und das nicht in die Rohrmühle 40 beförderte Material wird zu der Walzenmühle 10 zurückgeführt. Das zu der Walzenmühle 10 zurückzuführende Material beinhaltet jedoch ein gewisses Maß des feinen Materials mit hoher spezifischer Fülldichte, wodurch sich der Prozentsatz an Lücken reduziert, wodurch wiederum die Entstehung von Vibrationen zwischen dem Tisch 11 und den Walzen 12 beim erneuten Mahlen des Materials reduziert oder unterdrückt wird, wodurch auch die Mahleffizienz in der Walzenmühle 10 verbessert wird. Wenn solches zurückgeführtes Material zusammen mit dem Zementklinker aus dem Trichter 16 zugeführt wird, wird die spezifische Fülldichte etwa 1,9 bis 2,1, was bemerkenswert höher ist als die von etwa 1,6 in dem Fall, in dem nur der Zementklinker zugeführt wird, wodurch eine bemerkenswerte vibrationsreduzierende Wirkung geschaffen wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde kann gemäß der Mahlvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Mahleffizienz sowohl in der Walzenmühle 10 als auch in der Rohrmühle 40 bemerkenswert verbessert werden, und somit läßt sich insgesamt eine ausgezeichnete Produktivität des Materials erzielen, wodurch möglicherweise der Energieverbrauch, wie z. B. der Verbrauch elektrischen Stroms, reduziert werden kann. Solche vorteilhaften Wirkungen lassen sich durch Vorsehen der Klassifiziereinrichtung 30 vom Fluidbett- Typ erzielen, die eine kompakte Konstruktion aufweist.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt ist und daß viele weitere Änderungen und Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche durchgeführt werden können.

Claims

1. Verfahren zum Mahlen von Materialteilchen unter Verwendung einer Mahlvorrichtung, die mit einer Walzenmühle (10), einer Rohrmühle (40) und einer Klassifiziereinrichtung (30) zum Klassifizieren von Materialteilchen nach Maßgabe der Größe derselben versehen ist, wobei die Materialteilchen in die Walzenmühle (10) eingebracht werden, in der die Materialteilchen vorgemahlen werden, wobei es sich bei der Klassifiziereinrichtung um eine Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ handelt und die vorgemahlenen Materialteilchen in die Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ eingebracht werden, in der die vorgemahlenen Materialteilchen fluidisiert und klassifiziert werden, wobei ein fluidisierter Teil einer Feingutkomponente in die Rohrmühle (40) eingebracht wird und ein nicht in die Rohrmühle (40) eingebrachter, verbleibender Teil zu der Walzenmühle (10) zurückgeführt wird und wobei der zurückgeführte Teil der Materialkomponente zusammen mit neu eingebrachten Materialteilchen in der Walzenmühle nochmals gemahlen wird.

2. Mahlverfahren nach Anspruch 1, wobei die Fluidisierung der vorgemahlenen Materialteilchen durch Zwangseinleitung von Luft in die Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ durchgeführt wird.

3. Mahlverfahren nach Anspruch 2, wobei eine Menge des der Rohrmühle (40) zuzuführenden, fluidisierten Materials sowie eine Menge der Einleitluft durch Einstellen der einzuleitenden Luft reguliert werden.

4. Mahlvorrichtung mit einer Walzenmühle (10), in die Materialteilchen eingebracht werden und in der die Materialteilchen vorgemahlen werden, mit einer Rohrmühle (40), die mit der Walzenmühle (10) über eine Klassifiziereinrichtung (30) verbunden ist, in der die Materialteilchen nach Maßgabe ihrer Größen klassifiziert werden, wobei die Mahlvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei der Klassifiziereinrichtung um eine Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ handelt, die mit der Walzenmühle (10) durch eine erste Materialförderverbindung (22) verbunden ist und die eine innen hohle Konstruktion aufweist, in der die vorgemahlenen Materialteilchen fluidisiert und klassifiziert werden, daß die Rohrmühle (40) mit der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ durch eine zweite Materialförderverbindung (23) verbunden ist, und daß eine Zirkulationsverbindung (25) zwischen die Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett- Typ und die Walzenmühle (10) geschaltet ist, wobei ein fluidisierter Teil einer Feingutkomponente in die Rohrmühle (40) eingebracht wird, ein der Rohrmühle nicht zugeführter, verbleibender Teil durch die Zirkulationsverbindung (25) zu der Walzenmühle (10) zurückgeführt wird und der zurückgeführte Teil der Materialkomponente zusammen mit neu eingebrachten Materialteilchen in der Walzenmühle (10) erneut gemahlen wird.

5. Mahlvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ mit einer ersten Rutscheneinrichtung (35) versehen ist, die mit der zweiten Materialförderverbindung (23) verbunden ist, durch die die Feingutkomponente zu der Rohrmühle (40) ausgetragen wird, sowie mit einer zweiten Rutscheneinrichtung (36) versehen ist, die mit der Zirkulationsverbindung (25) verbunden ist, durch die die verbleibende Materialkomponente zu der Walzenmühle zurückgeführt wird.

6. Mahlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der innere Hohlraum der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ durch eine poröse Trennplatte (32), die horizontal mit einer Neigung in Richtung auf die zweite Rutscheneinrichtung angeordnet ist, in einen ersten Abschnitt (33) und einen zweiten Abschnitt (34) unterteilt ist, wobei der erste Abschnitt als Fluidbettkammer (33) ausgebildet ist, der mit der ersten Materialförderverbindung kommuniziert, und der zweite Abschnitt unter dem ersten Abschnitt angeordnet ist und mit der Materialfluidisiereinrichtung kommuniziert.

7. Mahlvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweite Rutscheneinrichtung (36) eine untere Fläche aufweist, die im wesentlichen bündig mit einem Endbereich der geneigt angeordneten Trennplatte (32) angeordnet ist und wobei die erste Rutscheneinrichtung (35) über der zweiten Rutscheneinrichtung angeordnet ist.

8. Mahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die poröse Trennplatte (32) eine Neigung von etwa 30º in Bezug auf eine horizontale Ebene besitzt.

9. Mahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Material in der Fluidbettkammer (33) durch eine mit dem unteren Bereich des zweiten Abschnitts verbundene Lufteinleiteinrichtung (34a) fluidisiert wird, durch die Luft durch den ersten Abschnitt und die poröse Trennplatte hindurch in die Fluidbettkammer zwangseingeleitet wird, um das Material in der Fluidbettkammer zu fluidisieren.

10. Mahlvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Lufteinleiteinrichtung (34a) mit einer Luftströmungsraten-Steuereinrichtung (34b) zum Steuern einer Luftströmungsrate zum Einleiten von Luft in die Klassifiziereinrichtung (30) vom Fluidbett-Typ versehen ist.

11. Mahlvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Luftströmungsraten-Steuereinrichtung aus einem Luftströmungsraten-Steuerventil (34b) gebildet ist.

12. Mahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die zweite Rutscheneinrichtung (36) mit einer Einrichtung (36a) zum Einstellen einer Materialmenge versehen ist, die durch die zweite Rutscheneinrichtung aus der Klassifiziereinrichtung vom Fluidbett-Typ ausgetragen werden soll.

13. Mahlvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Einstelleinrichtung (36a) aus einem Strömungssteuertor mit einer variabel steuerbaren Öffnung gebildet ist.