EP0325770A2 - Mahlverfahren sowie Mahlanlage - Google Patents

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EP0325770A2
EP0325770A2 EP88121321A EP88121321A EP0325770A2 EP 0325770 A2 EP0325770 A2 EP 0325770A2 EP 88121321 A EP88121321 A EP 88121321A EP 88121321 A EP88121321 A EP 88121321A EP 0325770 A2 EP0325770 A2 EP 0325770A2
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EP
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grinding
ring
conveyed
air flow
nozzle ring
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EP88121321A
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Ludger Ing. Lohnherr (Grad.)
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Krupp Polysius AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • B02C23/24—Passing gas through crushing or disintegrating zone
    • B02C23/32—Passing gas through crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
    • 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
    • B02C2015/002—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs combined with a classifier

Definitions

  • the invention relates to a grinding process (according to the preamble of claim 1) and a grinding plant (according to the preamble of claim 5).
  • Ring mills are known in particular in the form of roller bowl mills, roller mills or ball ring mills.
  • the grinding tools designed as rollers, rollers or balls roll on an annular grinding plate, the grinding pressure being generated by spring force, hydraulic cylinders, by centrifugal force or by the weight of the grinding tools.
  • an air stream is fed through a nozzle ring which is arranged in a fixed manner on the outer circumference of the grinding plate and which detects and carries up the fine constituents of the comminuted ground material discharged over the edge of the grinding plate, while carrying the coarse constituents downward against the air flow through the nozzle ring fall and, for example, are re-fed to the mill via a mechanical conveyor.
  • the prerequisite in the preamble of claim 1 Art is set the air speed in the nozzle ring so high that essentially the entire, down to final fineness of material that is discharged over the edge of the grinding track, captured by the air flow and conveyed pneumatically to the classifier.
  • the coarse fraction of the ground material that falls downward through the nozzle ring against the air flow is conveyed upwards by a mechanical conveyor device and directly fed back into the grinding path.
  • a disadvantage of this known method is the high pressure loss associated with the pneumatic conveying of the fine material, which requires the installation of a considerable fan output and entails considerable energy consumption during operation.
  • the invention is therefore based on the object of designing a grinding method in accordance with the preamble of claim 1 and a grinding system in accordance with the preamble of claim 5 in such a way that the pressure loss associated with the pneumatic conveying is reduced, so that the required fan output is reduced and the energy consumption is reduced .
  • the invention is based on the knowledge confirmed by extensive tests that a significant reduction in pressure loss and consequently a considerable reduction in the fan output to be installed and a considerable reduction in energy consumption can be achieved if the air speed in the nozzle ring is chosen to be so low that a part of the material, which has already been reduced to final fineness, falls downward against the air flow through the nozzle ring and is conveyed up mechanically, the material conveyed upwards by the mechanical conveying device being subjected to a screening and the coarse fraction obtained thereby being returned to the grinding path of the ring mill.
  • the mechanically conveyed goods are advantageously sifted using the same air stream, through which part of the goods discharged over the edge of the grinding track is carried upwards.
  • the grinding system shown contains an annular mill 1 which contains a grinding table 3 rotating about a vertical axis 2 and which is driven from below by a drive 4. On the grinding path 3a of the grinding plate 3, grinding rollers 5 are supported, which rotate about horizontal axes 5a and are pressed onto the grinding path 3a by a holder (not shown in more detail).
  • the grinding table 3 of the ring mill 1 is surrounded by a nozzle ring 6, which is used to supply an air flow, which is supplied via a connection 7 and is illustrated by the arrows 8.
  • the width of the nozzle ring 6 and thus the air speed in the nozzle ring 6 can be adjusted by adjusting the nozzle ring 6.
  • a dynamic classifier 9 is arranged above the ring mill 1 and has a fixed classifier Guide vane ring 10 contains.
  • a rotor 11 is arranged within this guide vane ring 10 and can be rotated about a vertical axis and is driven by a drive motor (not shown) via a shaft 12.
  • the shaft 12 is supported at the lower end in a bearing 13 which is adjustable in the radial direction via struts 14.
  • the rotor 11 contains on its periphery a large number of adjustable deflector elements 15, which are preferably formed by wings or rods arranged parallel to the axis.
  • the rotor 11 is open at the top and bottom.
  • annular scattering plate 16 At the top of the rotor 11, an annular scattering plate 16 is provided, which can be rotated together with the rotor 11.
  • the housing cover 17 In the housing cover 17 there are two connections 18a, 18b for feeding material to the spreading plate 16.
  • the classifier 9 also contains a coarse material hopper 19 below the rotor 11, the lower hopper opening of which opens out above the grinding path 3a of the grinding plate 3. Goods are fed to the ring mill 1 via a goods feed opening 20.
  • the grinding system also contains a mechanical conveyor device 21 and a gutter 22.
  • the material fed to the grinding table 3 of the ring mill 1 is crushed by the action of the grinding rollers 5 and discharged over the outer edge of the grinding track 3a.
  • the air speed in the nozzle ring 6 is now chosen to be so low that not only the coarse material, but also part of the material, which has already been comminuted to its final fineness, fails downward against the air flow (arrows 23).
  • the rest of the fine material (arrows 24) is caught by the air flow (arrows 8) and pneumatically conveyed up to the classifier 9.
  • the material which has fallen downward in the nozzle ring 6 against the air flow (arrows 23) is conveyed up by the mechanical conveying device 21 and fed to the spreading plate 16 via the connections 18a, 18b (arrows 23a).
  • the mechanically conveyed material can also be fed directly to the grinding plate 3 via the gutter switch 22 (arrow 23b).
  • the part of the mechanically conveyed material which is fed to the spreading plate 16 via the connections 18a, 18b is carried radially outward by the spreading plate 16, deflected downward via an annular deflecting member arranged on the housing ceiling 17 and then enters the room in front of the guide vane ring 10.
  • the material conveyed up by the mechanical conveying device 21 and scattered in via the spreading plate 16 enters the air flow (arrow 8) which contains the pneumatically entrained material (arrow 24).
  • the technical progress achieved by the invention is illustrated by the following experimental example:
  • the air speed in the nozzle ring was reduced from 55 m / s to 40 m / s on a grinding plant.
  • about 250 t / h of material were conveyed pneumatically upwards, this quantity dropped to 50 t / h, while the quantity to be mechanically increased accordingly.
  • the entire mechanically conveyed material was immediately returned to the grinding path, so with the air speed reduced to 40 m / s, the entire mechanically conveyed material was fed into the spreading disc.
  • the measures according to the invention resulted in an energy saving of approximately 20%.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mahlverfahren sowie eine Mahlanlage unter Verwendung einer Ringmühle (1), wobei die Luftgeschwindigkeit in einem die Mahl­bahn (3a) umgebenden Düsenring (6) so niedrig gewählt wird, daß auch ein Teil des bereits auf Endfeinheit zerkleinerten Gutes (23) entgegen dem Luftstrom durch den Düsenring nach unten ausfällt, mechanisch hochgefördert und einer Sichtung unterworfen wird, wobei der hierbei anfallende Grobanteil auf die Mahlbahn (3a) der Ringmühle (1) zurückgeführt wird. Eine derartige Lösung zeichnet sich durch einen wesentlich verringerten Druckverlust und demgemäß eine beträchtliche Energieersparnis aus.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mahlverfahren (ent­sprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie eine Mahlanlage (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 5).
  • Ringmühlen sind insbesondere in Form von Walzen­schüsselmühlen, Rollenmühlen oder Kugelring­mühlen bekannt. Dabei rollen die als Walzen, Rollen oder Kugeln ausgebildeten Mahlwerkzeuge auf einem ringförmigen Mahlteller ab, wobei der Mahldruck durch Federkraft, Hydraulikzylinder, durch Fliehkraft oder durch das Eigengewicht der Mahlwerkzeuge erzeugt wird.
  • Durch einen ortsfest am äußeren Umfang des Mahl­tellers angeordneten Düsenring wird bei derarti­gen Mühlen ein Luftstrom zugeführt, der die feinen Bestandteile des über den Rand des Mahl­tellers ausgetragenen, zerkleinerten Mahlgutes erfaßt und nach oben trägt, während die groben Bestandteile durch den Düsenring entgegen dem Luftstrom nach unten fallen und beispielsweise über ein mechanisches Förderwerk erneut der Mühle aufgegeben werden.
  • Bei dem bisher bekannten Mahlverfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art wird die Luftgeschwindigkeit im Düsenring so hoch eingestellt, daß im wesentlichen das gesamte, bis auf Endfeinheit zerkleinerte Gut, das über den Rand der Mahlbahn ausgetragen wird, vom Luftstrom erfaßt und pneumatisch zum Sichter hochgefördert wird. Der entgegen dem Luftstrom nach unten durch den Düsenring ausfallende Grobanteil des Mahlgutes wird durch eine mechanische Fördereinrichtung hochgefördert und direkt der Mahlbahn wieder auf­gegeben.
  • Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren der mit der pneumatischen Förderung des Feingutes verbundene hohe Druckverlust, der die Installation einer beträchtlichen Ventilatorleistung bedingt und im Betrieb einen erheblichen Energieverbrauch mit sich bringt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mahlverfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Mahlanlage gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 5 so auszubilden, daß der mit der pneumatischen Förderung verbundene Druckverlust verringert wird, so daß die erfor­derliche Ventilatorleistung verkleinert und der Energieverbrauch gesenkt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 5 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Erfindung liegt die durch umfangreiche Ver­suche bestätigte Erkenntnis zugrunde, daß sich eine wesentliche Verringerung des Druckverlustes und infolgedessen eine erhebliche Verkleinerung der zu installierenden Ventilatorleistung sowie eine beträchtliche Senkung des Energieverbrauches erreichen läßt, wenn die Luftgeschwindigkeit im Düsenring so niedrig gewählt wird, daß auch ein Teil des bereits auf Endfeinheit zerkleinerten Gutes entgegen dem Luftstrom durch den Düsenring nach unten ausfällt und mechanisch hochgefördert wird, wobei das durch die mechanische Fördereinrichtung hochgeförderte Gut einer Sichtung unterworfen und der hierbei anfallende Grobanteil auf die Mahlbahn der Ring­mühle zurückgeführt wird.
  • Vorteilhaft erfolgt hierbei die Sichtung des mechanisch hochgeförderten Gutes mit Hilfe des­selben Luftstromes, durch den ein Teil des über den Rand der Mahlbahn ausgetragenen Gutes nach oben mitgenommen wird.
  • Zweckmäßig wird dabei in der Sichtzone, in der die Sichtung des durch den Luftstrom nach oben mitgenommenen Gutes erfolgt, zugleich die Sichtung des mechanisch hochgeförderten Gutes vorgenommen. Auf diese Weise wird der für die Sichtung des pneumatisch hochgeförderten Gutes ohnehin erfor­derliche Sichter zugleich für die Sichtung des mechanisch hochgeförderten Gutes verwendet, was zu einer kostengünstigen Gesamtanlage führt.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer Mahlanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Mahlverfahrens ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
  • Die dargestellte Mahlanlage enthält eine Ring­mühle 1, die einen um eine vertikale Achse 2 rotierenden Mahlteller 3 enthält, der von unten her durch einen Antrieb 4 angetrieben ist. Auf der Mahlbahn 3a des Mahltellers 3 stützen sich Mahlrollen 5 ab, die um horizontale Achsen 5a rotieren und durch eine nicht näher veranschau­lichte Halterung auf die Mahlbahn 3a gedrückt werden.
  • Der Mahlteller 3 der Ringmühle 1 ist von einem Düsenring 6 umgeben, der zur Zuführung eines Luftstromes dient, der über einen Anschluß 7 zugeführt wird und durch die Pfeile 8 veranschaulicht ist. Die Weite des Düsenringes 6 und damit die Luftgeschwindigkeit im Düsenring 6 läßt sich durch Verstellen des Düsenringes 6 einstellen.
  • Oberhalb der Ringmühle 1 ist ein dynamischer Sichter 9 angeordnet, der einen feststehenden Leitschaufelkranz 10 enthält. Innerhalb dieses Leitschaufelkranzes 10 ist ein Rotor 11 ange­ordnet, der um eine vertikale Achse drehbar ist und über eine Welle 12 von einem nicht darge­stellten Antriebsmotor angetrieben wird. Die Welle 12 ist am unteren Ende in einem Lager 13 gelagert, das über Streben 14 in radialer Rich­tung einstellbar ist.
  • Der Rotor 11 enthält an seinem Umfang eine Viel­zahl von verstellbaren Abweiserelementen 15, die vorzugsweise durch achsparallel angeordnete Flügel oder Stäbe gebildet werden. Stirnseitig ist der Rotor 11 am oberen und unteren Ende offen.
  • An der Oberseite des Rotors 11 ist ein ring­förmiger Streuteller 16 vorgesehen, der zusammen mit dem Rotor 11 drehbar ist. In der Gehäusedecke 17 befinden sich zwei Anschlüsse 18a, 18b zur Zu­führung von Gut zum Streuteller 16.
  • Der Sichter 9 enthält ferner unterhalb des Rotors 11 einen Grobguttrichter 19, dessen untere Trich­teröffnung oberhalb der Mahlbahn 3a des Mahltel­lers 3 ausmündet. Die Zuführung von Gut zur Ring­mühle 1 erfolgt über eine Gutaufgabeöffnung 20.
  • Die Mahlanlage enthält ferner eine mechanische För­dereinrichtung 21 sowie eine Gutweiche 22.
  • Die Wirkungsweise der Mahlanlage nach dem er­findungsgemäßen Mahlverfahren ist wie folgt:
  • Das dem Mahlteller 3 der Ringmühle 1 zugeführte Gut wird durch die Wirkung der Mahlrollen 5 zer­kleinert und über den äußeren Rand der Mahlbahn 3a ausgetragen. Die Luftgeschwindigkeit im Düsen­ring 6 wird nun so niedrig gewählt, daß nicht nur das Grobgut, sondern auch ein Teil des be­reits auf Endfeinheit zerkleinerten Gutes ent­gegen dem Luftstrom nach unten ausfällt (Pfeile 23). Der Rest des Feingutes (Pfeile 24) wird vom Luftstrom (Pfeile 8) erfaßt und pneumatisch zum Sichter 9 hochgefördert.
  • Das entgegen dem Luftstrom im Düsenring 6 nach unten ausgefallene Gut (Pfeile 23) wird durch die mechanische Fördereinrichtung 21 hochgeför­dert und über die Anschlüsse 18a, 18b dem Streu­teller 16 zugeführt (Pfeile 23a). Wahlweise (z. B. bei Mahlung unterschiedlicher Sorten) kann das me­chanisch hochgeförderte Gut über die Gutweiche 22 auch direkt dem Mahlteller 3 zugeleitet werden (Pfeil 23b).
  • Der über die Anschlüsse 18a, 18b dem Streuteller 16 aufgegebene Teil des mechanisch hochgeförder­ten Gutes wird vom Streuteller 16 radial nach außen getragen, über ein an der Gehäusedecke 17 angeordnetes, ringförmiges Ablenkorgan nach unten umgelenkt und gelangt sodann in den Raum vor dem Leitschaufelkranz 10. Hier tritt das durch die mechanische Fördereinrichtung 21 hochgeförder­te und über den Streuteller 16 eingestreute Gut (Pfeile 23a) in den Luftstrom (Pfeil 8) ein, der das pneumatisch mitgenommene Gut (Pfeil 24) ent­hält.
  • In dem Sichtraum vor und hinter dem Leitschaufel­kranz 10 erfolgt eine intensive Windsichtung, die durch die Abweiserelemente 15 am Umfang des Ro­tors 11 unterstützt wird. Das Feingut (Pfeil 25) verläßt zusammen mit dem Luftstrom (Pfeil 8) den Sichter 9 über eine zentrisch oberhalb des Rotors 11 angeschlossene Abzugsleitung 26, während das Grobgut (Pfeil 27) nach unten ausfällt und über den Grobguttrichter 19 zurück auf den Mahlteller 3 gelangt. Frisches Mahlgut (Pfeil 28) wird über die Gutaufgabeöffnung 20 zugeführt.
  • Der durch die Erfindung erzielte technische Fort­schritt sei an folgendem Versuchsbeispiel erläu­tert: An einer Mahlanlage wurde die Luftgeschwin­digkeit im Düsenring von 55 m/s auf 40 m/s verrin­gert. Wurden ursprünglich ca. 250 t/h Gut pneuma­tisch hochgefördert, so sank diese Menge auf 50 t/h, während die mechanisch hochzufördernde Menge ent­sprechend anstieg. Wurde ursprünglich (bei der Luftgeschwindigkeit von 55 m/s) das gesamte me­chanisch hochgeförderte Material unmittelbar wie­der der Mahlbahn zugeführt, so wurde bei der auf 40 m/s verringerten Luftgeschwindigkeit das gesam­te mechanisch hochgeförderte Gut dem Streuteller aufgegeben. Für die gesamte Anlage (Mühle und Ven­tilator) ergab sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Energieersparnis von ca. 20 %.

Claims (8)

1. Mahlverfahren, bei dem
a) ein Teil des in einer Ringmühle (1) zer­kleinerten und über den Rand der Mahlbahn (3a) dieser Ringmühle ausgetragenen Gutes nach oben von einem Luftstrom mitgenommen wird, der über einen die Mahlbahn umgeben­den Düsenring (6) von unten zugeführt wird,
b) während der übrige Teil des über den Rand der Mahlbahn ausgetragenen Gutes entgegen dem Luftstrom durch den Düsenring nach unten ausfällt und durch eine mechanische Fördereinrichtung (21) hochgefördert wird,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
c) Die Luftgeschwindigkeit im Düsenring (6) wird so niedrig gewählt, daß auch ein Teil des bereits auf Endfeinheit zerkleinerten Gutes entgegen dem Luftstrom durch den Düsenring (6) nach unten ausfällt;
d) das durch die mechanische Fördereinrichtung (21) hochgeförderte Gut wird einer Sichtung unterworfen, wobei der hierbei anfallende Grob­ anteil auf die Mahlbahn (3a) der Ringmühle (1) zurückgeführt wird.
2. Mahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Sichtung des mechanisch hoch­geförderten Gutes mit Hilfe desselben Luftstro­mes erfolgt, durch den ein Teil des über den Rand der Mahlbahn (3a) ausgetragenen Gutes nach oben mitgenommen wird.
3. Mahlverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem das durch den Luftstrom nach oben mitgenom­mene Gut einer Sichtzone zugeführt wird, aus der bei der Sichtung anfallender Grobanteil auf die Mahlbahn (3a) der Ringmühle (1) zurückge­führt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sichtzone, in der die Sichtung des durch den Luftstom nach oben mitgenommenen Gutes erfolgt, zugleich die Sichtung des mechanisch hochgeför­derten Gutes vorgenommen wird.
4. Mahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das mechanisch hochgeförderte Gut wahlweise unmittelbar auf die Mahlbahn (3a) der Ringmühle (1) zurückgeführt wird.
5. Mahlanlage, enthaltend
a) eine Ringmühle (1), deren Mahlbahn (3a) von einem Düsenring (6) umgeben ist, der zur Zuführung eines Luftstromes dient, der über den Rand der Mahlbahn ausgetragenes Gut nach oben mitnimmt,
b) einen oberhalb der Mahlbahn (3a) angeord­neten Sichter (9) zur Sichtung des mit Gut beladenen Luftstromes, wobei das in diesem Sichter anfallende Grobgut auf die Mahl­bahn zurückgeführt wird,
c) eine mechanische Fördereinrichtung (21) zur Hochförderung des durch den Düsenring (6) nach unten ausfallenden Gutes,
gekennzeichnet durch folgendes Merkmal:
d) Der Sichter (9) ist mit einer Gutaufgabe­einrichtung (16, 18a, 18b) versehen, über die das      durch die mechanische Fördereinrichtung (21) hoch­geförderte Gut in den zur pneumatischen Hochförderung von Gut verwendeten Luftstrom eingeführt wird.
6. Mahlanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Bauelemente des Sichters:
a) einen feststehenden Leitschaufelkranz (10) zur Zuführung des mit pneumatisch hochge­fördertem Gut beladenen Luftstromes,
b) einen innerhalb des Leitschaufelkranzes (10) angeordneten Rotor (11), der um eine verti­kale Achse drehbar ist und dessen Umfang eine Vielzahl von verstellbaren Abweiser­elementen (15) enthält,
c) einen an der Oberseite des Rotors (11) an­geordneten, mit diesem drehbaren, ring­förmigen Streuteller (16) zur Aufgabe und Verteilung des mechanisch hochgeförderten Gutes,
d) einen zentrisch oberhalb des Rotors (11) angeordneten Anschluß (26) zum Abzug des mit Feingut beladenen Luftstromes,
e) einen unterhalb des Rotors (11) angeordne­ten, über der Mahlbahn (3a) ausmündenden Trichter (19) zur Abführung des Grobgutes.
7. Mahlanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß oberhalb des ringförmigen Streu­tellers (16) wenigstens zwei in symmetrischer Umfangsteilung angeordnete Anschlüsse (18a, 18b) zur Zuführung des mechanisch hochgeför­derten Gutes vorgesehen sind.
8. Mahlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Gutweiche (22) vorgesehen ist, durch die das durch die mechanische För­dereinrichtung (21) hochgeförderte Gut wahl­weise dem Sichter (9) oder direkt der Mahlbahn (3a) zuführbar ist.
EP88121321A 1988-01-18 1988-12-20 Mahlverfahren sowie Mahlanlage Expired - Lifetime EP0325770B1 (de)

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