EP0693317B1 - Auskleidung für die Trommeln von Kugelmühlen - Google Patents
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Classifications
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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
- B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
- B02C17/18—Details
- B02C17/22—Lining for containers
Definitions
- the invention relates to a lining for the drums of ball mills highly wear-resistant, pressed and sintered stones, especially aluminum or Zirconia stones.
- Ball mills are used for the very fine grinding of various regrinds, especially for Milling industrial minerals.
- the regrind is introduced into a drum together with balls and by rotating the Grind the drum. This is done in such a way that the balls and the regrind through the Rotation of the drum raised and knocked over at a certain height, so that the The regrind and the balls fall back into the deepest area of the drums.
- ball mills with a drum liner made of cast iron, rubber, steatite, silex or porcelain, a profiled inner surface to provide.
- the invention has for its object to a lining for drums of ball mills create with which there is an improved grinding performance, less contamination of the regrind and achieve a longer life of the lining.
- the wavy surface can be formed on each stone as a whole wave or as a half wave be, so that in the second case neighboring stones with their wave valleys or wave crests butted into the drum.
- the radius of the shafts can preferably be approximately the radius of the balls in the drum correspond, which nestle into the undulating surface in this way, whereby a particularly effective entrainment effect can be achieved.
- the profiled surface can be made roof-shaped by adding a roof-shaped surface each stone is molded or by putting the high or low edges together the roof-shaped surface is formed by stones with different high side edges.
- the roof or wave profiles can preferably be axially parallel through the drum run, but it is also possible to incline them at a small angle to the drum axis to run through the drum to the regrind with the balls within the Transport the drum in the axial direction.
- Two-component adhesive instead of the two-component adhesive or the initial liability when using one Two-component glue can be used to ensure permanent magnets on the drum facing stone surface.
- These permanent magnets can be round or strip-shaped and in corresponding Depressions of the back of the stone used, in particular glued.
- a cut drum 1 made of steel is shown from a ball mill, with the balls 2 and regrind 3 is loaded.
- the drum 1 is lined with highly wear-resistant, pressed and sintered stones, in particular aluminum or zirconium oxide stones 4 or stones made of a similar material, the surface facing the inside of the drum has a wave profile 5 has. In the example shown in FIG. 1, each stone 4 has a full wave profile 5.
- the radius of the wave profile 5 corresponds approximately to the radius of the balls 2, which are in this way in nestle the troughs of the wave profile 5 so that they are in the manner shown taken and raised, overturned at the highest point and the regrind shred.
- the wave profile 5 largely prevents the raised balls 2 from sliding back and the ground material 3 along the inner surface of the lining of the stones 4, so that the Balls 2 and the regrind 3 are actually essentially knocked over.
- a roof-shaped surface can also be used, if stones 8 are used which have a roof-shaped surface 9.
- a roof profile can be made put together by alternating the rows of stones with their high side edges and their low side edges against each other.
- the surface profile that can be achieved with stones 6 and 10 is that with stones 4 or 8 the wave-shaped profile 5 or the roof-shaped profile 9 over a stone width completely repeated, while this is the case with the profiles composed of stones 6 and 10, respectively over two stone widths is the case.
- permanent magnets are on the underside of the stones 4, 6, 8, 10 6, which are round, in depressions of the stones 4, 6, 8, 10th recessed permanent magnets 14 can act or in grooves of the stones 4, 6, 8, 10th embedded permanent magnetic strips 15, the stones 4, 6, 8, 10 will adhere directly the inner surface of the drum 1 made of steel.
- the Use adhesion by means of permanent magnets 14, 15 to ensure immediate initial adhesion To achieve gluing of the lining, so that the lining can be built up without after Laying of some steep slopes must wait until the adhesive has hardened. Possibly. can the Adhesion of the stones 4, 6, 8, 10 can also be brought about by the permanent magnets 14, 15 alone, without the need for an additional adhesive.
- Which type of fastening is used is in Dependent on the specific weight of the regrind, the drum diameter and the to decide the required application on a case-by-case basis.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Auskleidung für die Trommeln von Kugelmühlen aus
hochverschleißfesten, gepreßten und gesinterten Steinen, insbesondere Aluminium- oder
Zirkonoxidsteinen.
Kugelmühlen dienen zum hochfeinen Vermahlen verschiedenen Mahlguts, insbesondere zum
Vermahlen von Industriemineralien.
Hierzu wird das Mahlgut zusammen mit Kugeln in eine Trommel eingebracht und durch Drehen der
Trommel vermahlen. Dies geschieht in der Weise, daß die Kugeln und das Mahlgut durch die
Drehung der Trommel angehoben und in einer bestimmten Höhe umgeworfen werden, so daß das
Mahlgut und die Kugeln wieder in den tiefsten Bereich der Trommeln zurückfallen. Um zu
vermeiden, daß das Mahlgut und die Kugeln ausschließlich entlang der Trommeloberfläche
entlangrutschen, ohne umgeworfen zu werden, ist es bei Kugelmühlen mit einer Trommelauskleidung
aus Hartguß, Gummi, Steatit, Silex oder Porzellan bekannt, eine profilierte Innenoberfläche
vorzusehen. Bei diesen bekannten Auskleidungen hat sich die unregelmäßige Oberfläche als
erforderlich erwiesen, da Hartguß, Gummi, Steatit, Silex oder Porzellan eine recht glatte Oberfläche
von Anfang an aufweisen oder diese sich innerhalb kurzer Zeit im Gebrauch einstellt und das
Mahlgut und die Kugeln daher die Tendenz haben, nur an der Trommeloberfläche entlangzurutschen.
Um daher überhaupt eine Mitnahme des Mahlguts und der Kugeln, die in der Regel aus dem gleichen
Material wie die Auskleidung sind, und ein Umwerfen des Mahlguts und der Kugeln sowie ein
ausreichendes Mahlergebnis zu erreichen, ist bei Auskleidungen aus Hartguß, Gummi, Steatit, Silex
oder Porzellan eine profilierte Oberfläche zwingend erforderlich und beispielsweise in der
DE 158 680 C für Kieselsteine und Quarz beschrieben. Nachteilig ist bei diesen Materialien, daß der
Abrieb der Oberfläche sehr stark ist, wodurch das Mahlgut kontaminiert wird, und daß durch den
hohen Abrieb nur eine geringe Lebensdauer der Auskleidung gegeben ist.
Um eine höhere Lebensdauer zu erreichen, ist es des weiteren aus der FR-PS 993 264 bekannt, die
Auskleidung mit hochverschleißfesten, gepreßten und gesinterten Aluminiumoxidsteinen
vorzunehmen. Diese Steine sind sehr hart und verschleißfest und behalten ihre verhältnismäßig rauhe
Oberfläche wegen der hohen Abriebfestigkeit bei. Die bekannten Aluminiumoxidsteine weisen eine
zum Trommelinnenraum gerichtete, nicht profilierte Oberfläche auf, der die Überlegung zugrunde
liegt, aufgrund der Rauhigkeit eine ausreichende Mitnahme des Mahlguts und der Kugeln sowie ein
Umwerfen zu erreichen und die Kontamination des Mahlguts durch Abrieb von der
Auskleidungsoberfläche zu vermindern. Mit dieser Auskleidung aus Aluminiumoxidsteinen konnte
die Lebensdauer gegenüber Auskleidungen aus Hartguß, Gummi, Steatit, Silex oder Porzellan mehr
als verdoppelt werden. Bei dieser verschleißfesten Auskleidung aus Aluminiumoxidsteinen wurde
allerdings festgestellt, daß das Verhältnis von erforderlicher Antriebsleistung der Trommel zu Menge
von vermahlenem Mahlgut ungünstig war, da ein Teil des Mahlguts mit den Kugeln zwar beim
Drehen angehoben und umgeworfen wurde, ein Teil jedoch an der Auskleidungsinnenwand in den
unteren Bereich der Trommel zurückrutschte, so daß ein Teil der Antriebsleistung in Form von
Reibungswärme verlorenging, wobei die Reibung an der Auskleidungsinnenoberfläche Abrieb
erzeugte, der das Mahlgut kontaminierte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung für Trommeln von Kugelmühlen zu
schaffen, mit der sich eine verbesserte Mahlleistung, eine geringere Kontaminierung des Mahlguts
und eine höhere Lebensdauer der Auskleidung erreichen lassen.
Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird eine Auskleidung für die Trommeln von Kugelmühlen
aus hochverschleißfesten, gepreßten und gesinterten Steinen, insbesondere Aluminium- oder
Zirkonoxidsteinen vorgeschlagen, die erfindungsgemäß eine stetig gewellte oder dachförmige, das
Mahlgut und die Kugeln bei der Drehung der Trommel anhebende Oberfläche zum
Trommelinnenraum hin aufweisen.
Mit der wellenförmig verlaufenden Oberfläche wurden betriebsinterne Dauerversuche durchgeführt,
die gegenüber der Auskleidung mit glatten Aluminiumoxidsteinen nochmals eine Verdoppelung der
Lebensdauer erbrachten, obwohl die Erfahrungen mit Auskleidungen aus Hartguß, Gummi Steatit,
Silex oder Porzellan das Gegenteil erwarten ließen. Des weiteren ist der Abrieb an der profilierten
Oberfläche äußert gering und ist die Mahlleistung, d. h. das Verhältnis von Menge des vermahlenen
Mahlguts zur Antriebsleistung, gegenüber einer Auskleidung aus glatten Aluminiumoxidsteinen um
10 bis 20 % verbessert worden. Die Erklärung für diesen Effekt kann darin liegen, daß das Mahlgut
mit den Kugeln durch die profilierte Oberfläche angehoben und umgeworfen wird, ohne an der
Oberfläche zurück zu rutschen, so daß geringere Reibungsverluste und ein geringerer Verschleiß
entstehen, was überraschend ist, da aus den Erfahrungen mit den bisher benutzten Auskleidungen das
Gegenteil zu erwarten war. Bewirkt selbst der geringe Abrieb von Aluminiumoxidsteinen eine
unzulässige Kontamination des Mahlguts können anstelle von Aluminiumoxidsteinen
Zirkonoxidsteine oder hochverschleißfeste Steine aus ähnlichem Material eingesetzt werden.
Die wellenförmige Oberfläche kann an jedem Stein als ganze Welle oder als Halbwelle angeformt
sein, so daß im zweiten Fall benachbarte Steine mit ihren Wellentälern bzw. Wellenbergen
aneinanderstoßend in die Trommel gesetzt werden.
Vorzugsweise kann der Radius der Wellen etwa dem Radius der Kugeln in der Trommel
entsprechen, die sich auf diese Weise in die wellenförmige Oberfläche einschmiegen, wodurch sich
ein besonders wirksamer Mitnahmeeffekt erreichen läßt.
Die profilierte Oberfläche läßt sich dachförmig gestalten, indem eine dachförmige Oberfläche an
jedem Stein angeformt wird oder indem durch Aneinandersetzen der hohen bzw. niedrigen Kanten
von Steinen mit unterschiedlich hohen Seitenkanten die dachförmige Oberfläche gebildet wird.
Die Dach- oder Wellenprofile können vorzugsweise achsparallel durch die Trommel hindurch
verlaufen, jedoch ist es auch möglich, sie unter einem kleinen Winkel geneigt zur Trommelachse
durch die Trommel hindurch verlaufen zu lassen, um das Mahlgut mit den Kugeln innerhalb der
Trommel in Achsrichtung zu transportieren.
Im Hinblick darauf, daß auf die Auskleidung aufgrund der profilierten Oberfläche erhöhte
Tangentialkräfte wirken, ist es vorteilhaft, die Befestigung an der Trommelinnenoberfläche durch
eine vergrößerte Rauhigkeit der der Trommel zugewandten Steinoberfläche bis hin zu Riefen oder
Vertiefungen und Erhöhungen zu verbessern. In diese Vertiefungen und Erhöhungen greift ein
üblicher, zum Befestigen einer Auskleidung aus Aluminiumoxidsteinen in der in der Regel aus Stahl
bestehenden Trommel verwendeter Kleber, z. B. ein Zweikomponentenkleber ein, so daß eine
formschlüssige Verbindung zwischen den Aluminium- oder Zirkonoxidsteinen und dem
Zweikomponentenkleber gewährleistet ist.
Anstelle des Zweikomponentenklebers oder um die Anfangshaftung bei Verwendung eines solchen
Zweikomponentenklebers zu gewährleisten, können Permanentmagnete auf der der Trommel
zugewandten Steinoberfläche befestigt sein.
Diese Permanentmagnete können rund oder streifenförmig ausgebildet sein und in entsprechende
Vertiefungen der Steinrückseite eingesetzt, insbesondere eingeklebt sein.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer aufgeschnittenen Trommel einer Kugelmühle mit einer Auskleidung mit Wellenprofil,
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung eines Steins mit Halbwellenprofil,
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung eines Steins mit Dachprofil,
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung eines Steins mit gegenüber der Unterfläche schräg verlaufender Oberfläche,
- Fig. 5
- eine perspektivische Darstellung mit Blick auf die Unterseite eines Steins mit Vollwellenprofil,
- Fig. 6
- eine Ansicht der Unterseite eines Steins mit zwei daran angeordneten runden Permanentmagneten und
- Fig. 7
- eine Unteransicht eines Steins mit zwei daran angeordneten Permanent magnet streifen.
Von einer Kugelmühle ist eine aufgeschnittene Trommel 1 aus Stahl dargestellt, die mit Kugeln 2
und Mahlgut 3 beladen ist. Die Trommel 1 ist mit einer Auskleidung aus hochverschleißfesten,
gepreßten und gesinterten Steinen, insbesondere Aluminium- oder Zirkonoxidsteinen 4 oder Steinen
aus ähnlichem Material versehen, deren zum Trommelinneren weisende Oberfläche ein Wellenprofil
5 aufweist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel weist jeder Stein 4 ein Vollwellenprofil 5 auf.
Der Radius des Wellenprofils 5 entspricht etwa dem Radius der Kugeln 2, die sich auf diese Weise in
die Wellentäler des Wellenprofils 5 einschmiegen, so daß sie in der dargestellten Weise
mitgenommen und angehoben, im höchsten Punkt umgeworfen werden und dabei das Mahlgut
zerkleinern. Das Wellenprofil 5 verhindert weitgehend ein Zurückgleiten der angehobenen Kugeln 2
und des Mahlguts 3 entlang der Innenoberfläche der Auskleidung aus den Steinen 4, so daß die
Kugeln 2 und das Mahlgut 3 tatsächlich im wesentlichen umgeworfen werden.
Die Reibungsverluste auf der Oberfläche der Auskleidung sind dadurch gegenüber einer Auskleidung
aus glatten Aluminium- oder Zirkonoxidsteinen erheblich vermindert, so daß bei gleicher
Ausbringung eine geringere Antriebsleistung erforderlich ist und der Abrieb auf der Oberfläche der
Steine 4 vermindert ist.
In Fig. 2 ist ein Stein 6 dargestellt, dessen wellenförmige Oberfläche 7 eine Halbwelle bildet. Beim
Setzen der Auskleidung mit den Steinen 6 werden jeweils die Kanten im Bereich der Wellenberge
und im Bereich der Wellentäler gegeneinander gesetzt, so daß sich eine Vollwelle über zwei
Steinbreiten erstreckt.
Anstelle einer wellenförmigen Oberfläche läßt sich auch eine dachförmige Oberfläche verwenden,
wenn Steine 8 verwendet werden, die eine dachförmige Oberfläche 9 aufweisen.
Bei Steinen 10 mit einer gegenüber der Grundfläche schrägen Oberfläche 11 läßt sich ein Dachprofil
zusammensetzen, indem die Steinreihen abwechselnd mit ihren hohen Seitenkanten und ihren
niedrigen Seitenkanten gegeneinander gesetzt werden.
Der Unterschied zwischen dem mit den Steinen 4 bzw. 8 erreichbaren Oberflächenprofil gegenüber
dem mit den Steinen 6 bzw. 10 erreichbaren Oberflächenprofil liegt darin, daß sich bei den Steinen 4
bzw. 8 das wellenförmige Profil 5 bzw. das dachförmige Profil 9 über eine Steinbreite vollständig
wiederholt, während dies bei den aus den Steinen 6 bzw. 10 zusammengesetzten Profilen jeweils
über zwei Steinbreiten der Fall ist.
Da auf die Auskleidung aufgrund des Mitnahmeeffekts der profilierten Oberfläche 5, 7, 9, 11 der
Steine 4, 6, 8, 10 erhöhte Tangentialkräfte wirken, ist die Unterseite der Steine gemäß Fig. 5 mit
Vertiefungen 13 in Form von Nuten versehen, zwischen denen Erhöhungen 10 verlaufen. Wird die
Auskleidung in üblicher Weise mittels eines geeigneten Klebers, z. B. eines
Zweikomponentenklebers, mit der Trommel 1 verklebt, dringt der Klebstoff in die Vertiefungen 13
der Steine ein und bewirkt so eine Haftung nicht nur durch die Klebewirkung auf der
Steinoberfläche, sondern auch eine Verklammerung in den Vertiefungen 13, die eine formschlüssige
Verbindung zwischen den Steinen 4, 6, 8, 10 und dem Klebstoff gewährleistet.
Werden, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, Permanentmagnete auf der Unterseite der Steine 4, 6, 8, 10
befestigt, bei denen es sich gemäß Fig. 6 um runde, in Vertiefungen der Steine 4, 6, 8, 10
eingelassene Permanentmagneten 14 handeln kann oder um in Nuten der Steine 4, 6, 8, 10
eingelassene Permanentmagnetstreifen 15, wird eine unmittelbare Haftung der Steine 4, 6, 8, 10 auf
der Innenoberfläche der Trommel 1, die aus Stahl besteht, erreicht. In diesem Fall läßt sich die
Haftung mittels der Permanentmagneten 14, 15 dazu benutzen, eine sofortige Anfangshaftung beim
Verkleben der Auskleidung zu erreichen, so daß sich die Auskleidung aufbauen läßt, ohne nach dem
Legen von einigen Steilagen abwarten zu müssen, daß der Klebstoff ausgehärtet ist. Ggf. kann die
Haftung der Steine 4, 6, 8, 10 auch durch die Permanentmagneten 14, 15 allein bewirkt werden,
ohne daß zusätzlich ein Klebstoff benötigt wird. Welche Befestigungsart eingesetzt wird, ist in
Abhängigkeit vom spezifischen Gewicht des Mahlguts, des Trommeldurchmessers und der
geforderten Ausbringung von Fall zu Fall zu entscheiden.
Claims (10)
- Auskleidung für eine Trommel (1) einer Kugelmühle aus hochverschleißfesten, gepreßten und gesinterten Steinen, insbesondere Aluminium- oder Zirkonoxidsteinen (4, 6, 8, 10), mit einer stetig gewellten oder dachförmigen, das Mahlgut und die Kugeln bei der Drehung der Trommel anhebenden Oberfläche (5, 7, 9, 11) zum Trommelinnenraum hin.
- Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmige Oberfläche (9) an jeden Stein (8) angeformt ist.
- Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dachförmige Oberfläche (9) durch Aneinandersetzen der hohen bzw. niedrigen Kanten von Steinen (10) mit unterschiedlich hohen Seitenkanten gebildet ist.
- Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Stein (4) eine ganze Welle (5) angeformt ist.
- Auskleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Stein (6) eine Halbwelle angeformt ist und benachbarte Steine (6) mit ihren Wellentälern bzw. Wellenbergen aneinandergesetzt sind.
- Auskleidung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Wellen etwa dem Radius der Kugeln (2) in der Trommel (1) entspricht.
- Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dach- oder Wellenprofile achsparallel durch die Trommel (1) hindurch verlaufen.
- Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dach- oder Wellenprofile unter einem kleinen Winkel geneigt zur Trommelachse durch die Trommel (1) hindurch verlaufen.
- Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Trommel (1) zugewandte Steinoberfläche eine vergrößerte Rauhigkeit bis hin zu Riefen oder Vertiefungen (13) und Erhöhungen (12) aufweist.
- Auskleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch an der der Trommel (1) zugewandten Steinoberfläche befestigte Permanentmagnete (14, 15).
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