ES2285603T3 - Molino agitador. - Google Patents
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Abstract
Molino agitador para el tratamiento de material a moler fluido, con un recipiente (2) de molienda que delimita un espacio (8) de molienda en gran medida cerrado mediante una pared interior (9) y con un mecanismo agitador (20) dispuesto en aquel y accionable de forma giratoria, configurado en forma de cazoleta en relación con un eje (19) central longitudinal común con un rotor (39) anular cilíndrico que presenta una pared (40, 41) cerrada y con un estator (22) interior dispuesto dentro del rotor (39), firmemente unido con el recipiente (2) de molienda, estando configurados entre la pared interior (9) del recipiente (2) de molienda y una pared exterior (40) del rotor (39) un espacio exterior (8a) de molienda anular cilíndrico en forma de intersticio anular con un ancho radial g de intersticio y entre una pared interior (41) del rotor (39) y una envoltura exterior (23) del estator interior (22) un espacio (8b) de molienda interior anular cilíndrico en forma de intersticio anular con un ancho radial h de intersticio, dispuesto de forma coaxial dentro del espacio exterior (8a) de molienda y unido con el mismo a través de un espacio (50) de inversión, constituyendo el espacio exterior (8a) de molienda, el espacio (50) de inversión y el espacio interior (8b) de molienda el espacio (8) de molienda parcialmente llenado con cuerpos (38) auxiliares de molienda, estando dispuestos aproximadamente en el mismo lado del recipiente (2) de molienda una zona (57) de alimentación de material a moler antepuesta al espacio exterior (8a) de molienda que desemboca en este en dirección (60) de flujo del material a moler y un dispositivo (32) de separación para el paso del material a moler intercalado en dirección (60) de flujo del material a moler a continuación del espacio interior (8b) de molienda, estando previstos en el mecanismo agitador (20) conductos (54) de realimentación de cuerpos auxiliares de molienda para realimentar los cuerpos (38) auxiliares de molienda de la zona del dispositivo (32) de separación a la zona (57) de alimentación de material a moler que unen el final del espacio interior (8b) de molienda con el principio del espacio exterior (8a) de molienda y estando configuradas la pared interior (9) del recipiente (2) de molienda y la pared exterior (40) y la pared interior (41) del rotor (39) de forma libre de perforaciones y la pared interior (9) del recipiente (2) de molienda y la pared exterior (40) del rotor (39) de forma lisa y libre de útiles agitadores, caracterizado porque para el ancho radial g de intersticio del espacio exterior (8a) de molienda en relación con el ancho radial h de intersticio del espacio interior (8b) de molienda rige que: g < h.
Description
Molino agitador.
La invención se refiere a un molino agitador
conforme al preámbulo de la reivindicación 1.
En un molino agitador de este tipo, conocido del
documento EP 0 824 964 B1 (que corresponde a US-P
5,950,943), tanto el espacio interior de molienda como el espacio
exterior de molienda está configurado con paredes lisas sin
perforaciones y libres de útiles agitadores. El ancho de
intersticio, es decir, la extensión radial del espacio exterior de
molienda es claramente superior al del espacio interior de molienda.
De este modo debe conseguirse que la molienda y dispersión del
material a moler fluido y en suspensión se lleve a cabo
mayoritariamente por efectos de cizallamiento de tal manera que la
intensidad local de solicitación del material a moler sea en lo
esencial constante a lo largo de todo el recorrido de molienda. Por
medio de la configuración lisa de las paredes de limitación
cilíndricas del espacio exterior de molienda y del espacio interior
de molienda se genera una corriente en la que los cuerpos
auxiliares de molienda se mueven en capas unos en relación con
otros. El gradiente de cizallamiento y de esta manera la intensidad
de solicitación local es constante tanto en el espacio exterior de
molienda como en el espacio interior de molienda a lo largo de la
altura del respectivo espacio de molienda. Debido a que el ancho de
intersticio del espacio interior de molienda es inferior al ancho
de intersticio del espacio exterior de molienda, es posible realizar
el mismo gradiente de cizallamiento en el espacio exterior de
molienda y en el espacio interior de molienda, este es por lo tanto
prácticamente constante en todo el espacio de molienda. Se ha
demostrado como problema que el arranque del molino agitador es
difícil con un elevado grado de llenado de cuerpos auxiliares de
molienda. Debido a los problemas durante el arranque del molino
agitador, este se usa con un llenado reducido de cuerpos auxiliares
de molienda, lo que a su vez conlleva una distribución
desfavorablemente ancha del tamaño de partículas del material
molido. Ya que esta reducción del llenado de cuerpos auxiliares de
molienda conlleva una menor cantidad de cuerpos auxiliares de
molienda transportados a través de los conductos de realimentación
de cuerpos auxiliares de molienda, aumenta el peligro de un llamado
paso directo de material a moler, es decir, material a moler o a
dispersar suministrado al espacio de alimentación de material a
moler puede fluir en cortocircuito a través de los conductos de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda en dirección hacia
el dispositivo de separación.
El objetivo de la invención consiste en
configurar un molino agitador del tipo genérico de tal manera que
se facilite el arranque del molino agitador y se consiga en servicio
una distribución estrecha del tamaño de partículas del material
molido.
Este objetivo se consigue conforme a la
invención con las características de la parte caracterizadora de la
reivindicación 1. Con las medidas según la invención se consigue que
durante la desconexión del molino agitador en particular en el
espacio interior de molienda no tenga lugar un agarrotamiento de los
cuerpos auxiliares de molienda, que se separan hacia abajo, con las
paredes colindantes. Durante el arranque del molino agitador es
posible poner los cuerpos auxiliares de molienda muy fácilmente de
nuevo en movimiento. Con las medidas según la invención se consigue
además que no se produzca una retención de los cuerpos auxiliares de
molienda en el espacio exterior de molienda delante del espacio
interior de molienda, ya que el ancho de intersticio del espacio
interior de molienda es superior al ancho del espacio exterior de
molienda. En el espacio exterior de molienda tiene lugar una
molienda por cizallamiento. Debido a que los cuerpos auxiliares de
molienda tienen la tendencia de escaparse de un mayor
cizallamiento, estos fluyen al espacio interior de molienda a través
del espacio de inversión que se ensancha hacia el espacio interior
de molienda. A causa de los efectos descritos, el molino agitador
puede usarse con un elevado grado de llenado de cuerpos auxiliares
de molienda, es decir, no es preciso reducir la carga de cuerpos
auxiliares de molienda. Esto tiene como consecuencia una molienda
particularmente intensa, evitándose al mismo tiempo un paso directo
de material a moler, ya que se transporta una cantidad suficiente
de cuerpos auxiliares de molienda a través de los conductos de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda.
Los efectos pretendidos conforme a la invención
se ven influenciados de forma particularmente favorable por la
variante según la reivindicación 2, ejerciendo la variante según la
reivindicación 3 un efecto favorable adicional.
Este efecto de dispersión del material a moler
en el espacio interior de molienda, mediante el cual se aligera el
flujo de la mezcla de material a moler y de cuerpos auxiliares de
molienda, se favorece por los resaltes dispuestos según la
reivindicación 4 por lo menos en el estator interior que, conforme a
la reivindicación 5, pueden estar configurados como útiles. Por
medio de los resaltes o útiles dispuestos por lo menos en el
estator interior se consigue una fluidización intensa de los cuerpos
auxiliares de molienda y, de esta manera, una solicitación intensa
del material a moler. Gracias a esta fluidización intensa se
contrarresta también la formación de una capa límite en reposo en
las paredes de limitación del espacio de molienda, por lo que tiene
lugar una mejor refrigeración del material a moler.
Con las variantes según las reivindicaciones 6 y
7 se impide que en la pared interior del rotor se acumulen cuerpos
auxiliares de molienda; la pared interior del rotor se barre
completamente gracias a la disposición helicoidal de los útiles en
la envoltura exterior del estator interior, manteniendo la pared
interior libre de acumulaciones de este tipo.
Por medio de la variante según la reivindicación
8 puede conseguirse que en el espacio interior de molienda se
ejerza cierto efecto de retención, por lo que aumenta la intensidad
de dispersión y molienda. Este efecto puede obtenerse en particular
mediante una variante según la reivindicación 9. Por medio de un
dispositivo de retención de este tipo es posible lograr un aumento
local de la concentración de cuerpos auxiliares de molienda en la
zona final superior del espacio interior de molienda, lo que
conlleva a su vez una molienda o dispersión particularmente intensa
y de este modo una distribución muy estrecha del tamaño de
partículas del material molido. Un dispositivo de retención montado
por separado conforme a la reivindicación 10 puede adaptarse como
componente exterior a cada caso de aplicación concreto. En lo
anteriormente expuesto, el ancho de intersticio del conducto de
descarga puede ser constante en dirección hacia el dispositivo de
separación o puede aumentar según la reivindicación 11.
Básicamente, en particular es ventajoso que el
estator esté provisto de una protección contra el desgaste según la
reivindicación 12 en la zona del conducto de descarga, lo que es en
particular ventajoso cuando el ancho de intersticio del conducto de
descarga no aumenta hacia el dispositivo de separación, es decir
radialmente hacia el interior, cuando por lo tanto el área de la
sección transversal de flujo se reduce lo que conlleva una
aceleración correspondiente de la corriente de material a moler y de
cuerpos auxiliares de molienda.
Por medio de la variante según la reivindicación
13 y en particular según la reivindicación 14 se facilita una
adaptación sencilla del tamaño de los conductos de realimentación de
cuerpos auxiliares de molienda también a los objetivos de molienda
o de dispersión, respectivamente. La configuración de estos
conductos de realimentación en un módulo de realimentación de
cuerpos auxiliares de molienda permite mecanizar los mismos desde un
lado en el módulo, lo que es particularmente sencillo respecto a la
tecnología de fabricación. Esta configuración permite también
conformar los conductos de realimentación de cuerpos auxiliares de
molienda con contornos arbitrarios deseados. Esta fabricación
sencilla facilita también una optimización de las secciones
transversales de paso de los conductos de realimentación de cuerpos
auxiliares de molienda en su trayecto desde dentro hacia fuera,
indicándose en la reivindicación 15 intervalos óptimos para la
relación entre los anchos de las aberturas de entrada y las
aberturas de salida.
Debido a que la altura de los conductos de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda puede hacerse
relativamente pequeña en dirección del eje longitudinal central es
posible reducir aún más el peligro de un paso directo de los
cuerpos auxiliares de molienda sin afectar a una buena separación de
los cuerpos auxiliares de molienda del material molido. En la
reivindicación 16 se indican condiciones marginales óptimas respecto
a este punto. Estas condiciones óptimas se mejoran aún más mediante
la configuración según las reivindicaciones 17 y 18.
Otras características y ventajas de la invención
se desprenden de la siguiente descripción de ejemplos de
realización con referencia al dibujo. En las figuras se
muestran:
Fig. 1 Representación esquemática de un molino
agitador en una vista lateral.
Fig. 2 Vista en corte longitudinal a través de
un primer ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 3 Vista en sección transversal a través del
recipiente de molienda según la línea de corte III - III en la
figura 2.
Fig. 4 Vista lateral longitudinal de un estator
interior del molino agitador.
Fig. 5 Vista en perspectiva de un módulo de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda del molino agitador
según las figuras 2 a 4.
Fig. 6 Vista en corte longitudinal a través de
un segundo ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 7 Vista en perspectiva del módulo de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda del molino agitador
según la figura 6.
Fig. 8 Vista en corte longitudinal a través de
un tercer ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 9 Vista en corte longitudinal a través de
un cuarto ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 10 Vista en corte longitudinal a través de
un quinto ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 11 Vista en corte longitudinal a través de
un sexto ejemplo de realización de un recipiente de molienda del
molino agitador.
Fig. 12 Vista lateral de un módulo de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda del molino agitador
según la figura 11.
Fig. 13 Vista desde abajo del módulo de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda según la figura
12.
El molino agitador mostrado en la figura 1
presenta de forma convencional un soporte 1 en el cual puede
montarse un recipiente 2 de molienda cilíndrico. En el soporte 1
está ubicado un motor eléctrico 3 de accionamiento provisto de una
polea 4 de correa trapezoidal mediante la cual es posible accionar
de forma giratoria por medio de la correa trapezoidal 5 una polea 7
de correa trapezoidal firmemente unida con un eje 6 de
accionamiento.
Tal como se desprende en particular de las
figuras 2 y 3, el recipiente 2 de molienda se compone de una pared
interior 9 cilíndrica, que encierra un espacio 8 de molienda,
rodeada de una envoltura exterior 10 en lo esencial cilíndrica. La
pared interior 9 y la envoltura exterior 10 delimitan entre sí un
espacio 11 de refrigeración. La terminación inferior del espacio 8
de molienda está constituida por una placa 12 de fondo anular
circular fijada en el recipiente 2 de molienda por medio de
tornillos 13.
El recipiente 2 de molienda presenta una brida
14 anular superior con ayuda de la cual está fijado mediante
tornillos 16 en el lado inferior de una carcasa portante 15 montada
en el soporte 1 del molino agitador. El espacio 8 de molienda está
cerrado mediante una tapa 17. La carcasa portante 15 presenta una
carcasa 18 central de apoyo y obturación dispuesta de forma coaxial
con el eje 19 longitudinal central del recipiente 2 de molienda.
Por esta carcasa 18 de apoyo y obturación pasa el eje 6 de
accionamiento, que discurre también de forma coaxial con el eje 19,
en el cual está dispuesto un mecanismo agitador 20. En la zona de la
carcasa 18 de apoyo y obturación adyacente al espacio 8 de molienda
desemboca una tubería 21 de alimentación de material a moler.
En la placa 12 de fondo anular circular está
fijado un estator interior 22 cilíndrico, configurado
aproximadamente en forma de cazoleta, que penetra en el espacio 8
de molienda y se compone de una envoltura 23 exterior cilíndrica
coaxial con el eje 19 que delimita el espacio 8 de molienda y de una
envoltura 24 interior cilíndrica también coaxial con el eje 19.
Delimitan entre sí un espacio 25 de refrigeración. El espacio 25 de
refrigeración está unido con un espacio 26 de refrigeración en la
placa 12 de fondo al que se suministra agua de refrigeración a
través de una conexión 27 de alimentación de agua de refrigeración
que sale a través de una conexión 28 de salida de agua de
refrigeración. Al espacio 11 de refrigeración del recipiente 2 de
molienda se suministra agua de refrigeración a través de un
manguito 29 de entrada de agua de refrigeración que sale a través de
un manguito 30 de salida de agua de refrigeración.
En la pieza frontal 31 superior anular del
estator interior 22, que se encuentra encima del espacio 8 de
molienda, está dispuesto un dispositivo 32 de separación de
material molido y de cuerpos auxiliares de molienda, unido con una
tubería 33 de descarga de material molido. Entre el dispositivo 32
de separación y la tubería 33 de descarga está previsto un embudo
colector 34 de material molido. En la zona de la placa 12 de fondo,
la tubería 33 de descarga está provista de un aro 35 de sujeción
unido de forma separable por medio de tornillos 36 con la placa 12
de fondo o con el estator interior 22 unido con esta de forma fija,
respectivamente. El dispositivo 32 de separación está obturado
respecto a la pieza 31 frontal anular del estator interior 22 por
medio de una junta 37 y, después de soltar los tornillos 36, puede
extraerse del estator interior 22 hacia abajo junto con la tubería
33 de descarga y el embudo colector 34. El dispositivo 32 de
separación puede retirarse por lo tanto del espacio 8 de molienda
sin que sea necesario descargar los cuerpos 38 auxiliares de
molienda que se encuentran en este, ya que el llenado del espacio 8
de molienda con estos cuerpos 38 auxiliares de molienda no llega
hasta la pieza frontal 31 cuando el mecanismo agitador 20 no está
accionado.
El tipo de construcción básico del mecanismo
agitador 20 tiene la forma de cazoleta, es decir, presenta un rotor
39 en lo esencial anular cilíndrico. El rotor 39 presenta una pared
40 exterior cilíndrica y una pared 41 interior cilíndrica dispuesta
de forma coaxial con aquella y de forma coaxial con el eje 19. La
pared 40 exterior y la pared 41 interior son lisas y configuradas
como superficies cerradas y no presentan perforaciones. Entre la
pared 40 exterior y la pared 41 interior del rotor 39 está
configurado un espacio 42 de refrigeración.
El mecanismo agitador 20 está provisto en su
extremo superior de una pieza terminal 43 similar a una tapa en
cuyo lado inferior dirigido al rotor 39 está fijada una placa
terminal 44. La pieza terminal 43 y la placa terminal 44 están
dispuestas en el eje 6 de accionamiento.
Entre el rotor 39 y la placa terminal 44 del
mecanismo agitador 20 está dispuesto un módulo 45 de realimentación
de cuerpos auxiliares de molienda. El rotor 39, el módulo 45 de
realimentación y la placa terminal 44 están unidos entre sí de
forma separable por medio de bulones tensores 46. La entrada de agua
de refrigeración al espacio 42 de refrigeración y la evacuación de
la misma se llevan a cabo por medio de conductos 47, 48 de agua de
refrigeración configurados en el eje 6 y en el módulo 45 de
realimentación.
Con la configuración lisa de la pared interior 9
del recipiente 2 de molienda, que por lo tanto no presenta útiles,
y la configuración igualmente lisa de la pared exterior 40 del rotor
39 se constituye un espacio exterior 8a de molienda. Con la
configuración lisa e igualmente libre de útiles de la pared interior
41 del rotor 39 y la envoltura exterior 23 del estator interior 22
se delimita un espacio interior 8b de molienda. En este espacio
interior 8b de molienda penetran resaltes configurados como útiles
49 en forma de clavija fijados en la envoltura exterior 23 del
estator interior 22, dispuestos de forma helicoidal a lo largo del
perímetro y de la longitud de la envoltura exterior 23, tal como se
aprecia en particular en la figura 4. Como se desprende en
particular de la figura 4, los útiles 49 en el estator interior 22,
colindantes en dirección perimetral, están dispuestos de forma
solapada en dirección del eje 19 central longitudinal, de modo que
los útiles 49 barren completamente la pared interior 41 durante una
vuelta del rotor 39.
Como se desprende de lo anteriormente expuesto,
el espacio 8 de molienda se divide por un lado en un espacio
exterior 8a de molienda anular cilíndrico y por otro lado en un
espacio interior 8b de molienda anular cilíndrico unidos entre sí
por medio de un espacio 50 de inversión próximo a la placa 12 de
fondo que se ensancha continuamente desde fuera hacia dentro.
Como puede apreciarse en las figuras 2 y 4, el
dispositivo 32 de separación cilíndrico se compone de una pila de
discos anulares 51 entre los cuales se deja libre un intersticio 52
de separación cuyo ancho es en general más pequeño que el diámetro
de los cuerpos 38 auxiliares de molienda más pequeños usados; no
obstante, el ancho puede ser también mayor, ya que la separación de
los cuerpos 38 auxiliares de molienda tiene lugar antes de alcanzar
el dispositivo 32 de separación. La pila de discos anulares 51 está
cerrada en el lado frontal, es decir, en el lado dirigido a la
placa terminal 44, por medio de una placa 53 de cierre. El
dispositivo 32 de separación está dispuesto en el interior del
módulo 45 de realimentación.
Como se desprende de las figuras 2 y 5, en el
módulo 45 de realimentación de cuerpos auxiliares de molienda están
configurados conductos 54 de realimentación de cuerpos auxiliares de
molienda. Las respectivas aberturas 55 de entrada de aquellos
conductos se encuentran en proximidad inmediata del dispositivo 32
de separación. Su respectiva abertura 56 de salida desemboca en una
zona 57 anular cilíndrica de alimentación de material a moler
configurada entre el módulo 45 de realimentación y la pared interior
9 del recipiente 2 de molienda. Los conductos 54 de realimentación
tienen su ancho mínimo c en la abertura 55 de entrada y su ancho
máximo d en la abertura 56 de salida, midiéndose los anchos c y d
en dirección perimetral. Los conductos 54 de realimentación están
curvados desde la abertura 55 de entrada hacia la abertura 56 de
salida en contra de la dirección 58 de giro del mecanismo agitador
20 y están curvados de forma convexa visto desde el interior al
exterior. Para la relación entre el ancho c y el ancho d
rige
que:
que:
- d > c y preferentemente
- d \geq 1,5 c.
En el ejemplo de realización según las figuras 2
a 5, los conductos 54 de realimentación se extienden en dirección
del eje 19 casi por la altura completa del módulo 45 de
realimentación, siendo su altura axial e superior a la altura axial
f del dispositivo 32 de separación. Los conductos 54 de
realimentación se extienden en esta forma de realización no sólo
más allá del dispositivo 32 de separación en dirección del eje 19,
sino también más allá de un conducto 59 de salida que conduce desde
el extremo superior del espacio interior 8b de molienda de forma
inclinada hacia arriba y hacia dentro al dispositivo 32 de
separación y, por lo tanto, adelgaza de forma troncocónica en
dirección a la placa terminal 44. En este ejemplo de realización,
los conductos 54 de realimentación están abiertos también hacia el
conducto 59 de salida, tal como puede apreciarse en la figura 2.
Por lo tanto, el conducto 59 de salida no está limitado
espacialmente hacia arriba. Más bien, está abierto en dirección del
eje 19 longitudinal central hacia el espacio interior 8b de molienda
y por lo tanto permeable para la salida de los cuerpos 38
auxiliares de molienda mientras que el material molido fluye a
través del conducto 59 de salida en dirección al dispositivo 32 de
separa-
ción.
ción.
El material a moler fluye por el espacio 8 de
molienda según las flechas 60 de dirección de flujo desde la
tubería 21 de alimentación de material a moler a través de un
espacio 61 de alimentación de material a moler entre la pieza
terminal 43 del mecanismo agitador 20 por un lado y la tapa 17 y la
zona colindante de la pared interior 9 por otro lado, la zona 57 de
alimentación de material a moler, hacia abajo por el espacio
exterior 8a de molienda, a través del espacio 50 de inversión, que
se ensancha de forma continua, radialmente hacia dentro y desde
allí a través del espacio interior 8b de molienda hacia arriba hasta
el conducto 59 de salida y desde allí al dispositivo 32 de
separación. En el recorrido por el espacio exterior 8a de molienda,
el espacio 50 de inversión y el espacio interior 8b de molienda el
material a moler se muele en acción conjunta con los cuerpos 38
auxiliares de molienda cuando el mecanismo agitador 20 se acciona de
forma giratoria. El material molido sale del espacio interior 8b de
molienda a través del dispositivo 32 de separación y sale por la
tubería 33 de descarga de material moli-
do.
do.
Como se desprende en particular de la figura 2,
el ancho radial g de intersticio del espacio exterior 8a de
molienda es claramente inferior al ancho radial h de intersticio del
espacio interior 8b de molienda. La relación entre los anchos g y h
de intersticio es tal que el área Fb de la sección transversal del
espacio interior 8b de molienda es igual o superior al área Fa de
la sección transversal del espacio exterior 8a de molienda. Tanto
el espacio exterior 8a de molienda como el espacio interior 8b de
molienda están configurados como intersticios de molienda. Para el
ancho g de intersticio del espacio exterior 8a de molienda en
relación con el diámetro i de los cuerpos auxiliares 8 de molienda
de mayor tamaño en el espacio 8 de molienda rige que g \geq 3i,
encontrándose en vigor para el diámetro i de los cuerpos auxiliares
38 de molienda que:
- i \leq 3,0 mm y preferentemente
- i \leq 1,5 mm y
rigiendo además para el ancho g de intersticio
del espacio exterior 8a de molienda que:
- g \leq 9,0 mm y preferentemente
- g \leq 5,0 mm.
\newpage
Para el área Fa de la sección transversal del
espacio exterior 8a de molienda en relación con el área Fb de la
sección transversal del espacio interior 8b de molienda rige
que:
- Fa \leq Fb y preferentemente
- 1,2 Fa \leq Fb \leq 7 Fa.
El ejemplo de realización según las figuras 6 y
7 se diferencia del ejemplo según las figuras 2 a 5 en lo esencial
porque entre la placa terminal 44 y el rotor 39 está previsto,
además de un módulo 45' de realimentación de cuerpos auxiliares de
molienda, un dispositivo 62 de retención como parte del mecanismo
agitador 20'. Entre la pieza frontal 31 del estator interior 22 y
este dispositivo 62 de retención, el conducto 59' de salida está
delimitado, a diferencia del ejemplo de realización según las
figuras 2 a 5, no sólo en su lado inferior por la pieza frontal 31
sino también en su lado superior por el dispositivo 62 de retención.
A diferencia del ejemplo de realización según las figuras 2 a 5, el
espacio interior 8b de molienda no desemboca en su extremo superior
directamente en los conductos 54' de realimentación, sino que la
mezcla de material a moler y de cuerpos auxiliares de molienda se
desvía forzosamente por medio del dispositivo 62 de retención de
forma oblicua hacia arriba y hacia dentro en dirección al
dispositivo 32' de separación. El ancho j de intersticio del
conducto 59' de salida es constante en este ejemplo de
realización.
Siempre que las piezas restantes sean idénticas
con las del ejemplo de realización según las figuras 2 a 5 se
emplean los mismos símbolos de referencia. Por lo demás, para las
piezas con la misma función y con un tipo de construcción similar
se emplean los mismos símbolos de referencia completados con un
apóstrofe. Lo mismo se encuentra en vigor para otros ejemplos de
realización con el número correspondiente de apóstrofes. La altura
e' de los conductos 54' de realimentación es claramente inferior a
la altura axial e en el ejemplo de realización según las figuras 2
a 5. Asimismo, la altura e' es claramente inferior a la altura axial
f' del dispositivo 32 de separación. De esta manera se facilita una
adaptación sencilla de la altura e' de los conductos 54' de
realimentación a rendimientos de paso más bajos de material a moler
y, adicionalmente, una reducción del peligro del paso directo de
partículas de material a moler en particular cuando el rendimiento
de paso de material a moler es bajo o a una velocidad de giro baja
del mecanismo agitador 10. Rige que:
- e' \leq f' y en particular
- e' \leq 0,8 f' y muy particularmente
- e' < 0,5 f'.
Asimismo, el dispositivo 32' de separación no se
extiende por la zona completa por encima de la pieza frontal 31.
Más bien, entre la pieza frontal 31 y el dispositivo 32' de
separación está prevista una sección anular cerrada como protección
63 contra el desgaste configurada como una sola pieza con el
dispositivo 32' de separación. Delante de aquella o en la misma,
respectivamente, termina el conducto 59' de salida, de modo que los
cuerpos 38 auxiliares de molienda que salen del conducto 59' de
salida y están redirigidos a un movimiento en paralelo al eje no
impactan en el dispositivo 32' de separación.
El ejemplo de realización según la figura 8 se
diferencia del ejemplo según las figuras 6 y 7 sólo en que los
conductos 54'' de realimentación de cuerpos auxiliares de molienda
presentan una altura e'' mínima requerida para un servicio sin
fallos con un rendimiento de paso reducido de material a moler. Por
lo demás, también aquí sigue a continuación del dispositivo 62 de
retención el módulo 45'' de realimentación de cuerpos auxiliares de
molienda, estando limitados en este ejemplo de realización los
conductos 54'' de realimentación en su lado superior por la placa
terminal 44, igual que en los dos ejemplos de realización
anteriormente mencionados. La altura axial k es idéntica en los
módulos 45' y 45'' de realimentación.
Para la altura e'' axial mínima de los conductos
54'' de realimentación rige que: e'' \geq 3 i, pero como mínimo
siempre e'' \geq 4 mm.
El ejemplo de realización según la figura 9
corresponde al ejemplo según la figura 6 con la diferencia de que
por un lado no está prevista una protección 63 contra el desgaste y
por otro lado los conductos 59''' de salida se ensanchan hacia el
dispositivo 32 de separación de cuerpos auxiliares de molienda, es
decir, el ancho j''' de intersticio del conducto 59''' de salida
aumenta hacia dentro en tal medida que el área total de la sección
transversal de este conducto 59''' en dirección al dispositivo 32 de
separación no disminuye de ningún modo, por lo que el flujo de
material a moler y de cuerpos auxiliares de molienda no experimenta
ninguna aceleración en el conducto 59''' de salida hacia el
dispositivo 32 de separación. Por este motivo, el dispositivo 32 de
separación puede extenderse hasta la pieza frontal 31, ya que los
cuerpos 38 auxiliares de molienda no impactan en el dispositivo 32
de separación.
La forma de realización según la figura 10
corresponde en lo esencial a la de la figura 9, no estando conducido
el módulo 45'''' de realimentación de cuerpos auxiliares de
molienda hasta el dispositivo 32 de separación. Las aberturas
55'''' de entrada de los conductos 54'''' de realimentación de
cuerpos auxiliares de molienda presentan por lo tanto claramente
una distancia radial al dispositivo 32 de separación. En este
espacio anular 64 están previstos varios rascadores 65 fijados en
la placa terminal 44 que circulan junto con el mecanismo agitador
20''''.
El ejemplo de realización según las figuras 11 a
13 presenta un módulo 45''''' de realimentación de cuerpos
auxiliares de molienda que se encuentra en dirección hacia el
dispositivo 62 de retención en contacto con un anillo intermedio
66. El módulo 45''''' está por lo tanto abierto hacia abajo hacia el
espacio 8 de molienda, es decir, hacia un lado frontal 67. La
altura axial e''''' es constante desde la respectiva abertura
55''''' de entrada hasta la abertura 56''''' de salida claramente
inferior a la altura f' del dispositivo 32' de separación. Los
rascadores 65''''' siguen sin interrupción a continuación de los
conductos 54''''' de realimentación, por lo que se da una
transición continua de estos rascadores 65''''' a los conductos
54''''' de realimentación, tal como puede apreciarse en particular
en la figura 13. De esta manera se obtienen condiciones de flujo
óptimas. Como se desprende de la figura 11, los rascadores 65'''''
se extienden en dirección del eje 19 aproximadamente por la altura
f' del dispositivo 32' de separación.
Claims (18)
1. Molino agitador para el tratamiento de
material a moler fluido, con un recipiente (2) de molienda que
delimita un espacio (8) de molienda en gran medida cerrado mediante
una pared interior (9) y
con un mecanismo agitador (20) dispuesto en
aquel y accionable de forma giratoria, configurado en forma de
cazoleta en relación con un eje (19) central longitudinal común con
un rotor (39) anular cilíndrico que presenta una pared (40, 41)
cerrada y
con un estator (22) interior dispuesto dentro
del rotor (39), firmemente unido con el recipiente (2) de
molienda,
estando configurados entre la pared interior (9)
del recipiente (2) de molienda y una pared exterior (40) del rotor
(39) un espacio exterior (8a) de molienda anular cilíndrico en forma
de intersticio anular con un ancho radial g de intersticio y entre
una pared interior (41) del rotor (39) y una envoltura exterior
(23) del estator interior (22) un espacio (8b) de molienda interior
anular cilíndrico en forma de intersticio anular con un ancho
radial h de intersticio, dispuesto de forma coaxial dentro del
espacio exterior (8a) de molienda y unido con el mismo a través de
un espacio (50) de inversión,
constituyendo el espacio exterior (8a) de
molienda, el espacio (50) de inversión y el espacio interior (8b) de
molienda el espacio (8) de molienda parcialmente llenado con
cuerpos (38) auxiliares de molienda,
estando dispuestos aproximadamente en el mismo
lado del recipiente (2) de molienda una zona (57) de alimentación de
material a moler antepuesta al espacio exterior (8a) de molienda que
desemboca en este en dirección (60) de flujo del material a moler y
un dispositivo (32) de separación para el paso del material a moler
intercalado en dirección (60) de flujo del material a moler a
continuación del espacio interior (8b) de molienda,
estando previstos en el mecanismo agitador (20)
conductos (54) de realimentación de cuerpos auxiliares de molienda
para realimentar los cuerpos (38) auxiliares de molienda de la zona
del dispositivo (32) de separación a la zona (57) de alimentación de
material a moler que unen el final del espacio interior (8b) de
molienda con el principio del espacio exterior (8a) de molienda
y
estando configuradas la pared interior (9) del
recipiente (2) de molienda y la pared exterior (40) y la pared
interior (41) del rotor (39) de forma libre de perforaciones y la
pared interior (9) del recipiente (2) de molienda y la pared
exterior (40) del rotor (39) de forma lisa y libre de útiles
agitadores,
caracterizado porque para el ancho
radial g de intersticio del espacio exterior (8a) de molienda en
relación con el ancho radial h de intersticio del espacio interior
(8b) de molienda rige que: g < h.
2. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 1 caracterizado porque para el área Fa de la
sección transversal del espacio exterior (8a) de molienda en
relación con el área Fb de la sección transversal del espacio
interior (8b) de molienda rige que:
- Fa \leq Fb y preferentemente
- 1,2 Fa \leq Fb \leq 7 Fa.
3. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque para el ancho g de
intersticio del espacio exterior (8a) de molienda en relación con
el diámetro i de los cuerpos auxiliares (38) de molienda de mayor
tamaño en el espacio (8) de molienda rige que g \geq 3i, rigiendo
para el diámetro i de los cuerpos auxiliares (38) de molienda:
- i \leq 3,0 mm y preferentemente
- i \leq 1,5 mm y
rigiendo además en vigor para el ancho g de
intersticio del espacio exterior (8a) de molienda que:
- g \leq 9,0 mm y preferentemente
- g \leq 5,0 mm.
4. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la envoltura
exterior (23) del estator interior (22) está recubierta de resaltes
que penetran en el espacio interior (8b) de molienda.
5. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 4 caracterizado porque los resaltes están
configurados como útiles (49), en particular como útiles (49) en
forma de clavija.
6. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 4 caracterizado porque los resaltes están
dispuestos de forma helicoidal en el estator interior (22).
7. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque también la pared
interior (41) del rotor (39) está configurada de forma lisa, libre
de útiles agitadores.
8. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque a continuación
del espacio interior (8b) de molienda sigue un conducto (59) de
salida troncocónico dirigido hacia el dispositivo (32) de
separación de cuerpos auxiliares de molienda.
9. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 8 caracterizado porque el conducto (59) de
salida está limitado por una pieza frontal (31) del estator
interior (22) adyacente al dispositivo (32) de separación y un
dispositivo (62) de retención.
10. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 9 caracterizado porque el dispositivo (62) de
retención está configurado como componente independiente del
mecanismo agitador (20).
11. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 8 caracterizado porque el ancho j de
intersticio del conducto (59) de salida aumenta en dirección hacia
el dispositivo (32) de separación.
12. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 11 caracterizado porque el estator
interior (22) está provisto de una protección (63) contra el
desgaste en la zona del conducto (59) de salida.
13. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 12 caracterizado porque los conductos
(54) de realimentación de cuerpos auxiliares de molienda están
configurados en un módulo (45) de realimentación de cuerpos
auxiliares de molienda independiente.
14. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 13 caracterizado porque los conductos (54) de
realimentación de cuerpos auxiliares de molienda están abiertos
hacia un lado frontal (67) del módulo (45) de realimentación.
15. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 14 caracterizado porque los conductos
(54) de realimentación presentan una abertura (55) de entrada con
un ancho c y una abertura (56) de salida con un ancho d y porque
para el ancho c de la abertura (55) de entrada en relación con el
ancho d de la abertura (56) de salida rige que:
- d > c y preferentemente
- d \geq 1,5 c.
16. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15 caracterizado porque en dirección del
eje (19) central longitudinal los conductos (54) de realimentación
de cuerpos auxiliares de molienda presentan una altura e y el
dispositivo (32) de separación de cuerpos auxiliares de molienda
presenta una altura f, y porque para la altura e rige que en
relación con la altura f:
- e \leq f y preferentemente
- e < 0,5 f.
17. Molino agitador de acuerdo con una de las
reivindicaciones 13 a 16 caracterizado porque el módulo (45)
de realimentación está provisto de forma adyacente al dispositivo
(32) de separación de rascadores (65) que pasan de forma continua y
sin interrupción a los conductos (54) de realimentación.
18. Molino agitador de acuerdo con la
reivindicación 17 caracterizado porque los rascadores (65) se
extienden por la altura (f) del dispositivo (32) de separación de
cuerpos auxiliares de molienda.
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