LU103197B1

LU103197B1 - Vertikalrollenmühle

Info

Publication number: LU103197B1
Application number: LU103197A
Authority: LU
Inventors: Mario Marton; Jan Strotmann
Original assignee: Thyssenkrupp AG; thyssenkrupp Polysius GmbH
Priority date: 2023-09-21
Filing date: 2023-09-21
Publication date: 2025-03-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vertikalrollenmühle, wobei die Vertikalrollenmühle einen Mahlraum mit einen rotierbaren Mahlteller 10 und wenigstens einer Mahlrolle aufweist, wobei die Vertikalrollenmühle eine unter dem Mahlteller 10 angeordnete Gaszuführung 30 aufweist, wobei oberhalb des Mahltellers 10 ein Sichter 40 angeordnet ist, wobei zwischen dem Mahlraum und dem Sichter 40 eine Gasüberführung 50 zur Überführung des mit dem Mahlgut beladenen Gasstrom aus der Gaszuführung 30 angeordnet ist, wobei der Sichter 40 eine Grobfraktionsrückführung 60 zum Mahlteller 10 aufweist, wobei der Sichter 40 einen Gasauslass 70 für die Feinfraktion aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle einen Sichtermaterialeingang 80 aufweist, wobei der Sichtermaterialeingang 80 in der Gasüberführung 50 mündet.

Description

thyssenkrupp Polysius GmbH 230333P00LU thyssenkrupp AG 21.09.2023 LU103197 1/6

Vertikalrollenmühle

Die Erfindung betrifft eine Vertikalrollenmühle mit erweiterter GrôBenverteilung für die zu mahlenden Partikel.

Vertikalrollenmühlen bestehen aus einem sich drehenden Mahlteller und feststehenden

Mahirollen. Das Mahlgut wird in die Mitte des Mahltellers aufgegeben und das Mahlbett aus dem Mahlgut durch die Drehbewegung nach außen und somit unter die Mahlrollen bewegt. Das Mahlbett ist für die Laufruhe der Vertikalrollenmühle entscheidend. Neben beispielsweise der Feuchtigkeit spielt hier auch die PartikelgrôBe des zu mahlenden

Materials eine Rolle. Das gemahlene Material wird dann durch einen Gasstrom aufgenommen, nach oben gefôrdert. In einem Sichter wird grobes Material abgeschieden und auf den Mahlteller zurückgeführt, während das feine Produkt die Vertikalrollenmühle mit dem Gasstrom verlässt. Eine solche Vertikalrollenmühle ist beispielsweise aus der

DE 102012 107 127 A1 bekannt.

Zur Reduktion von CO-,-Emissionen wird zunehmend Klinker in der Zementherstellung beispielsweise durch aktivierte Tone ersetzt. Es wird jedoch beobachtet, dass durch die aktivierten Tone, insbesondere durch einen Anteil sehr feinem Material die Laufruhe der

Vertikalrollenmühle negativ beeinflusst wird und es zu Vibrationen kommen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vertikalrollenmühle zu schaffen, die auch für beliebige aktivierte Tone ohne Vibrationsprobleme verwendbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch Vertikalrollenmühle mit den in Anspruch 1 angegebenen

Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.

Die erfindungsgemäße Vertikalrollenmühle weist einen Mahlraum mit einen rotierbaren

Mahlteller und wenigstens einer Mahlrolle auf. Das Mahlgut wird auf den Mahlteller aufgebracht und dieser rotiert, Das sich auf dem Mahlteller ausbildende Mahlbett wird unter die Mahlrolle gefördert und dort gemahlen. Die Vertikalrollenmühle weist eine unter dem Mahlteller angeordnete Gaszuführung auf. Das Gas strömt seitlich am Mahlteller thyssenkrupp Polysius GmbH 230333P00LU thyssenkrupp AG 21.09.2023 LU103197 2/6 vorbei nach oben und nimmt dabei das gemahlene Material im Gasstrom mit. Oberhalb des Mahiltellers ist ein Sichter angeordnet. Dieser dient dazu, das noch nicht ausreichend gemahlene Material abzutrennen und der erneuten Mahlung wieder zuzuführen.

Zwischen dem Mahlraum und dem Sichter ist eine Gasüberführung zur Überführung des mit dem Mahlgut beladenen Gasstrom aus der Gaszuführung angeordnet. Der Sichter weist eine Grobfraktionsrückführung zum Mahlteller auf, über die die Grobfraktion zurück auf den Mahlteller geführt wird. Der Sichter weist weiter einen Gasauslass für die

Feinfraktion auf. Uber den Gasauslass wird das Produkt entnommen und kann beispielsweise in einem anschließenden Staubabscheider aus dem Gasstrom entfernt werden. Dieses entspricht soweit dem Aufbau einer normalen Vertikalrollenmühle nach dem Stand der Technik, wie dieser zum Beispiel in der DE 10 2012 107 127 A1 beschrieben ist.

Erfindungsgemäß weist die Vertikalrollenmühle einen Sichtermaterialeingang auf. Der

Sichtermaterialeingang mündet in der Gasüberführung. Das Material wird also nicht wie bisher direkt auf den Mahlteller aufgegeben, sondern gelangt in den Gasstrom zwischen

Mahlteller und Sichter. Dieses führt dazu, dass als erstes die Feinfraktion aus dem neu zugeführten Mahlgut entfernt wird und nur die Grobfraktion auf den Mahlteller gelangt.

Dadurch wird auch bei beispielsweise aktivierten Tonen mit einem hohen Anteil an

Feinmaterial verhindert, dass das Mahlbett eine ungünstige Eigenschaft aufweist, welche zu Vibrationen in der Vertikalrollenmühle führt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vertikalrollenmühle einen

Primarmaterialeingang auf. Der Primärmaterialeingang ist zur direkten Zuführung von

Material auf den Mahlteller ausgebildet. Der Primärmaterialeingang entspricht dem heutigen verwendeten Materialeingang bei Vertikalrollenmühlen nach dem Stand der

Technik. Vorteil der Kombination der beiden unterschiedlichen Eingänge ist, dass diese fur unterschiedliche Edukte gewählt werden können, entweder getrennt bei getrennter

Mahlung aber auch gleichzeitig bei gemeinsamer Vermahlung. Beispielsweise kann über den Primärmaterialeingang Klinker mit einem Sulfatträger, beispielsweise Gips, und über den Sichtermaterialeingang aktivierter Ton zugeführt werden und so eine Mischung für einen Zement hergestellt werden.

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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vertikalrollenmühle in der

Gasuberfuhrung ein Prallblech zur Verteilung des aus dem Sichtermaterialeingang eintretenden Materials auf. Dieses ist bevorzugt, wenn das Material über den

Sichtermaterialeingang als reiner Feststoff und nicht als in einem Gasstrom fluidisierter

Feststoff zugeführt wird. Durch das Prallblech wird eine stärkere Verteilung im Gasstrom erreicht.

IN einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Gasüberführung im Bereich des Sichtermaterialeingangs eine Querschnittsverengung auf. Hierdurch wird lokal die

Strômungsgeschwindigkeit erhöht, was wiederum die Tragfähigkeit des Gasstromes verbessert.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vertikalrollenmühle. Hierbei werden aktivierte Tone über den

Sichtermaterialeingang zugeführt. Vorzugsweise wird der aktivierte Ton vollständig über den Sichtermaterialeingang zugeführt. Es kann ausnahmsweise vorgesehen sein, einen

Anteil des aktivierten Tones über den Primärmaterialeingang zuzuführen. Dieses kann beispielsweise der Fall sein, wenn zwei sehr unterschiedliche aktivierte Tone zugeführt werden sollen. Es kann sich auch der Fall ergeben, dass die Zuführung eines kleinen

Anteils des aktivierten Tones über den Primärmaterialeingang einen positiven Einfluss auf das Mahlergebnis hat, ohne dabei aufgrund der geringen Menge Verbrationen zu erzeugen, insbesondere, wenn weitere über den Primärmaterialeingang zugeführte

Komponenten, beispielsweise Klinker und/oder Gips, zugeführt werden. Wird ausschließlich aktivierter Ton zugeführt und vermahlen, so wird dieser bevorzugt vollständig und ausschließlich über den Sichtermaterialeingang zugeführt. Die Zuführung von aktiviertem Ton ist auf diese Weise besonders vorteilhaft, da so zunächst die

Feinfraktion abgetrennt wird. Dadurch gelangt ausschließlich die zu mahlende

Grobfraktion auf den Mahlteller, was wiederum Vibrationen durch zu feines Material verhindert. Der Auftrag von Klinker beispielsweise erfolgt dennoch bevorzugt weiterhin

Uber einen optional vorhandenen Primärmaterialeingang und nur über den

Sichtermaterialeingang, sofern kein Primärmaterialeingang vorhanden ist. Daher wird der

Klinker bevorzugt über den Primärmaterialeingang zugeführt.

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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der aktivierte Ton mit einer

Temperatur von bis zu 120 °C zugeführt. Der aktivierte Ton kann auch mit der

Umgebungstemperatur zugegeben werden, insbesondere wenn dieser aus einer

Lagervorrichtung enthommen wird. Der aktivierte Ton ist nur bevorzugt nicht warmer als 120°C.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird über den Primärmaterialeingang ein Material zugeführt. Das Material ist ausgewählt aus der Liste umfassend Klinker, Gips,

Kalkstein, Altzementstein. Hierdurch kann in einfacher Weise ein gebrauchsfertiger

Zement hergestellt werden, wobei ein Auftrag des oft zu feinen aktivierten Tones auf den

Mahlteller vermieden wird, was wiederum beispielsweise Vibrationen in der Mühle vermeidet. Auch wird eine unnötige Zuführung von Mahlenergie zu bereits ausreichend feinem aktivierten Ton vermieden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Anteil des Massenstromes, welcher Uber den Sichtermaterialeingang zugeführt wird, kleiner als 50 % der Summe der

Massenstrôme, die Uber den Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführt werden, gewählt. Bevorzugt wird der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang zugeführt wird, zwischen 10% und 40%, bevorzugt zwischen 15% und 30% der Summe der Massenstrôme, die über den

Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführt werden, gewählt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die durch die Gaszuführung zugeführte Gasmenge derart gewählt, dass der Gasstrom 1,5 bis 6 m3, bevorzugt von 2,5 bis 45 m°, pro kg über den Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführten Material beträgt.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Mahlteller mit einer

Radialbeschleunigung von 11,5 bis 22,0 m/s?, bevorzugt von 13,0 bis 18,0 m/s? betrieben.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Vertikalrollenmühle bei einer

Temperatur von 60 bis 160 °C, bevorzugt von 75 bis 120 °C, betrieben.

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Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vertikalrollenmuhle anhand eines in den

Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 Stand der Technik

Fig. 2 erfindungsgemäßes Beispiel

In Fig. 1 ist eine Vertikalrollenmühle nach dem Stand der Technik gezeigt. Über einen

Primärmaterialeingang 90 gelangt Material auf den Mahlteller 10, welcher gedreht wird.

Dadurch gelangt das Material unter die Mahlrollen20, welche Rollenführung 22 einstellbar sind. Das gemahlene Material wird weiter nach außen und über den Rand des Mahltellers 10 bewegt, wo das gemahlene Material von dem durch die Gaszuführung 30 zugeführten

Gasstrom mitgenommen und durch die Gaszuführung 50 in den Sichter 40 verbracht wird. Im Sichter 40 erfolgt eine Trennung, die Grobfraktion gelangt über die

Grobfraktionsrückführung 60 wieder auf den Mahlteller 10, die Feinfraktion verlässt die

Vertikalrollenmühle über den Gasauslass 70.

Fig. 2 zeigt nun im Vergleich die erfindungsgemäße Veränderung. Es wird ein zusätzlicher Sichtermaterialeingang 80 hinzugefügt (optional könnte der

Primärmaterialeingang 90 dafür weggelassen werden). Der Sichtermaterialeingang 80 führt in die Gasüberführung 50, sodass das über den Sichtermaterialeingang 80 zugeführte Material zunächst im Sichter 40 getrennt wird und so die Feinfraktion des über den Sichtermaterialeingang 80 zugeführten Materials nie auf den Mahlteller gelangt.

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Bezugszeichen 10 Mahlteller 20 Mahlrolle 22 Rollenführung 30 Gaszufuhrung 40 Sichter 50 Gasüberführung 60 Grobfraktionsrückführung 70 Gasauslass 80 Sichtermaterialeingang 90 Primärmaterialeingang

Claims

thyssenkrupp Polysius GmbH 230333P00LU thyssenkrupp AG 21.09.2023 LU103197 1/2 Patentanspriiche

1. Vertikalrollenmühle, wobei die Vertikalrollenmühle einen Mahlraum mit einen rotierbaren Mahlteller (10) und wenigstens einer Mahlrolle (20) aufweist, wobei die Vertikalrollenmühle eine unter dem Mahlteller (10) angeordnete Gaszuführung (30) aufweist, wobei oberhalb des Mahltellers (10) ein Sichter (40) angeordnet ist, wobei zwischen dem Mahlraum und dem Sichter (40) eine Gasüberführung (50) zur Überführung des mit dem Mahlgut beladenen Gasstrom aus der Gaszuführung (30) angeordnet ist, wobei der Sichter (40) eine Grobfraktionsrückführung (60) zum Mahlteller (10) aufweist, wobei der Sichter (40) einen Gasauslass (70) fur die Feinfraktion aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle einen Sichtermaterialeingang (80) aufweist, wobei der Sichtermaterialeingang (80) in der Gasuberfuhrung (50) mündet.

2. Vertikalrollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle einen Primärmaterialeingang (90) aufweist, wobei der Primarmaterialeingang (90) zur Zuführung von Material auf den Mahlteller (10) ausgebildet ist.

3. Vertikalrollenmühle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle in der Gasüberführung (50) ein Prallblech zur Verteilung des aus dem Sichtermaterialeingang (80) eintretenden Materials aufweist.

4. Vertikalrollenmühle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasuberfuhrung (50) im Bereich des Sichtermaterialeingangs (80) eine Querschnittsverengung aufweist.

5. Verfahren zum Betreiben einer Vertikalrollenmühle nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aktivierte Tone, über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aktivierte Ton mit einer Temperatur von bis zu 120 °C zugeführt wird.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den Primärmaterialeingang (90) ein Material zugeführt wird, wobei das Material ausgewählt ist aus der Liste umfassend Klinker, Gips, Kalkstein, Altzementstein.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Massenstromes, welcher Uber den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt wird, kleiner als 50 % der Summe der Massenstrôme, die über den Sichtermaterialeingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführt werden, gewählt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt wird, zwischen 10 % und 40 %, bevorzugt zwischen 15 % und 30 % der Summe der Massenstrôme, die über den Sichtermaterialeingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführt werden, gewählt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gaszuführung (30) zugeführte Gasmenge von 1,5 bis 6 m3 bevorzugt von 2,5 bis 4,5 m3, pro kg Uber den Sichtermaterialeingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführten Material.

11.Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlteller (10) mit einer Radialbeschleunigung von 11,5 bis 22,0 m/s? bevorzugt von 13,0 bis 18,0 m/s?, betrieben wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle bei einer Temperatur von 60 bis 160 °C, bevorzugt von 75 bis 120 °C, betrieben wird.