WO2003018203A1 - Wälzmühle und verfahren zur vermahlung von stoffen mit magnetisierbaren bestandteilen - Google Patents

Wälzmühle und verfahren zur vermahlung von stoffen mit magnetisierbaren bestandteilen Download PDF

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    • 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 roller mill according to the preamble of claim 1, in particular an airflow roller mill according to the preamble of claim 4, and a method for grinding materials with magnetizable, in particular iron-containing components according to the preamble of claim 14.
  • the invention is preferably suitable for slag mills and for grinding slag sand and for use in cement grinding plants in which airflow roller mills are used for grinding cement clinker, gypsum and slag sand (DE 39 21 986 Cl).
  • Slag sand is produced in the iron production during the blast furnace process and contains iron particles, which lead to a relatively high wear of the components involved in the grinding process.
  • the feed material is fed to a magnetic separator, in particular an over-belt magnetic separator, before comminution.
  • a magnetic separator in particular an over-belt magnetic separator
  • only components that are free and are not enclosed by slag are removed. These components get into the mill with the feed.
  • the iron particles are broken down during the grinding process and accumulate on the grinding bowl due to their high specific weight and poor grindability. A removal takes place only if these enriched iron particles due to the centrifugal force over the grinding bowl edge and the guide vane ring into the ring channel and from here into the external circulation for the so-called "outer greetings", where they are separated from the semolina by magnetic separation devices.
  • a magnetic field is to be formed by two concentric ring poles and an excitation coil.
  • the grinding rollers roll on the upper ring surfaces. It is not necessary to separate magnetizable components from the grinding bed and to separate these components from the finished product from the grinding chamber. seen. The disadvantages of the presence of iron particles and similar magnetizable substances in the grinding bed and in the grinding and viewing room can therefore not be avoided.
  • the invention is based on the object of creating a roller mill, in particular an airflow roller mill, and a method which, in an extremely simple and efficient manner, without interrupting the grinding operation and while maintaining the product quality, remove the iron components and further metal components from the Ensure regrind in the grinding chamber.
  • a basic idea of the invention can be seen in that the magnetizable particles, in particular iron particles, present in the grinding chamber, in particular in the grinding bed on the grinding bowl and disrupted during comminution, are removed and removed by means of at least one electromagnetic device which is arranged in the grinding chamber the extraction of these particles, which can in particular take place continuously, to avoid accumulation of these particles on the grinding bed.
  • the electromagnetic device is a roller-like device which rolls on the grinding bed and is designed in such a way that the magnetizable, in particular iron, particles of the grinding bed adhere to the surface.
  • a discharge device which is connected to the roller-like electromagnetic device and interacts with it, the separated those magnetizable components removed from the roller-like device and discharged from the grinding chamber.
  • the electromagnetic device can also be arranged above the grinding bed and with an adjustable gap between the jacket of the roller-shaped device and the grinding bowl.
  • a grinding roller In roller mills, which are used, for example, as overflow mills and do not have an integrated classifier, a grinding roller can also be designed for electromagnetic separation. By removing the iron particles, which are also to be understood below as other magnetizable particles, the wear of grinding rollers and grinding bowl is reduced and the service life is increased.
  • a pair of rollers consists of a grinding roller, also called a master roller, and an auxiliary roller, also called a slave roller or slave roller, which is connected upstream of the grinding roller and prepares the grinding bed, in particular, makes it more uniform and compact, and, in particular, for hard and brittle ones Fabrics, an optimized, vibration-free grinding guaranteed.
  • the auxiliary roller has a non-magnetic roller shell and inside a controllable electromagnet, preferably with an iron core and electrical coils, the shape and arrangement of which are adapted to the roller shape over a predetermined area of the roller shell in order to build up an effective magnetic field.
  • a controllable electromagnet preferably with an iron core and electrical coils, the shape and arrangement of which are adapted to the roller shape over a predetermined area of the roller shell in order to build up an effective magnetic field.
  • the power supply for the electrical coils can expediently take place in the region of the roller axis. Furthermore, a thyristor circuit can advantageously be provided for regulating the electromagnet.
  • the discharge device for removing the metal particles deposited on the electromagnetic device, in particular the iron particles is expediently designed in such a way that the separated particles can be continuously transported out of the grinding chamber and transported, for example, via the guide vane ring into a space arranged underneath.
  • a discharge device which has a scraper, a conveyor trough and a downpipe is particularly advantageous.
  • the wiping he can be formed like a strip and expediently extend at least over the width of the rolling surface of the electromagnetic device, for example the jacket of an auxiliary roller.
  • the scraper is arranged in parallel and at an adjustable distance from the roll shell of the electromagnetically designed auxiliary roll.
  • the scraper is expediently attached to the conveyor trough in a detachable and / or height-adjustable manner.
  • the scraper and the conveyor trough form a unit.
  • the conveyor trough with a stripper arranged in a defined manner is then advantageously fastened in such a way that a height adjustment and a change in the gap between the stripper and the electromagnetic roller is possible.
  • the scraper and / or the conveyor trough can be attached to the mill housing.
  • auxiliary roller with an electromagnet, for example in the region of the rocker arm or the roller axis, is advantageous.
  • the scraper and / or the conveyor trough then follow the movement of the auxiliary roller and are moved up and down with it on the grinding bed.
  • the conveyor trough expediently has a slope in the direction of an opening in the guide vane ring, so that the stripped particles are transported as a result of the force of gravity and, for example via a downpipe which is arranged in an opening in the guide vane ring, enter the annular channel or a space below the guide vane ring ,
  • a downpipe which is arranged in an opening in the guide vane ring, enter the annular channel or a space below the guide vane ring
  • an adjustable shut-off for example, a weight-loaded pendulum flap can be installed, which is swung open in the direction of the ring channel in the case of a predefinable load due to particles that have accumulated.
  • the method according to the invention for grinding materials with magnetizable, in particular iron-containing components, for example slags provides that, in addition to an electromagnetic separation before the grinding process in a roller mill, in particular in an airflow roller mill, a further electromagnetic separation in the grinding chamber is carried out in order to extract the freely available particles which have been broken down in the grinding process and to prevent these particles from accumulating on the grinding bowl.
  • the electromagnetic deposition in the grinding chamber is carried out with the aid of a roller-shaped device, in particular an auxiliary roller.
  • the magnetizable particles in particular the iron particles
  • the magnetizable particles can be extracted from the grinding bed and the grinding chamber with at least one roller-shaped electromagnetic device rolling on the grinding bed, for example an auxiliary roller which is provided with a controllable electromagnet.
  • Continuous deposition on the electromagnetically designed auxiliary roller can be carried out particularly advantageously.
  • the particles separated on the electromagnetically designed auxiliary roller are then advantageously stripped off with the aid of a corresponding discharge device, fed to the ring channel of the airflow roller mill via the guide vane ring and together with those via the edge of the grinding bowl centrifuged semolina entering the annular space are discharged from the mill and conveyed mechanically, in particular with a circulating bucket elevator, to the feeding device, for example to a weighing belt for the feed material.
  • a further metal deposition in particular an electromagnetic deposition, is carried out.
  • the grains are then usually fed back into the airflow roller mill with new feed material.
  • the electromagnetic device in the auxiliary roller is controlled by a thyristor circuit and the mill is initially normal, i.e. without switching on the electromagnet, is started up and the electromagnet is only switched on after the control circuit for the auxiliary roller speed has been started up.
  • the electromagnet can be controlled via the speed signal from the auxiliary rollers.
  • roller mill or airflow roller mill according to the invention and the method according to the invention are that a continuous and controllable separation of the magnetizable components, in particular the iron particles, can be carried out during the grinding process and removal from the grinding chamber without interrupting the grinding operation.
  • auxiliary or slave roller Due to the continuous separation and discharge from the grinding chamber and the space below the grinding bowl, there is overall less external circulation, and the system for the returned semolina, also called the reject system, can be dimensioned smaller.
  • the separated and discharged iron particles are also suitable as a material for sandblasting. Another important advantage is the avoidance of wear on the grinding rollers, auxiliary rollers and on the grinding track and the associated repair costs, downtimes etc.
  • FIG. 1 shows an airflow roller mill with an electromagnetically designed auxiliary roller
  • Fig. 2 is a highly schematic plan view of the
  • Fig. 3 shows a highly schematic cross section through an electromagnetically designed auxiliary roller with discharge device
  • Fig. 4 shows a detail of an airflow roller mill with an electromagnetically designed auxiliary roller and discharge device.
  • FIG. 1 shows a LOESCHE airflow roller mill 2, which is particularly predestined for cement and blastfurnace slag grinding and is provided with two pairs of rollers 3, 15.
  • two grinding rollers 3 are shown in FIG. 1, but only one auxiliary roller 15. 2, however, show the two pairs of rollers, which each consist of a grinding roller (master roller) 3 and an auxiliary roller (slave roller) 15.
  • the grinding rollers 3 and auxiliary rollers 15 roll on a grinding bed which is formed by the feed material on a grinding path of a rotating grinding bowl 4.
  • the grinding bowl 4, which is set in rotation by a drive 8, is surrounded by a guide vane ring 6, via which a gas stream, in particular air, flows from a ring line 7 into the grinding chamber 5.
  • the feed material for example blast furnace slag or a mixture of cement clinker, gypsum and slag, is fed into the airflow roller mill via metering devices, a magnetic separating device and a feed device (not shown), passes to the grinding bowl 4 and is pressed between the springs Grinding rollers 3 and the grinding bowl 4 crushed.
  • the air flowing into the grinding chamber 5 via a feed channel 17 and the annular channel 7 through the guide vane ring 16 conveys the mixture of fine and coarse material into a classifying chamber 13 and into the area of a classifier 9. Coarse material is rejected and falls back on the grinding bowl 4, while fines are discharged via a fines discharge 14. 1 also shows the mill housing 12, the rocker arms 10 of the two grinding rollers 3 and a hydraulic cylinder device 11 on the left-hand grinding roller 3, which bring about the resilient pressing of the grinding rollers 3.
  • the auxiliary rollers 15 in the present embodiment according to FIGS. 1 and 2 have a smaller diameter than the grinding rollers 3 and, in contrast to the grinding rollers 3, are not acted upon by force, but instead lie on the grinding bed with their own weight, with a pure rolling movement or by a targeted sliding movement superimposed rolling movement takes place.
  • Each auxiliary roller 15 prepares the grinding bed for the grinding arranged behind the auxiliary roller 15, as seen in the direction of rotation of the roller bowl 5.
  • roller 3 which carries out the grinding of the ground material.
  • FIG. 2 shows that the auxiliary roller 15, like the grinding rollers 3, is conical and its width corresponds approximately to the width of the grinding track.
  • At least one auxiliary roller 15 is designed for the electromagnetic separation of magnetizable components, in particular iron components, from the ground material to be comminuted, in order to avoid an accumulation of these components on the grinding bowl 4 and the associated wear of the grinding devices.
  • the auxiliary roller 15 has a roller jacket 23 made of a non-magnetic material and is provided on the inside with an iron core 21 and electrical coils 22.
  • the iron core 21 is adapted to the conically shaped roller jacket 23 of the auxiliary roller 15 and, viewed in cross section, extends approximately over two thirds of the jacket surface, so that the metal particles, in particular iron particles, to be removed are taken up by the grinding bed on the grinding bowl 4 adhering to the rotating roller jacket 23, can be transported to a discharge device 30.
  • the discharge device 30 is also shown in FIG. 4.
  • a stripper 31 and a conveyor trough 32 are shown in a highly schematic manner in FIG. 3.
  • the electromagnetic device 20 in the interior of the auxiliary roller 15 has three electrical coils 22, which are arranged radially at an o angular distance of approximately 120 and form with the iron core 21 the stationary electromagnet by which the iron particles located on the grinding bowl are attracted and on which rotating roller jacket 23 adhering to a magnet-free area and the discharge device 30 arranged here.
  • the conveyor trough 32 is arranged with a slight slope in the direction of the mill housing 12 or guide vane ring 7 and opens into a down pipe 33.
  • the down pipe is arranged in an opening 35 of the guide vane ring 7 and extends as far as the annular channel 7.
  • the down pipe 33 can be fastened via Fastening elements 36 take place in the area of adjacent guide vanes of the guide vane ring 6 or on the mill housing 12.
  • the downpipe 33 is provided at the lower end with a closure flap 34 which is designed as a weight-loaded pendulum flap.
  • the magnetized particles and in particular iron particles deposited on the auxiliary roller 15 are only held in the area of the iron core 21 and then reach the conveyor trough 32 via the stripper 31, then into the downpipe 33 and into the ring channel 7.
  • the coarse material particles or semolina which were neither picked up by the grinding rollers 3 for comminution, nor reached in the air flow to the classifier 9, also collect below the grinding chamber.
  • the separated iron particles are discharged from the airflow roller mill 2 (not shown) and are separated, usually on a weighing belt with a metal separator, from the semolinae, which are fed back to the airflow roller mill together with new feed material (not shown).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle, insbesondere eine Luftstrom-Wälzmühle, welche mit einer Einrichtung zur Abscheidung von magnetisierbaren Bestandteilen, insbesondere von Eisenpartikeln, aus dem Mahlraum versehen ist. Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zur Vermahlung von Stoffen mit magnetisierbaren, insbesondere eisenhaltigen Bestandteilen, beispielsweise Schlacken, in einer Luftstrom-Wälzmühle, bei welchem zur Vermeidung von Anreicherungen von magnetisierbaren Partikeln, insbesondere Eisenpartikeln, auf der Walzenschüssel diese Partikel elektromagnetisch abgeschieden und aus der Wälzmühle entfernt werden.

Description

WALZMUHLE UND VERFAHREN ZUR VERMAHLUNG VON STOFFEN MIT MAGNETISIERBAREN BESTANDTEILEN
Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine Luftstrom-Wälzmühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4, und ein Verfahren zur Vermahlung von Stoffen mit magnetisierbaren, insbesondere eisenhaltigen Bestandteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Die Erfindung ist bevorzugt für Schlackenmühlen und zur Vermahlung von Hüttensand sowie zur Anwendung in Zementmahlanlagen geeignet, bei denen Luftstrom-Wälzmühlen zur Vermahlung von Zementklinker, Gips und Hüttensand eingesetzt werden (DE 39 21 986 Cl ) .
Hüttensand entsteht bei der Eisenherstellung während des Hochofenprozesses und enthält Eisenpartikel, welche im Mahlprozess zu einem relativ hohen Verschleiß der am Mahl- prozess beteiligten Bauteile führen.
Um den Verschleiß zu minimieren, wird das Aufgabegut vor der Zerkleinerung einem Magnetabscheider, insbesondere einem Überband-Magnetabscheider, zugeführt. Hier werden jedoch nur Bestandteile entfernt, welche frei vorliegen und nicht von Schlacke umschlossen sind. Diese Bestandteile gelangen mit dem Aufgabegut in die Mühle. Die Eisenpartikel werden während des Mahlprozesses aufgeschlossen und reichern sich aufgrund ihres hohen spezifischen Gewichtes und der schlechten Mahlbarkeit auf der Mahlschüssel an. Eine Entfernung erfolgt nur dann, wenn diese angereicherten Eisenpartikel aufgrund der Fliehkraft über den Mahlschüsselrand und den Leitschaufelkranz in den Ringkanal und von hier in den externen Umlauf für die sogenannten "äußeren Grieße" gelangen, wo sie über magnetische Abscheideeinrichtungen von den Grießen getrennt werden.
Aus der CH-PS 103 265 ist ein Verfahren zum Zerkleinern, Zerquetschen oder Auspressen beliebiger Stoffe bekannt, bei welchem die Elemente, zwischen denen das Mahlgut der Behandlung unterworfen wird, mit magnetischer Kraft gegeneinander gepresst werden. Es werden Walzenmühlen beschrieben, bei welchen der zwischen den Mahlwalzen magnetisch erzeugte Druck zu einer Verringerung der Lagerdrücke und der bewegten Massen führen soll. Bei Anwesenheit magnetischer Stoffe im Mahlgut sollen die Abnutzungserscheinungen an den Mahlwalzen nach deren Entstehung selbsttätig dadurch beseitigt werden, dass die magnetischen Bestandteile an die Erhöhungen angezogen und zerkleinert werden, so dass eine größere Abnutzung als in den Vertiefungen stattfindet. Zum Abscheiden magnetisierbarer Stoffe im Mahlgut wird zusätzlich wenigstens eine magnetisierbare Scheidewalze vor oder nach dem Mahlspalt angeordnet werden, welche mit einer der zwei Mahlwalzen zusa menzuwirkt.
Zur Verringerung der Lagerdrücke bei Wälzmühlen wird die Ausbildung eines ringförmigen Magnetfeldes in der Mahlschüssel vorgeschlagen. Ein magnetisches Feld soll durch zwei konzentrische Ringpole und eine Erregerspule gebildet werden. Auf den oberen Ringflächen rollen die Mahlwalzen ab. Eine Abtrennung von magnetisierbaren Bestandteilen aus dem Mahlbett und eine von dem Fertiggut getrennte Entfernung dieser Bestandteile aus dem Mahlraum ist nicht vor- gesehen. Die Nachteile aus dem Vorhandensein von Eisenpartikeln und ähnlichen magnetisierbaren Stoffen im Mahlbett und im Mahl- und Sichtraum können deshalb nicht vermieden werden können.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Wälzmühle, insbesondere eine Luftstrom-Wälzmühle, und ein Verfahren zu schaffen, welche auf eine außerordentlich einfache und effiziente Weise, ohne Unterbrechung des Mahlbetriebs und unter Aufrechterhaltung der Produktqualität eine Entfernung der Eisenbestandteile und weiterer Metallanteile aus dem Mahlgut im Mahlraum gewährleisten.
Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 4 und verfahrensmäßig durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, die im Mahlraum, insbesondere im Mahlbett auf der Mahl- schüssel vorhandenen und während der Zerkleinerung aufgeschlossenen magnetisierbaren Partikel, insbesondere Eisenpartikel, mit Hilfe wenigstens einer elektromagnetischen Einrichtung, welche im Mahlraum angeordnet ist, zu entfernen und durch die Extraktion dieser Partikel, welche insbesondere kontinuierlich erfolgen kann, ein Anreichern dieser Partikel auf dem Mahlbett zu vermeiden.
Erfindungsgemäß ist die elektromagnetische Einrichtung eine walzenähnliche und auf dem Mahlbett abrollende Einrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass die magnetisierbaren, insbesondere Eisenpartikel, des Mahlbettes an der Oberfläche anhaften. Mit Hilfe einer Austragseinrichtung, welche mit der walzenähnlichen elektromagnetischen Einrichtung verbunden ist und mit dieser zusammenwirkt, werden die abgeschie- denen magnetisierbaren Bestandteile von der walzenähnlichen Einrichtung entfernt und aus dem Mahlraum ausgetragen. Die Verwendung wenigstens einer walzenähnlichen, auf dem Mahl- bett abrollenden elektromagnetischen Einrichtung ist wegen des geringen Reibungswiderstandes und der gleichzeitig glättenden und verdichtenden Wirkung für einen störungsfreien, effizienten Mahlprozess vorteilhaft.
Grundsätzlich kann die elektromagnetische Einrichtung auch oberhalb des Mahlbetts und mit einem einstellbaren Spalt zwischen dem Mantel der walzenförmigen Einrichtung und der Mahlschüssel angeordnet sein.
In Wälzmühlen, welche beispielsweise als Überlaufmühlen verwendet werden und keinen integrierten Sichter aufweisen, kann auch eine Mahlwalze zur elektromagnetischen Abscheidung ausgebildet sein. Durch die Entfernung der Eisenpartikel, worunter nachfolgend auch andere magnetisierbaren Partikel verstanden werden sollen, werden der Verschleiß von Mahlwalzen und Mahlschüssel reduziert und die Standzeiten erhöht .
Besonders vorteilhaft ist es, wenigstens eine elektromagnetische Einrichtung in Luftstrom-Wälzmühlen zu installieren, welche wenigstens ein Walzenpaar, in der Regel zwei oder auch drei Walzenpaare, aufweisen. Ein Walzenpaar besteht aus einer Mahlwalze, auch Master-roller genannt, und aus einer Hilfswalze, auch Slave-Walze oder Slave-roller genannt, welche der Mahlwalze vorgeschaltet ist und das Mahlbett präpariert, insbesondere vergleichmäßigt und verdichtet, und, insbesondere bei harten und spröden Stoffen, eine optimierte, vibrationsfreie Vermahlung gewährleistet. Es ist zweckmäßig, wenigstens eine Hilfswalze zur elektromagnetischen Abscheidung von magnetisierbaren Bestandteilen, insbesondere Eisenpartikeln, aus dem Mahlbett auszubilden und mit einer Austragseinrichtung zu verbinden, mit welcher diese störenden Bestandteile aus dem Mahlraum entfernt werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Hilfswalze einen unmagnetischen Walzenmantel und im Inneren einen regelbaren Elektromagneten, vorzugsweise mit einem Eisenkern und elektrischen Spulen auf, deren Formgebung und Anordnung zwecks Aufbau eines wirkungsvollen Magnetfeldes über einen vorgegebenen Bereich des Walzenmantels der Walzenform ange- passt sind. Wenn der Eisenkern im Kreisquerschnitt gesehen, etwa über einen Winkel im Bereich von 240 bis 270 Grad reicht, werden das erforderliche Extrahieren und Anhaften der Partikel und das nachfolgende Lösen und Entfernen gewährleistet.
Die Stromzuführung für die elektrischen Spulen kann zweckmäßigerweise im Bereich der Walzenachse erfolgen. Des Weiteren kann zur Regelung des Elektromagneten vorteilhaft eine Thyristorschaltung vorgesehen sein.
Die Austragseinrichtung zur Entfernung der an der elektromagnetischen Einrichtung abgeschiedenen Metallpartikel, insbesondere der Eisenpartikel, ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass die abgeschiedenen Partikel kontinuierlich aus dem Mahlraum transportiert und beispielsweise über den Leitschaufelkranz in einen darunter angeordneten Raum befördert werden können.
Besonders vorteilhaft ist eine Austragseinrichtung, welche einen Abstreifer, eine Förderrinne und ein Fallrohr aufweist. Der Abstrei er kann leistenförmig ausgebildet sein und zweckmäßigerweise wenigstens über die Breite der abrollenden Fläche der elektromagnetischen Einrichtung, z.B. des Mantels einer Hilfswalze, reichen. Außerdem ist es für eine störungsfreie Übernahme der Partikel zweckmäßig, wenn der Abstreifer parallel und mit einem verstellbaren Abstand zum Walzenmantel der elektromagnetisch ausgebildeten Hilfswalze angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist der Abstreifer lösbar und/oder höhenverstellbar an der Förderrinne befestigt. In einer alternativen Ausbildung bilden der Abstreifer und die Förderrinne eine Einheit. Die Förderrinne mit definiert angeordnetem Abstreifer werden dann vorteilhaft derart befestigt, dass eine höhenmäßige Verstellung und eine Änderung des Spaltes zwischen dem Abstreifer und der elektromagnetischen Walze möglich ist.
Grundsätzlich können der Abstreifer und/oder die Förderrinne am Mühlengehäuse befestigt sein.
Für eine besonders effiziente Eisenabscheidung ist jedoch eine Befestigung an der Hilfswalze mit Elektromagnet, beispielsweise im Bereich des Schwinghebels bzw. der Walzenachse, vorteilhaft. Der Abstreifer und/oder die Förderrinne folgen dann der Bewegung der Hilfswalze und werden mit dieser auf dem Mahlbett auf und ab bewegt.
Die Förderrinne hat zweckmäßigerweise in Richtung einer Öffnung im Leitschaufelkranz ein Gefälle, so dass die abgestreiften Partikel aufgrund der Schwerkraftwirkung transportiert werden und, beispielsweise über ein Fallrohr, welches in einer Öffnung im Leitschaufelkranz angeordnet ist, in den Ringkanal bzw. einen Raum unterhalb des Leitschaufelkranzes gelangen. Um eine Gasströmung in dem Fallrohr aus dem Ringkanal zu verhindern, ist es zweckmäig, das Fallrohr mit einer regelbaren Absperrung zu verschließen. Beispielsweise kann eine gewichtsbelastete Pendelklappe installiert sein, welche bei einer vorgebbaren Belastung durch angefallenen Partikel in Richtung Ringkanal aufgeschwenkt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermahlung von Stoffen mit magnetisierbaren, insbesondere eisenhaltigen Bestandteilen, beispielsweise Schlacken, sieht vor, dass zusätzlich zu einer elektromagnetischen Abscheidung vor dem Mahl- prozess in einer Wälzmühle, insbesondere in einer Luft- strom-Wälzmühle, eine weitere elektromagnetische Abscheidung im Mahlraum durchgeführt wird, um die im Mahlprozess aufgeschlossenen, frei vorliegenden Partikel zu extrahieren und eine Anreicherung dieser Partikel auf der Mahlschüssel zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die elektromagnetische Abscheidung im Mahlraum mit Hilfe einer walzenförmigen Einrichtung, insbesondere einer Hilfswalze, durchgeführt. Zusätzlich zur Mahlbettpräparierung kann mit wenigstens einer walzenförmigen, auf dem Mahlbett abrollenden elektromagnetischen Einrichtung, beispielsweise einer Hilfswalze, welche mit einem regelbaren Elektromagneten versehen ist, eine Extraktion der magnetisierbaren Partikel, insbesondere der Eisenpartikel, aus dem Mahlbett und dem Mahlraum erfolgen. Dabei kann eine kontinuierliche Abscheidung an der elektromagnetisch ausgebildeten Hilfswalze besonders vorteilhaft durchgeführt werden.
Die an der elektromagnetisch ausgebildeten Hilfswalze abgeschiedenen Partikel werden danach vorteilhaft mit Hilfe einer entsprechenden Austragsvorrichtung, abgestreift, über den Leitschaufelkranz dem Ringkanal der Luftstrom-Wälzmühle zugeführt und zusammen mit den über den Mahlschüsselrand geschleuderten, in den Ringraum gelangenden Grießen aus der Mühle ausgeschleust und mechanisch, insbesondere mit einem Umlaufbecherwerk, zur Aufgabeeinrichtung, z.B. zu einem Wiegeband für das Aufgabegut, gefördert. Um die Metallpartikel von den Grießen zu trennen, wird eine weitere Metallab- scheidung, insbesondere eine elektromagnetische Abscheidung, durchgeführt. Die Grieße werden dann in der Regel mit neuem Aufgabegut der Luftstrom-Wälzmühle wieder zugeführt.
Es ist zweckmäßig, wenn die elektromagnetische Einrichtung in der Hilfswalze über eine ThyristorSchaltung geregelt wird und die Mühle zunächst normal, d.h. ohne den Elektromagnet einzuschalten, angefahren wird und erst nach Inbetriebnahme des Regelkreises für die Hilfswalzendrehzahl der Elektromagnet eingeschalten wird. Grundsätzlich kann der Elektromagnet über das Drehzahlsignal der Hilfswalzen geregelt werden.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Wälzmühle bzw. Luftstrom-Wälzmühle und des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, dass eine kontinuierliche und regelbare Abscheidung der magnetisierbaren Bestandteile, insbesondere der Eisenpartikel, während des Mahlprozesses und Entfernung aus dem Mahlraum ohne Unterbrechung des Mahlbetriebs durchgeführt werden kann.
Bei Verwendung einer Hilfs- bzw. Slave-Walze bestehen die Vorteile, dass im Wesentlichen die vorhandenen Bauteileinrichtungen verwendet werden können. Aufgrund der kontinuierlichen Abscheidung und des Austrages aus dem Mahlraum und dem Raum unterhalb der Mahlschüssel ist insgesamt ein geringerer äußerer Umlauf zu verzeichnen, und die Anlage für die zurückzuführenden Grieße, auch Reject-Anlage genannt, kann kleiner dimensioniert werden. Des Weiteren eignen sich die abgeschiedenen und ausgetragenen Eisenparti- kel als Material zum Sandstrahlen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Vermeidung von Verschleißerscheinungen an den Mahlwalzen, Hilfswalzen und an der Mahlbahn und der damit verbundenen Reparaturkosten, Stillstandzeiten etc.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigen in einer stark schematisierten Darstellung
Fig. 1 eine Luftstrom-Wälzmühle mit einer elektromagnetisch ausgebildeten Hilfswalze;
Fig. 2 eine stark schematisierte Draufsicht auf die
Mahlschüssel der Luftstrom-Wälzmühle nach Fig. 1;
Fig. 3 einen stark schematisierten Querschnitt durch eine elektromagnetisch ausgebildete Hilfswalze mit Austragsvorrichtung und
Fig. 4 einen Ausschnitt einer Luftstrom-Wälzmühle mit elektromagnetisch ausgebildeter Hilfswalze und Austragsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine LOESCHE-Luftstrom-Wälzmühle 2, welche besonders prädestiniert ist für die Zement- und Hüttensand- mahlung und mit zwei Walzenpaaren 3, 15 versehen ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 zwei Mahlwalzen 3, jedoch nur eine Hilfswalze 15 dargestellt. Aus Fig. 2 gehen jedoch die zwei Walzenpaare, welche jeweils aus einer Mahlwalze (Master-roller) 3 und einer Hilfswalze (Slave- roller) 15 bestehen, hervor. Die Mahlwalzen 3 und Hilfswalzen 15 rollen auf einem Mahlbett ab, welches vom Aufgabegut auf einer Mahlbahn einer rotierenden Mahlschüssel 4 gebildet wird. Die Mahlschüssel 4, welche über einen Antrieb 8 in Rotation versetzt wird, ist von einem Leitschaufelkranz 6 umgeben, über welchen ein Gasstrom, insbesondere Luft, aus einer Ringleitung 7 in den Mahlraum 5 strömt. Das Aufgabegut, beispielsweise Hochofenschlacke bzw. ein Gemisch von Zementklinker, Gips und Schlacke, wird über Dosiereinrichtungen, eine Magnet-Abscheidevorrichtung und eine Aufgabeeinrichtung (nicht dargestellt) der Luftstrom-Wälzmühle aufgegeben, gelangt auf die Mahlschüssel 4 und wird zwischen den federnd angepress- ten Mahlwalzen 3 und der Mahlschüssel 4 zerkleinert. Die über einen Zuführkanal 17 und den Ringkanal 7 durch den Leitschaufelkranz 16 in den Mahlraum 5 einströmende Luft befördert das Gemisch aus Fein- und Grobgut in einen Sichtraum 13 und in den Bereich eines Sichters 9. Grobgut wird abgewiesen und fällt auf die Mahlschüssel 4 zurück, während Feingut über einen Feingutaustrag 14 ausgetragen wird. In Fig. 1 sind außerdem das Mühlengehäuse 12, die Schwinghebel 10 der zwei Mahlwalzen 3 und eine hydraulische Zylindereinrichtung 11 bei der linken Mahlwalze 3 gezeigt, welche die federnde Anpressung der Mahlwalzen 3 bewirken.
Die Hilfswalzen 15 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 einen geringeren Durchmesser als die Mahlwalzen 3 auf und sind im Gegensatz zu den Mahlwalzen 3 nicht kraftbeaufschlagt, sondern liegen mit ihrem Eigengewicht auf dem Mahlbett auf, wobei eine reine Rollbewegung oder eine durch eine gezielte Gleitbewegung überlagerte Rollbewegung erfolgt. Dabei präpariert jede Hilfswalze 15 das Mahlbett für die - in Drehrichtung der Walzenschüssel 5 gesehen - hinter der Hilfswalze 15 angeordnete Mahl- walze 3, welche die Zerkleinerung des Mahlgutes durchführt. Zur Ausbildung, Anordnung und Wirkung der Hilfswalzen wird auf das deutsche Patent 39 21 986 verwiesen.
Fig. 2 zeigt, dass die Hilfswalze 15 wie die Mahlwalzen 3 konisch ausgebildet sind und ihre Breite etwa der Mahlbahnbreite entspricht.
Wenigstens eine Hilfswalze 15 ist zur elektromagnetischen Abscheidung von magnetisierbaren Anteilen, insbesondere Eisenanteilen, aus dem zu zerkleinernden Mahlgut ausgebildet, um eine Anreicherung dieser Bestandteile auf der MahlSchüssel 4 und einen damit einhergehenden Verschleiß der Mahl- einrichtungen zu vermeiden.
Fig. 3 zeigt eine zur elektromagnetischen Abscheidung ausgebildete Hilfswalze 15 im Querschnitt. Pfeil A gibt die Drehrichtung der Hilfswalze 15 und Pfeil B die Richtung der rotierenden Mahlschüssel 4 an. Das zu zerkleinernde Mahlgut bzw. das Mahlbett ist nicht dargestellt. Die Hilfswalze 15 weist einen Walzenmantel 23 aus einem unmagnetischen Werkstoff auf und ist im Inneren mit einem Eisenkern 21 und elektrischen Spulen 22 versehen. Der Eisenkern 21 ist dem konisch ausgebildeten Walzenmantel 23 der Hilfswalze 15 an- gepasst und reicht - im Querschnitt gesehen - etwa über zwei Drittel der Mantelfläche, so dass die zu entfernenden Metall-, insbesondere Eisenpartikel, vom Mahlbett auf der Mahlschüssel 4 aufgenommen werden und an dem rotierenden Walzenmantel 23 haftend, bis zu einer Austragseinrichtung 30 transportiert werden. Die Austragseinrichtung 30 geht auch aus Fig. 4 hervor. In Fig. 3 sind ein Abstreifer 31 und eine Förderrinne 32 stark schematisiert gezeigt. Die elektromagnetische Einrichtung 20 im Innern der Hilfswalze 15 weist drei elektrische Spulen 22 auf, die in einem o Winkelabstand von etwa 120 radial angeordnet sind und mit dem Eisenkern 21 den stationären Elektromagneten bilden, durch den die auf der Mahlschüssel befindlichen Eisenpartikel angezogen werden und an dem rotierenden Walzenmantel 23 haftend, bis zu einem magnetfeien Bereich und der hier angeordneten Austragsvorrichtung 30 gelangen.
Es besteht auch die Möglichkeit, die elektromagnetische Einrichtung 20 und den Walzenmantel 23 als rotierende Einheit auszubilden und in Abhängigkeit von der Stärke des Magnetfeldes den Abstreifer derart auszubilden und anzuordnen, dass ein Lösen der Partikel gewährleistet ist.
Aus Fig. 4 gehen der konisch geformte Eisenkern 21 nahe dem Walzenmantel 23 der Hilfswalze 15 und die Anordnung des Abstreifers 31 an der Förderrinne 30 hervor. Der Abstreifer
31 ist leistenförmig ausgebildet und parallel sowie mit einem geringen Abstand zum Walzenmantel 23 an der Förderrinne
32 befestigt.
Die Förderrinne 32 ist mit einem leichten Gefälle in Richtung Mühlengehäuse 12 bzw. Leitschaufelkranz 7 angeordnet und mündet in ein Fallrohr 33. Das Fallrohr ist in einer Öffnung 35 des Leitschaufelkranzes 7 angeordnet und reicht bis zu dem Ringkanal 7. Die Befestigung des Fallrohrs 33 kann über Befestigungselemente 36 im Bereich von benachbarten Leitschaufeln des Leitschaufelkranzes 6 oder am Mühlengehäuse 12 erfolgen. Das Fallrohr 33 ist am unteren Ende mit einer Verschlussklappe 34 versehen, die als eine gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet ist. Die an der Hilfswalze 15 abgeschiedenen magnetisierten Partikel und insbesondere Eisenpartikel werden nur im Bereich des Eisenkerns 21 festgehalten und gelangen danach über den Abstreifer 31 in die Förderrinne 32, danach in das Fallrohr 33 und in den Ringkanal 7. In dem Ringkanal 7 bzw. einen Raum unterhalb des Mahlraums sammeln sich auch die Grobgutpartikel bzw. Grieße, die weder von den Mahlwalzen 3 zum Zerkleinern erfasst wurden, noch im Luftstrom zum Sichter 9 gelangt sind.
Zusammen mit diesen Grießen werden die abgeschiedenen Eisenpartikel aus der Luftstrom-Wälzmühle 2 ausgeschleust (nicht gezeigt) und werden, in der Regel auf einem Wiegeband mit Metallabscheider, von den Grießen getrennt, welche zusammen mit neuem Aufgabegut der Luftstrom-Wälzmühle wieder zugeführt werden (nicht gezeigt).

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Wälzmühle mit einem Mahlraum ( 5 ) , in welchem wenigstens eine Mahlwalze ( 3 ) auf einer Mahlbahn einer Mahlschüssel (4) abrollt und eine elektromagnetische Einrichtung ( 20 ) zur Abscheidung von magnetisierbaren Bestandteilen, insbesondere von Eisenpartikeln, aus dem Mahlgut vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, dass die elektromagnetische Einrichtung ( 20) walzenförmig ausgebildet ist und auf dem Mahlbett abrollt und dass die elektromagnetische Einrichtung (20) mit einer Austragseinrichtung (30) zum Entfernen der abgeschiedenen magnetisierbaren Bestandteile, insbesondere der Eisenpartikel, aus dem Mahlraum (5) verbunden ist.
2. Wälzmühle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Mahlwalze (3) zur elektromagnetischen Abscheidung ausgebildet und mit der elektromagnetischen Einrichtung (20) versehen ist.
3. Wälzmühle nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die walzenförmige elektromagnetische Einrichtung (20) mit einem einstellbaren Spalt zwischen dem Mantel der walzenförmigen elektromagnetischen Einrichtung und der Mahlbahn angeordnet ist.
4. Luftstrom-Wälzmühle mit einer rotierenden Mahlschüssei (4 ) , einem Leit- schaufelkranz (6), welcher zwischen der Mahlschüssel (4) und dem Mühlengehäuse (12) angeordnet ist, mit einem Ringkanal (7) unter dem Leitschaufelkranz (6) und einem integrierten Sichter ( 9 ) oberhalb des Mahlraums ( 5 ) , mit wenigstens einer drehbar gelagerten Mahlwalze ( 3 ) , welche federnd gegen Mahlgut auf der Mahlbahn der Mahlschüssel (4) anpressbar ist, und mit wenigstens einer Hilfswalze (15), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hilfswalze (15) zur Abscheidung von magnetisierbaren Bestandteilen, insbesondere von Eisenpartikeln, aus dem Mahlraum ( 5 ) ausgebildet und mit einer elektromagnetischen Einrichtung ( 20) versehen ist und dass eine Austragseinrichtung (30) zum Entfernen der magnetisierbaren Bestandteile, insbesondere der Eisenpartikel, von der Hilfswalze (15) und zum Austragen aus dem Mahlraum (5) vorgesehen ist.
5. Luftstrom-Wälzmühle nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Hilfswalze (15) einen unmagnetischen Walzenmantel ( 23 ) aufweist und als elektromagnetische Einrichtung ( 20) ein regelbarer Elektromagnet mit einem Eisenkern (21) und elektrischen Spulen (22) im Inneren der Hilfswalze (15) angeordnet sind.
6. Luftstrom-Wälzmühle nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stromzuführung für die elektrischen Spulen ( 22 ) im Bereich der Walzenachse ( 24) erfolgt und zur Regelung der elektromagnetischen Einrichtung (20) eine Thyristorschaltung vorgesehen ist.
7. Luftstrom-Wälzmühle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass als Austragseinrichtung (30) wenigstens ein Abstreifer (31), eine Förderinne (32) und ein Fallrohr (33) vorgesehen sind.
8. Luftstrom-Wälzmühle nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Abstreifer (31) leistenförmig ausgebildet und nahezu parallel zum Walzenmantel (23) der Hilfswalze (15) an der Förderrinne (32) angeordnet ist und dass die Förderrinne (32) etwa bis zum Leitschaufelkranz ( 6 ) reicht.
9. Luftstrom-Wälzmühle nach Anspruch 8, dadurch g e k en n z e i c h n e t, dass in dem Leitschaufelkranz (6) eine Öffnung (35) ausgebildet ist und dass durch die Öffnung (35) das Fallrohr (33) reicht und die Förderrinne (32) mit dem Ringkanal ( 7) verbindet.
10. Luftstrom-Wälzmühle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass in dem Fallrohr (33) eine Verschlussklappe (34) für den Gasstrom aus dem Ringkanal (7) angeordnet ist.
11. Luftstrom-Wälzmühle nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Verschlussklappe ( 34) in dem Fallrohr ( 33 ) eine gewichtsbelastete Pendelklappe (34) ist.
12. Luftstrom-Wälzmühle nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens der Abstreifer (31) und/oder die Förderrinne (32) höhenverstellbar angeordnet sind.
13. Luftstrom-Wälzmühle nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass wenigstens der Abstreifer (31) und/oder die Förderrinne (32) an der Walzenachse (24) bzw. dem Schwenkhebel (10) der Hilfswalze (15) befestigt sind.
14. Verfahren zur Vermahlung von Stoffen mit magnetisierbaren, insbesondere eisenhaltigen Bestandteilen, beispielsweise von Schlacken, bei welchem das Aufgabegut nach einer Abscheidung der magnetisierbaren Bestandteile, insbesondere der Eisenbestandteile, einer Luftstrom-Wälzmühle zugeführt und darin zerkleinert wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Mahlraum eine weitere elektromagnetische Abscheidung durchgeführt wird, wobei die magnetisierbaren Partikel, insbesondere die Eisenpartikel, welche während der Zerkleinerung aufgeschlossen werden, auf oder an einer walzenförmigen, auf dem Mahlbett abrollenden, elektromagnetischen Einrichtung kontinuierlich abgeschieden werden, danach von der walzenförmigen elektromagnetischen Einrichtung abgestreift und über den Leitschaufelkranz und den Ringraum aus der Luftstrom-Wälzmühle ausgetragen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die an der walzenförmigen elektromagnetischen Einrichtung haftenden magnetisierbaren Partikel, insbesondere die Eisenpartikel, mechanisch abgestreift und unter Ausnutzung der Schwerkraftwirkung, beispielsweise in einer Förderrinne, dem Ringraum zugeführt werde .
16. Verfahren nach Anspuch 14 oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die magnetisierbaren Partikel, insbesondere Eisenpartikel, und die Grieße, welche über den Mahlschüsselrand in den Ringraum unterhalb des Leitschau- felkranzel gelangen, mechanisch aus dem Ringraum ausgetragen und in einer Fördereinrichtung zum Aufgabegut gefördert werden, zuvor in einer elektromagnetischen Abscheidung die magnetisierbaren Partikel, insbesondere Eisenpartikel, abgetrennt und die verbleibenden Grieße dem Aufgabegut zur erneuten Vermahlung zugeführt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als walzenförmige elektromagnetische Einrichtung eine Mahlwalze oder eine Hilfswalze verwendet wird und die elektrischen Leitungen im Bereich der Walzenachse geführt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektromagnetische Einrichtung über eine ThyristorSchal ung geregelt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bei Verwendung einer Hilfswalze die Wälzmühle zunächst angefahren wird und die elektromagnetische Einrichtung in Abhängigkeit von dem Regelkreis für die Hilfswalzen-Drehzahl eingeschaltet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n z e i c hn e t , dass die elektromagnetische Einrichtung über das Drehzahlsignal der Hilfswalze geregelt wird.
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