AT523622B1 - Nassmühle - Google Patents

Abstract

Es wird eine Nassmühle mit einer um ihre Längsachse (A) rotierbaren und einen in einen Entnahmeabschnitt (4) mündenden Mahlabschnitt (5,6) aufweisenden Trommel (1) beschrieben. Um eine derartige eine Nassmühle so auszugestalten, dass trotz kompakter Bauweise höhere Durchsatzrate bei gleichbleibender Prozessqualität ermöglicht werden, wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Entnahmeabschnitt (4) und zwei in Richtung der Längsachse (L) beidseits an den Entnahmeabschnitt (4) angrenzenden Mahlabschnitt (5,6) je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement (7) vorgesehen ist, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass (8) aufweist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Nassmühle mit einer um ihre Längsachse rotierbaren und einen in einen Entnahmeabschnitt mündenden Mahlabschnitt aufweisenden Trommel.

[0002] Zur verfahrenstechnischen Zerkleinerung von Mahlgut, wie mineralischem Gestein oder Erzen kommen in der Regel Mahlkörpermühlen, insbesondere Kugelmühlen, zum Einsatz. Dabei wird das Mahlgut über eine Beschickungsöffnung der Trommel zugeführt und in deren Mahlabschnitt durch die Schlagbeanspruchung der Mahlkörper zu Grob- oder Feinkorn verarbeitet, wonach das zerkleinerte Mahlgut im Entnahmeabschnitt abgeführt wird. In diesem Zusammenhang bieten Nassmühlen besonders günstige Prozessbedingungen, da aufgrund des dabei verwendeten Prozessfluids der Mahlgutstrom ein homogeneres Fließverhalten ausbildet, sodass insgesamt ein effizienterer Zerkleinerungsprozess bei geringer Wärmeentwicklung erfolgen kann. Darüber hinaus erleichtert der entstandene Mahlgutschlamm auch etwaige, dem Nassmühlverfahren nachgeschaltete Separations- und Siebprozesse durch die Vermeidung von Feinstaub.

[0003] Nachteilig an derartigen Nassmühlen bzw. an Mahlkörpermühlen im Allgemeinen ist deren vergleichsweise niedriger Durchsatz aufgrund der konstruktionsbedingt begrenzten, vom Trommelinnendurchmesser abhängigen kritischen Trommelrotationsgeschwindigkeit.

[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Nassmühle der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass trotz kompakter Bauweise höhere Durchsatzraten bei gleichbleibender Prozessqualität ermöglicht werden.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass zwischen dem Entnahmeabschnitt und zwei in Richtung der Längsachse beidseits an den Entnahmeabschnitt angrenzenden Mahlabschnitten je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement vorgesehen ist, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass aufweist.

[0006] Zufolge dieser Maßnahmen kann trotz der für eine ausreichende Verarbeitungsqualität erforderlichen Verweilzeiten des Mahlgutes in den Mahlabschnitten der Gesamtdurchsatz der Nassmühle erhöht werden, weil die beiden Mahlabschnitte zur Erhöhung des zugeführten Mahlgutstromes jeweils mit einer gesonderten Beschickungsöffnung verbunden sein können, wohingegen die füllstandsbegrenzenden Trennelemente einen für einen qualitativ hochwertigen Zerkleinerungsprozess erforderlichen Füllstand bzw. ein hierfür ausreichendes Prozessvolumen in den jeweiligen Mahlabschnitten ermöglichen. Damit darüber hinaus die Trennelemente den während des Betriebes auftretenden Prozessdrücken dauerhaft standhalten können, empfiehlt es sich, dass die Trennelemente zur besseren Lastaufnahme der entsprechenden Druckkräfte vom Entnahmeabschnitt konvex in den Mahlabschnitt gewölbt sind. Dadurch, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale die Erhöhung des Durchsatzes weitgehend unabhängig von der Trommelrotationsgeschwindigkeit erfolgt, kann diese vergleichsweise niedrig gewählt werden, sodass auch der Trommelinnendurchmesser geringer ausfallen und somit insgesamt eine kompakte Baugröße sowie ein energieeffizienter Betrieb der Nassmühle realisierbar ist. So sind beispielsweise kompakte Ausführungsformen möglich, bei denen die Trommel drehfest mit einem Zahnrad verbunden ist, das sich im direkten Eingriff mit einem Ritzel einer Antriebswelle eines Antriebsmotors, insbesondere eines Elektromotors, befindet. Vorzugsweise ist das Zahnrad so an einem Trommelendabschnitt angebracht, dass dieser vom Zahnrad umfangsseitig umschlossen wird.

[0007] Um die Ausbildung eines homogenen Mahlgutstromes zu begünstigen, ohne hierfür auf zusätzliche Steuereinrichtungen angewiesen zu sein, wird vorgeschlagen, dass die beiden Mahlabschnitte zur Förderung des Mahlguts in den Entnahmeabschnitt jeweils zueinander gegenläufige, Spiralfördergänge aufweisen. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise bei vorgegebener Trommelrotationsrichtung die Ausbildung eines homogenen Strömungsprofils von den jeweiligen Beschickungsöffnungen hin zum Entnahmeabschnitt bei gegensätzlichen Hauptströmungsrichtungen des Mahlgutstromes in den jeweiligen Mahlabschnitten ermöglicht werden, ohne eine zusätzliche Abzugspumpe vorsehen zu müssen. Beispielsweise können Wandauskleidungselemente vorgesehen sein, die bezüglich der Trommel radial nach innen abstehende, vorzugsweise

stegförmige Strömungskörper aufweisen, sodass durch eine Aneinanderreihung solcher Wandauskleidungselemente ein oder mehrere Spiralfördergänge gebildet werden.

[0008] Besonders günstige Prozessbedingungen bei gleichzeitig einfachen konstruktiven Maßnahmen ergeben sich, wenn die beiden Mahlabschnitte trommelstirnseitige Beschickungsöffnungen aufweisen. Zufolge dieser Maßnahmen wird die Voraussetzung geschaffen, dass das zu zerkleinernde Mahlgut gemeinsam mit dem Prozessfluid, beispielsweise Wasser, über die jeweilige Beschickungsöffnung dem entsprechenden Mahlgutabschnitt so zugeführt werden kann, dass sich ein besonders homogenes Strömungsprofil des Mahlgutstromes ausbilden kann und etwaige, eine Homogenisierung erschwerende Einlaufeffekte, die insbesondere bei radialen Beschickungsöffnungen und / oder gesonderten Beschickungsöffnungen für das Mahlgut und das Prozessfluid auftreten können, vermieden werden. Sowohl die Beschickungsöffnungen als auch die Mahlgutdurchlässe können dabei radial von der Trommelinnenwand beabstandet angeordnet sein.

[0009] Die Trennelemente sind im Betrieb hohen Prozessdrücken sowie einer ständigen mechanisch-chemischen Beanspruchung durch eine Mischung aus Mahlkörpern, etwaigem Grobkorn und dem Prozessfluid ausgesetzt und damit einem gewissen Verschleiß unterworfen. Folglich müssen die Trennelemente in vorgegebenen Abständen gewartet und gegebenenfalls ausgewechselt werden, sodass mitunter nicht nur hohe Stehzeiten, sondern auch hohe Materialkosten verursacht werden.

[0010] Um vor diesem Hintergrund sowohl die durch allfällige Wartungsarbeiten bedingten Stehzeiten und Materialkosten, als auch insgesamt die Fertigungskosten sowie den Montageaufwand für die Nassmühle zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass die Trennelemente mehrere, in Trommellängsrichtung aneinandergesetzte Ringkörper bilden. Dadurch ist es nicht nötig, dass das gesamte Trennelement als einstückiges massives Gussteil gefertigt wird, sodass kosten- und zeitintensive Maßnahmen wie das Fertigen einer Gussform und das Abkühlen des Gussteils in einen spannungsfreien Zustand entfallen. Die Ringkörper, die im einfachsten Fall miteinander verschraubt sind, können somit auch auf einfache Weise einzeln ausgewechselt werden, sodass bei gegebenenfalls auftretenden Verschleiß- und Ermüdungserscheinungen nicht in jedem Fall das gesamte Trennelement ausgetauscht werden muss. Dabei können die Ringkörper beispielsweise als Standardbauteile vorgefertigt und auf Lager gehalten werden, sodass im Bedarfsfall Wartungsarbeiten rascher durchgeführt werden können.

[0011] In diesem Zusammenhang können trotz geringem Materialaufwand gute Stabilitätseigenschaften des Trennelementes erzielt werden, wenn der Innen- und Außendurchmesser der Ringkörper vom Entnahmeabschnitt aus abnimmt. Dadurch ergibt sich trotz der vereinfachten Ausführungsform ein grundsätzlich konvexer Verlauf des Trennkörpers vom Entnahmeabschnitt zum jeweiligen Mahlgutabschnitt, sodass über die einzelnen Ringkörper ein besonders materialschonender Lastabtrag der auf das Trennelement aus dem Mahlgutabschnitt einwirkenden Druckkräfte erfolgen kann. Der Mahlgutdurchlass wird dabei durch die Ausnehmungen der Ringkörper gebildet, wobei der Durchmesser des Mahlgutdurchlasses dem Innendurchmesser des kleinsten, dem jeweiligen Mahlgutabschnitt zugewandten Ringkörpers entsprechen kann. Da sich zudem gezeigt hat, dass Verschleiß- und Ermüdungserscheinungen tendenziell im Zentralbereich des Trennelementes auftreten, erlaubt eine derartige Ausgestaltung der Ringkörper, dass lediglich der zentrale und somit kleinste Ringkörper ausgewechselt werden muss, sodass im Zuge von Wartungsarbeiten nicht nur geringere Materialkosten anfallen, sondern die dabei anfallenden Montagearbeiten rascher durchgeführt werden können. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn die Ringkörper bereits als vorgefertigte Standardbauteile auf Lager gehalten werden.

[0012] Um ein zuverlässiges Trennen des Mahlgutstromes von den Malkörpern zu ermöglichen, ohne dass die Gefahr eines Verschlusses des Mahlgutdurchlasses durch die Mahlkörper und / oder unzureichend zerkleinertes Mahlgut besteht, empfiehlt es sich, dass der Mahlgutdurchlass wenigstens zwei zueinander auf Lücke versetzte Reihen von Rückhaltestäben umfasst. Die vorzugsweise abgerundete Mantelfläche der jeweiligen Rückhaltestäbe verringert dabei die Reibung zu den Mahlkörpern bzw. zu dem unzureichend zerkleinerten Mahlgut insoweit, als dass ein Ver-

klemmen der Mahlkörper bzw. des groben Mahlgutes zwischen den Rückhaltestäben weitgehend vermieden werden kann. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Rückhaltestäben einer Reihe ungefähr dem Durchmesser eines Mahlkörpers entsprechen, wobei die einzelnen Durchmesser der Rückhaltestäbe sowie der Abstand der Stabreihen zueinander so gewählt werden, dass das durch die auf Lücke versetzten Stabreihen gebildete, effektive Spaltmaß jedenfalls kleiner als der Mahlkörperdurchmesser ist.

[0013] In diesem Zusammenhang ergeben sich besonders günstige Bedingungen, wenn die Rückhaltestäbe bezüglich ihrer Längsachse drehbar gelagert sind. Dadurch reicht beispielsweise bereits ein durch die Mahlkörper induzierter, auf die Rückhaltestäbe wirkender Impuls aus, um einzelne oder mehrere Rückhaltestäbe in Rotation zu versetzen und etwaige zwischen den Rückhaltestäben eingeklemmte Mahlkörper oder Gesteinsbrocken auf zuverlässige Weise wieder freizugeben und in den Mahlgutabschnitt zurückzuführen.

[0014] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

[0015] Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nassmühle in einer Seitenansicht,

[0016] Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - Il der Fig. 1 und

[0017] Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie Ill - III der Fig. 2 durch einen Mahlgutdurchlass in einem größeren Maßstab.

[0018] Eine erfindungsgemäße Nassmühle umfasst eine um ihre Längsachse A rotierbare Trommel 1, die hierfür beispielsweise über trommelstirnseitige Lagerzapfen 2 auf Wälzlagern 3 gelagert ist. Die Trommel 1 weist einen Entnahmeabschnitt 4 auf, an den in Richtung der Längsachse A beidseits zwei Mahlabschnitte 5, 6 angrenzen. Zwischen dem Entnahmeabschnitt 4 und den Mahlabschnitten 5, 6 ist je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement 7 vorgesehen, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass 8 aufweist. Die Trommel 1 ist zudem drehfest mit einem Zahnrad 9 verbunden, das von einem Ritzel 10 eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors angetrieben werden kann.

[0019] Wie insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, kann den Mahlabschnitten 5, 6 über trommelstirnseitige Beschickungsöffnungen 11, 12 das zu zerkleinernde Mahlgut gemeinsam mit dem Prozessfluid zugeführt werden. Das Mahlgut wird in den Mahlabschnitten 5, 6 mit Hilfe von Mahlkörpern zerkleinert, wobei der Mahlgutstrom über die Mahlgutdurchlässe 8 dem Entnahmeabschnitt 4 zugeführt und von dort wiederum über Auslassöffnungen 13 der Trommelwand aus dem Entnahmeabschnitt 4 abgeführt werden kann. Um darüber hinaus die Ausbildung eines homogenen Mahlgutstromes zu begünstigen, können die beiden Mahlabschnitte 5, 6 zur Förderung des Mahlguts in den Entnahmeabschnitt 4 jeweils zueinander gegenläufige Spiralfördergänge 14 aufweisen.

[0020] Die Trennelemente 7 können durch mehrere, in Trommellängsrichtung aneinandergesetzte Ringkörper 15 gebildet sein. Dabei kann der der Innen- und Außendurchmesser der Ringkörper 15 vom Entnahmeabschnitt 4 in Richtung des Mahlgutabschnitts 5 bzw. 6 abnehmen, wie dies insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht. Dadurch ergibt sich trotz der vereinfachten Ausführungsform ein grundsätzlich konvexer Verlauf des Trennkörpers 7 vom Entnahmeabschnitt 4 zum jeweiligen Mahlgutabschnitt 5 bzw. 6, sodass über die einzelnen Ringkörper 15 ein besonders materialschonender Lastabtrag der auf das Trennelement 7 aus dem Mahlgutabschnitt 5 bzw. 6 einwirkenden Druckkräfte erfolgen kann.

[0021] Um ein zuverlässiges Trennen des Mahlgutstromes von den Mahlkörpern zu ermöglichen, kann der Mahlgutdurchlass 8 wenigstens zwei zueinander auf Lücke versetzte Reihen von Rückhaltestäben 16 umfassen, wie dies in der geschnittenen Draufsicht auf einen Mahlgutdurchlass 8 nach der Fig. 3 schematisch angedeutet wird. Dabei ist das durch die auf Lücke versetzten Stabreihen gebildete, effektive Spaltmaß jedenfalls kleiner als der Mahlkörperdurchmesser. Die Rückhaltestäbe 16 können darüber hinaus bezüglich ihrer Längsachse drehbar gelagert sein. Dadurch können die Rückhaltstäbe 16 insbesondere durch Impulsbeaufschlagung der Mahlkörper in Ro-

tation versetzt werden, sodass etwaige zwischen den Rückhaltestäben 16 eingeklemmte Mahlkörper oder Gesteinsbrocken auf zuverlässige Weise wieder freigegeben und in die Mahlgutabschnitte 5, 6 zurückgeführt werden können.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Nassmühle mit einer um ihre Längsachse (A) rotierbaren und einen in einen Entnahmeabschnitt (4) mündenden Mahlabschnitt (5, 6) aufweisenden Trommel (1), wobei zwischen dem Entnahmeabschnitt (4) und zwei in Richtung der Längsachse (L) beidseits an den Entnahmeabschnitt (4) angrenzenden Mahlabschnitten (5, 6) je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement (7) vorgesehen ist, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlgutdurchlass (8) wenigstens zwei zueinander auf Lücke versetzte Reihen von Rückhaltestäben (16) umfasst.

2. Nassmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltestäbe (16) bezüglich ihrer Längsachse drehbar gelagert sind.

3. Nassmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mahlabschnitte (5, 6) zur Förderung des Mahlguts in den Entnahmeabschnitt (4) jeweils zueinander gegenläufige Spiralfördergänge (14) aufweisen.

4. Nassmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mahlabschnitte (5, 6) trommelstirnseitige Beschickungsöffnungen (11, 12) für das mit dem Mahlgut versetzte Prozessfluid aufweisen.

5. Nassmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (7) mehrere, in Trommellängsrichtung aneinandergesetzte Ringkörper (15) bilden.

6. Nassmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- und Außendurchmesser der Ringkörper (15) vom Entnahmeabschnitt (4) aus abnimmt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen