CN104053506A - 运行搅拌式球磨机的方法及执行该方法的搅拌式球磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于干式运行搅拌式球磨机（1）的方法，所述搅拌式球磨机具有研磨机壳体（2），该研磨机壳体包围研磨室（3），在该研磨室内，可旋转的搅拌轴（4）水平地在输入侧（5）和输出侧（6）之间延伸，并且在该研磨室内设有研磨体（M），其中在输入侧（5）上通过产品入口（5’）将待研磨的研磨物料（7）供应到研磨室（3）中，将待研磨的研磨物料（7）从输入侧（5）沿着搅拌轴（4）沿传送方向（T）平行于搅拌轴（4）轴向（A）传送到输出侧（6）并在此通过研磨体（M）研磨，将已研磨的研磨物料（7’）相对于传送方向（T）径向地经过挡住研磨体（M）的分离系统（8）在输出侧（6）从研磨室（3）排出，以及将已研磨的研磨物料（7’）之后通过位于分离系统（8）下游的产品出口（6’）离开搅拌式球磨机（1），并且其中，还将输出气体（9）在输出侧（6）在分离系统（8）的区域内导入研磨室（3）内，该输出气体与已研磨的研磨物料（7’）一起相对于传送方向（T）径向地经过分离系统（8）并且由此与已研磨的研磨物料（7’）一起通过分离系统（8）并进一步通过产品出口（6’）离开研磨室（3）。本发明还涉及一种用于执行该方法的搅拌式球磨机（1），其中分离系统（8）包括具有自由孔面的静止的筛网（12），该孔面构造为使得通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的气体的通过速度为约10m/s至30m/s，优选15m/s至25m/s。

Description

运行搅拌式球磨机的方法及执行该方法的搅拌式球磨机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于运行搅拌式球磨机的方法以及用于执行该方法的搅拌式球磨机。

背景技术

已知的是，搅拌式球磨机，也称为磨碎机，具有竖直或水平设置的搅拌轴。

在相应地由实践已知的搅拌式球磨机湿式运行时，可流动的研磨物料悬浮物特别是连续地借助于泵从搅拌式球磨机的壳体中的研磨室的输入侧的产品入口输送到研磨室的输出侧的产品出口。

研磨器或搅拌器的在研磨室中旋转的搅拌轴将能量导入研磨室中的研磨体填充部（未示出）中，所述研磨器或搅拌器也可以包含搅拌元件（如杆或盘）或可以仅仅是具有壁板光滑的搅拌体。在因搅拌轴的旋转而运动的研磨体的接触部位上，特别是通过回弹力和剪切力使研磨物料受力（Beanspruchung）并因此粉碎。通常，在悬浮物中固体含量为30%至60%。这相当于每立方米的液体（如特别是水）装载有300kg至600kg的研磨物料。

在产品出口之前设有分离系统，其特别是包括外部的旋转的护罩以及在其内部的静止的圆柱形的筛网。在该分离系统中使留在研磨机中的研磨体与具有已研磨的研磨物料的悬浮物分离开来，所述已研磨的研磨物料因此离开搅拌式球磨机。

原则上，这种研磨机也可以干式运行，如由实践已知的那样。然而，为了主要在颗粒浓度方面在研磨室中确保类似的比例，仅非常少的气体体积流（代替湿式运行时的液体）可以与研磨物料一同被供应，该气体体积流对于从产品入口直到通过产品出口的产品传送而言是不够的。原因在于，气体的密度比液体的密度小约1000倍。

在研磨室本身中，这通常不会引起问题，因为搅拌轴和研磨体的运动也“一同带动”研磨物料。然而，在分离系统的区域中的产品输出是有问题的。在该部位会出现研磨物料的粘连和附着。该粘连和附着“从后面”生长到研磨室中。由此，研磨物料输出被中断，并且干式运行的搅拌式球磨机的通过量也因此被中断。这最终导致的缺点是，不再能够连续运行。

作为普遍的背景技术，根据DE 44 32 200 C1的搅拌式球磨机包含包围研磨室的研磨容器、与研磨容器的纵向中轴线同心地可旋转地设置在研磨容器中的搅拌器、与搅拌器联接的驱动电机、从研磨室引出的研磨物料-研磨辅助体导出管道、与搅拌式研磨机分离的且与导出管道（23）相邻的研磨物料-研磨辅助体分离装置、一方面与分离装置和研磨物料导出管道相连以及另一方面与研磨室相连的研磨物料供应管道和研磨辅助体导回管道、以及研磨物料供应管道中的研磨物料泵。在此，分离装置具有壳体，在该壳体中设置有可独立于搅拌器的旋转驱动被旋转驱动的、将研磨辅助体与研磨物料离心分离的并输送到研磨物料供应管道和研磨辅助体导回管道中的转子。研磨容器、研磨物料-研磨辅助体导出管道、分离装置和研磨物料供应管道和研磨辅助体导回管道构成一个闭式的系统。仅仅在研磨物料供应管道中设置的研磨物料泵用作输送装置，其用于研磨物料供应管道和研磨辅助体导回管道中的研磨物料和研磨辅助体。

类似地，作为普遍的现有技术，WO 2012/055388 A2公开了一种用于研磨干燥或未干燥的物质的搅拌式球磨机，具有至少部分地被研磨辅助体填充的研磨容器、用于待研磨的物料或研磨物料的进口和出口、设置在出口区域中的筛网、通过研磨容器的中心延伸的搅拌器以及多个设置在搅拌轴上的研磨元件。在此，为进口区域配设第一外壳并为出口区域配设第二外壳。为入口区域配设流体进口。在筛网的中心设置有清洁装置。

DE 102007 054 885 A1公开了一种用于对氧化的纳米颗粒分散物进行分级的方法。在此描述了一种使用隔膜横向流动过滤的湿式研磨方法，其中通过旋转的驱动的部件使具有分散物的薄膜溢流。

US 5 967 432 A公开了一种研磨机，其不利用球作为研磨体工作，而是物料通过碰撞和摩擦而相互间且相对于研磨腔的内表面粉碎。在与研磨体的应用相结合时的技术特征原则上不能从该文献中得出。

在US 2 595 117 A中公开了一种在竖直研磨机中的研磨方法，该研磨机具有在上端连续输出研磨体和研磨物料的研磨装置以及外部的分离装置。在分离装置中，“极度过大的物料块”和研磨体通过向上定向的空气射束拣出，以便导回到研磨机中。

由DE 42 02 101 A1已知一种用于处理干燥直至潮湿的物料的方法，其中所述物料在重力作用下引导穿过由研磨体构成的运动颗粒。引导穿过研磨体颗粒的物料在其通过过程中例如经历粉碎。在其即将从颗粒状态或粉碎过程离开之前，向该粉碎的物料添加流体并与该流体混合。在装置方面，该文献公开了一种塔式研磨机，具有圆柱形的竖直轴线的研磨容器，在该研磨容器内部设有螺旋搅拌器和研磨体。在上部区域中设置物料输入部，且在研磨容器的底部中设置物料输出部。在物料输出部的紧密上方，喷口径向地设置在研磨容器的壁中并朝物料输出部的方向倾斜。喷口的轴线与研磨容器的轴线相交。借助于喷口应该在产品即将排出之前和/或在产品排出期间添加流体。因此，流体的运动方向保持在物料传送的方向上。与此相比，申请人的方法要求流体在与研磨物料的传送方向不同的方向上运动。

发明内容

本发明具有并实现如下目的，即改进搅拌式球磨机的干式运行，并且在产品出口之前至少尽可能防止研磨物料在分离系统上的特别是粘连和附着，换言之即是防止分离系统的堵塞。

该目的通过一种根据权利要求1所述的用于运行搅拌式研磨机的方法得以实现。

根据本发明的用于干式运行搅拌式研磨机的方法，该搅拌式研磨机具有研磨壳体，该研磨壳体包围研磨室，在该研磨室中可旋转的搅拌轴水平地在输入侧与输出侧之间延伸，并且在该研磨室中设有研磨体，其中

-在输入侧上通过产品入口将待研磨的研磨物料供应到研磨室中，

-将待研磨的研磨物料从输入侧沿着搅拌轴沿传送方向平行于搅拌轴的轴向方向传送到输出侧并在此通过研磨体研磨，

-将已研磨的研磨物料相对于传送方向径向地经过挡住研磨体的分离系统在输出侧从研磨室排出，以及

-之后将已研磨的研磨物料通过位于分离系统下游的产品出口离开搅拌式球磨机，

其特征在于，将输出气体在输出侧在分离系统的区域内导入研磨室内，该输出气体与已研磨的研磨物料一起相对于传送方向径向地经过分离系统并且由此与已研磨的研磨物料一起通过分离系统并进一步通过产品出口离开研磨室。

也就是说，在紧邻分离系统的前部地带才供应输出气体。输出气体一方面在该区域内将已研磨的研磨物料朝向分离系统加速，由此防止或至少减少已研磨的研磨物料在分离系统表面上的附着，并且输出气体另一方面吹刷分离系统的表面，由此将少量留在这里的已研磨的研磨物料吹走。由此有效防止分离系统的阻塞。

还特别优选的是，输出气体在输出侧在分离系统的区域内沿背离传送方向的方向导入研磨室内。

另一优选的结构在于，除了在搅拌式研磨机的输入侧上的待研磨的研磨物料以外，还将气体体积流引入研磨室内，并且气体体积流用于传送待研磨的研磨物料，该气体体积流只占所有气体量的5%至20%、优选5%至10%，所有气体量通过分离系统和产品出口离开搅拌式研磨机，并且选择输出气体的供应，以使得已输出的研磨物料对通过分离系统和产品出口离开搅拌式研磨机的所有气体的负载为约0.3kg/m³至0.7kg/m³。

此外，可以有利地规定：已输出的研磨物料对通过分离系统和产品出口离开搅拌式研磨机的所有气体的负载为约0.4kg/m³至0.6kg/m³。

还有利的是，用通过分离系统和产品出口离开搅拌式研磨机的气体-研磨物料混合物直线地（In-Line）加载空气分级机。

本发明还涉及一种用于执行上述方法的搅拌式球磨机，其中分离系统包括具有自由孔面的静止筛网，上述孔面选择为使得通过分离系统和产品出口离开搅拌式研磨机的气体的通过速度为约10m/s至30m/s，优选15m/s至25m/s。

优选地，在输出侧设有研磨机底部，该研磨机底部具有用于使输出气体进入研磨室的输出气体进入孔，并且该输出气体进入孔被网筛遮盖。

还优选地，用于使输出气体进入研磨室的输出气体进入孔设置和/或定向为使得输出气体至少部分地、优选基本逆着传送方向引入研磨室内。

另一优选的结构在于，输出气体进入孔经由螺旋形的输出气体分配器壳体由一个共同的输出气体抽吸管道供应。

本发明的其他优选和/或有利的结构及其各个方面由从属权利要求的组合以及整个申请文件给出。

附图说明

下面参照附图借助实施例仅示例性地详细说明本发明，其中：

图1示出搅拌式球磨机的实施例的示意剖视图；以及

图2进一步详细示出图1的搅拌式球磨机的局部放大的示意剖视图。

具体实施方式

借助以下说明的和附图所示的实施例和应用示例仅示例性地详细说明本发明，也就是，本发明不局限于这些实施例和应用示例。方法特征和装置特征分别类似地也从装置描述和方法描述中得出。

结合具体实施例给出的和/或示出的各个特征并不局限于这些实施例或与这些实施例其余特征的组合，而是可以在技术可能性的范围内与每个其他的变型方案组合，即使这些变型方案在本文章中未单独说明。

各个附图和附图说明中的相同附图标记表示相同或相似的或作用相同或相似的部件。借助于附图的图示，这些没有附图标记的特征也明显与这些特征在下文是否描述无关。此外，对于技术人员来说也可以毫无问题地理解在本说明中包含的、但未在附图中看到或示出的特征。

在图1和2中示意性示出用于干式运行的搅拌式球磨机1的纵向剖视图，并且示出了放大的部件。搅拌式球磨机1包含研磨机壳体2，其包围特别是圆柱形的研磨室3。在研磨室3中，搅拌轴4水平地可旋转地设置在研磨机壳体2的输入侧5和输出侧6之间。在研磨室3内还设有研磨体M，其至少由钢、玻璃或耐磨的陶瓷物料制成，但本发明不局限于此，并且为了清楚仅示例性地在图1中示出几个研磨体。

在研磨室3中在搅拌式球磨机1运行时旋转的搅拌轴4是研磨器或搅拌器的常规组件，其是众所周知的且也可包含搅拌元件4’（如杆或盘）或者可以仅仅是壁板光滑的搅拌体。对于研磨器或搅拌器的细节在此不进一步描述，因为本发明与各个相应的结构无关。通过搅拌轴4的旋转，将能量导入研磨室3中的研磨体填充部中。通常但不局限地，研磨室3的除了研磨器或搅拌器以外的自由体积的例如70至90%被研磨体M填充。

在输入侧5设有产品入口5’，待研磨的研磨物料7通过该产品入口供应到研磨室3中。待研磨的研磨物料7在图1中由小方块表示，其仅局部地示例性给出，以便清楚显示附图。

除了待研磨的研磨物料7以外，在搅拌式研磨机1的输入侧5将少量气体体积流10引入研磨室3内（在图1和2中用具有长点划线的箭头示出），该气体体积流用于将待研磨的研磨物料7沿传送方向T平行于搅拌轴4的轴向A进行传送，但仅仅靠这一点还不够。主要通过在搅拌式球磨机1运行时旋转的搅拌轴4将待研磨的研磨物料7从输入侧5沿着搅拌轴4沿传送方向T平行于搅拌轴4的轴向A传送到输出侧6并在此通过研磨体M研磨。

然后，已研磨的研磨物料7’在输出侧6从研磨室3排出，其方式是：其相对于传送方向T径向经过分离系统8，该分离系统挡住研磨体M，也就是滞留在研磨室3内。然而，已研磨的研磨物料7’通过位于分离系统8下游的产品出口6’离开搅拌式研磨机1。已研磨的研磨物料7’在图1和2中通过小三角形表示，其仅局部示意性给出，以便清楚地显示附图。

分离系统8通常包含：与搅拌轴一同旋转的护罩18，其基本上将研磨体M滞留在研磨室3内；设置在护罩18内部的圆柱形的静止的筛网12，作为另外的障碍物。在该静止的筛网上发生研磨物料的粘连或附着，这种情况出现在由实践已知的现有技术的干式运行的搅拌式球磨机中，由此该静止的筛网被堵塞，这又干扰或甚至阻碍了这种搅拌式球磨机的运行。当这种粘连和附着还“从后面”生长到研磨室内时，盖住旋转的护罩与静止的筛网之间的间隔，这在这种搅拌式球磨机中引起了另外的运行干扰。从而由于该缺点，不再能够连续运行。

为了消除该缺点，在搅拌式球磨机1中在输出侧6上还设有封闭研磨机壳体2的研磨机底部13，其具有输出气体进入孔14，用于使输出气体9（在图1和2中用具有短虚线的箭头示出）进入研磨室3内，各细节可以清楚地在图2的放大视图中看到。

输出气体进入孔14被网筛15（例如间隙网筛）遮盖。此外，用于使输出气体9进入研磨室3内的输出气体进入孔14这样设置和/或定向，即输出气体9至少部分地、优选基本上逆着传送方向T流入研磨室3内。为了向输出气体进入孔14供应输出气体9，设有螺旋形的输出气体分配器壳体16，其围绕产品出口6’。输出气体分配器壳体16与输出气体抽吸管道17连接，从而所有抽吸气体进入孔14共同由输出气体源（未示出）供应。

在搅拌式研磨机1运行时，输出气体9在输出侧6在分离系统8的区域内导入研磨室3内。其结果是，输出气体9与气体体积流10和已研磨的研磨物料7’一起相对于传送方向T径向或垂直地经过分离系统8，并且因此输出气体9、气体体积流10和已研磨的研磨物料7’通过分离系统8并进一步通过产品出口6’离开研磨室3。

通过对输出气体进入孔14进行设置和定向，输出气体9在输出侧6在分离系统8的区域内沿背离传送方向T的方向导入研磨室3内。在研磨室3内的过程（即待研磨的研磨物料7沿着搅拌轴4沿从输入侧5到输出侧6的方向的传送以及研磨过程）不受流入的输出气体9的影响，这是因为输出气体9不抵达研磨室3的该区域，而是根据研磨物料7、7’的常规传送运动流入到分离系统8内。

应注意，如上所述，气体体积流10是很少的且只占所有气体量的5%至20%、优选5%至10%，所有气体量通过分离系统8和产品出口6’离开搅拌式研磨机1。换言之，在本实施例中，输出气体9占通过分离系统8和产品出口6’离开搅拌式研磨机1的所有气体量的份额为至少80%、优选至少90%且最高95%。

在此，选择输出气体9的供应，以使得已输出的研磨物料7’对通过分离系统8和产品出口6’离开搅拌式研磨机1的所有气体的负载为约0.3kg/m³至0.7kg/m³、优选约0.4kg/m³至0.6kg/m³。

分离系统8的静止筛网12还有利地这样设计，即其具有自由孔面，该孔面选择为使得通过分离系统8和产品出口6’离开搅拌式研磨机1的气体（体积流）的通过速度为约10m/s至30m/s、优选15m/s至25m/s。通过速度或流动速度如下限定：

通过速度=体积流/自由孔面

可以说，已研磨的研磨物料7’利用输出气体9紧邻分离系统8之前带到较高的速度，从而其可容易地经过旋转的护罩18且首先经过静止的筛网12且不会滞留在相应的表面上，如上所述。该体积流可通常这样选择，以使得通过分离系统8使产品更可靠地从研磨室3向外传送。旋转的护罩18和尤其是静止的筛网12保持自由且并不阻碍搅拌式球磨机1的连续运行。

即使如前所述，将输出气体9逆着研磨物料7的传送方向或前进方向T沿着搅拌轴4进行供应，那么这不是限制性地设想。优选地，输出气体9的流入方向是研磨室3的输出气体进入孔14，该流入方向相对于所述传送方向T呈大于0o的角度，特别是在90o和180o之间的角度。换言之，输出气体9不在研磨物料7的传送方向或前进方向T沿着搅拌轴4被供应。

搅拌式球磨机1还可根据图1所示的实施例包含空气分级机11，其由通过分离系统8和产品出口6’离开搅拌式球磨机1的气体-研磨物料混合物直线地加载。

本发明借助说明书和附图中的实施例仅示例性地示出、但并不局限于此，而是包括所有变型方案、改进方案、替代方案和组合，其对于技术人员而言可以从本文、特别是在权利要求的范围内以及说明书序言和实施例说明的常规构成的范围内得出并且可以与其技术知识和现有技术相结合。特别是，本发明的所有特征和结构可能性都可以组合。

附图标记列表

1   搅拌式球磨机

2   研磨机壳体

3   研磨室

4   搅拌轴

4’ 搅拌元件

5   输入侧

5’ 产品入口

6   输出侧

6’ 产品出口

7   待研磨的研磨物料

7’ 已研磨的研磨物料

8   分离系统

9   输出气体

10  气体体积流

11  空气分级机

12  静止的筛网

13  研磨机底部

14  输出气体进入孔

15  网筛

16  螺旋形的输出气体分配器壳体

17  输出气体抽吸管道

18  护罩

A   轴向

M   研磨体

T   传送方向

Claims (9)

1.一种用于干式运行搅拌式球磨机（1）的方法，所述搅拌式球磨机具有研磨机壳体（2），该研磨机壳体包围研磨室（3），在该研磨室内可旋转的搅拌轴（4）水平地在输入侧（5）和输出侧（6）之间延伸，并且在该研磨室内设有研磨体（M），其中

-在输入侧（5）上通过产品入口（5’）将待研磨的研磨物料（7）供应到研磨室（3）中，

-将待研磨的研磨物料（7）从输入侧（5）沿着搅拌轴（4）沿传送方向（T）平行于搅拌轴（4）轴向（A）传送到输出侧（6）并在此通过研磨体（M）研磨，

-将已研磨的研磨物料（7’）相对于传送方向（T）径向地经过挡住研磨体（M）的分离系统（8）在输出侧（6）从研磨室（3）排出，以及

-随后将已研磨的研磨物料（7’）通过位于分离系统（8）下游的产品出口（6’）离开搅拌式球磨机（1），

其特征在于，将输出气体（9）在输出侧（6）在分离系统（8）的区域内导入研磨室（3）内，该输出气体与已研磨的研磨物料（7’）一起相对于传送方向（T）径向地经过分离系统（8）并且由此与已研磨的研磨物料（7’）一起通过分离系统（8）并进一步通过产品出口（6’）离开研磨室（3）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出气体（9）在输出侧（6）在分离系统（8）的范围内沿背离传送方向（T）的方向导入研磨室（3）中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，除了待研磨的研磨物料（7）以外，在搅拌式球磨机（1）的输入侧（5）上将气体体积流（10）引入研磨室（3）内，并且气体体积流（10）用于传送待研磨的研磨物料（7），

该气体体积流（10）占通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的所有气体量的仅5%至20%、优选5%至10%，

选择输出气体（9）的供应，以使得已输出的研磨物料（7’）对通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的所有气体的负载为约0.3kg/m³至0.7kg/m³。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，已输出的研磨物料（7’）对通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的所有气体的负载为约0.4kg/m³至0.6kg/m³。

5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，用通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的气体-研磨物料混合物直线地加载空气分级机（11）。

6.一种用于执行根据权利要求1至4任一项所述的方法的搅拌式球磨机（1），其特征在于，分离系统（8）包括具有自由孔面的静止的筛网（12），该孔面构造为使得通过分离系统（8）和产品出口（6’）离开搅拌式研磨机（1）的气体的通过速度为约10m/s至30m/s，优选15m/s至25m/s。

7.根据权利要求6所述的搅拌式球磨机（1），其特征在于，在输出侧（6）上设有研磨机底部（13），该研磨机底部具有用于使输出气体（9）进入研磨室（3）的输出气体进入孔（14），并且该输出气体进入孔（14）被网筛（15）遮盖。

8.根据权利要求7所述的搅拌式球磨机（1），其特征在于，用于使输出气体（9）进入研磨室（3）的输出气体进入孔（14）设置和/或定向为使得输出气体（9）至少部分地、优选基本逆着传送方向（T）引入研磨室（3）内。

9.根据权利要求7或8所述的搅拌式球磨机（1），其特征在于，输出气体进入孔（14）经由螺旋形的输出气体分配器壳体（16）由共同的输出气体抽吸管道（17）供应。