CN107405626A - 立式辊磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括旁通装置(70)的立式辊磨机(10)，该旁通装置70用于将难以研磨的颗粒，例如诸如铁颗粒的易延展颗粒，从研磨过程排放。

Description

立式辊磨机
技术领域
本发明涉及具有旁通装置的立式辊磨机，该旁通装置用于将难以研磨的颗粒——例如诸如铁颗粒的易延展颗粒——从研磨过程排放。
背景技术
在研磨水泥时，水泥熟料越来越多地被其它组分例如比如石灰石、矿渣或粉煤灰所取代。这样导致的结果是，呈减小形态的熟料组分必须倾向于被更精细地研磨以确保产品质量特别是水泥的强度。可以预期的是，这种趋势在未来将由于经济原因和生态原因而继续下去。因此，在同时多样化产品组合(个体客户需求)的情况下，现代的立式辊磨机必须能够处理这些不同的进料以满足市场需求。然而，这样做的效果在于：立式辊磨机不能针对特定进料的操作进行优化，而是在可能的情况下，一系列不同的进料必须在磨机中一起研磨或分开研磨。在这种情况下，水泥研磨设备应当能够在不同的研磨产品之间快速且灵活地进行转换(无需机械方面的修改)。因而，对于所有的研磨材料而言，需要建立允许能量效率及吞吐量优化的研磨操作的合适过程参数和操作参数。
在研磨矿渣砂时，还存在的情况是在磨盘上发生了磁性细铁的积聚。在此，在矿渣砂或高炉矿渣的研磨期间，细铁在磨盘或研磨轨道上的积聚不能仅借助于调整操作参数来防止。平均矿渣砂或高炉矿渣含有质量分数在0.3％至0.5％之间的铁部分。
原则上，铁可以两种方式从磨机中排放。一种变型是铁经由产品流来排放。在此，铁必须被气动地输送到分类机并随后穿过分类机的转子以便随研磨产品离开磨机。与矿渣砂相关的铁的高密度以及产品的小颗粒尺寸阻止了铁随产品流的排放。因而，分类机的气动输送被阻碍，并且在分类机中，铁由于其相对较高的密度在转子处被优先排斥使得所述铁再次以砂粒形式被给送到盘。由于铁颗粒的易延展性而几乎不发生粉碎使得细铁在磨机中循环并积聚。
在第二种变型中，铁颗粒下落穿过喷嘴环并然后借助于磁性分离器从外部材料回路中的材料流中抽取。然而，因为相对较细的铁颗粒由于在喷嘴环中的高速被传送回到盘，则经由喷嘴环的第二次排放的可能性仅限于粗铁颗粒。相比而言，粗铁颗粒下落穿过喷嘴环并借助于排放元件传送到外部回路中。用于喷射细铁颗粒的喷嘴环的速度下降是不利的，由于这个原因，尤其对磨机内的负载能力产生了不利影响。喷嘴环表面区域的结构扩大(喷嘴环中的速度下降)进而会损害操作，原因在于所传递的动量不足以使产品颗粒沿分类机的方向加速。特别地，在摆动操作期间例如在使用相同研磨设备的水泥熟料研磨期间，研磨过程受到不利影响。
因此，已累积的细铁对于产品而言太粗糙以及对于喷嘴环处的横流分级而言太细。细铁的积聚对研磨工具、磨机壳体和分类机的磨损产生不利影响。此外，在磨机中循环的细铁会导致能量需求增大而吞吐能力相应降低。此外，在磨机的操作期间，在研磨回路中高于一定浓度的细铁导致相对强烈的振动。
发明内容
本发明的目的是提供一种立式辊磨机，该立式辊磨机显著地减少了铁在磨盘上的积聚。
该目的通过具有权利要求1中所阐述的特征的立式辊磨机来实现。有利的改进从从属权利要求、以下描述及附图中呈现。
根据本发明的立式辊磨机包括磨盘、至少一个磨辊、喷嘴环，空气给送装置和至少一个排放元件。该喷嘴环在水平面上包绕磨盘，这意味着喷嘴环在相同平面内以环形方式布置在磨盘周围。该空气给送装置布置在喷嘴环的下方，并且所述至少一个排放元件布置在空气给送装置的下方或区域中。优选地，所述至少一个排放元件布置在空气给送装置的下方。根据本发明，立式辊磨机包括至少一个旁通装置，其中，所述至少一个旁通装置形成喷嘴环与至少一个排放元件之间的连接。
由于排放元件与磨盘一起旋转并且旁通装置可能以静态的方式固定，所述至少一个旁通装置优选地不与排放元件的壁直接接触。
借助于至少一个旁通装置，在喷嘴环中的旁通装置的位置处产生了流平稳区域。在所述区域中，实际上任何材料均可以通过所述至少一个旁通装置排放而不考虑其尺寸和比重。以这种方式，甚至铁在不考虑颗粒尺寸的情况下从磨盘的区域排放并且积聚能够得以防止。
例如，旁通装置可以是具有例如圆形、椭圆形或多边形横截面的管状形式。圆形截面是特别优选的。
在本发明的一个实施方式中，至少一个旁通装置包括在空气给送装置的区域中的不可渗透气体的外皮。例如，不可渗透气体的外皮为金属壁、塑料壁或复合材料壁，特别地为玻璃纤维复合材料壁或碳纤维复合材料壁。在本发明的上下文中，“不可渗透气体”在此仅被理解为意味着外皮对于空气给送装置区域中相对较密集的气体流动是不可渗透的，并且因而在喷嘴环的区域中不产生明显的流动。关于气体扩散的问题在本发明的上下文中因此是无关的。
在本发明的另一实施方式中，旁通装置的数量与磨辊的数量相对应。替代性地，旁通装置的数量与磨辊的数量的整数倍相对应。特别地，立式辊磨机优选地包括2至6个磨辊和2至6个旁通装置。
在本发明的另一实施方式中，立式辊磨机包括至少两个旁通装置。至少两个旁通装置以等距的方式布置。在两个旁通装置的情况下，因而在此情况下两个旁通装置在喷嘴环上间隔了180°，在三个旁通装置的情况下间隔开120°，并且在四个旁通装置的情况下间隔开90°。如果立式辊磨机包括相对于磨辊的数量的整数倍的旁通装置，则因而可能的是，与对应于整数倍的数字相对应的旁通装置组相对于彼此等距地布置。
在本发明的另一实施方式中，至少一个旁通装置包括在喷嘴环的表面处的横截面面积，其中，至少一个旁通装置的横截面面积不到磨盘的表面面积的2.5％。
在本发明的另一优选实施方式中，至少一个旁通装置包括在喷嘴环的表面处的横截面面积，其中，至少一个旁通装置的横截面面积不到磨盘的表面面积的1.0％。
在本发明的另一优选实施方式中，至少一个旁通装置包括在喷嘴环的表面处的横截面面积，其中，至少一个旁通装置的横截面面积不到磨盘的表面面积的0.5％。
不言而喻地，至少一个旁通装置不利地影响喷嘴环的功能并因此影响喷嘴环的效率。特别地，产品也会通过至少一个旁通装置排放。因此，由于至少一个旁通装置的横截面面积过大导致出现过高的旁通速率是不利的。
在本发明的另一实施方式中，至少一个旁通装置包括在喷嘴环的表面处的横截面面积，其中，至少一个旁通装置的横截面面积等于磨盘的表面面积的至少0.01％。
在本发明的另一实施方式中，所有的旁通装置一起包括在喷嘴环的表面处的横截面面积，其中，所有的旁通装置的横截面面积合计不到磨盘的表面面积的2.5％。
在本发明的另一实施方式中，所有旁通装置的在喷嘴环表面处的所有横截面面积的总和不到喷嘴环的表面面积的10％。
在本发明的另一优选实施方式中，所有旁通装置的在喷嘴环表面处的所有横截面面积的总和不到喷嘴环的表面面积的5％。
在本发明的另一实施方式中，旁通装置包括小于250mm的最大横截面。例如，在圆形横截面的情况下，最大横截面应当理解为是指直径，而在矩形横截面的情况下，最大横截面应当理解为是指相对角之间的对角线。因而，最大的横截面构成颗粒的横截面可以在同一平面内使颗粒穿过旁通装置的最大尺寸。
在本发明的另一优选实施方式中，旁通装置包括小于200mm的最大横截面。
在本发明的另一优选实施方式中，旁通装置包括小于100mm的最大横截面。
在另一实施方式中，旁通装置包括至少20mm的最大横截面。
在另一实施方式中，旁通装置包括至少40mm的最大横截面。
在本发明的另一个实施方式中，在排放元件的下游布置有分离器。分离器优选地为磁性分离器，并且磁性分离器特别优选地选自包括鼓式磁性分离器和跨带式磁性分离器的组。
在本发明的另一实施方式中，通向磨盘的材料返回管路布置在分离器的下游。借助于分离器能够特别地移除铁。其它组分通常包括初始材料或产品，使得这些组分有利地被再次给送到磨盘。
在本发明的另一实施方式中，旁通装置在喷嘴环处的上端部处具有比在排放元件处的下端部处的横截面积更大的横截面积。
例如，旁通装置是锥形设计。这样做的优点在于，由于下端部的直径相对较小，较少空气可以从空气给送装置经由排放元件进入旁通装置中并且因而旁通装置上方的流区域可以以特别有效的方式变得平稳。
在本发明的另一实施方式中，旁通装置布置在空气给送装置的表现出低于平均水平的通流的区域内。这种布置也具有下述效果：较少空气可以从空气给送装置经由排放元件进入旁通装置中并且因而旁通装置上方的流区域可以以特别有效的方式变得平稳。旁通装置特别优选地位于从磨盘表现出充分的材料喷射的区域中。在本上下文中，“充分的”应当被理解为是指表现出局部高于平均水平的材料喷射的区域。
在本发明的另一实施方式中，排放元件包括封闭盖，并且旁通装置位于相距排放元件的底部边缘的最大距离为950mm处。由于相对较小的间隔，较少空气可以从空气给送装置经由排放元件进入旁通装置中并且因而旁通装置上方的流区域可以以特别有效的方式变得平稳。
在本发明的另一优选实施方式中，排放元件包括封闭盖，并且旁通装置位于相距排放元件的底部边缘的最大距离为750mm处。
在本发明的另一优选实施方式中，排放元件包括封闭盖，并且旁通装置位于相距排放元件的底部边缘的最大距离为550mm处。
在本发明的另一实施方式中，立式辊磨机包括对称轴线、特别优选地为三重旋转轴线(熊夫利斯符号中的C3)、四重旋转轴线(熊夫利斯符号中的C4)或六重旋转轴线(熊夫利斯符号中的C6)。
附图说明
下面将基于附图中示出的示例性实施方式来更详细地讨论根据本发明的立式辊磨机。
图1示出了穿过立式辊磨机的示意性截面。
图2示出了立式辊磨机的示意性平面图。
图3示出了旁通装置的示意图。
具体实施方式
图1示出了立式辊磨机10的示意性截面，并且图2示出了磨盘20的平面上的示意性平面图。磨盘20包括例如约4.5m的直径，并且喷嘴环40包括约40cm的宽度。在该示例性立式辊磨机10中，三个磨辊30——仅一个磨辊在图1中可见——位于磨盘20的上方。位于喷嘴环40下方的是空气给送装置50，其中，空气由三个进气口(图2中可见)引入到空气给送装置50中，空气上升穿过喷嘴环40并将研磨产品从立式辊磨机10排放。在空气给送装置50的区域中布置有排放元件60，其中，下落穿过喷嘴环40的材料被捕获在排放元件60中。所述材料通常包括较大且相对较重的颗粒。这些颗粒被给送穿过封闭盖80至分离器90。在本示例中被设计为磁性分离器的分离器90中，将铁颗粒移除。剩余的材料经由返回管路100给送回到磨盘20。此外，立式辊磨机10包括出气口105。该结构在这方面对应于根据现有技术的立式辊磨机。
根据本发明的立式辊磨机10在所示示例中还包括三个旁通装置70，三个旁通装置70从喷嘴环40通向排放元件60。由于排放元件60被设计呈空气给送装置50下方的凹陷部的形式，所述区域表现出减少的流，由此仅非常少的空气从进气口55输送穿过空气给送装置50、排放元件60和旁通装置70。因此，旁通装置70上方的流极大地减少，并且因而，甚至小型且相对较轻量的铁颗粒能够通过旁通装置70排放。
如图2所呈现的，旁通装置70根据至三个进气口55的流以最大间隔来定向。以这种方式，另外地减少了流过旁通装置70的空气。
图3示出了旁通装置70，其中，旁通装置70在上部区域中包括附加的材料引导面板75，材料引导面板75在喷嘴环40的区域中提高了材料到旁通装置70中的引入。图3a以截面示出了材料引导面板75的漏斗功能，图3b以平面图清楚地示出了旁通装置70的直径与材料引导面板的直径之间的关系。
参考标记：
10 立式辊磨机
20 磨盘
30 磨辊
40 喷嘴环
50 空气给送装置
55 进气口
60 排放元件
70 旁通装置
75 旁通装置上的材料引导面板
80 封闭盖
90 分离器
100 返回管路
105 出气口

Claims (17)

1.一种立式辊磨机(10)，所述立式辊磨机(10)具有磨盘(20)、至少一个磨辊(30)以及喷嘴环(40)，其中，所述喷嘴环(40)水平地包绕所述磨盘(20)，其中，在所述喷嘴环(40)的下方布置有空气给送装置，其中，在所述空气给送装置(50)的下方或所述空气给送装置(50)的区域中布置有至少一个排放元件(60)，其特征在于，所述立式辊磨机(10)包括布置在所述喷嘴环(40)中的至少一个旁通装置(70)，其中，所述至少一个旁通装置(70)形成所述喷嘴环(40)与所述至少一个排放元件(60)之间的连接。
2.根据权利要求1所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述至少一个旁通装置(70)包括在所述空气给送装置的区域中的不可渗透气体的外皮。
3.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述旁通装置(70)的数量与所述磨辊(30)的数量相对应。
4.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述立式辊磨机(10)包括至少两个旁通装置(70)，并且，所述至少两个旁通装置(70)等距地布置。
5.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述至少一个旁通装置(70)包括在所述喷嘴环(40)的表面处的横截面面积，其中，所述至少一个旁通装置(70)的所述横截面面积不到所述磨盘(20)的表面面积的2.5％。
6.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述至少一个旁通装置(70)包括在所述喷嘴环(40)的表面处的横截面面积，其中，所述至少一个旁通装置(70)的所述横截面面积不到所述磨盘(20)的表面面积的1.0％。
7.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述至少一个旁通装置(70)包括在所述喷嘴环(40)的表面处的横截面面积，其中，所述至少一个旁通装置(70)的所述横截面面积不到所述磨盘(20)的表面面积的0.5％。
8.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所有所述旁通装置(70)在所述喷嘴环(40)的表面处的所有横截面面积的总和不到所述喷嘴环(40)的表面面积的10％。
9.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所有所述旁通装置(70)在所述喷嘴环(40)的表面处的所有横截面面积的总和不到所述喷嘴环(40)的表面面积的5％。
10.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述旁通装置(70)包括小于250mm的最大横截面。
11.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述旁通装置(70)包括至少20mm的最大横截面。
12.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，在所述排放元件(60)的下游布置有分离器(90)。
13.根据权利要求12所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述分离器(90)是磁性分离器。
14.根据权利要求13所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述磁性分离器选自包括鼓式磁性分离器和跨带式磁性分离器的组。
15.根据权利要求12至14中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，通向所述磨盘(20)的材料返回管路(100)布置在所述分离器(90)的下游。
16.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述旁通装置(70)在所述喷嘴环(40)处的上端部处包括比在所述排放元件(60)处的下端部处的横截面积更大的横截面积。
17.根据前述权利要求中的一项所述的立式辊磨机(10)，其特征在于，所述旁通装置(70)布置在所述空气给送装置的表现出低于平均水平的通流的区域内。
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