DD221925B1

DD221925B1 - TURMET GRINDER FOR CONTINUOUS DRY GRINDING OR MIXING FLOW-PROPELLED GRINDING MACHINE

Info

Publication number: DD221925B1
Application number: DD26059984A
Authority: DD
Inventors: Hans-Georg Jaeckel; Wolfgang Scheibe; Frank Luedtke; Fritz Feige; Johannes Uhlmann; Hartmut Verch
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1984-03-06
Filing date: 1984-03-06
Publication date: 1987-07-08
Also published as: DD221925A1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft Turmreibmühlen zum kontinuierlichen Trockenmahlen oder Mischen fließfähiger Mahlgüter, die weich bis mittelhart sind. Anwendung kann die Erfindung in allen Wirtschaftszweigen finden, wo weiche bis mittelharte Mahlgüter zu mahlen bzw. zu mischen sind, beispielsweise in der kohleverarbeitenden Industrie, Baustoffindustrie und Nahrungsmittelindustrie.The invention relates to tower grinders for continuous dry milling or mixing flowable millbases, which are soft to medium hard. The invention can be applied in all branches of industry where soft to medium grinding materials are to be ground or mixed, for example in the coal processing industry, building materials industry and food industry.

Characterization of the known technical solutions

Zum kontinuierlichen Mahlen von Feststoffteilchen werden derzeit neuartige Turmreibmühlen (DE-OS 3021071, DE-OS 2920946, B02C17/16) angewendet, die aus vertikalen mit Mahlkörpern gefüllten zylindrischen Mahlgefäßen einer bestimmten Schlankheit bestehen, in welchen sich ein vertikaler Schneckenrührer befindet. Die durch die Mahlgefäßwand seitlich zugeführten Feststoffteilchen werden bei diesen Mühlen in Gegenwart von Mahlkörpern über die Drehung des Schneckenrührers langsam zerrieben.For continuous grinding of solid particles, novel tower grinders (DE-OS 3021071, DE-OS 2920946, B02C17 / 16) are currently used, which consist of vertical milling bodies of a certain slenderness filled with grinding bodies, in which there is a vertical screw mixer. The particles of solids laterally fed through the grinding vessel wall are slowly ground in these mills in the presence of grinding media by the rotation of the screw agitator.

Die während des Mahlvorganges entstehenden Teilchen von Produktfeinheit werden bei diesen Mühlen durch ein Trägermedium abtransportiert, wobei es sich im Falle der Naßmahlung um eine geeignete Flüssigkeit, im Falle der Trockenmahlung um ein geeignetes Trägergas handelt. Charakteristisch für Trocken- als auch Naßmahlung ist dabei, daß die Hauptbewegungs- d. h. Austragsrichtung von Trägermediumen und auszutragendem Mahlprodukt von unten nach oben im Mahlzylinder, also entgegen der Schwerkraftwirkung realisiert ist. Geeignete Abscheideorgane übernehmen dann die Trennung von Trägermediumen und Fertigprodukt, bevor das Trägermediumen im geschlossenen Kreislauf in Höhe des Mahlgefäßbodens erneut dem Mahlprozeß zugeführt wird. Charakteristisch für Trocken- als auch Naßvariante dieser bekannten Mühlen sind weiterhin das einfache, nicht untergliederte Mahlgefäß ohne Einbauten mit kreisförmigem Querschnitt und zentral angeordneter, fliegend gelagerter Rührerwelle sowie eine monodisperse Mahlkörperschüttung. Die Verwendung von polydispersen Mahlkörpergattierungen wird aus energetischen und verschleißtechnischen Gründen als unzweckmäßig angegeben, da sich die beiden polydispersen Gattierungen einstellenden dichten Packungen mit Hilfe eines Schneckenrührers nur schlecht auflockern lassen (Mölls, H.H.; Hörnle, R. Wirkungsmechanismus d. Naßzerkl. in Rührwerkskugelmühlen, Beitrag III-1 zum 3. Europ. Symp. Zerkl., Cannes 1971, Preprints S. 565-594).The particles of product fineness formed during the milling process are carried away by a carrier medium in these mills, which in the case of wet grinding is a suitable liquid, in the case of dry milling a suitable carrier gas. Characteristic of dry and wet grinding is that the main movement d. H. Discharge direction of support media and discharged Mahlprodukt from bottom to top in the grinding cylinder, so contrary to the gravity effect is realized. Suitable separation organs then take over the separation of carrier media and finished product before the carrier medium in a closed circuit at the level of Mahlgefäßbodens is fed to the grinding process again. Characteristic of dry and wet variant of these known mills are still the simple, not subdivided grinding vessel without internals with a circular cross-section and centrally arranged, cantilevered stirrer shaft and a monodisperse Mahlkörperschüttung. The use of polydisperse Mahlkörpergattierungen is given for energetic and wear-technical reasons as impractical, since the two polydispersierten Gattierungen adjusting dense packs with the help of a Schneckenrührers only poorly loosen up (Mölls, HH; Hörnle, R. mechanism of effect of Naßzerkl in agitator ball mills, contribution III-1 to the 3rd Europ. Symp. Zerkl., Cannes 1971, Preprints S. 565-594).

Das trockene Mahlen von Feststoffteilchen in derartigen Turmreibmühlen hat naturgemäß eine Reihe von Nachteilen, die sowohl konstruktiver, verfahrenstechnischer als auch ökonomischer Art sind.The dry milling of solid particles in such tower grinders naturally has a number of disadvantages, which are both constructive, procedural and economic.

Durch den hohen apparativen Aufwand für die Nebenaggregate sowie die Realisierung des Trägergaskreislaufes verkomplizieren sich Prozeßführung und Steuerung ungemein, wobei der zusätzliche Bedarf an Elektroenergie für den Betrieb des Trägergaskreislaufes die Hälfte des Energiebedarfes für die eigentliche Zerkleinerung erreicht (Prospektmaterial der Fa. Japan Tower Mill Co. Ltd.).Due to the high expenditure on equipment for the ancillaries and the realization of the carrier gas circulation process control and control uncomplicated, the additional demand for electrical energy for the operation of the carrier gas cycle reaches half the energy required for the actual crushing (leaflet from the company. Japan Tower Mill Co. Ltd.).

Der effektive Betrieb derartiger Turmreibmühlen ist an die Einhaltung einer ganzen Reihe z.T. nur schwer beeinflußbarer Randbedingungen, besonders hinsichtlich des Mahl- und Fertigguttransportes innerhalb der gesamten Kreislaufschaltung gebunden. Die bekannten Turmreibmühlen sind weiterhin in ihren spezifischen Baugruppen auf eine bestimmte Zerkleinerungsaufgabe zugeschnitten, wobei die Variationsmöglichkeiten gering sind und echte Verbesserungen hinsichtlich des Mahlvorganges über eine geeignete Ausführung der Innenelemente der Turmreibmühle nicht erreicht werden können. Ein Mahlen oder Mischen von Feststoffteilchen unterschiedlicher Mahlgutarten und Mahlbarkeit sowie der Austrag von Gemischen durch das auf die obere Austragsöffnung gerichtete Trägergas ist schwierig.The effective operation of such Turmreibmühlen is to comply with a whole series z.T. difficult to influence marginal conditions, especially with regard to the grinding and Fertigguttransportes bound throughout the circulation circuit. The known Turmreibmühlen are still tailored in their specific assemblies to a specific crushing task, the possibilities for variation are small and real improvements in terms of the grinding process on a suitable design of the inner elements of the tower grinder can not be achieved. Grinding or mixing of solid particles of different Mahlgutarten and grindability and the discharge of mixtures through the directed on the upper discharge carrier gas is difficult.

Darüber hinaus sind eine Reihe von speziellen Rührwerkskugelmühlen bekannt (DE-AS 1211904, DE-AS 1230657, DE-AS 1250246, DE-AS 1507652), die aber nur für die Naßmahlung in Frage kommen. Weiterhin ist eine Lösung bekannt (DE-AS 1482392), in der eine MahJgutaufgabe von oben erfolgen kann. Es handelt sich dabei um eine schnellaufende Rührwerksmühle, in welcher die Rührerelemente scheibenförmig ausgebildet sind und das Mahlgut die Mahlkammer über einen verstellbaren Ringspalt unter Zuhilfenahme von unter dem Mühlenkörper befindlichen Schaufeln, die eine Art Zentrifugalpumpe bilden, verläßt. Die Wirkung der scheibenförmigen Rührerelemente sowie die Verwendung einer Zentrifugalpumpe setzen jedoch eine Flüssigkeit als Transportmedium voraus. Ansonsten sind über den genannten Ringspalt akzeptable Durchsätze keinesfalls erzielbar.In addition, a number of special agitator ball mills are known (DE-AS 1211904, DE-AS 1230657, DE-AS 1250246, DE-AS 1507652), but come only for the wet grinding in question. Furthermore, a solution is known (DE-AS 1482392), in which a MahJgutaufgabe can be done from above. It is a high-speed agitator mill, in which the stirrer elements are disk-shaped and the ground material leaves the grinding chamber via an adjustable annular gap with the aid of under the mill body blades, which form a kind of centrifugal pump leaves. However, the effect of the disc-shaped stirrer elements and the use of a centrifugal pump require a liquid as a transport medium. Otherwise, acceptable throughputs can by no means be achieved via the ring gap mentioned.

Weiterhin ist eine Lösung bekannt (DD 217434), bei weichereiner Rührwerkskugelmühle von oben auf den Umfang verteilt vorzerkleinertes Aufgabematerial zugeführt wird. Nach erfolgter Zerkleinerung wird das erzeugte Feingut im unteren Mahlgefäßteil (Lochplatte) abgetrennt und das verbliebene Material im Zentrum durch eine Schneckenwelle nach oben gefördert, weiter zerkleinert und über Durckbrüche in der als Hohlwelle ausgebildeten Schneckenwelle nach unten ausgetragen.Furthermore, a solution is known (DD 217434), in which an agitating ball mill is distributed from above to the periphery distributed pre-shredded feed material. After crushing the fines produced in the lower Mahlgefäßteil (perforated plate) is separated and the remaining material conveyed in the center by a worm shaft up, further crushed and discharged via Durckbrüche in the form of a hollow shaft worm shaft down.

Diese Lösung hat insbesondere den Nachteil, daß ein Transport von Mahlgut in vertikaler Richtung mittels eines Schneckenrührers die unmittelbare Nähe der Mahlgefäßwandung und hohe Drehzahlen voraussetzt. Der für solche Rührwerksmühlen typische Spalt zwischen Schneckenrührer und Mahlgefäßinnenwand bewirkt hingegen eine Verdrängung des Aufgabe- bzw. Mahlgutes in Richtung Innenwand, wo es mit den Mahlkörpern wenig beansprucht nach unten sinkt.This solution has the particular disadvantage that a transport of material to be ground in the vertical direction by means of a Schneckenrührers requires the immediate vicinity of Mahlgefäßwandung and high speeds. By contrast, the gap between the screw stirrer and grinding vessel inner wall which is typical for such agitator mills brings about a displacement of the feedstock or ground material in the direction of the inner wall, where it sinks downwards with little load on the grinding bodies.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Turmreibmühle zu entwickeln, die sich durch einen verringerten apparativen Aufwand, Ortsunabhängigkeit, einfache Prozeßführung und Steuerung bei gleichzeitiger Senkung des Energiebedarfes auszeichnet, wobei die konstruktiven Parameter der Turmreibmühle auf einfache Art und Weise der jeweiligen Zerkleinerungsaufgabe anpaßbar sind und gleichzeitig eine bessere Mahlung oder Mischung im Mahlgefäß erreicht wird.The aim of the invention is to develop a Turmreibmühle, which is characterized by a reduced expenditure on equipment, location independence, simple process control and control while reducing energy requirements, the design parameters of the Turmreibmühle in a simple way the respective crushing task are adaptable and at the same time a better grinding or mixing in the grinding vessel is achieved.

Explanation of the essence of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, die bestehenden Turmreibmühlen zur Trockenmahlung von Feststoffteilchen durch Wegfall des Trägermediums und somit der apparate- und energieintensiven, nur schlecht steuerbaren und mit vielen Einflußgrößen behafteten Kreislaufschaltung grundlegend so zu vereinfachen, daß mit der Turmreibmühle in einem Druchlauf auf die gewünschte Produktfeinheit gemahlen werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die Turmreibmühle durch eine veränderte Transportführung des Mahlgutes im Mahlgefäß so zu gestalten, daß ein Mahlen oder Mischen möglich ist bzw. der Mahlvorgang intensiviert wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein minimaler und ein maximaler Abstand zwischen der Mitte der Rührerwelle und der Mantelfläche des Mahlgefäßes existieren. Erfindungswesentlich ist, daß Minimum und Maximum in einem oder mehreren Punkten oder einem Kreisausschnitt (Halkbreis) auftreten, wobei der maximale Abstand zwischen Schneckenrühreraußenkante und Mantelinnenfläche des Mahlgefäßes größer dem verwendeten Mahlkugeldurchmesser sein muß. Die Erfindung ermöglicht die Aufgabe des Mahlgutes durch eine Aufgabeöffnung, die sich im oberen Teil des Mahlgefäßes, d. h. in der Deckplatte oder aber beliebig am Mühlenzylinder befinden kann, so daß das Mahlgut durch das Mahlgefäß transportiert wird, wobei die Zerkleinerung durch die Mahlkörper erfolgt, welche durch den sich langsam drehenden Schneckenrührer bewegt werden. Die Zerkleinerung hält solange an, bis das Mahlgut den Boden des Mahlgefäßes erreicht, wobei die Verweilzeit durch Versetzen von Mahlgefäßsegmenten, d. h. einen außermittigen Schneckenführer so gestaltet werden kann, daß das gewünschte Mahlergebnis erreicht wird. Nach Beendigung des Mahlvorganges verläßt das Mahlprodukt das Mahlgefäß durch die Austragsvorrichtung, wobei die Mahlkörper zurückgehalten und je nach Ausführung verschiedene granulometrische Größen des Mahlproduktes (Korngröße, Kornform) beeinflußbar sind. Die Erfindung zeichnet sich durch folgende Vorteile aus:It is an object of the invention to simplify the existing tower rotary mills for dry grinding of solid particles by eliminating the carrier medium and thus the apparatus and energy-intensive, poorly controllable and afflicted with many influencing circuit circuit fundamentally so that with the tower mill in a Druchlauf to the desired product fineness can be ground. It is another object of the invention to make the tower grinder by an altered transport guide the ground material in the grinding vessel so that a grinding or mixing is possible or the grinding process is intensified. According to the invention this object is achieved in that a minimum and a maximum distance between the center of the agitator shaft and the lateral surface of the grinding vessel exist. Essential to the invention is that minimum and maximum occur in one or more points or a circular cut (Halkbreis), wherein the maximum distance between Schneckenrühreraußenkante and shell inner surface of the grinding vessel must be greater than the grinding ball diameter used. The invention enables the task of the ground material through a feed opening, which in the upper part of the grinding vessel, d. H. in the cover plate or may be arbitrarily on the mill cylinder, so that the material to be ground is transported through the grinding vessel, wherein the crushing is carried out by the grinding media, which are moved by the slowly rotating Schneckenrührer. The comminution continues until the ground material reaches the bottom of the grinding vessel, wherein the residence time by displacing Mahlgefäßsegmenten, d. H. an off-center screw guide can be designed so that the desired grinding result is achieved. After completion of the grinding process, the ground product leaves the grinding vessel through the discharge device, wherein the grinding media retained and depending on the design of different granulometric sizes of the ground product (grain size, grain shape) can be influenced. The invention is characterized by the following advantages:

— keine Nebenaggregate, dadurch geringer technischer Aufwand und niedrige Herstellungskosten,- No ancillaries, thus low technical complexity and low production costs,

— einfache Bauweise, dadurch einfache Bedienung, einfache Wartung, Instandhaltung und relative Ortsunabhängigkeit,- simple construction, thus easy operation, easy maintenance, maintenance and relative location independence,

— Baukastenprinzip, dadurch leichte Auswechselbarkeit der Teile und hohe Variabilität,- modular principle, thus easy interchangeability of parts and high variability,

— intensives Mahlen oder Mischen möglich,- intensive grinding or mixing possible,

— niedriger Aufwand (Bedarf) an Elektroenergie, nur wenig über dem zur eigentlichen Zerkleinerung benötigten Energiebedarf,- Low cost (demand) of electrical energy, only slightly above the energy required for actual comminution,

— effektivere Zerkleinerung, Mischung und Verweilzeitregelung durch Innenelemente und außermittigen Rührer,More effective comminution, mixing and residence time control by means of internal elements and eccentric stirrer,

— Einsparung an Bauhöhe- Savings in height

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

embodiment

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trockenmahlen oder Mischen weicher bis mittelharter Feststoffteilchen nach dem Durchlaufprinzip.Fig. 1 shows an apparatus according to the invention for dry milling or mixing soft to medium-hard solid particles according to the flow principle.

Die erfindungsgemäße Turmreibmühle besteht gemäß Fig. 1 und Fig. 2 aus einem in seiner Länge als auch seiner Querschnittsform variablen Mahlgefäß 1, mit Deckel 2, in welchem sich eine Aufgabeöffnung 3 befindet und dem Stauring 5 sowie der Stauscheibe 6.According to FIG. 1 and FIG. 2, the rotary tower mill according to the invention consists of a grinding vessel 1 variable in its length and its cross-sectional shape, with cover 2 in which a feed opening 3 is located, and the storage ring 5 and the baffle plate 6.

Das kontinuierlich in das Mahlgefäß 1 geförderte Mahlgut wird durch den entsprechend dem Mahlgefäß in seiner Länge variablen, außermittig angeordneten Schneckenrührer 4 in Anwesenheit von Mahlkörpern auf Produktfeinheit zerkleinert. Die Abtrennung der Mahlkörper erfolgt an der als Lochscheibe mit spezieller, auch vom Kreisquerschnitt abweichender Lochform und bestimmter Lochlänge, als Sieb mit bestimmter Maschenweite und -form oder als Rost, fest bzw. beweglich, ausgebildeten Stauscheibe 6. Die Aufgabeöffnungen 7 für das Mehrkomponentenmahlen bzw. Mischen sind über die Mahlgefäßsegmente verteilt.The millbase conveyed continuously into the grinding vessel 1 is comminuted to product fineness in the presence of grinding bodies by the screw agitator 4, which is variable in its length and corresponding to the grinding vessel. The separation of the grinding media takes place at the perforated disc with a special, even from the circular cross section deviating hole shape and certain hole length, as a sieve with a certain mesh size and shape or as a grid, fixed or movable, formed baffle plate 6. The task openings 7 for multi-component grinding or Mixing is distributed over the grinding vessel segments.

Claims

1. Turmreibmühle for continuous dry grinding or mixing flowable grinding materials using grinding media in vertical grinding vessels, consisting of cover plate with Mahlgutaufgabeöffnung and Mahlfläßboden, which is a special storage device, characterized in that a minimum and a maximum distance between the center of the stirring shaft and lateral surface of the grinding vessel exist.

2. Tower mill according to item 1, characterized in that the minimum and maximum occur in one or more points or a circular cutout (semicircle), wherein the maximum distance between Schneckenrühreraußenkanten and inner surface of the grinding bowl must be greater than the Mahlkugeldurchmesser used.

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