DD246258A1 - Vorrichtung zur feinstkornerzeugung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feinstkornerzeugung durch trockene Feinstzerkleinerung mit anschliessender Separation in mindestens zwei Fraktionen. Dies ist mit geringem apparatetechnischen und energetischem Aufwand zu ermoeglichen bei gleichzeitiger Schaffung guenstiger Voraussetzungen fuer den Sichtprozess. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, bei der Zerkleinerungs- und Sichtprozess eng miteinander gekoppelt sind. Geloest wird die Aufgabe durch Kopplung einer Ruehrwerksmuehle insbesondere mit einem Stabkorbsichter derart, dass der Mahlraum 2 der Ruehrwerksmuehle und der Sichtraum 3 von einem gemeinsamen Gehaeuse 1 eingeschlossen sind, der Boden 6 des Gehaeuses mit feinen Durchbruechen 19 fuer Auflockerungsluft versehen ist und zwischen Mahlraum und Sichtraum 3 die Materialaufgabeschurre 22 und mindestens ein Sichtgasstutzen 24 in das Gehaeuse 1 einmuenden. Zwischen Mahlraum 2 und Sichtraum 3 ist zur besseren Fuehrung der Material- und Gasstroeme ein zylinder- und/oder kegelfoermiger Einbau 21 angeordnet. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feinstkornerzeugung durch trockene Feinstzerkleinerung mit anschließender Separation in mindestens zwei Fraktionen, in spritzkornfreies Feinstgut und in Grobgut.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unter Feinstzerkleinerung verstehen wir'nicht nur die Zerkleinerung primärer Teilchen auf Feinheiten in Größenordnungen von wenigen Mikrometern, sondern auch die Zerstörung von Anhäufungen feinster Teilchen (Agglomerate), die in vorangegangenen Prozessen, beispielsweise der Zerkleinerung in Walzen-oder Kugelmühlen, entstanden sind. Die Zerstörung der Agglomerate ist insbesondere von Wichtigkeit für den nachfolgenden Sichtprozeß, weil in diesem die Agglomerate als Grobgut separiert werden und das Gesamtergebnis verfälschen.

Für diese Funktion sehr gut geeignet sind trocken arbeitende Rührwerksmühlen, wie sie in der DE-AS 1288890 und DE-OS 1757942 vorgestellt sind. Diese bestehen aus einem zylindrischen Mahlbehälter mit Rührwerk, dessen Achse horizontal, vertikal oder geneigt verlaufen kann. Die Stutzen für den Eintrag und Austrag des Materials in bzw. aus dem zum Teil mit Mahlkörpern gefüllten Mahl raum befinden sich jeweils an den entgegengesetzten Enden der Mühle, wobei insbesondere bei der vertikalen Rührwerksmühlesich der Eintrag unten und der Austrag oben befinden (DE-AS 1288890).

Das Mahlgut wird von unten in den Mahlraum eingetragen. Durch schnelle Rotation des Rührwerkes wird dieses Mahlkörper-Mahlgut-Gemisch auf unterschiedlichen Bewegungsbahnen umgewälzt, wobei das eine zunehmende Feinheit annehmende Mahlgut, unterstützt durch den ebenfalls unten aufgegebenen Gasstrom, langsam zum Austrag wandert und dort durch den Gasstrom ausgetragen wird. Der Gasstrom transportiert das Mahlgut zu einem nachgeschalteten Grobgutabscheider, in dem das Grobgut vom Fertiggut getrennt wird. Während das Fertiggut zur Separierung aus dem Gasstrom zu einem Staubabscheider transportiert wird, wird das Grobgut gemeinsam mit dem Frischgut der Rührwerksmühle erneut aufgegeben. Der gleiche Kreislauf ist auch bei der vertikalen Rührwerksmühle nach DE-OS 17 57 942 vorhanden, nur daß hier das Grobgut, das aus groben Materialteilchen und Mahlkörpern besteht, an der Austragsseite wieder in den Mahlraum der Mühle zurückgeführt wird.

Der Nachteil dieser Lösungen besteht darin, daß durch die räumliche Nachschaltung des Sichters nach der Mühle zusätzliche Aufwendungen bezüglich Material, Energie und Raum notwendig sind. Die räumliche Trennung von Zerkleinerungs- und Sichtprozeß bedarf neben einem hohen Instandhaltungs- und Wartungsaufwand zusätzlicher Maßnahmen für die Steuerung und Regelung der einzelnen Prozeßabläufe.

Ziel der Erfindung '

Ziel der Erfindung ist es, die trockene Erzeugung von Feinstkorn mit geringem apparatetechnischen und energetischen Aufwand zu ermöglichen und günstige verfahrenstechnische Bedingungen für den auf den Zerkleinerungsprozeß folgenden Sichtprozeß zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer Vorrichtung, bei der Zerkleinerungs- und Sichtprozeß eng miteinander gekoppelt sind, die in der Ausführung einfach und kompakt ist und bei der das zerkleinerte Material dem Sichter feindispers aufgegeben wird.

irfindungsgemäßwird die Aufgabe gelöst durch die Kombination der Rührwerksmühle mit einem Sichter, vorzugsweise einem Stabkorbsichter, zu einer Baueinheit. Der Sichter ist axial oberhalb des Rührwerkes angeordnet und wird vorzugsweise separat angetrieben. Mahlraum und Sichtraum sind von einem gemeinsamen Gehäuse umgeben. Der Boden des Mahlraumes, insbesondere die Ringfläche zwischen Rührwerk und Gehäusewandung ist mit feinen Bohrungen zum Durchtritt von Auflockerungsgas versehen und vorteilhafterweise in Richtung Rührwerk nach unten geneigt. Dicht oberhalb des Rührwerkes ist tangential am Gehäuse mindestens ein Stutzen für Sichtgas in das Gehäuse eingebunden. Zwischen Rührwerk und Sichter ist die Schurre für das Aufgabegut im Gehäuse angeordnet.

Über die Aufgabeschurre gelangt das Aufgabegut in den Mahlraum. Bedingt durch die Rotation des Rührwerkes, vermischt es sich unter Ausführung fortwährender kleiner Kreisläufe intensiv mit den im Mahlraum befindlichen Mahlkörpern und wird zwischen diesen zerrieben. Hierbei sinkt es im Bereich der Gehäusewandung nach unten, um dann, unterstützt von dem durch den Boden eintretenden Auflockerungsgas, im Bereich des Rührwerkes wieder nach oben gefördert zu werden. Das an der Oberfläche des Materiai-Mahlkugel-Gemisches ankommende feine Mahlgut wird vom Auflockerungsgas aus dem Gemisch herausgehoben und vom tangential über die Sichtgasstutzen eintretenden Sichtgasstrom aufgenommen und mit aufsteigender Drallströmung an der Gehäusewand aufwärts in den Wirkbereich des Sichters getragen. In diesem werden die im Mahlgut enthaltenen groben Fraktionen von den feinen getrennt. Während die feinen Fraktionen vom Sichtgasstrom ausgetragen und einem Abscheider zugeführt werden, wo sieaus dem Sichtgasstrom ausgeschieden werden, sinken die groben Fraktionen entgegen dem aufsteigenden Sichtgasstrom in den Mahlraum zurück und werden mit frischem Aufgabegut erneut in den Mahlkreislauf einbezogen.

Um die den Gesamtprozeß negativ beeinflussenden Verwirbelungen im Bereich zwischen Mahlraum und Sichtraum zu verhindern, wird der aufsteigende, mahlgutbeladene Sichtgasstrom durch einen zylinderförmigen und/oder kegelförmig sich nach oben erweiternden Einbau vom herabsinkenden Grobgut getrennt. Dieser Einbau hat annähernd den gleichen Durchmesser wie das Rührwerk, welches oben und unten von je einer Scheibe gleichen Durchmessers begrenzt ist. Zwischen der oberen Scheibe und dem Einbau bildet sich ein Ringspalt aus, durch den das Aufgabegut und das Grobgut annähernd ' gleichmäßig verteilt in den Mahlraum aufgegeben werden. Die das Rührwerk oben begrenzende Scheibe erfüllt somit eine Doppelfunktion, denn neben der Materialverteilung dient sie noch zur Ablenkung der aufsteigenden Auflockerungsluft in den Randbereich.

Die untere Scheibe hingegen dient hauptsächlich der Gasverteilung. Zu diesem Zweck ist sie radial mit Kanälen durchzogen, die mit der hohl ausgeführten Rührwerkswelle in Verbindung stehen und am Umfang radial nach außen und/oder axial nach unten enden. Diese Kanäle werden mit Gas beaufschlagt, das am Umfang der Scheibe als Auflockerungsluft gleichmäßig verteilt in den Mahlraum austritt bzw. als Sperrluft für die Wellenlagerung dient.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch im Schnitt in

Fig. 1: eine Rührwerksmühle in Kombination mit einem Stabkorbsichter mit schrägen Stäben; Fig. 2: eine Rührwerksmühle mit Stabkorbsichter, dessen Stäbe parallel zur Rotationsachse verlaufen; Fig.3: eine detaillierte Darstellung des Mühlenbodens.

Fig. 1 zeigt eine Mühle-Sichter-Kombination aus Rührwerksmühle und Stabkorbsichter. Diese besteht aus einem vertikalachsigen zylindrischen Gehäuse 1, das den Mahlraum 2 im unteren Bereich und den Sichtraum 3 in seinem oberen Bereich umschließt.

Im Mahlraum 2 ist mit vertikaler Achse eine beispielsweise als doppelgängige Schnecke ausgebildetes Rührwerk 4 angeordnet, dessen Welle 5 den Boden 6 durchdringt und unterhalb des Bodens 6 mit einem Antrieb 7 versehen ist. Die Rührwerkswelle 5 ist, zumindest im unteren Teil, hohl ausgeführt und mit einem Anschluß 8 für Sperr- bzw. Auflockerungsluft versehen. Von diesem Teil der Rührwerkswelle führen Kanäle 9 in das untere Ende des Rührwerkes, das hiervon einer Scheibe 10 begrenzt ist, und treten an dessen äußerem Umfang radial nach außen oder axial nach unten aus. Der Boden 6 ist im Bereich zwischen Gehäuse 1 und Rührwerk 4 zur Mitte hin nach unten geneigt und mit feinen Durchbrüchen 19 und einem Anschluß 20 für Auflockerungsluft versehen. Im Bereich unterhalb der Scheibe 10 verläuft der Boden.horizontal und ist abgesenkt, wobei die zylindrische Wandung 11 dieser Absenkung den Rand der Scheibe 10 in vertikaler Richtung zum Teil oder ganz überdeckt, wie dies auch in Fig. 3 näher dargestellt ist.

Nach oben ist das Rührwerk 4 ebenfalls von einer Scheibe 12 begrenzt, deren Oberseite kegelförmig ausgebildet ist und als Verteiler 13 für Aufgabe- und Grobgut dient.

Nach oben schließt sich der Sichtraum 3 an. In diesem ist der Stabkorb 14 mit seinen nach oben divergierenden Stäben, mit seiner vertikalen Welle 15 axial über dem Rührwerk 4 angeordnet. Seine Welle 15 führt nach oben aus dem Gehäuse 1 heraus und ist dort mit einem Antrieb 16 versehen. Die Stäbe des Stabkorbes 14 können auch, wie nicht dargestellt, in Drehrichtung angestellt und/oder geneigt ausgeführt werden. Ein Ring 17, dicht oberhalb des Stabkorbes 14 am Gehäuse 1 befestigt und den Stabkorb 14 radial überdeckend, sorat für eine SDritzkornfreieAbdichtuna des Sichtraumes 3 aeaenüber dem Feinautaustraa 18.

Zwischen Stabkorb 14 und Rührwerk 4 ist ein vorzugsweise zylindrischer Einbau 21 angeordnet, der annähernd den gleichen Durchmesser wie das Rührwerk 4 besitzt und diesen Raum in zwei konzentrische Räume aufteilt. Der äußere Ringraum dient zum Transport des Sichtgutes aus dem Mahlraum 2 in den Sichtraum 3, während der innere Raum zur Grobgutrückführung dient. In den Einbau 21 mündet die Aufgabeschurre 22 für das Aufgabegut. Dieses wird gemeinsam mit dem Grobgut vom Sichter über den sich zwischen Einbau 21 undobererScheibe 12desRührwerkes4ausbildenden Ringspalt,23in den Mahlraum 2 aufgegeben, wobei der Verteilerkegel 13 die Verteilung dieses Materials über den gesamten Mahlraumquerschnitt übernimmt

Dicht über dem Sichtraum 2, im Bereich des Ringspaltes 23, ist mindestens ein Sichtgasstutzen 24 tangential im Gehäuse 1 angeordnet, aus dem Sichtgas bzw. Umgas in das Gehäuse eintritt, welches das aus dem Material-Mahlkugel-Gemisch des Mahlraumes 2 austretende Sichtgut aufnimmt, in den Sichtraum 3 transportiert und feingutbeladen durch den Stabkorb 14 und Feingutaustrag 18 abgesaugt wird.

Fig.2zeigt nureinige mögliche Gestaltungsvarianten dererfindungsgemäßen Mühle-Sichter-Kombination. So ist beispielsweise die Unterseite der das Rührwerk 4 nach oben begrenzenden Scheibe 12 in seiner Oberflächenstruktur den Bahnen der Material-Gas-Kreisläufe im Mahlraum 2 annähernd angepaßt.

Zur Verbesserung der Strömungsverhältnisse und der Grobgutrückführung ist der Einbau 21 zum Teil nach oben erweitert, ausgeführt. Auch wurde beispielsweise ein Stabkorb mit zur Stabkorbwelle 15 parallelen Stäben angeordnet

In Fig. 3 ist der Verlauf der Kanäle 9 in der Scheibe 10 dargestellt. Die Scheibe 10 bildet mit der Wandung 11 der Absenkung eine Spaltdichtung. Das aus den Kanälen 9 radial und axial austretende Gas verhindert das Eindringen von Material und dient somit als Dichtung für die Lagerung der Rührwerkswelle 5 im Boden 6 des Gehäuses.

Claims (9)

Erfindungsanspruch:

1. Vorrichtung zur Feinstkornerzeugung, bestehend aus einer Rührwerksmühle und einem Sichter, sowie Einrichtungen zur Zuführung, zum Austrag und zum Transport des Materials und des Gases, gekennzeichnet dadurch, daß die Rührwerksmühle und der Sichter sozu einer Baueinheit kombiniert werden, daß der Mahlraum'(2) der Rührwerksmühle und der Sichtraum (3) Λη einem gemeinsamen, beispielsweise vertikalachsigen zylindrischen Gehäuse (1) umgeben sind, der Sichtraum (3) mit Feingutaustrag (18) sich im oberen Bereich des Gehäuses (1) befindet und der Mahlraum (2) mit einem darin angeordneten vertikalachsigen Rührwerk (4) sich im unteren Bereich befindet, der Boden (6) mit feinen Durchbrüchen (19) für Auflockerungsluft versehen ist und zwischen Mahiraum (2) und Sichtraum (3) eine Materialaufgabeschurre (22) und mindestens ein Sichtgasstutzen (24) in das Gehäuse (1) einmünden.

2 Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Mahlraum (2) und Sichtraum (3), axial über dem Rührwerk (4), ein z'ylinder- und/oder kegelförmig sich nach oben erweiternder Einbau (21) angeordnet ist, in den die Aufgabeschurre (22) mündet und der mit dem oberen Ende des Rührwerkes (4) einen Ringspalt (23) bildet.

3. Vorrichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das obere Ende des Rührwerkes (4) durch eine Scheibe (10) begrenzt ist,'dessen obere Fläche beispielsweise als in den Einbau (21) hineinragender Verteilerkegel (13) ausgebildet ist.

4. Vorrichtungen nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das untere Ende des Rührwerkes (4) durch eine Scheibe (12) begrenzt ist, die mit Kanälen (9) durchzogen ist, die am Umfang radial und/oder axial enden und mit der hohlen Rührwerkswelle (5) in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Boden (6) im Bereich der Scheibe (12) abgesenkt ist und die zylinderförmige Wandung (11) dieser Absenkung den Umfang der Scheibe (12) im minimalen Abstand teilweise oder ganz überdeckt.

6. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sichter vorzugsweise ein Stabkorbsichter ist, dessen Stabkorb (14) in Richtung Mahlraum (2) verschlossen und in Richtung Feingutaustrag (18) offen ist und dessen Stäbe in Richtung Feingutaustrag (18) divergieren.

7. Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Stäbe des Stabkorbes (14) parallel zur Stabkorbwelle (15) verlaufen.

8. Vorrichtung nach den Punkten 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Stäbe des Stabkorbes (14) in Drehrichtung geneigt und/oder zur Drehrichtung angestellt sind.

9. Vorrichtung nach den Punkten 1,6 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Achse des Sichters in einem Winkel zur Rührwerkswelle (5) angeordnet ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen