DD281298A7

DD281298A7 - Innenauskleidung fuer rohrkugelmuehlen

Info

Publication number: DD281298A7
Application number: DD30219287A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Haubold; Gunter Schnedelbach; Joachim Winkler; Paul Clemens; Wolfgang Seemann; Roland Bissot; Detlef Hoehne; Helfried Dombrowa; Klaus Husemann; Rainer Goersch; Lisbeth Richter; Heinz Roesicke
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1990-08-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenauskleidung fuer Rohrkugelmuehlen. Sie kann zur Loesung von Zerkleinerungsaufgaben fuer mineralische, synthetische und Sekundaerrohstoffe bzw. Zwischen- und Endprodukte angewendet werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dasz die Innenauskleidung, die in allen Prozeszraeumen in einheitlicher Geometrie zum Einsatz kommt, aus Guszeisen mit Kugelgraphit besteht und die radial umlaufenden Profile Dreiecksform mit Radien am Profilgrund und -berg aufweisen. Diese Kombination Werkstoff - Geometrie fuehrt zu einer Unterdrueckung der Agglomerations- und Aggregationsneigung des Mahlgutes, zu einer Verschiebung des Mahlungsgleichgewichtes in feinere Bereiche und damit zu einer effektiven Feinmahlung.{Innenauskleidung; Rohrkugelmuehle; Guszeisen mit Kugelgraphit; umlaufende Profile; Dreiecksform mit Radien; Agglomeration; Aggregationsneigung; Mahlgut}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Innenauskleidung für Rohrkugelmühlen, als Rollpanzerung bezeichnet, die zur Lösung von Zerkleinerungsaufgaben für mineralische, synthetische und Sekundärrohstoffe bzw. Zwischen- und Endprodukte, beispielsweise in der Zementindustrie, der chemischen Industrie und der Erzaufbereitung, angewendet werden kann.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Innenauskleidungen von Rohrkugelmühlen sind Panzerplattenformen, die Schlag-, Scher- oder Druckeffekto bewirken, bekannt. Daiu gehören Hebeleisten-, Stufen-, Buckel-, konische Klassierplatten und Eckspiralpanzerungen (Schubert, H.: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe Bd. I, S. 147-157, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1975; HoffI. K.: Zerkleinoriings-und Klassiermaschinen, S. 204-229, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 1985). Außerdem sind Rilienpanzerungen bekannt (AT-PS 283092,379762,380410 und DD-PS 154425 und 228957). Die in den österreichischen Patentschriften beschriebenen Rillenprofilierungen haben im Querschnitt die Form eines Kreissegmentes. Der Radius des Kreissegmentes entspricht vorwiegend dem der größten eingesetzten Mahlkugeln. Da jede kleinere Kugel nur Punktberührung mit der Mahlplatte aufweist und somit zwischen den Kugeln und der Mahlplatte ein verminderter Formschluß entsteht, werden effektive Wälzzerkleinerungs- bzw. Druckbeanspruchungseffekte nicht erreicht.

Eine effektive Mahlung in Rohrkugelmüh'efi erfordert eine Anpassung des Mahlkugeldurchmessers an den Mahlfor«schritt des Mahlgutes, d.h., mit zunehmender Mahlfeinheit bzw. Mahlbahnlänge muß der Mahlkuosldurchmesser abnehmen. In Feinmahlräumen müssen deshalb Mahlkörperfüllungen mit deutlich geringeren Mahlkugeldurchmessern als in

Grobmahlriiumen eingesetzt werden. Nachteilig an den bekannten Lösungen (AT-PS 283092, AT-PS 380410, AT-PS 380411) ist, daß der Mahlkugeldurchmesser mit dem Mittenabstand der radial umlaufenden Rillen gekoppelt ist. Das heißt, für jeden Mahlraum einer Mühle ist eine gesonderte Mahlbahnprofilierung und damit ein spezielles Mahlplattensortiment erforderlich. Bei einer weiterhin bekannten Innenauskleidung (OD-PS 154425) ist die Mahlfläche mit radial verlaufenden Rillen versehen, die einen von der Kreissegmentform abweichenden Querschnitt aufweisen, der derart ausgebildet ist, daß zwischen Kugel und Rillenboden ein annähernd sichelförmiger Mahlspalt gebildet wird, und jede auf der Mahlplatte aufliegende Mahlkugel den Querschnitt der Rille in mehr als in einem Punkt oder einer kurzen Strecke berührt. Der sichelförmige Mahlspalt wird dadurch erreicht, daß der Querschnitt der Rille vorzugsweise die Form eines Ellipsensegmentes aufweist. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß das gewählte Querschnittsprofil der Rille nur die Zweipunktauflage bestimmter Kugelgrößen gewährleistet, d.h., in den einzelnen Mahlräumen muß mit unterschiedlichen Mahlbahnprofiliarungen bzw. Mahlplattensortimenten gearbeitet werden. Außerdem ist die Höhe des sichelförmigen Mahlspaltes nicht beliebig einstellbar, und sie wird mit fortschreitendem Verschleiß zu gering. Weiterhin ergeben sich beim üblichen Einsatz von hochharten Eisen-Chrom-Kohlenstoff-Legierungen für die Mahlplatten und -kugein bei der Feinmahlung verstärkt Agglomerationsprobleme durch die bevorzugte Druckbeanspruchung des Mahlgutes.

Für die Mahlkörper und Mahlplatten werden heute international hochharte Eisen-Chrom-Kohlenstoff Legierungen eingesetzt. In der österreichischen Patentschrift AT-05328834 sind für Mahlplatten mit kreissegmentförmigom Querschnitt der Rillen derartige hochverschleißfeste Werkstofflegierungen beschrieben. Dieco Werkstoffe sind sehr teuer, weisen eine rauhe Oberfläche und eino hohe magnetische Remanenz auf und verursachen in Kombination mit hochharten, chromlegierten Mahlkugeln ungünstige Mahleffekte.

Alle bekannten Innenauskleidungen von Rohrkugelmühlen haben den Nachteil, daß sie jeweils nur für die Grob- oder Feinmahlung effektiv wirken, anfällig gegen zu grobe Vorlaufkörnung sind und durch die aus verschleißtechnischer Sicht übliche Werkstoffwahl starke Agglomerationsneigung des Mahlgutes, vor allem bei erhöhter Druckzerkleinerung, bewirken.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine Innenauskleidung für Rohrkugelmühlen zu entwickeln, die zu einer Erhöhung der Anlagendurchsätze, einor Verbesserung der Austragsfeinheiten und damit der Gebrauchswerteigenschaften der Malzprodukt', einer Senkung des spezifischen Elektroenergiebedarfes, der Betriebs- und Investitionskosten vcn Mahlanlagen mit Rohrkugelmühlen und einer Erhöhung der Exportrentabilität bzw. Konkurrenzfähigkeit auf dem Weltmarkt für derartige Mahlanlagen bzw. Gießereiausrüstungen und -technologien für Mahlplatten und -kugeln führt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenauskleidung für Rohrkugelmühlen zu entwickeln, die für eine effektive Mahlung sowohl im Grob- als euch im Feinmahlbereich von mineralischen, synthetischen und Sekundärrohstoffen bzw. Zwischen- und Endprodukten geeignet ist und die Agglomeratbildung vermindert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenauskleidung (1), die in allen Prozeßräumen in einheitlicher Geometrie zum Einsatz kommt, aus Gußeisen mit Kugelgraphit besteht und die radial umlaufenden Profile Droiecksform mit Radien am Profilgrund und -heg aufweisen, wobei der Radius am Profilgrund (5) bis 95% des Radius der in allen Mahlräumen verwendeten Kleinstkugel beträgt, die Höhe des zwischen aufliegender Kugel und Profilgrund ausgebildeten Spaltes (3) 20% bis 50% der oberen Korngröße des Aufgabogutes des jeweiligen Mahlraumes der Rohrkugelmühle beträgt und die mittlere Protilbreite (6) größer als der obere Abstand zwischen zwei Profilen (7) ist.

Erfindungswesentlich ist, daß in Abhängigkeit von der Verschleißbelastung der Mahlplatten oder Mahlbalken in der Mühle und von den eingesetzten Mahlkörpern die Innenauskleidung (1) aus Gußeisen mit Kugelgraphit mit ferritisch-perlitischem, perlitischem, bainitischem oder martensilischem Gefügezustand besteht und daß die Innenauskleidung in Kombination mit hochchromlegierten Stahlgußmahlkugeln oder Mahlkugeln aus verschleißfestem Gußeisen mit Kugelgraphit eingesetzt wird. Weiterhin ist erfindungswesentlich, daß die Dreiecke vom Profilgrund aus gleichschenklig und im Öffnungswinkel, der vorzugsweise SO Grad beträgt, symmetrisch zur radialen Ebene ausgebildet sind bzw. daß der Öffnungswinkel der Dreiecke vom Profilgrund aus nicht symmetrisch zur radialen Ebene, sondern in Richtung Mühlenende größer als in Richtung Mühlenanfang ausgebildet ist, wobei die Bdsisfläche dar Innenauskleidung nicht parallel zum Mühlenmantel sein muß, sondern zum Mühlenanfang hin geneigt sein kann.

Durch den Einsatz verschiedener Mahlkugeldurchmesser in den einzelnen Mahlräumen erfolgt die Einstellung der Höhe des zwischen aufliegender Kugel und Profilgrund ausgebildeten Spaltes (3), wobei die Eintauchtiefe der auf der Innenauskleidung (1) aufliegenden Mahlkugeln in die radial umlaufenden Profilo (4) 15% bis 400% des Kugeldurchmessers beträgt. Die eingestellte Spalthöhe (3) ist wesentlich für eine effektive Zerkleinerung grober Mahlgiitpartikel.

Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß die Innenauskleidung (Din Kombination mit hochchromlegierten StahlgufSmahlkugeln oder Mahlkugeln aus verschleißfestem Gußeisen mit Kugelgraphit eingesetzt wird.

Die Zweipunktauflage aller Mahlkugeldurchmesser wird durch die entsprechende Wahl des Radius am Profilgrund (5) erreicht. Die Kombination von GGG-Material als Werkstoff für die Innenauskleidung mit der beschriebenen Geometrie der Innenauskleidung führt zu einer Unterdrückung der Agglomerations- und Aggregationsneigung der Mahlgutes, zu einer Verschiebung des Mahlungsgleichgewichtes in feinere Bereiche und damit zu einer effektiveren Feinmahlung im Vergleich zum bisher bekannten Stand der Technik.

Durch die bevorzugte Wahl der Dreiecksform mit Radien für den Querschnitt der radial umlaufenden Profile wird eine lange Wirkung der Innenauskleidung mit der Doppelfunktion bezüglich der Reduzierung der Agglomeration des Mahlgutes und des Einzuges auch grober Mahlgutpartikcl erreicht. Vorteile ergeben sich durch die erfindungsgemäße Lösung in Form einer verbesserten Grob- und Feinmahlung von mineralischen, synthetischen und Sekundärrohstoffen bzw. Zwischen- und Endprodukten in Rohrkugelmühlen, wodurch die Austragsfeinheit des Mahlgutes bzw. die Anlagendurchsätze und damit die

Mahlkapazität erhöht, der spezifische Elektroenergiebedarf und die Investitionskosten für Mahlanlagen gesenkt und die Gebrauchswerteigenschaften der Mahlprodukte verbessert werden. Die einheitliche Mahlbahnprofilierung kann sowohl für sehr grobes Aufgabematerial als auch für vorzerkleinerte Aufgabegüter, z.B. durch Hochdruckkompressionszerkleinerung in Walzenpressen, praktiziert werden.

Neben der Reduzierung der Einsatzmasse der Panzerung sind GGG-Materialien gegenüber bisher eingesetzten hochchromlegierten Stahlgußmarken deutlich preisgünstiger, wodurch die Betriebs-und die Investitionskosten gesenkt werden. Eine Senkung der Betriebskosten bei angestrebter Feinstmahlung ergibt sich zusätzlich dadurch, daß auf den Einsatz von teuren Mahlhilfsmitteln verzichtet bzw. die erforderliche Mahlhilfsmittelmenge eingeschränkt werden kann. Durch eine einheitliche Mahlbahnprofilierung in allen Mahlräumen von Rohrkugelmühlen, d. h. Einschränkung auf ein Mahlplatten· oder Mahlbalkensortiment, ergeben sich große Vorteile beim Abguß von Mahlplatt6n, bei der Ersatzteillagerung und beim Reparaturregime. Die erfindungsgemäße Lösung trägt außerdem dazu bei, die Exportrentabilität bzw. die Konkurrenzfähigkeit auf dem Weltmarkt für Mahlanlagen mit Rohrkugelmühlen, z. B, Zementmahlanlagen, oder für Gießereiausrüstungen für Mahlplatten und -kugeln zu erhöhen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ausführungsbelsplel Figur 1 zeigt eine Innenauskleidung 1 mit in den Profilen liegenden Mahlkugeln 2 im Schnitt parallel zur Mühlenlängsachse. Der Querschnitt der Grundfigur der radial umlaufenden Profile weist die Form eines Dreiecks auf, wobei im Profiltal und -berg Gußradien angeordnet sind. In Grobmahlräumen werden in Kombination mit dieser Innenauskleidung hochchromlegierte Gußmahlkugeln oder solche aus GGG-Material mit Durchmessern vcu 120mm bis 60mm eingesetzt. Bei der gewählten Mahlbahnprofilierung liegt somit die Höhe des zwischen aufliegender Kugel und Profilgrund ausgebildeten Spaltes 3 in der Größenordnung von 10mm bis 20mm, so

daß erfindungsgemäß die obere Korngröße im Aufgabegut 50mm bis 100mm betragen kann. Die Innenauskleidung in den

Grobmahlräumen besteht aus verschleißfestem Gußeisen mit Kugelgraphit mit bainitischem oder martensitischem Gefügezustand. In Feinmahlräumen wird die Innenauskleidung in gleicher Geometrie eingesetzt, wobei Mahlkugeln gleicher Qualität wie im Grobmahlraum mit Durchmessern zwischen 60mm und 12mm zum Einsatz kommen. Der Gefügezustand der aus Gußeisen mit Kugelgraphit bestehenden Innenauskleidung in den Feinmahlräumen ist ferritisch-perlitisch oder perlitisch. Bei einem Radius am Profilgrund 5 von 5mm können in der vorliegenden Mahlbahnprofilierung alle Mahlkugeln mit Durchmessern zwischen 120mm und 12mm in stabiler Zweipunktauflage geführi werden, so daß die Innenauskleidung sowohl

in Grob- als auch in Feinmahlräumen einsetzbar ist. Dabei beträgt die Eintauchtiefe der auf der Innenauskleidung aufliegenden

Mahlkugeln in das radial umlaufende Profil 4 für eine Kugel mit einem Durchmesser von 120mm etwa 15% und für eine mit

12mm Durchmesser etwa 350% des Kugeldurchmessers.

Claims

Patentansprüche:

1. Innenauskleidung für Rohrkugelmühlen mit radial umlaufenden Profilen, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenauskleidung (1), die in allen Prozeßräumen in einheitlicher Geometrie zum Einsatz kommt, aus Gußeisen mit Kugelgraphit besteht und die radial umlaufenden Profile Dreiecksform mit Radien am Profilgrund und -berg aufweisen, wobei der Radius am Profilgrund (5) bis 95% des Radius der in allen Mahlräumen verwendeten Kleinstkugol beträgt, die Höhe des zwischen aufliegender Kugel und Profilgrund ausgebildeten Spaltes (3) 20% bis 50% der oberen Korngröße des Aufgabegutes des jeweiligen Mahlraumes der Rohrkugelmühle beträgt und die mittlere Profilbreite (6) größer als der obere Abstand zwischen zwei Profilen (7) ist.
2. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in Abhängigkeit von der Verschleißbelastung der Mahlplatten oder Mahlbalken in der Mühle und von den eingesetzten Mahlkörpern die Innenauskleidung (1) aus Gußeisen mit Kugelgraphit mit ferritisch-perlitischem, perlitischem, bainitischem oder martensitischem Gefügezustand besteht.
3. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dreiecke vom Profilgrund aus gleichschenklig und im Öffnungswinkel symmetrisch zur radialen Ebene ausgebildet sind.
4. Innenauskleidung nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Öffnungswinkel der Dreiecke vom Profilgrund aus 90 Grad beträgt.
5. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Öffnungswinkel der Dreiecke vom Profilgrund aus nicht symmetrisch zur radialen Ebene, sondern in Richtung Mühlenende größer als in Richtung Mühlenanfang ausgebildet ist, wobei die Basisfläche der Innenauskleidung (1) parallel zum Mühlenmantel angeordnet ist.
6. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Öffnungswinkel der Dreiecke vom Profilgrund aus nicht symmetrisch zur radialen Ebene, sondern in Richtung Mühlenende größer als in Richtung Mühlenanfang ausgebildet ist, wobei die Basisfläche der Innenauskleidung (1) nicht parallel zum Mühlenmantel, sondern zum Mühlenanfang hin geneigt ist.
7. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den einzelnen Mahlräumen verschiedene Mahlkugeldurchmesser eingesetzt werden und die Eintauchtiefe der auf der Innenauskleidung (1) aufliegenden Mahlkugeln in die radial umlaufenden Profile (4) 15% bis 400% des Kugeldurchmessers beträgt.
8. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, dadurch, daß die Innenauskleidung (1) in Kombination mit hochchromlegierten Stahlgußmahlkugeln oder Mahlkugeln aus verschleißfestem Gußeisen mit Kugelgraphit eingesetzt wird.