DE102005054209A1 - Wälzmühle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle, welche insbesondere für die Aufbereitung von Erzen geeignet ist. DOLLAR A Zur Senkung des Energiebedarfs für die Zerkleinerung und Sichtung eines Mahlproduktes ist eine Sichteinrichtung unterhalb des Mahlraums angeordnet, welcher das zerkleinerte Mahlgut unter Schwerkraftwirkung und Sichtluft aus einer Ringkammer im unteren Bereich der Mahlschüssel zugeführt wird und welche wenigstens einen Feingutaustrag und Grobgutaustrag aufweist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle, insbesondere zur Zerkleinerung von Erzen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Mühlen, welche bei der Erzaufbereitung eingesetzt werden sollen, müssen eine schonende Zerkleinerung gewährleisten. Das Mahlgut soll nur so weit zerkleinert werden, dass die nachfolgenden Prozesse zur Gewinnung des jeweiligen Wertstoffes des Erzes möglichst effizient durchgeführt werden können. Insbesondere sind Feinanteile zu vermeiden, da diese sich negativ auf die nachfolgenden Verfahren auswirken.
- Aus
DE 102 24 009 B4 ist eine scherfreie Zerkleinerung von Erzen bekannt, bei welcher eine Luftstrom-Wälzmühle des LOESCHE-Typs eingesetzt wird. Der Transport des Mahlgutes innerhalb des Mahlraumes und zum Sichter sowie zu dem nachgeschalteten Staubabscheider erfolgt mit Hilfe eines Luft- bzw. Gasstroms, welcher aus einem unterhalb der Mahlschüssel angeordneten Ringkanal in den Mahlraum strömt. Aufgrund der Strömungsrichtung von unten nach oben und damit entgegen der Schwerkraft und den geometrischen Verhältnissen in Bezug auf Höhe des Mahlraumes bzw. Abstand zum Sichtraum muss eine entsprechend große kinetische Energie zur Verfügung stehen, um den pneumatischen Transport der Mahlgutpartikel sicher zu stellen. Der Energieaufwand vergrößert sich, wenn die zu transportierende Kornfraktion größere Mahlgutpartikel aufweist. - In der Regel erfordert die Erzaufbereitung eine gröbere Kornfraktion als dies für die Zement- und Kraftwerksindustrie erforderlich ist, wo Feinheiten von beispielsweise 15% R0,09 bei Zementrohmaterial oder Kohlen für die nachgeschalteten Brennprozesse üblich sind. Dagegen werden bei Erzen Rückstandswerte von beispielsweise 20%R0,212 gefordert. Dies führt zu einem höheren Energiebedarf für den Gasstrom, weshalb die bekannten Luftstrom-Wälzmühlen nicht bzw. in einem geringen Umfang eingesetzt werden.
- Eine verbesserte Energiebilanz im Bereich des Partikeltransportes kann erreicht werden, wenn anstelle der pneumatischen Förderung eine mechanische Förderung erfolgt. Das im Zentrum einer Mahlschüssel aufgegebene Mahlgut, welches durch die Zentrifugalkraft nach außen bewegt und im Mahlspalt zwischen den Mahlwalzen und der Mahlbahn zerkleinert und danach über den Mahlschüsselrand abgeworfen wird, fällt in einen Ringspalt, der durch die rotierende Mahlschüssel und ein feststehendes zylindrisches Gehäuse gebildet wird. Über geneigte Bleche in einem unteren Bereich der Mühle rutscht das Mahlgut zu mechanischen Förderern, welche das Mahlgut zu separat aufgestellten Sicht- oder Siebeinrichtungen transportieren, wo der Feinanteil vom Grobkorn getrennt wird. Das Grobkorn wird der Mühle zur weiteren Zerkleinerung erneut aufgegeben, und es sind bis zu zehn Umläufen erforderlich, um die gewünschte Korngröße zu erreichen. Das Feingut wird in nachgeschalteten Prozessen verarbeitet.
- Derartige Mahlkreisläufe werden mit Wälzmühlen des LOESCHE-Typs betrieben und sind auch mit Mühlen anderer Bauart, beispielsweise mit Walzenpressen bekannt (WO 99/54514 A1).
- In
EP 1 247 580 A2 ist eine Kreislaufmahleinrichtung mit einer Hochdruck-Walzenmühle und einem Sichter bekannt, welche innerhalb zweier feststehender Seitenwände und einem dazwischenliegenden drehbar gelagerten, in Drehrichtung versetzbaren Materialförderring für einen internen Gutmaterialkreislauf angeordnet sind. Im Raum unterhalb des Walzenspaltes der Walzenmühle ist ein statischer Kaskadensichter mit V-förmigen Leitblechen angeordnet, und Sichtluft wird durch ein Zuführungsgehäuse in einer der Seitenwände in den Raum unterhalb der Walzenmühle eingeführt. Der statische Kaskadensichter wirkt als Desagglomerator für die Walzenpressenschülpen. Die mit Feingut beladene Sichtluft wird über die Seitenwände herausgeführt, während die Grobgutpartikel in den rotierenden Materialförderring gelangen und der Walzenmühle erneut zugeführt werden. Dem statischen Kaskadensichter kann noch ein dynamischer Sichter nachgeschaltet werden. Diese Einrichtung weist eine relativ große Bauhöhe auf. Da beim statischen als auch beim dynamischen Sichter die Seitenwände des Arbeitsraumes das Sichtgehäuse bilden, ist auch der Energieaufwand erheblich. - Aus
GB 428 237 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzmühle derart auszubilden, dass ein mechanischer oder pneumatischer Transport des zerkleinerten Mahlgutes zu einem Sicht- oder Siebsystem entfallen und die gewünschte Kornfraktion mit einem relativ geringen Energieaufwand erreicht werden kann.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.
- Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, unterhalb des Mahlraums einen Sichtapparat anzuordnen, in welchem das auf der Mahlschüssel zerkleinerte und über den Mahlschüsselrand infolge der Schwerkraft nach unten fallende, zerkleinerte Mahlgut einer Sichtung unterzogen und in eine Feingut- und Grobgutfraktion getrennt wird.
- Die Sichtung erfolgt mit Hilfe eines Gas- bzw. Luftstroms, nachfolgend Sichtluftstrom genannt, welcher der Sichteinrichtung über eine untere Ringkammer zugeführt und mit Feingut beladen, ausgetragen wird. Die groberen Mahlgutpartikel gelangen über einen Grobgutaustrag aus der Sichteinrichtung, welche für eine "Down"-Sichtung in die Wälzmühle integriert ist.
- Eine Energieeinsparung wird erreicht, da eine Förderung des zerkleinerten Mahlgutes zu einem Sichter oder zu einem Siebsystem außerhalb der Mühle entfällt. Auch ist keine kinetische Energie erforderlich, da die Fallenergie der Mahlgutpartikel, welche über den Mahlschüsselrand abgeworfen werden, ausgenutzt wird.
- Es ist vorteilhaft, dass die Sichteinrichtung und die Ringkammer zylindrisch um einen unteren Bereich der Mahlschüssel angeordnet sind und wenigstens eine Eintrittsöffnung für den Sichtluftstrom sowie wenigstens ein Feingutaustrag und ein Grobgutaustrag in der Ringkammer bzw. Wandung der Sichteinrichtung ausgebildet sind.
- Die Sichteinrichtung unterhalb des Mahlraums kann für eine statische und/oder dynamische Sichtung ausgebildet sein. Beispielsweise können dynamische Sichtrotoren im Bereich des Ringraumes angeordnet sein, welche eine horizontale oder vertikale Drehachse aufweisen.
- Vorteilhaft ist eine statische Sichteinrichtung, welche als Jalousie-Sichter ausgebildet ist und geneigte, sich überlappende Lamellen aufweist. Diese Jalousie-Sichter können mit einer relativ hohen Staubkonzentration betrieben werden. Indem bezogen auf das Mahlgut weniger Gas benötigt wird, wird eine weitere Energieeinsparung erreicht.
- Zweckmäßigerweise sind die Lamellen der als Jalousie ausgebildeten Sichteinrichtung schräg nach unten und außen gerichtet. Das über den Mahlschüsselrand abgeworfene Mahlgut, welches unter dem Einfluss der kostenlosen Fallenergie in die Sichteinrichtung fällt, trifft auf die sich überlappenden Lamellen, wobei der Massenstrom beim Auftreffen auf jede Lamelle abgebremst und aufgrund der Neigung über die Kante zur nächsten Lamelle geleitet wird. Der eingeleitete Sichtluftstrom strömt durch die Jalousie und den Mahlgut-Vorhang. Dabei werden die feineren Partikel nach außen gelenkt und verlassen die Sichteinrichtung mit dem Sichtluftstrom durch den Feingutaustrag. Die gröberen Partikel fallen nach unten in Richtung Grobgutaustrag, welcher in einem bodenseitigen Bereich der Sichterwandung angeordnet ist.
- Es ist vorteilhaft, dass die Größe der zum Feingutaustrag umgelenkten Partikel durch die Gasmenge und die daraus resultierenden Geschwindigkeiten zwischen den Lamellen beeinflusst werden kann. Wenn der Feingut-Gasstrom nach den Lamellen eine Umlenkung von z.B. etwa 90° erfährt, wird ein zusätzlicher Trenneffekt erreicht.
- Um zu verhindern, dass Sichtluft bzw. -gas in den Ring- und Mahlraum entgegen dem nach unten fallenden, zerkleinerten Mahlgut gelangen kann, sind Abdeckelemente angeordnet, welche die Ringraumöffnung axial und/oder ringsegmentartig begrenzen können und zur Abdichtung dienen. Zweckmäßigerweise sind die Abdeckelemente in Form von Klappen oder Ringsegmenten ausgebildet und begrenzen die Ringraumöffnung derart, dass diese vollständig vom über dem Mahlschüsselrand abgeworfenen Mahlgutstrom ausgefüllt wird. Die Abdeckelemente sind zweckmäßig verstellbar, insbesondere um eine horizontale Achse verschwenkbar, an der Mahlraumwand befestigt.
- Wälzmühlen in Modulbauweise nach dem LOESCHE-Prinzip, welche separat auf Mühlenständern abgestützte und schwenkbar gelagerte Mahlwalzen aufweisen, werden mit einer Sichteinrichtung ausgestattet, welche jeweils Sichtbereiche zwischen den Mühlenständern aufweist. In jedem Sichtbereich ist dann koaxial und außenseitig ein Feingutaustrag, bei spielsweise ein Stutzen, und bodenseitig ein Grobgutaustrag angeordnet, deren Zusammenführung außerhalb der Mühle erfolgt.
- Die Ringkammer im unteren Bereich der Mahlschüssel umschließt diese vollständig, wobei die Abdichtung zu der rotierenden Mahlschüssel durch eine Labyrinth-/Spaltdichtung erfolgen kann.
- In den Bereichen der Mühlenständer ist jeweils zwischen den einzelnen Sichtbereichen, welche vorteilhaft als Jalousien ausgebildet sein können, ein zylindrisches Teilstück bzw. eine teilzylindrische Verbindungswand angeordnet, welche bis in den oberen Bereich der Mahlschüssel reicht und hier, beispielsweise durch eine Spaltdichtung, abgedichtet wird.
- Zur Umlenkung des von der Mahlschüssel abgeworfenen, zerkleinerten Mahlgutes in die Sichtbereiche zwischen den Mühlenständern sind Leitbleche unterhalb der Mahlwalzen im Ringraum zwischen der Mahlschüssel und der Mahlraumwand angeordnet. Diese sind im oberen Bereich dachartig ausgebildet und auf vertikalen Leitblechen abgestützt. Die Befestigung kann an der vertikalen Verbindungswand erfolgen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigen in einer stark schematisierten Darstellung
-
1 : einen ausschnittsweisen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Wälzmühle mit integrierter Sichteinrichtung unterhalb des Mahlraums und -
2 : eine perspektivische Darstellung der Sichteinrichtung für eine Wälzmühle in Modulbauweise mit vier Mahlwalzen/Mühlenständern. -
1 zeigt einen Längsschnitt durch die linke Seite einer Wälzmühle im Bereich einer Mahlwalze4 , welche auf einer Mahlschüssel2 abrollt. Die Mahlschüssel2 rotiert um eine Drehachse25 , und das in einem Mahlspalt zwischen der Mahlwalze4 und der Mahlschüssel2 zerkleinerte Mahlgut7 gelangt über den Mahlschüsselrand6 in einen Ringraum5 . Der Ringraum5 wird von dem Mahlschüsselrand6 und einer Mahlraumwand3 , welche im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist, begrenzt. Nach oben kann der Mahlraum eine Abdeckung (nicht dargestellt) aufweisen, und es kann eine Entstaubungseinrichtung angeordnet sein. Die Mühle kann jedoch auch im Open-air Betrieb gefahren werden. - Unterhalb des Mahlschüsselrandes
6 bzw. des Ringraums5 ist eine Sichteinrichtung10 angeordnet, welcher ein Sichtluftstrom12 über eine Ringkammer11 zugeleitet wird. - Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Sichteinrichtung
10 ein statischer Jalousie-Sichter, welcher geneigte und sich überlappende Lamellen16 aufweist. - Die Sichteinrichtung
10 mit den Lamellen16 ist derart angeordnet, dass das zerkleinerte Mahlgut7 , welches über den Mahlschüsselrand6 und den Ringraum5 allein durch Fallenergie nach unten fällt, auf die einzelnen Lamellen16 auftrifft, abgebremst und mit Hilfe des Sichtluftstroms12 , welcher durch die Lamellen16 tritt, gesichtet wird. Das vom Grobgut abgetrennte Feingut gelangt mit der Sichtluft über einen Feingutaustrag14 , welcher sich nahezu über die gesamte Höhe der Sichteinrichtung10 und koaxial zu dieser in einer Außenwand13 erstreckt, nach außen, während das Grobgut über einen Grobgutaustrag15 in einer bodenseitigen Wand17 der Sichteinrichtung10 ausgetragen wird. -
1 verdeutlicht, dass der Feingutaustrag derart in der Außenwand13 angeordnet ist, dass die mit Feingut beladene Sichtluft eine Umlenkung erfährt, wodurch ein zusätzlicher Trenneffekt erreicht wird. Eine Aussonderung von eventuell noch mitgerissenen Grobpartikeln kann auch durch Führungsbleche27 bewirkt werden, welche im Feingutaustrag14 angeordnet sind.1 verdeutlicht des Weiteren, dass die bodenseitige Wand17 , welche innenseitig von der Ringkammer11 und außenseitig von dem Grobgutaustrag15 begrenzt ist, die gleiche Neigung wie die Lamellen16 der Sichteinrichtung10 aufweist. - Im Bereich des Ringraums
5 sind Abdeckelemente18 verschwenkbar an der Mahlraumwand3 befestigt, welche verhindern, dass Sichtluft12 über den Ringraum5 in den Mahlraum gelangt und dem nach unten fallenden, zerkleinerten Mahlgutes7 entgegenwirken kann. Die in1 gezeigten zwei Positionen von Abdeckelementen18 sind beispielhaft und können insbesondere alternativ vorgesehen sein. Die Abdeckelemente17 können derart verschwenkt werden, dass der Ringraum5 eine vollständig vom zerkleinerten Mahlgutstrom ausgefüllte Öffnung aufweist. - Die Ringkammer
11 , welche sich in einem unteren Bereich8 der Mahlschüssel2 um diese erstreckt, weist eine Labyrinth-/Spaltdichtung22 gegenüber der Mahlschüssel2 auf. Die Mahlraumwand3 kann im Bereich des Mahlschüsselrandes6 als Prallwand24 ausgebildet sein und mit einer verschleißfesten Auskleidung (nicht dargestellt) versehen sein. -
2 zeigt eine Sichteinrichtung10 in einer perspektivischen Darstellung, welche zum Einbau unterhalb der Mahlschüssel einer Wälzmühle in Modulbauweise des LOESCHE-Typs ausgebildet ist. Die Sichteinrichtung10 ist mit Sichtbereichen20 versehen, welche zwischen den Mühlenständern (nicht dargestellt) angeordnet werden. Die Ringkammer11 , in welche die Sichtluft bzw. das Sichtgas12 eingeleitet wird, umschließt die Mahlschüssel2 (siehe1 ) in einem unteren Bereich vollständig. Die Sichtbereiche20 sind in2 wieder Jalousien mit nach außen und unten geneigten Lamellen16 , in deren Bereich außenseitig Stutzen als Feingutaustrag14 im Außengehäuse13 angeordnet sind (siehe1 ). - In den Bereichen
23 der Mühlenständer (nicht dargestellt), das heißt, unterhalb der Mahlwalzen4 (siehe1 ), sind zwischen den Sichtbereichen20 als Außenbegrenzung teilzylindrisch ausgebildete Verbindungswände19 vertikal angeordnet, welche bis an die Mahlschüssel2 heranreichen und hier zu der rotierenden Mahlschüssel über eine Spaltdichtung abgedichtet sind (nicht dargestellt). Damit das von der Mahlschüssel abgeworfene, zerkleinerte Mahlgut7 in die Sichtbereiche20 gelangt, sind Leitbleche21 vertikal ausgerichtet und in Form einer Dachschräge26 angeordnet und an der zugehörigen Verbindungswand19 befestigt. Die Lamellen16 der Sichtbereiche20 reichen jeweils bis zu den vertikal angeordneten Leitblechen21 .
Claims (16)
- Wälzmühle mit einer von einer Mahlraumwand (
3 ) umgebenen, rotierenden Mahlschüssel (2 ), auf welcher Mahlwalzen (4 ) abrollen, einem Ringraum (5 ), welcher von dem Mahlschüsselrand (6 ) und der Mahlraumwand (3 ) begrenzt ist, und mit wenigstens einer Austragsöffnung für das zerkleinerte Mahlgut (7 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine Sichteinrichtung (10 ) unterhalb des Mahlschüsselrandes (6 ) angeordnet und mit einer Ringkammer (11 ) zur Zuführung eines Sichtluftluftstroms (12 ) verbunden ist und dass die Sichteinrichtung (10 ), welcher das zerkleinerte Mahlgut (7 ) durch Schwerkraft zugeführt ist, wenigstens einen Feingutaustrag (14 ) und einen Grobgutaustrag (15 ) aufweist. - Wälzmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtereinrichtung (
10 ) und Ringkammer (11 ) zylindrisch um einen unteren Bereich (8 ) der Mahlschüssel (2 ) angeordnet sind. - Wälzmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichteinrichtung (
10 ) für eine statische und/oder dynamische Sichtung ausgebildet ist. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichteinrichtung (
10 ) als Jalousie mit geneigten, sich überlappenden Lamellen (16 ) ausgebildet ist. - Wälzmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (
16 ) der Sichteinrichtung (10 ) schräg nach unten und außen gerichtet sind und dass der Sichtluftstrom (12 ) aus dem Ringraum (11 ) nach oben durch die Lamellen (16 ) geleitet ist. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feingutaustrag (
14 ) nahezu koaxial zu der Sichteinrichtung (10 ) in einer Außenwand (13 ) der Sichteinrichtung (10 ) angeorndet ist. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grobgutaustrag (
15 ) in einer bodenseitigen Wand (17 ) der Sichtereinrichtung (10 ) angeordnet ist. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abdeckelemente (
18 ) im Bereich oder oberhalb des Ringraums (5 ) zur Begrenzung der Ringraumöffnung und zur Abdichtung gegen die Sichtluft (12 ) aus der Sichteinrichtung (10 ) angeordnet sind. - Wälzmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckelemente (
18 ) als Klappen oder Ringsegmente ausgebildet und verstellbar an der Mahlraumwand (3 ) befestigt sind. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichteinrichtung (
10 ) bei separat auf Mühlenständern abgestützten, schwenkbar gelagerten Mahlwalzen (4 ) jeweils Sichtbereiche (20 ) aufweist, welche zwischen den Mühlenständern angeordnet sind. - Wälzmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (
23 ) der Mühlenständer jeweils eine teilzylindrische Verbindungswand (19 ) angeordnet ist, welche die Sichtbereiche (20 ) verbindet und bis in einen oberen Bereich (9 ) der Mahlschüssel (2 ) reicht. - Wälzmühle nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Mahlwalzen (
4 ) im Ringraum (5 ) zwischen der Mahlschüssel (2 ) und der Mahlraumwand (3 ) Leitbleche (21 ) zur Zuführung des zerkleinerten Mahlgutes (7 ) in die Sichtbereiche (20 ) angeordnet sind. - Wälzmühle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbleche (
21 ) vertikal und in Form einer Dachschräge (26 ) angeordnet und an den teilzylindrischen Verbindungswänden (19 ) befestigt sind. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Labyrinth-/Spaltdichtungen (
22 ) zur Abdichtung im Bereich der Ringkammer (11 ) und des unteren Bereichs (8 ) der Mahlschüssel (2 ) sowie im Bereich der teilzylindrischen Verbindungswände (19 ) und des oberen Bereichs (9 ) der Mahlschüssel (2 ) angeordnet sind. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korngröße des Fein- und Grobguts aus der Sichteinrichtung (
10 ) mit Hilfe der Menge und der daraus resultierenden Geschwindigkeit des Sichtluftstroms (12 ) einstellbar ist. - Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feingut-Sichtluftstrom eine Umlenkung zum Feingutaustrag (
14 ) erfährt und im Feingutaustrag (14 ) Führungsbleche (27 ) in Strömungsrichtung angeordnet sind.
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