DE102007030896A1 - Method and associated good bed roller mill for the continuous comminution of brittle material to be ground - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Zerkleinerung spröden Mahlgutes, insbesondere Erz, in welchem das zu zerkleinernde Mahlgut durch den Spalt zweier gegenläufig rotierender Walzen geführt wird, wobei die Walzenmäntel zur Ausbildung eines autogenen Verschleißschutzes eingelagerte Hartkörper aufweisen. Außerdem betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens korrespondierende Walzenmühle.The invention relates to a method for the continuous comminution of brittle material to be crushed, in particular ore, in which the ground material to be comminuted is guided through the gap of two counter-rotating rollers, wherein the roller casings have embedded hard bodies for forming an autogenous wear protection. Moreover, the invention relates to a roller mill corresponding to the implementation of the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Zerkleinerung spröden Mahlgutes, insbesondere Erz, in welchem das zu zerkleinernde Mahlgut durch den Spalt zweier gegenläufig rotierender Walzen geführt wird, wobei die Walzenmäntel zur Ausbildung eines autogenen Verschleißschutzes eingelagerte Hartkörper aufweisen. Außerdem betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Verfahrens korrespondierende Gutbettwalzenmühle.The The invention relates to a method for continuous comminution brittle ground material, in particular ore, in which that too comminuting regrind through the gap between two opposing rotating rollers is performed, the roller shells stored for the formation of an autogenous wear protection Have hard body. Moreover, the invention relates a corresponding to the implementation of the method Gutbettwalzenmühle.
In
Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt,
durch den die beiden drehbar gelagerten, gegenläufig rotierbaren
Walzen von einander getrennt sind, eingezogen und dort im Materialbett
einer Druckzerkleinerung unterworfen. Je nach Härte des
zu zerkleinernden Materials ist dabei der Walzenmantel so wie der
Walzengrundkörper einer sehr erheblichen Belastung durch
Verschleiß und durch kontinuierliche Walkbewegungen der
gesamten Walze unterworfen. Um den Verschleiß des Walzenmantels
durch das zu zerkleinernde Mahlgut zu minimieren, ist es aus der
Sofern die Feuchtigkeit wesentlicher Parameter für die Ausbildung eines Gutbetts ist, weil die Feuchtigkeit durch Adhäsionskräfte zwischen den einzelnen Partikeln des zu zerkleinernden Mahlgutes diese aneinander hält, ist es notwendig, dass das zu zerkleinernde Mahlgut eine gewisse Mindestfeuchtigkeit aufweist. Dies ist in der Regel unproblematisch. Sollen jedoch besonders trockene Materialien durch eine Gutbettwalzenmühle zerkleinert werden, so hat es sich gezeigt, dass die Schicht aus dem zu zerkleinernden Material auf der Oberfläche des Walzenmantels nicht gebildet wird und somit kommt es nicht zu den Vorteilen, die eine autogene Verschleißschutzschicht auf der Oberfläche der Walzenmühle bietet.Provided the humidity of essential parameters for training a good bed is because the moisture through adhesion forces between the individual particles of the ground material to be comminuted holding them together, it is necessary that the to be crushed Ground material has a certain minimum moisture. This is in the Usually unproblematic. But especially dry materials be comminuted by a good bed roller mill, so has It turned out that the layer of the material to be crushed is not formed on the surface of the roll mantle and thus it does not come to the benefits of having an autogenous wear protection layer on the surface of the roller mill offers.
Für besonders trockene Materialien, also solche, die Feuchtigkeit von unter zwei Prozent aufweisen, wurde beobachtet, dass sich das gewünschte Gutbett bzw. die autogene Verschleißschutzschicht tatsächlich nicht oder nur unzureichend ausbildet.For especially dry materials, ie those that absorb moisture from below two percent, it was observed that the desired Good bed or the autogenous wear protection layer actually not or insufficiently educated.
Solche Materialien finden sich beispielsweise im Übertageabbau von Eisen oder anderen Erzen, die aus sehr trockenen Gebieten stammen.Such Materials are found, for example, in over-mining iron or other ores originating from very dry areas.
Da sich in Wüstengebieten die Befeuchtung des zu zermahlenden Gutes aufgrund des dort stets vorherrschenden Wassermangels verbietet, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine zugehörige Walzenmühle zur kontinuierlichen Zerkleinerung besonders trocken und spröden Materiales zur Verfügung zu stellen.There in desert areas, the moistening of the to be ground Bans good because of the ever-present lack of water there, It is an object of the invention, a method and an associated Roller mill for continuous comminution especially dry and brittle material available too put.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines angefeuchteten Gutbetts auf der Walzenoberfläche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den zum Verfahrensanspruch 1 korrespondierenden Unteransprüchen.The inventive object is achieved through the use of a wetted good bed on the roll surface. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the corresponding to method claim 1 dependent claims.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walzenmühle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung zu stellen.A Another object of the invention is a roll mill for carrying out the inventive Provide process.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass neben einer ersten Materialbeaufschlagung für das Mahlgut zumindest eine zweite Materialbeaufschlagung angeordnet ist, welche Flüssigkeit und/oder, eine befeuchtete Mahlgutfraktion und/oder eine Mahlgutfraktion mit gegenüber dem Mahlgut veränderten Zusammensetzung auf die Walzen aufträgt.These The object is achieved in that in addition to a first material application for the regrind, at least a second application of material is arranged, which liquid and / or, a moistened regrind fraction and / or a Mahlgutfraktion with respect to the material to be ground applied changed composition on the rollers.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein angefeuchtetes Gutbett auf der Walzenoberfläche zu verwenden. Im Unterschied zur bekannten Verwendung eines Gutbetts auf der Walzenoberfläche, das aus dem zu zerkleinernden Mahlgut selbst besteht, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein gegenüber dem zu zerkleinernden Mahlgut feuchteres Gutbett auf der Walzenoberfläche zu verwenden. Sofern das zu zerkleinernde Mahlgut selbst feucht ist, ist die Verwendung eines speziellen angefeuchteten Gutbetts auf der Walzenoberfläche nicht notwendig. Sofern jedoch das zu zerkleinernde Mahlgut eine besondere Trockenheit aufweist oder in seinem Zustand eine nur geringe Neigung zur Ausbildung eines Gutbetts bzw. einer autogenen Verschleißschutzschicht aufweist, so hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn auf der Walzenoberfläche ein feuchtes bzw. angefeuchtetes Gutbett verwendet wird.According to the invention, it is proposed to use a moistened good bed on the roll surface. In contrast to the known use of a good bed on the roll surface, which consists of the grinding stock itself to be comminuted, it is proposed according to the invention to use a moist bed of good quality against the material to be comminuted on the roll surface. If that is to be shredded Grind even wet, the use of a special wetted Gutbettts on the roll surface is not necessary. However, if the comminuted material to be comminuted has a particular dryness or in its state has only a slight tendency to form a Gutbettts or an autogenous wear protection layer, it has proved to be advantageous if a moist or moistened Gutbett is used on the roll surface.
Ein feuchtes bzw. angefeuchtetes Gutbett kann dadurch erhalten werden, indem die Walzen mit Fraktionen unterschiedlichen Materials beaufschlagt werden. Dabei ist die größere Fraktion das zu zerkleinernde Mahlgut und die kleinere Fraktion beispielsweise Wasser, eine mit Feuchtigkeit versetzte Fraktion des zu zerkleinernden Mahlguts oder eine mit anderen Stoffen oder Stoffgemischen versetzte Fraktion des Mahlguts.One damp or moistened good bed can be obtained by by the rollers with different fractions of material applied become. This is the larger fraction to crushing regrind and the smaller fraction for example water, a moisture-added fraction of the ground material to be comminuted or a fraction containing other substances or mixtures of substances of the millbase.
In vorteilhafter Weise der Erfindung wird die Walze mit feuchtem bzw. angefeuchtetem Mahlgut beaufschlagt, wobei das feuchte Mahlgut weiter entfernt vom Walzenspalt auf die Walzen aufgetragen wird und das zu zerkleinernde Mahlgut wird in den Walzenspalt direkt gegeben. Dabei wird das feuchte Mahlgut in nur geringer Konzentration auf die Walzenmühle gegeben, so dass sich ein autogener Verschleißschutz bildet und dieser zur Zerkleinerung des trockeneren Mahlguts verwendet wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass mit einer wesentlich geringeren Menge Feuchtigkeit in der Gesamtmenge des zu zerkleinernden Mahlguts die Walzenmühle betrieben werden kann, ohne dass auf die Vorteile eines autogenen Verschleißschutzes verzichtet werden muss.In Advantageously, the invention, the roller with wet or moistened regrind is applied, the wet regrind continues is applied to the rollers from the nip and that too crushing regrind is added directly into the nip. there the wet millbase is in only a small concentration on the roll mill given, so that forms an autogenous wear protection and this used for crushing the drier grind becomes. This method has the advantage of having a substantial lower amount of moisture in the total amount of the crushed Mahlguts the rolling mill can be operated without waived the benefits of autogenous wear protection must become.
Hierbei ist es möglich, die kleinere und feuchtere Mahlgutfraktion mit der trockeneren Mahlgutfraktion zu mischen, aber es ist auch möglich, für die verschiedenen Fraktionen unterschiedliche Beaufschlagungsorte auf der Walze zu wählen, so dass das feuchtere Mahlgut unter dem trockeneren Mahlgut auf der Walzenoberfläche zu liegen kommt und so als Verschleißschutzschicht für das trockene Mahlgut dient.in this connection it is possible, the smaller and moister Mahlgutfraktion but it is, too, with the drier regrind fraction possible, different for different factions Choose places of application on the roller, so that the Moist millbase under the drier regrind on the roll surface comes to rest and so as a wear protection layer for the dry regrind serves.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Fraktion, die für die Ausbildung der Verschleißschutzschicht gedacht ist, Lehm, Ton, Feinsand oder andere Materialien, die eine Klumpneigung aufweisen, beigefügt sein, damit die kleinere Fraktion noch stärker zur Ausbildung einer bleibenden Verschleißschutzschicht neigt.In Advantageous embodiment of the invention, the fraction, the for the formation of the wear protection layer is thought clay, clay, fine sand or other materials, the one Have lumpiness, be attached to the smaller Fraction even more for the formation of a permanent wear protection layer inclines.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird Flüssigkeit auf die Walzenoberfläche gesprüht und die gesamte zu zerkleinernde Mahlgutfraktion wird in bekannter Manier auf die Walzenmühle aufgeschlagen. Der Vorteil hiervon ist eine besonders einfache Modifikation bestehender Walzenmühlen, da diese lediglich in geringem Abstand vom Walzenspalt mit Wasser besprüht werden müssen, so dass die auf der Walzenoberfläche befindliche Flüssigkeit zusammen mit dem zu zerkleinerndem Mahlgut ein Gutbett ausbildet.In Particularly advantageous embodiment of the invention is liquid sprayed on the roll surface and the entire Grindstock fraction to be comminuted is applied in a known manner to the Roll mill pitched. The advantage of this is one particularly simple modification of existing roll mills, since these only a short distance from the nip with water need to be sprayed so that the on the roll surface liquid present together with the to be comminuted Grist forms a bed of good.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn Wasser, Seewasser, Abwasser, landwirtschaftliche Abfälle, industrielle Abwässer und/oder industrielle Flüssigabfälle als Flüssigkeit verwendet werden. Darüber hinaus ist es auch von Vorteil, wenn viskositätsbeeinflussende Stoffe oder Stoffgemische in der Flüssigkeit verwendet werden. Hierdurch kann die notwendige Gesamtmenge Flüssigkeit bezogen auf die Menge des zu zerkleinernden Mahlgutes noch weiter reduziert werden. Die viskositätsbeeinflussenden Stoffe, die in vorteilhafter Weise die Viskosität der Flüssigkeit erhöhen, führen in der Regel dazu, dass die einzelnen Partikel des zu zerklei nernden Mahlgutes durch stärkere Adhäsionskräfte eine stabilere Gutbettschicht bei gleichzeitiger Verringerung der notwendigen Flüssigkeitsmenge ausbilden. Bei den viskositätsbeeinflussenden Stoffen kann es sich um Bindemittel handeln, um Pulpen, um Zellulose, um Pflanzenmehle, um organische und/oder anorganische Salze oder um Lehm- oder Tonmineralien, die der Flüssigkeit beigemengt werden.there it has proved to be advantageous if water, seawater, sewage, agricultural waste, industrial wastewater and / or industrial liquid wastes as a liquid be used. In addition, it is also beneficial if viscosity-influencing substances or substance mixtures be used in the liquid. This allows the necessary total amount of liquid based on the amount be further reduced to the ground material to be crushed. The Viscosity-influencing substances, in an advantageous manner increase the viscosity of the liquid, usually cause the individual particles of the to be comminuted grinding material by stronger adhesion forces a more stable layer of good bed while reducing the form necessary amount of liquid. In the viscosity-influencing Substances may be binders, pulp, cellulose, vegetable flours, organic and / or inorganic salts or clay or clay minerals added to the liquid become.
In bevorzugter Weise wird auf die Walze 0,1% bis 2%, bevorzugt von 0,2% bis 1% und besonders bevorzugt von 0,3% bis 0,5% Flüssigkeit pro Tonne Mahlgut aufgesprüht. Dabei ist das Mengenverhältnis angegeben in Liter pro Tonne zu zerkleinerndes Mahlgut.In Preferably, the roller is 0.1% to 2%, preferably from 0.2% to 1% and more preferably from 0.3% to 0.5% liquid sprayed on per ton of regrind. Here is the quantity ratio expressed in liters per ton of grinding stock to be comminuted.
Um die Flüssigkeitsmenge weiter zu verringern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Anordnung zur Regelung der Flüssigkeitsauftragsmenge eingesetzt wird, wobei diese Anordnung mit zunehmender Freilage des Walzenmantels mehr Flüssigkeit bei gleicher Walzenrotationsgeschwindigkeit auf die Walze aufsprüht. Hierdurch wird ein Regelkreis geschaffen, der bei Zusammenbruch der Gutbettbildung bzw. Verschleißschutzschichtbildung mehr Flüssigkeit auf die Walze aufsprüht und bei genügender Ausbildung des Gutbetts wird die Flüssigkeitsmenge entsprechend reduziert. Hierdurch wird nur dann Flüssigkeit auf die Walze aufgetragen, wenn ein Zusammenbrechen des Gutbetts bzw. der Verschleißschutzschicht dies erfordert, so dass auf einen Exzess des Wasserauftragens auf die Walze verzichtet werden kann, was eine Ersparnis von Flüssigkeit bedeutet.Around It has gotten to reduce the amount of fluid further proved to be advantageous when an arrangement for controlling the amount of liquid application is used, this arrangement with increasing Freilage the roll shell more liquid at the same roller rotation speed sprayed on the roller. This will create a loop created at the collapse of Gutbettbildung or wear protection layer formation more liquid sprayed on the roller and at sufficient training of Gutbettts is the amount of liquid reduced accordingly. This will only be liquid applied to the roller when a collapse of the manure bed or the wear protection layer requires this, so that to dispense with an excess of water application to the roller can, what a saving of liquid means.
Neben der Anordnung zur Regelung der Flüssigkeitsauftragsmenge ist es auch möglich, ein Modell zur Realzeitberechnung der Auftragsmenge zu verwenden, wobei das Modell als Eingangsparameter die Mahlguteintrags leistung und Mahlgutfeuchte aufweist und mit Hilfe dieses Modells wird eine Flüssigkeitsauftragsleistung bestimmt und automatisch eingestellt. Die Verwendung eines Modells zur Realzeitberechnung der Auftragsmenge hat den Vorteil, dass die Freilage des Walzenmantels nicht bestimmt werden muss, sondern es können die Mahlguteintragsleistungen und die Mahlgutfeuchte bestimmt werden, die analytisch einfacher zu bestimmen sind als die Freilage des Walzenmantels, die durch aufwendige computerisierte Regelkreise festgestellt werden muss.Next the arrangement for regulating the amount of liquid application It is also possible to have a model for real-time calculation to use the order quantity, taking the model as input parameter the Mahlguteintrags performance and Mahlgutfeuchte and with Help of this model becomes a liquid application performance determined and set automatically. The use of a model for the real-time calculation of the order quantity has the advantage that the Freilage the roll shell does not need to be determined, but it can the grinding material input and the regrind moisture which are analytically easier to determine than the freeing of the roll mantle, which is complicated by computerized Control circuits must be determined.
Zur Umsetzung des oben genannten Verfahrens wird eine Walzenmühle vorgeschlagen, deren Walzenmäntel zur Ausbildung eines autogenen Verschleißschutzes eingelagerte Hartkörper aufweisen, wobei neben einer ersten Materialbeaufschlagung für das Mahlgut zumindest eine zweite Materialbeaufschlagung vorgesehen ist, welche Flüssigkeit und/oder eine befeuchtete Mahlgutfraktion und/oder eine Mahlgutfraktion mit gegenüber dem Mahlgut veränderter Zusammensetzung auf die Walzen aufträgt. Im einfachsten Fall wird Wasser auf die Walzenmühle gesprüht, um so die autogene Verschleißschutzschicht feucht zu halten.to Implementation of the above method is a roll mill proposed, whose roller shells to form a Autogenous wear protection embedded hard body have, in addition to a first material for the millbase provided at least a second material loading is which liquid and / or a moistened regrind fraction and / or a Mahlgutfraktion with respect to the material to be ground applied composition to the rollers. In the simplest case, water is sprayed onto the roller mill, so as to keep the autogenous wear protection layer moist.
Die zweite Materialbeaufschlagung kann ein einfacher Sprühkopf sein, der Flüssigkeit auf die Walzen aufsprüht, so dass aus der Flüssigkeit und dem trockenen zu zerkleinernden Mahlgut eine autogene Verschleißschutzschicht gebildet wird oder es ist möglich, dass die zweite Materialbeaufschlagung eine vorher angefeuchtete Fraktion zu zerkleinernden Mahlguts auf die Walzen auflegt, wobei die zweite Materialbeaufschlagung weiter vom Walzenspalt entfernt ist als die Materialbeaufschlagung für das zu zerkleinernde Mahlgut.The second material application can be a simple spray head be that sprays liquid onto the rollers, so that from the liquid and the dry to crush Ground material formed an autogenous wear protection layer or it is possible that the second material application a previously moistened fraction to be comminuted millbase the rollers hangs up, the second material loading continues removed from the nip is as the material for the grinding stock to be comminuted.
In vorteilhafter Weise ist ein Sprühkopf zum Auftrag von Flüssigkeit auf die Walzen in einem Winkel von 35° bis 55° bevorzugt von ungefähr 45° zur Vertikalen der Walze angeordnet, wobei dieser Winkel von der Vertikalen nach außen in Bezug auf die Lage des Walzenspaltes gemessen wird.In Advantageously, a spray head for the application of liquid on the rolls at an angle of 35 ° to 55 ° is preferred arranged at about 45 ° to the vertical of the roller, this angle being from the vertical outwards measured on the position of the nip.
Hier durch wird ein optimaler Auftrag der Flüssigkeit auf die Walze erreicht, so dass die Walzenmühle mit der geringst möglichen Menge zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht betrieben werden kann.Here By getting an optimal order of liquid on the Roller reaches, so that the roller mill with the least possible amount to form an autogenous wear protection layer can be operated.
Sofern vorgesehen ist, die zweite Materialbeaufschlagung zu regeln, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Walzenmühle eine Anordnung zur Regelung der Leistung der zweiten Materialbeaufschlagung aufweist, wobei diese Anordnung zur Regelung der Leistung die Freilage der Walzenoberfläche und daraus die optimale Flüssigkeitsauftragsmenge bestimmen kann oder es ist möglich, aus der Mahlgutleistung der Walzenmühle und der gemessenen Feuchtigkeit des zu zerkleinernden Mahlguts eine Auftragsmenge von Flüssigkeit oder bereits befeuchteten Mahlgut zu bestimmen.Provided is provided to regulate the second material exposure, has it proved to be advantageous when the roll mill has an arrangement for regulating the power of the second material application, this arrangement for regulating the performance of the freeing of the Roll surface and from this the optimal amount of liquid application can determine or it is possible from the regrind the roller mill and the measured humidity of the crushing regrind an order amount of liquid or to determine already wetted regrind.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert:The The invention will be explained in more detail with reference to the following figures:
Es zeigenIt demonstrate
Tabelle 1: Die Korngrößenverteilung des Testmaterialstable 1: The particle size distribution of the test material
Tabelle 2: Zusammenfassung von Versuchsbedingungen und Resultatentable 2: Summary of experimental conditions and results
In
Tabelle 1 ist die Korngrößenverteilung eines Eisenerzes
aus Mauretanien dargestellt, das von der EI Aouj Mine stammt. Dabei
stellt die Spalte "Materialzufuhr" die kumulativen Materialgrößenverteilung
des Eingangsmaterials in die Gutbettwalzenmühle in Massenprozent
dar, die Spalte "Walzenmitte" stellt die kumulative Materialgrößvenverteilung
in der Walzenmitte dar und die Spalte "Walzenende" stellt die kumulative
Materialgrößenverteilung an den seitlichen Enden
der Walze dar. Dieses dargestellte Erz wurde gemäß den
Versuchsbedingungen in Tabelle 2 drei Versuchen unterzogen, um den
Einfluss der Feuchtigkeitsmenge auf die Ausbildung einer autogenen
Verschleißschutzschicht beim Aufsprühen von Wasser
auf eine Walzenmühle zu untersuchen. Tabelle 1:
Aus
Tabelle 2 ist zu entnehmen, dass im ersten Versuch das trockene
Erz ohne Besprühung der Walze gemahlen wurde. In Versuch
E2 wurde das trockene Erz mit einer Wassereintragsleistung von 0,75
Liter pro Minute gemahlen, was bei der oben dargestellten Walzenmühle
einer Befeuchtung von 0,13 Liter Wasser pro Quadratmeter Walzenoberfläche
entspricht und der Versuch E3 wurde mit einer Besprühungsleistung
von 2,0 Liter pro Minute durchgeführt, was unter den angegebenen
Bedingungen einer Leistung von 0,36 Liter Wasser pro Quadratmeter
Walzenoberfläche entspricht. Tabelle 2:
- (1) Schätzung auf Basis von Fotografien
- (2) visuell-haptische Prüfung
- (3) max. Schichtdicke: 5 mm, limitiert durch Hohe der Hartkörper
- (1) Estimation based on photographs
- (2) visual-haptic examination
- (3) max. Layer thickness: 5 mm, limited by height of the hard body
In
In
Das
Ergebnis des Versuches E1 ist in
Unter
den Bedingungen des Versuches E2 wird eine wesentlich bessere Haftung
der Verschleißschutzschicht auf der Walzenoberfläche
erreicht. Der
Das
Ergebnis des Versuches E3 ist eine deutlich vollständige
Haftung der Verschleißschutzschicht auf der Oberfläche
der Walzen. In
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