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Die
Erfindung betrifft eine Rollenpresse aufweisend Walzen zur Zerkleinerung
von Mahlgut, in welcher das Mahlgut durch einen Spalt zweier benachbart
angeordneter und von einander beabstandeter Walzen tritt, wobei
die benachbart angeordneten Walzen gegenläufig angetrieben sind.
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Zur
Zerkleinerung von Mahlgut, hier von Steinen und Erden wie Erze,
Kohle, Schlacke, Klinker und Kalkstein für die Zementindustrie, werden
häufig Kreislaufmahlanlagen
eingesetzt, in welcher das Mahlgut durch den Walzenspalt zweier
schwerer Walzen mit hohem Anpressdruck gezogen wird. Dabei entstehen
je nach Materialeigenschaften des Mahlguts Schülpen aus dem fein zerborstenen
Mahlgut, die in einem nachfolgenden Schritt aufgebrochen und durch
einen Sichter klassiert werden. Bei der Klassierung werden bereits
feinkörnige
Bestandteile des Mahlgutes ausgesondert und die Fraktion mit den
groben Bestandteilen wird erneut auf die selbe Walzenanordnung geleitet.
In einem derartigen Kreislauf durchläuft das Mahlgut mehrfach den
Walzenspalt bis es auf das notwendige Kornmaß herunter gebrochen ist. Die
mittlere Anzahl Walzendurchläufe
des Materials wird dabei Umlaufzahl genannt.
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Je
höher die
Umlaufzahl, desto feiner ist in der Regel das gemahlene Mahlgut,
wobei die Umlaufzahl durch einen der Zerkleinerungsanordnung nachgeschalteten
Klassierer gesteuert werden kann. Je nach der aus dem Mahlgutstrom
ausgesonderten Masse ändert
sich die mittlere Umlaufzahl des Mahlguts.
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Mit
steigender Umlaufzahl erhöht
sich allerdings auch die mechanische Abnutzung der Walzen in Bezug
auf die Zerkleinerungsleistung in Gewicht des Mahlguts pro Zeiteinheit,
welches die gesamte Kreislaufmahlanlage passiert.
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Speziell
in den oben genannten Kreislaufmahlanlagen sind Rollenpressen zur
Zerkleinerung von Steinen und Erden extrem hohen mechanischen Belastungen
ausgesetzt, weil die Zerkleinerung ausschließlich durch einen hohen Pressdruck
des Mahlguts im Walzenspalt vorgenommen wird. Neben der Rollenpresse
sind in Kreislaufmahlanlagen auch Becherwerke oder andere Kreislauftransportanlagen sowie
Sichter in verschiedenen Ausführungsformen notwendig,
die ebenfalls sehr hohen mechanischen Belastungen durch Abrasion
ausgesetzt sind und auch einen hohen Energieeinsatz zum Betrieb
benötigen,
weil das Mahlgut mit hoher Dichte und großer Masse im Kreislauf zum
Teil mit Höhenunterschieden von
mehreren Metern umgewälzt
werden muss. Muss nur ein Element der Kreislaufmahlanlage gewartet
werden, steht die gesamte Kreislaufmahlanlage still.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Rollenpresse zur Verfügung zu
stellen, welche die eingangs genannten Nachteile vermeidet.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird dadurch gelöst,
dass mehr als zwei Walzen vorgesehen sind, wobei mindestens eine
Walze mit zwei verschiedenen Walzen je einen Walzenspalt bildet
und das Mahlgut durch diese Walzenspalte tritt. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen,
eine kaskadenartige Rollenpresse aufzubauen. Anders als bei Rollenpressen
der bekannten Art, die lediglich ein einziges Walzenpaar aufweisen,
soll die Kaskaden-Rollenpresse drei oder mehr Walzen aufweisen, die
alternierend versetzt untereinander angeordnet sind. Dadurch bildet
eine Walze, sofern sie nicht die erste oder die letzte Walze ist,
einen Spalt mit zwei weiteren Walzen.
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Durch
die vertikal und alternierend versetzte Anordnung läuft das
Mahlgut nacheinander durch mehrere Spalte innerhalb der Kaskadenrollenpresse, so
dass das Mahlgut mit nur einem Durchlauf, zumindest aber mit weit
weniger Durchläufen
als bei der Rollenpresse mit nur einem Walzenpaar, zu einem feinen
Mehl zerkleinert wird, das einer nur geringen Sichterleistung bedarf
und im Idealfall gar keiner weiteren Sichtung mehr bedarf.
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Die
Vorteil des Einsatzes von mehr als zwei Walzen in einer Rollenpresse
sind im Folgenden wiedergegeben.
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Zunächst lässt sich
die Umlaufzahl des Mahlguts verringern. Einerseits durchläuft das
Mahlgut ohne Umwälzleistung
mehr als einen Walzenspalt wodurch die notwendige Umlaufzahl verringert
wird und andererseits ist es möglich,
die Spaltbreiten und Anpressdrücke
im jeweiligen Walzenspalt an das jeweilig zerkleinerte Mahlgut anzupassen,
so dass das Mahlgut im ersten Spalt einen breiteren Passageweg zur
Verfügung
hat und in den folgenden Walzenspalten einen zunehmend geringer
werdenden Walzenspalt passiert, in welchen sich auch der Anpressdruck
erhöht.
Im Idealfall kann hierdurch die notwendige Umlaufzahl verringert
werden bis hin zu einfach, das heißt, das Material benötigt gar
keine Sichtung mehr.
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Durch
die Passage von verschiedenen Walzenspalten zeigt das gemahlene
Mahlgut eine engere Korngrößenverteilung
als es in einem Kreislaufmahlsystem aufweist, in dem das Mahlgut
eine größere Umlaufzahl
als 10 bis 15 in Vertikalmühlen,
eine größere Umlaufzahl
als 8 in Walzenmühlen
zur Fertigmahlung, eine größere Umlaufzahl
als 5 zur Mahlung des Rohmaterials in Walzenmühlen oder eine größere Umlaufzahl
als 3 oder 1 in anderen Walzenmühlen
aufweist.
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Durch
den Einsatz von mehr als einer Walze im Mahlsystem können die
Kreislaufkomponenten geringfügiger
dimensioniert werden, was die Kosten für den zusätzlichen Einsatz mindestens
einer weiteren Walze in der Walzenpresse kompensiert. Ein Becherwerk
kann geringfügiger
dimensioniert werden und die Luftströme für den pneumatischen Transport des
Mahlguts können
auch geringfügiger
dimensioniert werden, wodurch der hohe Energieeinsatz zur Umwälzung des
Materials im Kreislauf eingespart werden kann.
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Durch
die geringere Dimensionierung des Kreislaufsystems ist weniger Raum
für das
Mahlsystem notwendig. Die Raumersparnis führt somit zu einer höheren Flexibilität beim Einsatz
der erfindungsgemäßen Rollenpresse,
weil diese in Anlagen mit eingeengtem Platz für eine neue Rollenpresse nachträglich eingebaut
werden kann.
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Einen
großen
Vorteil bietet die erfindungsgemäße Rollenpresse,
die mit geringeren Anpressdrücken
in den einzelnen Walzenspalten betrieben werden kann, durch ihre
geringere mechanische Belastung durch das Mahlgut. Durch den Einsatz
verschiedener Walzenspalte ist es nicht notwendig, die grobe Zerkleinerung
gröberer
Stücke
des Mahlguts im selben Spalt durchzuführen wie die feine Zerkleinerung, so
dass der Druck an die jeweilige Korngröße angepasst werden kann. Dies
führt zu
einer wesentlich geringeren Abnutzung der Walzen und erhöht damit
die Standzeit.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Rollenpresse ist, dass
eine einzelne Walze aus der Kaskadenanordnung der Walzen in der
Rollenpresse entfernt werden kann, ohne dass dadurch die Rollenpresse
stillgelegt wird. In diesem Fall wird das Mahlgut durch Leitbleche
auf den nächsten
Spalt geleitet und gegebenenfalls der Anpressdruck der verbleibenden
Walzen angepasst. Die aus der Rollenpresse entfernte Walze kann
dann gewartet, repariert oder aufgearbeitet werden.
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In
vorteilhafter Weise sind die Walzen als Los- und als Festwalzen
ausgebildet. Eine Loswalze ist verschiebbar ausgebildet und wird
mit einem einstellbaren Anpressdruck ausgerüstet, der im Walzenspalt anliegt.
Festwalzen stellen das Gegenlager für die Loswalze im Spalt dar.
Bei dieser Aufteilung hat es sich als vorteilhat erwiesen, wenn
die Festwalzen angetrieben sind jeweils zwei Loswalzen durch das Material
im Spalt antreiben. Je nach Anzahl der Walzen bilden sich so Tripel
von je zwei passiven Loswalzen und einer angetriebenen Festwalze.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, das Frischgut gleichzeitig
auf unterschiedliche Walzenspalte aufzugeben, wodurch sich die Zerkleinerungsleistung
der Grobkorn-Fraktion wesentlich erhöht und jede einzelne Walze
wird bei gleicher Gesamtleistung der Rollenpresse geringfügiger Belastet.
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In
weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rollenpresse, werden die
einzelnen Walzenspalte mit unterschiedlichen Fraktionen des Mahlguts beaufschlagt.
So kann ein Kreislauf des Mahlgutes beim ersten Walzen spalt beginnen
und nach Passage des mindestens zweiten Walzenspaltes durch eine
Kreislaufvorrichtung wieder in den zweiten Spalt zurückgeführt werden.
Durch diese Maßnahme
wird die Korngrößenverteilung
gesteuert, und das zurückgeführte Mahlgut
wird nicht gemeinsam mit dem Grobgut zermahlen.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 eine
Skizze einer erfindungsgemäßen Rollenpresse
in einer Seitenansicht in einer ersten Ausführungsform,
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2 eine
Skizze der Rollenpresse nach 1 in einer
perspektivischen Ansicht,
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3 eine
Skizze einer erfindungsgemäßen Rollenpresse
in einer Seitenansicht in einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine
Skizze einer erfindungsgemäßen Rollenpresse
in einer Seitenansicht in einer dritte Ausführungsform.
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In 1 ist
eine Skizze einer erfindungsgemäße Rollenpresse 1 in
einer Seitenansicht dargestellt, wobei nur die Walzen 2, 3, 4, 5 und 6 als
Kreise dargestellt sind. Auf Einzelheiten, wie Maschinenrahmen,
Lager, Achse, etc. wurde zur Verdeutlichung des erfindungswesentlichen
Gegenstandes verzichtet. In dieser Ausgestaltung der Rollenpresse 1 wird Frischgut 10,
also ungemahlenes Mahlgut, in den Spalt 2s mit Hilfe des
Leitbleches 2L aufgegeben. Nach Passage des ersten Walzenspaltes 2s,
der durch die Walzen 2 und 3 gebildet wird, fällt die
erste Fraktion des Mahlguts auf das Leitblech 3L, welches diese
Fraktion sofort in den nächsten
Walzenspalt 3s zwischen den Walzen 3 und 3 leitet.
Von diesem Walzenspalt 3s folgt die zweite Fraktion mit
Hilfe des Leitbleches 4L in den Walzenspalt 4s und
von dort aus mit Hilfe des Leitbleches 5L in den Walzenspalt 5s und
tritt dort als 4-fach durch einen Walzenspalt zerkleinertes Mahlgut 20 die
Rollenpresse 1. In dieser Ausgestaltung ist der Walzenspalt 2s größer als der
Walzenspalt 3s. Dieser Walzenspalt 3s ist wiederum
größer als
Walzenspalt 4s und dieser ist wiederum größer als
der letzte Walzenspalt 5s. Die kleiner werdenden Walzenspalte
sind an die jeweilige mittlere Korngröße des Mahlgutes angepasst,
welches die jeweils vorhergehenden Walzenspalte verlässt. Durch
diese Maßnahme
wird erreicht, dass die jeweilige Fraktion des Mahlguts eine homogenere Gutbettschicht
auf den jeweiligen Walzen ausbilden kann, und dass die Zerkleinerung
effektiver wird, weil nicht eine Feinzerkleinerung und eine Grobzerkleinerung
im selben Walzenspalt stattfinden muss.
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In 2 ist
eine Skizze der Rollenpresse 1 aus 1 in einer
perspektivischen Ansicht dargestellt mit den selben Einzelelementen
wie in 1. Soll eine einzelne Walze 2, 3, 4, 5, 6 der
Rollenpresse 1 gewartet, repariert oder aufgearbeitet werden, so
genügt
es, die entsprechende Walze 2, 3, 4, 5 oder 6 aus
der Kaskadenanordung zu entnehmen und durch ein Leitblech zu ersetzen.
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In 3 ist
eine Skizze einer Ausgestaltung der Rollenpresse in einer Seitenansicht
dargestellt, in welcher Frischgut 10, 12 und 13 an
verschiedenen Stellen in die Rollenpresse 1 aufgegeben
wird. So wird ein erster Strom des Mahlguts 10 auf den
ersten Walzenspalt 2s aufgegeben, ein zweiter <Strom des Mahlguts 12 auf
den zweiten Walzenspalt 3s und ein dritter Strom des Mahlguts 13 wird
auf den dritten Walzenspalt 4s aufgegeben. Durch die Aufgabe
des Mahlguts 10, 12 und 13 an drei verschiedenen
Stellen der Rollenpresse 1 wird die Abnutzung der einzelnen
Walzen 2, 3, 4, 5, 6 verringert,
weil die Mahlleistung sich entsprechend der auf die Walzen 2, 3, 4, 5, 6 aufgegebenen
Mahlgutmengen verringert.
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In 4 ist
schließlich
eine dritte Ausgestaltung der Rollenpresse 1 dargestellt,
in welcher ein Teilstrom 20' des
gemahlenen Mahlguts 10 die Rollenpresse 1 verlässt und
ein Teilstrom 20'' zurück in den
Walzenspalt 3s der Rollenpresse 1 geführt wird. Dabei
wird das aus der Rollenpresse 1 austretende gemahlene Mahlgut
zweckmäßigerweise
durch einen Sichter in Teilströme
aufgeteilt und die Grobkornfraktion erneut in den Mahlkreislauf
eingeführt.
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- 1
- Rollenpresse
- 2
- Walze
- 2s
- Walzenspalt
- 2L
- Leitblech
- 3
- Walze
- 3s
- Walzenspalt
- 3L
- Leitblech
- 4
- Walze
- 4s
- Walzenspalt
- 4L
- Leitblech
- 5
- Walze
- 5s
- Walzenspalt
- 5L
- Leitblech
- 6
- Walze
- 6L
- Leitblech
- 10
- Mahlgut
- 12
- Mahlgut
- 13
- Mahlgut
- 20
- gemahlenes
Mahlgut
- 20'
- Teilstrom
- 20''
- Teilstrom