DE102009057732A1 - Method for crushing ground stock, involves measuring rotational speed at each grinding roller and at grinding plate, where grinding roller is radially displaced on grinding plate - Google Patents

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Abstract

The method involves measuring the rotational speed at each grinding roller (5) and at a grinding plate (3). The transmission ratio of the rotational speed of the grinding plate to the rotational speed of each grinding roller is individually kept constant by a control device. The grinding roller is radially displaced on the grinding plate so that the transmission ratio between the grinding plate and each grinding roller is constantly adjusted. An independent claim is also included for a device for crushing the ground stock.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vertikal-Rollenmühle zum effektivem und leistungsoptimiertem Betrieb einer Vertikal-Rollenmühle zum Zerkleinern von Mahlgut.The invention relates to a method and a vertical roller mill for the effective and performance-optimized operation of a vertical roller mill for the comminution of regrind.

Vertikal-Rollenmühlen bekannter Art haben einen zentralen Mahlteller mit einem vertikalen Mahltellerantrieb und eine oder vorzugsweise mehrere nicht angetriebene Mahlrollen, die auf dem Mahlteller abrollen und zugeführtes Mahlgut durch Überrollen zerkleinern. Mahlkräfte werden durch mechanische Federn oder durch hydropneumatische Federn über die Mahlrollen ins System eingebracht.Vertical roller mills of known type have a central grinding table with a vertical grinding table drive and one or preferably a plurality of non-driven grinding rollers which roll on the grinding table and comminute supplied grinding stock by rolling over. Grinding forces are introduced into the system via mechanical rollers or hydropneumatic springs via the grinding rollers.

Es sind auch Vertikal-Rollenmühlen mit Rollenantrieben und teilweise mit unterstützenden Mahltellerantrieb ( DE 197 02 854 A1 , DE 10 2007 041 878 A1 ) mit entsprechenden Regelsystemen vorgeschlagen worden, um große Mühleneinheiten wirtschaftlich mit hohen Materialdurchsätzen auch ohne den Mahlteller mit einem großen Vertikalantrieb betreiben zu müssen, vorgeschlagen worden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Koppelung der einzeln angetriebenen Mahlrollen zueinander über den Mahlteller trotz der vorgeschlagenen Regelsysteme nicht zu einer Synchronisation der Rollenantriebe führt. Die Folge ist hoher Verschleiß an den Mahlwerkzeugen, hohe divergierende Leistungsaufnahmen an den einzeln angetriebenen Mahlrollen mit großen Drehzahlschwankungen. Im Gesamtsystem ”Rollenmühle” gibt es dadurch eine insgesamt hohe Leistungsaufnahme mit großen Schwankungen und erheblichen Problemen bei der gesamten elektrischen Versorgung der Antriebstechnik.There are also vertical roller mills with roller drives and partly with supporting grinding table drive ( DE 197 02 854 A1 . DE 10 2007 041 878 A1 ) have been proposed with appropriate control systems to operate large mill units economically with high material throughputs without having to operate the grinding table with a large vertical drive. However, it has been shown that the coupling of the individually driven grinding rollers to each other via the grinding table, despite the proposed control systems does not lead to a synchronization of the roller drives. The result is high wear on the grinding tools, high divergent power consumption on the individually driven grinding rollers with large speed fluctuations. In the overall system "roller mill", this results in an overall high power consumption with large fluctuations and considerable problems with the entire electrical supply of the drive technology.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, das alle zusätzlichen Leistungsforderungen des Rollenmühlen-Systems darin begründet liegen, das durch Drehzahlschwankungen an den einzelnen Mahlrollen diese beschleunigt oder abgebremst werden. Die Drehzahlschwankungen der Mahlrollen beruhen darauf, das eine Friktionspunktverschiebung zwischen Mahlteller und jeder einzelnen Mahlrolle in der Mahlgutschüttung, der Mahlguthomogenität, und der Mahlgutverteilung vor bzw. unter der Mahlrolle begründet ist. Zusätzlich erfolgt eine Friktionspunktverschiebung besonders stark durch die Kinematik der Rollenführung und der Rollenlagerung, wobei berücksichtigt werden muss, dass die Mahlrolle eine endliche Breite besitzt während der Friktionspunkt den Kreuzungspunkt zweier Linien in einer Ebene darstellt, der jedoch nur rein theoretisch zu ermitteln ist.The invention is based on the knowledge that all additional performance requirements of the roller mill system are due to the fact that these are accelerated or decelerated by speed fluctuations on the individual grinding rollers. The speed variations of the grinding rollers are based on the fact that a friction point shift between the grinding plate and each individual grinding roller in the Mahlgutschüttung, the Mahlguthomogenität, and the Mahlgutverteilung before or below the grinding roller is justified. In addition, a friction point shift takes place particularly strongly by the kinematics of the roller guide and the roller bearing, whereby it must be taken into account that the grinding roller has a finite width while the friction point represents the crossing point of two lines in a plane, which, however, can only be determined purely theoretically.

Aus diesen Erkenntnissen leitet sich die Aufgabenstellung der Erfindung ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglichen, eine Leistungsoptimierung einer Vertikal-Rollenmühle durch eine Leistungsoptimierung an jeder einzelnen Mahlrolle durchzuführen, indem das Übersetzungsverhältnis (i) der Mahlrolle zum Mahlteller durch Verschiebung des Friktionspunktes zeitlich annähernd konstant gehalten wird.From these findings, the task of the invention is derived to provide a method and an apparatus which make it possible to perform a performance optimization of a vertical roller mill by optimizing the performance of each individual grinding roller by the gear ratio (i) of the grinding roller to the grinding table by shifting the Friction point is kept approximately constant in time.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 7 gelöst.According to the invention this object is solved by the features of claims 1 to 7.

Das Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut auf Vertikal-Rollenmühlen erfordert erfindungsgemäß eine Vertikal-Rollenmühle mit einem Mahlteller mit vertikaler Achse, mit der Mahltellerlagerung, mit einer bis mehreren Mahlrollen, mit einem Mahlteller-Hauptantrieb oder Mahlteller-Hilfsantrieb mit Antrieben für eine, mehreren oder allen vorhandenen Mahlrollen. An jeder Mahlrolle und am Mahlteller sind Drehzahlmessungen angeordnet. Im Mahlbetrieb wird für jede Mahlrolle das Übersetzungsverhältnis (i) Drehzahl Mahlteller zu der Drehzahl Mahlrolle ermittelt und mit einer Regelung individuell konstant gehalten, indem die Mahlrolle auf dem Mahlteller radial verschoben wird, sodass durch eine Drehzahländerung an der Mahlrolle das Übersetzungsverhältnis (i) zwischen Mahlteller und Mahlrolle einstellbar konstant wird. Durch das radiale Verschieben der Mahlrolle auf dem Mahlteller werden unnötige Drehbeschleunigungen oder Drehverzögerungen an den Mahlrollen abgebaut bzw. ganz verhindert.According to the invention, the method of comminuting material to be ground on vertical roller mills requires a vertical roller mill with a vertical axis grinding table, with the grinding table support, with one or more grinding rollers, with a main grinding table drive or auxiliary grinding drive with drives for one, several or all existing grinding rolls. Speed measurements are arranged on each grinding roller and on the grinding table. In the grinding operation, the gear ratio (i) speed grinding plate to the speed grinding roller is determined and individually held constant by a control by the grinding roller is displaced radially on the grinding table, so that by a speed change to the grinding roller, the transmission ratio (i) between the grinding table and Mahlrolle adjustable becomes constant. By the radial displacement of the grinding roller on the grinding table unnecessary spin or decelerations on the grinding rollers are reduced or completely prevented.

Beim dem erfindungsgemäßem Verfahren wird kein Abgleich einzelner Mahlrollen zueinander benötigt. Die gesamte additive Leistungsaufnahme der Vertikal-Rollenmühle mit angetriebenen Mahlrollen wird gemäß dem Materialdurchsatz und dem Mahlergebnis optimiert. Das Verfahren ist für Vertikal-Rollenmühlen mit Rollenantrieben einsetzbar, wobei der Mahlteller zusätzlich einen Zentralantrieb oder einen Hilfsantrieb besitzen kann. Das Verfahren optimiert nicht nur die Leistungsaufnahme und Leistungsfähigkeit der Vertikal-Rollenmühle, sondern wirkt auch verschleißmindernd auf die Maschinenkomponenten Mahlteller und Mahlrolle.In the method according to the invention, no adjustment of individual grinding rollers to one another is required. The total additive power consumption of the vertical roller mill with driven grinding rollers is optimized according to the material throughput and the grinding result. The method can be used for vertical roller mills with roller drives, wherein the grinding table can additionally have a central drive or an auxiliary drive. The process not only optimizes the power consumption and performance of the vertical roller mill, but also reduces wear on the machine components grinding table and grinding roller.

Die Erfindung wird an dem Beispiel gemäß der Zeichnung nach 1 und 2 erläutert, wobei 1 einen Vertikalschnitt und 2 eine Draufsicht entsprechend der Linie II-II in 1 zeigt. Das Beispiel der erfindungsgemäß ausgeführten Vertikal-Rollenmühle besitzt 4 angetriebene Mahlrollen 5 und einen Hilfsantrieb 6 am Mahlteller 3. Der Mahlteller 3 dreht sich im Mühlengehäuse 1 um die vertikale Mühlenachse 2 und ist auf dem Lagerring 4 drehgelagert. Auf dem Mahlteller befindet sich die Mahlbahn 7, über der im Stillstand mit kleinem Abstand die 4 Mahlrollen 5 gleichmäßig über den Umfang der Mahlbahn 7 verteilt angeordnet sind. Jede Mahlrolle 5 ist auf der Abtriebswelle 8 eines Antriebsgetriebes 9 drehfest montiert, und wird von dem auf der Antriebsseite des Getriebes 9 durch einen Motor 10 angetrieben. Am Getriebe 9 greift unten der die Mahlkraft erzeugende Hydraulikzylinder 11 an. Mahlrolle 5, Getriebe 9 und Motor 10 werden über Lenker in einem außerhalb des Mühlengehäuses auf einem Maschinensockel 13 in einem radial verschiebbaren Rahmen 12 drehstabil und vertikal geführt gehalten. Hinter dem Rahmen 12 befindet sich auf dem Maschinensockel 13 das steuernde Hydrauliksystem 14, das die Anpassung des Friktionspunktes der Mahlrolle auf dem Mahlteller vornimmt.The invention is based on the example according to the drawing 1 and 2 explains 1 a vertical section and 2 a plan view corresponding to the line II-II in 1 shows. The example of the present invention carried out vertical roller mill has 4 driven grinding rollers 5 and an auxiliary drive 6 on the grinding plate 3 , The grinding plate 3 turns in the mill housing 1 around the vertical mill axis 2 and is on the bearing ring 4 rotatably mounted. On the grinding table is the grinding path 7 , above the stand at a small distance, the 4 grinding rollers 5 evenly over the circumference of the grinding path 7 are arranged distributed. Every grinding roll 5 is on the output shaft 8th a drive gear 9 rotatably mounted, and is of the drive side of the transmission 9 by a motor 10 driven. At the transmission 9 engages below the grinding force generating hydraulic cylinder 11 at. grinding roller 5 , Transmission 9 and engine 10 Be placed over handlebars in an outside of the mill housing on a machine base 13 in a radially displaceable frame 12 rotationally stable and kept vertically guided. Behind the frame 12 is located on the machine base 13 the controlling hydraulic system 14 , which performs the adjustment of the friction point of the grinding roller on the grinding table.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19702854 A1 [0003] DE 19702854 A1 [0003]
  • DE 102007041878 A1 [0003] DE 102007041878 A1 [0003]

Claims (7)

Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut mit einer Vertikal-Rollenmühle mit einem Mühlengehäuse mit vertikaler Achse, mit einem um die vertikale Achse, drehend gelagerten Mahlteller mit einer auf seiner Oberfläche befindlichen Mahlbahn, angetrieben von einem Hauptantrieb oder Hilfsantrieb, mit mindestens einer oder mehreren Mahlrollen auf der Mahlbahn bzw. auf dem der Mahlbahn zugeführtem, ein Mahlbett bildendes Mahlgut drehbar gelagert abrollen, federbelastet und über eine Kinematik geführt sind, die mit oder ohne einen eigenen Mahlrollenantrieb ausgeführt sein können, dadurch gekennzeichnet, das nach dem Verfahren an jeder Mahlrolle und an dem Mahlteller die Drehzahl gemessen wird und das daraus ermittelte Übersetzungsverhältnis (i) Drehzahl Mahlteller zu der Drehzahl jeder einzelnen Mahlrolle über eine Regeleinrichtung individuell einstellbar konstant hält, indem die Mahlrolle auf dem Mahlteller radial verschoben wird, sodass durch eine Drehzahländerung an der Mahlrolle das Übersetzungsverhältnis (i) zwischen Mahlteller und jeder Mahlrolle einstellbar konstant wird.Method for comminution of grinding stock with a vertical roller mill with a mill housing with a vertical axis, with a about the vertical axis, rotatably mounted grinding table with a grinding path on its surface, driven by a main drive or auxiliary drive, with at least one or more grinding rollers on the Mahlbahn or on the Mahlbahn supplied, forming a grinding bed grinding material roll rotatably mounted, spring loaded and guided over a kinematics, which may be executed with or without its own Mahlrollenantrieb, characterized in that the method of each grinding roller and the grinding table the rotational speed is measured and the ratio determined therefrom (i) rotational speed grinding plate to the rotational speed of each grinding roller via a control device individually adjustable keeps constant by the grinding roller is displaced radially on the grinding table, so by a speed change to the Mahlroll e is the transmission ratio (i) between the grinding table and each grinding roller adjustable constant. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlteller mit einem zentralen Haupt- oder einem Hilfsantrieb mit einer Teilantriebsleistung der gesamten Vertikal-Rollenmühlenleistung angetrieben wird, wenn im mahlgutfreien Leerlaufzustand die Mahlrollen mit geringem Abstand über der Mahlbahn gehalten werden.A method and apparatus according to claim 1, characterized in that the grinding table is driven by a central main or an auxiliary drive with a partial drive power of the entire vertical roller mill power, when held in Mahlgutfreien idle state, the grinding rollers at a small distance above the grinding path. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikal- Rollenmühle zusätzlich zu den möglichen Mahltellerantrieben angetriebene Mahlrollen besitzt.Method and device according to claim 1, characterized in that the vertical roller mill has in addition to the possible Mahltellerantrieben driven grinding rollers. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikal- Rollenmühle zusätzlich zu den möglichen Mahltellerantrieben nichtangetriebene Mahlrollen besitzt.A method and apparatus according to claim 1, characterized in that the vertical roller mill in addition to the possible Mahltellerantrieben non-driven grinding rollers has. Verfahren und Vorrichtung nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikal- Rollenmühle zusätzlich zu den möglichen Mahltellerantrieben angetriebene und nichtangetriebene Mahlrollen besitzt.A method and apparatus according to claim 1, characterized in that the vertical roller mill has driven and non-driven grinding rollers in addition to the possible Mahltellerantrieben. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Vertikal-Rollenmühle sowohl bei den angetriebenen Mahlrollen als auch bei den nichtangetriebenen Mahlrollen eine Regelung das Übersetzungsverhältnis (i) zwischen Mahlteller und Mahlrolle einstellbar konstant regelt.A method and apparatus according to claim 1, characterized in that in the vertical roller mill both the driven grinding rollers and the non-driven grinding rollers, a control, the transmission ratio (i) between the grinding plate and grinding roller adjustable constantly controls. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebenen Mahlrollen die für die Vertikal-Rollenmühle zur Mahlgutzerkleinerung erforderliche Gesamtantriebsleistung als Restleistung in das System einbringen.A method and apparatus according to claim 1, characterized in that the driven grinding rollers bring the required for the vertical roller mill for Mahlgutzerkleinerung total drive power as residual power in the system.
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