DE102011112741B4

DE102011112741B4 - Inert gas covered closed grinding and screening plant

Info

Publication number: DE102011112741B4
Application number: DE102011112741.4A
Authority: DE
Inventors: Werner Hofmann; Siegfried W. Stadler
Original assignee: Individual
Current assignee: Ask Chemicals Metallurgy De GmbH
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: DE102011112741A1

Abstract

Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko, mit einer Mahl- und Siebanlage mit einer Rückführung eines Grobkornanteils des in der Siebanlage klassierten Produktstroms zum weiteren Zerkleinern in der Mahlanlage, wobei die Aufbereitungsanlage von der Aufgabe des Materials bis zur Abgabe des aufbereiteten Produkts nahezu gasdicht geschlossen ausgeführt ist, mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, einer Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich mit leichtem Überdruck als Deckgas im Aufbereitungsprozess und mit erhöhtem Druck und erhöhtem Volumenstrom zum Spülen der Anlage, wobei das Einleiten des Inertgases als Deckgas im Aufbereitungsprozess drucküberwacht derart gesteuert wird, dass die Sauerstoffkonzentration einen Grenzwert nicht überschreitet, sowie mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, wobei an diesen höchstgelegenen Stellen jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil angeordnet ist, welches zum Spülen des geschlossenen Bereichs mit dem Inertgas sowie vor dem Erreichen eines Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet wird, während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten explosionsfähiger Gaskomponenten geschlossen bleibt und während eines Stillstands der Anlage geöffnet wird.Processing plant for crushing and sieving a material with a high dust explosion risk, with a grinding and screening plant with a return of a coarse fraction of the product stream classified in the screening plant for further crushing in the grinding plant, the treatment plant from the task of the material to the delivery of the treated product almost Gas-tight closed, with a device for continuously measuring the oxygen concentration at critical points of the closed area of the system, means for controlled introduction of an inert gas in the closed area with slight overpressure as a cover gas in the treatment process and with increased pressure and increased flow rate for rinsing the Plant, wherein the introduction of the inert gas is monitored as a blanket gas in the preparation process under pressure monitored such that the oxygen concentration does not exceed a limit, as well as with a device for continuous tion at the highest points of the closed area of the system, wherein at these highest points each have a controllable gas outlet valve is arranged, which for flushing the closed area with the inert gas and before reaching a limit of the measured fraction of explosive gas components is opened, remains closed during non-critical measurements of explosive gas components during continuous operation of the processing plant and is opened during a standstill of the plant.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko. Bestandteil der Aufbereitungsanlage ist eine Mahl- und Siebanlage mit einer Rückführung eines Grobanteils des in der Siebanlage klassierten Produktstromes zum weiteren Zerkleinern in der Mahlanlage. Die Aufbereitungsanlage ist von der Aufgabe des Materials bis zur Abgabe des aufbereiteten Produkts nahezu gasdicht geschlossen ausgeführt und weist eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage sowie eine Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich auf.The invention relates to a treatment plant for crushing and sieving a material with a high dust explosion risk. Part of the processing plant is a grinding and screening plant with a return of a coarse fraction of the product stream classified in the screening plant for further comminution in the grinding plant. The treatment plant is carried out from the task of the material to the delivery of the treated product almost gas-tight closed and has a device for continuous measurement of the oxygen concentration at critical points of the closed area of the system and means for the controlled introduction of an inert gas in the closed area.

Bei der ständigen Überwachung der Sauerstoffkonzentration und dem gesteuerten Einleiten eines Inertgases handelt es sich um Explosionsschutzmaßnahmen, die für die Anlagensicherheit bei der Verarbeitung staubexplosiver Materialien unerlässlich sind.The continuous monitoring of the oxygen concentration and the controlled introduction of an inert gas are explosion protection measures that are indispensable for plant safety when processing dust-explosive materials.

Der Einsatz von Inertgas als Explosionsschutzmaßnahme ist an sich bekannt, zum Beispiel durch den Aufsatz von Risto, H. -J. und Hartan, H.: Inertisieren als Explosionsschutzmaßnahme, in cav, Aug. 1990, S. 36–38. Dort ist u. a. eine Mahlanlage in geschlossener Bauweise für die Verarbeitung von brennbaren Materialien wie Metall, Kohle, Düngemittel und Kunststoff beschrieben, bei der bei einem hohen Mahlluftdurchsatz die in dem Mahlsystem wegen Turbulenzen, Reibungen und mechanischen Belastungen bestehende Explosionsfähigkeit durch ständige Überwachung des Sauerstoffgehalts in der Prozessatmosphäre und durch gesteuertes Einleiten eines Inertgases zur Begrenzung der Sauerstoffkonzentration aufgehoben wird. Erwähnt wird auch, dass die Anlage beim Neuanfahren mit dem Schutzgas gespült werden muss und dass es sinnvoll ist, für die Überwachung des Sauerstoffgehalts und der Schutzgaseinleitung zusammen mit der Steuerung weiterer Sicherheitsfunktionen der Anlage eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) einzusetzen. Ebenso ist erwähnt, dass hierbei eine Begrenzung des Inertgasverbrauchs erreicht werden kann und dass die Anlage vorzugsweise mit leichtem Überdruck betrieben wird.The use of inert gas as an explosion protection measure is known per se, for example by the article by Risto, H. -J. and Hartan, H .: inerting as an explosion protection measure, in cav, Aug. 1990, pp. 36-38. There is u. a. a closed-type grinding plant for the processing of combustible materials such as metal, coal, fertilizers and plastic described in which at a high Mahlluftdurchsatz existing in the grinding system due to turbulence, friction and mechanical loads explosive ability by continuous monitoring of the oxygen content in the process atmosphere and by controlled introduction of an inert gas to limit the oxygen concentration is canceled. It is also mentioned that the system must be purged with the inert gas when restarting and that it makes sense to use a programmable logic controller (PLC) for monitoring the oxygen content and the inert gas inlet together with the control of other safety functions of the system. It is also mentioned that in this case a limitation of the inert gas consumption can be achieved and that the system is preferably operated with a slight overpressure.

Aus der US 6 076 752 A ist eine Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko bekannt, bei der ebenfalls eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration und eine weitere Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases vorhanden ist. Bei dieser bekannten Anlage wird das aufzubereitende Material durch den Luftstrom eines Gebläses von der Mahlanlage zur Siebanlage gefördert, wobei der Luftstrom in einem geschlossenen Kreislauf umläuft und wobei die Sauerstoffkonzentration in dem Luftstrom kontrolliert und durch Einleiten eines Inertgases begrenzt wird. Darüber hinaus werden in dem geschlossenen Kreislauf die Temperatur und der Druck kontrolliert. Hierfür ist in der zwischen dem Gebläse und der Mahlanlage angeordneten Druckluftleitung ein steuerbares Austrittsventil angeordnet, mit dem der Druck in dem geschlossenen Kreislauf gesteuert wird.From the US Pat. No. 6,076,752 A is known a processing plant for crushing and sieving a material with a high dust explosion risk, which also has a device for continuously measuring the oxygen concentration and another means for the controlled introduction of an inert gas is present. In this known system, the material to be processed is conveyed by the air flow of a blower from the grinding plant to the screen, wherein the air flow circulates in a closed circuit and wherein the oxygen concentration in the air flow is controlled and limited by introducing an inert gas. In addition, the temperature and pressure are controlled in the closed circuit. For this purpose, a controllable outlet valve is arranged in the arranged between the blower and the grinding plant compressed air line, with which the pressure in the closed circuit is controlled.

Durch die EP 0 244 074 B1 ist ferner ein Sicherheitssystem für eine nahezu gasdicht geschlossen ausgeführte Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko bekannt geworden, bei dem eine erste Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration des geschlossenen Bereichs der Anlage und eine zweite Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich vorgesehen ist. Auch wird das Einleiten des Inertgases als Deckgas drucküberwacht derart gesteuert, dass die Sauerstoffkonzentration einen Grenzwert nicht überschreitet. Ebenso ist dort eine dritte Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten vorhanden. Ein gesteuertes Gasaustrittsventil zum Ausleiten solcher Gaskomponenten vor Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes ist dort nicht vorgesehen.By the EP 0 244 074 B1 Further, there is disclosed a safety system for a near-gas tight closed-loop processing plant for crushing a high dust explosion risk material, comprising a first means for continuously measuring the oxygen concentration of the closed area of the plant and a second means for controllably introducing an inert gas into the closed area is. Also, the introduction of the inert gas as a blanket pressure controlled is controlled so that the oxygen concentration does not exceed a limit. Likewise, there is a third facility for the continuous measurement of explosive gas components produced during the treatment. A controlled gas outlet valve for discharging such gas components before reaching an explosion-critical limit value is not provided there.

Bei geschlossenen Mahl- und Siebanlagen besteht bei der Verarbeitung staubhaltiger, brennbarer Materialien neben dem Staubexplosionsrisiko zusätzlich das Problem, dass sich in dem geschlossenen Bereich der Anlage explosionsfähige Gaskomponenten anreichern können. Ursache hierfür sind u. a. Verunreinigungen des verarbeiteten Materials wie zum Beispiel Schlacken, die im Zusammenwirken mit durch Schwitzwasser eingebrachter Feuchtigkeit Wasserstoff bilden können.In the case of closed grinding and screening plants, the processing of dusty, flammable materials poses, in addition to the risk of dust explosion, the additional problem that explosive gas components can accumulate in the closed area of the plant. Reason for this are u. a. Impurities of the processed material such as slags, which can form hydrogen in conjunction with moisture introduced by condensation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei einer Aufbereitungsanlage mit einer derartigen Mahl- und Siebanlage neben der Staubexplosionsgefahr auch die Gefahr einer Gasexplosion zu unterbinden.The object of the present invention is therefore to prevent the risk of gas explosion in a treatment plant with such a grinding and screening in addition to the risk of dust explosion.

Hierfür ist gemäß Anspruch 1 eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage vorgesehen, wobei an diesen höchstgelegenen Stellen jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil angeordnet ist, welches zum Spülen des geschlossenen Bereichs mit dem Inertgas sowie vor dem Erreichen eines Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet wird, während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten geschlossen bleibt und während eines Stillstands der Anlage geöffnet wird.For this purpose, according to claim 1, a device for the continuous measurement of explosive gas components, in particular hydrogen, formed during the treatment is provided at the highest points of the closed area of the plant, wherein a controllable gas outlet valve is arranged at these highest points, which is used for rinsing the closed area is opened with the inert gas and before reaching a limit value of the measured proportion of explosive gas components, during the continuous operation of the treatment plant at uncritical measured values remains closed and is opened during a standstill of the system.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.Further expedient embodiments of the invention are specified in claims 2 to 7.

Durch die nach Anspruch 1 vorgesehene Überwachung der Sauerstoffkonzentration in dem nahezu gasdicht geschlossenen Bereich der Aufbereitungsanlage bei gleichzeitig gesteuerter Inertgas-Deckung im Aufbereitungsprozess wird eine Staubexplosion sicher verhindert. Zugleich wird durch Überwachung der möglichen Anreicherung explosionsfähiger Gaskomponenten an den höchstgelegenen Stellen der Anlage (Anlagendome) und durch Ausleitung der Gaskomponenten deutlich vor dem Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes durch an den höchstgelegenen Stellen angeordnete steuerbare Gasaustrittsventile eine Gasexplosion sicher verhindert. Das Öffnen der Gasaustrittsventile ist ferner vorteilhaft bei dem vor Inbetriebnahme und während des Stillstands der Anlage erforderlichen Spülen mit Inertgas.The intended according to claim 1 monitoring the oxygen concentration in the gas-tight closed area of the treatment plant with simultaneously controlled inert gas coverage in the treatment process, a dust explosion is reliably prevented. At the same time, a gas explosion is reliably prevented by monitoring the possible accumulation of explosive gas components at the highest points of the plant (plant dome) and by discharging the gas components well before reaching a critical explosive limit by arranged at the highest points controllable gas outlet valves. The opening of the gas outlet valves is also advantageous in the prior to startup and during the standstill of the system required rinsing with inert gas.

Durch das sichere Verhindern von Staub- und Gasexplosionen wird die Anlagensicherheit wesentlich erhöht und eine Gefährdung der Bedienungspersonals vermieden. Zudem entstehen Kostenvorteile, da sich u. a. die Brandversicherung für solche gesicherten Anlagen erheblich reduziert.By reliably preventing dust and gas explosions plant safety is significantly increased and avoids danger to the operating personnel. In addition, cost advantages arise because u. a. The fire insurance for such secured investments significantly reduced.

Die nahezu gasdicht geschlossene Bauweise der Anlage hat den Vorteil, dass bei der Verarbeitung stauberzeugender Materialien kein Staub nach außen dringen kann. Der Staubanteil verbleibt vielmehr im Produktstrom. Eine Entstaubungsanlage ist somit nicht erforderlich, was die Investitionskosten für die Anlage reduziert. Auch Filterstaub fällt nicht an. Somit entfällt eine Filterstaubentsorgung und es entsteht keine Umweltbelastung durch Feinstaub aus der Filteranlage. Auch eine Filterstaubabwertung entfällt. Die Mahl- und Siebanlage bleibt nahezu staubfrei, was Reinigungskosten spart. Wegen der Staubfreiheit und da sich das aufzubereitende Material in einem geschlossenen Bereich der Anlage befindet, kann die Mahl- und Siebanlage während des Betriebs ohne gesundheitliche Gefährdung für den Anlagenbetreiber begangen werden.The nearly gas-tight closed design of the plant has the advantage that when processing dust-generating materials, no dust can escape to the outside. The dust content remains rather in the product stream. A dedusting system is therefore not required, which reduces the investment costs for the system. Also filter dust does not occur. This eliminates a filter dust disposal and there is no environmental pollution by particulate matter from the filter system. A filter dust devaluation is also eliminated. The grinding and screening plant remains virtually dust-free, which saves cleaning costs. Because of the absence of dust and since the material to be processed is located in a closed area of the plant, the grinding and screening plant can be committed during operation without health risks for the plant operator.

Als zweckmäßig hat sich ferner erwiesen, dass das Inertgas gemäß Anspruch 2 über druck- und durchflussmengengeregelte Ventile im Deckgasbetrieb bei einem leichten Überdruck von bis zu 200 mbar mit einem Volumenstrom von 5 bis 50 m³/h in den geschlossenen Bereich der Anlage eingeleitet wird. Mit diesen Parametern wird eine optimale Inertgasdeckung bei niedrigem Inertgasverbrauch erzielt. Die Sauerstoffüberwachung führt bei Überschreitung eines Grenzwertes der Sauerstoffkonzentration nicht zu einer Erhöhung der Inertgaszugabe, sondern zur Abschaltung der Anlage, da in diesem Fall eine Leckage vorliegt, die behoben werden muss. Das Spülen der Anlage erfolgt mit erhöhtem Volumenstrom.It has also proven to be advantageous that the inert gas is introduced in accordance with claim 2 via pressure and flow rate controlled valves in the deck gas operation at a slight pressure of up to 200 mbar with a flow of 5 to 50 m ³ / h in the closed area of the system. These parameters provide optimum inert gas coverage with low inert gas consumption. Oxygen monitoring does not lead to an increase in the addition of inert gas when a limit value of the oxygen concentration is exceeded, but rather to switch off the system, since in this case there is a leak which must be remedied. The system is purged with increased volume flow.

Vorteilhaft ist ferner gemäß Anspruch 3 der Einsatz einer programmierbaren Steuerung (SPS) zur Regelung und Überwachung sämtlicher Funktionen der Anlage einschließlich der Ansteuerung der Ventile zur Einleitung des Inertgases und der Gasaustrittsventile. Auf diese Weise ist ein Automatikbetrieb der Anlage unter Berücksichtigung sämtlicher verfahrenstechnischen, produktspezifischen und sicherheitstechnischen Belange realisierbar.It is also advantageous according to claim 3, the use of a programmable controller (PLC) for controlling and monitoring all functions of the system including the control of the valves for introducing the inert gas and the gas outlet valves. In this way, an automatic operation of the system is feasible taking into account all procedural, product-specific and safety issues.

Für das Spülen der Anlage vor der Inbetriebnahme ist gemäß Anspruch 4 vorgesehen, das Inertgas durchflussüberwacht mit einem gegenüber dem Deckgasbetrieb deutlich erhöhten Volumenstrom von bis zu 300 m³/h solange einzuleiten, bis der Sauerstoffanteil an allen Messstellen produktbezogen weniger als 8,0 bis 2,0 Vol.-% erreicht hat. Beim Überschreiten einer durch ein Zeitglied überwachten Spüldauer wird zur Begrenzung des Inertgasverbrauchs zweckmäßigerweise abgeschaltet, da dies auf eine Leckage oder eine nicht verschlossene Öffnung der Anlage hinweist.For purging the system before startup is provided in accordance with claim 4, the inert gas flow monitored with a compared to the deck gas significantly increased flow rate of up to 300 m ³ / h initiate until the oxygen content at all measuring points product related less than 8.0 to 2 , 0 vol% has reached. When a purging duration monitored by a timer is exceeded, it is expediently switched off to limit the consumption of inert gas, since this indicates a leakage or an unopened opening in the system.

Nach Anspruch 5 ist zur Verhinderung einer Gasexplosion im laufenden Betrieb der Anlage vorgesehen, bei einem gemessenen Anteil explosionsfähiger Gaskomponenten von mehr als 2,0 Vol.-% die Gasaustrittsventile gesteuert zu öffnen und in den geschlossenen Bereich der Anlage Inertgas mit erhöhtem Druck und Volumenstrom solange einzuleiten, bis die Gaskonzentration 1,0 Vol.-% unterschreitet, worauf die Gasaustrittsventile wieder geschlossen werden und wieder auf Deckgasbetrieb mit einem nur leichten Überdruck von bis zu 200 mbar und einem Volumenstrom von 5 bis 50 m³/h umgestellt wird.According to claim 5 is provided for preventing a gas explosion during operation of the system, controlled at a measured proportion of explosive gas components of more than 2.0 vol .-% open the gas outlet valves and inert gas in the closed area of the system with increased pressure and flow rate as long to initiate until the gas concentration is less than 1.0 vol .-%, whereupon the gas outlet valves are closed again and is switched back to top gas operation with only a slight overpressure of up to 200 mbar and a flow rate of 5 to 50 m ³ / h.

Bei einem Stillstand der Anlage sind die Gasaustrittsventile zwangsweise geöffnet. Es ist aus Sicherheitsgründen zweckmäßig, die Gaskonzentration in der Anlage weiter zu überwachen, da sich explosionsfähige Gaskomponenten auch bei Stillstand der Anlage bilden können. In diesem Fall wird gemäß Anspruch 6 bei der Messung einer Gaskonzentration von mehr als 2,0 Vol.-% zur Verdrängung der explosionsfähigen Gaskomponenten Inertgas zum Spülen mit einem Volumenstrom von beispielsweise 40 m³/h solange eingeleitet, bis die Gaskonzentration 1,0 Vol.-% unterschreitet.At a standstill of the system, the gas outlet valves are forcibly opened. For safety reasons, it is expedient to continue to monitor the gas concentration in the system, since explosive gas components can form even when the system is at a standstill. In this case, according to claim 6 in the measurement of a gas concentration of more than 2.0 vol .-% for displacing the explosive gas components inert gas for purging with a flow of, for example, 40 m ³ / h initiated until the gas concentration 1.0 vol .-% falls below.

Als besonders wirksam für die Verwendung als Deckgas bei der Verarbeitung eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko hat sich gemäß Anspruch 7 Stickstoff erwiesen. Grundsätzlich können aber als Schutzgas alle unbrennbaren Gase eingesetzt werden, die nicht mit dem zu verarbeitenden Material reagieren, zum Beispiel Kohlendioxid oder Edelgase.According to claim 7, nitrogen has proved to be particularly effective for use as a covering gas in the processing of a material with a high dust explosion risk. In principle, however, all non-combustible gases which are not compatible with the one to be processed can be used as protective gas Material react, for example, carbon dioxide or noble gases.

Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert:
Die Fig. zeigt schematisch eine Aufbereitungsanlage mit einer Mahl- und Siebanlage zum Zerkleinern und Sieben eines als Schüttgut vorliegenden Feststoffmaterials mit hohem Staubexplosionsrisiko. Das Schüttgut wird als zuvor manuell aufbereitetes Produkt mit einer Zuführeinrichtung 5, zum Beispiel einer Kranschaufel, einem Aufgabetrichter 6 aufgegeben. Um Staub zu vermeiden, fährt die Kranschaufel bis zur Produktberührung in den Bunker des Aufgabetrichters 6. Eine Entstaubungsanlage ist deshalb nicht erforderlich. Der Aufgabetrichter 6 kann zur Vermeidung von Brückenbildung mit zusätzlichen Vibrationsmotoren versehen werden. Als Gassperre zur nachfolgenden Aufbereitungsanlage muss im Bunker immer eine definierte Restmenge verbleiben. Über eine als Vibrationsförderrinne ausgebildete Bunkerabzugsrinne 7 wird das Produkt gleichmäßig einem vorzugsweise als Backenbrecher ausgebildeten Vorzerkleinerer 8 zugeführt., wobei die Zuführung durch die Bunkerabzugsrinne 7 lastabhängig erfolgt und bei Überlastung des Backenbrechers automatisch abschaltet, damit sich der Backenbrecher freiarbeiten kann.Details of the invention are explained in more detail below with reference to an embodiment and the drawing:
The figure shows schematically a processing plant with a grinding and screening plant for crushing and sieving a present as bulk solid material with high risk of dust explosion. The bulk material is as previously manually processed product with a feeder 5 , for example a crane bucket, a hopper 6 given up. To avoid dust, the crane bucket moves into the bunker of the hopper until product contact 6 , A dedusting system is therefore not required. The feeding funnel 6 Can be provided with additional vibration motors to avoid bridging. As a gas barrier to the subsequent treatment plant must always remain in the bunker a defined residual amount. About trained as a vibrating conveyor trough bunker trough 7 The product is evenly a preferably designed as a jaw crusher pre-shredder 8th supplied, wherein the supply through the bunker discharge chute 7 load-dependent and automatically switches off in case of overload of the jaw crusher, so that the jaw crusher can work free.

Der Produktstrom wird nach dem Vorbrechen mittels einer zweiten Vibrationsförderrinne 9 gleichmäßig einem vorzugsweise als Pendelbecherwerk ausgebildeten Vertikalförderer 10 zugeführt, der das Produkt zur Beschickung einer Nachzerkleinerungsstufe auf eine entsprechende Höhe befördert. Die Nachzerkleinerungsstufe besteht aus einer dritten Vibrationsförderrinne 11 als Zuteileinrichtung und einer vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildeten Grobmahleinrichtung 12. Die Walzenmühle kann ausgerüstet sein mit einer motorischen Reversierung einer Walze und mit hydraulischer Verspannung zur Spaltkonterung oder optional mit einer motorischen Spalteinstellung.The product stream is after pre-breaking by means of a second vibrating conveyor trough 9 evenly trained preferably as a pendulum bucket vertical conveyor 10 fed, which conveys the product to feed a Nachzerkleinerungsstufe to a corresponding height. The Nachzerkleinerungsstufe consists of a third vibrating conveyor trough 11 as an allocating device and a preferably designed as a roll mill Grobmahleinrichtung 12 , The roller mill can be equipped with a motor reversing a roller and with hydraulic tension for Spaltkonterung or optionally with a motorized gap setting.

Eine nachfolgende, im wesentlichen vertikal unter der Nachzerkleinerungsstufe angeordnete Feinzerkleinerungsstufe besteht aus einer ebenfalls vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildeten Feinmahleinrichtung 13, wobei auch hier die Walzenmühle mit einer motorischen Reversierung einer Walze und mit hydraulischer Verspannung zur Spaltkonterung oder optional mit einer motorischen Spalteinstellung ausgerüstet sein kann. Der auf eine definierte maximale Korngröße gemahlene Produktstrom wird mittels einer nachfolgenden, im wesentlichen vertikal unter der Feinzerkleinerungsstufe angeordneten Siebeinrichtung 14 klassiert, wobei ein Überkornanteil mittels einer vierten Vibrationsförderrinne 15 über eine Rückführeinrichtung 16 wieder in das Pendelbecherwerk des Vertikalförderers 10 zurückgeführt wird. Hierbei können gegebenenfalls Verunreinigungen des Rücklaufstroms abgeschieden werden und es kann mittels Mengenmesser eine Kontrolle der Rücklaufmenge erfolgen. Der gemahlene und in der Siebeinrichtung 14 klassierte Produktstrom wird über eine Zwei-Wege-Weiche 17 und zwei Vibrationsförderrinnen 18 einer Abfülleinrichtung 19 zugeführt und dort im Tandembetrieb unmittelbar in Behälter wie Big-Bags oder Container gefüllt. Die Freisetzung von Feinstaub bei einer Zwischenlagerung in Bunkern wird auf diese Weise vermieden. Die Behälter werden mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff gespült, wobei eine Entsorgung des Inhalts mit der damit einhergehenden Feinstaubfreisetzung während des Spülens und während des Befüllens der Behälter ebenfalls vermieden wird. Durch den Tandembetrieb sind immer zwei Behälter wechselseitig im Einsatz, was einen kontinuierlichen Betrieb gewährleistet. Die Aufbereitungsanlage weist eine erste Einrichtung 1 zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Meßstellen an der höchstgelegenen Stelle der Anlage sowie am Vorzerkleinerer 8, an der Grobmahleinrichtung 12 und an der Feinmahleinrichtung 13 vorgesehen. Die nahezu gasdicht ausgeführte Anlage wird durch eine zweite Einrichtung 2 kontinuierlich mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoffgas versorgt. Das Inertgas wird als Deckgas mit leichtem Überdruck im Aufbereitungsprozess drucküberwacht und verteilt an mehreren Einblasstellen der Anlage eingeleitet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Einblasstellen an der Bunkerabzugsrinne 7, am Vertikalförderer 10 und nach der Siebeinrichtung 14 vorgesehen. Die Einleitung wird derart gesteuert, dass die Sauerstoffkonzentration in der Anlage einen kritischen Grenzwert nicht überschreitet. Zum Spülen des geschlossenen Bereichs bei Stillstand und während einer Anfahrphase vor der Inbetriebnahme der Anlage wird das Inertgas an ebenfalls mehreren verteilten Einblasstellen mit erhöhtem Druck und erhöhtem Volumenstrom eingeleitet. An den höchstgelegenen Stellen der Anlage, im Ausführungsbeispiel am oberen Ende des Vertikalförderers 10, ist jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil 4 angeordnet. Zudem ist eine dritte Einrichtung 3 zur Messung von im Aufbereitungsprozess entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen der Anlage vorgesehen. Das steuerbare Gasaustrittsventil 4 wird zum Spülen des geschlossenen Bereichs der Anlage mit Inertgas sowie vor dem Erreichen eines kritischen Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet. Eine Gasexplosion nach Luftzutritt im Betriebsstillstand wird auf diese Weise durch gesteuertes Ausleiten der explosionsfähigen Gaskomponenten deutlich vor dem Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes sicher verhindert. Während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten explosionsfähige Gaskomponenten bleibt das Gasaustrittsventil 4 geschlossen. Bei einem Betriebsstillstand der Anlage bleibt das Gasaustrittsventil 4 zweckmäßigerweise geöffnet.A subsequent comminution step, which is arranged essentially vertically below the post-comminution step, consists of a comminuting device, which is likewise preferably designed as a roller mill 13 Here, too, the roller mill can be equipped with a motor reversing a roller and hydraulic clamping for Spaltkonterung or optionally with a motor gap adjustment. The product stream ground to a defined maximum grain size is produced by means of a subsequent screening device arranged substantially vertically below the fine-particle size reduction step 14 classified, wherein an oversize fraction by means of a fourth vibrating conveyor trough 15 via a return device 16 back into the pendulum bucket elevator of the vertical conveyor 10 is returned. In this case, if appropriate, impurities of the reflux stream can be separated off and a quantity flow meter can be used to control the amount of reflux. The ground and in the sieve 14 Classified product flow is via a two-way turnout 17 and two vibrating conveyor troughs 18 a filling device 19 fed and filled there in tandem operation directly into containers such as big bags or containers. The release of particulate matter during storage in bunkers is avoided in this way. The containers are purged with inert gas, preferably nitrogen, wherein disposal of the contents with the associated fine dust release during rinsing and during filling of the container is also avoided. Due to the tandem operation always two containers are used alternately, which ensures a continuous operation. The treatment plant has a first facility 1 for the continuous measurement of the oxygen concentration at critical points of the closed area of the plant. In the illustrated embodiment, measuring points at the highest point of the system and the pre-shredder 8th , at the Grobmahleinrichtung 12 and at the fine grinding device 13 intended. The gas-tight system is executed by a second device 2 continuously supplied with inert gas, preferably nitrogen gas. The inert gas is pressure monitored as a cover gas with slight overpressure in the treatment process and distributed distributed at several Einblasstellen the system. In the illustrated embodiment, injection points are at the bunker discharge chute 7 , on the vertical conveyor 10 and after the screening device 14 intended. The introduction is controlled so that the oxygen concentration in the system does not exceed a critical limit. For flushing the closed area at standstill and during a start-up phase before commissioning of the system, the inert gas is also introduced at several distributed injection points with increased pressure and increased volume flow. At the highest points of the plant, in the embodiment at the upper end of the vertical conveyor 10 , is in each case a controllable gas outlet valve 4 arranged. There is also a third facility 3 for the measurement of explosive gas components, in particular hydrogen, generated in the preparation process at the highest points of the plant. The controllable gas outlet valve 4 is opened for purging the closed area of the system with inert gas and before reaching a critical limit of the measured fraction of explosive gas components. A gas explosion after accessing the air in standstill is thus reliably prevented by controlled discharge of the explosive gas components before reaching an explosion-critical limit value. During continuous operation of the processing plant with uncritical measured values of explosive gas components, the gas outlet valve remains 4 closed. If the system stops operating, the gas outlet valve remains 4 expediently opened.

Sämtliche Funktionen der Aufbereitungsanlage einschließlich der Ventilsteuerung für das Einleiten des Inertgases als Deck- und Spülgas und das Gasaustrittsventil 4 werden mittels einer programmierbaren Steuerung (SPS) gesteuert, wobei sämtliche Betriebszustände kontrollierbar und die Prozessparameter veränderbar sind. Auf diese Weise ist ein Automatikbetrieb der Anlage unter Berücksichtigung sämtlicher verfahrenstechnischen, produktspezifischen und sicherheitstechnischen Belange realisierbar.All functions of the treatment plant including the valve control for the introduction of the inert gas as cover and purge gas and the gas outlet valve 4 are controlled by a programmable controller (PLC), whereby all operating conditions can be controlled and the process parameters can be changed. In this way, an automatic operation of the system is feasible taking into account all procedural, product-specific and safety issues.

Claims

Processing plant for crushing and sieving a material with a high risk of dust explosion, with a preferably as a jaw crusher pre-shredder ( 8th ) and a grinding and screening plant with a recirculation of a coarse grain fraction of the product stream classified in the screening plant for further comminution in the grinding plant, which as Nachzerkleinerungsstufe a preferably designed as a roll mill Grobmahleinrichtung ( 12 ) and subsequently as Feinzerkleinerungsstufe a likewise preferably designed as a roller mill Feinmahleinrichtung ( 13 ), wherein the treatment plant is carried out by the task of the material to the delivery of the processed product almost gas-tight closed, with a first device ( 1 ) for continuously measuring the oxygen concentration at critical points of the closed area of the plant, a second facility ( 2 ) for the controlled introduction of an inert gas in the closed area with slight overpressure as a cover gas in the treatment process and with increased pressure and increased flow rate for purging the system, wherein the introduction of the inert gas as a blanket gas in the treatment process pressure monitored is controlled such that the oxygen concentration does not exceed a limit , wherein it is ensured that the exceeding of the limit value of the oxygen concentration due to a possible leakage leads to the shutdown of the system, as well as with a third device ( 3 ) for the continuous measurement of explosive gas components produced during the preparation, in particular hydrogen, the highest points of the closed area of the installation, wherein at each of these highest points a controllable gas outlet valve ( 4 ), which is opened for purging the closed region with the inert gas and before reaching a limit of the measured fraction of explosive gas components, remains closed during non-critical readings of explosive gas components during continuous operation of the processing plant and is opened during a standstill of the system.

Processing plant according to claim 1, characterized in that the inert gas is introduced via pressure and flow rate controlled valves as a cover gas in the production process at a slight overpressure of up to 200 mbar with a volume flow of 5 to 50 m ³ / h and rinsing operations with increased volume flow.

Processing plant according to claim 2, characterized in that a system control including the control of the valves for introducing the inert gas and the gas outlet valves ( 4 ) by means of programmable control.

Processing plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flushing of the system with inert gas during a start-up phase before commissioning flow monitored with a plant-specific volume flow of up to 300 m ³ / h until the oxygen content at all measuring points product related less than Has reached 8.0 to 2.0 vol .-%, wherein the exceeding of a monitored by a timer maximum flushing duration indicates a leak or a non-closed opening of the system.

Processing plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that at a measured during operation of the plant proportion of explosive gas components of more than 2.0 vol .-%, the gas outlet valves ( 4 ) is opened and in the closed area of the plant with increased pressure inert gas is introduced with an increased volume flow until the concentration of explosive gas components below 1.0 vol .-%, whereupon the gas outlet valves ( 4 ) are closed again and switched to deck gas operation.

Processing plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that during a standstill of the plant, in which it must be ensured that the system is free of personnel, with open gas outlet valves ( 4 ) measured fraction of explosive gas components of more than 2.0 vol .-% for displacing the explosive gas components inert gas at a flow rate of, for example, 40 m ³ / h is initiated until the concentration of explosive gas components below 1.0 vol .-%.

Processing plant according to one of claims 1 to 6, characterized in that nitrogen is used as the inert gas.