DE102012107005A1

DE102012107005A1 - stirred ball mill

Info

Publication number: DE102012107005A1
Application number: DE102012107005.9A
Authority: DE
Inventors: Udo Enderle
Original assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Current assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-05-22
Also published as: CN103567028B; CN103567028A; EP2692445A2; EP2692445A3

Abstract

Die erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle zum Vermahlen trockener oder nicht trockener Substanzen ist mit einem Mahlbehälter versehen. Der Mahlbehälter ist mit einem Einlass für das zu vermahlende Material, einem Fluideinlass und einem Materialauslass versehen, wobei der Auslassbereich mit einem Sieb versehen ist. Im Zentrum oder in der Nähe des Zentrums des Mahlbehälters verläuft eine Rührwelle, an welcher mehrere Mahlelemente angeordnet sind. Der Mahlbehälter ist zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern gefüllt.The agitator ball mill according to the invention for grinding dry or non-dry substances is provided with a grinding container. The grinding container is provided with an inlet for the material to be ground, a fluid inlet and a material outlet, the outlet area being provided with a sieve. In the center or in the vicinity of the center of the grinding container runs a stirrer shaft on which several grinding elements are arranged. The grinding container is at least partially filled with auxiliary grinding bodies.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerkskugelmühle zum vorzugsweisen Vermahlen von trockenen oder nicht trockenen Substanzen, sowie ein Verfahren zum Vermahlen von trockenen oder nicht trockenen Substanzen in einer Rührwerkskugelmühle. The present invention relates to a stirred ball mill for preferably grinding dry or non-dry substances, and to a method for grinding dry or non-dry substances in a stirred ball mill.

Die erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle zum Vermahlen trockener oder nicht trockener Substanzen ist mit einem Mahlbehälter versehen. Der Mahlbehälter ist mit einem Einlass für das zu vermahlende Material und einem Materialauslass versehen, wobei der Auslassbereich mit einem Sieb versehen ist. Im Zentrum oder in der Nähe des Zentrums des Mahlbehälters verläuft eine Rührwelle, an welcher mehrere Mahlelemente angeordnet sind. Der Mahlbehälter ist zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern gefüllt. The agitator ball mill according to the invention for grinding dry or dry substances is provided with a grinding container. The grinding container is provided with an inlet for the material to be ground and a material outlet, the outlet area being provided with a sieve. In the center or in the vicinity of the center of the grinding container runs a stirrer shaft, on which a plurality of grinding elements are arranged. The grinding container is at least partially filled with Mahlhilfskörpern.

Die deutsche Patentschrift DE 36 42 320 C2 offenbart eine Rührwerksmühle zum Mahlen, insbesondere zum Trockenmahlen von Pigmenten, mit einem zylindrischen Behälter, in dem sich Mahlkörper befinden und der mit einem Einlass für das zu mahlende Gut und einem Auslass für das gemahlene Gut versehen ist. In der Achse des Behälters ist ein antreibbarer Rührer angeordnet, dessen wirksame Flächen von der Innenwand des Behälters einen kleineren Abstand haben als der Durchmesser der Mahlkörper. Es sind mindestens zwei wirksame Flächen vorhanden, sich entlang von Mantellinien des Behälters erstrecken und den Behälter in axialer Ausdehnung voll erfassen. The German patent DE 36 42 320 C2 discloses an agitator mill for grinding, in particular for dry milling of pigments, comprising a cylindrical container in which there are grinding bodies and which is provided with an inlet for the material to be ground and an outlet for the ground material. In the axis of the container, a drivable stirrer is arranged, whose effective surfaces of the inner wall of the container have a smaller distance than the diameter of the grinding media. There are at least two effective surfaces extending along shell lines of the container and fully grasping the container in axial extent.

In der deutschen Auslegeschrift DE 1 288 890 ist ein Verfahren zum trockenen Feinst zerkleinern von Feststoffen in einer hochtourig arbeitenden Rührwerksmühle offenbart. Der vertikal angeordnete Mahlbehälter der Rührwerksmühle ist teilweise mit Mahlkörpern gefüllt und wird von einem Gas durchströmt. Der Mahlgutstrom und auch der stetig direkt und nahezu ausschließlich durch das Mahlkörper-Mahlgut-Haufwerk geleitete Gasstrom sind derart gesteuert, dass der Freiraum zwischen den Mahlkörpern zu 10 bis 60% mit Mahlgut gefüllt ist. Das Rührwerk besteht aus an einer Rührwerkswelle konzentrisch angebrachten ebenen Vollscheiben. In the German Auslegeschrift DE 1 288 890 discloses a method for dry micronizing of solids in a high-speed agitator mill disclosed. The vertically arranged grinding container of the agitator mill is partially filled with grinding media and is traversed by a gas. The Mahlgutstrom and also the steadily directly and almost exclusively by the Mahlkörper-Mahlgut-heap directed gas stream are controlled so that the space between the grinding media is filled to 10 to 60% with regrind. The agitator consists of concentric mounted on an agitator shaft flat full discs.

Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2010 049 827 offenbart eine Rührwerkskugelmühle zum Vermahlen trockener oder nicht trockener Substanzen. Diese Rührwerkskugelmühle ist mit einem Mahlbehälter versehen. Der Mahlbehälter ist mit einem Einlass für das zu vermahlende Material, einem separaten Fluideinlass und einem Materialauslass versehen, wobei der Auslassbereich mit einem Sieb versehen ist. Im Zentrum oder in der Nähe des Zentrums des Mahlbehälters verläuft eine Rührwelle, an welcher mehrere Mahlelemente angeordnet sind. Der Mahlbehälter ist zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern gefüllt. Dem Einlassbereich der Rührwerkskugelmühle ist ein erster Käfig und dem Auslassbereich ein zweiter Käfig zugeordnet. The German patent application DE 10 2010 049 827 discloses an agitating ball mill for grinding dry or non-dry substances. This agitator ball mill is equipped with a grinding container. The grinding container is provided with an inlet for the material to be ground, a separate fluid inlet and a material outlet, wherein the outlet region is provided with a sieve. In the center or in the vicinity of the center of the grinding container runs a stirrer shaft, on which a plurality of grinding elements are arranged. The grinding container is at least partially filled with Mahlhilfskörpern. The inlet region of the agitator ball mill is assigned a first cage and the outlet region is assigned a second cage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum ökonomischen und betriebssicheren Vermahlen von trockenen oder nicht trockenen Substanzen zu sehr feinem Mahlgut bereit zu stellen und die Strömungen von Transportmedien (Fluide) im Mahlbehälter zu optimieren The invention has for its object to provide a method for economical and reliable grinding of dry or non-dry substances to very fine material to be ground and to optimize the flow of transport media (fluids) in the grinding container

Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüche zu entnehmen. The above object is achieved by a method comprising the features of claim 1. Further advantageous features can be found in the dependent claims.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Rührwerkskugelmühle zu schaffen, mit der trockene als auch nicht trockene Substanzen zu sehr feinem Mahlgut sowohl trockene oder nicht trockene Substanzen ökonomisch und betriebssicher Vermahlen werden können. Furthermore, the invention has the object to provide a stirred ball mill, dry and dry substances can be used to very fine ground both dry and dry substances can be economically and reliably grinding with the dry and dry substances.

Die obige Aufgabe wird durch eine Rührwerkskugelmühle gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 8 umfasst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüche zu entnehmen. The above object is achieved by an agitator ball mill comprising the features of claim 8. Further advantageous features can be found in the dependent claims.

Es ist ein Verfahren zum Betreiben einer Rührwerkskugelmühle und zum Vermahlen trockener und nicht trockener Substanzen offenbart. Über einen in der Rührwelle angeordneten Fluidkanal wird ein Fluid in einen Mahlbehälter eingebracht. Das Fluid wird in räumlicher Nähe zu einem letzten Mahlelement, das dem Auslassbereich der Rührwerkskugelmühle vorgeschaltet ist, eingebracht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Fluid zwischen den Mahlelementen und dem letzten Mahlelement in die Rührwerkskugelmühle eingebracht. In einer weiteren Ausführungsform wird das Fluid zwischen dem letzten Mahlelement und dem Auslassbereich der Rührwerkskugelmühle in den Mahlbehälter eingedüst, eingeblasen oder eingesaugt. Je nachdem mit welchen Parametern die Rührwerkskugelmühle betrieben wird ändert sich die Art wie das Fluid in dies eingebracht wird. Wird die Rührwerkskugelmühle zum Beispiel mit einem negativen Überdruck (Vakuum) betrieben, so wird das Fluid in die Mühle eingesaugt. There is disclosed a method of operating a stirred ball mill and grinding dry and non-dry substances. Via a fluid channel arranged in the agitator shaft, a fluid is introduced into a grinding container. The fluid is introduced in close proximity to a last grinding element, which is connected upstream of the outlet of the agitator ball mill. In a preferred embodiment, the fluid is introduced between the grinding elements and the last grinding element in the agitator ball mill. In a further embodiment, the fluid is injected, blown or sucked into the grinding container between the last grinding element and the outlet region of the agitator ball mill. Depending on the parameters with which the agitator ball mill is operated, the way in which the fluid is introduced into it changes. If the agitator ball mill, for example, operated with a negative pressure (vacuum), so the fluid is sucked into the mill.

Nach dem Einbringen oder Eindüsen wird das Fluid mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 50 m/s im Mahlbehälter bewegt. Vorzugsweise wird das Fluid mit einer Geschwindigkeit zwischen 0 und 5 m/s im Mahlbehälter bewegt. Die Geschwindigkeit und die Art, wie das Fluid durch den Mahlbehälter strömt, bezieht sich auf die freie Querschnittsfläche im Mahlbehälter. Bei einem Mahlbehälter mit vielen Einbauten/Mahlelementen wir bei gleicher Einblasgeschwindigkeit die Strömungsgeschwindigkeit aufgrund der geringeren freien Querschnittsfläche höher sein, als bei einem Mahlbehälter mit wenigen Einbauten/Mahlelementen. Der Strom aus Fluid und Mahlgut wird durch eine Trenneinrichtung hindurch aus dem Mahlbehälter befördert. Der Trenneinrichtung ist ein weiteres Trennaggregat zum Separieren von Fluid und Mahlgut nachgeschaltet. After introduction or injection, the fluid is moved at a speed of 5 to 50 m / s in the grinding container. Preferably, the fluid is moved at a speed between 0 and 5 m / s in the grinding container. The velocity and the way the fluid flows through the grinding container refers to the free cross-sectional area in the grinding container. In a grinding container with many fittings / grinding elements we at the same Einblasgeschwindigkeit the flow rate due to the lower free cross-sectional area be higher than in a grinding container with few internals / grinding elements. The stream of fluid and millbase is conveyed through a separator through the grinding container. The separator is followed by a further separation unit for separating fluid and ground material.

Bei der Vermahlung trockener Substanzen werden vorzugsweise Luft, inerte Gase oder Dampf als Fluid eingesetzt. Um eine trockenen Vermahlung zu gewährleisten wird überhitzter trockener Dampf als Fluid eingesetzt. Die Zugabemenge und/oder die Zugabefrequenz des Fluids in den Mahlbehälter der Rührwerkskugelmühle kann je nach Bedarf geregelt werden. When grinding dry substances, air, inert gases or steam are preferably used as the fluid. To ensure dry grinding, superheated dry steam is used as the fluid. The addition amount and / or the addition frequency of the fluid into the grinding container of the stirred ball mill can be controlled as required.

Weiterhin ist eine Rührwerkskugelmühle zum Vermahlen trockener oder nicht trockener Substanzen offenbart. Die Rührwerkskugelmühle besteht aus einem Mahlbehälter, der zumindest teilweise mit Mahlkörpern gefüllt ist. Der Mahlbehälter besitzt einen Einlass für das zu vermahlende Material und einen Auslass für das gemahlene Mahlgut. Im Auslassbereich der Rührwerkskugelmühle ist eine Trennreinrichtung angeordnet. Im Zentrum des Mahlbehälters verläuft eine Rührwelle, auf der mehrere Mahlelemente angeordnet sind. Durch die Rührwelle verläuft ein Fluidkanal, durch welchen ein Fluid in den Mahlbehälter einleitbar ist. Dem letzten Mahlelement, welches vor dem Auslassbereich der Rührwerkskugelmühle angeordnet ist, ist in räumlicher Nähe mindestens eine Auslassöffnung für das Fluid zugeordnet. Mindestens eine der Auslassöffnungen ist als Düse ausgestaltet. Furthermore, an agitating ball mill for grinding dry or non-dry substances is disclosed. The agitator ball mill consists of a grinding container which is at least partially filled with grinding media. The grinding container has an inlet for the material to be ground and an outlet for the ground material to be ground. In the outlet of the agitator ball mill, a separation device is arranged. In the center of the grinding container runs a stirrer shaft, on which several grinding elements are arranged. Through the agitator shaft runs a fluid channel through which a fluid can be introduced into the grinding container. At least one outlet opening for the fluid is associated with the last grinding element, which is arranged in front of the outlet area of the agitator ball mill, in the vicinity of the space. At least one of the outlet openings is designed as a nozzle.

Mindestens eine Auslassöffnung ist zwischen den Mahlelementen und dem letzten Mahlelement angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eine Auslassöffnung zwischen dem letzten Mahlelement und dem Auslassbereich angeordnet. Dem Auslassbereich und der darin angeordneten Trennreinrichtung ist mindestens ein Trennaggregat zum Separieren von Mahlgut und Fluid nachgeschaltet. Das mindestens eine Trennaggregat ist ein Windsichter. At least one outlet opening is arranged between the grinding elements and the last grinding element. In a further embodiment, at least one outlet opening is arranged between the last grinding element and the outlet area. At least one separating unit for separating ground material and fluid is connected downstream of the outlet region and the separating device arranged therein. The at least one separation unit is an air classifier.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle. 1 shows an agitator ball mill according to the invention.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle bei der die Auslassöffnungen zwischen dem letzten Mahlelement und dem Auslassbereich angeordnet sind. 2 shows an agitator ball mill according to the invention in which the outlet openings between the last grinding element and the outlet area are arranged.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle 10. Die Rührwerkskugelmühle 10 besteht aus einem Mahlbehälter 16 und einer Rührwelle 12. Auf der Rührwelle 12 sind mehrere Mahlelemente 18 angeordnet. Am Ende der Rührwelle 12 befindet sich eine Trenneinrichtung 20, mit welcher die Mahlhilfskörper (nicht dargestellt) und das Mahlgut getrennt werden können. Das zu mahlende Material wird über den Einlass 24 in den Mahlbehälter 16 aufgegeben. Das gemahlene Mahlgut verlässt den Mahlbehälter 16 über den Auslasse 26. Das Ende der Rührwelle 12 ist derart ausgestaltet, dass im Inneren eines Auslassbereiches 28 die Trenneinrichtung 20 angeordnet ist. Im Inneren der Rührwelle 12 befindet sich ein Fluidkanal 30, über den verschiedene Fluide 14 in den Mahlbehälter 16 der Rührwerkskugelmühle 10 eingebracht werden können. Das Fluid 14 verlässt den Fluidkanal 30 über die Auslassöffnung 32, die in einer bevorzugten Ausführungsform als Düse ausgestaltet ist. Die Auslassöffnungen 32 sind in der Nähe eines letzten Mahlelementes 19 angeordnet. In der 1 sind die Auslassöffnungen 32 zwischen den Mahlelementen 18 und dem letzten Mahlelement 19 angeordnet. Das Gemisch aus Fluid 14 und Mahlgut verlässt die Rührwerkskugelmühle 10 über den Auslass 26, dem ein Trennaggregat 22 nachgeschaltet ist. In dem Trennaggregat 22 werden das Fluid 14 und das Mahlgut voneinander getrennt. The 1 shows an agitator ball mill according to the invention 10 , The agitator ball mill 10 consists of a grinding container 16 and a stirring shaft 12 , On the stirrer shaft 12 are several grinding elements 18 arranged. At the end of the stirrer shaft 12 there is a separator 20 with which the Mahlhilfskörper (not shown) and the material to be ground can be separated. The material to be ground is passed through the inlet 24 in the grinding container 16 given up. The ground regrind leaves the grinding container 16 over the outlets 26 , The end of the stirrer shaft 12 is designed such that inside an outlet area 28 the separator 20 is arranged. Inside the stirrer shaft 12 there is a fluid channel 30 , about the different fluids 14 in the grinding container 16 the agitator ball mill 10 can be introduced. The fluid 14 leaves the fluid channel 30 over the outlet opening 32 which is designed in a preferred embodiment as a nozzle. The outlet openings 32 are near a last grinding element 19 arranged. In the 1 are the outlet openings 32 between the grinding elements 18 and the last grinding element 19 arranged. The mixture of fluid 14 and regrind leaves the agitator ball mill 10 over the outlet 26 which a separating unit 22 is downstream. In the separation unit 22 be the fluid 14 and the millbase separated.

Für den Fachmann ist klar, dass verschiedene Fluide 14 oder Trennaggregate 22 eingesetzt werden können. Als Fluide 14 werden bei der Trockenvermahlung Luft, inerte Gase oder überhitzter Dampf eingesetzt. Als Trennaggregat 22 kommt in der hier dargestellten 1 ein Windsichter zum Einsatz. Die vorab gemachten Aufzählungen stellen keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar. It is clear to the person skilled in the art that various fluids 14 or separation units 22 can be used. As fluids 14 In dry grinding, air, inert gases or superheated steam are used. As a separation unit 22 comes in the illustrated here 1 an air classifier is used. The lists made in advance do not constitute a final limitation of the invention.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Rührwerkskugelmühle 10 bei der die Auslassöffnungen 32 zwischen dem letzten Mahlelement 19 und dem Auslassbereich 28 angeordnet sind. Durch die Rührwelle 12, der Rührwerkskugelmühle 10, verläuft ein Fluidkanal 30 über den das Fluid 14 den Auslassöffnungen 32 zugeleitet wird. 2 shows an agitator ball mill according to the invention 10 at the outlet openings 32 between the last grinding element 19 and the outlet area 28 are arranged. Through the stirrer shaft 12 , the agitating ball mill 10 , runs a fluid channel 30 about the fluid 14 the outlet openings 32 is forwarded.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to those skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Rührwerkskugelmühle stirred ball mill
12 12: Rührwelle agitator shaft
14 14: Fluid fluid
16 16: Mahlbehälter Cutting container
18 18: Mahlelement grinding element
19 19: letztes Mahlelement last grinding element
20 20: Trenneinrichtung separator
22 22: Trennaggregat separating unit
24 24: Einlass inlet
26 26: Auslass outlet
28 28: Auslassbereich outlet
30 30: Fluidkanal fluid channel
32 32: Auslassöffnungen / Düsen Outlet openings / nozzles

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3642320 C2 [0003]
DE 1288890 [0004]
DE 102010049827 [0005]

Claims

Method for operating a stirred ball mill ( 10 ) for grinding dry or non-dry substances, wherein a stirring shaft ( 12 ) a fluid ( 14 ) in a grinding container ( 16 ) is characterized in that the fluid ( 14 ) in close proximity to a last refining element ( 19 ), which is the outlet area ( 28 ) is introduced, is introduced.

Method according to claim 1, characterized in that the fluid ( 14 ) between the grinding elements ( 18 ) and the last grinding element ( 19 ) is introduced.

Method according to claim 1, characterized in that the fluid ( 14 ) between the last grinding element ( 19 ) and the outlet area ( 28 ) is introduced.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid ( 14 ) at a speed between 0 and 50 m / s, preferably at a speed between 0 and 5 m / s, in the grinding container ( 16 ) is moved.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow of fluid ( 14 ) and regrind by a separating device ( 20 ) from the grinding container ( 16 ) and that of the separating device ( 20 ) at least one further separating unit ( 22 ) for separating from the fluid ( 14 ) and regrind is followed.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that air, inert gas or vapor as a fluid ( 14 ) is used.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the addition amount and / or the addition frequency of the fluid ( 14 ) be managed.

Agitator ball mill ( 10 ) for grinding dry or non-dry substances with - a grinding container ( 16 ), which is at least partially filled with Mahlhilfskörpern; - an inlet ( 24 ) and an outlet ( 26 ) for the material or material to be ground; - one in an outlet area ( 28 ) arranged separating device ( 20 ); - one through the center of the grinding container ( 16 ) running agitator shaft ( 12 ); - Several on the stirrer shaft ( 12 ) arranged grinding elements ( 18 ); - one through the stirrer shaft ( 12 ) extending fluid channel ( 30 ) and - a fluid ( 14 ) through the fluid channel ( 30 ) is conductive, characterized in that the last refining element ( 19 ), which before the outlet area ( 28 ) is arranged in the vicinity of at least one outlet opening ( 32 ), for the fluid ( 14 ) assigned.

Agitator ball mill ( 10 ) according to claim 8, characterized in that at least one of the outlet opening ( 32 ) is a nozzle.

Agitator ball mill ( 10 ) according to one of claims 8 or 9, characterized in that at least one outlet opening ( 32 ) between the grinding elements ( 18 ) and the last grinding element ( 19 ) is arranged.

Agitator ball mill ( 10 ) according to one of claims 8 or 9, characterized in that at least one outlet opening ( 32 ) between the last grinding element ( 19 ) and the outlet area ( 28 ) is arranged.

Agitator ball mill ( 10 ) according to one of claims 8 to 11, characterized in that the outlet area ( 28 ) and the separating device ( 20 ) at least one separation unit ( 22 ), for separating regrind and fluid ( 14 ) is connected downstream.

Agitator ball mill ( 10 ) according to claim 12, characterized in that at least one separating unit ( 22 ) is an air classifier.