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Die Erfindung betrifft eine Mahlanlage zum Zerkleinern von Mahlgut sowie ein Verfahren zum Zerkleinern von Mahlgut.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Dolomit, Erze, Klinker, Schlacke oder Flugasche, in einer Mahlanlage zu zerkleinern, die zumindest eine Mahlvorrichtung und einen Sichter aufweist.
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Aus der
DE 10 2011 055 762 A1 ist eine Mahlanlage zur Zerkleinerung von Mahlgut bekannt, die eine Sichteinrichtung mit einem statischen und einem dynamischen Sichter und zumindest einer Mahlvorrichtung aufweist.
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Das Mahlgut wird üblicherweise in den Sichter oder die Mahlvorrichtung aufgegeben. In dem Sichter wird das Mahlgut in eine feine und eine grobe Kornfraktion gesichtet, wobei die grobe Kornfraktion der Mahleinrichtung zur Zerkleinerung zugeführt wird. Im Anschluss an die Zerkleinerung wird das Mahlgut erneut in dem Sichter gesichtet, wobei das grobe Mahlgut der Mahleinrichtung erneut zugeführt wird. Im Betrieb der Mahlanlage treten häufig unregelmäßige Prozessschwankungen auf, bei denen es sich beispielsweise um natürliche Schwankungen in der Beschaffenheit des Mahlguts handelt, wie beispielsweise Korngröße oder Dichte. Solche Prozessschwankungen führen zu einer Überlastung der Mahlvorrichtung, wobei eine ausreichende Zerkleinerung des Mahlguts in der Mahlvorrichtung nicht mehr erreicht wird. Dies führt zum einen zu einem höheren Verschleiß der Mahlvorrichtung und zum anderen dazu, dass das nicht ausreichend zerkleinerte Mahlgut der Mahlvorrichtung erneut zugeführt wird und sich der Mahlvorgang erheblich verlängert.
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Offenbarung der Erfindung
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Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mahlanlage bereitzustellen, die die voran beschriebenen Nachteile überwindet und eine Überlastung der Mahlvorrichtung verhindert sowie eine effiziente Zerkleinerung des Mahlguts ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mahlanlage mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Mahlanlage zur Zerkleinerung von Mahlgut umfasst nach einem ersten Aspekt zumindest eine Mahlvorrichtung und eine mit der zumindest einen Mahlvorrichtung in Verbindung stehende Sichteinrichtung zum Sichten des Mahlguts mit einem statischen Sichter und einem dynamischen Sichter, wobei der statische Sichter derart angeordnet ist, dass er den dynamischen Sichter zumindest teilweise umschließt. Die Sichteinrichtung weist zumindest einen Grobgutauslass zum Auslassen von eine grobe Kornfraktion aufweisendem Grobgut, zumindest einen Grießeauslass zum Auslassen von eine mittlere Kornfraktion aufweisendem Grieße und zumindest einen Fertiggutauslass zum Auslassen von eine feine Kornfraktion aufweisendem Fertiggut auf. Unter Grobgut ist vorzugsweise ein Mahlgut mit einer Korngröße von etwa 10–100 mm, unter Grieße ein Mahlgut mit einer Korngröße von etwa 1–10 mm und unter Fertiggut ein Mahlgut mit einer Korngröße von etwa 30–300 μm zu verstehen. Ferner umfasst die Mahlanlage eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zum Steuern/Regeln zumindest eines Teils des Mahlgutstroms zu der zumindest einen Mahlvorrichtung.
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Mit der Steuerungs-/Regelungseinrichtung zum Steuern/Regeln zumindest eines Teiles des Mahlgutstroms wird eine Überlastung der zumindest einen Mahlvorrichtung zuverlässig vermieden. Eine Überlastung der Mahlvorrichtung liegt vor, wenn der Mahlgutstrom in die Mahlvorrichtung den optimalen Betriebspunkt der Mahlvorrichtung von beispielsweise 250–350 t/h, insbesondere etwa 300 t/h, übersteigt.
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Unter Regeln des Mahlgutstroms ist zu verstehen, dass ein maximaler Mahlgutstromwert, wie beispielsweise 300 t/h, festgelegt wird und bei einer Überschreitung des Istwerts des Mahlgutstroms dieser so verändert wird, dass er den maximalen Mahlgutstromwert erreicht oder diesen unterschreitet. Unter Steuern des Mahlgutstroms wird die gerichtete Beeinflussung des Mahlgutstroms zu der zumindest einen Mahleinrichtung ohne Rückkopplung verstanden.
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Bei dem Mahlgut handelt es sich vorzugsweis um spröde Materialien wie Kalkstein, Dolomit oder Erzmaterial. Insbesondere umfasst das Mahlgut bei der Zementherstellung Klinker, Schlacke, Zement, Zementrohmaterial, zementhaltige Stoffe und/oder Flugasche.
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Die Mahlvorrichtung umfasst beispielsweise eine Walzenpresse oder eine Kugelmühle, in der das Mahlgut zerkleinert wird.
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Die Sichteinrichtung umfasst einen statischen Sichter und einen dynamischen Sichter. Vorzugsweise umfasst die Sichteinrichtung einen ersten Einlass zum Einlassen eines ersten Materialstroms, beispielsweise von einer Walzenmühle und/oder einer Frischgutaufgabe, in die Sichteinrichtung und zumindest einen zweiten Einlass zum Einlassen eines zweiten Materialstroms, beispielsweise von einer Kugelmühle, in die Sichteinrichtung. Die Sichteinrichtung weist des Weiteren beispielsweise eine Verteilereinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, dass sie den Materialstrom des ersten Einlasses dem statischen Sichter zuführt und den Materialstrom des zweiten Einlasses dem dynamischen Sichter zuführt, wobei der statische Sichter und der dynamische Sichter derart verbunden sind, dass ein Mahlgutstrom von dem statischen Sichter in den dynamischen Sichter ermöglicht wird.
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Der Mahlgutstrom tritt über eine Frischgutaufgabe in den ersten Einlass der Sichteinrichtung ein wird über eine Verteilereinrichtung dem statischen Sichter zugeführt. Ein statischer Sichter umfasst eine Mehrzahl von Strömungseinrichtungen, beispielsweise Leitschaufeln, die zur Desagglomeration des durch den statischen Sichter strömenden Materialstroms dienen. Der statische Sichter ist insbesondere derart ausgebildet, dass er eine zylinderringförmige Sichtzone zwischen den Strömungseinrichtungen ausbildet und der dynamische Sichter innerhalb des statischen Sichters angeordnet ist. Dem statischen Sichter wird über einen Sichtluftkanal, beispielsweise mittels eines Gebläses, Sichtluft zugeführt, die über die Mehrzahl von Leitschaufeln der Strömungseinrichtung gegen den durch den statischen Sichter strömenden Materialstrom geleitet wird.
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Die gröbere Kornfraktion, das Grobgut, des durch den ersten Einlass in die Sichteinrichtung einströmenden Materialstroms verlässt den statischen Sichter durch Grobgutauslass, wobei die feinere Kornfraktion des Mahlguts dem dynamischen Sichter durch die Sichtluft pneumatisch zugeleitet wird.
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Ein dynamischer Sichter umfasst eine bewegte Sichtzone, beispielsweise einen rotierenden Stabkorb, in den ein Materialstrom mit geringer Korngröße, insbesondere bis etwa 10 mm eintritt. Der dynamische Sichter ist beispielsweise koaxial zu dem statischen Sichter angeordnet und rotationssymmetrisch zu der Antriebsachse der bewegten Sichtzone. Der Materialstrom mittlerer Korngröße, die Grieße, wird durch den dynamischen Sichter abgewiesen und tritt aus dem Grießeauslass aus der Sichteinrichtung aus. Der Mahlgutstrom, der den dynamischen Sichter passiert, weist eine Korngröße bis etwa 300 μm auf und tritt aus dem Fertiggutauslass aus der Sichteinrichtung aus.
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Das aus dem Grobgutauslass und das aus dem Grießeauslass austretende Mahlgut wird zur Zerkleinerung zumindest einer Mahlvorrichtung zugeleitet.
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Beispielsweise wird das Grobgut einer Walzenmühle und die Grieße einer Kugelmühle zugeleitet, oder das Grobgut und die Grieße werden zusammengeführt und einer einzigen Mahlvorrichtung, beispielsweise einer Walzenmühle oder einer Kugelmühle, zugeführt.
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Im Anschluss an die Zerkleinerung wird das Mahlgut der Sichteinrichtung zugeführt und tritt in den zweiten Einlass der Sichteinrichtung in diese ein. Der durch den zweiten Einlass in die Sichteinrichtung eintretende Materialstrom wird über eine Verteilereinrichtung dem dynamischen Sichter zugeführt, wobei das von dem dynamischen Sichter abgewiesene Material die Sichteinrichtung durch den Grobgutauslass verlässt und das in die bewegte Sichtzone des dynamischen Sichters gelangte Material durch den Fertiggutauslass aus der Sichteinrichtung austritt.
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Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung regelt/steuert den Mahlgutstrom zu der zumindest einen Mahlvorrichtung, wobei dies beispielsweise den Mahlgutstrom zwischen dem Grießeauslass der Sichteinrichtung und dem Einlass der Mahlvorrichtung, den Mahlgutstrom zwischen dem Grobgutauslass und dem Einlass der Mahlvorrichtung oder den Mahlgutstrom zwischen dem Grobgutauslass, dem Grießeauslass und dem Einlass der Mahlvorrichtung umfasst.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst die Steuerungs-/Regelungseinrichtung eine zwischen dem Grießegutauslass und der zumindest einen Mahlvorrichtung angeordnete Dosiereinrichtung, die derart ausgebildet ist, dass sie zumindest ein Teil des Mahlgutstroms zu der zumindest einen Mahlvorrichtung begrenzt. Unter einer Dosiereinrichtung ist eine Einrichtung zu verstehen, die eine bestimmte, einstellbare Menge an Mahlgut kontinuierlich fördert. Bei einer solchen Dosiereinrichtung handelt es sich beispielsweise um, ein aus einem Bunker abziehendes Förderband mit Höhenbegrenzer oder um eine Zellenradschleuse oder Förderschnecke, die derart ausgebildet ist, dass sie bei einer konstanten Drehzahl betreibbar ist und einen maximalen Mahlgutstrom vom etwa 300–400 t/h, insbesondere etwa 300 t/h, fördert. Eine Dosiereinrichtung, die den Mahlgutstrom begrenzt, verhindert zuverlässig, dass ein sehr großer Mahlgutstrom, wie er bei plötzlich auftretenden Prozessschwankungen vorkommt, in die Mahlvorrichtung strömt und dass deren maximale Kapazität überstiegen wird. Die Dosiereinrichtung ermöglicht somit einen optimalen Betrieb der Mahlvorrichtung. Die Anordnung der Dosiereinrichtung zwischen dem Grießeauslass und dem Einlass der zumindest einen Mahlvorrichtung bietet den Vorteil, dass die Zufuhr der Grieße mittlerer Korngröße zu der zumindest einen Mahlvorrichtung dosiert wird und beispielsweise einen bestimmten Maximalwert nicht überschreitet. Dadurch wird eine zu hohe Menge an Grieße in der Mahlvorrichtung verhindert. Insbesondere die Grieße, die im Vergleich zum Grobgut eine geringere Korngröße aufweist, sorgt für einen unruhigen Lauf der Mahlvorrichtung. Eine geringe Menge an Grieße ermöglicht es, die Mahlvorrichtung mit einer größeren Menge Mahlgut effizienter zu betreiben, da ein großer Anteil von Grieße in dem Mahlgut beispielsweise ein Aufschwemmen des Mahlguts in der Mahlvorrichtung während des Mahlvorgangs erzeugt und somit eine ineffiziente Mahlung hervorruft.
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Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest eine Messeinrichtung zum Ermitteln eines Mahlgutstroms zu der zumindest einen Mahlvorrichtung. Bei einer solchen Messeinrichtung handelt es sich beispielsweise um einen elektromagnetischen Messsensor, einen induktiven Durchflussmesser oder einen mechanischen Durchflussmesser, wie eine Prallplatte oder eine Bandwaage. Die Steuerungs-/Regelungseinrichtung umfasst beispielsweise zwei Messeinrichtungen, wobei eine Messeinrichtung des Mahlgutstrom aus dem Grobgutauslass und eine weitere Messeinrichtung des Mahlgutstrom aus dem Grießeauslass ermittelt.
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Eine solche Messeinrichtung zur Messung des Mahlgutstroms zu der Mahlvorrichtung ermöglicht eine Regelung des Mahlgutstroms in Abhängigkeit des gemessenen Mahlgutstroms. Übersteigt der Mahlgutstrom einen bestimmten Wert, der beispielsweise der maximalen Kapazität der Mahlvorrichtung entspricht, wird beispielsweise der in die Mahlanlage aufgegebene Frischgutstrom reduziert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Messeinrichtung zwischen der Dosiereinrichtung und der zumindest einen Mahlvorrichtung angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine Regelung des Mahlgutstroms vor dem Erreichen der maximalen Fördermenge der Dosiereinrichtung. Steigt der Mahlgutstrom prozessbedingt stark an, wird dies durch die Messeinrichtung registriert und beispielsweise ab einem bestimmten Wert, der unterhalb der maximalen Fördermenge der Dosiereinrichtung liegt, die Aufgabemenge an Frischgut in die Mahlanlage reduziert. Bei einer Reduzierung der Frischgutmenge stellt sich üblicherweise mit einer zeitlichen Verzögerung eine Reduzierung des Mahlgutstroms zu der Mahlvorrichtung ein. Die Dosiereinrichtung verhindert indes einen Anstieg des Mahlgutstroms über den optimalen Betriebspunkt der Mahlvorrichtung hinaus.
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Die Mahlanlage weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Frischgutaufgabe zum Einlassen von Frischgut in die Mahlanlage auf, wobei die Steuerungs-/Regelungseinrichtung mit der Frischgutaufgabe in Verbindung steht und derart ausgebildet ist, dass sie bei Erreichen eines Schwellwertes des mit der Messeinrichtung ermittelten Mahlgutstroms von dem Grießeauslass zu der zumindest einen Mahlvorrichtung den über die Frischgutaufgabe in die Mahlanlage eintretenden Frischgutstrom reduziert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Grießeauslass und der zumindest einen Mahlvorrichtung ein Pufferspeicher angeordnet. Der Pufferspeicher ist vorzugsweise stromaufwärts der Dosiereinrichtung angeordnet, sodass bei einem Mahlgutstrom, der größer als der von der Dosiereinrichtung maximal förderbare Mahlgutstrom ist, das Mahlgut in dem Pufferspeicher gespeichert wird. Der Pufferspeicher umfasst beispielsweise einen Auslasskonus der Sichteinrichtung, der sich an den Grießeauslass des in dem statischen Sichter gesichteten Mahlguts anschließt. Die Anordnung des Pufferspeichers zwischen dem Grießeauslass und der zumindest einen Mahlvorrichtung ermöglicht eine Pufferung der Grieße, die lediglich einem Teilstrom des gesamten Mahlgutstroms entsprechen. Dies ermöglicht die gezielte Pufferung eines Teilstroms, wobei der Pufferspeicher beispielsweise eine geringe Baugröße aufweist. Der Pufferspeicher bietet ferner eine Möglichkeit, einer Zwischenspeicherung der Grieße während in Reaktion auf das Übersteigen des maximalen Mahlgutsstroms der Frischgutstrom über die Frischgutaufgabe reduziert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mahlanlage eine erste Mahlvorrichtung, insbesondere eine Walzenpresse, und eine zweite Mahlvorrichtung, insbesondere eine Kugelmühle, auf, wobei der Grießeauslass mit einem Einlass der zweiten Mahlvorrichtung in Verbindung steht und wobei der Pufferspeicher einen mit der ersten Mahlvorrichtung in Verbindung stehenden Überlauf aufweist. Ein solcher Überlauf umfasst vorzugsweise eine Überlaufleitung, die Mahlgut aus dem Pufferspeicher heraus befördert. Durch den Überlauf wird ein Anstieg des Mahlguts in dem Pufferspeicher begrenzt. Dies ermöglicht die Verwendung eines kleinen Pufferspeichers und verhindert den Anstieg des Mahlguts beispielsweise bis zum dynamischen Sichter.
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Der Überlauf weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Messeinrichtung zum Messen des durch den Überlauf strömenden Massenstroms auf. Dies ermöglicht eine Überwachung des von dem Pufferspeicher zu der ersten Mahlvorrichtung strömenden Mahlgutstroms.
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Ein Verfahren zum Zerkleinern von Mahlgut weist nach einem ersten Aspekt zumindest die Schritte auf:
Zerkleinern des Mahlguts in zumindest einer Mahlvorrichtung,
Sichten des Mahlguts in einer Sichteinrichtung in Grobgut, Grieße und Feingut,
wobei die Sichteinrichtung einen statischen Sichter und einen dynamischen Sichter aufweist, wobei der statische Sichter derart angeordnet ist, dass er den dynamischen Sichter zumindest teilweise umschließt, und wobei der Mahlgutstrom zu der zumindest einen Mahlvorrichtung mittels einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung gesteuert/geregelt wird. Die voran mit Bezug auf die Mahlanlage beschrieben Vorteile treffen in verfahrensmäßiger Entsprechung auf das Verfahren zum Zerkleinern von Mahlgut zu.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Dabei dienen die Angaben wie „oberhalb” und „unterhalb” bzw. „links” und „rechts” der besseren Erläuterungen der in den Figuren gezeigten schematischen Darstellung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne die Erfindung auf die gezeigten Ausführungsbeispiele oder eine bestimmte Einbauposition zu beschränken.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlanlage mit einer Sichteinrichtung und zwei Mahlvorrichtungen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlanlage mit einer Sichteinrichtung und einer Walzenpresse gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlanlage mit einer Sichteinrichtung und einer Kugelmühle gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Sichteinrichtung gemäß 1 bis 3.
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1 zeigt eine Mahlanlage 10 zum Zerkleinern von sprödem Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Klinker, Dolomit oder Erzmaterial. Die Mahlanlage 10 weist eine erste Mahlvorrichtung 12, eine Sichteinrichtung 14 und eine zweite Mahlvorrichtung 16 auf.
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Die erste Mahlvorrichtung 12 ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Walzenpresse mit zwei gegenläufig rotierende Mahlwalzen 18a, 18b, die über eine in 1 nicht dargestellte Anpresseinrichtung mit Mahldrücken von bis zu 250 MPa beaufschlagt werden, wobei zwischen den Mahlwalzen 18a, 18b ein Mahlspalt aufrechterhalten wird. Die Walzenpresse weist ferner einen Aufgabeschacht 20 auf, der oberhalb der Mahlwalzen 18a und 18b angeordnet ist. Der Aufgabeschacht 20 weist einen rohrförmigen oberen Abschnitt und einen trichterförmigen unteren Abschnitt zum Leiten von Mahlgut in den Mahlspalt zwischen den Mahlwalzen 18a und 18b auf. Des Weiteren weist die Walzenpresse 12 eine Auslassöffnung 38 zum Auslassen von durch das Mahlwalzen 18a, 18b gemahlene Mahlgut auf.
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Die Sichteinrichtung 14 weist einen statischen Sichter und einen dynamischen Sichter auf und ist unterhalb der ersten Mahlvorrichtung 12 angeordnet. Ferner umfasst die Sichteinrichtung 14 einen ersten Einlass 32 und einen zweiten Einlass 34 zum Einlassen eines Materialstroms, sowie drei Auslässe, wobei ein Grobgutauslass 24 zum Auslassen von durch den statischen Sichter ausgesichtetem Grobgut, ein Grießeauslass 26 zum Auslassen von durch den dynamischen Sichter ausgesichteter Grieße und ein Fertiggutauslass 28 zum Auslassen von Fertiggut, das zumindest den dynamischen Sichter passiert hat, vorgesehen ist. Das Grobgut weist üblicherweise eine Korngröße von 10–100 mm, die Grieße eine Korngröße von etwa 1–10 mm und das Feingut eine Korngröße von etwa 30–300 μm auf. Der detaillierte Aufbau der Sichteinrichtung 14 ist mit Bezug auf 4 näher erläutert.
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Der erste Einlass 32 der Sichteinrichtung 14 steht mit dem Auslass 38 der ersten Mahlvorrichtung 12 in Verbindung, sodass Mahlgut mittels Schwerkraft von dem Auslass 38 in die Sichteinrichtung geführt wird. Die Verbindung zwischen dem ersten Einlass 32 der Sichteinrichtung und dem Auslass 38 der ersten Mahlvorrichtung 12 wird beispielsweise über eine Schurre realisiert.
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Der zweite Einlass 34 der Sichteinrichtung ist mit dem Auslass der zweiten Mahlvorrichtung 16 über eine weitere Fördereinrichtung 36 verbunden, die in der Kugelmühle gemahlenes Mahlgut hin zu dem zweiten Einlass 34 der Sichteinrichtung fördert.
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Die Sichteinrichtung 14 weist ferner einen Sichtlufteinlass 40 auf zum Einlassen eines Sichtluftstroms in den statischen Sichter auf.
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An den Grobgutauslass 24 der Sichteinrichtung 14 schließt sich eine Fördereinrichtung 30 an, die schematisch als Rohrleitung dargestellt ist. Eine solche Fördereinrichtung 30 umfasst beispielsweise ein Förderband oder ein Becherwerk zur Förderung von Mahlgut von dem Grobgutauslass 24 der Sichteinrichtung 14 zu dem Aufgabeschacht 20.
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An den Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 schließt sich eine Dosiereinrichtung 42 an. Eine solche Dosiereinrichtung 42 ist beispielsweise eine drehzahlregelbare Schotter- oder Zellenradschleuse, die über rotierende Flügelzellen eine vorbestimmte maximale Menge an Mahlgut von dem Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 an die zweite Mahlvorrichtung 16 leitet.
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Der Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 zum Auslassen von Grieße steht mit dem Einlass der zweiten Mahlvorrichtung 16 in Verbindung. Bei der Verbindung handelt es sich beispielsweis um eine in 1 nicht dargestellte Fördereinrichtung, wie beispielsweise ein Förderband oder eine Schurre.
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Zwischen der Dosiereinrichtung 42 und dem Einlass der zweiten Mahlvorrichtung 16 ist eine Messeinrichtung zum Messen eines Massenstroms von der Sichteinrichtung 14 zu der zweiten Mahlvorrichtung 16 angeordnet.
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Die zweite Mahlvorrichtung 16 ist unterhalb der Sichteinrichtung 14 angeordnet und in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kugelmühle, die einen rohrförmigen Grundkörper aufweist, innerhalb dessen eine Mehrzahl von Mahlkörpern angeordnet sind, die beispielsweise durch eine Rotation des Grundkörpers um die Längsachse das sich innerhalb der Kugelmühle befindende Mahlgut zermahlen.
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Die Mahlanlage 10 weist ferner eine Frischgutaufgabe 22 auf, die zwischen der Sichteinrichtung 14 und der ersten Mahlvorrichtung 12 schematisch dargestellt ist. Die Frischgutaufgabe 22 umfasst beispielsweise Förderbänder und ist derart angeordnet, dass Frischgut einem Einlass der Sichteinrichtung 14 zugeführt wird.
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Die Mahlanlage 10 weist des Weiteren zwei Abscheider 46, 48 zur Trennung des Luftstroms von dem Mahlgut auf. Ein erster Abscheider 46 schließt sich an den Fertiggutauslass 28 der Sichteinrichtung an. Das aus dem Fertiggutauslass 28 austretende Feingut-Luftgemisch wird an dem Abscheider 46 in Feingut und Luftstrom 50 getrennt. Ein zweiter Abscheider 48 schließt sich an den Auslass der Kugelmühle 16 zum Abscheiden des aus der Kugelmühle austretenden Mahlguts von dem Luftstrom 52 an.
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Im Betrieb der Mahlanlage 10 wird Frischgut über die Frischgutaufgabe 22 in den ersten Einlass 32 der Sichteinrichtung 14 aufgegeben. Bei dem Frischgut handelt es sich beispielsweise um grobkörniges Mahlgut.
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Das Mahlgut strömt durch den ersten Einlass 32 in den statischen Sichter, in dem es in Grobgut und Grieße gesichtet wird. Das Grobgut verlässt die Sichteinrichtung durch den Grobgutauslass 24 und strömt über die Fördereinrichtung 30 zu dem Aufgabeschacht 20 der Walzenpresse 12 und anschließend in den Mahlspalt zwischen den Mahlwalzen 18a und 18b, in dem es gemahlen wird. Das in der Walzenpresse 12 gemahlene Mahlgut tritt in den ersten Einlass 32 der Sichteinrichtung 14 und anschließend in den statischen Sichter der Sichteinrichtung 14 ein, wo es in Grobgut und Grieße gesichtet wird.
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Die Grieße verlassen die Sichteinrichtung durch den Grießeauslass 26. Die sich an den Grießeauslass 26 anschließende Dosiereinrichtung 42 fördert, beispielsweise über eine Schotterschleuse, eine bestimmte maximale Menge an Mahlgut zum Einlass der Kugelmühle 16. Die maximale Menge an Mahlgut beträgt beispielsweise 300–400 t/h, insbesondere 350 t/h. Üblicherweise wird die Mahlanlage derart betrieben, dass die Menge an Mahlgut etwa 250–350 t/h, insbesondere 300 t/h beträgt. Die Dosiereinrichtung 42 verhindert zuverlässig, dass der Materialstrom an Mahlgut von dem Grießeauslass 26 zu dem Einlass der Kugelmühle 16 einen einstellbaren maximalen Wert übersteigt, wodurch eine optimale Mahlung in der Kugelmühle 16 erreicht und eine Überlast an der Kugelmühle 16 verhindert wird.
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Übersteigt die Menge an Mahlgut die maximale Fördermenge der Dosiereinrichtung 42 sammelt sich das Mahlgut oberhalb der Dosiereinrichtung 42 in dem Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung. Um einen Rückstau des Mahlguts in die Sichteinrichtung 14, insbesondere in den dynamischen Sichter, zu verhindern, ist eine in 1 gestrichelt dargestellte Rückführungsleitung zwischen dem Grießeauslass 26 und dem Grobgutauslass 24 angeordnet. Die Rückführung von sich in dem Grießeauslass 26 sammelnden Mahlguts wird beispielsweise über einen nicht dargestellten Überlauf in dem Bereich des Grießeauslasses 26 realisiert. Zusätzlich ist oberhalb des Grießeauslass 26 ein Grießkonus, insbesondere ein Pufferspeicher, angeordnet, in dem sich Grieße ansammelt. Übersteigt das Material in dem Bereich des Grießeauslasses 26, insbesondere in dem Pufferspeicher, eine bestimmte Höhe, wird es über den Überlauf in die Rückführungsleitung 54 zu der Fördereinrichtung 30 geführt.
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Im Anschluss an die Dosiereinrichtung 42 wird in der Messeinrichtung 44 der Massenstrom des Mahlguts gemessen. Die Mahlanlage 10 weist ferner eine nicht dargestellte Steuerungs-/Regelungseinrichtung auf, die beispielsweise die Dosiereinrichtung 42 und/oder die Messeinrichtung 44 umfasst. Der mit der Messeinrichtung 44 erfasste Massenstrom wird beispielsweise an die Steuerungs-/Regelungseinrichtung übermittelt, die, wenn der Massenstrom einen vorbestimmten Wert übersteigt, die Menge an Frischgut über die Frischgutaufgabe 22 reduziert und somit die aus dem Grießeauslass 26 austretende Menge an Grieße reduziert.
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Eine solche Dosiereinrichtung 42 bietet den Vorteil, dass Prozessschwankungen der Mahlanlage ausgeglichen werden und eine Überlastung, eine zu große Menge an Mahlgut in der Kugelmühle, verhindert wird. Durch die Steuerungs-/Regelungseinrichtung ist die Zufuhr von Frischgut in Abhängigkeit der Menge an in die Kugelmühle eintretenden Grieße steuerbar/regelbar. Bei einem Überlastfall, bei welchem der Anteil an Grieße in dem aufgegebenen Frischgut sehr hoch ist, kann bereits vor dem Erreichen der maximalen Fördermenge der Dosiereinrichtung 42 die Menge an Frischgut über die Frischgutaufgabe 22 reduziert werden und somit der Betrieb der Dosiereinrichtung 42 mit der maximalen Fördermenge auf einen kurzen Zeitraum eingeschränkt oder das Erreichen der maximalen Fördermenge verhindert werden.
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Das aus dem Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 austretende Mahlgut tritt in die Kugelmühle 16 ein und wird in dieser zermahlen. Im Anschluss an die Kugelmühle 16 wird das Mahlgut entweder über den Abscheider 48 oder direkt der Fördereinrichtung 36 zugeführt, die das Mahlgut zu dem zweiten Einlass 34 der Sichteinrichtung 14 fördert.
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Über den zweiten Einlass 34 gelangt das Mahlgut in den dynamischen Sichter und wird in Grieße und Fertiggut gesichtet. Die Grieße verlassen die Sichteinrichtung 14 durch den Grießeauslass 26 und das Fertiggut verlässt die Sichteinrichtung durch den Fertiggutauslass 28. Im Anschluss an den Fertiggutauslass 28 wird das Mahlgut-Luftgemisch über den Abscheider 46 in Fertiggut und Luftstrom 50 getrennt.
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2 zeigt eine Mahlanlage 56 mit einer Walzenmühle 12 und einer Sichteinrichtung 14, die im Wesentlichen entsprechend der Mahlanlage 10 der 1 angeordnet sind. Im Gegensatz zu der Mahlanlage 10 der 1 umfasst die Mahlanlage 56 der 2 keine Kugelmühle 16.
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Über die Frischgutaufgabe 22 wird Frischgut in den ersten Einlass 32 der Sichteinrichtung 14 aufgegeben. Das durch den Grobgutauslass 24 die Sichteinrichtung 14 verlassende Grobgut und die durch den Grießeauslass 26 die Sichteinrichtung 14 verlassende Grieße werden zusammengeführt und anschließend über die Fördereinrichtung 30 dem Aufgabeschacht 20 der Walzenmühle zugeführt. Zwischen der Fördereinrichtung 30 und dem Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 ist eine Dosiereinrichtung 42 und eine Messeinrichtung 44 zum Messen des Massenstroms an Mahlgut aus dem Grießeauslass 26 angeordnet. Die Dosiereinrichtung 42 begrenzt die Menge an Grieße, die über die Fördereinrichtung 30 zur Walzenmühle 12 geförderte wird, auf einen maximalen Wert und verhindert so einen Überlastfall, bei dem eine zu große Menge an Mahlgut, insbesondere Grieße, zu der Walzenmühle 12 gefördert wird. Eine weitere Messeinrichtung 45 ist zwischen dem Grobgutauslass 24 und der Fördereinrichtung 30 angeordnet zum Ermitteln des Grobgutmassenstroms zu der Walzenmühle 12. Die Messeinrichtungen 44 und 45 ermittelt die Menge an Grieße und Gobgut und übermittelt diesen Wert beispielsweise an eine nicht dargestellte Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die ab einem bestimmten maximalen Wert, beispielsweise 250–350 t/h, insbesondere 300 t/h, die in die Mahlanlage 56 eintretende Menge an Frischgut über die Frischgutaufgabe 22 reduziert.
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3 zeigt eine Mahlanlage 58 mit einer Kugelmühle 16 und einer Sichteinrichtung 14, die im Wesentlichen entsprechend der Mahlanlage 10 der 1 angeordnet sind. Im Gegensatz zu der Mahlanlage 10 der 1 umfasst die Mahlanlage 58 der 3 keine Walzenmühle 12.
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Das durch den Grobgutauslass 24 die Sichteinrichtung 14 verlassende Grobgut und die durch den Grießeauslass 26 die Sichteinrichtung 14 verlassende Grieße werden zusammengeführt und der Kugelmühle 16 zugeführt. Eine Dosiereinrichtung 42 und ein Messeinrichtung 44 zum Messen des Massenstroms an Mahlgut aus dem Grießeauslass 26 sind zwischen dem Grießeauslass 26 der Sichteinrichtung 14 und dem Einlass der Kugelmühle 16 angeordnet. Die Dosiereinrichtung 42 begrenzt die Menge an Grieße, die zur Kugelmühle 16 geförderte wird auf einen maximalen Wert und verhindert so einen Überlastfall. Eine weitere Messeinrichtung 45 ist zwischen dem Grobgutauslass 24 und dem Einlass der Kugelmühle 16 angeordnet zum Ermitteln des Grobgutmassenstroms zu der Kugelmühle 16. Die Messeinrichtungen 44 und 45 ermittelt die Menge an Mahlgut zu der Kugelmühle 16 und übermitteltn diesen Wert beispielsweise an eine nicht dargestellte Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die ab einem bestimmten maximalen Wert die in die Mahlanlage 56 eintretenden Menge an Frischgut über die Frischgutaufgabe 22 reduziert.
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4 zeigt eine Sichteinrichtung 14 gemäß 1 bis 3 mit einem statischen Sichter 60 und einem dynamischen Sichter 62. Der statische Sichter 60 ist um den dynamischen Sichter 62 herum angeordnet und weist eine zylinderförmige Gestalt auf. Ferner umfasst der statische Sichter eine äußere zylinderförmige Wand und dazu radial nach innen angeordnet eine erste, äußere statische Strömungseinrichtung 64 und eine zweite, innere statische Strömungseinrichtung 66. Die erste und die zweite Strömungseinrichtung 64, 66 weisen jeweils parallele Leitschaufeln auf, wobei die Leitschaufeln der ersten Strömungseinrichtung 64 radial abfallend angestellt sind. Die Leitschaufeln der zweiten Strömungseinrichtung 66 sind gegenläufig zu den Leitschaufeln der ersten Strömungseinrichtung 64 angestellt. Zwischen der ersten und der zweiten Strömungseinrichtung 64, 66 ist eine zylinderförmige statische Sichtzone 68 ausgebildet.
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Innerhalb des statischen Sichters 60 ist radial einwärts der zweiten Strömungseinrichtung 66 der dynamische Sichter 62 angeordnet. Der dynamische Sichter 62 umfasst einen Stabkorb 70 mit in axialer Richtung verlaufenden Stäben. Der Stabkorb 70 wird über eine am oberen Ende des Stabkorbes angebrachte Antriebswelle 72 rotierend angetrieben. Der dynamische Sichter 62 ist koaxial zu dem statischen Sichter 60 und rotationssymmetrisch zu der Antriebsachse 72 angeordnet. Zwischen dem Sichtkorb und der zweiten Strömungseinrichtung 66 ist die dynamische Sichtzone 74 ausgebildet. Ferner können in der dynamischen Sichtzone 74 nicht dargestellte vertikale, stabförmige Leitelemente angeordnet sein, die sich an die Strömungseinrichtung 64 anschließen.
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Am oberen Ende des Stabkorbes 70 ist eine Verteilereinrichtung 76 angeordnet, die eine erste Scheibe 78 und eine parallele zweite Scheibe 80 aufweist. Die zweite Scheibe 80 weist den gleichen Durchmesser wie der Stabkorb 70 auf, ist fest mit diesem verbunden und bildet einen Deckel des zylinderförmigen Stabkorbs 70. Die erste Scheibe 78 ist parallel zu der zweiten Scheibe 80 oberhalb dieser angeordnet und ist ringförmig, mit einer Aussparung in der Mitte ausgebildet. Zwischen der ersten Scheibe 78 und der zweiten Scheibe 80 ist ein Durchgang ausgebildet. Die erste Scheibe 78 und die zweite Scheibe 80 sind auf nicht dargestellte Weise miteinander verbunden, sodass eine Rotation der zweiten mit dem Stabkorb 70 fest verbundenen Scheibe 80 eine Rotation der ersten Scheibe 78 bewirkt.
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Oberhalb der Verteilereinrichtung 76 sind ein erster Einlass 32 und ein zweiter Einlass 34 zum Einlassen eines Materialstroms in die Sichteinrichtung angeordnet. Die Einlässe 32, 34 weisen konzentrische, um die Antriebswelle 72 angeordnete Öffnungen auf, die die rohrförmig dargestellten Einlässe umfasst, wobei die Einlassöffnung des ersten Einlasses 32 oberhalb der Einlassöffnung des zweiten Einlasses 34 angeordnet ist. Die Antriebswelle 72 des dynamischen Sichters 62 erstreckt sich mittig, in axialer Richtung durch den zweiten Einlass 32.
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Um den statischen Sichter 60 ist ein Sichtluftkanal 82 angeordnet. Der Sichtluftkanal 82 ist schematisch seitlich, an der linken Seite des statischen Sichters 60 dargestellt. Der Sichtluftkanal 82 steht mit dem statischen Sichter in Fluidverbindung, sodass Sichtluft von der äußeren Wand des statischen Sichters 60 durch die äußere statische Strömungseinrichtung 64 in die Sichtzone 68 des statischen Sichters 60 strömen kann. Die Strömungsrichtung der Sichtluft ist durch die Pfeilrichtung in dem Sichtluftkanal 82 dargestellt.
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4 zeigt ferner drei Auslässe 24, 26, 28 zum Auslassen des gesichteten Materialstroms aus der Sichteinrichtung 14. Der Grobgutauslass 24 umfasst einen Kanal, der unterhalb der statischen Sichtzone 68 derart angeordnet ist, dass das in der statischen Sichtzone abgewiesene Material in den Kanal fällt und durch Grobgutauslass 24 aus der Sichteinrichtung 14 austritt. Der Grießeauslass 26 umfasst einen Kanal, der unterhalb der dynamischen Sichtzone 74 derart angeordnet ist, dass das von dem dynamischen Sichter abgewiesene Material in den Kanal fällt und durch den Grießeauslass 26 aus der Sichteinrichtung 14 ausritt. Der Fertiggutauslass 28 weist einen Kanal auf, der unterhalb des Stabkorbs 70 angeordnet ist und durch welchen das die statische und die dynamische Sichtstufe 68, 74 passierte Material zusammen mit der Sichtluft innerhalb des Stabkorbs 70 aus der Sichteinrichtung 14 austritt.
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Während des Betriebs der Sichteinrichtung 14 strömt ein grober Materialstrom in Pfeilrichtung 84 durch den ersten Einlass 32 auf die erste Scheibe 78, die über die Antriebsachse 72 rotierend angetrieben wird. Durch die Rotation der ersten Scheibe 78 wird das Material auf der Scheibe 78 radial nach außen bewegt und gelangt von oben in die statische Sichtzone 68 des statischen Sichters 60. Das Aufprallen des Materialstroms auf die Scheibe 78 und die Rotation der Scheibe 78 sorgen zusätzlich für eine Desagglomeration des Materials.
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Von der äußeren Wand des statischen Sichters 60 tritt Sichtluft in den statischen Sichter 60 ein und strömt durch die äußere Strömungseinrichtung 64 gegen den die statische Sichtzone 68 durchströmenden Materialstrom. In der statischen Sichtzone 68 wird der Materialstrom durch die eintretende Sichtluft radial nach innen hin zu der inneren Strömungseinrichtung 66 abgelenkt. Das grobe Material durchströmt der Schwerkraft folgend die statische Sichtstufe und fällt nach unten hin zu dem Grobgutauslass 24. Das feinere Material wird von der Sichtluft durch die innere Strömungseinrichtung 66 in die dynamische Sichtzone 74 pneumatisch gefördert, in der es erneut in ein grobes und ein feines Material getrennt wird. Dabei wird das grobe Material von den Stäben des Stabkorbes 70 abgewiesen und fällt nach unten zum Grießeauslass 26. Das feine Material gelangt durch die Stäbe des Stabkorbs 70 in das Innere des Stabkorbs und wird mit der Sichtluft in Richtung des Fertiggutauslass 28 ausgetragen.
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Die Sichteinrichtung 14 weist drei Auslässe 24, 26, 28 für drei verschiedene Kornfraktionen des Materialstroms auf. Der durch den ersten Einlass 32 in die Sichteinrichtung 14 einströmende Materialstrom wird in drei verschiedene Kornfraktionen gesichtet, die durch drei verschiedene Auslässe 24, 26, 28 die Sichteinrichtung 14 verlassen.
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Der durch den zweiten Einlass 34 in die Sichteinrichtung 14 eintretende Materialstrom durchläuft die Sichteinrichtung 14 in Pfeilrichtung 86 und strömt zunächst auf die zweite Scheibe 80, die durch die Antriebsachse zur Rotation angetrieben wird. Das Material wird durch die Rotation der Scheibe 80 radial nach außen bewegt und tritt in die sich an die zweite Scheibe 80 anschließende dynamische Sichtzone 74 in den dynamischen Sichter 62 ein. Wie bereits mit Bezug auf den durch den ersten Einlass 32 in die Sichteinrichtung 14 einströmenden Materialstrom beschrieben, fällt das gröbere Material durch die dynamische Sichtzone nach unten hin zu dem Grießeauslass 26.
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Das feinere Material tritt in den Stabkorb 70 ein und wird nach unten zusammen mit der Sichtluft in Richtung des Fertiggutauslass 28 ausgetragen.
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Das durch den zweiten Einlass 34 in die Sichteinrichtung eintretende Material wird in zwei Korngrößen gesichtet, wobei das feinere Mahlgut, insbesondere Fertiggut, durch den Fertiggutauslass 28 und das gröbere Mahlgut, insbesondere Grieße, durch den Grießeauslass 26 aus der Sichteinrichtung 14 ausgelassen wird.
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Die Sichteinrichtung 14 ermöglicht eine Aufgabe von zwei Materialströmen unterschiedlicher Korngröße in die Sichteinrichtung, wobei der erste Materialstrom sowohl dem statischen Sichter 60 also auch dem dynamischen Sichter 62 zugeführt wird und der zweite Materialstrom ausschließlich dem dynamischen Sichter 62 zugeführt wird. Dies ermöglicht einen Einlass eines groben Materialstroms durch den ersten Einlass 32 und einen Einlass eines feineren Materialstroms durch den zweiten Einlass 34 in die Sichteinrichtung 14.
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Die mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebene Mahlvorrichtung, in der die mit Bezug auf 4 beschriebene Sichteinrichtung 14 angeordnet ist, ermöglicht eine erhebliche Platzersparnis, da eine Sichteinrichtung für zwei Materialströme verwendet wird und auf einen zusätzlichen Sichter verzichtet werden kann. Des Weiteren ermöglicht die beschriebene Mahlanlage einen Verzicht auf zusätzliche Leitungselemente zwischen einer statischen und einer dynamischen Sichteinrichtung. Mit der Mahlanlage wird ferner ein Betrieb der Mahlvorrichtungen in ihrem optimalen Betriebspunkt sichergestellt und somit eine effiziente Zerkleinerung des Mahlguts ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Mahlanlage
- 12
- erste Mahlvorrichtung, Walzenpresse
- 14
- Sichteinrichtung
- 16
- zweite Mahlvorrichtung, Kugelmühle
- 18a
- Mahlwalze
- 18b
- Mahlwalze
- 20
- Aufgabeschacht
- 22
- Frischgutaufgabe
- 24
- Grobgutauslass
- 26
- Grießegutauslass
- 28
- Fertiggutauslass, Feingutauslass
- 30
- Fördereinrichtung
- 32
- erster Einlass der Sichteinrichtung
- 34
- zweiter Einlass der Sichteinrichtung
- 36
- Fördereinrichtung
- 38
- Auslassöffnung der ersten Mahlvorrichtung
- 40
- Sichtlufteinlass
- 42
- Dosiereinrichtung
- 44
- Messeinrichtung zum Messen des Massenstroms
- 45
- Messeinrichtung zum Messen des Massenstroms
- 46
- Abscheider
- 48
- Abscheider
- 50
- Luftstrom
- 52
- Luftstrom
- 54
- Rückführungsleitung
- 56
- Mahlanlage
- 58
- Mahlanlage
- 60
- statischer Sichter
- 62
- dynamischer Sichter
- 64
- äußere statische Strömungseinrichtung
- 66
- innere statische Strömungseinrichtung
- 68
- statische Sichtzone
- 70
- Stabkorb
- 72
- Antriebswelle
- 74
- dynamische Sichtzone
- 76
- Verteilereinrichtung
- 78
- erste Scheibe
- 80
- zweite Scheibe
- 82
- Sichtluftkanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011055762 A1 [0003]
