DE102014100199B3

DE102014100199B3 - Verfahren zum Betreiben einer Walzenmühle sowie eine Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut

Info

Publication number: DE102014100199B3
Application number: DE102014100199.0A
Authority: DE
Inventors: Heinz Schröder; Dirk Schefer; Silvio Lorenz
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-02-19
Anticipated expiration: 2034-01-10

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Walzenmühle wird sprödes Mahlgut in einem zwischen zwei gegenläufig angeordneten Mahlwalzen gebildeten Mahlspalt zerkleinert, wobei das Mahlgut über einen oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht zugeführt wird und sich zwischen den beiden Mahlwalzen eine sich zum Mahlspalt verengende Hochdruckzone ausbildet, die durch seitliche Führungswände des Aufgabeschachts begrenzt wird, wobei ein Teil des Mahlguts auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind, wobei über die seitlichen Führungswände eine reibungsmindernde Substanz in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz zugeführt wird, die den durch das Mahlgut an den seitlichen Führungswänden verursachten Verschleiß mindert.

Description

Bei einer Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut wird das Mahlgut in einem zwischen zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen gebildeten Mahlspalt zerkleinert, wobei das Mahlgut über einen oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht zugeführt wird. Zwischen den beiden Mahlwalzen bildet sich eine zum Mahlspalt verengende Hochdruckzone aus, die durch seitliche Führungswände begrenzt wird, wobei zu zerkleinerndes Mahlgut auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind. Der axiale Druck auf die seitlichen Führungswände nimmt dabei in der Hochdruckzone in Richtung des Mahlspalts stetig zu.
Die Relativbewegung zwischen dem zu zerkleinernden Mahlgut und den seitlichen Führungswänden, der Druck und die Abrasionseigenschaften des Mahlguts in Verbindung mit den dort herrschenden höheren Temperaturen führen zu einem erheblichen Verschleiß an den seitlichen Führungswänden. Dies hat zur Folge, dass diese seitlichen Führungswände regelmäßig ausgewechselt werden müssen und dadurch Stillstandszeiten der Walzenmühle in Kauf genommen werden müssen.
In der DE 100 12 696 B4 wird diese Problematik dadurch gelöst, dass ein Teil der seitlichen Führungswand durch die Stirnfläche eines Kolbens aus einem hochverschleißfesten Material gebildet wird, wobei der Kolben in Richtung der Mahlwalzen beweglich ausgebildet ist und bei zunehmendem Verschleiß des Kolbens dieser entsprechend nachgestellt wird, so dass der Walzenspalt zuverlässig nach außen abgedichtet bleibt. Der konstruktive Aufwand für den Kolben und seine Verschiebung sind allerdings nicht unerheblich, aber man kann dadurch die Austauschintervalle deutlich verlängern und damit die Stillstandszeiten verkürzen.
Die DE 10 2010 035 763 B4 löst die Problematik des zu schnellen Verschleißes der seitlichen Führungswand dadurch, dass die Seitenwand Mittel zum Kühlen aufweist.
Durch die aktive Kühlung soll der Verschleiß der Seitenwand erheblich reduziert werden können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg aufzuzeigen, mit dem der Verschleiß der seitlichen Führungswände einer Walzenmühle reduziert werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Walzenmühle wird sprödes Mahlgut in einem zwischen zwei gegenläufig angeordneten Mahlwalzen gebildeten Mahlspalt zerkleinert, wobei das Mahlgut über einen oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht zugeführt wird und sich zwischen den beiden Mahlwalzen eine sich zum Mahlspalt verengende Hochdruckzone ausbildet, die durch seitliche Führungswände begrenzt wird, wobei ein Teil des Mahlguts auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind. Über die seitlichen Führungswände wird eine reibungsmindernde Substanz in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz zugeführt, die den durch das Mahlgut an den seitlichen Führungswänden verursachten Verschleiß mindert.
Die erfindungsgemäß Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut sieht zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen, die zwischen sich einen Mahlspalt bilden, und einen oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht zur Zuführung des Mahlguts vor, wobei zwischen den beiden Mahlwalzen eine sich zum Mahlspalt verengende Hochdruckzone ausgebildet ist, die durch seitliche Führungswände begrenzt ist, wobei ein Teil des Mahlguts auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind, wobei zur Minderung des durch das Mahlgut an den seitlichen Führungswänden verursachten Verschleißes Mittel zum Zuführen einer reibungsmindernden Substanz in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz über die seitlichen Führungswände vorgesehen sind.
Durch den Einsatz einer reibungsmindernden Substanz, bei der es sich beispielsweise um eine wässrige Flüssigkeit, Öl oder Fett handeln kann, wird die Reibung zwischen den seitlichen Führungswänden und dem Mahlgut reduziert, was zu einem verminderten Verschleiß der seitlichen Führungswände führt. Eine verminderte Reibung führt auch zu einer deutlich geringeren Erwärmung der seitlichen Führungswände, so dass sich der Verschleiß auch aufgrund der niedrigeren Temperaturen verringert.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die reibungsmindernde Substanz über Öffnungen in den seitlichen Führungswänden zugeführt. Dabei kann insbesondere vorgesehen werden, dass die reibungsmindernde Substanz über eine Breite quer zum Mahlspalt zugeführt wird, die wenigstens dem 1,2-Fachen, vorzugsweise wenigstens dem Dreifachen, höchst vorzugsweise wenigstens dem Fünffachen des Mahlspaltes entspricht.
Bei der reibungsmindernden Substanz handelt es sich beispielsweise um einen wässrigen, emulgierten Kühlschmierstoff, welcher beispielsweise Öl enthält. Die reibungsmindernde Substanz kann neben einer Grundsubstanz, beispielsweise einer wässrigen Flüssigkeit, Öl oder Fett, einen Stoff mineralischer und/oder synthetischer und/oder pflanzlicher Herkunft enthalten. Zusätzlich können Additive wie Schwefel und/oder Phosphor und/oder Graphit und/oder EP-Zusätze enthalten sein.
Die reibungsmindernde Substanz kann darüber hinaus durch eine geleeartige Substanz gebildet werden, die einen Anteil an Eindickern von wenigstens 2,5 %, vorzugsweise wenigstens 5 %, höchstvorzugsweise mehr als 9 % enthält, welcher sich bei der Erwärmung wenigstens teilweise verflüssigt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Menge und/oder der Druck der zuzuführenden, reibungsmindernden Substanz in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters, wie beispielsweise der Durchsatzleistung, der Konsistenz des Mahlguts und/oder dem Verschleißzustand der wenigstens einen Führungswand, eingestellt wird. Die reibungsmindernde Substanz kann beispielsweise mit einem Druck (Überdruck) von 0,5, 3, 10, 20, 50 oder > 100bar zugeführt werden.
Die Öffnungen zum Zuführen der reibungsmindernden Substanz sind zumindest in einem Bereich in den seitlichen Führungswänden angeordnet, der in vertikaler Richtung vom Walzenspalt einen Abstand vom Walzenspalt hat, der dem 0,7- bis 1,5-Fachen Radius der Mahlwalzen, vorzugsweise dem 0,7- bis 1,3-Fachen Radius der Mahlwalzen entspricht.
Zweckmäßigerweise wird die reibungsmindernde Substanz über wenigstens eine Versorgungsleitung zugeführt, die mit wenigstens einem Vorratsbehälter für die reibungsmindernde Substanz in Verbindung steht. Dabei kann die Versorgungsleitung als Schwerkraftleitung ausgebildet sein. Es können aber auch Fördermittel vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Pumpe, um die reibungsmindernde Substanz zu den Öffnungen der wenigstens einen seitlichen Führungswand zu fördern. Weiterhin ist es denkbar, dass die Substanz mit unterschiedlichen Drücken zugegeben wird. Auch die Menge der zugeführten Substanz kann an die jeweilige Betriebssituation angepasst werden. Falls sich beispielsweise Material zwischen Führungswand und Walze festsetzt, könnte dies durch eine Druckerhöhung „freigewaschen“ und somit beseitigt werden. Des Weiteren wäre es denkbar, die reibungsmindernde Substanz über verstellbare Düsen und/oder Leitbleche in oder an der Führungswand zuzuführen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Walzenmühle,
2 eine schematische Schnittdarstellung längs der Linie A-A der 1
3 eine um 90 Grad gedrehte schematische Seitenansicht der Walzenmühle gemäß 1 nebst einem Vorratsbehälter für die reibungsmindernde Substanz sowie
4 eine vereinfachte Darstellung der Walzenmühle gemäß 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Dolomit oder Erz, weist im Wesentlichen zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen 1, 2 auf, die zwischen sich einen Mahlspalt 3 bilden. Oberhalb der Mahlwalzen ist ein Aufgabeschacht 4 zum Zuführen von zu zerkleinerndem Mahlgut 5 angeordnet. In den durch die beiden Mahlwalzen 1, 2 gebildeten Zwickel bildet sich eine zum Mahlspalt 3 verengende Hochdruckzone aus, die durch seitliche Führungswände 6, 7 nach außen begrenzt wird. Ein Teil des Mahlguts kommt auf dem Weg zum Mahlspalt 3 mit den seitlichen Führungswänden 6, 7 in Kontakt, wodurch die Führungswände einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind. Die seitlichen Führungswände 6, 7 weisen daher Öffnungen 8 zum Zuführen einer reibungsmindernden Substanz 9 in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz auf. Zu diesem Zweck ist ein Vorratsbehälter 10 (3) für die reibungsmindernde Substanz 9 über Versorgungsleitungen 11 mit den Öffnungen 8 in den seitlichen Führungswänden 6, 7 verbunden. Die Versorgungsleitungen können durch eine entsprechende Anordnung des Vorratsbehälters 9 als Schwerkraftleitungen ausgebildet sein oder es ist in der Leitung wenigstens eine geeignete Fördereinrichtung 12 vorgesehen.
Die Öffnungen 8 sind in den seitlichen Führungswänden 6, 7 so anzuordnen, dass die dem Verschleiß durch das Mahlgut ausgesetzte Oberfläche im Bereich der Hochdruckzone möglichst gut mit der reibungsmindernden Substanz 9 benetzt wird. Die Öffnungen sollten daher über eine Breite b quer zum Mahlspalt 3 verteilt angeordnet werden, die wenigstens dem 1,2-Fachen, vorzugsweise wenigstens dem Dreifachen und höchst vorzugsweise wenigstens dem Vierfachen der Breite s des Walzenspalts 3 entspricht. Die Öffnungen sind vorzugsweise zumindest in einem Bereich anzuordnen, der einen Abstand vom engsten Walzenspalt 3 in vertikaler Richtung hat, der dem 0,7- bis 1,5-Fachen des Radius der Walzenmühle entspricht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 8 relativ gleichmäßig über die mit dem Mahlgut in Kontakt kommenden Bereiche der seitlichen Führungswände verteilt angeordnet. Selbstverständlich werden die Öffnungen zweckmäßigerweise auch nur in den Bereichen der seitlichen Führungswände 6, 7 angeordnet, welche die Hochdruckzone begrenzen, d.h. welche mit zu zerkleinerndem Mahlgut 5 in Kontakt kommen. Die Breite quer zum Mahlspalt 3, mit der die Öffnungen 8 in den seitlichen Führungswänden 6, 7 angeordnet sind, wird sich daher zum Walzenspalt 3 hin immer weiter verkleinern, wie dies auch aus den 1 und 4 ersichtlich ist.
Die Öffnungen 8 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schlitze ausgebildet. Es können aber auch Bohrungen oder andere Aussparungen vorgesehen werden.
Durch die Benetzung der seitlichen Führungswände mit der reibungsmindernden Substanz 9 wird die Reibung zwischen Mahlgut und seitlicher Führungswand verringert, so dass sich die Führungswände entsprechend weniger erhitzen, so dass sich insgesamt eine deutliche Reduzierung des Verschleißes der seitlichen Führungswände 6, 7 ergibt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Walzenmühle, bei der sprödes Mahlgut (5) in einem zwischen zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen (1, 2) gebildeten Mahlspalt (3) zerkleinert wird, wobei das Mahlgut (5) über einen oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht (4) zugeführt wird und sich zwischen den beiden Mahlwalzen (1, 2) eine sich zum Mahlspalt (3) verengende Hochdruckzone ausbildet, die durch seitliche Führungswände (6, 7) begrenzt wird, wobei ein Teil des Mahlguts (5) auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden (6, 7) in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass über die seitlichen Führungswände (6, 7) eine reibungsmindernde Substanz (9) in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz zugeführt wird, die den durch das Mahlgut (5) an den seitlichen Führungswänden verursachten Verschleiß mindert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Substanz (9) über Öffnungen (8) in den seitlichen Führungswänden (6, 7) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der reibungsmindernden Substanz (9) um einen wässrigen, emulgierten Kühlschmierstoff handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Substanz (9) neben einer Grundsubstanz einen Stoff mineralischer und/oder synthetischer und/oder pflanzlicher Herkunft enthalten kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reibungsmindernde Substanz (9) durch eine geleeartige Substanz gebildet wird, die einen Anteil an Eindickern von wenigstens 2,5 % enthält, welcher sich bei Erwärmung wenigstens teilweise verflüssigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge und/oder der Druck der zuzuführenden, reibungsmindernden Substanz (9) in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters eingestellt wird.
Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut mit zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen (1, 2), die zwischen sich einen Mahlspalt (3) bilden, und einem oberhalb der Mahlwalzen angeordneten Aufgabeschacht (4) zum Zuführen des Mahlguts (5), wobei zwischen den beiden Mahlwalzen (1, 2) eine sich zum Mahlspalt verengende Hochdruckzone ausgebildet ist, die durch seitliche Führungswände (6, 7) begrenzt ist, wobei ein Teil des Mahlguts (5) auf dem Weg zum Mahlspalt mit den seitlichen Führungswänden (6, 7) in Kontakt kommt und die Führungswände dabei einem zunehmenden Verschleiß ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Minderung der durch das Mahlgut (5) an den seitlichen Führungswänden (6, 7) verursachten Verschleißes Mittel zum Zuführen einer reibungsmindernden Substanz (9) in fester, flüssiger oder gasförmiger Konsistenz über die seitlichen Führungswände (6, 7) vorgesehen sind.
Walzenmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen der reibungsmindernden Substanz (9) durch die in den seitlichen Führungswänden (6, 7) ausgebildeten Öffnungen (8) gebildet werden.
Walzenmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen zumindest in einem Bereich in den seitlichen Führungswänden (6, 7) angeordnet sind, der in vertikaler Richtung vom Walzenspalt (3) eine Abstand vom Walzenspalt hat, der dem 0,7- bis 1,5-Fachen Radius der Mahlwalzen (1, 2) entspricht.
Walzenmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen der reibungsmindernden Substanz (9) über wenigstens eine Versorgungsleitung (11) mit wenigstens einem Vorratsbehälter (10) für die reibungsmindernde Substanz (9) in Verbindung stehen.
Walzenmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorratsbehälter (10) oberhalb der Mittel zum Zuführen der reibungsmindernden Substanz angeordnet ist und die Versorgungsleitung (11) als Schwerkraftleitung ausgebildet ist.
Walzenmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorratsbehälter (10) mit Mitteln in Verbindung steht, die die reibungsmindernde Substanz (9) zu den Öffnungen (8) der wenigstens einen seitlichen Führungswand (6, 7) fördern.
Walzenmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen der reibungsmindernden Substanz (9) so über eine Breite der seitlichen Führungswände (6, 7) verteilt angeordnet sind, dass die seitlichen Führungswände über eine Breite quer zum Mahlspalt (3) mit der reibungsmindernden Substanz (9) beaufschlagt werden, die wenigstens dem 1,2-Fachen des Mahlspalts (3) entspricht.