DE1142492B

DE1142492B - Continuously working wet ball mill, preferably to achieve very fine dispersions

Info

Publication number: DE1142492B
Application number: DED29843A
Authority: DE
Inventors: Paul A Goeser
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1957-03-06
Filing date: 1957-03-06
Publication date: 1963-01-17

Description

Kontinuierlich arbeitende Naßkugelmühle, vorzugsweise zur Erzielung von Feinstdispersionen Man kennt kontinuierlich arbeitende Naßkugelmühlen, bei denen das Mahlgut durch eine verhältnismäßig kleine Einlaßöffnung aufgegeben und durch eine entsprechende Auslaßöffnung durch einfachen überlauf aus der Trommel austritt. Die Trommel einer solchen Naßkugelmühle ist im übrigen in ähnlicher Weise mit Mahlkugeln oder Mahlkörpem gefüllt, wie es bei diskontinuierlich arbeitenden Kugelmühlen der Fall ist. Die Zylindertrommel einer solchen Kugelmühle weist im allgemeinen keinerlei Einbauten auf.Continuously working wet ball mill, preferably to achieve of fine dispersions Continuous wet ball mills are known in which abandoned the grist through a relatively small inlet opening and through a corresponding outlet opening emerges from the drum through a simple overflow. The drum of such a wet ball mill is otherwise similar with grinding balls or filled grinding media, as is the case with discontinuously operating ball mills Case is. The cylinder drum of such a ball mill generally does not have any Internals on.

In Sonderfällen ist in Axialrichtung eine Unterteilung der Kugelmühle in Kammern durch geschlitzte Wände vorgesehen. Der Zweck dieser Kammerbildung besteht darin, eine Trennung der Mahlkörper in verschiedene Größen zu erreichen. Die größten Mahlkörper befinden sich hierbei in der Kammer zur Einlaufseite des aufzugebenden Gutes, die kleinsten Mahlkörper befinden sich an der Auslaufseite der Mühle. Zur stärkeren Intensivierung, gerade der kleinen Mahlkörper an der Auslaufseite, ist es auch bekannt, die Zylindertrommel im letzten Abschnitt vor dem Auslauf außerdem noch mit radial angebrachten Unterteilungen zu versehen. Alle diese Unterteilungen dienen dazu, die Kugelgröße der fortschreitenden Zerkleinerung des Mahlgutes anzupassen. Dies gilt auch für eine Kugelmühle, die allerdings im wesentlichen für Trockenbetrieb bestimmt ist und bei der eine zentral angeordnete Trommel von einer Anzahl weiterer Mühlentrommeln umgeben ist. Das Material wird kontinuierlich der zentral angeordneten Trommel aufgegeben und verteilt sich von hier aus auf die am Umfang der Zentraltrommel liegenden Trommeln. Jedes einzelne Mahlgutkorn durchläuft die zentral liegende Trommel und anschließend nur eine der außenliegenden Trommeln. Der Sinn dieser Anordnung besteht darin, die Gesamtlänge der Kugelmühle kürzer zu halten.In special cases, the ball mill is subdivided in the axial direction provided in chambers by slotted walls. The purpose of this chamber formation is in achieving a separation of the grinding media into different sizes. The biggest Grinding media are located in the chamber on the inlet side of the to be dispensed Good thing, the smallest grinding media are on the outlet side of the mill. To the stronger intensification, especially the small grinding media on the outlet side it also known the cylinder drum in the last section before the outlet as well still to be provided with radially attached subdivisions. All of these subdivisions serve to adapt the ball size to the progressive comminution of the ground material. This also applies to a ball mill, which, however, is essentially for dry operation is determined and in which a centrally arranged drum of a number of others Mill drums is surrounded. The material is continuously the centrally located Abandoned drum and distributed from here to the circumference of the central drum lying drums. Each individual grain of regrind runs through the centrally located drum and then only one of the external drums. The sense of this arrangement is to keep the overall length of the ball mill shorter.

Solche Kugelmühlen sind bisher auch schon für die Erzielung von Feinstdispersionen verwendet worden, also in Fällen, in denen feine Pulverbestandteile mit Flüssigkeiten verarbeitet werden sollen. Es ergaben sich jedoch hierbei erhebliche Schwierigkeiten insofern, als entweder der Ausstoß der Mühle zu gering oder die Feinheit des Mahlgutes bei wirtschaftlich vertretbarer Mengenleistung völlig unzureichend war. Die Ursache einer unzureichenden gleichmäßigen Feinheit des Mahlgutes bei solchen Naßkugelmühlen dürfte gemäß den entsprechend durchgeführten Versuchen folgendermaßen zu erklären sein.Ball mills of this type have also been used so far for the production of very fine dispersions has been used, that is, in cases where fine powder components with liquids should be processed. However, there were considerable difficulties in doing so insofar as either the output of the mill is too low or the fineness of the material to be ground was completely inadequate with an economically justifiable volume output. The cause an insufficiently uniform fineness of the ground material in such wet ball mills should be explained as follows according to the experiments carried out accordingly be.

Bei der Naßmahlung, insbesondere von Feinstdispersionen, wird die Drehzahl der Kugelmühle, die für den Arbeitseffekt der Mahlkörper in hohem Maße entscheidend ist, so ausgelegt, daß die angehobenen Mahlkörper übereinander abrutschen. Bei diesem kaskadenförmigen Abrutschen der Mahlkörper treten die Reib- und Zerkleinerungseffekte für die Feinstdispersion sowohl durch die gegenseitige Gleitbewegung, durch leichte Schlagbewegung sowie durch Drehbewegung der Mahlkörper zueinander auf. Die Scheitelpunkte der Mahlkörper im Bewegungszustand der Mühle bilden eine schrägliegende Ebene im Mühleninnenraum mit einem Neigungswinkel zwischen 40 und 60'. üblicherweise beträgt die Mahlkörperfüllung 30 bis 45 % des Brutto-Trommelinhaltes. Das in flüssiger Form vorliegende Mahlgutgemisch füllt den Zwischenraum zwischen den Mahlkörpern, so daß während des Betriebes der Kugehnühle am tiefsten Punkt der Trommel ein mehr oder weniger großer Mahlgutsumpf entsteht.In wet grinding, especially of very fine dispersions, the speed of the ball mill, which is to a large extent decisive for the working effect of the grinding media, is designed so that the raised grinding media slide over one another. In this cascade-like slipping of the grinding media, the friction and comminution effects for the finest dispersion occur as a result of the mutual sliding movement, through a slight beating movement and through the rotary movement of the grinding media in relation to one another. The vertices of the grinding media when the mill is in motion form an inclined plane in the interior of the mill with an angle of inclination between 40 and 60 '. Usually the grinding media filling is 30 to 45% of the gross drum content. The millbase mixture present in liquid form fills the space between the grinding bodies, so that a more or less large millbase is created at the lowest point of the drum during operation of the ball mill.

Dieser Mahlgutsumpf ist gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis die Ursache der von kontinuierlich betriebenen Naßkugelmühlen erzielten unzulänglichen Feinheit. Durch die ständig in den Mahlgutsumpf hineinrutschenden Kugelmassen werden in dem Mahlgutsumpf erhebliche Strömungswirbel erzeugt, durch die ein Axialwechsel der im Mahlgutsumpf befindlichen Mahlgutbestandteile stark begünstigt wird. Mit dem Axialwechsel der Mahlgutmischung ist jedoch der Nachteil verbunden, daß noch nicht genügend feingemahlene Mahlgutbestandteile unter Umständen unmittelbar zum Ausgang der Mühle gefördert werden. Völlig unbrauchbar ist die kontinuierliche Naßmühle in der üblichen Form in dem Fall, wenn die zu dispergierenden Bestandteile noch zum Schwimmen neigen. Wie sehr durch den starken Axialwechsel de r Mahlgutmisc, hung die Mahldauer beeinflußt wircl, Age folgendes Beispiel zeigen: Eine kentinuierliehe Naßkugelmühle zur Herstellung von Sewefeldispersienen war ausgelegt und wurde beschickt für eine Mahldauer von 60 Stunden. Durch Zugabe von Indikatorstoff konate festgestellt werden, daß schon each 11/2 Stunden die ersten Mahlgutbestandteile zpm A4strittsende der Mühle gelangten. Es ist verstbdlicb,# daß ein so kurze Zeit bearbeitetes MaNgvt keinesfalls eine zufriedenstellende Feinheit aufweisen kann.According to the knowledge on which the invention is based, this grist sump is the cause of the inadequate fineness achieved by continuously operated wet ball mills. Due to the ball masses constantly sliding into the grist sump, considerable flow vortices are generated in the grist sump, which greatly promote an axial change of the grist components located in the grist sump. With the axial change of the grinding stock mixture, however, there is the disadvantage that insufficiently finely ground grinding stock components may be conveyed directly to the outlet of the mill. The continuous wet mill in the usual form is completely useless in the event that the constituents to be dispersed still tend to float. How much the grinding time is influenced by the strong axial change of the grinding material mixture, Age shows the following example: A continuous wet ball mill for the production of Sewefeldispersienes was designed and charged for a grinding time of 60 hours. By adding indicator substance it can be determined that the first millbase components reached the end of the mill for 11/2 hours. It goes without saying that a maNgvt processed for such a short time can by no means have a satisfactory fineness.

Gemäß der Erfindung liegt zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten die Aufgabe vor, geeignete Vorkehrungen Zu treffen 'zur Vermeidung eines axialen Voreilens einzelner Mahlititbestandteile.According to the present invention is to avoid these difficulties, the task before, appropriate precautions must be taken 'in order to avoid an axial Voreilens individual Mahlititbestandteile.

Es ist bereits eine jKugelMühle mit zentralem Ein-und Auslauf bekannt,' deren Gesamtvolumen in mehrere Einzelkugelmühlen aufgeteilt ist. Wird je- doch diese bekannte Mühle im Sinne einer Naßkugelmühle verwendet, dann tritt der Nachteil auf, daß einzelne MahlgutheA#ndteile voreilen. Das liegt daran, daß das Mahe# über exzentrisch angeordnete Schlitze in die jeweilige Mahlkammer eintritt bzw. austritt. Nehmen diW'Ein--bzw. Auslaßschlitze für das Mahlgut %(ähreno".einer Trommeldrehung eine obere Stellung ein, dann kann ein axiales Voreilen einzelner Mahlgutbestandteile, abgesehen von einem bestimmten Füllung#Üad dieses Trommelabschnittes, nicht eintreten. Es eifolit viehnehr ein Anstau flüssiger Mahlgutbestandtbile. . Dreht sich die Trommel jedoch weiter und nehmen diese Ein- und Auslaßöffnungen nunmehr eine untere Lage ein, dann wird gerade die angestaute flüssige Mahlgutmenge beschleunigt vorschießen, Demgegenüber-wiM bei einer kontinuierlich arbeitenden Naßkugelmühle mit zentralem Ein- und Auslauf, vorzugsweise zur Erzielung von Feinstdispersionen, deren Gesamtvolumen in mehrere hintereinandergeschaltete Einzelkugelmühlen aufgeteilt ist, die von der Mahlgutsuspension der Reihe nach in axialer Richtung durchströmt werden, und die miteinander über Ein- und Austrittsöffnungen in Verbindung stehen, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß diese Ein- bzw. Austrittsöffnungen zentral angeordnet sind.A ball mill with a central inlet and outlet is already known, the total volume of which is divided into several individual ball mills. JE is known but this mill for use as a wet ball mill, then there is a disadvantage that individual MahlgutheA # ndteile are advanced. This is due to the fact that the Mahe # enters or exits the respective grinding chamber via eccentrically arranged slots. Take diW'Ein - or. Outlet slots for the material being ground% (ähreno ".One drum rotation to an upper position, then, an axial advancing individual Mahlgutbestandteile, except for a certain filling # Üad this barrel portion, do not occur. Viehnehr It eifolit a damming liquid Mahlgutbestandtbile.. Rotating the drum However, if these inlet and outlet openings now occupy a lower position, then the pent-up liquid amount of grinding material will advance more rapidly, in contrast to a continuously working wet ball mill with a central inlet and outlet, preferably to achieve very fine dispersions, the total volume of which is divided into several series-connected single ball mills through which the grinding stock suspension flows in sequence in the axial direction and which are connected to one another via inlet and outlet openings, the object underlying the invention is achieved in that these inlet and outlet openings are centrally located are ordered.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der überlauf von einer Einzelkugelmühle zur nächstfolgenden Einzelkugelmühle. stets in völlig unveränderlichem Ausmaß gehemmt, weil der überlauf immer nur durch eine zentrale Verbindungsöffnung möglich ist.The inventive design of the overflow is from a Single ball mill to the next single ball mill. always in completely unchangeable Extent inhibited because the overflow only ever through a central connecting opening is possible.

Diese Einzelkugelmühlen können in axialer Richtung hintereinander angeordnet sein, oder sie können übereinander angeordnet sein. Es empfiehlt sich auch, jede Einzelkugelmühle mit einem selbständigen Antrieb zu versehen, dergestalt, daß je nach den Betriebsverhältnissen jeder Einzelkugelmühle die passende Tourenzahl gegeben werden kann.These single ball mills can be arranged one behind the other in the axial direction, or they can be arranged one above the other. It is also advisable to equip each individual ball mill with an independent drive, in such a way that, depending on the operating conditions, each individual ball mill can be given the appropriate number of revolutions.

Durch die Unterteilung der Gesamtmühle in eine Vielzahl von Einzelkugelmühlen wird durch die Trennung der Einzelku Imühlen voneinander ein solcher Widerstand geschSeln0, daß ein axiales Voreilen einzelner Mahlgutbestandteile wirkungsvoll verhindert wird.By dividing the entire mill into a large number of individual ball mills the separation of the individual cooling units creates such a resistance GeschSeln0 that an axial advance of individual grist components is effective is prevented.

Die Erfindung ' kann . 7- B- in der Weise verwirklicht werden, daß eine koÜÜnw»erlich arbeitende Naßkugelmühle mit einem Fassungsvermögen von 5000 Liter in 20 Einzelkugelmühlen zu je 250 Liter unterteilt wird. Durch diese Unterteilung wird weitgehend die Voraussetzung einer einheitlichen Mahldauer für alle Bestandteile - des Mahlgutes geschaffen. Die Unterteilung in Einzelmühlen gestattet im übrigen eine weitestgehende Anpassung an den Anfangs- und Endzustand eines kontinuierlichen Verfahrensablaufes. Bei einer theoretischen Mahldauer von 100 Stunden ist erst bei einer Neuinbetriebsetzung der Anlage nach 100 Stunden das erste Mahlgut im Auslauf zu erwarten. Man kann auch bei Anwendung einer Vielzahl von Einzelkugelmühlen jede einzelne Kugelmähle mit einem Schieberverschluß versehen. Hierdurch ist man in der Lage, die Zeitdauer der Mahlung in einzelnen Abschnitten zu verlängern.The invention ' can . 7- B- can be realized in such a way that a conical working wet ball mill with a capacity of 5000 liters is subdivided into 20 individual ball mills of 250 liters each. This subdivision largely creates the prerequisite for a uniform grinding time for all components - the ground material. The subdivision into individual mills also allows the greatest possible adaptation to the initial and final state of a continuous process sequence. With a theoretical grinding time of 100 hours, the first grinding stock in the outlet can only be expected when the system is restarted after 100 hours. If a large number of individual ball mills are used, each individual ball mill can be provided with a slide valve. This enables the grinding time to be extended in individual sections.

Statt der Aufteilung der gesamten Kugelmühle in eine Vielzahl von getrennt angeordneten Einzelkugelmühlen kann man schließlich gemäß der Erfindung auch so vorgehen, daß die Gesamtkugelmühle mittels geschlossener Trennwände in eine Vielzahl von Einzelkugelmühlen aufgeteilt wird. Diese geschlossenen Trennwände sind mit einer Axialöffnung versehen, deren Größe mit dem Zulauf und Abgang der Gesamttrommel abgestimmt ist. Auch diese Kammertrennwände unterbinden einen zu starken Axialwechsel des Gutes.Instead of dividing the entire ball mill into a variety of Separately arranged single ball mills can finally be used according to the invention also proceed so that the entire ball mill by means of closed partitions in a Large number of single ball mills is divided. These are closed partitions provided with an axial opening, the size of which corresponds to the inlet and outlet of the entire drum is matched. These chamber partitions also prevent excessive axial changes of the good.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 eine Längsansicht einer Anzahl von axial hintereinandergeschalteten Einzelkugelmühlen, Fig. 2 eine Vorderansicht einer Anzahl von übereinander angeordneten Einzelkugelmühlen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine mittels Trennwänden in eine Vielzahl von Einzelkammern unterteilten Naßkugelmühle.In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely: Fig. 1 shows a longitudinal view of a number of individual ball mills arranged axially one behind the other, Fig. 2 shows a front view of a number of single ball mills arranged one above the other, Fig. 3 shows a longitudinal section through a number of individual chambers by means of partition walls subdivided wet ball mill.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das benötigte Volumen der Naßkugelmühle unterteilt in eine Vielzahl von Einzelkugelmühlen 5. Das Verinahlungsgut wird durch einen Zulauftrichter 6 der ersten Einzelkugelmühle 5 aufgegeben. Die einzelnen Kugelmühlen 5 sind durch Rohrabschnitte 8 miteinander verbunden, die in Halslagem 7 gelagert sind. Das vermahlene Gut verläßt die letzte Einzelkugelmühle 5 am Auslauf 9 und wird einem Auffangtrichter 10 übergeben.In the embodiment according to FIG. 1, the required volume of the wet ball mill is divided into a plurality of individual ball mills 5. The Verinahlungsgut is supplied through an inlet funnel 6 of the first single ball mill for 5. The individual ball mills 5 are connected to one another by pipe sections 8 which are mounted in neck bearings 7. The ground material leaves the last single ball mill 5 at the outlet 9 and is transferred to a collecting funnel 10 .

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Einzelkugelmühlen 5 übereinander angeordnet. Dies kann schon aus Platzgründen einen bedeutenden Vorteil ergeben. Das Mahlgut wird durch den Zulauftrichter 6 der ersten Einzelkugelmühle 5 aufgegeben und verläßt die letzte Einzelkugelmühle durch den Endauslauf 9 in den Auffangtrichter 10. Das Auslaufende 12 einer jeden Einzelkugelmähle liegt oberhalb eines Fallrohres 13 mit einem zugehörigen Einlauftrichter 13 a. Die Einzelkugelmühlen 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel auf Rollen 11 gelagert.* Das Mahlgut legt bei diesen übereinander angeordneten Einzelkugelmühlen einen Zickzackweg zurück. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 können in den Verbindungsrohren 8 Schieberverschlüsse 14 vorgesehen werden. Solche Schieberverschlüsse 14 können aber auch gemäß Fig. 2 am Auslaufende 12 einer jeden Einzelkugelmühle 5 angebracht werden.In the embodiment according to FIG. 2, the individual ball mills 5 are arranged one above the other. For reasons of space, this can be a significant advantage. The grist is fed through the feed hopper 6 of the first single ball mill 5 and leaves the last single ball mill through the end outlet 9 into the collecting funnel 10. The outlet end 12 of each single ball mill is above a downpipe 13 with an associated inlet funnel 13 a. In this exemplary embodiment, the individual ball mills 5 are mounted on rollers 11. * In these single ball mills arranged one above the other, the material to be ground travels a zigzag path. In the embodiment according to Fig. 1 8 slide fasteners 14 may be provided in the connecting pipes. Such slide closures 14 can, however, also be attached to the outlet end 12 of each individual ball mill 5 as shown in FIG.

Bei der Naßkugelmähle gemäß Fig. 3 ist die gesamte Trom mel 15 durch eine entsprechende Anzahl von Trennwänden 16 in eine Vielzahl von Einzelkammern 17 unterteilt. Die Trennwände 16 weisen zentrale öffnungen 18 auf. Das Mahlgut gelangt über einen Zulauftrichter 6 mit Zuführungsschnecke 6 a in die erste Einzelkammermühle 17 a und von dort durch die zentralen Öffnungen 18 in die jeweils nächstfolgende Einzelkammermühle 17. Am Auslaufende 9 dieser Kugelmühle kann wiederum ein Schieberverschluß 19 angebracht sein. Jede Einzelkugelmühle 17 ist mit einem Mannlochverschluß 20 versehen.In the wet ball mill according to FIG. 3 , the entire Trom mel 15 is divided into a plurality of individual chambers 17 by a corresponding number of partitions 16. The partition walls 16 have central openings 18 . The ground material passes via a feed hopper 6 with feed screw 6 a in the first single-chamber mill 17 a and from there 17 through the central openings 18 in the respective next single-chamber mill at the outlet end 9 of the ball mill can turn a slide fastener be mounted 19th Each individual ball mill 17 is provided with a manhole closure 20.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Continuously working wet ball mill with central inlet and outlet, preferably to achieve very fine dispersions, the total volume of which is divided into several individual ball mills connected one behind the other, through which the grinding material suspension flows in sequence in the axial direction and which are connected to one another via inlet and outlet openings in Are connected, characterized in that these inlet and outlet openings (8, 12, 18) are arranged centrally.

2. Wet ball mill according to claim 1, characterized in that the individual ball mills (5, 17) are arranged one behind the other in the axial direction. 3. Wet ball mill according to claim 1, characterized in that the individual ball mills (5) are arranged one above the other. 4. wet ball mill according to claims 1 to 3, characterized in that the individual ball mills (5) are provided with an independent drive so that each individual ball mill can be driven with the desired number of revolutions. Considered publications: German Patent Nos. 846 504, 671835, 402 919, 568 723; Austrian Patent No. 41,667; Swiss Patent No. 91376; USA. Pat. No. 1,646,532.