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Anlage zum Mahlen und Trocknen eines grubenfeuchten Rohstoffes, insbesondere
für die Zementherstellung Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Mahlen und Trocknen
eines grubenfeuchten Rohstoffes, insbesondere für die Zementherstellung, welche
eine gasbeheizte Vormühle, deren Austrag mindestens zum Teil einem gasbeheizten
Schleudersichter zugeführt wird, und eine Feinmühle aufweist, welcher der Griesaustrag
des Schleudersichters zugeleitet wird und deren Austrag wiederum der Zufuhreinrichtung
für den Schleudersichter zugeführt wird, welch letzterem das Fertigmehl entnommen
wird. Derartige Anlagen dienen in erster Linie zur Verntahlung von Kalkstein. Die
Vormühle ist in der Regel eine Prallmühle oder eine Hammermühle. Der Schleudersichter
ist normalerweise ein Streuwindsichter, bei dem das auf den Streuteller aufgebrachte
Sichtgut radial nach außen in einen Sichtluftstrom mittels Fliehkräften geschleudert
wird.
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Bei den bekannten Anlagen dieser Art ist eine zentrale Feuerung vorgesehen,
von der das Heißgas der als Vormühle dienenden Hammermühle und dem Schleudersichter
zugeführt wird. Das von der Feuerung kommende, zur Beheizung von Vormühle und Sichter
oder genauer zur Trocknung des diese Aggregate durchlaufenden Mahlgutes dienende
Heißgas strömt von der zentralen Feuerung zunächst durch die Vormühle und von dieser
durch die Feinmühle. Ein abgezweigter Heißgasstrom wird dem Windsichter und nach
Verlassen des Windsichters ebenfalls der Feinmühle zugeführt. Ein weiterer Teil
der Heißgase wird einem hinter die Hammermühle geschalteten Becherwerk zugeführt.
Schließlich wird ein Teil der Heißgase, die aus der Hammermühle strömen, unmittelbar
einem Staubabscheider zugeführt. Sämtliche Heißgasableitungen vereinigen sich vor
dem Staubabscheider. Derartige Anordnungen sind in verschienden Hinsichten recht
nachteilig. So sind die Strömungswiderstände, die die Heißgase in der Hammermühle
und dem nachgeschalteten Elevator finden, wesentlich höher als die Strömungswiderstände
im Windsichter und in der Rohrmühle, die beide annähernd gleich sind. Dementsprechend
müßte bei den bekannten Anlagen die Trocknung in der Hammermühle und in dem Windsichter
oder den Windsichtern durch Verstellen eingebauter Drosselklappen erzwungen werden.
Dadurch ergab sich wiederum eine Verringerung der vorher bestimmten Gasgeschwindigkeit
und damit auch der Abgasmenge. Dies führte wiederum dazu, daß sich in den betroffenen
Abgasleitungen durch Staubablagerung Querschnittsverengungen bildeten, die eine
Verschlechterung des Trocknungseffektes nach sich zogen. Unabhängig hiervon sind
die vorbekannten Anlagen durch die langen Heißgasleitungen nicht nur in der Herstellung
sondern auch im Betrieb sehr aufwendig, da lange Leitungen, die Material und Arbeitskraft
kosten, zu wesentlichen Wärmeverlusten führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs
umrissenen Art zu schaffen, die einerseits die Mängel der vorbekpnnten Anlagen vermeidet
und sich andererseits durch einwandfreie Anpaßbarkeit an die schwankenden Betriebsbedingungen
(bedingt durch Mahlbarkeits-, Feuchtigkeits- und Aufgabemengenschwankungen des Mahlgutes)
auszeichnet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vormühle
und der Schleudersichter mit je einer unmittelbar nur das eine Aggregat beaufschlagenden
Vorrichtung zur Erzeugung von Heißgas versehen sind. Auf diese Weise fallen zunächst
einmal die langen Zuleitungen von der Feuerung zu dem zu beheizenden Aggregat weg.
Die einzelnen Vorrichtungen zur Erzeugung von Heißgas können für sich sowohl nach
Temperatur als auch nach Menge des in der Zeiteinheit gelieferten Heißgases genau
und unabhängig voneinander gesteuert werden. Dementsprechend läßt sich dann auch
die Gasgeschwindigkeit in den Heißgasableitungen steuern, so daß Staubablagerungen
vermieden werden.
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Zweckmäßig umfaßt jede Vorrichtung zur Erzeugung von Heißgas eine
Brenneinrichtung für staubförmige, flüssige oder gasförmige Brennstoffe und einen
die Flamme umgebenden Lufteintrittskanal oder -stutzen. Brenner der hier in Frage
kommenden Art sind bekannt; sie werden vielfach für Kessel-, Krackanlagen, Trocknungsanlagen
u. dgl. verwendet. In der Regel ist die Menge des erzeugten Heißgases ein vielfaches
der tatsächlich erzeugten Rauhgasmenge des Brenners, da deren Temperatur im allgemeinen
zu hoch ist. Der Luftüberschuß wird zweckmäßig
injektorartig von
der Brennerflamme durch den sie umgebenden Lufteintrittskanal angesaugt.
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Im allgemeinen werden Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe
bevorzugt.
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Die Heißgaserzeugungsvorrichtungen sind vorteilhaft so angebracht,
daß der Heißgasstrom oder auch die Flamme des Brenners auf den Mahl- bzw. Sicht
gutstrom gerichtet ist. Auf diese Weise geht ein Minimum an Wärmeenergie des Heißgasstromes
verloren, und durch die starke Erwärmung des Mahlgutes zerspringt ein Teil der Partikel
desselben.
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Die bauliche Ausbildung der Vorrichtung zur Erzeugung von Heißgas
ist vorteilhaft so beschaffen, daß der Brenner an einem Rohrstutzen sitzt, der im
Inneren mindestens einen die Flamme abschirmenden Zylinder aufweist. Dieser Zylinder
muß natürlich nicht mathematisch genau Zylinderform haben; seine Form wird vielmehr
dadurch bestimmt, daß er zumindest die heißesten Bereiche der Flamme umgeben soll.
Er schützt einerseits den Rohrstutzen vor übermäßiger Erwärmung und andererseits
die Flamme bzw. den Heißgasstrom vor übermäßigen Wärmeverlusten.
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Die Heizvorrichtung des Sichters ist vorteilhaft derart angeordnet,
daß sie den Heißluftstrom unmittelbar in den Ablaufstutzen für die Großbestandteile
des gesichteten Mahlgutes richtet. Hierbei ist zweckmäßig der Gießraum des Sichters
als Teil des Feuerungsraumes (Feuerungsmuffel) ausgebildet.
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Dementsprechend sitzt der Brennerrohrstutzen der Heizvorrichtung für
den Sichter am besten unmittelbar an dessen Ablaufstutzen für die Grobbestandteile,
also am Grießrohr des Sichters.
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Vorteilhaft ist im Inneren des Grießablaufstutzens des Sichters ein
die Stutzenwandung gegen die Brennerflamme abschirmender, perforierter Flächenkörper
vorgesehen, der die Stutzenwandung gegen übermäßige Erwärmung schützt.
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Vorteilhaft führt die Abgasleitung des Sichters über ein Filter und
ein Gebläse in das Freie. Dadurch wird nicht nur die Regelung des Heißgasstromes
nach Temperatur und Menge pro Zeiteinheit erleichtert. Es kann auch die Abgasleitung
sehr kurz gehalten werden.
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Die Vorrichtung zur Erzeugung des Heißgases für die Trocknung des
in der Vormühle befindlichen Mahlgutes sitzt vorteilhaft oben auf der als Prallmühle
oder vorzugsweise Schlägermühle mit Beschickung von oben ausgebildeten Vormühle
und richtet den Heißgasstrom nach unten in das Mühlengehäuse. Eine solche Ausbildung
ist konstruktiv einfach und erlaubt eine vorteilhafte Heißgasführung und -ableitung.
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Da es bei Schlägermühlen, welche zu feuchtes Mahlgut verarbeiten müssen,
gelegentlich vorkommt, daß sich an die Schlagwand der Mühle feuchte und tonige Teilchen
ansetzen, weist die Schlägermühle vorteilhaft eine Schlagwand auf, hinter der ein
Heißgasstrom entlanggeführt ist.
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Um zu vermeiden, daß nach oben geschleuderte Mahlgutteile den Heißgaserzeuger
beschädigen, ist zweckmäßig zwischen diesem und der Vormühle ein Steinabweiser vorgesehen.
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Die Abgase der Vormühle sind vorteilhaft durch einen an diese anschließenden
Vertikalförderer geführt (die Fördereinrichtung des Vertikalförderers kann natürlich
auch eine Horizontalkomponente aufweisen). Die Abgase der Vormühle bzw. des Vertikalförderers
sind vorteilhaft über ein Filter und ein Gebläse unmittelbar in das Freie geführt.
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Die verschiedenen Heißgaswege der Vorrichtung müssen natürlich gegen
Zustrom und Abstrom von Falschluft bzw. Heißgas an den verschiedenen Stellen, wo
dies an sich möglich wäre, geschützt sein. Zu diesem Zweck sind zweckmäßig die Heißgaswege
durch vorzugsweise von Pendelklappen gebildete Gasschleusen von abführenden Leitungen
für das Mahlgut getrennt.
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Zur Regelung des Heißgasdurchsatzes durch die Vormühle und gegebenenfalls
den Vertikalförderer ist vorteilhaft in der nachgeschalteten Leitung eine Meßeinrichtung
für die Gasgeschwindigkeit vorgesehen, in deren Abhängigkeit das entsprechende Gebläse
geregelt wird. Statt einer Gebläseregelung kann natürlich auch mittels einer Drosseleinrichtung
geregelt werden, die hinter dem Filter angeordnet ist.
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Das gleiche Regelungsprinzip ist vorteilhaft auch für die Abgasleitung
des Windsichters vorgesehen. Die Regelung der mit dem Heißgas zugeführten Wärmemenge,
d. h. also die Regelung der Brennstoffzufuhr zu den Brennern der Heißgaserzeuger,
erfolgt vorteilhaft mittels in die Abgasleitungen eingebauter Thermostaten. Diese
liegen zweckmäßig unmittelbar hinter dem Windsichter bzw. dem Vertikalförderer.
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Um eine möglichst gute Ausnutzung der dem Windsichter zugeführten
Wärmeenergie zu gewährleisten, ist der Heißgasstrom im Windsichter am besten zunächst
entgegengesetzt dem Grobanteilstrom des Mahlgutes im Windsichter bis zu der Stelle
gerichtet, an der Grob- und Feinanteil getrennt waren, um dann im gleichen Strom
mit dem Feinanteil zu verlaufen. Der Abzug des Heißgasstromes erfolgt am besten
etwa im Bereich des Beginns des konischen Sichterteiles.
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Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung als erläuterndes Ausführungsbeispiel beschreiben.
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F i g. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage; F i g. 2
zeigt in vergrößertem Maßstab die Hammermühle der Anlage im Schnitt.
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Das Mahlgut, im vorliegenden Beispiel Kalkstein, wird aus einem Bunker
1 über ein ferngesteuerte Dosiergerät 2 durch ein Rohr 3, in dem als Schleuse gegen
unerwünschten Heißgasdurchtritt dienende Pendelklappen 4 angebracht sind, einer
Hammermühle 5 zugeführt. Aus der Hammermühle 5 gelangt das Mahlgut durch einen Auslauftrichter
6 in einen im vorliegenden Falle als Becherwerk ausgebildeten Vertikalförderer 7,
der das Mahlgut durch ein mit einer Schleuse 8 versehenes Rohr einem Sieb 9 zuführt.
Der Grobkornanteil gleitet über das schrägstehende Sieb weg und wird über eine Vibrationsaufgabe
10 und ein Rohr 11, an dessen Ende eine Schleuse 12 vorgesehen ist, wieder in die
Hammermühle 5 eingebracht, um von neuem den Grobmahlkreis zu durchlaufen.
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Der in der Siebanlage abgetrennte Feinkornanteil gelangt durch ein
Rohr 13, in dem eine Schleuse 14 vorgesehen ist, in einen Schleuderwindsichter 15.
Im Schleuderwindsichter wird der Feinkornanteil des Grobmühlenaustrags in üblicher
Weise in einen Fertigmehlanteil und einen Grießanteil zerlegt. Der Fertigmehlanteil
wird durch ein Ablaufrohr 16, in dein eine Schleuse 17 vorgesehen ist, am unteren
Ende des
Sichtei-s einem Förderer 18 zugeführt. Der Grießanteil
gelangt durch ein Grießrohr 19 des Sichters, an dessen Auslaufende eine Schleuse
20 angebracht ist, in eine Rohrmühle 21, in der eine Feinmahlung stattfindet. Der
Austrag der Rohrmühle 21 gelangt durch eine Leitung 22, die unten durch eine Schleuse
23 abgeschlossen ist, auf einen Förderer 24, der den gesamten Rohrmühlenaustrag
dem Vertikalförderer 7 wieder zuführt. Sowohl der soeben beschriebene Feinmahlkreislauf
als auch der weiter oben beschriebene Grobmahlkreislauf bilden nicht den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung.
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Um eine optimale Trocknung bei minimalem Energieaufwand und größtmöglichen
Durchsatzmengen erreichen zu können, ist oben auf der Hammermühle 5 (an ihrer Stelle
könnte auch eine Prallmühle von im wesentlichen gleichem Aufbau vorgesehen sein)
ein Brenner 25 vorgesehen, dem durch Leitungen 26 und 27 Heizöl und Preßluft oder
Dampf zur Zerstäubung des Öls zugeführt werden. Der Brenner wird im Abstand von
der Hammermühle von einem Rohrstutzen 28 und Armen 30 getragen. Die Flamme des Brenners
ist in dem Rohrstutzen 28 vertikal nach unten gerichtet; sie saugt Frischluft injektorartig
in Richtung der Pfeile 29 an. Im Inneren des Rohrstutzens 28 ist zur Abschirmung
desselben gegen die Brennerflamme ein Hohlzylinder 31 angebracht, der aus hochtemperaturfestem
Material besteht. Er kann aus entsprechendem Stahlgewebe gebildet oder auch ein
Lochzylinder sein. Der Anschluß der Hammermühle für das aus dem Bunker 1 zuzuführende
Mahlgut ist bei 32 gezeigt, während der Einlaß für das aus dem Rohr 11 zuströmende
Mahlgut bei 33 vorgesehen ist. Man erkennt zunächst, daß die Hammermühle gleichsinnig
mit dem Mahlgut von den gestrichelt angedeuteten Heißgasen durchströmt wird. Unter
dem Zyiinder 31 ist im Heißgasweg ein Steinabweiser 34 vorgesehen, der verhindert,
daß Mahlgut nach oben in die Beheizungsanlage geschleudert wird. Die eigentliche
Hammermühle besteht im wesentlichen aus einem Rotor 35, einer Schlagwand 36 und
einem Siebkorb 37. Sie unterscheidet sich außer durch die Anordnung des Brenners
von üblichen Hammermühlen auch insoweit, als bei ihr hinter der Schlagwand durch
ein von Stehbolzen 38 im Abstand gehaltenes Blech ein gesonderter Luftkanal für
die die Miihle beheizenden Heißgase gebildet ist, die die Schlagwand auch von hinten
beheizen und dafür sorgen, daß sich an dieser keine feuchten Mahlautbestandteile,
die noch nicht genügend trocken sind, absetzen.
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Aus vorstehender Beschreibung erkennt man, daß nach den gleichen Grundsätzen
auch eine Prallmühle gebaut sein kann. Die Abgase von der Vormühle gelangen durch
den Trichter 6 in den Elevator 7, wo sie auf das in ihm befindliche Fördermahlgut
weiter trocknend einwirken. Am oberen Ende des Elevators ist eine Abgasleitung 39
vorgesehen, die zu einem Filter 40 führt. Ein Gebläse 41 saugt das Abgas aus dem
Filter 40 ins Freie. Wie man erkennt, ist der eben beschriebene Heißgasstrom für
den Grobmahlkreis eindeutig begrenzt. Alle Fehlwege sind durch Schleusen, zumeist
nach dem Prinzip der Pendelklappe, abgeschlossen. In der Abgasleitung 39 ist ein
m der Zeichnung nicht dargestellter Thermostat an-;eordnet, der die gewünschte Abgastemperatur
kon-;tant hält. Um auch die Abgasmenge im errechneten iollbereich zu halten, ist
hinter dem Filter 40 eine Drosselklappe 42 vorgesehen, die in Abhängigkeit von einer
Durchflußmeßeinrichtung 43 so gesteuert ist, daß sie trotz der durch die Hammermühle
hervorgerufenen schwankenden Zugverhältnisse die in die Hammermühle einzubringende
Heißgasmenge konstant hält.
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Zur Beheizung des Windsichters 15 ist ein Ölbrenner 45 vorgesehen,
der, ähnlich wie der Ölbrenner 25, auf einem waagerechten Stutzen 46 sitzt. Der
Stutzen 46 - in ihm ist ebenfalls ein ihn schützender Abschirmzylinder 47 angeordnet
- sitzt am Grießrohr 19, in dem zur Abschirmung seiner von der Brennerflamme am
meisten beaufschlagten Wand eine Muffel oder ein Halbzylinder 48 aus einem
entsprechenden Stahldrahtgeflecht vorgesehen ist. Die vom Brenner 45 angesaugte
Luft strömt nun zusammen mit den Rauchgasen als Heißgas zunächst durch das Grießrohr
19 entgegen der Wandrichtung der Grieße, um sich dann im Bereich des Schleudertellers
des Sichters in der gleichen Richtung zu bewegen, in welcher der Feingutanteil vom
Luftstrom getragen zunächst nach oben und dann wieder nach unten in den konischen
Sichterbereich gefördert wird. An der flbergangsstelle vom zylindrischen zum konischen
Sichterteil ist eine Absaugleitung 50 für das Heißgas vorgesehen. Diese vereinigt
sich mit einer Abgasleitung 51, welche die durch den Rohrstutzen 52 in die Rohrmühle
21 eingesaugte Luft aus der Rohrmühle abführt. Die vereinigten Rohre 50, 51 münden
in ein Filter oder einen Staubabscheider 52, aus dem das Abgas mittels eines Gebläses
53 ins Freie gesaugt wird.
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Da erfahrungsgemäß die Widerstände von Sichter und Rohrmühle im wesentlichen
gleich groß sind, genügen einfache, von Hand verstellbare Drosselklapper., um die
geringen Abweichungen von den errechneten Abluft- bzw. Abgasmengen auszuregeln.
Man kann natürlich auch hier in der Abgasleitung 54 zwischen dem Filter und dem
Gebläse 53 zur Regelung eine Drosselklappe 55 vorsehen, die in Abhängigkeit von
einem Geschwindigkeitsmeßgerät 56 betätigt wird, so daß auch hier die Regelung automatisch
erfolgt.
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Die Regelung der Abgastemperatur aus dem Sichter erfolgt zweckmäßig
mittels eines in der Leitung 50 liegenden Thermostaten, der den Ölbrenner 45 regelt.