DE1266617B - Strahlmahlverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Strahlmahlverfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

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DE1266617B DEF42634A DEF0042634A DE1266617B DE 1266617 B DE1266617 B DE 1266617B DE F42634 A DEF42634 A DE F42634A DE F0042634 A DEF0042634 A DE F0042634A DE 1266617 B DE1266617 B DE 1266617B
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Description

  • Strahlmahlverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Strahlmahlverfahren, bei dem das Mahlgut in mindestens zwei hintereinandergeschalteten Mahlstufen mittels Treibmittelstrahlen zerkleinert und gesichtet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es sind bereits Strahlmahlverfahren der erwähnten Art bekannt, bei welchen beide Mahlstufen von einer gemeinsamen Leitung aus mit demselben Treibmittel beschickt sind.
  • Häufig besteht die Aufgabe, Mahlgut mit einem Flüssigkeitsgehalt, insbesondere Wassergehalt, zu verarbeiten. Dies ist schwierig durchführbar, weil derartige Stoffe auch beim Vorhandensein verhältnismäßig geringer Flüssigkeits- bzw. Wassermengen zusammenbacken und hierbei den Mahlvorgang behindern bzw. unwirksam machen. Dazu kommt noch, daß in den meisten Fällen aus Zweckmäßigkeits= und Kostengründen Wasserdampf hoher Temperatur und rohen Druckes als Treibmittel verwendet wird. Wegen der hohen Temperatur des Wasserdampfes findet zwar in diesem Fall eine Verdampfung der in dem Mahlgut enthaltenen Flüssigkeit, insbesondere eine starke Entwässerung statt, jedoch läßt sich diese dann grundsätzlich nicht unter einen Restfeuchtigkeitsgehalt des Mahlgufes von etwa 7 Gewichtsprozent absenken, weil der an dem Mahlgut anhaftende Wasserdampf bei dessen Austragung kondensiert.
  • Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, bei welchem sich unter Anwendung üblicher Treibmittel der Restfeuchtigkeitsgehalt des Mahlgutes auf etwa 0,1 0loo senken läßt. Erreicht wird dies gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß die Treibmittel für die einzelnen Mahlstufen stofflich unterschiedlich sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ein in der ersten Mahlstufe verwendetes Treibmittel, beispielsweise Wasserdampf, wirksam von einem in der zweiten Mahlstufe verwendeten Treibmittel, beispielsweise Luft, abgeschirmt wird. Die in dem Mahlgut durch Kondensation des Treibmittels der ersten Mahlstufe abgesetzte Feuchtigkeit kann auf diese Weise bei verhältnismäßig hoher Temperatur in das Treibmittel der zweiten Stufe eindiffundieren, so daß das Mahlgut nach Austragung und Abkühlung praktisch keinen merklichen Gehalt an kondensierter Flüssigkeit mehr aufweist.
  • Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Axialschnitt in schematischer Darstellung, F i g. 2 die Vorrichtung in Teildarstellung nach F i e. 1 in Draufsicht, F i g. 3 einen Ausschnitt aus einer gegenüber F i g.1 etwas abgewandelten Vorrichtung, F i g. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei getrennten Mahlstufen in Seitenansicht sowie in schematischer Darstellung, F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in ihrem Aufbau ähnlich derjenigen nach F i g. 1 ausgebildet ist, im Axialschnitt in schematischer Darstellung, F i g. 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in ihrem Aufbau ähnlich einer der beiden Mahlstufen der Vorrichtung nach F i g. 4 ist, im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung.
  • Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt in vertikaler übereinanderanordnung zwei Mahlstufen. Die erste Mahlstufe ist mit einer Ringkammer 14 versehen, welche von einem Ringverteiler 32 über tangential ausgerichtete Düsen 34 mit Treibmittel in Form von auf hoher Temperatur befindlichem hochgespanntem Wasserdampf und über eine einen Trichter 42 sowie eine Düse 43 umfassende Mahlgutaufgabeeinrichtung mit Mahlgut beschickt wird. Die zweite Mahlstufe mit einer Ringkammer 22 ist durch einen Ringverteiler 44 über im wesentlichen tangential verlaufende Düsen 48 mit- Luft,von verhältnismäßig niedrigem Druck beschickt. Die erste Mahlstufe ist über eine breite horizontale Kammer 12 und über eine Einschnürung 1.8 in Form eines Zentrifugalsichters mit der Ringkammer 22 verbunden. Die Ringkammer 22 der weiten Mahlstufe ist über eine Einschnürung 24 in Form eines Zentrifugalsichters mit einer trichterförmigen Mahlgutabscheidekammer 28 verbunden, welche: an ihrem unteren Ende durch ein Zellenrad 30 abgeschlossen ist.
  • Für die erste Mahlstufe ist ein Treibmittelauslaß in Form eines zentralen Rohres 50, für die zweite Mahlstufe ein Treibmittelauslaß in Form eines konzentrisch zum Rohr 50 verlaufenden Rohres 52 vorgesehen. Ferner weist die Mahlgutabscheidekammer 28 einen zusätzlichen Treibmittelauslaß 54 auf, welcher über ein einstellbares Drosselventil 56 mit einem Auffangfilter 58 für Mahlgut versehen ist. Wahlweise kann ein den Treibmittelauslaß für die erste Mahlstufe bildender Krümmer 50' gemäß F i g. 3 mit einer Einschnürung 74 versehen sein, und ein den Treibmittelauslaß der zweiten Mahlstufe bildender, hierzu konzentrischer Krümmer 52 a endigt vor der Einschnürung 74; wobei sich durch das aus dem Krümmer 50' strömende Treibmittel eine Ejektorwirkung bezüglich des Krümmers 52a bzw. des zweiten Treibmittels ergibt.
  • Beim Betrieb der Vorrichtung nach F i g. 1 wird das Mahlgut, beispielsweise ein anorganisches Oxyd, zuerst in der Ringkammer 14 gemahlen und erreicht nach einer gewissen Anzahl von Umläufen die horizontale Kammer 12, in welcher eine Sichtung des Mahlgutes in der Weise stattfindet, daß feinvermahlene Teilchen radial nach innen gedrückt werden, während noch nicht fein genug gemahlene Teilchen wegen ihrer höheren Masse durch die Zentrifugalkraft außen gehalten werden. Je weiter sich die Teilchen in der Kammer 12 radial nach innen bewegen, desto höher wird wegen der Erhaltung des Drehimpulses die Winkelgeschwindigkeit, welche beim Eintreten der Teilchen in die Einschnürung 18 einen Maximalwert erreicht. Die Einschnürung 18 wirkt als Zentrifugalsichter zwischen den feingemahlenen Teilchen des Mahlgutes einerseits und dem Treibmittel, vorzugsweise Wasserdampf, andererseits. Daher kann das Treibmittel durch das Rohr 50 abströmen, während das Mahlgut in die Ringkammer 22 der zweiten Mahlstufe läuft.
  • Die zweite, vorzugsweise mit Luft betriebene Mahlstufe bewirkt eine weitere Vermahlung des Mahlgutes und darüber hinaus eine Abschirmung gegenüber dem ersten Treibmittel. In dem Mahlgut noch vorhandene Restfeuchtigkeit verdampft bzw. wird vom zweiten Treibmittel innerhalb der Ringkammer 22 aufgenommen und gelangt danach zusammen mit dem zweiten Treibmittel in die als ZentrifugaIsichter wirkende Verengung 26, wobei das zweite Treibmittel durch das Rohr 52 nach oben abgeführt wird. Durch geeignete Einstellung des Drosselventils 56 läßt sich erreichen, daß eine ungünstige Wirbelbildung in der Mahlgutabscheidekammer 28 verhindert wird. Die Hauptmenge des fast völlig feuchtigkeitsfreien Mahlgutes wird über das Zellenrad 30 ausgetragen, während sich ein geringerer Teil des Mahlgutes in dem Auffangfilter 58 absetzt.
  • Die Vorrichtung nach F i g. 4 umfaßt eine erste Mahlstufe 100 mit einer Ringkammer 110, einer Aufgabeeinrichtung-114 für Mahlgut und tangential ausgerichteten Düsen 116 .,zum Einblasen des ersten Treibmittels. Eine zweite Treibmittelstufe 108 umfaßt eine Ringkammer 112 nebst tangential ausgerichteten Düsen 120 zum Einblasen des a,weiten Treibmittels. Die Ringkammer 110 ist über 'zme Rohrleitung 102 mit einer Einschnürung 104 in Farm eines Zentrifugalsichters verbunden, und eine zentrale Rohrleitung 123 ist zur Abführung des ersten Treibmittels vorgesehen. Das in der ersten Mahlstufe 100 gemahlene Mahlgut gelangt danach zu einer einen ringförmigen Trichter 124 umfassenden Beimischeinrichtung für zusätzliches Mahlgut, welche in einem Rohr 106 dem aus der Einschnürung 104 laufenden Mahlgut beigemischt wird. Bei dem zusätzlichen Mahlgut kann es sich beispielsweise um Material handeln, welches mit dem in der ersten Mahlstufe 100 aufgegebenen Material eine chemische Verbindung eingehen soll.
  • In beiden Mahlstufen 100, 108 wird durch die Düsen 116 bzw. 120 jeweils da Mahlgut in dem linken vertikalen Schenkel der Ringkammer 110 bzw. 112 nach oben geblasen und in Umlauf gebracht; wobei eine Vermahlung des Gutes bzw. des Gemisches aus Mahlgut und zusätzlichem Mahlgut bewirkt wird. Durch eine Leitung 126 erfolgt die Abführung des zweiten Treibmittels sowie des fefvermahlenen Mahlgutes nach oben. Das Mahlgut bzw: das mit dem zusätzlichen Mahlgut gemischte oder zur Reaktion gebrachte Mahlgut kann danach an einer (nicht gezeigten) Trenneinrichtung abgenommen werden.
  • Die Vorrichtung nach F i g. 5 entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen derjenigen nach F i g. 1; wobei indessen die Betriebsweise grundsätzlich verschieden ist. Demgemäß sind aufbaumäßig gleiche Teile der Vorrichtung mit gleichen Bezugsziffern wie in F i g. 1, jedoch mit einem zusätzlichen Indexstrich versehen. Aufbaumäßig und funktionsmäßig verschiedene Teile sind mit einem zusätzlichen »ä« versehen. Eine Ringkammer 14' bildet hier einen Bestandteil einer Vormahlstufe, welche über Düsen 34a mit einem Treibmittel, vorzugsweise unter verhältnismäßig niedrigem Druck befindlicher Luft, beschickt wird, das dem bei der Vorrichtung nach F i g. 1 verwendeten zweiten Treibmittel entspricht. Die Düsen 34a sind infolgedessen in Anpassung auf das in der Vormahlstufe verwendete Treibmittel bezüglich Ausrichtung, Querschnitt und Formgestaltung anders auszulegen als die Treibmitteldüsen 34 nach F i g. 1. Eine Ringkammer 22' der Vorrichtung nach F i g. 5 bildet einen Bestandteil einer ersten Mahlstufe, welche über Düsen 48a mit hochgespanntem Heißdampf als Treibmittel beschickt wird. Die Auslegung der Düsen 48 a entspricht hier wiederum nicht den Düsen 48 nach F i g. 1, sondern eher den Düsen 34 nach Fig. 1.
  • Unterhalb der Ringkammer 22' ist ein Ringverteiler 176 nebst tangential verlaufenden Düsen 178 vorgesehen, welche Bestandteile einer zweiten, mit unter verhältnismäßig niedrigem Druck befindlicher Luft als Treibmittel beschickten zweiten Mahlstufe bilden. Die Düsen 178 sind hierbei ähnlich den Düsen 48 nach F i g. 1 ausgelegt. Oberhalb der Ebene der Düsen 178 ist eine Mahlgutaufgabeeinrichtung in Form eines Trichters 186 für zusätzliches Mahlgut vorgesehen. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach F i g. 5 ist ähnlich derjenigen der Vorrichtung nach F i g. 1 und 4. Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 ist der Vormahlstufe ein Rohr 50', der ersten Mahlstufe ein Rohr 52' und der zweiten Mahlstufe eine Rohrleitung 54' als Treibmittelauslaß zugeordnet.
  • Die Vorrichtung nach F i g. 6 entspricht aufbaumäßig einer der beiden Mahlstufen 100 bzw.108 nach F i g. 4, wirkungsmäßig jedoch beiden dieser Mahlstufen zusammen. Durch einen Mahlguteinlaß 206 gelangt verhältnismäßig grobes Mahlgut in eine ovale Ringkammer 200, welche durch tangentiale Düsen 202 mit Niederdrucktreibmittel bzw. Niederdruckluft und über Düsen 204 mit Hochdrucktreibmittel bzw. hochgespanntem Wasserdampf beschickt ist. Da die Umlaufgeschwindigkeiten des durch die Düsen 204 zugeführten Hochdrucktreibmittels vielfach höher als diejenige des durch die Düsen 202 zugeführten Niederdrucktreibmittels ist, strömt das Hochdrucktreibmittel in der Ringkammer 200 wegen der erhöhten Zentrifugalkraft außen, während das Niederdrucktreibmittel innen strömt. Beim Einlaufen in die Ringkammer 200 wird das Mahlgut zuerst durch die Düsen 202 verwirbelt, gelangt jedoch wegen der verhältnismäßig großen Teilchenmasse und der sich infolgedessen ergebenden hohen Fliehkraft sogleich in die äußere Umlaufbahn des Hochdrucktreibmittels und wird dort gemahlen. Je feiner die Vermahlung und je geringer die Masse der Teilchen wird, desto mehr werden die kleinen Teilchen durch neu zugeführte gröbere Teilchen nach innen gedrückt, bis die feinvermahlenen Teilchen schließlich von dem auf der inneren Bahn umlaufenden Niederdrucktreibmittel erfaßt werden. An einer Austrittsfalle 222 werden ausschließlich bereits feinvermahlene Teilchen zusammen mit Niederdruck- und Hochdrucktreibmittel über einen Auslaß 224 abgeführt. Die Trennung des Mahlgutes von den Treibmitteln ist nicht besonders dargestellt.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Strahlmahlverfahren, bei dem das Mahlgut in mindestens zwei hintereinandergeschalteten Mahlstufen mittels Treibmittelstrahlen zerkleinert undgesichtet wird,dadurch gekennzeichn e t, daß die Treibmittel für die einzelnen Mahlstufen stofflich unterschiedlich sind.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel für die zweite Mahlstufe frei von bei Raumtemperaturen kondensierenden Flüssigkeiten, insbesondere wasser-und wasserdampffrei ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mahlstufe mit einem Treibmittel größerer Dichte als die erste Mahlstufe beschickt ist.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel für die zweite Mahlstufe einen niedrigeren Druck als dasjenige der ersten Mahlstufe aufweist.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine der ersten Mahlstufe vorgeordnete Vormahlstufe mit einem Treibmittel beschickt wird, dessen Kennwerte etwa demjenigen der zweiten Mahlstufe entsprechen. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mahlstufen über getrennte Zuleitungen (32, 44) mit je einem zugeordneten, unter Druck befindlichen Treibmittel beschickt werden. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Mahlstufe vertikal über der zweiten Mahlstufe angeordnet ist (F i g.1 und 5). B. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Mahlstufe ein besonderer Treibmittelauslaß (50, 52) vorgesehen ist. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Mahlstufe und/oder hinter der zweiten Mahlstufe eine Einschnürung (18, 24) in Form eines Zentrifugalsichters vorgesehen ist. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen hinter der ersten Mahlstufe vorgesehenen Einlaß (106, 186) für zusätzliches Mahlgut. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine der ersten Mahlstufe vorgeordnete Vormahlstufe (14' in F i g. 5). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vormahlstufe und der ersten Mahlstufe eine Einschnürung (18' in F i g. 5) in Form eines Zentrifugalsichters vorgesehen ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Vormahlstufe ein besonderer Treibmittelauslaß (50' in F i g. 5) vorgesehen ist. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Zentrifugalsichter (24) der zweiten Mahlstufe eine Mahlgutabscheidekammer (28) mit einem zusätzlichen Treibmittelauslaß (54) sowie einem Auffangfilter (58) für Mahlgut vorgesehen ist. 15. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Mahlstufen in einer einzigen Ringkammer (200) zusammengefaßt sind, welche mit beiden Treibmitteln. gleichzeitig beschickt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 541517, 1159 744; deutsche Auslegeschrift Nr. 1071454; Zeitschrift »Chemie-Ing.-Technik«, 23. Jahrgang (1951), Nr. 9/10, S. 225 bis 231; Zeitschrift »Aufbereitungstechnik« (1961), Nr.
  6. 6, S. 230 bis 239.
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