DE19710302A1 - Sludge shredder - Google Patents

Sludge shredder

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Abstract

From a delivery spout, oily sludges containing polymers and fibres impinge upon a driving drum(1) with spikes and are coarsely ground with a relatively large gap between the break off edge of the delivery spout and driving drum. In a second stage, the initially produced coarse and irregular particles strike a revolving drum(3) and drive this so that neither a dual output gear nor a second drive is necessary.

Description

ANWENDUNGSGEBIETFIELD OF USE

Die Erfindung betrifft die Zerkleinerung von pumpfähigen Schlämmen, die anschließend geröstet, getrocknet, granuliert oder in neue, chemische Lösung gebracht werden sollen. Dabei ist in der Regel eine kontrolliert einstellbare Granulometrie von großer Bedeutung für die Stabilität des Produktionsprozesses. Die zuverlässige Zerkleinerung von Schlämmen auch während des Betriebs wechselnder Konsistenz (Erzschwankungen, Entmischungen im Bunker, Absetzun­ gen durch Transporterschütterungen etc.) ist das Anwendungsgebiet dieser Erfindung, die neben der zuverlässigen Zerkleinerung auch eine geregelte Anpassung im Betrieb in direkter Regelstrecke vom Sprühbild oder Ende des Produktionsprozesses her ermöglicht. (Röstpfanne, Trockenturm, Wirbelbett etc.). Ein gleichmäßigeres Produkt, kompakterer Bau des Trockners, Verminderung von Betriebsstörungen durch festbackenden Naßschlamm, sowie Energieeinsparung werden möglich. Das Anwendungsgebiet umfaßt also die gesamte Verfah­ renstechnik der Chemie, Papier, Keramik inklusive Metallurgie, Steine, Erden.The invention relates to the crushing of pumpable sludges, the then roasted, dried, granulated or in a new chemical solution to be brought. It is usually a controlled adjustable Granulometry of great importance for the stability of the production process. The reliable shredding of sludge even during operation changing consistency (ore fluctuations, segregation in the bunker, settling conditions due to transporter vibrations etc.) is the area of application for this Invention which, in addition to reliable shredding, is also a regulated one Adaptation in operation in a direct controlled system from the spray pattern or the end of the Production process. (Roasting pan, drying tower, fluid bed etc.). A more uniform product, more compact construction of the dryer, reduction of Malfunctions due to caked wet sludge, as well as energy saving become possible. The field of application thus covers the entire process Chemical engineering, paper, ceramics including metallurgy, stones, earth.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART CHARAKTERISTIK BEKANNTER TECHNISCHER LÖSUNGENCHARACTERISTICS OF KNOWN TECHNICAL SOLUTIONS

Normale Schlämme mit fein verteilten Partikeln in wäßriger Lösung werden üblicherweise einfach über eine Düse verspritzt, ggf. bei zu geringem Flüssigkeitsanteil durch schnell umlaufende Messer oder Pumpenrad-ähnliche Wirbler geschleudert und im freien Fall getrocknet oder auf beheizte Pfannen oder Walzen oder in Drehrohröfen eingetragen. Messer oder Wirbler arbeiten normalerweise gegen eine Abrißkante. Der Spalt zwischen Wirbler und Abrißkante sowie die Drehzahl bestimmen weitgehend die Granulometrie. Für grobe Stückung bei hohem Feststoffanteil sind auch Ausführungen mit zwei Walzen mit gegen­ läufigen Antrieben ausgeführt, die wie Steinbrecher arbeiten. Das ist aufwendig und für die Feinkornherstellung bei hohen Drehzahlen weniger geeignet, da die Antriebsgetriebe zur Spaltverstellung gegeneinander bewegt werden müssen, was die Systeme teuer, verschleißträchtig und störanfällig macht. Häufig ist die kostenmäßig günstigere Alternative, das Verfahren aufzuteilen in Trocknung und anschließende Zerkleinerung durch Brecher, Kugelmühlen etc. Durch hohe Dreh­ zahlen und hartstoffgepanzerte, höhenverstellbare Abwurflippen (zur Spalt­ regelung) bzw. verstellbare Abrißkanten kann bei gleichmäßigen Schlämmen mit nur einem Antrieb geregelt Feinkorn gespritzt werden. Bei unregelmäßigen Schlämmen, stark verschleissenden Inhaltsstoffen, die die Abrißkante ständig abtragen und damit ungewollt den Spalt verändern, stößt das Verfahren an Grenzen, die anschließendes Mahlen unvermeidlich machen. Normal sludges with finely divided particles in an aqueous solution usually simply sprayed through a nozzle, if necessary if it is too small Liquid content due to rapidly rotating knives or pump wheel-like Whirlers spun and dried in free fall or on heated pans or Rolls or entered in rotary kilns. Knives or whirlers work usually against a tear-off edge. The gap between the swirler and the tear-off edge and the speed largely determine the granulometry. For rough pieces if the solids content is high, versions with two rollers are also suitable running drives that work like stone breakers. That is complex and less suitable for fine grain production at high speeds because the Drive gear for gap adjustment must be moved against each other what makes the systems expensive, prone to wear and prone to failure. It is common Cost-effective alternative to split the process into drying and Subsequent crushing by crusher, ball mills etc. By high rotation numbers and armored, height-adjustable ejector lips (to the gap regulation) or adjustable tear-off edges can be used with even sludge only one drive can be used to spray fine grain. With irregular Sludge, heavily wearing ingredients that keep the tear-off edge removal and thus unintentionally change the gap, the method reaches its limits, make the subsequent grinding unavoidable.  

GEGENSTAND DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION DARLEGUNG DES WESENS DER ERFINDUNGSTATEMENT OF THE SUMMARY OF THE INVENTION

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Schlämmen, die durch ölige Bestandteile oder Polymere und Faserstoffe klebrig, fadenziehend reagieren und bei normalen Schlag- oder Wirbelzerstäubern zu Schwierigkeiten führen. Für nachfolgende Trocknungs- oder Auflösungsprozesse entstehen dann durch zusammengeklebte, übergroße Brocken trocknungs- oder reaktionsunfähige Bereiche, die die Leistung der Nachfolgeapparate mindern und ggf. sogar durch Zusetzen der Anlage auf Null bringen kann. Hinzu kommen Qualitätsschwankungen der Produkte, die durch die vorgeschlagene Erfindung weitgehend vermieden werden.The invention relates to a device for atomizing Sludges that are sticky due to oily constituents or polymers and fiber materials, react thread-pulling and with normal blow or vortex atomizers Cause difficulties. For subsequent drying or dissolving processes then arise from stuck together, oversized chunks of drying or non-reactive areas that reduce the performance of the successor devices and may even be brought to zero by clogging the system. Add to that Fluctuations in the quality of the products caused by the proposed invention largely avoided.

Erfindungsgemäß wird eine schnell laufende Treiberwalze (1) so zur Schlamm-Auftragsschnute (2) angeordnet, daß im Leerlauf durch den Luftstrom, bei Schlammaufgabe verstärkt durch die ausgeschleuderten Partikel, eine zweite Walze (3) mitläuft, die auf einer festen, starren Rohrachse (4) montiert ist. Damit werden erfindungsgemäß sowohl der zweite Antrieb eingespart und als auch eine einfache, aber wirksame Spaltregelung über eine Exzenterkurbel (5) ermöglicht. Erfindungsgemäß kann während des Betriebs der Spalt zwischen den Walzen zur Anpassung an Schlammänderungen und Walzenverschleiß kontinuierlich mit der Exzenterkurbel geregelt werden. Erfindungsgemäß kann durch die Walzen- Regelung der Spalt zwischen Abrißkante der Schnute (2) und der Treiberwalze (1) relativ größer gehalten werden, was die mögliche Durchsatzleistung erhöht und den Verschleiß herabsetzt. Erfindungsgemäß ist die mitlaufende Walze (3) auf einer steifen Rohrachse montiert, die den Exzenter enthält, auf dem die Walze (3) gelagert ist. Dies vermeidet Resonanzschwingungen zwischen den Walzen, die zerstörerisch wirken könnten und den Betrieb bei engem Spalt unmöglich machen würden. Aus demselben Grund ist die Treiberwalze (1) an einen Motor kurz angeflanscht, der eine gasdichte Stopfbuchse hat und in einem steifen Rohrstutzen in den Sprühraum hineinragt (6).According to the invention, a fast-running driver roller ( 1 ) is arranged for the sludge application line ( 2 ) in such a way that a second roller ( 3 ), which runs on a fixed, rigid tube axis ( 4 ) is mounted. According to the invention, this saves both the second drive and also enables simple but effective gap control via an eccentric crank ( 5 ). According to the invention, the gap between the rollers can be continuously adjusted with the eccentric crank to adapt to sludge changes and roller wear during operation. According to the invention, the gap between the tear-off edge of the groove ( 2 ) and the driver roller ( 1 ) can be kept relatively larger by the roller control, which increases the possible throughput and reduces wear. According to the invention, the rotating roller ( 3 ) is mounted on a rigid tube axis which contains the eccentric on which the roller ( 3 ) is mounted. This avoids resonance vibrations between the rollers, which could have a destructive effect and would make operation with a narrow gap impossible. For the same reason, the driver roller ( 1 ) is flanged to a motor that has a gas-tight stuffing box and protrudes into the spray chamber in a stiff pipe socket ( 6 ).

Erfindungsgemäß kann bei derart steifer Montage und somit Schwingungsarmut der montierten Walzen mit extrem engen Spalt gefahren werden und selbst bei hohem Walzenverschleiß durch kontinuierliche Nachregelung ein langer, unterbrechungsfreier Betrieb mit gleichförmigem Produkt erreicht werden. Erfindungsgemäß kann bei solcher Montage auch Schlamm mit hohem Faseranteil durch zwei Walzen zuverlässig zerkleinert werden, wenn die Walzen gemäß Anordnung (7) ineinandergreifen und somit bei extrem schnellem Lauf eine Zerhackerwirkung entfalten. Erfindungsgemäß ist die Möglichkeit zum fließenden Übergang (Betätigung der Exzenterkurbel) zum Zerhacker-Betrieb wichtig für Einsatzfälle mit stark schwankender Schlammkonsistenz. Die Beobachtung des Sprühbildes direkt oder durch TV-Kamera ermöglicht sofortigen Eingriff der Betriebsmannschaft.According to the invention, with such a rigid assembly and thus low vibration of the assembled rollers, operation can be carried out with an extremely narrow gap, and long, uninterrupted operation with a uniform product can be achieved by continuous readjustment even with high roller wear. According to the invention, with such an assembly, sludge with a high fiber content can also be reliably comminuted by two rollers if the rollers mesh according to arrangement ( 7 ) and thus develop a chopper effect with extremely fast running. According to the invention, the possibility of a smooth transition (actuation of the eccentric crank) to the chopper operation is important for applications with strongly fluctuating sludge consistency. The observation of the spray pattern directly or through a TV camera enables immediate intervention by the operating team.

Claims (6)

1. Schlamm-Shredder, dadurch gekennzeichnet daß ölige (polymer- und faserhaltige) Schlämme aus einer Aufgabeschnute auf eine Treiberwalze (1) mit Stacheln treffen und weitgehend grob zerstäubt werden bei relativ großem Spalt zwischen Abrißkante der Aufgabeschnute (2) und der Treiberwalze (1) (Granulometrie abhängig vom Spalt zwischen Schnute und Treiberwalze, der Drehzahl und der Schlammkonsistenz). Der Schlamm-Shredder ist dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst erzeugten, relativ groben, unregelmäßigen Partikel in einer zweiten Zerkleinerungsstufe auf die mitlaufende Walze (3) treffen und diese antreiben, so daß weder Zwei-Ausgangs-Getriebe noch ein zweiter Antrieb benötigt werden.1. Sludge shredder, characterized in that oily (polymer and fiber-containing) sludges from a feed chute meet a driver roller ( 1 ) with spikes and are largely coarsely atomized with a relatively large gap between the tear-off edge of the feed chute ( 2 ) and the driver roller ( 1 ) (Granulometry depends on the gap between the face and the driving roller, the speed and the sludge consistency). The sludge shredder is characterized in that the initially generated, relatively coarse, irregular particles hit the rotating roller ( 3 ) in a second comminution stage and drive it, so that neither a two-output transmission nor a second drive is required. 2. Der Schlamm-Shredder ist dadurch gekennzeichnet, daß die an der Austrittskante der Schnute (2) bei öligen Schlämmen mit Fasern unvermeidlichen "Fäden" aus anklebendem Schlamm, die durch die Partikelströmung längs gedehnt werden, durch die zweite Zerkleinerungsstufe zwischen den Walzen mit geringer Energie zuverlässig weiter zerkleinert werden, wobei durch die kontinuierliche Spaltregelung zwischen den Walzen (2, 3) ein gleichmäßig feines Granulat entsteht.2. The sludge shredder is characterized in that the inevitable "threads" of adhesive sludge, which are elongated by the particle flow, at the trailing edge of the line ( 2 ) in the case of oily sludges with fibers, are reduced by the second size reduction stage between the rollers Energy can be shredded further reliably, the continuous gap control between the rollers ( 2 , 3 ) resulting in a uniformly fine granulate. 3. Der Schlamm-Shredder ist dadurch gekennzeichnet, daß die mitlaufende Walze (3) auf einer kurzen, festen Achse montiert ist, die exzentrisch in einem steifen Rohrstutzen (6) sitzt, der an der Anschlußplatte fest angeflanscht ist. Durch den Rohrstutzen kann der Exzenter von außen bewegt werden. Die Treiber-Walze (1) ist an einen gasdichten Motor angeflanscht, der in einem Rohrstutzen (6) montiert ist, der an der Anschlußplatte angeflanscht ist. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen schwingungsarm laufen, was sehr enge Betriebsspalte für die zweite Zerkleinerungsstufe ermöglicht, wobei Walzenverschleiß und Schlammkonsistenzänderungen kontinuierlich ausgeregelt werden können.3. The sludge shredder is characterized in that the rotating roller ( 3 ) is mounted on a short, fixed axis which sits eccentrically in a rigid pipe socket ( 6 ) which is flanged to the connection plate. The eccentric can be moved from the outside through the pipe socket. The driver roller ( 1 ) is flanged to a gas-tight motor which is mounted in a pipe socket ( 6 ) which is flanged to the connection plate. This arrangement is characterized in that the rollers run with low vibrations, which enables very narrow operating gaps for the second size reduction stage, roller wear and sludge consistency changes being continuously compensated for. 4. Schlamm-Shredder gemäß Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberwalze (1) und die Walze (3) aufgrund einer komplementären Stachelanordnung (7) eng ineinander greifen können und somit eine starke Zerhackerwirkung entfalten können; auftretende Faserkonzentrationen werden bei hoher Drehzahl und engen Spalten zuverlässig zerhackt.4. sludge shredder according to claims 1-3, characterized in that the driver roller ( 1 ) and the roller ( 3 ) can engage closely with each other due to a complementary spike arrangement ( 7 ) and thus can develop a strong chopper effect; occurring fiber concentrations are reliably chopped at high speed and narrow gaps. 5. Schlamm-Shredder gemäß 4, mit Walzen dadurch gekennzeichnet daß die die Stacheln aus zähfestem Werkstoff mit niedriger Streckgrenze und hoher Zugfestigkeit gefertigt sind (Werkstoff im Zugversuch stark verfestigend), wobei die angedrehten Stachelfüße in Bohrungen der Walze stecken und auf der Innenseite der Walze verschweißt (8) sind, um eine aufgehärtete, rißanfällige Fußzone zuvermeiden, in der die größten Flieh- und ggf. Biegekräfte auftreten können (Bei Störungen durch Fremdkörper). Aus Sicherheitsgründen ist zähfester, austenitischer Werkstoff zu verwenden, der auch verdeckte Rißkorrosion weitgehend vermeidet. (z. B. X 8 CrNiMoVNb 1613). 5. Mud shredder according to 4, characterized in that the spikes are made of tough material with a low yield strength and high tensile strength (material in the tensile test strongly strengthening), the twisted spiked feet stuck in holes in the roller and on the inside of the roller are welded ( 8 ) in order to avoid a hardened, crack-prone foot zone in which the greatest centrifugal and possibly bending forces can occur (in the event of faults caused by foreign bodies). For safety reasons, tough, austenitic material should be used that largely avoids hidden crack corrosion. (e.g. X 8 CrNiMoVNb 1613). Ein solcher Schlamm-Shredder ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Störfällen die Stacheln nur verbogen werden und nicht abbrechen und wie Geschosse durch die Kammerwände austreten und sowohl für die Bedienungsmannschaft wie für die Apparatur zerstörerisch wirken. Walzen mit verbogenen, zähfesten Stacheln können durch Richten und ggf. Einzelersatz und Neuwuchten wieder benutzbar gemacht werden. Solche Stacheln sind im Verschleißbereich mit heißisostatisch gepreßtem, hochdichten Hartmetall besetzt. Schlamm-Shredder mit solcher Werkstoffausstattung sind dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen gleichmäßig verschleißen und die HM-Panzerung durch kontinuierliches Nachregeln über die gesamte Abnutzungs­ strecke der HM-Platten einwandfreie Zerkleinerungsprodukte erzeugen können.Such a sludge shredder is characterized in that in the event of an accident Spines are only bent and do not break off and like projectiles through the Escape chamber walls and both for the operating team and for the The equipment can have a destructive effect. Rolls with bent, tough spines can made usable again by straightening and, if necessary, individual replacement and rebalancing will. Such spikes are in the wear area with hot isostatically pressed, high-density carbide. Mud shredder with such material equipment are characterized in that the rollers wear evenly and the HM armor through continuous readjustment over the entire wear stretch of the HM plates can produce flawless shredding products.
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