DE19757431A1 - Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufmahlanlage zum Mahlen von sprödem Gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufmahl­ anlage zur Mahlung von sprödem Gut, mit Gutbettzerkleinerungs-Hoch­ druck-Walzenmühle/Rollenpresse und Sichter dessen, Grobgut­ austrag (Grieße) zum Gutaufgabeschacht der Walzenmühle rezirku­ liert wird.

Bei der Druckzerkleinerung körnigen Mahlgutes im Spalt einer Hoch­ druck-Walzenmühle bzw. -Walzenpresse muß das dem Walzenspalt über einen Aufgabeschacht zugeführte Aufgabegut von den gegen­ läufig angetrieben Walzen erfaßt und durch Reibung in den Walzen­ spalt eingezogen werden. Dabei werden die einzelnen Partikel des in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, das heißt in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammenge­ drückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Druckes ge­ genseitig zerquetscht, so daß man hierbei von der sogenannten Gut­ bettzerkleinerung spricht. Die Hochdruckpressung führt im Mahlgut teils zur Partikelzerstörung, teils zur Erzeugung von Anrissen im Par­ tikelinneren und äußert sich sichtbar in der Bildung von Agglomeraten (sogenannten Schülpen), die sich mit vergleichsweise geringem Energieaufwand desagglomerieren bzw. auflösen lassen.

Kreislaufmahlanlagen der eingangs genannten Art mit Gutbettzerklei­ nerungs-Walzenmühle und Sichter sind aus der EP-B-0084383 be­ kannt. Bei den bekannten Kreislaufmahlanlagen erfolgt ein Regeleingriff auf die Frischgutaufgabemenge und/oder auf die Wal­ zendrehzahl der Walzenmühle bzw. Walzenpresse, und zwar in Ab­ hängigkeit der vom Sichter zur Zweiwalzenmaschine rezirkulierten Grießemenge zwecks Anpassung der Leistung der Zweiwalzenma­ schine an die Leistung der Mahlanlage. Bei einer anderen bekannten Kreislaufmahlanlage mit Gutbettzerkleinerungs- Hochdruck-Walzen­ mühle/Walzenpresse und Sichter (EP-B-0403778) erfolgt in Abhän­ gigkeit des im Gutaufgabeschacht der Zweiwalzenmaschine gemes­ senen Füllstandes ein Regeleingriff auf das Austragsmengen-Do­ sierorgan eines dem Aufgabeschacht der Zweiwalzenmaschine vor­ geschalteten Grießebunkers zur Zwischenspeicherung der Sichter­ grieße. Bei beiden bekannten Konzepten zum Betrieb einer Kreis­ laufmahlanlage wird aber die sich in der Regel ständig ändernde Energieumsetzung von den Walzenmühlen/Walzenpressen-Antriebs­ motoren auf das Gutbettmaterial nicht berücksichtigt, d. h. die instal­ lierte Antriebsleistung der Elektro-Antriebsmotoren wird im Betrieb der Kreislaufmahlanlage nicht immer optimal ausgenutzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, für Kreislaufmahlanlagen mit Gutbettzerkleinerungs-Walzenmühle/Walzenpresse und Sichter ein Betriebsverfahren zu schaffen, bei dem die zur Verfügung ste­ hende Antriebsleistung der Antriebsmotoren (in der Regel Elektro­ motoren) der Zweiwalzenmaschine hinsichtlich der Energieumsetzung für die Zerkleinerung immer optimal ausgenutzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Maßnahmen des Kenn­ zeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung setzt bei der Erkenntnis ein, daß die Stromaufnahme bzw. die Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren der Walzenmühle bzw. Walzenpresse eine direkte Anzeige dafür ist, wieviel Energie bei der Zerkleinerung in das Gutbett eingetragen wird. Je höher die Stromaufnahme der Motoren, desto mehr Zerkleinerungsenergie wird auf das Material übertragen. Praktische Erfahrungen beim Betrieb von Gutbettzerkleinerungs-Walzenmühlen/Walzenpressen haben gezeigt, daß das beste Materialeinzugsverhalten und damit die höchste Ener­ gieausnutzung bei der installierten Motorleistung erreicht wird, wenn sich über den Walzen ein Materialbett von geringer Höhe bildet. Die Höhe des Materialbettes ist meßtechnisch aber schwer erfaßbar. Tat­ sache ist, daß bei optimaler Materialbetthöhe das Materialeinzugs­ verhalten und damit die Energieumsetzung von den Walzenmüh­ len/Walzenpressen-Antriebsmotoren auf das Gutmaterial am effektiv­ sten ist. Änderungen in der Mahlbarkeit sowie der Aufgabekörnung und der Durchsatzmenge des Aufgabematerials verändern die Ma­ terialbettsituation über den Walzen, die wiederum eine Veränderung der Stromaufnahme bzw. Leistungsaufnahme der Antriebsmotoren bewirkt.

Durch Regeln der Frischgutaufgabemenge und/oder der Durchsatzlei­ stung der Zweiwalzenmaschine über die Stromauf­ nahme/Leistungsaufnahme der Zweiwalzenmaschinen-Antriebsmoto­ ren als Meßgröße läßt sich eine Gutbettzerkleinerungs-Walzenmüh­ len-Kreislaufmahlanlage unter optimaler Ausnutzung der zur Verfü­ gung stehenden installierten Antriebsleistung automatisch betreiben. Unterschiede bzw. Änderungen in den Materialeigenschaften, die zu einer Veränderung der Stromaufnahme/Leistungsaufnahme der An­ triebsmotoren führen, werden gemäß der Erfindung durch Erhöhen bzw. Verringern der Frischgutaufgabemenge in den Mahlkreislauf und/oder der Durchsatzleistung der Zweiwalzenmaschine ausgegli­ chen, in der Weise, daß bei steigender Stromauf­ nahme/Leistungsaufnahme die Frischgutaufgabemenge und/oder die Durchsatzleistung der Zweiwalzenmaschine verringert wird, und um­ gekehrt. Ein Regeleingriff auf die Walzendrehzahl ist sowohl bei frequenzgesteuerten als auch bei thyristorgesteuerten Motoren möglich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei der direkten Regelung der Frischgutaufgabemenge in den Mahl-Sichtkreislauf die effektive Stromaufnahme der Walzenmühlen-Antriebsmotoren über einen vorgegebenen Zeitraum gemessen und mit einem oberen und unteren Stromwert verglichen, wobei bei Überschreiten der effektiven Stromaufnahme über den oberen Stromwert innerhalb des Zeitraumes die Frischgutaufgabemenge prozentual reduziert wird und bei Unter­ schreiten der effektiven Stromaufnahme unter den unteren Stromwert die Frischgutaufgabemenge entsprechend erhöht wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei der indirekten Regelung der Frischgutaufgabemenge in den Mahl-Sichtkreislauf zwi­ schen den Sichter und dem Gutaufgabeschacht der Walzenmühle ein Sichtergrieße-Zwischenbunker eingeschaltet, und die effektive Stromaufnahme der Walzenmühlen-Antriebsmotoren wird über einen vorgegebenen Zeitraum gemessen und mit einem oberen und unteren Stromwert verglichen, wobei bei Überschreiten der effektiven Strom­ aufnahme über den oberen Stromwert innerhalb des Zeitraumes der Kreislaufgutmassenstrom aus dem Grießebunker in den Gutaufgabe­ schacht der Walzenmühle prozentual reduziert wird und bei Unter­ schreiten der effektiven Stromaufnahme unter den unteren Stromwert der Kreislaufgutmassenstrom aus dem Grießebunker in den Walzen­ mühlen-Gutaufgabeschacht entsprechend erhöht wird. Dabei wird der Materialfüllstand im Sichtergrieße-Bunker zum Beispiel durch Wiegen gemessen, und bei Überschreiten eines oberen Materialfüll­ stand-Grenzwertes wird die Frischgutaufgabemenge in den Mahl-Sicht­ kreislauf erniedrigt, und umgekehrt.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an­ hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Kreislaufmahlanlage mit Gutbettzerkleinerungs-Hoch­ druck-Walzenmühle bzw. Walzenpresse und Sichter, geeignet zur di­ rekten Regelung der Frischgutaufgabemenge in den Mahl-Sichtkreis­ lauf über die Stromaufnahme der Walzenmühlen-Antriebsmotoren;

Fig. 2 eine Kreislaufmahlanlage mit Gutbettzerkleinerungs-Walzen­ mühle bzw. Walzenpresse und Sichter und mit zwischen Sichter und Walzenmühle eingeschalteten Sichtergrieße-Bunker, wobei diese Mahlanlage zur indirekten Regelung der Frischgutaufgabemenge in den Mahl-Sichtkreislauf über die Stromaufnahme der Walzenmühlen-An­ triebsmotoren geeignet ist, und

Fig. 3 und 4 Diagramme mit Kurven, bei denen die Stromauf­ nahme (Ampere) der Walzenmühlen-Antriebsmotoren über der Zeit (Sekunden S) aufgetragen ist.

Bei der Kreislaufmahlanlage der Fig. 1 wird sprödes Gutmaterial im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenmühle 10 einer Gutbettzerklei­ nerung unterworfen und dort zu Schülpen gepreßt, die über Leitung 11 transportiert, desagglomeriert und in einem Sichter 12 gesichtet werden. Der Sichter 12 trennt den Kreislaufgutmassenstrom 13 in fei­ nes Fertiggut 14 und Sichtergrobgut bzw. Grieße 15, die in den Gutaufgabeschacht 16 der Walzenmühle 10 rezirkuliert werden. Die Frischgutaufgabe 17 kann z. B. über Dosierbandwaage 18 an beliebi­ ger Stelle in den Mahl-Sichtkreislauf erfolgen.

Bei der Kreislaufmahlanlage der Fig. 2 sind zu Fig. 1 gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. Zusätzlich zur Fig. 1 ist zwi­ schen dem Sichter 12 und dem Gutaufgabeschacht 16 der Walzen­ mühle 10 ein Sichtergrieße-Bunker 19 eingeschaltet, dessen Grieße über ein drehzahlregelbares Förderaggregat wie z. B. Dosierband­ waage 20 in den Gutaufgabeschacht 16 der Walzenmühle 10 einzu­ speisen sind.

Fig. 3 zeigt als Kurve die über einen Zeitraum von z. B. 60 Sekun­ den gemessene effektive Stromaufnahme der Walzenmühlen-An­ triebsmotoren, die mit einem oberen Stromwert 22 von z. B. 900 Am­ pere und mit einem unteren Stromwert 23 von z. B. 800 Ampere ver­ glichen wird. Man sieht bei Fig. 3, daß die gemessene effektive Stromaufnahme 21 (Messung M der Fig. 1 u. 2) über einen be­ stimmten Zeitraum 24 den oberen Stromwert 22 überschritten hat. Nach Fig. 4 hat die gemessene effektive Stromaufnahme 21 der Walzenmühlen-Antriebsmotoren den unteren Stromwert 23 für einen bestimmten Zeitraum 25 unterschritten.

Als Meßgröße kann der Integrationswert der Kurve "effektive Strom­ aufnahme 21" jeweils im Zeitraum 24 bzw. 25 bzw. die Summe der Integrale herangezogen werden. Diese kontinuierlich ermittelte Meß­ größe geht in einen Rechner, der errechnet, wie oft und wie weit die Stromaufnahme A den oberen Stromwert 22 überschritten bzw. den unteren Stromwert 23 unterschritten hat.

Mit Bezug auf die Kreislaufmahlanlage der Fig. 1 erfolgt erfindungs­ gemäß die Regelung derart, daß die gemessene effektive Stromauf­ nahme 21 der Walzenmühlen-Antriebsmotoren (M) über einen im Programm variabel vorgegebenen Zeitraum mit den zwei vorgegebe­ nen Stromwerten 22 und 23 verglichen wird. Überschreitet innerhalb dieses Zeitraumes die effektive Stromaufnahme der Motoren den obe­ ren Stromwert 22 für einen im Programm vorgegebenen Zeitraum, wird über Regelkreis 26 durch Regeleingriff auf die Dosierbandwaage 18 die Frischgutaufgabemenge 17 prozentual reduziert; unterschreitet die gemessene Stromaufnahme innerhalb des im Programm vorgege­ benen Zeitraumes den unteren Stromwert 23 für eine vorgegebene Zeit, wird die Frischgutaufgabemenge 17 entsprechend erhöht. Die Stärke der Erhöhung bzw. Reduzierung der Frischgutaufgabemenge bei Eingriff der Regelung kann den betrieblichen Verhältnissen ange­ paßt werden.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt die Regelung der Frischgutaufgabemenge über die Stromaufnahme der Walzenmühlen-An­ triebsmotoren indirekt. Auch bei diesem Regelkonzept wird die gemessene effektive Stromaufnahme 21 der Antriebsmotoren ständig über einen variabel vorgegebenen Zeitraum mit zwei vorgegebenen Stromwerten 22 und 23 verglichen. Überschreitet innerhalb dieses Zeitraumes die Stromaufnahme der Antriebsmotoren den oberen Stromwert für einen im Programm vorgegebenen Zeitraum, wird der Kreislaufgutmassenstrom 15 in den Aufgabeschacht 16 der Walzen­ mühle 10 prozentual reduziert; unterschreitet die gemessene effektive Stromaufnahme innerhalb des im Programm vorgegebenen Zeitrau­ mes den unteren Stromwert für eine vorgegebene Zeit, wird der Kreislaufgutmassenstrom in den Gutaufgabeschacht der Walzen­ mühle entsprechend erhöht. Die Erhöhung bzw. Reduzierung des Kreislaufgutmassenstromes erfolgt mittels des drehzahlregelbaren Förderaggregates wie z. B. Dosierbandwaage 20, die aus dem vorge­ schalteten Grießebunker 19 gespeist wird. Der Regeleingriff auf die Dosierbandwaage 20 ist durch die gestrichelt gezeichnete Leitung 27 angezeigt. Im Zwischenbunker 19 wird der Materialfüllstand z. B. durch Wiegen gemessen, die Bunkerfüllstandsmessung ist durch 28 angezeigt. Unterschreitet oder überschreitet der Materialfüllstand im Zwischenbunker 19 innerhalb eines Zeitraumes einen vorgegebenen Wert, wird über einen weiteren Regelkreis 29 ein Regeleingriff auf die Dosierbandwaage 18 des Frischgutes vorgenommen und die Frisch­ gutaufgabemenge 17 in den Mahl-Sichtkreislauf erhöht bzw. ernied­ rigt, wodurch sich die vom Sichter 12 in den Bunker 19 geförderte Sichtergrießmenge 15a entsprechend ändert.

Es wird wiederholt, daß die Frischgutaufgabe irgendwo beliebig in den Mahl-Sichtkreislauf erfolgen kann.

In jedem Fall wird beim erfindungsgemäßen Betrieb einer Kreislauf­ mahlanlage mit Gutbettzerkleinerungs-Walzenmühle/Rollenpresse die zur Verfügung stehende installierte Antriebsleistung der Elektromoto­ ren der Walzenmühle/Rollenpresse immer optimal ausgenutzt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Betrieb einer Kreislaufmahlanlage zur Mahlung von sprödem Gut, mit Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzen­ mühle/Rollenpresse (10) und Sichter (12), dessen Grobgutaustrag (Grieße) zum Gutaufgabeschacht der Walzenmühle rezirkuliert wird, mit Regeleingriff auf die Frischgutaufgabemenge und/oder auf die Walzendrehzahl der Walzenmühle in Abhängigkeit einer Meßgröße, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Stromaufnahme (21) bzw. Leistungsaufnahme der Walzenmühlen-Antriebsmotoren gemessen wird und daß in Abhängigkeit der Meßgröße (M) Stromauf­ nahme/Leistungsaufnahme der Regeleingriff auf die Frischgutaufga­ bemenge (17) und/oder auf die Durchsatzleistung der Walzenmühle erfolgt in der Weise, daß bei ansteigender Stromauf­ nahme/Leistungsaufnahme die Frischgutaufgabemenge und/oder die Durchsatzleistung der Walzenmühle verringert wird, und umgekehrt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive Stromaufnahme (21) der Walzenmühlen-Antriebsmotoren über einen vorgegebenen Zeitraum gemessen und mit einem oberen und unteren Stromwert verglichen wird, wobei bei Überschreiten der effektiven Stromaufnahme (21) über den oberen Stromwert (22) innerhalb des Zeitraumes die Frisch­ gutaufgabemenge (17) reduziert wird und bei Unterschreiten der ef­ fektiven Stromaufnahme unter den unteren Stromwert (23) die Frischgutaufgabemenge entsprechend erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sichter (12) und dem Gutaufgabeschacht (16) der Walzenmühle (10) ein Sichter­ grieße-Bunker (19) eingeschaltet ist und die effektive Stromaufnahme (21) der Walzenmühlen-Antriebsmotoren über einen vorgegeben Zeitraum gemessen und mit einem oberen und unteren Stromwert verglichen wird, wobei bei Überschreiten der effektiven Stromaufnahme (21) über den oberen Stromwert (22) innerhalb des Zeitraumes der Kreis­ laufgutmassenstrom aus dem Grießebunker (19) in den Gutaufgabe­ schacht der Walzenmühle (10) reduziert wird und bei Unterschreiten der effektiven Stromaufnahme unter den unteren Stromwert (23) der Kreislaufgutmassenstrom aus dem Grießebunker (19) in den Wal­ zenmühlen-Gutaufgabeschacht entsprechend erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfüllstand im Sichter­ grieße-Bunker (19) gemessen wird, und daß bei Überschreiten eines oberen Materialfüllstand-Grenzwertes die Frischgutaufgabemenge (17) in den Mahl-Sichtkreislauf erniedrigt wird, und umgekehrt.