DE19850204A1

DE19850204A1 - Aggregate mixer rotor has quick-change cutting boots made of suitable alloy for adaptation to different materials

Info

Publication number: DE19850204A1
Application number: DE1998150204
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2000-04-27

Abstract

A mixer assembly for aggregate materials consists of a container with a star-shaped rotor (1). The rotor core material is fitted with metal boots (2) the leading edge (9) of which is coated with a suitable metal alloy. The leading edge (9) describes an angle of less than 10 degrees from the vertical. The boot is bolted to the rotor core (1) hub zone (10) by counter-sunk bolts (4).

Description

FIELD OF USE

Die Erfindung betrifft die Zerkleinerung von Rohstoff- und Produkt- Schlämmen: - Erzschlämme, Kohle-Schlämme, Salz- oder sonstige anorganische Chemie-Schlämme, schlamm- oder breiartige Massen aus Naturprodukten (Melasse, Holzschliff, Papierstoff etc.) sowie Schweröle, Bitumen Asphalt und Ähnliches. Diese Feststoff-Flüssigkeitsgemenge müssen verfahrenstechnisch für die weitere Bearbeitung regelmäßig einer Raffinage, Verfeinerung, Sortierung unterzogen werden. Dabei wird neben physikalischen Methoden wie Kochen, Zentrifugieren etc., chemischen Methoden wie Anlaugen oder Säuern, Fällen auch mechanisch die jeweilige Operation unterstützt durch Rühren und Absieben. Siebe mit einer Lochung entsprechend der gewünschten Fraktion (Kreislöcher oder Langlöcher/Schlitze) werden mit Abstreifern versehen, damit der über dem Sieb arbeitende Rührer nicht den im Schlamm vorhanden Feststoff zwischen Rührarm und Feststoff einklemmt. Der Rührarm ist in der Regel an der Arbeitskante mit Verschleißschutz beschichtet ("gepanzert"). Große Rührer haben austauschbare Arme, um nach Verschleißbeanspruchung nur die verschlissenen Arme, dicht jedoch die wertvolle Nabe samt Spanntechnik wechseln zu müssen. Kleinere Rührer sind meist aus einer Naben/Rührarm-Konstruktion aufgebaut, aus Korrosionsgründen oft aus Edelstahl, Arme und Nabe sind verschweißt, die Arbeitskanten aus verschleißfesten Sonderlegierungen durch Aufschweißen ("Panzern") gebildet. Dabei ist in der Regel eine kontrolliert einstellbare Spaltbreite von großer Bedeutung für die Stabilität des Produktionsprozesses. Die zuverlässige Zerkleinerung von Feststoff- Flüssigkeitsgemengen mit Schneid- und Reißeffekten durch geeignete Oberflächengestaltung ist für die Betriebsleistung des Aggregats ausschlaggebend. Ein gleichmässiges Produkt über längere Betriebszeit trotz Verschleißes der Arbeitskanten ist wichtig für die Betriebsbewertung.The invention relates to the comminution of raw material and product Slurries: - Ore slurries, coal slurries, salt or other inorganic Chemical sludges, sludge-like or mush-like masses from natural products (molasses, Wood pulp, paper stock etc.) as well as heavy oils, bitumen asphalt and the like. This Solid-liquid mixtures have to be processed for further processing Processing regularly subjected to refining, refinement, sorting become. In addition to physical methods such as cooking, centrifuging etc., chemical methods such as leaching or acidification, cases also mechanically each operation supported by stirring and sieving. Sieves with a perforation according to the desired fraction (circular holes or elongated holes / slots) are provided with scrapers so that the stirrer working over the sieve does not pinch the solid in the sludge between the stirrer and solid. The agitator arm is usually coated with wear protection on the working edge ("armored"). Large stirrers have interchangeable arms to follow Wear only the worn arms, but the valuable ones tight Having to change the hub and clamping technology. Smaller stirrers are mostly out a hub / stirrer arm construction, often made of corrosion reasons Stainless steel, arms and hub are welded, the working edges made of wear-resistant Special alloys formed by welding ("tanks"). This is usually a controlled adjustable gap width of great importance for the stability of the Production process. The reliable shredding of solid Liquids with cutting and tearing effects through suitable Surface design is crucial for the operating performance of the unit. A uniform product over a longer operating time despite wear Working edges is important for the company valuation.

STATE OF THE ART CHARACTERISTICS OF KNOWN TECHNICAL SOLUTIONS

Normale Rohstoffe wie Erzschlamm, Kohle-Schlamm, Salz-Chemieprodukt- Schlamm, Melasse, Holz-Schliff oder Altpapier-Stoff werden in sog. Stofflösern durch langsamlaufende Schneidmesser oder durch mit Riffeln besetzte Mühlengarnituren in wässeriger Lösung zerkleinert. Chemische Zusätze je nach Stoffart erleichtern den Herauslösungsprozeß der Feststoffe aus dem Gemenge. Die scherende Wirkung führt zu einer gesteuerten Stoffverkleinerung. In anschließenden Stufen kann die Masse mehrstufig mittels Rotoren durch Loch- oder Schlitzsiebe gepreßt werden. Normal raw materials such as ore sludge, coal sludge, salt chemical product Mud, molasses, sanded wood or waste paper are removed in so-called cloth dissolvers slow-running cutting knives or through mill sets with ripples crushed in aqueous solution. Chemical additives, depending on the type of substance, make it easier Process of dissolving the solids from the batch. The shearing effect leads to controlled material reduction. In subsequent stages, the The mass is pressed in stages using rotors through perforated or slotted sieves.

Die gewonnenen Stofffraktionen werden entsprechend dem geplanten Produktions programm für die jeweiligen Sorten zusammengestellt. Die verschiedenen Apparate (Stofflöser/Kocher/Sorter etc.) haben zahlreiche Verschleißteile. Die Arbeitsspalte ändern sich während des Betriebs und somit auch die Mahl-, Schneid-, und Sortierfähigkeit. Der Ersatz der Verschleißteile erfordert Stillsetzung der Anlage. Der Neustart ergibt veränderte Arbeitsbedingungen. Die Verschleißkanten sind nach heutigem Stand der Technik beschichtet zur Einsatzdauererhöhung.The fabric fractions obtained are according to the planned production program for the respective varieties. The different devices (Cloth dissolver / cooker / sorter etc.) have numerous wear parts. The working column change during operation and thus also the grinding, cutting, and Sortability. The replacement of the wearing parts requires the system to be shut down. The Restart results in changed working conditions. The wear edges are after State of the art coated to increase the service life.

OBJECT OF THE INVENTION STATEMENT OF THE SUMMARY OF THE INVENTION

Gegenstand der Erfindung ist ein modular aufgebauter Stofflöser-Rotor mit wechselbaren Arbeitskanten, deren Befestigungstechnik es ermöglicht, den Grundkörper aus Nabe und Rührarmen ohne Schweißnähte über eine handelsübliche Schrumpfkupplung mit der Antriebswelle zu verbinden. Die gepanzerten Arbeitskanten sind leicht wechselbar und erlauben so einen Betriebszustand, der fortlaufend nahe dem optimalen Arbeitsspalt bleibt. Die Besonderheit kommt aus der Anforderung, in einem Medium mit wechselnder chemischer Beanspruchung und Anwesenheit abrasiver Stoffe einen Rühreffekt mit stabilem Arbeitsspalt zu gewährleisten, ohne große Stillsetzungspausen und Austausch des Rührwerks-Rotors. Große Rührer mit auswechselbaren Rotorarmen wurden ausgeführt. Bei Rotoren für feinere Fraktionen versagt die Methode jedoch aufgrund der Befestigungsprobleme der Arme am Rotor, Direkt-Aufschweißen einer verschleißbeständigen Legierung und Beschleifen ist ein oft gewählter Ausweg, jedoch führt dies zwangsläufig zum Ausbau des Rotors und des gesamten Rührwerks zum Nachschweißen, wobei unberechenbare Verformungen zusätzlich stören und störende Eigenspannungen (Spannungsrißkorrosion!) bleiben.The subject matter of the invention is a modular solver rotor with exchangeable working edges, the fastening technology of which enables the Base body made of hub and mixing arms without weld seams over a commercially available shrink coupling to connect to the drive shaft. The armored working edges are easily exchangeable and allow one Operating condition that stays close to the optimal working gap. The Particularity comes from the requirement, in a medium with changing chemical stress and presence of abrasive substances with a stirring effect to ensure a stable working gap, without long shutdowns and Exchange of the agitator rotor. Large stirrers with interchangeable rotor arms have been executed. However, the method fails for rotors for finer fractions due to the problems of attaching the arms to the rotor, direct welding one wear-resistant alloy and grinding is a frequently chosen way out however, this inevitably leads to removal of the rotor and the whole Agitator for re-welding, additional unpredictable deformations disturb and disturbing residual stresses (stress corrosion cracking!) remain.

Erfindungsgemäss wird ein korrosions- und verschleißbeständiger Rotor aus Werkstoffen wie 316L (US) oder 1.4571/1.4404 besonders jedoch 1.4462 - wie in der Exploration/Petrochemie üblich - als Grundkörper (s. Skizze 1) mit formgenauen "Überschuhen" (2) aus gepanzertem 1.4462 belegt, welche die gleiche Kontur haben wie der Grundrotor.According to the invention, a corrosion-resistant and wear-resistant rotor made of materials such as 316L (US) or 1.4571 / 1.4404, but especially 1.4462 - as is customary in exploration / petrochemistry - is used as a base body (see sketch 1 ) with shape-correct "overshoes" ( 2 ) made of armored 1.4462 occupied, which have the same contour as the basic rotor.

Erfindungsgemäß sind die Überschuhe (2) aus formgeschnittenem, gepanzertem (9) 1.4462 (Plasma, Laser oder Wasser-Jet). Die gepanzerten Überschuhe haben an der Anströmseite einen Winkel (10-30°), um ein Einklemmen der Feststoffteile zu verhindern.According to the invention, the overshoes ( 2 ) are made from form-cut, armored ( 9 ) 1.4462 (plasma, laser or water jet). The armored overshoes have an angle (10-30 °) on the upstream side to prevent the solid parts from getting caught.

Erfindungsgemäß werden diese gepanzerten Überschuhe mit geringer Panzerungs- Dicke ausgeführt, damit eine Selbstschärfung der Arbeitskante möglich wird (s. Skizze 9) Das Wechselteil mit Abstreiferkante (9) ist kostengünstig herstellbar. Treten keine starken Schläge oder grobe Teile auf, können auch galvanisch, chemisch oder spritztechnisch dünne Hartstoffschichten abgeschieden oder aufgespritzt werden, insbesondere auch Metallkarbid-Mischungen, SiC oder Mischoxid-Keramik.According to the invention, these armored overshoes are designed with a small armor thickness, so that self-sharpening of the working edge is possible (see sketch 9 ). The interchangeable part with a scraper edge ( 9 ) can be produced inexpensively. If there are no severe impacts or coarse parts, thin layers of hard material can also be deposited, galvanically, chemically or by spraying, or sprayed on, in particular metal carbide mixtures, SiC or mixed oxide ceramics.

Erfindungsgemäß kann durch die separate Herstellung des Wechselteils eine bessere und hochwertigere Panzerung der Abstreiferkante (9) erfolgen. Am wertvollen Grundkörper (1) findet keine stoffverändernde Arbeit statt. Die Wahl des hochfesten 1.4462 als Rotorarm-Werkstoff erlaubt in der Regel die direkte Verbindung mit einer Schrumpfkupplung moderner Bauart (s. Skizze 6), ohne daß am eigentlichen Tragkörper (1) geschweißt werden muß. Dabei kann bei Bedarf auch ein Doppelrotor (s. Skizze, Detail A 1+1) eingesetzt werden, der an der Vorder(Arbeits-)Kante ausreichend hoch ist, um den Verschleißschuh abzustützen, im unteren Teil jedoch eine größere Deckfläche besitzt, um den Stoffstrom gegen das Sieb zu pressen. Auch diese Variante kann dank der Befestigungstechnik ohne Schweißnähte eingebaut werden.According to the invention, the separate production of the interchangeable part enables better and higher-quality armoring of the scraper edge ( 9 ). No material-changing work takes place on the valuable base body ( 1 ). The choice of high-strength 1.4462 as a rotor arm material generally allows direct connection to a modern type of shrink coupling (see sketch 6 ) without having to weld to the actual support body ( 1 ). If necessary, a double rotor can also be used (see sketch, detail A 1 + 1), which is sufficiently high at the front (working) edge to support the wear shoe, but has a larger top surface in the lower part around which Press material flow against the sieve. Thanks to the fastening technology, this variant can also be installed without welding seams.

Erfindungsgemäß kann mit der gewählten Befestigungstechnik eine schnell justierbare Höhenverstellung des Arbeitsspaltes durch Unterlegscheiben (11) vorgenommen werden. (s. Skizze 3/4) Die durch Verschleiß rückgebildete Arbeitskante kann also mehrfach (ohne Demontage des Rührwerks!) wieder in die optimale Arbeitsspaltposition gebracht werden. Dies ist wichtig, da die meisten der bearbeiteten Schlämme nach kurzer Zeit eindicken und einen Wiederstart der Anlage sehr schwierig machen (vorherige Totalreinigung, Anfahrmix, etc.).According to the invention, a fast adjustable height adjustment of the working gap by means of washers ( 11 ) can be carried out with the chosen fastening technique. (s. sketch 3/4) The back formed by wear working edge can therefore multiply (without dismantling the agitator!) be returned to the optimum working gap position. This is important because most of the processed sludge thicken after a short time and make it very difficult to restart the system (previous total cleaning, start-up mix, etc.).

Erfindungsgemäß werden die gepanzerten Verschleißschuhe nur an der Nabe (= Schrumpfkupplungsscheibe, s. Skizze 10) und am Außenende des Grundrotors abgestützt. Dazwischen sind hartgummiartige Pufferelemente (3), die im Falle eines Stoßes durch überharte Feststoffteile den Stoß abfedern und Anrisse oder bleibende Verformungen vermeiden helfen.According to the invention, the armored wear shoes are supported only on the hub (= shrink coupling disc, see sketch 10 ) and on the outer end of the basic rotor. In between are hard rubber-like buffer elements ( 3 ), which cushion the shock in the event of an impact due to over-hard solid parts and help prevent cracks or permanent deformation.

Claims

1. pulper rotor with changeable edges, characterized in that the active working edges for stirring are not formed by the star-shaped rotor ( 1 ) and hard alloys applied there, but by "overshoes" ( 2 ), the working edge ( 9 ) of which is coated accordingly.

2. The outer contour (see sketch detail A) one from the vertical deviates from <10 ° so that the fabric does not jam and the fabric does not sheared part can flow easily and evenly over the rotor arm while the underside of the overshoe lies vertically on the rotor arm, so that the contact pressure of the fabric always has a vertical component presses on the rotor arm (see sketch detail A).

3. The overshoes are fastened to the rotor arm ( 1 ) by means of vertical Allen screws ( 4 ), whereby (see sketch 3 ) vertical and horizontal hard rubber strips (or similar) create a flexible distance to the rotor arm, which makes fitting easier. Horizontally, this also serves as a bumper to limit voltage peaks in the rotor arm in the event of impacts from foreign bodies. The support in the hub area ( 10 ) is therefore not designed with vertical screws, but directly on the hub. Removable washers ( 11 ) allow for a quick adjustment of the overshoes and immediate adjustment to the actual wear condition with every quick change and thus the setting of the optimal working gap.

4. The overshoes and rotor star are attached to the hub without a weld seam by simultaneously pressing the tensioning screws ( 8 ) of the shrink coupling ( 6 ), which are in sleeves, pressing the rotor star ( 1 ) onto the shrink coupling and the torque directly on the rotor star transfer. For impacts on the shoes, a further relief of the rotor arm root ( 10 ) is achieved, since the overshoes ( 2 ) are supported directly on the inside of the hub and thus part of the impact force does not reach the rotor arm root ( 10 ).

5. The position of the vertical screws is horizontal "floating", d. H. the Feedthrough holes are approx. 1-2 mm larger than the screw diameter made (see sketch detail A), so that the overshoes easily touch the Hard rubber strips are pressed on, but otherwise under pressure through the fabric or foreign bodies do not transfer any significant shear forces to the screws become. The horizontal forces are absorbed by the hard rubber strips.

6. The vertical screws are held in the rotor arm by means of threaded nuts ( 5 ), which are pressed into the drilled holes so that the nut can easily tip over in the event of horizontal impacts (see sketch detail A / 5), due to impacts and constantly pulsating pressure when passing by the wipers of the sieve cannot loosen or even trigger breakage.

7. The rotor star can be made "two-story" (see sketch detail A / 1 + 1), so that there is sufficient support in the work area for designs with high overshoes ( 3 ), but in the rear area the rotor is given an area by which the Hold down the rotor arm sheared material towards the sieve. The double-deck version is made possible according to the invention by the same fastening technology without welding.