DE2547763C3 - Strahlmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlmühle zum Mahlen von Schüttgütern im Gegenstrom mit in eine Mahlkammer eingebauten gegeneinander gerichteten Mahlinjektoren, mit einem mit der Mahlkammer verbundenen Separator, der Hohlräume zum Ausscheiden der groben und feinen Halbfabrikatsfraktionen und entsprechende Stutzen zum Weiterleiten des Halbfabrikats zum Nachmahlen besitzt, wobei den Mahlinjektoren eine oder mehrere weitere Zerkleinerungskammern mit gegeneinander gerichteten Mahlinjektoren vorgeordnet sind, und die Ausgangsstutzen der Zerkleinerungskammer mit dem Eingangsstutzen der nachfolgenden Mahlinjektoren verbunden sind.

Eine derartige Strahlmühle ist aus der DE-PS 5 41 517 bekannt. Diese Strahlmühle besteht eigentlich aus zwei oder mehr untereinander angeordneten Strahlmühlen, wobei die jeweils obere Strahlmühle gegenüber der nachfolgenden Strahlmühle eine Vorzerkleinerung des Mahlgutes bewirkt.

Bei dieser Strahlmühle wird das in Injektoren mit einem Druckträgerstrom vermischte Mahlgut durch zwei lange Rohrleitungen zwei in einer Mahlkammer entgegengesetzt zueinander angeordneten Düsen zugeführt Durch den Zusammenprall nach dem Austritt aus den Düsen erfolgt das Zerkleinern. Das fertig gemahlene Gut wird nach oben durch den Energieträgerstrom ausgetragen, während das unzureichend zerkleinerte Gut durch einen verschließbaren Stutzen dem Injektor der nachfolgenden Strahlmühle zugeführt wird, in dem es weiter zerkleinert wird. Dieser Vorgang wiederholt sich sooft wie Strahlmühlen vorgesehen sind.

Die jeweiligen Düsen und Rohrleitungen sind durch den Mahlgutstrom einem starken Verschleiß ausgesetzt. Ferner kann der in der ersten Mahlstufe verwendete Energieträger nicht zum Mahlvorgang in der zweiten Stufe verwendet werden, so daß hohe Energiekosten pro Mahleinheit entstehen. Da die einzelnen Strahlmühlen untereinander angeordnet sind, erfordern sie auch einen hohen Platzaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Strahlmühle zu schaffen, die ein homogenisierendes Vorzerkleinern großer Stücke des Mahlgutes vor dem eigentlichen Mahlen ermöglicht, wobei das

ίο Mahlen von großstückigem Mahlgut in der Strahlmühle bei verhältnismäßig geringem Verbrauch an einem Energieträger und das Erhalten eines Produkts mit einem hohen Dispersionsgrad in bezug auf das Ausgangsgut möglich ist

Diese Aufgabe wird durch eine Strahlmühle der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß vor jedem Mahlinjektor mindestens eine Kammer zur Vorzerkleinerung mit gegeneinander gerichteten Vorzerkleinerungsinjektoren vorgesehen ist wobei Stutzen zum

μ Herausführen des Halbfabrikats aus dem mit der Mahlkammer verbundenen Separator mit den Vorzerkleinerungsinjektoren verbunden sind.

Vorzugsweise sind, wenn ein besonders hoher Mahlgrad des Ausgangsguts erforderlich ist, die Vorzerkleinerungsinjektoren mit dem Hohlraum des Separators, in dem die grobe Halbfabrik&tsfraktion ausgeschieden wird, und die Mahlinjektortn mit dem Hohlraum dis Separators, in dem die feine Halbfabrikatsfraktion ausgeschieden wird, verbunden.

Das Wesen der Erfindung besteht in folgendem:

Da in der Strahlmühle auf entgegengesetzten Seiten von der Mahlkammer mindestens ein Paar Zerkleinerungskammern mit darin eingebauten entgegengesetzt zueinander gerichteten Zerkleinerungsinjektoren vor-

gesehen sind, ist es möglich, in derselben Mühle vor dem Feinmahlen des Guts in ihm befindliche große Einschlüsse im voraus zu zerkleinern.

Die Zerkleinerungskammern sind die Mittel zum Vorzerkleinern von großen Stücken des Guts, wobei eine homogenere Kornzusammensetzung vor dem Feinmahlen in der Mahlkammer erreicht wird, wodurch es möglich ist, in der Mühle großstückiges Gut bei verhältnismäßig niedrigem Verbrauch an Energieträger zu mahlen und hierbei das Produkt mit einem hohen

Dispersionsgrad zu erhalten.

Die Zerkleinerungskammern werden deshalb paarweise angeordnet weil jede von ihnen je einen Mahlinjektor bedient, deren Anzahl, um gegenläufige Mahlgutströme in der Mahlkammer zu erzeugen, immer geradzahlig ist

Das Verwenden in der Strahlmühle nur einer Zerkleinerungskammer mit darauffolgender Verteilung des Zerkleinerungsprodukts auf die Mahlinjektoren ist ausgeschlossen, da hierbei die Höhe der die Mahlkam-

mer mit dem Separator verbindenden Rohrleitung vergrößert würde, wodurch in ihr keine Möglichkeit zur pneumatischen Förderung der groben Fraktion bestehen würde. Beim Verwenden in der Strahlmühle von mehreren Mahlinjektorpaaren (beispielsweise bei kreuz- oder sternförmiger Anordnung derselben im Grundriß) wächst entsprechend die Anzahl der Zerkleinerungskammernpaare.

Die Mahlkammer ist mit den Zerkleinerungskam-

mern dadurch verbunden, daß der Ausgangsstutzen jeder Zerkleinerungskamnier jeweils mit dem Eingangsstutzen des die Mahlkammer bedienenden Mahlinjektors verbunden ist. Die Zerkleinerungsinjektoren sind

wiederum mit dem Separator verbunden, in den über eine in der Regel senkrechte Rohrleitung das in der Mahlkammer gemahlene Produkt gelangt. Die erwähnte Verbindung der Zerkleinerungsinjektoren mit dem Separator erfolgt über dessen stutzen für den Halbfabrikatsausgang.

Eine solche Verbindung der aufgezählten Mühlenbaugruppen gewährleistet das Mahlen des ganzen Guts bis zum Erreichen der vorgegebenen Dispersität bei aufeinanderfolgender und gewöhnlich mehrfacher Befördering desselben durch die Zerkleinerungskammern und die Mahlkammer unter Absonderung des Fertigprodukts in dem Maße, in dem es beim Mahlen anfällt, in einem für alle Mählkammern gemeinsamen Separator.

Die Verbindung der Ausgangsstutzen der Zerkleinerungskammern mit den Eingangsstutzen der Mahlinjektoren gewährleistet, daß der in den Zerkleinerungsinjektoren verbrauchte Energieträger zum Erhöhen des Mitreißfaktors des Mahlgutes in den Mahlinjektoren, zum Vergrößern der Strömungsgeuhwindigkeit zwisehen den Zerkleinerungskammern und dem Separator und zum Erhöhen des Wirkungsgrads des Separators verwendet wird.

Der in den Zerkleinerungsinjektoren verbrauchte Energieträger, welcher die obenerwähnten Stutzen der Zerkleinerungskammer und des Mahlinjektors passiert, beschleunigt die Teilchen des Guts und gewährleistet, daß eine größere Menge davon in den dichten Energieträgerstrahl eindringt, der aus der Düse des Mahlinjektors ausströmt, als beim freien Einschütten des Guts in den Energieträgerstrahl wie dies bei den bekannten Strahlmühlen der Fall ist

Bei der Verbindung der Ausgangsstutzen der Zerkleinerungskammern mit den Eingangsstutzen der Mahlinjektoren wird die Strömungsgeschwindigkeit des Aerogemisches aus Energieträger und Gut in der Mahlkammer und in der Rohrleitung, welche die letztere mit dem Separator verbindet, mindestens auf das Doppelte vergrößert Dies ist die Folge davon, daß zum in die Mahlinjektoren eintretenden Energieträger noch der Energieträger, welcher die Zerkleinerungskammern passiert hat, hinzugefügt wird. Die Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit des Aerogemisches verhindert ein Verstopfen der Mahlkammer mit großen Stücken und verbessert deren pneumatische Förderung längs der senkrechten Rohrleitung.

Das vergrößerte Gasvolumen im Separator verbessert das Abscheiden der Teilchen des Guts in ihm, vermindert das Heraustragen von Fertigprodukt durch Halbfabrikatteilchen zum Nachmahlen, erhöht hierdurch den Wirkungsgrad des Separators, gibt einen Teil des Mühlentraktquerschnitts für den Durchgang einer zusätzlichen Menge des Ausgangsguts frei und vermindert die Zahl der vielfachen Zirkulationen, d. h. die durchschnittliche Zahl der Durchgänge des Guts durch die Mühlenbaugruppen bis zum vollkommenen Zermahlen.

Die Verminderung der Zahl der Zirkulationen wiederum ermöglicht es, die Abmessungen des Separators und den Querschnitt der Rohrleitungen für die eo Zurückführung des Halbfabrikats zum Nachmahlen zu vermindern.

Alle erwähnten Vorteile durch die Verwendung der Zerkleinerungskammern mit den Zerkleinerungsinjektoren in der Strahlmühle und durch die Verbindung der _b5 Ausgangsstutzen dieser Zerkleinerungskammern mit den Eingangssiutzen der Mahlinjektoren bewirken einen geringer¹ Verbrauch an Energieträger und Elektroenergie für das Feinmahlen von großstückigem (grobkörnigem) Gut das bedeutet niedrige Kosten für ein derartiges Mahlen und eine Verminderung der Anzahl des Bedienungspersonals.

Wenn zum Mahlen stückigen harten Gesteins in der bekannten Strahlmühle unter Verwendung der Vorzerkleinerung in einem Brecher mit elektrischem Antrieb zum Erzeugen 11 feingemahlenen Mehls 0,6 t Dampf und 1 bis 3 kW Elektroenergie erforderlich sind, so sind bei Verwendung der erfindungsgemäßen Strahlmühle zum Erzeugen 1 t desselben Steinmehls 0,5 t Dampf und kein zusätzlicher Elektroenergieaurwand nötig. Außerdem wird die zweite Maschine (der Brecher) mit elektrischem Antrieb, schnellverschleißenden Brecherteilen, Lagern, Reibungskupplung, Untersetzungsgetriebe, Anlage zur Stromversorgung und zusätzlichem Bedienungspersonal überflüssig.

Die Verwendung eines gasförmigen Energieträgers, in den meisten Fällen mit hoher Temperatur, die Bearbeitung des Guts im Schwebezustand, die Reinheit und hohe chemische Aktivität der neu während des Mahlprozesses entstandenen Oberflächen des Guts ermöglichen es, in der erfindungsgemäßen Strahlmühle zwei und mehr technologische Arbeitsgänge gleichzeitig auszuführen. Es kann das Gut beispielsweise außer gemahlen gleichzeitig effektiv getrocknet und erwärmt werden, was besonders durch eine längere Verweilungsdauer des zu behandelnden Guts im Energieträger als in den bekannten Strahlmühlen begünstigt wird. Dies wird dadurch möglich, daß in der erfindungsgemäßen Mühle außer den Mahlinjektoren und der Mahlkammer noch Zerkleinerungsinjektoren und -kammern verwendet werden, deren Ausgangsstutzen mit den Eingangsstutzen der Mahlinjektoren verbunden sind. Eine solche Mühle ermöglicht es, unterschiedliche Materialien gleichzeitig mit dem Mahlen besonders effektiv auch zu mischen und zu homogenisieren, das Produkt entsprechend Korngrößen zu unterteilen, mit Reaktionsmitteln zu bearbeiten usw.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Strahlmühle ermöglicht es, die Mahlkosten des Guts um 15 bis 30% im Vergleich zu den bekannten Mühlen zu senken und beim gleichzeitigen Ausführen von zwei oder mehreren technologischen Arbeitsgängen die Gesamtkosten auf das 2- bis 3fache zu vermindern.

Zum besseren Verständnis des Wesens der Erfindung sind der Beschreibung Zeichnungen von konkreten Ausführungsbeispielen von Strahlmühlen zum Mahlen sowie gleichzeitigem Mischen und teilweisem Trocknen von im erforderlichen Verhältnis dosiertem Zementklinker, Gips mit natürlicher Feuchtigkeit und Magerungszugaben, z. B. metallurgischer granulierter Schlacke, beigelegt Die Teilchen in diesem Gemisch haben bis zu 100 mm Durchmesser.

Als Energieträger wird überhitzter Dampf verwendet. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer Strahlmühlenbaugruppe mit Teilschnitten und

F i g. 2 eine andere Ausführungsform.

Die auf den Zeichnungen abgebildete Strahlmühle enthält eine Mahlkammer 1 (Fig. 1, 2), zwei in diese Kammer eingebaute und entgegengesetzt zueinander gerichtete Mahlinjektoren 2 mit Düsen 3 zum Einführen eines Energieträgers, einen Separator 4, der durch eine senkrechte Rohrleitung 5 mit der Mahlkammer 1 verbunden ist, ein Paar Zerkleinerungskammern 6, in denen jeweils entgegengesetzt zueinander gerichtete Zerkleinerungsinjektoren 7 eingebaut sind, welche

Düsen 8 zum Einführen des Energieträgers besitzen.

Die Zerkleinerungskammern 6 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Mahlkammer 1 angeordnet und mit der letzteren folgendermaßen verbunden:

der Ausgangsstutzen 9 jeder Zerkleinerungskammer 6 ist jeweils mit dem Eingangsstutzen 10 jedes Mahlinjektors 2 verbunden, während die Zerkleinerungsinjektoren 7 jeder der Zerkleinerungskammern 6 miteinander ■ durch Rohrleitungen 11 und mit dem Separator 4 durch Rohrleitungen 12 verbunden sind, welche mit Stutzen 13 und 14 in Verbindung stehen, um das Halbfabrikat aus dem Separator, und zwar aus dessen Hohlräumen 15 und 16, in denen grobe beziehungsweise feine Halbfabrikatsfraktionen ausgeschieden werden, zum Nachmahlen zu leiten.

Bei einer anderer· Ausführungsforrn der Strahlmühle ist der im Separator 4 befindliche Hohlraum 16, in dem die feine Halbfabrikatsfraktion ausgeschieden wird, über Rohrleitungen 17 (F i g. 2) mit den Eingangsstutzen 10 der Mahlinjektoren 2 verbunden. Hierbei sind die Zerkleinerungsinjektoren 7 nur mit dem Hohlraum 15 im Separator 4 verbunden, wo die grobe Halbfabrikatsfraktion ausgeschieden wird.

Die Verbindung wird über Stutzen 14 und durch Rohrleitungen 12' hergestellt.

Das Gemisch aus Zementklinker, Gips und granulierter Schlacke gelangt über Eingüsse 18 (F i g. 1 und 2) und Rohrleitungen 11 in die Zerkleinerungsinjektoren 7.

Überhitzter Dampf, der mit einem Druck von 0,05 bis 50 atü aus den Düsen 8 ausströmt, erfaßt die Stücke des Guts, beschleunigt sie in den Zerkleinerungsinjektoren und schleudert sie mit einer großen Geschwindigkeit in die Zerkleinerungskammern 6. In jeder der Zerkleinerungskammern 6 werden die Stücke des Guts, die durch die entgegengesetzt zueinander gerichteten Injektoren 7 geleitet werden, beim Zusammenstoßen zerkleinert. Das aus dem zerkleinerten Gut und dem in den Injektoren verbrauchten, überhitzten Dampf entstandene Aerogemisch wird über die Stutzen 9 aus den Zerkleinerungskammern 6 fortgeleitet und gelangt in die Mahlinjektoren 2 über deren Stutzen 10.

Die bedeutende Einführungsgeschwindigkeit des das zerkleinerte Gut enthaltenden Gemisches in die Mahlinjektoren, welche erstens durch Heraustragen der Teilchen im Schwebezustand durch den schnell aus den Zerkleinerungskammern ausströmenden, überhitzten Dampf und zweitens durch Gravitationskräfte erzeugt wird, erhöht den Mitreißfaktor des gemahlenen Guts durch die Strahlen des über die Düsen 3 einströmenden Dampfes und vermindert hierdurch den spezifischen Verbrauch an dem letzteren.

Die

den Dampf erfaßten Teilchen des das

zerkleinerte Gut enthaltenden Gemisches werden wiederum beschleunigt und mit großer Geschwindigkeit aus jedem Injektor 2 in die Mahlkammer 1 herausgeschleudert, wo sie beim Zusammenstoßen mit Teilchen, die aus dem entgegengesetzt gerichteten Injektor kommen, wiederum zermahlen und noch gleichmäßiger durchgemischt sowie durch verbrauchten Dampf in die Rohrleitung 5 ausgetragen werden.

Nach dem Eintreten in den Hohlraum 15 des Separators 4 verliert das Aerogemisch seine Geschwindigkeit. Als Folge hiervon fällt die grobe Fraktion des

ίο homogenisierten Gemisches der Ausgangsgüter in Form von einige Millimeter großen Teilchen aus dem Gesamtstrom aus, tritt über den unteren Ausgangsstutzen 14 für das Halbfabrikat aus und kehrt über die Rohrleitungen 12 und 11 in die Zerkleinerungsinjektoren 7 zum Nachmahlen zurück.

Das Aerogemisch wird, ändern es einen Wirbc'büdncr 19 im Hohlraum 16 des Separators 4 passiert, dank seiner intensiven rotierenden Bewegung von der feinen Halbfabrikatsfraktion befreit, dessen Teilchen nur die Größe von Bruchteilen eines Millimeters haben. Diese Fraktion fällt auf die Wände des Hohlraums und wird aus dem Separator über den oberen Ausgangsstutzen 13 für das Halbfabrikat entfernt. Weiterhin mischt sich die feine Fraktion in den Rohrleitungen 12 und 11 mit der groben und wird in die Zerkleinerungsinjektoren 7 zurückgeführt

Das homogenisierte und feingemahlene Fertigprodukt (Zement), das in den Hohlräumen 15 und 16 des Separators 4 von ungenügend gemahlenen Teilchen befreit wurde, wird aus der Mühle über einen Ausgangsstutzen 20 für das Fertigprodukt herausgeführt und durch verbrauchten Dampf im Schwebezustand zum Lagern oder Weiterverwenden pneumatisch befördert

Bei einem zähen, schwer zu mahlenden Klinker ist die aus Fig.2 ersichtliche Ausführung der Strahlmühle vorzuziehen. Hier wird die grobe Halbfabrikatsfraktion aus dem Hohlraum 15 des Separators 4 über die Rohrleitungen 12' und 11 in die Zerkleinerungsinjektoren 7 zum Nachmahlen zurückgeführt Dagegen wird die feine Halbfabrikatsfraktion aus dem Hohlraum 16 des Separators 4 über die Rohrleitungen 17 direkt in die Mahiinjektoren 2 zurückgeführt, ohne die Zerkleinerungsinjektoren 7 und die Kammern 6 zu passieren. Bei

dieser Ausführungsform werden schwer zu zerkleinernde große Teilchen bei jedem Arbeitszyklus in der Mühle, bevor sie die senkrechte Rohrleitung 5 und den Separator 4 erreichen, nacheinander in zwei Stufen, und zwar in den Kammern 6 und 1 zerkleinert, aber kleine

so Teilchen, welche nur gemahlen werden müssen, gelangen nach dem erstmaligen Sortieren im Separator 4 nicht mehr in die Zerkleänerungsksminem 6 und erleichtern hierdurch das Zerkleinern von großen Stücken des zähen Klinkers darin.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Strahlmühle zum Mahlen von Schüttgütern im Gegenstrom mit in eine Mahlkammer eingebauten, gegeneinander gerichteten Mahlinjektoren mit einem mit der Mahlkammer verbundenen Separator, der Hohlräume zum Ausscheiden der groben und feinen Halbfabrikatsfraktionen und entsprechende Stutzen zum Weiterleiten des Halbfabrikats zum Nachmahlen besitzt, wobei den Mahlinjektoren eine oder mehrere weitere Zerkleinerungskammern mit gegeneinander gerichteten Mahlinjektoren vorgeordnet sind, und die Ausgangsstutzen der Zerkleinerungskammer mit dem Eingangsstutzen der nachfolgenden Mahlinjektoren verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Mahlinjektor (2) mindestens eir.e Kammer (6) zur Vorarkleinerung mit gegeneinander gerichteten Vorzerkleinerungsinjektoren (7) vorgeschaltet ist, wobei Stutzen (13 bzw. 14) zum Herausführen des Halbfabrikats aus dem mit der Mahlkammer (1) verbundenen Separator (4) mit den Vorzerkleinerungsinjektoren verbunden sind.

2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzerkleinerungsinjektoren (7) mit dem Hohlraum (15) des Separators (4), in dem die grobe Halbfabrikatsfraktion ausgeschieden wird, und die Mahlinjektoren (2) mit dem Hohlraum (16) des Separators, in dem die feine Halbfabrikatsfraktion ausgeschieden wird, verbunden sind.