DE2730464A1 - Verfahren und vorrichtung zur mahltrocknung von mineralien - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Mahltrocknung von Minerallen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mahltrocknung von Mineralien, Torzugsweise von Massengütern wie Zementrohstoffen, in Mahlanlagen mit nach dem Wälzprinzip arbeitenden Felnzerkleinerungsmaschinen_e

Wälzmühlen der verschiedensten Bauart werden In zunehmendem Maße zur Feinzerkleinerung und Trocknung von Zementrohstoffen eingesetzt· Bekanntlich wird bei diesen Mühlen der zu zerkleinernde Stoff einem rotierenden Teller aufgegeben und fließt unter dem Einfluß der Fliehkraft dem Tellerrand zu, um auf diesem Wege von den auf dem Teller angeordneten Wälzkärpern erfaßt und zerkleinert zu werden« Durch einen scharfen Luftstrom zwischen Teller und Maschinengehäuse wird das über den Tellerrand tretende Material kontinuierlich einem Strom- oder Korbsichter zugeführt, der über dem Zerkleinerungsraum angeordnet mit diesem eine Baueinheit bildet«

Wird der pneumatische Transport zwischen Zerkleinerungs- und Siehtzone durch die Zuführung von Heißgas, beispielsweise von Abgas aus einer nach dem Trockenverfahren arbeitenden Ofenanlage, realisiert, dann können, bedingt durch den Innigen Kontakt zwischen Material und Heißgas sowie durch die hohen Inneren Materialumläufe beachtliche Trocknungseffekte erreicht werden« Dabei besitzt die Mahltrocknung in Wälzmühlen unbestritten den Vorteil, daß bei relativ großen und niedrigwertigen Heißgasmengen hohe Trocknungseffekte erzielt werden können.

Dieser verfahrenstechnische Vorteil muß aber infolge der engen räumliehen Kopplung und Rückkopplung von Zerkleinerungs- und Siehtzone mit schwerwiegenden Nachteilen erkauft werden« Der pneumatische Materialtransport zum Sichter ist stark verlustbehaftet und bindet etwa 50 % des Gesamtenergieaufwandes einer Wälzmühle. Unvermeidbare Totwassergebiete über den Zerkleinerungeraum führen zur vorzeitigen Abscheidung des pneumatisch transportierten Materials

Ϋ09885/0657

und verursachen hohe Materialkreisläufe zwischen Zerkleinerung- und Sichtzone, Dadurch wird das Zerkleinerungsergebnis verschlechtert« Die Anreicherung von Peingut Im Zerkleinerungsraum bzw« Walzenspalt führt zu hohen Verdichtungsverlusten und zu einem Ansteigen des Energiebedarfs« Diese Verluste sind bei großen Aggregateinheiten besonders hoch, da mit wachsenden Abmessungen sich zwangsläufig die Strömungsverhältnisse verschlechtern· Sie erfordern den Einsatz von Gebläsen mit Drucksprüngen bis zu 1000 mm WS und stellen an die Diohtheit der Konstruktion technisch kaum noch erfüllbare Anforderungen«

Der Ausnutzung höherer Beanspruchungsgeschwindigkeiten sind insofern Grenzen gesetzt, als zwischen Tellerdrehzahl und Tellergeometrie ein fester Zusammenhang besteht, d« h, durch das Gleichgewicht der Kräfte an der bewegten Körnerschioht die Tellerdrehzahl und damit die Durchsatzgröße begrenzt werden« Die Tatsache, daß Wälzmühlen gewöhnlich mit einem sehr groben und breiten Kornband beaufschlagt werden, hat dazu geführt, daß die bekannten Wälzmühlen mit wenigen, aber dafür sehr großen Mahlkollern ausgestattet sind, um auoh den Einzug der maximalen Korngröße zu gewährleisten« In der mangelhaften Abstimmung zwischen Mahlkollerdurohmesser und Korngröße sind weitere Verluste begründet« Zudem führt die Verwendung großer Mahlkoller zu einer schlechten Überdeokung des Hahltellers, wodurch bei insbesondere höheren Tellerdrehzahlen die Förderung großer Mengen unzerkleinerten Materials in den Sichtbereich nicht verhindert werden kann«

Eine Wälzmühle nach DL-OS 1 607 576 sieht zwar neben dem Inneren Materialkreislauf einen äußeren Materialweg vor, aber das dafür eingesetzte Becherwerk dient mehr dem Zweok, unkontrollierte überschüttungen des Mahltellers maschinell beseitigen zu können« Außerdem verfügt die genannte WälzmUhle nur über zwei gegenüberliegend angeordnete Wälzkörper, so daß eine möglicht vollständige Beanspruchung des Materials nicht gegeben ist und hohe Materialkreisläufe sowie niedrige Beanspruehungsgesohwindlgkeiten die Leistungsfähigkeit einer derartigen Mühle begrenzen«

In dem DL-VP 112 609 werden ftorfahren und Vorrichtungen zur Feinzerkleinerung von Mineralien, vorzugsweise Erzen, beschrieben« Die Neuheit der Erfindung besteht vor allem darin, daß erstmalig die Wälzmühle zur Feinzerkleinerung von Erzen vorgeschlagen wird« Da Erze fast ausschließlich naß aufbereitet werden, muß das zerkleinerte Erz vom Mahlteller fallend notwendigerweise im äußeren Kreislauf nachgeschalteten Klassierstufen zugeführt werden« Die Ansprüche werden auoh auf die Verarbeitung von trockenen Mineralien ausgedehnt, enthalten jedoch keine Hinweise, wie ein normalerweise grubenfeuchtes Mineral im Prozeß

709885/0657

der Aufbereitung getrocknet werden kann« Das Zerkleinerungsergebnis soll duroh die Gutzufuhr über Schurren im Bereioh der Mahlkörper sowie duroh angebrachte Abstreifer verbessert werden» Maßnahmen zur Erhöhung der Beanspruohungsintensität, beispielsweise duroh die Anwendung höherer Beanspruchungsgesohwindigkeiten oder duroh die Vorschaltung eines geeigneten Crobzerkleinerers zur Erzeugung eines gleichbleibenden und engen Kornspektrums, werden nicht unterbreitet·

Ziel der Erfindung ist es, die hohen Energieverluste aus dem pneumatischen Iransport zwischen Zerkleinerungs- und Sichtzone zu vermeiden und günstige Bedingungen für die Feinzerkleinerung und Trocknung von Mineralien, vorzugsweise Zementrohstoffen, in nach dem lälzprinzip arbeitenden Mahlanlagen zu sohaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, definierte Beanspruohungsbedingungen unter Anwendung hoher Beanspruohungsgesohwindigkeiten im Bereioh der Wälzzerkleinerung zu realisieren, indem die Prozeßstufen der Trocknung und Grobzerkleinerung aus der ISlZmUhIe eliminiert werden«

Erfindungsgemäfl wird diese Aufgabe dadurch gelöst, indem die Zementrohstoffmisohung in an sich bekannter Weise vorzugsweise in einem Schlagpralltrookner, vorzerkleinert und getrocknet, anschließend dem Mahlteller einer Wälzmühle aufgegeben und das unter dem Einfluß der Fliehkraft kontinuierlich über den Mahltellerrand fließende Mahlgut über einen geeigneten Senkrechtförderer einem Siohter, beispielsweise einem Sichter mit äußerer Umluft, zugeführt wird«

Auf diese Weise kann der Energiehaushalt um 50 $> verbessert werden* Zur Anwendung hoher Beanapruohungsgesohwindigkeiten und zur Herabsetzung des Gutumlaufs wird der Mahlteller konzentrisch und in dichter Folge mit kleinen Mahlkörpern, möglicherweise auch Kugeln, bestückt. Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann das Zerkleinerungsergebnis verbessert werden, wenn der Durohmesser der Mahlkörper nach den Einzugsbedingungen eines duroh Vorzerkleinerung erzeugten Kornbandes bemessen wird» Duroh den Einsatz von kleineren Mahlkörpern kann der Mahlteller besser überdeckt werden, wodurch eine entscheidende Voraussetzung für die Anwendung höherer Beanspruohungsgesohwindigkeiten gegeben ist« Die Durchführung der Prozeßoperationen in dafür geeigneten und optimal arbeitenden Maschinen bzw« der Einsatz der WälzmUhle für den ausschließlichen Zweck der Feinzerkleinerung führen zu einer wesentlichen Erhöhung der Raum-«eit-Ausbeute und setzen Betriebssohwankungen infolge ungünstiger Kopplungseffekte herab*

709885/0657

Auf Grund gegebener Voraussetzungen sur Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit des Mahltellers kann dieser zugleich als Abwurfvorrichtung für eine rotationssymmetrisch sum Mahlteller angeordnete Querstromsiohtung benutzt werden« Die fieheisung des Schlagpralltrockners kann durch einen Heiögaserzeuger oder im Verbundbetrieb mit einer nach dem Trockenverfahren arbeitenden Ofenanlage vorteilhaft durch die vorhandenen Abgasmengen erfolgen»

Anhand von sohematisoh dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden« In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen χ

Fig« 11 Mahlanlagenschaltung mit Schlagpralltrockner und Sichter mit äußerer Umluft

Fig« 2 t Mahlanlagenschaltung mit Schlagpralltrockner und Querstromsichtung

Fig« 3 t Zerkleinerungszone und Querstromsichtung im Schnitt«

In den Zeichnungen bedeuten die vollen Linien die Materialströme, die gestrichelten Linien die Gasströme und die Strich-Punkt-Linien die feststoffbeladenen Gasströne,

Hach Fig« 1 wird der grubenfeuchte Zementrohstoff in an sieh bekannter Weise einer Trooknungs- und Grobzerkleinerungsvorrichtung, vorzugsweise einem beheizten Schlagpralltrockner 1 dosiert aufgegeben und anschließend dem Mahlteller einer Wälzmühle 2 zugeführt« Auf dem rotierenden Mahlteller fließt das Material unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte den vorzugsweise kleinen und in dichter Folge auf dem Tellerumfang angeordneten Mahlkörpern, walzenartigen Körpern oder Kugeln, zu, wird von diesen weitgehend zerkleinert und fällt in eine unterhalb des Mahltellers angeordnete Auffangvorrichtung 3, aus der das Material mechanisch und / oder pneumatisch über einen geeigneten nicht näher dargestellten Senkrechtförderer 4» einem Sichter 5 bekannter Art, beispielsweise einem Sichter mit äußerer Umluft, zugeführt wird« Sin derartiger Sichter 1st gasseitig 6 vorteilhaft in Reihe mit dem Schlagpralltrockner 1 geschaltet, dessen Beheizung 7 über einen Heißgaserzeuger oder durch das Abgas einer naeh den Trockenverfahren arbeitenden Ofenanlage erfolgen kann« Bei sehr geringen Gutfeuchten kann die Trocknung ausschließlich im Sichter durchgeführt werden« In diesem Falle kann zur Herstellung eines definierten Kornbandes ein walzenbrecher bei direkter Beaufsohlagung des Siohters mit Heißgas von Vorteil sein« Der Zerkleinerungsraum der Wälzmühle ist durch ein aufklappbares Gehäuse leicht zugänglich und staubdicht gekapselt«

709885/0657

In Fig« 2 wird das analog Fig« 1 getrocknete und vorserkleinerte Material nach seiner Feinzerkleinerung in der Wälzmühle 2 durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit des Mahltellers unmittelbar in den koaxial um den Mahlteller angeordneten Strömungskanal 8 eines Querstromsiohters geschleudert· Xn diesem Strömungekanal wird eine gerichtete Gas- bzw« Luftströmung erzeugt, die schräg oder parallel zur Achse des Mahltellers von unten nach oben oder umgekehrt geführt sein kann« In ebenfalls koaxial angeordneten und an den Strömungskanal angeschlossenen Auffangbehältern 9 werden die QrIeBe aufgefangen, die im Kreislauf der Wälzmühle wieder zugeführt werden« Das im Gasstrom abgeführte Fertiggut wird in koaxial, einzeln oder paarweise angeordneten Zyklonabscheidern 10 abgeschieden« Die Absaugung der Zyklonabscheider erfolgt durch ein oder mehrere symmetrisch angeordnete Gebläse 11«

Die Gasbeaufschlagung von Querstromsichter und Schlagpralltrockner kann je nach Vorhandensein entsprechender Gasmengen einzeln oder analog Fig« 1 in Reihenschaltung 6 zwischen Schlagpralltrockner und Sichter erfolgen«

Fig« 3 zeigt Zerkleinerungszone sowie Querstromsiohtung im Schnitt« Die Zuführung des Mahlgutes auf den Mahlteller 12 erfolgt mittig und zur besseren Verteilung über den Umfang des Mahltellers mittels einer festen oder beweglichen Aufgabevorrichtung 13· Durch verstellbare Schneiden 14 zwisohen Strömungskanal und den Auffangbehältern für die Grieße kann jede beliebige Trennkerngröße von außen eingestellt werden« Um infolge der Absaugung die Mitnahme von groben Teilchen aus den Auffangbehältern 9 für Grieße zu verhindern, kann es vorteilhaft sein, durch einen Ringspalt 15 zwisohen Auffangbehälter 9 und Strömungskanal 8 eine Zuluft zuzuführen«

Um die Beaufschlagung des Strömungskanals durch den Mahlteller mit einer dünnen Materialschicht bei hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten, ist der Tellerrand 16 eben oder leicht naoh eben oder unten geneigt auegeführt«

709885/0657

Claims (8)

Pat entanspruch

1. Verfahren sur Mahltrooknung yon Mineralien, vorzugsweise Massengütern wie Zementrohstoffen in einer Mahlanlage mit Wälzmühle, gekennzeichnet dadurch, daß das Aufgabegut auf ein definiertes Kornband vorzerkleinert und getrocknet, anschließend zur Feinzerkleinerung dem mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Mahlteller einer WälzmUhle zugeführt und unter dem Einfluß der Fliehkraft kontinuierlich über einen außerhalb der WälzmUhle liegenden Transport einer im Kreislauf mit der Wälzmühle und luftteehnieoh mit der Vorzerkleinerung in Reihe geschalteten Sichtung aufgegeben wird«

2« Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei niedrigen Outfeuohten die Trooknung ausschließlich durch den Einsatz τοη Heißgas während des Siohtens erfolgt und als Grobzerkleinerung -vorzugsweise durch einen der WälzmUhle vorgeschalteten Walzenbrecher erfolgt«

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß in einer Mahlanlage einer WälzmUhle (2) ein Schlagpralltrockner (1) vorgeschaltet ist und der WälzmUhle über ein Förderaggregat, beispielsweise einen Senkrechtförderer (4)» ein Sichter (5) naehgesehaltet ist, der vorzugsweise mit dem Sohlagpralltrookner la Reihe und gleichzeitig mit der WälzmUhle im Kreislauf geschaltet ist«

4· Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Mahlteller (12) der WälzmUhle mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotiert und zugleich die Funktion einer Abwurfvorrichtung für einen im Kreislauf geschalteten Querstromsichter übernimmt, dessen Strömungskanal (8), Grießauffangbehälter (9), Zyklonabsoheidung (10) und Gasabsaugung (11) rotationssymmetrisch zum Mahlteller angeordnet sind.

709885/0667

ORIGINAL INSPECTED

5« Verrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4« gekennzeichnet daduroh, daß der Strömungskanal (8) des Querstromsichter schräg oder parallel >ur Drehaohee des Mahltellers (12) angeordnet ist und ren unten nach oben oder yon oben nach unten durchströmt wird,

6« Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5» gekennzeichnet dadurch, daß der Rand des Mahltellers je nach Strömungsrichtung der Sichtluft eben oder konisch nach oben oder unten ausgebildet ist«

7« Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, gekennzeichnet daduroh, daß der Mahlteller (12) konzentrisch und in dichter Folge mit kleinen, walzenförmigen Mahlkörpern oder Kugeln bestückt ist«

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, gekennzeichnet daduroh, daß die Zerkleinerungsvorrichtung mit einem staubdicht en und aufklappbaren Gehäuse umgeben ist und unter leichtem Unterdruck steht«

9« Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, gekennzeichnet daduroh, daß eine unter dem Mahlteller (12) befindliche Auffangvorrichtung (3), in der das kontinuierlich über den Mahltellerrand (16) herabfallende Mahlgut aufgefangen wird, einen leicht geneigten und belüfteten Boden besitzt«

10« Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, gekennzeichnet daduroh, daß zur besseren Verteilung des Aufgabegutes über dom Mahlt el lerumfang für die Gutaufgabe mittig eine feste oder bewegliche Verteilvorrichtung (13) angeordnet ist.

709885/0687