DE2948983C2 - Vorrichtung zum Aktivieren von Baustoff-Bindemitteln, wie Zement - Google Patents

Description

— daß das Sieb (11) des Klassierers (9) als senkrechter Drehkörper ausgebildet ist,

— daß die Förderschnecke (8) in das Sieb (11) von unten eingeführt ist,

— daß das Sieb (11) mit einer in seinem Innern angeordneten ortsfesten Schnecke (10) zusammenarbeitet, und

— daß das Sieb (11) zusammen mit einem Teil des Schneckenförderers (7, 8) innerhalb des Mahlgutbunkers (12) oberhalb seines Eintrags in das Mahlwerk (18) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daß dei im wesentlichen aufrecht angeordnete Schneckenförderer in den Mahlgutbunker (12) durch eine Öffnung (15) in dessen Schrägboden (14) eingeführt ist, die oberhalb der Eintragsöffnung des Aufnahmebunkers (4) in dem Mahlwerk (18) liegt, und daß ein Fallrohr (25) den Aufnahmebunker (4) mit dem Mahlgutbunker (12) verbindet, der in den Mahlgutbunker (12) oberhalb der Bodenöffnung (15) für den Schneckenförderer (7, 8) eingeführt ist (F ig. 8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Standhöhe des Fallrohres (25) über dem Schrägboden (14) des Mahlgutbunkers (12) verstellbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aktivieren von Baustoff-Bindemitteln, wie Zement, bestehend aus einem Aufnahmebunker mit einem Brecher, einem dem Aufnahmebunker nachgeschalteten Schneckenförderer, einem am Austrag des Förderers angeordneten Klassierer in Form eines Siebes, mindestens einem elektromagnetischen Mahlwerk und aus einem Mahlgutbunker mit einem Schrägboden, der am Eintrag des elektromagnetischen Mahlwerks angeordnet und mit dem Klassierer verbunden ist.

Klimatische Verhältnisse in Sibirien oder in Gegenden des Hohen Nordens zwingen dazu, die Materialien auf ihren Verwendungsstellen für den Jahresbedarf vorrätig zu halten. Doch das Dauerlagern führt sogar unter günstigen Lagerbedingungen zum Zusammenbakken beim Ablagern und somit zum Aktivitätsverlust des Zementes. Wenn aber der Zement unter ungünstigen Bedingungen, insbesondere in der Herbst- und Winterzeit zum Dauerlagern kommt, verschlechtern sich seine Eigenschaften stark, und zwar wird der Zement teilweise hydratisiert, er wird klumpig, die Abbindezeiten des Zementmörtels verlängern sich, die Zähigkeit steigt an, die Festigkeitskennwerte des Zementsteines sinken und der Zement taugt nicht mehr zum Zementieren der Bohrlöcher.

Es wurden bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen, welche die Aktivität von Bindemitteln vor ihrer Verwendung erhöhen sollen und zwar du.xh mechanische Aktivierung in Form von Mühlen, Hydrozyklonen, Turbinen sowie durch Behandlung auf Schwing-, elektromagnetischen, Ultraschall- und anderen Einwirkungseinheiten. Aus der US-PS 39 87 967 ist

z. B. eine Vorrichtung zum Aktivieren von Zementen bekannt, die mindestens ein elektromagnetisches Mahlwerk mit einem an seinem Einlauf angeordneten gemeinsamen Mahlgutbunker enthält, durch den die Rutschzuführung des Zementes durch Schwerkraft ins Mahlwerk erfolgt. Die Vorrichtung umfaßt auch in Reihenfolge angeordnet einen Aufnahmebunker mit einem Brecher, einen Schneckenförderer, einen am Ende der Förderschnecke vorgesehenen Klassierer, der als Flachsieb mit einem im Gehäuse untergebracht Gerüst ausgebildet ist, einen Speicherbunker, der über den Eintritt mit dem Gehäuse des Klassierers und über den Zementaustritt mit dem Mahlgutbunker in Verbindung steht. Die Förderschnecke und der Klassierer sind mit unabhängigen Einzelantrieben und einem gemeinsamen Steuerungsmittel versehen, um einen kontinuierlichen Zementfluß aus dem Aufnahmebunker bis zum Austritt des elektromagnetischen Mahlwerkes sicherzustellen. Das elektromagnetische Mahlwerk weist eine Arbeitskammer aus einem unmagnetischen Werkstoff auf, die am Austritt mit einem Siebgitter verschlossen ist, welches die als aufmagnetisierte Körner eines magnetisch harten Stoffes, beispielsweise des Bariumhexaferrites, ausgebildeten Arbeitskörper in der Arbeitskammer zurückhält. Die Arbeitskammer des Mahlwerkes ist von einer elektromagnetischen vom Wechselstromnetz gespeisten Solenoidspule umgeben, die mit ihrem elektromagnetischen Feld auf die aufmagnetisierten Mahlkörper, d. h. die Körner, einwirkt und diese zu einer ungeregelten Bewegung veranlaßt, bei der sie die Zementpartikel zerkleinern, zerreiben und durchmischen. Die mechanische und die magnetische Einwirkung tragen in ihrer Gesamtheit dazu bei, daß in der bekannten Vorrichtung die Zementeigenschaften in vollerem Maße wiederhergestellt werden können.

Diese Vorrichtung ist für den stationären Betrieb bei gleichförmigem Arbeitsablauf in Industrieanlagen, die den Zement bzw. Betonelemente ausstoßen, bestimmt. Durch das Vorsehen mehrerer Einzelantriebe und Anlagenteile, die nicht am Aktivierungsvorgang teilnehmen und nur die Funktion von Hilfsförderungsmitteln erfüllen, sowie durch Vorhandensein von einigen passiven Zwischeneinheiten ist der Aufbau zu kompliziert und sperrig und gestattet es nicht, die Vorrichtung in die Bau- und Bohrstellen operativ zu verlegen und dort zu betreiben, wo der Zement unmittelbar benutzt wird. Zum anderen muß man, damit der Zement über alle Förderstrecken kontinuierlich und gleichmäßig gefördert werden kann, Mittel vorsehen, mit denen auf alle passiven Zwischeneinheiten, wie z. B. auf die Bunker, eine zusätzliche mechanische Einwirkung ausgeübt wird, was wiederum die Vorrichtung kompliziert macht. Die bekannte Vorrichtung zum Aktivieren von Zementen läßt sich nur schwer im Betrieb handhaben, weil die Übereinstimmung des Durchsatzes einzelner Anlagenteile stetig überwacht werden muß. Die Ursache dafür liegt darin, daß ζ. Β. eine Änderung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Ausgangszementes zur Verstimmung zwischen dem aufein-

ander abgestimmten Betrieb des Brechers des Aufnahmebunkers und des am Austritt der Förderschnecke angeordneten Klassierers führt. So wächst z. B. beim Ansteigen der Feuchtigkeit des Ausgangszementes die Durchsatzkapazität des Brechers, während die des Klassierers sinkt. Ein weiterer betriebstechnischer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt noch darin, daß der Zement durch das elektromagnetische Mahlwerk nicht in einem gleichmäßigen Strom fließt, weil keine automatische Überwachung des Zementstandes im Zulaufbunker des elektromagnetischen Mahlwerkes vorhanden ist. Diese Störung in der Gleichmäßigkeit des Zementflusses durch die Arbeitskammer des Mahlwerkes wirkt sich negativ auf den Aktivierungsgrad des Zementes aus, vermindert die Lebensdauer des Mahlwerkes und setzt es in Einzelfällen sogar außer Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine an verschiedenen Betriebspunkten betreibbare Vorrichtung zum Aktivieren von Baustoff-Bindemitteln, wie Zement zu schaffen, bei welcher die vorstehend genannten Nachteile, wie technisch aufwendige Hilfsund Zwischeneinheiten, weitgehend entfallen und die bei vereinfachter Konstruktion eine gleichmäßigere Betriebsführung und einen verbesserten Aktivierungsgrad des Bindemittels erbringt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angeführten Merkmale gelöst. Als Drehkörper ausgebildete Siebe sind in anderem Zusammenhang als Trommelsiebe bekannt. Dabei wird durch Rotation in Verbindung mit einer Neigung der Längsachse die Umwälzung des Siebgutes und der Vorschub bewirkt (z.B. »Aufbereitungstechnik« 1963, 459).

Es ist zweckmäßig, die Förderschnecke mit dem Gehäuse in den Hohlraum des Mahlgutbunkers durch eine öffnung im Schrägboden des letzteren einzuführen, die sich höher als die Eintragsöffnung des Aufnahmebunkers befindet, und ein Fallrohr bzw. einen Stutzen vorzusehen, der die Hohlräume des Aufnahme- und des Mahlgutbunkers miteinander verbindet und in den Mahlgutbunker oberhalb der für die Förderschnecke mit dem Gehäuse vorbehaltenen öffnung eingeführt ist.

Der Stutzen kann vorteilhafterweise derart ausgeführt werden, daß seine Standhöhe über dem Schrägboden des Mahlgutbunkers geändert werden kann.

Durch weitgehendes Entfallen aller Hilfs- und Zwischeneinheiten ist der Aufbau der Vorrichtung viel einfacher geworden, wodurch die Vorrichtung beweglich und betriebsfreundlicher wird und ein gleichmäßiges wie stetiges Fördern des Zementes über allen Strecken der Vorrichtung, insbesondere durch die Arbeitskammer des elektromagnetischen Mahlwerkes gesichert wird.

Das rotierende Sieb arbeitet zu einem gewissen Teil auch als Mahlwerk, weil es mit einer in seinem Inneren angeordneten ortsfesten Schnecke zusammenarbeitet. Dabei fallen im Betrieb ungenügend zermahlene Stücke des Siebgutes von der ortsfesten Schnecke in den Mittelteil des Siebes herab und werden wiederholt der ortsfesten Schnecke zugeführt bis die Stücke so weit zermahlen sind, bis sie durch die Siebmaschen hindurchtreten können. Dieses Siebgut wird dann in dem nachgeschalteten elektromagnetischen Mahlwerk endgültig aufbereitet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine axonometrische Darstellung einer Aktiviervorrichtung, in den Bereichen des Brechers und des Mahlgutbunkers teilweise aufgebrochen und mit einem Schnitt durch das elektromagnetische Mahlwerk;

Fig.2 eine Aktiviervorrichtung mit einer anderen Anordnung des elektromagnetischen Mahlwerkes gegenüber dem Mahlgutbunker, im Teillängsschnitt;

F i g. 3 eine axonometrische Darstellung eines Mahlgutbunkers mit dem Mahlwerk;

Fig.4 eine axonometrische Darstellung eines Mahlgutbunkers mit mehreren Mahlwerken;

F i g. 5 eine Frontansicht eines anderen Mahlgutbunkers mit der räumlichen Zuordnung der Förderschnecke im Gehäuse und der Mahlwerke;

F i g. 6 die Ausführung nach F i g. 5 in Draufsicht;

F i g. 7 in Draufsicht eine andere räumliche Zuordnung der Förderschnecke im Gehäuse, des Mahlwerkes und des Mahlgutbunkers;

Fig.8 in einem Längsschnitt eine Aktiviervorrichtung mit einem Stutzen.

Wie u. a. aus F i g. 1 ersichtlich, ruht die Aktiviervorrichtung auf einer Grundplatte 1, auf der eine Brechkammer 2 mit einem Brecher 3 unterhalb eines Aufnahmebunkers 4 mit einem Begrenzungsgitter 5 für grobe Stücke montiert sind. Die Brechkammer 2 ist über einen Durchgangskanal 6 mit dem Innenraum eines hohlzylindrischen Gehäuses 7 einer Förderschnecke 8 verbunden. Am oberen Austrag der Förderschnecke 8 ist ein Klassierer 9 angeordnet, der aus einer ortsfesten Schnecke 10 und einem als Drehkörper ausgebildeten Sieb 11 besteht, welches in Fig. 1 zylinderförmig ist. Das koaxial zur Welle der Förderschnecke ausgerichtete und mit dieser starr verbundene Sieb 11 ist zusammen mit einem Teil der Förderschnecke 8 und ihrem Gehäuse 7 innerhalb eines Mahlgutbunkers 12 untergebracht. Der Mahlgutbunker 12 weist vertikale Wände 13, einen Schrägboden 14 sowie eine abgedichtete öffnung 15 im Schrägboden 14 auf, durch die das Gehäuse 7 der Förderschnecke 8 in den Hohlraum des Mahlgutbunkers 12 eingeführt ist.

Im Unterteil des Mahlgutbunkers 12 ist eine Austragsöffnung 16 vorgesehen, durch die der Hohlraum des Mahlgutbunkers 12 mit der Arbeitskammer 17 eines elektromagnetischen Mahlwerkes 18 verbunden ist. Die Einführungsöffnung 15 des Förderschneckengehäuses 7 ist im Schrägboden 14 oberhalb der Austragsöffnung 16 angeordnet. In der Arbeitskammer 17 befinden sich Mahlkörper 19 in Form von aufmagnetisierten Körnern aus einem magnetisch harten Material, beispielsweise aus Bariumhexaferrit. Die Arbeitskammer 17 des Mahlwerkes 18 ist von elektromagnetischen Spulen 20 umgeben und am Austrag von einem Gitter 21 überdeckt, um die Mahlkörper 19 in der Arbeitskammer 17 zurückzuhalten. Die elektromagnetischen Spulen 20 werden aus einem Wechselstromnetz gespeist.

Dem Brecher 3, der Förderschnecke 8 und dem Klassierer 9 ist ein gemeinsamer Antrieb 22 einem mechanischen Getriebe 23 zugeordnet.

Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist das Mahlwerk 18 bei trichterförmiger Ausbildung des Mahlgutbunkers 12 koaxial zum Gehäuse 7 der Förderschnecke 8 angeordnet, wobei seine Spulen 20 um die Förderschnecke 8 mit dem Gehäuse 7 herum angebracht sind und über einen Spannungsregler 24 an das Wechselstromnetz angeschlossen sind.

Die gegenseitige Anordnung des Bodens 14 des Mahlgutbunkers 12, der Arbeitskammer 17 und der

Spule 20 des Mahlwerkes 18 ist im einzelnen in Fig.3 dargestellt. Der Mahlgutbunker 12 hat in diesem Fall einen kegelförmigen Unterteil.

Es ist möglich, den Boden 14 des Mahlgutbunkers 12 in Form von mehreren, z. B. von vier Kegeln gemäß F i g. 4 auszubilden, die durch eine aus vier miteinander verbundenen Halbzylindern zusammengesetzte Wand

13 vereinigt sind. Bei einer solchen Ausführung des Bodens 14 des Mahlgutbunkers 12 können an seinem Austrag eine entsprechende Anzahl, gemäß F i g. 4 z. B. vier Mahlwerke 18 eingebaut werden, die in ein gemeinsames Sammelrohr austragen. Die Kegelböden

14 des Mahlgutbunkers 12 weisen eine symmetrische Anordnung zueinander und zur Längsachse der Förderschnecke 8 auf.

Ein aus zwei Kegeln bestehender Boden 14 des Mahlgutbunkers 12, bei dem diese Kegelböden ebenso zueinander und zur Längsachse der Förderschnecke 8 symmetrisch angeordnet sind, ist in den F i g. 5 und 6 gezeigt. Dabei lassen sich die Mahlwerke 18 an Einzelaustrittsrohren und an einem gemeinsamen Sammelrohr kombiniert horizontal und vertikal anbringen.

Eine asymmetrische Anordnung zweier kegelförmiger Böden 14 des Mahlgutbunkers 12 zur Längsachse der Förderschnecke 8 ist auch möglich, wie es in der Fig. 7 ersichtlich ist.

Die in der F i g. 8 dargestellte Aktiviervorrichtung für Zement weist einen Stutzen 25 auf, der die Innenräume des Aufnahmebunkers 4 und des Mahlgutbunkers 12 verbindet. Dieser Stutzen 25 ragt mit einem Ende durch eine öffnung 26, die oberhalb der Einführungsöffnung

15 der Förderschnecke 8 mit dem Gehäuse 7 und oberhalb der Eintragsöffnung des Aufnahmebunkers 4 liegt. Der Stutzen 25 mündet einerseits in den Mahlgutbunker 12 und mit dem anderen Ende durch einen Deckel 27 in dem Aufnahmebunker 4. Wie ersichtlich, kann die Standhöhe des Stutzens über dem Schrägboden 14 des Mahlgutbunkers 12 geändert werden. Dies wird durch eine teleskopische Ausführung des Stutzens 25 ermöglicht, bei der der Stutzen 25 aus einem unteren ortsfesten Rohrstück 28, einem oberen beweglichen Rohrstück 29 und einer Befestigungsrohrschelle 30 besteht.

Die Aktiviervorrichtung für Bindemittel, z. B. für Zement arbeitet wie folgt:

Der zu aktivierende Zement wird in den Aufnahmebunker 4 stückig eingetragen, wobei die Größe der Zementstücke die Maschenweite des Begrenzungsgitters 5 im Aufnahmebunker 4 nicht übersteigt. Die Zementstücke werden in der Brechkammer 2 im Wirkungsbereich des Brechers 3 grob zerkleinert. Der gebrochene Zement gelangt über den Durchgangskanal 6 in das Gehäuse 7 der Förderschnecke 8 und wird von dieser nach oben dem Klassierer 9 zugefördert, wobei auf diesem Wege das Zerreiben und Zerkleinern des Zementes weitergeht. Der Feinkornanteil an den Zementteilchen geht durch das umlaufende Sieb 11 und gelangt in den Mahlgutbunker 12, aus dem die Rutschzuführung des Zementes durch Schwerkraft über seinen Schrägboden 14 durch die öffnung 16 in die Arbeitskammer 17 des elektromagnetischen Mahlwerkes 18 erfolgt. In diesem Mahlwerk 18 vollzieht sich durch die dynamische Schlag- und Reibungsenergie der Mahlkörper 19 die Feinzerkleinerung der Zementkörper.

Alle Drehwerke, und zwar das des Brechers 3, der Förderschnecke 8 und des Siebes 11 des Klassierers 9 werden von dem gemeinsamen Antrieb 22 über das mechanische Getriebe 23 angetrieben. Die Arbeit des Mahlwerkes 18 wird durch eine elektromagnetische Einwirkung der Spulen 20 sichergestellt, welche, vom Wechselstromnetz über den Spannungsregler 24 gespeist, für eine regelbare Bearbeitungsqualität des Zementes sorgen. ·

Die Förderschnecke 8 und das mechanische Getriebe 23 übertragen Schwingungen auf die Wände des Aufnahmebunkers 4 und des Mahlgutbunkers 12 und erleichtern somit ohne Brückenbildung den Durchgang des Zementes über diesen Strecken, wodurch man ohne zusätzliche Rüttler auskommen kann.

Die Aktivierungsqualität des Zementes sowie die Kontinuität des Aktivierungsbetriebes werden davon beeinflußt, ob ein gleichbleibender Zementstand im Mahlgutbunker 12 vor der Austragsöffnung 16 gehalten wird.

Da die Durchsatzleistung des Brechers 3, der Förderschnecke 8 und des Klassierers 11 (Fig. 1) die des elektromagnetischen Mahlwerkes 18 bei weitem übertrifft, kann es vorkommen, daß sich der Zement im Mahlgutbunker 12 staut und die gleichmäßige Zementeinführung in die Arbeitskammer 17 des elektromagnetischen Mahlwerkes 18 beeinträchtigt wird. Für diesen Fall bietet die Ausführung nach F i g. 8 die Möglichkeit, den Mahlgutbunker 12 mit dem Aufnahmebunker 4 über den Stutzen 25 (F i g. 8) direkt zu verbinden, wodurch der Zementstand im Mahlbunker 14 auf den jeweils fünfzigsten Wert eingestellt und ein vollständig gleichmäßiger Zementeintrag in das Mahlwerk 18 erreicht werden kann. Die teleskopartige Ausführung des Stutzens 25 erlaubt eine Regelung des Zementstandes über der öffnung 16.

Wenn es erforderlich sein sollte, parallel zum Aktivieren noch Gemische aus pulverförmigen Stoffen zu erhalten, kann man mehrere Aufnahmebunker 4 aufstellen und sie mittels Durchgangskanäle 6 an eine gemeinsame Förderschnecke 8 anschließen. Die Bestandteile des Gemisches begegnen sich vor der unteren Windung der Förderschnecke 8 und werden vermischt. Das weitere Vermischen erfolgt auch beim Fördern mit der Förderschnecke 8 im Gehäuse 7, im Klassierer 9 und im elektromagnetischen Mahlwerk 18.

Die Erfindung kann am wirkungsvollsten zum Aktivieren abgelagerter Zemente, die eine Reihe von physikalisch-mechanischen Eigenschaften eingebüßt haben, verwendet werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aktivieren von Baustoff-Bindemitteln, wie Zement, bestehend aus einem Aufnahmebunker mit einem Brecher, einem dem Aufnahmebunker nachgeschalteten Schneckenförderer, einem am Austrag des Förderers angeordneten Klassierer in Form eines Siebes, mindestens einem elektromagnetischen Mahlwerk und aus einem Mahlgutbunker mit einem Schrägboden, der am Eintrag des elektromagnetischen Mahlwerks angeordnet und mit dem Klassierer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,