DE3014070A1

DE3014070A1 - Ball mill mounted on resilient mountings - has grinding element-containing swinging vessel with bottom-fitted jets supplying pressurised gas

Info

Publication number: DE3014070A1
Application number: DE19803014070
Authority: DE
Inventors: Jürgen 5060 Bergisch Gladbach Greifenberg
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1981-10-15

Abstract

The grinding vessel (1) is seated on resilient mountings (2,3) which allow swinging operation produced by a swing drive. The material to be ground is fed into the vessel through inlet (4) and the ground material is discharged through outlet (5). Along the bottom part of the vessel a set of jets (6) is fitted connected to branch pipes (7) fitted along supply pipe (8), through which compressed gas is brought into the inner space of the vessel during the grinding operation. The stream of compressed gas carries along the fine particles of the material which leave the vessel through piping (9) and enter a cyclone (10). Air separated from the solid particles is discharged by a fan (12) into the open, or returned via piping (13) into the gas supply piping.

Description

Vorrichtung zur Behandlung von Stoffen, insbesondere Fest-Device for the treatment of substances, especially solids

stoffen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Stoffen, insbesondere Feststoffen, bestehend aus wenigstens einem schwingfähig gelagerten Behälter mit Schwingantrieb und einer Zuleitung für die zu behandelnden Stoffe und einer Ableitung für die behandelten Stoffe sowie Zu- und Ableitungen für gasförmige oder flüssige Behandlungsmedien.fabrics The invention relates to a device for treatment of substances, in particular solids, consisting of at least one oscillatable stored container with vibratory drive and a supply line for the to be treated Substances and a discharge for the treated substances as well as supply and discharge lines for gaseous or liquid treatment media.

Bei bekannten Verfahren zur Durchführung von Niedrigtemperatur-Zerkleinerungsprozeßen ist eine Schwingmühle mit zwei Mahlbehältern vorgesehen, die mit Abstand übereinander angeordnet sind. Der obere Mahlbehälter ist sowohl im Bereich der Mahlgutaufgabe als auch im mittleren Bereich mit Düsen versehen, durch die in den Mahlraum oberhalb der Mahlgutoberfläche Kältemittel in flüssiger Form eingedüst werden. An dem der Mahigutaufgabeseite gegenüberliegenden Ende ist eine Leitung für den Absaug der gasförmigen Kältemittel angeordnet. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird das Kältemittel auf die Mahlgutoberfläche aufgesprüht, wobei durch die schraubenförmige Gutbewegung eine Kälteübertragung auf die Gutteilchen erfolgt.In known methods for carrying out low-temperature comminution processes a vibrating mill with two grinding containers is provided, which are spaced one above the other are arranged. The upper grinding container is in the area of the grinding stock feed as well as in the middle area with nozzles through which into the grinding chamber above Liquid refrigerant can be injected onto the surface of the ground material. On which the The opposite end of the feed side is a line for the Arranged suction of the gaseous refrigerant. According to this known method the refrigerant is sprayed onto the grist surface, whereby through the helical Good movement a transfer of cold to the good particles takes place.

Ä:hnlich verhält es sich auch bei Mahlprozeßen, bei denen als Behandlungsmedien Luft oder Gase zwecks Trocknung oder Sichtung des Mahlgutes im Gleich- oder Gegenstrom zum Mahlgut durch den Mahlbehälter hindurchgeleitet werden.The situation is similar with grinding processes, with those used as treatment media Air or gases for drying or sifting the ground material in cocurrent or countercurrent can be passed through the grinding container to the ground material.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Vorrichtung zu verbessern, und zwar durch geeignete Anordnung der Zuleitungen für die Behandlungsmedien ein Durchdringen und inniges Vermischen der Behandlungsmedien mit den im Behälter befindlichen Stoffen sowie eine Bluidisierung der Stoffe zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im unteren Bereich des Behälters Öffnungen, insbesondere Düsen, angeordnet sind, an die die Zuleitungen für die Zufuhr der gasförmigen oder flüssigen Behandlungsmedien in den Behälter angeschlossen sind. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Zufuhr der Behandlungsmedien durch Öffnungen, insbesondere Düsen, im unteren Bereich des Behälters erfolgt , wird im Behälter sehr vorteilhaft eine im wesentlichen von unten nach oben, quer zu der Bewegungsrichtung der Stoffe gerichtete Strömung der Behandlungsmedien erreicht. Auf diese Weise werden alle im Behälter befindlichen Stoffteilchen von den Behandlungsmedien erreicht und dadurch die jeweils gewünschte Kälte- oder Wärme-Übertragung und/oder der Sichteffekt begünstigt.The object of the invention is to provide the device mentioned at the outset improve, namely by suitable arrangement of the supply lines for the treatment media penetration and intimate mixing of the treatment media with those in the container to enable existing substances as well as a bluidization of the substances. This task is achieved in that openings in the lower region of the container, in particular Nozzles, are arranged to which the feed lines for the supply of the gaseous or liquid treatment media are connected to the container. In that according to of the invention, the supply of the treatment media through openings, in particular nozzles, carried out in the lower region of the container, is in the container very advantageously one essentially from bottom to top, transversely to the direction of movement the substances directed flow of the treatment media achieved. Be that way all of the material particles in the container are reached by the treatment media and thereby the desired cold or heat transfer and / or the visual effect favored.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Öffnungen, insbesondere Düsen, über die Länge des Behälters verteilt, in Reihe oder versetzt angeordnet. Auf diese Weise können sehr vorteilhaft über die gesamte Länge des Behälters gleich günstige Behandlungs-oder Reaktionsverhältnisse geschaffen werden.According to a further advantageous embodiment of the invention are the openings, in particular nozzles, distributed over the length of the container, in series or staggered. Doing this can be very beneficial across the board Length of the container created equally favorable treatment or reaction conditions will.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigen: Fig. 1 eine Schwingmühle mit Zyklonabscheider und Expansionsbehälter, Fig. 2 einen Querschnittnach der Linie II - II in Fig. 1 mit in der Mahlbehälterwandung seitlich versetzt angeordneten Düsen.Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of one shown schematically in the drawing Embodiment. They show: FIG. 1 a vibrating mill with a cyclone separator and expansion tank, Fig. 2 shows a cross section along the line II - II in Fig. 1 with nozzles arranged laterally offset in the grinding container wall.

Bei der in der Zeichnung schematisch dargestellten Schwingmühle ist der Mahlbehälter 1 auf Gummifedern 2 und 3 schwingfähig gelagert und mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Schwingantrieb verbunden. Die zu zerkleinernden Stoffe werden in Pfeilrichtung 4 dem mit Mahlkörpern versehenen Behälter 1 zugeführt und darin einer Zerkleinerung unterworfen. Unter Einfluß der Schwingbewegung des Mahlbehälters gelangt das zerkleinerte Gut zum Austrag, von wo es in Pfeilrichtung 5 aus dem Mahlbehälter abgeführt wird.The vibrating mill shown schematically in the drawing is the grinding container 1 mounted on rubber springs 2 and 3 so as to vibrate and with an in Vibratory drive not shown in detail connected to the drawing. The ones to be shredded Substances are fed to the container 1 provided with grinding media in the direction of the arrow 4 and subjected to comminution therein. Under the influence of the oscillating movement of the In the grinding container, the comminuted material is discharged from where it is directed in the direction of the arrow 5 is discharged from the grinding container.

Im unteren Bereich des Behälters 1 sind in der Wandung Offnungen oder Düsen 6 angeordnet, an die Leitungen 7 angeschlossen sind, die ihrerseits mit einer Zuleitung 8 in Verbindung stehen. Die in der Wandung des Mahlbehälters 6 vorgesehenen Öffnungen bzw. Düsen sind hierbei über die Länge des Behälters verteilt, in Reihe angeordnet. Die Öffnungen bzw.In the lower area of the container 1 are openings or in the wall Arranged nozzles 6, are connected to the lines 7, which in turn with a Lead 8 are connected. The ones provided in the wall of the grinding container 6 Openings or nozzles are distributed over the length of the container, in a row arranged. The openings or

Düsen 6 in der Wandung des Mahlbehälters können, wie Fig. 2 zeigt, Jedoch auch sehr vorteilhaft außer-mittig gegeneinander versetzt angeordnet sein.Nozzles 6 in the wall of the grinding container can, as Fig. 2 shows, However, it can also be arranged offset from one another very advantageously off-center.

Im Betrieb der in der Zeichnung dargestellten Schwingmühle wird durch die Öffnungen bzw. Düsen 6 in der Mahlbehälterwandung Luft oder Gas von außen über die Leitungen 8 und 7 unter Druck eingeführt. Die durch die Öffnungen bzw. Düsen 6 in das Innere des Mahlbehälters austretenden Luft- bzw. Gasströme durchdringen den durch die Schwingbewegung des Mahlbehälters bereits aufgelockerten Mahlgutstrom von unten nach oben und nehmen dabei die feinzerkleinerten Feststoff-Anteile aus dem Mahlgut mit. Durch das Eindüsen von Luft bzw. Gas gemäß der Erfindung wird sehr vorteilhaft das Mahlgut fluidisiert, d.h. bereits feingemahlenes Gut zumindest zeitweise aus dem Mahlgut entfernt und somit einem unnötigen Mahlprozeß entzogen. Die mit dem Feingut beladenen Gasströme werden aus dem Mahlbehälter über eine Leitung 9 nach außen abgezogen und bevor sie ins Freie abgelassen werden in einem Zyklon 10 von den Feststoffanteilen getrennt. Die von den Feststoffanteilen im Zyklonabscheider 10 befreiten Gase werden mit Hilfe eines in der nach oben führenden Gasabzugsleitung 11 angeordneten Gebläse 12 nach außen abgeführt, während die von den Gasen getrennten Feststoffe aus dem Zyklonabscheider 10 nach unten ausgetragen werden. Die aus dem Zyklonabscheider 10 ausgetragenen Feststoffe können entweder nach außen abgeführt oder über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung 10' dem gemahlenen Gut zugemischt werden. Auch kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, das gemahlene Gut und das vom Gasstrom mitgeführte Feingut über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellten Leitungen 5' und 9' direkt zusammen in einen Expansionsbehälter A zu leiten, aus dem die Gase nach oben und das Mischgut nach unten abgeführt werden. In diesem Falle wird kein Zyklonabscheider benötigt.In the operation of the vibrating mill shown in the drawing is through the openings or nozzles 6 in the grinding container wall Air or Gas introduced from the outside via lines 8 and 7 under pressure. The through the openings or nozzles 6 penetrate into the interior of the grinding container exiting air or gas streams the millbase flow already loosened by the oscillating movement of the grinding container from bottom to top, removing the finely ground solids the grist with. The injection of air or gas according to the invention is very Advantageously, the ground material is fluidized, i.e. already finely ground material at least temporarily removed from the grist and thus withdrawn from an unnecessary grinding process. With The gas streams loaded with the fines are discharged from the grinding container via a line 9 withdrawn to the outside and before they are released into the open in a cyclone 10 separated from the solids. That of the solids in the cyclone separator 10 released gases are with the help of one in the upward leading gas exhaust line 11 arranged blower 12 discharged to the outside, while the separated from the gases Solids are discharged from the cyclone 10 downwards. The ones from the Solids discharged from the cyclone separator 10 can either be discharged to the outside or via the line 10 'shown in dashed lines in the drawing to the ground To be mixed well. It may also be useful to use the ground Good and the fine material carried along by the gas flow over the dashed line in the drawing lines 5 'and 9' shown directly together into an expansion tank A, from which the gases are discharged upwards and the mix is discharged downwards. In this case, no cyclone separator is required.

können Die von den Feststoffanteilen befreiten GaseYgegebenenfalls auch sehr vorteilhaft im Kreislauf über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung 13in die Zuleitung 8 und von dort über die Leitungen 7 und Öffnungen 6 in den Mahlbehälter zurückgeführt werden. Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Gase durch die in der Mahlbehälterwandung angeordneten Öffnungen von unten zugeführt werden, wird eine im Mahlbehält er etwa quer zum Mahlgutstrom gerichtete Gasströmung erzielt, die den gesamten Mahlgutstrom durchdringt und dabei alle darin befindlichen Feinkornanteile mit sich nimmt, und zwar ohne daß diese nochmals mit den Mahlkörpern in Berührung kommen. The gases freed from the solid fractions can if necessary also very advantageous in the circuit over the one shown in dashed lines in the drawing Line 13 into the supply line 8 and from there via the lines 7 and openings 6 in be returned to the grinding container. In that, according to the invention, the gases fed from below through the openings arranged in the grinding container wall a gas flow in the grinding container is directed approximately transversely to the grinding material flow achieved that penetrates the entire grist flow and thereby all of it Fine grain fractions with it, without this again with the grinding media come into contact.

Auf diese Weise kann sehr vorteilhaft ein von Feinkorn- bzw.In this way, a fine grain or

Staubanteilen nahezu vollständig befreites Mahlgut gewonnen werden. Um zu gewährleisten, daß der Luft- oder Gasstrom auch die Jeweils im Mahlbehälter durch Anböschen der Mahlkörper oder dergleichen auftretende stärkste Mahlgutschicht durchdringt, ist es, wie Fig. 2 zeigt, zweckmäßig, die Öffnungen oder die DUsen 6 in der Mahlbehälterwandung entsprechend versetzt bzw. dort im unteren Bereich der Mahlbehälterwandung anzuordnen, wo derartige Mahlgutanhäufungen auftreten. Dies kann Jedoch von Fall zu Fall sehr leicht ermittelt und bewerkstelligt werden. Um zu vermeiden, daß Luft oder Gase durch den Mahlgutzulauf 4 nach außen gelangen, ist es zweckmäßig, den Mahlguteintrag durch eine gasdichte Zellenradschleuse nach außen hin abzusperren. Auch am Austrag der zerkleinerten Materialien kann eine entsprechende Vorkehrung getroffen werden, um ein Austreten von Luft oder Gasen aus dem Mahlbehälter an dieser Stelle zu vermeiden.Almost completely freed grist can be obtained. In order to ensure that the air or gas flow is also in each case in the grinding container thickest layer of grist produced by crimping the grinding media or the like penetrates, it is, as Fig. 2 shows, expedient, the openings or the DUsen 6 accordingly offset in the grinding container wall or there in the lower area to arrange the grinding container wall where such grist accumulations occur. this However, it can be very easy on a case-by-case basis determined and accomplished will. In order to prevent air or gases from escaping through the mill feed 4 reach, it is advisable to introduce the grist through a gas-tight rotary valve to shut off from the outside. A Adequate precautions must be taken to prevent any air or gas leakage Avoid getting out of the grinding container at this point.

Bei der Anordnung von Düsen im unteren Bereich der Wandung des Mahlbehälters ist darauf zu achten, daß diese nicht über die innere Wandung des Mahlbehälters hinausragen, so daß sie vor Verschleiß bewahrt werden. Dies ist besonders wichtig bei der Verwendung von Stäben als Mahlkörper. Bei der Verwendung von zylindrischen oder kugelförmigen Mahikörpern empfiehlt es sich, einen Schutzrost mit kreisförmigen oder quadratischen Öffnungen über die Öffnungen der DUsen im Schleißblech anzuordnen. Im übrigen ist es zweckmäßig, die Öffnungen in der Mahlbehälterwandung oder die Düsen so auszubilden, daß das fluidisierende Medium fächer- bzw. kegelförmig aus diesen Öffnungen austritt, damit möglichst der gesamte Mahlraum erfaßt wird. Durch diese Anordnung und Ausbildung der Öffnungen bzw. der Düsen werden diese sehr vorteilhaft vor Beschädigungen oder Verstopfungen bewahrt.With the arrangement of nozzles in the lower area of the wall of the grinding container care must be taken that this does not go over the inner wall of the grinding container protrude so that they are protected from wear. This is especially important when using rods as grinding media. When using cylindrical or spherical grinding bodies, it is advisable to use a protective grate with a circular shape or square openings over the openings of the DUsen in the wear plate. In addition, it is useful to open the openings in the grinding container wall or the To design nozzles so that the fluidizing medium fan-shaped or conical exits these openings so that the entire grinding chamber is covered as far as possible. By this arrangement and design of the openings or the nozzles make them very advantageous protected from damage or clogging.

Gemäß der Erfindung können in den Mahlbehälter auch oxidationshemmende Gase, d. h. inerte Gase eingeführt werden.According to the invention, antioxidants can also be used in the grinding container Gases, d. H. inert gases are introduced.

Falls beim Zerkleinern von Materialien in der Schwingmühle gemäß der Erfindung neben der Sichtung auch eine Trocknung vorgenommen werden soll, kann der Mahlbehälter auch sehr vorteilhaft mit Heißgasen beschickt werden. Durch die erfindungsgemäße Zuführung der Heißgase im unteren Bereich des Behälters wird sehr vorteilhaft eine auf alle Gutteilchen gleichmäßige Wärmeübertragung von den Gasen auf das Mahlgut bewirkt. Auch können dem Mahlbehälter gemäß der Erfindung durch die im unteren Bereich der Behälterwandung angeordneten Öffnungen Kältemittel zur Durchführung von Niedrigtemperatur-Zerkleinerungsprozessen zugeführt werden, die aufgrund der gleichmäßigen Kälteübertragung auf alle Gutteile den Mahlprozeß begünstigen und entstehende Mahlwärme abführen.If when comminuting materials in the vibrating mill according to Invention, in addition to the sifting, drying can also be carried out Grinding containers can also be charged very advantageously with hot gases. By the invention Feeding the hot gases in the lower area of the container is a very advantageous one Uniform heat transfer to all good particles from the gases to the grist causes. Also the grinding container according to the invention by the in the lower area the container wall arranged openings refrigerant for performing low-temperature comminution processes due to the even transfer of cold to all good parts favor the grinding process and dissipate the resulting grinding heat.

Darüberhinaus kann der in der Zeichnung dargestellte Behälter gleichzeitig als Mahlbehälter und Reaktionsbehälter benutzt werden. Hierbei werden durch Einleiten von Reaktionsgasen (bei der Trocken- oder Naßmahlung) oder flüssigen Reagenzien (bei der Naßmahlung) über die gesamte Länge des Mahlbehälters gleich günstige Reaktionsverhältnisse geschaffen. Durch die Mahlung werden sehr vorteilhaft ständig neue reaktionsaktive Oberflächen am Mahlgut erzeugt und dadurch der Reaktionsprozeß intensiviert. Im übrigen tritt dadurch, daß die gasförmigen oder flüssigen Reaktionsmedien gemäß der Erfindungüber die gesamte Länge des Mahirohres verteilt von unten eingeleitet werden - im Vergleich zu den bisher bekannten Reaktionsprozessen - keine Verminderung der Reaktionsfähigkeit der Reagenzien ein. Dies wirkt sich nicht nur sehr günstig auf den Reaktionsprozeß aus sondern führt auch zu vergleichsweise erhöhter Durchsatzleistung. Der Abzug der gasförmigen Reaktionsmedien, die keinerlei Feststoffpartikel mitführen, erfolgt über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung 14, während der Abzug der flüssigen Reagenzien an der Stirnwandung des Mahlbehälters 1 über die in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Leitung 15 vorgenommen wird. Ferner kann der in der Zeichnung dargestellte Mahlbehälter gegebenenfalls auch als Reaktionsbehälter benutzt werden, so zum Beispiel zum Ausfällen von Zementkupfer aus einer Kupferlösung. Auch kann gemäß der Erfindung eine Schwingmühle mit mehreren Mahlbehältern mit Vorteil eingesetzt werden.In addition, the container shown in the drawing can simultaneously can be used as grinding containers and reaction containers. This is done by introducing of reaction gases (in dry or wet grinding) or liquid reagents (with wet grinding) equally favorable reaction conditions over the entire length of the grinding container created. The grinding means that there are constantly new reactive active substances very advantageously Generates surfaces on the grist and thereby the reaction process stepped up. In addition, it occurs because the gaseous or liquid reaction media according to of the invention introduced from below distributed over the entire length of the grinding pipe are - compared to the previously known reaction processes - no reduction the reactivity of the reagents. This is not only very beneficial on the reaction process but also leads to a comparatively increased throughput. The withdrawal of the gaseous reaction media, which do not carry any solid particles, takes place via the line 14 shown in dashed lines in the drawing, during the Withdrawal of the liquid reagents on the end wall of the grinding container 1 via the line 15 shown in dashed lines in the drawing is made. Furthermore can the grinding container shown in the drawing, optionally also as a reaction container can be used, for example for the precipitation of cement copper from a copper solution. According to the invention, a vibrating mill with several grinding containers can also be advantageous can be used.

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Claims

Claims S Device for the treatment of substances, in particular Solids, consisting of at least one oscillatingly mounted container with Vibratory drive and a supply line for the substances to be treated and a discharge for the treated substances as well as supply and discharge lines for gaseous or liquid Treatment media, that is not indicated in the lower area openings (6), in particular nozzles, are arranged in the wall of the container (1), to which the feed lines (7, 8) for the supply of the gaseous or liquid treatment media are connected to the container (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the openings (6), in particular DUsen, distributed over the length of the container (1), in series or are arranged offset from one another.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the container (1) is designed as a grinding container and / or reaction container.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the treatment media are recycled into the container (1).