DE3032242C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufmahlung von feuchter Kohle mittlerer und großer Härte, insbesondere auch Koks.

Die Aufmahlung von Koks wird beispielsweise bei der Herstellung von Einsatzmischungen für Koksöfen erfor­ derlich.

Eine Aufmahlung der Kohle ist u. a. bei Kohlenstaub­ feuerungen oder Kohlenstaubvergasungs-Anlagen erfor­ derlich.

Zur Aufmahlung werden üblicherweise Stab- oder Kugel­ mühlen verwendet. Die Aufmahlung kann trocken oder naß erfolgen. Eine nasse Aufmahlung wird mit wirtschaft­ lichem Erfolg nur dort angewendet, wo das Feingut im nassen Zustand weiterverarbeitet wird. Das ist z. B. der Fall bei der Herstellung einer Mischung aus Wasser und Kohlenstaub als Einsatzmischung für Kohlevergasungs- Anlagen, die nach dem Texaco-Vergasungsverfahren arbei­ ten.

In den überwiegenden Fällen der Aufmahlung erfolgt diese trocken, wobei Voraussetzung ist, daß eine der Aufmahlung vorausgehende Trocknung des groben Gutes den Wassergehalt auf annähernd Null Prozent verrin­ gert hat. Bei der der Mahlung vorausgehenden Trock­ nung fällt Abluft an, die bis zum Wiedereintritt in die Atmosphäre mit zusätzlichem Energieaufwand auf einem Tem­ peratur-Niveau oberhalb des Taupunktes gehalten werden muß, um Kondensat zu verhindern, das die erforder­ lichen Staubabscheider verstopft.

Bei der trockenen Aufmahlung muß die anfallende Abluft entstaubt werden. Ferner müssen aufgabeseitig Bunker und Förderanlagen entstaubt werden. Der eigentliche Mahlvor­ gang erfordert eine zusätzliche Beaufschlagung mit Heiß­ luft zur weiteren Trocknung des sich bildenden Feingutes. Das gilt zumindest dann, wenn das Grobgut eine innere Feuchte besitzt. Die Beheizung muß so stark sein, daß die entstehende Abluft mit Sicherheit eine Temperatur oberhalb des Taupunktes behält. Desgleichen müssen die austrittsseitigen Bunker und Förderanlagen für das Feingut und der gesamte Förderweg bis zur Weiter­ verarbeitung entstaubt werden.

Auf diese Weise entsteht ein Feingut absoluter Trocken­ heit, das z. B. für die Zementindustrie erforderlich ist. Dieses Verfahren mußte bisher aber auch dann gewählt werden, wenn das Feingut unabhängig von einem gewissen Anteil Feuchte hätte verwendet werden können bzw. wenn eine gewisse Feuchte an sich erwünscht wäre.

Die physikalischen Ursachen dafür müssen in der Wärme­ entwicklung beim Zerkleinern einerseits und in dem Um­ stand gesucht werden, daß feuchtes Gut eine höhere Wärme­ durchgangszahl besitzt als trockenes Gut.

Die beim Zerkleinern entstehende Wärme verdampft die Feuchte des Mahlgutes mindestens teilweise. Die Wärme­ abfuhr im Gesamtsystem ist unterschiedlich stark. Wird an einigen Stellen der Taupunkt unterschritten, so kon­ densiert die Feuchte wieder. Die dadurch hervorgerufene Verbesserung der Wärmeabfuhr führt zu einer Verstärkung der Kondensation. Die Feuchte des Gutes nimmt an diesen Stellen zu. Da jedes Gut mit einer bestimmten Feuchtig­ keitsaufnahme seine Rieselfähigkeit verliert, zeigen sich nach kurzer Zeit an diesen Stellen Anbackungen und Verstopfungen, die den Förderfluß zum Erliegen bringen. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß der für den Verlust der Rieselfähigkeit erforderliche Min­ destwassergehalt mit verringerter mittlerer Korngröße sinkt.

Um die Anbackungen und Verstopfungen zu vermeiden, muß genügend Luft und Wärme in den Förderfluß gebracht wer­ den, damit an keiner Stelle der Taupunkt unterschritten wird. Das heißt, es kann nur mit absoluter Trockenheit gefah­ ren werden.

Der für die bekannte trockene Mahlung erforderliche Luft­ strom zwingt zum Einbau von umfangreichen Entstaubungs­ einrichtungen, die wegen des hohen Anteils an mitgeführ­ tem Feingut nur als Trockenentstauber wirtschaftlich be­ trieben werden können. Trockenentstauber sind wiederum gegen Taupunktunterschreitungen außerordentlich störan­ fällig.

Die Größe des notwendigen Luftstromes zwingt außerdem zur Gleichrichtung des Luftstromes mit dem Förderstrom, da sonst keine geregelte Fortbewegung des Gutes sicher­ gestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufmahlung mit gewisser Feuchte zu betreiben, wenn dieser Anteil an Feuchte unschädlich ist bzw. diese Feuchte sogar erwünscht ist.

Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß zur Aufmahlung noch rieselfähiges Gut und ein geschlosse­ nes System mit staubdichter Gutzufuhr und staubdich­ ter Gutabfuhr verwendet werden, im Gegenstrom zu dem Förderstrom der zu verkleinernden Kohle durch die Mühle hindurch ein Luftstrom erzeugt wird und die durch den Mahlvorgang entstehenden Schwaden am Mühlenzulauf ab­ gesaugt werden.

Die beim Zerkleinern entstehende Wärme verdampft einen Teil der Feuchte. Durch die Absaugung am Mühlen­ einlauf entsteht ein geringer Unterdruck, der eine sehr geringe Luftbewegung in Richtung auf den Einlauf hin verursacht. Diese Luft wird von der verdampften Feuchte voll aufgesättigt. Der darüber hinaus beim Mahlvorgang erzeugte Wasserdampf kondensiert unmittelbar darauf. Dabei wird die Verdampfungswärme wieder frei. Die Folge ist eine intensive Nebelbildung in dem Luftstrom.

Der Nebel schlägt sich zum Teil auch am Mahlgut nieder, er wird dort sogleich wieder verdampft. Hinzu kommt, daß der Nebelstrom auf den jeweils noch nicht soweit zer­ kleinerten Teil des Mühleninhalts hin gerichtet ist. Dieser hat selbst schon einen Teil seiner Feuchte ver­ loren und ist zudem wegen seiner gröberen Körnung die­ ser gegenüber weniger empfindlich. Das durch die er­ findungsgemäße Trocknung freiwerdende Wasser wandert demnach überwiegend in Nebelform, je nach Tempera­ tur-Niveau und Luftstrom aber auch als Dampf, dem Förderstrom entgegen und wird, ohne die Fördervor­ gänge vor oder hinter der Mühle nachteilig zu beein­ flussen, ausgetragen. Der Feuchtigkeitsverlust des Förder­ gutes kann dabei mehrere Prozente betragen und durch Veränderung des Luftstromes in bestimmten Grenzen ge­ steuert werden.

Die geringe, stark mit Nebel, aber auch in gewissem Maße mit Feinstkorn des Mahlgutes beladene Luftmenge läßt sich in einem einfachen Naßabscheider reinigen. Der Verlust an Mahlgut ist, selbst wenn eine Rückge­ winnung aus dem anfallenden Schlamm unterbleibt, ge­ ringer als der Verlust durch die Durchlässigkeit der beim trockenen Verfahren umfangreichen Entstaubungs­ anlagen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Aufmahlung ist, daß die sonst beim trockenen Aufmahlen erforder­ lichen Aufwendungen für eine Entstaubung der Vorrats­ bunker entfallen. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Aufmahlung sogar offene Förderer für den Weitertrans­ port des Feingutes hinter dem staubdichten Vorrats­ bunker.

Ein Umbau vorhandener, trocken aufmahlender Mahlan­ lagen für eine erfindungsgemäße Aufmahlung erfordert nur geringe Aufwendungen, ggfs. müssen die Quer­ schnitte an den Durchlauföffnungen für die Mühlen ver­ größert werden.

Beim Neubau einer Mahlanlage entfallen die Investi­ tionsaufwendungen für die Trocknung des Grobgutes, die Entstaubung der bei der Trocknung anfallenden Abluft, die Entstaubungsanlagen der Bunker und Förderanlagen für Grob- und Feingut, die Lüfter und Beheizungsan­ lagen für die Heißluft zur Resttrocknung und Förde­ rung in der Mühle und für die Entstaubungsanlagen für die Abluft der Mühle. An Stelle dieser Elemente tre­ ten eine der staubdichten Kapselung bei trockener Auf­ mahlung ähnliche staubdichte Kapselung der Mahlanlage, eine Entlüftungseinrichtung geringer Leistung und ein Naßabscheider, der ggfs. mit einer Schlammrück­ gewinnung versehen ist.

Die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Aufmahlung liegen beträchtlich unter denen des trockenen Ver­ fahrens. Das ist insbesondere auf den Wegfall der Energieaufwendungen zur Verdampfung der gesamten Feuchte, den Wegfall der sonst erforderlichen Luft­ ströme und deren Aufheizung einschließlich der da­ bei zwangsläufig auftretenden Verluste zurückzuführen. Die Betriebskosten werden noch weiter vermindert durch geringeren Instandhaltungsaufwand, der vor allem bei der Aufmahlung schleißscharfer Stoffe relevant ist.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Aufmahlan­ lage dargestellt.

Mit 6 ist eine Kugelmühle bezeichnet, die auf einem schweren Fundament montiert ist. Die Kugelmühle 6 wird mit einem Förderband 1 beschickt, das Kleinkoks mit einer Körnung zwischen 0 und 25 mm in ein staubdichtes Schwingförderrohr 2 aufgibt. Das Schwingförderrohr hat eine geringe Neigung und wird in Längsrichtung oszillierend bewegt. An der Übergabe­ stelle vom Förderband 1 zum Schwingrohrförderer 2 be­ findet sich eine Haube, die das Abgabeende des För­ derbandes 1 umschließt und in einer Aufgabeöffnung des Schwingrohrförderers 2 mündet. Die Haube stellt sicher, daß die gesamte von dem Förderband 1 ange­ förderte Kohle in die Aufgabeöffnung des Schwingför­ derrohres 2 eintritt.

Das Schwingförderrohr 2 ragt in die Aufgabeöffnung der als liegend angeordneten Trommel ausgebildeten Kugelmühle 6. Dadurch ist gewährleistet, daß der auf­ gegebene Feinkoks von dem Schwingförderrohr 2 unmit­ telbar in das Innere der Kugelmühle 6 befördert wird. Der Feinkoks hat dabei eine Feuchte von 8% bis 14%.

Durch den Mahlvorgang in der Kugelmühle entsteht eine Erwärmung, derzufolge eine Verdampfung und Schwaden­ bildung innerhalb der Mühle eintritt. Die entstandenen Schwaden werden an der Eintrittsöffnung der Kugelmüh­ le 6 abgesaugt (aus konstruktiven Gründen ist die Auf­ gabeöffnung der Mühle immer sehr viel größer als der Durchmesser des Förderrohres). Dazu dient die Schwadenabsaug­ haube 3, die staubdicht mit dem Schwingförderrohr 2 abschließt. Die staubdichte Verbindung wird beispiels­ weise durch einen Faltenbalg gebildet, der dem Schwing­ förderrohr 3 ausreichenden Bewegungsraum für seine oszillierende Förderbewegung gibt.

Die Schwadenabsaughaube 3 liegt frei mit einem Luft­ spalt vor der Aufgabeöffnung der Kugelmühle 6.

Von der Schwadenabsaughaube 3 führt eine Absaugleitung zu einem Schwadenabsauggebläse 4 mit steuerbarer Saugleistung, an dessen Stelle auch eine zentrale Naßentstaubung treten kann. An der Unterseite der Schwadenabsaughaube 3 befindet sich eine ständig ge­ öffnete Abflußleitung 5 für Kondensat.

Der Feinkornaustrag 7 der Kugelmühle 6 ist über eine staubdicht verschlossene Rutsche oder Füllrohr oder entsprechend abgeschlossenen Förderer mit einem Bunker 9 für das gemahlene Feinkorn verbunden. Der Bunker 9 ist mit einer staubdichten Abdeckung 8 ver­ sehen. Auch hier besteht ein Luftspalt zwischen dem Feinkornaustrag der Mühle und der staubdichten Kapse­ lung. Beim Mühlenbetrieb gelangt gemahlener Koks mit einer Körnung zwischen 0 und 0,7 mm und zwischen 3 und 6% Feuchte aus der Kugelmühle 6 über den Fein­ kornaustrag 7 in den Bunker 9. Dabei erlaubt ein am Feinkornaustrag mit einem Pfeil gekennzeichneter Frischlufteintrittsstutzen während des Mahlvorganges und Bunkerfüllbetriebes einen Druckausgleich im Bun­ ker und in der Mühle 6.

Anstelle des einen Bunkers 9 können auch mehrere Bun­ ker angeordnet sein, die über eine dem Feinkornaus­ trag 7 nachgeordnete Klassiereinrichtung beschickt werden. In diesem Fall ist die Klassiereinrichtung wie das Füllrohr, die Rutsche oder andere Förderer staubdicht abgekapselt. Außerdem ist es zweckmäßig, die Klassiereinrichtung beheizt auszulegen.

Der Bunker 9 ist mit zwei staubdichten Feinkornab­ zügen in Form von Dosierbändern 10 versehen. Die Do­ sierbänder 10 führen zu einem Mischer, der Einsatz­ kohlenmischungen für eine Kokerei herstellt.

Claims (6)

1. Aufmahlung von feuchter Kohle für Kokseinsatzmischungen, Ein­ satzgut für Staubfeuerungen und Vergasungsanlagen, wobei konden­ satbeladene Schwaden abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß noch rieselfähiges Gut und ein geschlossenes System mit staub­ dichter Gutzufuhr und staubdichter Gutabfuhr verwendet werden, im Gegenstrom zu dem Förderstrom der zu zerkleinernden Kohle durch die Mühle (6) hindurch ein Luftstrom erzeugt wird und die durch den Mahlvorgang entstehenden Schwaden am Mühlenzulauf abgesaugt werden.

2. Aufmahlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des aus der Mühle (6) aus­ tretenden Feingutes durch Änderung des Luftstromes gesteuert wird.

3. Aufmahlung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß der sich bewegende Mühleneinlauf mit einer ortsfesten Schwadenabsaug­ haube (3) versehen ist.

4. Aufmahlung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühlenaus­ lauf mit einem staubdicht abgekapselten Feinkorn­ austrag (7) versehen ist, der einen Frischluftein­ trittsstutzen aufweist.

5. Aufmahlung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinkornaustrag (7) über einen staubdicht abgekapselten Förderer in einen oder mehrere staub­ dicht abgeschlossene Bunker (9) mündet.

6. Aufmahlung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Feinkornaustrag (7) und dem Bunker (9) eine Klassiereinrichtung angeordnet ist.