DE3126871A1

DE3126871A1 - Verfahren zum mahlen von nicht brennbare bestandtei le enthaltender kohle und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3126871A1
Application number: DE3126871A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Adrian
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-01-27
Also published as: ZA824662B

Description

Verfahren zum Mahlen von nicht brennbare Bestandteile enthaltender Kohle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mahlen von nicht brennbare Bestandteile enthaltender Kohle, bei dem die Kohle gemahlen und das Mahlgut einer ersten Sichtung unterzogen wird und bei dem das bei der Sichtung abgeschiedene Grießgut mindestens einer weiteren Sichtung unterzogen und ein Teil des Grießgutes in den Mahlvorgang zurückgeführt wird.

Förderkohle enthält Anteile von Bergen und von anderen nicht brennbaren Bestandteilen, die zweckmäßig vor der

Verwendung aussortiert v/erden. Dies geschieht üblicherweise unmittelbar im Anschluß an die Gewinnung noch auf dem Zechengelände·

Ein Teil der nicht brennbaren Bestandteile, zu denen auch das mineralische Pyrit gehört, ist mit der Kohle verwachsen. Bei Einsatz der Kohle in Prozessen, bei denen der Verbrennung der Kohle ein Trocknungs- und ?'Iahlprozeß vorgeschaltet ist, ist eine weitergehende Trennung der Kohle von den Bergen und Pyriten möglich,

da die verwachsenen Körner zertrümmert werden. Kohleteilchen werden längs Kristallgrenzen getrennt; Kohle und Berge trennen sich an den Stoffgrenzen. Unter der mechanischen Beanspruchung des Mahlvorganp.es trennen sich die selbst schwer mahlbaren Pyritteilchen von der Kohle und/oder den Bergeteilen, mit denen sie verwachsen sind.

Üblicherweise ist dem eigentlichen Mahlprozeß eine Sichtung nachgeschaltet, die dafür Sorge trägt, daß nur ausreichend fein aufgemahlenes Gut durch das zum Trocknen der Kohle notwendige Mahlgas aus der Mühle abgeführt wird. Als Mahlgas kommen heiße Rauchgase oder Heißluft in Frage. Das noch nicht ausreichend zertrümmerte Gut wird als Grießgut im Sichter abgeschieden und erneut dem Mahlvorgang zugeführt.

Das Mahlgut unterliegt einem doppelten Sichtvorgang:

Der Mahlgasstrom trägt nur solches Gut aus der Mühle aus, dessen S Lnkgeschv/indigkeit im Mahlgasstrom kleiner ist als die Geschwindigkeit des Mahlgasstromes. Das ausgetragene Gut wird zum Sichter transportiert.

Im Sichter wird der Anteil des Mahlguts abgetrennt und dem Mahlvorgang erneut zugeführt, dessen Sinkgeschwin-

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digkeit so groß ist, daß es durch die Sichterwirkung abgeschieden wird. Die Sichtung wird durch die Zentrifugalwirkung im Umlenk-, Zentrifugal- oder Kreiselsichter bewirkt.

Durch diese doppelte Sichtwirkung haben die Einzelkörner des aus dem Mühlensichter in den Mahlvorgang zurückgeführten Grießgutes einen durch gewisse Gesetzmäßigkeiten eingegrenzten Durchmesser. Ein den Korndurchmesser ganz wesentlich beeinflussender Faktor ist die Dichte des Materials. Steinkohle hat je nach Alter und Gasgehalt eine Dichte von 1,3-1,5 g/cm . Die mit zur Vermahlung gelangenden Bergeanteile haben eine Dichte von

2-2,5 g/cm und die Dichte der Pyritkristalle beträgt etwa 5 g/cm . Es v/urde gefunden, daß die Korndurchmesser von Körnern verschiedener Dichten, aber gleicher Sinkgeschwindigkeit sich in erster Näherung zueinander proportional der Dichte verhalten.

Die Korngrößenzusammensetzung des Grießrücklaufgutes wird demzufolge durch die Dichten der unterschiedlichen Materialien bestimmt. Die Differenz zwischen dem kleinsten und dem größten Korn für jedes der vorhandenen Materialien wird bestimmt 'durch die Trennwirkung der beiden vorstehend beschriebenen Sichtwirkungen des Mahl-

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Vorgangs. Es gibt somit für jedes der Materialien eine Grenzkorngröße für Körner, die gerade noch vom Mahlgasstrom aus der Mühle in den Sichter transportiert werden, und eine Grenzkorngröße für jedes Material für die Körner, die vom Sichter gerade noch abgeschieden und in den Mahlprozeß zurückgeführt werden.

Es ist bekannt, verschiedene Sichtstufen mit jeweils unterschiedlicher Trennwirkung hintereinanderzuschalten, oder in einem Sichter verschiedene Trennstufen zu beaufschlagen, um auf diese Weise die verschiedenen Materialien voneinander zu trennen. Dies gelingt jedoch nur unvollständig, da in jeder Sichtertrennstufe infolge gleicher Sinkgeschwindigkeit Körner der verschiedenen Materialien abgeschieden werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, bei dem eine wirksamere Trennung der verschiedenen Bestandteile möglich wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Grießgut nach der ersten Sichtung mindestens einer einstufigen Siebung unterzogen wird.

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Dabei kann es zweckmäßig sein, die Siebung vor der weiteren Sichtung durchzuführen, oder aber die Siebung nach der weiteren Siebung durchzuführen.

Wenn nicht nur die brennbaren Bestandteile von der Kohle, sondern auch die brennbaren Bestandteile voneinander vollkommen getrennt werden sollen, ist es von Vorteil, wenn die Siebung mindestens zweistufig erfolgt.

Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Wähleinrichtung, einem der Mahleinrichtung direkt nachgeschalteten Sichter und mindestens einem weiteren Sichter gerichtet.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß dem ersten Sichter mindestens eine Siebeinrichtung nachgeschaltet ist.

Die Siebeinrichtung kann dem weiteren Sichter vor- oder nachgeschaltet sein.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figuren genauer beschrieben v/erden. Es zeigt:

Figur la eine erste Vorrichtung zur Durch

führung einer Verfahrensweise und

Figur Ib ein Diagramm zur Erläuterung

dieser Verfahrensweise,

_„_s '

Figur 2a eine zweite Vorrichtung ::ur ruroh-

führung einer Verfahrensweise und

Figur 2b ein Diagramm zur Erläuterung

dieser Verfahrensweise,

Figur 3a eine dritte Vorrichtung zur Durch

führung einer Verfahrensweise und

Figur 3b ein Diagramm zur Erläuterung

dieser Verfahrensweise.

Bei der Vorrichtung gemäß Figur la wird einer Kohlemühle 1 über eine Leitung 2 und einen Zuteiler 3 Rohkohle RK zugeführt. Mittels eines Mahlgases wird Mahlgut aus der Mühle ausgetragen, dessen Sinkgeschv/indigkeit im Mahlgasstrom kleiner ist als die Mahlgasstromgeschwindigkeit. Das Mahlgut wird in einen Sichter 4 eingeleitet. Aus dem Sichter 4 werden die Feinanteile F über eine Leitung 5 abgeführt, während das Grießgut G über eine Grießgutleitung 6 in einen nachgeschalteten Sichter abgeleitet v/ird. Das Grießgut G¹ des Sichters 7 wird über eine Rückführleitung 8 in die Leitung 2 zurückgeführt, d.h. erneut der Mühle 1 zugeführt. Das Feingut F¹ des Sicherts 7 wird einer Siebeinrichtung 9 mit einer grobmaschigen Siebstufe Io und einer feinmaschigen Sieb-

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.9

stufe 11 zugeführt. Die Siebeinrichtung 9 weist drei Auslässe 12, 13 und 14 auf, die den Siebstufen Io und 11 in der in der Figur la gezeigten Weise zugeordnet sind.

In der Figur Ib sind schematisch die Sinkgeschwindigkeiten als Funktion des Korndurchmessers für Materialien verschiedener Dichte, d.h. für Pyrit, Berge und Kohle, aufgetragen. Zur Vereinfachunp, der Darstellung sind die Dichtebereiche von Kohle und Berge nicht berücksichtigt, sondern es ist jeweils nur ein Dichtewert berücksichtigt. In der Figur Ib bezeichnen die Sohnittpunkte Pa, Ba und Ka der Linie ει mit der Kurvenschar für die verschiedenen Materialien die Grenzkorndurchinesser für die Teilchen, die vom Sichter noch abgeschieden und in den Mahlprozeß zurückgeführt werden. Die Schnittpunkte Pb, Bb und Kb der Sinkgeschwindigkeitskurven mit der oberen waagerechten Linie b bezeichnen die Grenzkorngrößen für Körner, die vom Mahlgasstrorn gerade noch aus der Mühle 1 in den Sichter 4 transportiert werden.

Der zusätzliche Sichter 7 ist so dimensioniert und wird so betrieben, daß Materialkörner mit einem Korndurchmesser oberhalb der Schnittpunkte Pc, nc und Kc, d.h. mit Durchmessern oberhalb der Linie c in Figur Ib, im Sichter abgeschieden und als Grießqut G¹ in die Mühle zurückgeführt werden.

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Die Körner mit Durchmessern zwischen den Linien a und c lassen sich durch die Siebung in der Siebeinrichtung je nach Korndurchmesser, der dann repräsentativ für das jeweilige Material ist, voneinander trennen. In der Figur Ib ist dieser Vorgang schematisch durch senkrechte Linien und Bereiche angedeutet. Die Linie d entspricht der grobmaschigen Siebstufe Io und die Linie e der feinmaschigen Siebstufe 11. Bei dem Material mit Korndurchmessern oberhalb, d.h. rechtes von Linie d in Figur Ib, handelt es sich um Kohle Kl. Das Material mit Korndurchmessern zwischen den senkrechten Linien d und e besteht im wesentlichen aus Bergen Bl und das feinkörnige Material links von der senkrechten Linie e, d.h. das Material, das durch die feinmaschige Siebstufe 11 hindurchgeht, besteht im wesentlichen aus Pyrit Pl. Falls keine Trennung zwischen Bergen Bl und Pyrit Pl erforderlich ist, kann die feinmaschige Siebstufe 11 in Fortfall kommen. Falls das Kornspektrum für die Kohle Kl von einem dem Sichter 4 nachgeschalteten Brenner, dem das Feingut F zugeführt wird, verbrannt werden kann, kann Kl direkt dem Brenner zugeführt werden. Ist dies nicht der Fall, müßte der Auslaß 12 mit der Leitung bzw. der Leitung 2 verbunden werden, damit der Kohleanteil Kl erneut einer Vermahlung unterzogen wird.

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Je nach Art und Zusammensetzung der nicht brennbaren Kohlebestandte i Le kann es zweckmäßig sein, als erste Stufe des Verfahrens einen zweiten Sichter l^r) zu verwenden und ihn so mit einer Siebeinrichtung 16 zusamrnenzuschalten, daß nur die gröberen Bestandteile G¹ der Siebung zugeführt v/erden. Auf diese Weise ist es Im Gegensatz zur Ausführungsforni gemäß Figur la nicht notwendig, das gesamte Mahlgut auf einen Fe i.nhe i tsgrad in der Nähe der unteren Grenzkorngröße des Mühlensichters 4 zu ermahlen. Der Einfachheit halber int der Sichter 15 genauso dargestellt wie der Sichter 7. Neben solchen Sichtern können insbesondere auch SehwLngsienter eingesetzt werden, di.e Körner mit hoher Sinkgeschwindigkeit von dem Material, welches sich in einem Schwings tenter mit Hilfe eine.s Oasstromes fluidisieren läßt, trennen können. Auf diese V/eise gelangt nur Material mit Durchmessern in der Nähe des oberen Grenzbereiches des Mahlprozesses in die nachgeschaltete Siebeinrichtung 16. Die Siebeinrichtung 16 weist wieder zwei Siebstufen 17 und 18 auf, denen Auslässe 19 bzw. 2o bzw. 21 zugeordnet sind. Die Siebstufe 18 ist v/leder weitmaschiger als die Siebstufe 17.

In der Figur 2b weisen die Linien a und b und die zugeordneten Schn.i ttpunkte dieselbe Bedeutung wie in der Figur Ib auf, so daß die Punkte Pa-Kb dieselbe Bedeutung

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wie in der Figur Ib besitzen. Durch den Einsatz der. vorstehend definierten Sichter« 15 gelangt nur der Mahlgutanteil G¹ mLt Korndurchmessern, v/ie sie durch die waagerechten Linien d und b in Figur 2b begrenzt v/erden, in die Siebeinrichtung 16, während der Mahlgutanteil F¹ gemäß Figur 2a über ei no Leitung 22 in die Loitunr, dem Mahlvorgang erneut zugeführt werden. In der Siebeinrichtung 16 wird der Anteil G¹ in Kohle K2 mit Korndurchmessern oberhalb, d.h. rechts der der Siebstufe zugeordneten senkrechten Linie g in Figur 2b, in Bergen B2 mit Korndurchmessern im Bereich zwischen der Linie g und der der Siebstufe 18 zugeordneten Linie h und in Pyrit P2 mit Korndurchmessern getrennt, die kleiner sind als der durch die Linie h definierte Durchmeser. Falls eine Trennung in B2 und P2 nicht erforderlich ist, kann die Siebstufe 18 in Fortfall kommen. Bei der vorliegenden Anordnung dürfte eier KorndurchineKserbereich für die Kohle K2 nicht ausreichend sein, so daß diese über eine Leitung 23 dem Mahlvorgang erneut zugeführt werden muß. Da die groben Anteile B2 und P2 nicht in den Mahlvorgang zurückgeführt werden, wird der Verschleiß der Kohlemühle 1 bei der Anordnung gemäß Figur 2a verringert.

Bei der Anordnung gemäß Figur 3a wird das Griesgut G des Sichters Λ über Leitung 6 zunächst einer Siebein-

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richtung 24 mit drei in ihren Sieblochdurchmos.sern kleiner werdenden Siebstufen 25, 26 und 27 eingeführt. Cen Siebstufen 25, 26 und 27 sind Auslässe 28, 29, 3o und 31 zugeordnet. Der Auslaß 28 ist über eine Rückführleitung 32 mit der Leitung 2 verbunden. Den Auslassen 29 und 3o ist jeweils ein Sichter 33 bzw. 34 nachgeschaltet, wobei der Sichter 34 nur erforderlich ist, falls eine vollständige Trennung zwischen Pyrit und Bergen gewünscht wird.

Die Linien a und b haben wieder dieselbe Bedeutung wie bei der Figur Ib, d.h. der Bereich zwischen den beiden Linien a und b charakterisiert die Korngrößenverteilung, wie sie nach Durchlaufen der einer zweistufigen Sichtung im Zusammenhang mit der Mahlung im Grießrücklaufgut G vorliegt. Das Gut G wird zunächst in der Siebeinrichtung 24 einer dreistufigen Siebung zugeführt, wobei die gröberen Bestandteile links von der der Siebstufe 25 zugeordneten Linie i dem Mahlprozeß direkt wieder zugeführt werden. Bei den für die Figur 3b gewählten Größen handelt es sich bei den groben Bestandteilen um Kohle K3, Körner mit Durchmessern zwischen der Linie i und der der Siebstufe 26 zugeordneten Linie j und Körner mit Durchmessern entsprechend dem Bereich zwischen den Linien j und der der Siebstufe 27 zugeordneten Linie k werden jeweils den Sichtern 33 bzv/. 34 zugeführt, die als Sortiersichter arbeiten.

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Hierfür eignen sich beispielsweise auch Strahlwindsichter. Derartige sortierende Sichter sortieren die ihnen zugeführten Körner nach den materialspezifischen Sinkgeschwindigkeiten voneinander. Der Sichter 33 sortiert das ihm zugeführte Gut in einen Bergeanteil B3 und einen Kohleanteil K4. Der Kohleanteil K4 kann, falls der Brenner die Körnung vertragen kann, einem Brenner zugeführt werden, sonst wird er dem Mahlprozeß wieder zugeführt.

Der Sichter 34 sortiert das ihm zugeführte Gut in den Bergeanteil B4 und den Pyritanteil P3. Am Auslaß 31 kann der Pyritanteil P4 abgezogen werden.

Berge B3 und B4 und Pyrit P3 und P4 können entweder abgelagert oder für andere Zwecke verwendet werden. Falls eine gemeinsame Verwendung oder Ablagerung möglich ist, kann der Sichter 34 in Fortfall kommen.

Falls erforderlich, können auch weitere Siebstufen mit nachgeschalteten Sortiersichtern eingesetzt werden. Die Notwendigkeit hierzu hängt ab vom Mahlprozeß oder auch von der Härte und Mahl harke it der Kohle und ihrer unerwünschten Beimengungen.

Abschließend soll darauf hingewiesen werden, daß die Figuren Ib, 2b und 3b keine Aussagen über die Häufig-

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keifcsverteilung der Körner über die in Rede stehenden Korndurchmes.sorbere iche geben. In den Figuren werden nur die Relationen zwischen Korndurchmesser und Sinkgeschwindigkeit für die einzelnen Materialien Pyrit, Berge und Kohle angegeben.

Claims

Patentansprüche

1). Verfahren zum Mahlen von nicht brennbare Bestandteile enthaltender Kohle,

bei dem die Kohle gemahlen und das Mahlgut einer ersten Sichtung unterzogen wird und bei dem das bei der Sichtung abgeschiedene Grießgut mindestens einer weiteren Sichtung unterzogen und ein Teil des Grießgutes in den Mahlvorgang zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß das Grießgut nach der ersten Sichtung mindestens einer mindestens einstufigen Siebung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Siebung vor der weiteren Sichtung durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Siebung nach der weiteren Sichtung durchgeführt wird,:_; - . :

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Siebung mindestens zweistufig erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-4, mit einer Mahleinrichtung, einem der Mahleinrichtung direkt nachgeschalteten ersten Sichter und mindestens einem weiteren Sichter, dadurch gekennzeichnet ,

daß dem ersten Sichter mindestens eine Siebeinrichtung (9; 16; 24) nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Siebeinrichtung (24) der weiteren Sichtung (33; 34) vorgeschaltet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Siebeinrichtung (9; 16) der weiteren Siebeinrichtung (7; 15) nachgeschaltet ist.