DE3140294A1

DE3140294A1 - Verfahren und vorrichtung zum trennen eines gutgemisches in komponenten unterschiedlicher mahlbarkeit

Info

Publication number: DE3140294A1
Application number: DE19813140294
Authority: DE
Inventors: Herbert 8901 Steppach Hackl; Roland Dr. 8900 Augsburg Nied
Original assignee: Alpine AG
Current assignee: Hosokawa Alpine AG
Priority date: 1981-10-10
Filing date: 1981-10-10
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE3140294C2

Description

II. Beschreibung
Die Erfindung bezieht-sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahl bare und eine schwerer mahlbare Komponente.
Eine der Hauptaufgaben der Aufbereitungstechnik ist das Zerlegen mineralischer Rohstoffe Tn ihre Komponenten und das Abtrennen der unbrauchbaren bzw. uner,inschten Teile von den wertvollen Mineralien. Diese Komponenten weisen dabei häufig eine unterschiedliche Mahlbarkeit auf. Zur Lösung dieser Aufgabe werden Zerkleinerungs-und Klassiervorgänge in verschiedenster Weise in Anpassung an die Beschaffenheit des jeweils zu verarbeitenden Rohgutes miteinander kombiniert, um eine den Bedürfnissen entsprechende optimale Trennung der erwünschten Bestandteile von den unbrauchbaren zu erreichen. babei ist jedoch regelmäßig ein hoher apparativer Aufwand und hoher Energieverbrauch erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahl bare und eine schwerer mahl bare Komponente zu finden, das gegenüber den bekannten Verfahren einfacher durchzuführen ist und einen geringeren apparativen Aufwand mit entsprechend geringerem Energieverbrauch erfordert.
Als L;dsung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Gutgemisch durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand zu versetzen und dabei einer Prazerkleinerung zu unterziehen, deren Intensität durch Wahl von Betriebsdruck und Geschwindigkeit der Strahlen so eingestellt wird, daß nur die leichter mahl bare Komponente des Gutgemisches <erAltLnert wird, und das Gutgemisch im Anschluß an die Prallzerkleinerung einer Fliehkraftsichtung auszusetzen, durch die die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die schwerer mahl bare Komponente nach dem Sichtvorgang durch einen entgegengerichteten zusätzlichen Dampf- oder Gasstrom von noch anhaftenden Teilen der leichter mahlbaren Komponente zu reinigen und diese wiederum dem Zerkleinerungs- bzw.' Sichtvorgang zuzuführen Es ist zwar bekannt, ein Gutgemisch aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit zum Trennen in die einzelnen Komponenten einer Prallzerkleinerung zu unterziehenq Von Nachteil ist jedoch, daß dabei die Prallbeanspruchung im wesentlichen zwischen den Gutteilchen und relativ dazu bewegten Fl!¢hen der Zerkleinerungsvorrichtung erfolgt. so daß alle Komponenten des Gutgemisches in gleicher Weise beansprucht werden, und zwar insbesondere durch zentralen Stoß. Die Folge ist, daß auch erhebliche Teile der schwerer mahlbaren Komponente zerkleinert werden, was die anschließende Trennung erschwert, und daß starker Verschleiß in der Zerkleinerungsvorrichtung mit dadurch bedingter Verunreinigung der erhaltenen Produkte auftritt.
Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden. Es hat sich nämlich überraschenderwelsegezeiqt, daß sich die Intensität der Prallzerkleinerung durch Wahl von Betriebsdruck, Geschwindigkeit und Richtung der Strahlen einstellen läßt so daß nur die leichter mahl bare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, wenn die Prallbeanspruchung in dem durceingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzten Gutgemisch und durch die alleinige Einwirkung der Gasstrahlen erfolgt. Bei diesem an sich bekannten Verfahren erfolgt die Prallbeanspruchung nur zwischen relativ zueinander bewegten Gutteilchen, wobei in der Hauptsache exzentrische Stöße auftreten. Es wurde nun gefunden, daß diese exzentrischen Stöße einen zusätzlichen Abriebeffekt an den Gutteilchen hervorruft, der dazu ausgenutzt werden kann, die leichter mahl bare Komponente im Gutteilchen von der schwerer mahlbaren durch einen zusätzlichen Reibzerkleinerungseffekt abzulösen, so daß die Korngröße der schwerer mahlbaren Komponente praktisch unverändert bleibt, während die leichter mahl bare Komponente sehr fein zerkleinert wird. Dieser Effekt ermöglicht es dann erst auch, an die Prallzerkleinerung eine Fliehkraftsichtung anzuschließen, durch die die leichter mahlbare Komponente als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.
Der zur Fluidisierung des Gutes eingeleitete Dampf- oder Gasstrom kann im weiteren Verlauf auch zur Durchführung der Fliehkraftsichtung verwendet werden, jedoch ist es zweckmäßiger, einen zusätzlichen Dampf- oder Gasstrom einzuleiten, mit dem die jeweils erforderlichen Parameter der Fliehkraftsichtung eingestellt werden können, und der im Gegenstrom zu der als Grobgut ausgeschiedenen schwerer mahlbaren Komponente geführt wird. Dadurch wird diese von noch anhaftenden Teilen der leichter mahlbaren Komponente gereinigt, welche dann wieder dem Zerkleinerungs- bzw.
Sichtvorgang zugeführt werden.
Als Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine an sich bekannte Fließbettstrahimühle mit oberhalb des Fließbettes angeordnetem Fliehkraftwindsichter vorgeschlagen, bei der das Mühlengehäuse im Umfangsbereich des Fliehkraftwindsichters einen in eine Austragskammer mündenden Ringspalt aufweist, der zur Anpassung an-die jeweiligen Betriebsverhältnisse in seiner Breite verstellbar ausgeführt sein kann. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich dabei für ein zylindrisches Mühlengehäuse, wenn zur Verstellung der Breite des Ringspaltes ein zum Mühlengehäuse konzentrischer, axial verschiebbarer Ring vorgesehen wird.
Mit der Anordnung des Ringspaltes im Umfangsbereich des Fliehkraft- windsichters wird erreicht, daß das nach der Zerkleinerung im Fließbett vom Fliehkraftwindsichter ausgeschleuderte Grobgut unter Einwirkung der Fliehkraft den vom MühlengehUuse umschlossenen Mahlraum durch den Ringspalt verlassen und in eine Austragskammer eintreten kann, von wo es von einer fUr einen Luftabschluß geeigneten Austragsvorrichtung abgezogen werden kann. Das vom Fliehkraftwindsichter ausgezogene Feingut wird in bekannter Weise durch geeignete Abscheider vom dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel getrennt. Im Gegensatz zu den bekannten Strahlmühlen, deren Aufgabe es ist, das im Mahl raum befindliche Produkt vollständig auf eine bestimmte Feinheit aufzumahlen, führt die erfindungsgemaß ausgebildete Fließbettstrahlmühle eine Trennung in zwei Komponenten durch, und zwar in eine leichter mahl bare und eine schwerer mahlbare Komponente.
In die Austragskammer kann eine Leitung für die Zufuhr eines zusätzlichen, zur Einstellung der erforderlichen Parameter der Fliehkraftsichtung dienenden Dampf- oder Gasstromes münden, der durch den Ringspalt in den vom Mühlengehäuse gebildeten Mahlraum eintritt und dabei das entgegenkommende Grobgut des Sichters von noch anhaftenden Teilen der als Feingut vom Sichter ausgeschiedenen Komponente reinigt.
Es hat sich weiterhin auch gezeigt, daß mit der Wahl der Anordnung der Düsen für die Einleitung der zur Fluidisierung und Pralizerkleinerung dienenden Dampf- oder Gasstrahlan der vorerwähnte Abriebeffekt beeinflußt werden kann. Zur Anpassung an die jeweilige Trennaufgabe kann daher zwischen drei an sich bekannten Anordnungen gewählt werden. So können die Achsen der Strahl düsen senkrecht angeordnet sein und die Strahl düsen nach oben münden, oder sie können in einer Ebene liegen, wobei die Düsenmündungen auf einem Kreis angeordnet sind, und sich in einem Punkt schneiden bzw.
tangential zu einem konzentrischen Kreis verlaufen.
Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Fließbettstrahlmühle soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
Aus dem Uber die Zellenschleuse 1 beschickten Vorratsbehälter 2 wird das zu verarbeitende Gutgemisch mit Hilfe der in der Drehzahl einstellbaren Dosierschnecke 3 in den vom Mühlengehäuse 4 gebildeten Mahl raum 5 gefördert. Gleichmäßig am Umfang des Mahl raums- 5 verteilt sind DUsen 6 angeordnet, deren Mündungen gegeneinander ge richtet sind und deren Achsen sich auf der Achse des Mühlengehäuses 4 schneiden. Ober die Ringleitung 7 werden die Düsen mit einem dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel versorgt. Von den aus den Düsen 6 austretenden Dampf- oder Gasstrahlen wird das Gutgemisch fluidisiert und einer Prallzerkleinerung unterworfen, wobei die IntensltSt der Prallzerkleinerung durch Wahl von Betriebsdruck in der Ringleitung 7 und Geschwindigkeit der Strahlen (über Düsenform und -querschnitt) eingestellt wird. Das zerkleinerte Gut wird von dem dampf- oder gasförmigen Strömungsmittel in Form einer Fontäne den Pfeilen 8 gemäß zum Fliehkraftwindsichter 9 transportiert, der In Form eines durch den Motor 10 angetriebenen Sichtrades mit an seinem Umfang verteilten Schaufeln ii ausgebildet ist. Die hier als Feingut anfallende leichter mahl bare Komponente tritt zusammen mit dem dampf" oder gasförmigen Strömungsmittel zwischen den Schaufeln ll hindurch und wird den Pfeilen 12 gemäß durch die Austrittsleitung 13 zu einem hier nicht gezeichneten,Staubabscheider, z. B.
Zyklon und/oder Filter, geführt. Die als Grobgut anfallende schwerer mahlbare Komponente erhält durch die aus dem Sichtvorgang resultierende Zentrifugal beschleunigung eine etwa senkrecht zu der aus der Mahl zone aufsteigenden Gutfont'Sne 8 gerichtete Bewegung, die sie zu dem von Gehäuseobertell 14 und axial verstellbaren Ring 15 gebildeten Ringspalt führt. Durch diesen Ringspalt tritt das Grobgut den Pfeilen 16 gemäß in die Austragskammer 17 ein, aus der es mit der dichtschließenden Zellenschleuse 18 abgezogen wird. Am Flansch 19 der Austragskammer 17 ist eine hier nicht dargestellte Leitung für die Zufuhr zusätzlichen, in seiner Menge einstellbaren dampf- oder gasförmigen Stromungsmlttels angeschlossen, welches dem Pfeil 20 gemäß dem Grobgut entgegenstrbmt und diese dabei von noch anhaftenden Teilen d@s Feingutes reinigt, und dann zusammen mit dem aus dem Mahlraum 5 kommenden Strömungsrnittel aum Fllehkraftwindsichter 9 gelangt.
Zur Anpassung an die jeweilige Trennaufgabe werden die Menge des am Sichtvorgang beteiligten Strömungsmittels,die Sichtraddrehzahl des Fliehkraftwindsichters 9 und die Weite des durch Gehäuseoberteil 14 und Ring 15 gebildeten Spaltes entsprechend eingestellt Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen eines Gutgemisches in Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit IF Patentansprüche 1. Verfahren zum Trennen eines Gutgemisches aus Komponenten unterschiedlicher Mahlbarkeit in eine leichter mahlbare und eine schwerer mahl bare Komponente, dadurch 9 e k e n n z e i c h -n e t , daß das Gutgemisch durch eingeleitete Dampf- oder Gasstrahlen in einen fluidisierten Zustand versetzt und dabei einer Prall zerkleinerung unterzogen wird, deren Intensität durch Wahl von Betriebsdruck, Geschwindigkeit und Richtung der Strahlen so eingestellt wird, daß nur die leichter mahlbare Komponente des Gutgemisches zerkleinert wird, und daß das Gutgemisch im Anschluß an die Prallzerkleinerung einer Fliehkraftsichtung ausgesetzt wird, durch die die leichter mahl bare Komponente des Gutgemisches als Feingut und die schwerer mahlbare Komponente als Grobgut aus dem ungemahlenen Gutgemisch abgetrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die schwerer mahl bare Komponente nach dem Sichtvorgang durch einen entgegengesetzt gerichteten, zur Einstel lung der jeweils erforderlichen Parameter der Fliehkraftsichtung zusätzlich eingeleiteten Dampf- oder Gasstrom von noch anhaftenden Teilen der leichter mahlbaren Komponente gereinigt wird, die wiederum dem Zerkleinerungs- bzw Sichtvorgang zugeführt werden
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h ne t durch Verwendung einer an sich bekannten Fließbettstrahimühle mit oberhalb des Fließbettes angeordnetem Fliehkraftwindsichter (9), bei der das Muhlenge häuse (4) im Umfangsbereich des Fliehkraftwindsichters einen in eine Austragskammer (17)mündenden Ringspalt aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Ringspalt in seiner Breite verstellbar ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß zur Verstellung der Breite des Ringspaltes ein im Mühlengehäuse (4) geführter, zu diesem konzentrischer Ring (15) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in die Austrägskammer (17) eine Leitung für die Zufuhr von Dampf oder Gas mündet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Achsen der Strahldüsen (6) der Fließbettstrahimühle in an sich bekannter Weise senkrecht angeordnet sind und die Strahldüsen nach oben münden.
8. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 3 bis 6, dadurch g e -k e n n z e i c-h n e t , daß die Achsen der Strahidüsen (6) der FließbettstrahlmUhle in an sich bekannter Weise in einer Ebene liegen und sich in einem Punkt schneiden und die gegeneinander gerichteten DUsenmündungen auf einem zum Mühlengehäuse (4) konzentrischen Kreis liegen.
9. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 3 bis 6, dadurch g e -k e n n z ei c h n e t , daß die Achsen der Strahidüsen (6) der Fließbettstrahimühle in an sich bekannter Weise in einer Ebene und tangential zu einem Kreis liegen, der konzentrisch zum Mühlengehäuse (4) und zu dem Kreis ist, auf dem die Düsenmündungen angeordnet sind.