DE3145209C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der US-PS 37 41 485 ist eine Strahlmühle bekanntge­ worden, bei der mehrere Zerkleinerungskammern vorgesehen sind. Diese können jedoch nicht grobe und feine Partikel von­ einander trennen. Sie sind getrennt voneinander angeordnet und bilden keine einheitliche, kompakte Vorrichtung.

Aus der US-PS 40 18 388 ist eine Pulverisiereinrichtung be­ kannt, die mit einer einstufigen Klassifiziereinrichtung versehen ist. Ähnliches gilt für die US-PS 41 89 102.

In der DE-OS 21 36 652 wird ein Mahlverfahren beschrieben, bei dem ein Rohgut mittels eines Gasstroms in eine Mahl­ kammer eingeblasen wird, welche rotierende Prallstücke ent­ hält. Das vorgemahlene Gut wird aus der Mahlkammer abgezogen, beschleunigt und erneut in die Kammer gegen die rotierenden Prallstücke geblasen.

Die mit Prallstücken arbeitenden Strahlmühlen werden im Vergleich zu Strahlmühlen mit Zirkulationsströmung zunehmend unwirksam, wenn extrem feine Teilchengrößen anfallen. Ein die Teilchen mitnehmender Gasstrom hoher Geschwindigkeit bildet beim Aufprall auf die Prallstückoberfläche eine Hoch­ druckgaszone in der Nähe der Oberfläche, die von dem klei­ neren Teilchen nur schwer durchdrungen werden kann. Die kleineren Teilchen haben dementsprechend das Bestreben, über die Oberfläche des Prallstückes hinwegzuströmen, ohne mit dieser in Berührung zu kommen, so daß wenig oder kein Auf­ schlag und dementsprechend eine geringe Mahlwirkung statt­ findet.

Das in der genannten DE-OS 21 36 652 beschriebene Verfahren liefert keine befriedigende Lösung des Problems. Wenn ein vorgemahlenes Gut einschließlich der Feinteile wiederum der Mahlkammer zugeleitet wird, sinkt der Wirkungsgrad der Strahlmühle erheblich ab. Zur Erzielung einer entsprechenden Ausbeute muß man dementsprechend zur Kompensierung des geringen Wirkungsgrades bei der Feinmahlung Zerkleinerungs­ vorrichtungen mit großen Abmessungen verwenden.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, nach Durchlauf des zu mahlenden Gutes durch eine erste Kreis­ umlaufklassierkammer in einer zweiten Klassierkammer das Feingut auszutragen, während das Grobgut zur ersten Klassier­ kammer zurückgeführt werden soll, so daß der Mahlwirkungsgrad nicht durch das Feingut beeinträchtigt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 1. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Aus­ führungsformen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend dem strichpunktierten Kreis C in der Fig. 1 bei dem weiteren Ausführungsbeispiel und

Fig. 5 und 6 ähnlich Fig. 4 weitere Ausführungsformen.

Eine erste Kreisumlaufklassierkammer 2 enthält eine ring­ förmige Pralleinrichtung 9 mit einer ringförmigen Prallfläche 9 A um eine Umlaufachse P. Ein konisches Führungselement 8 ist konzentrisch zum und über der Pralleinrichtung 9 angeordnet. Eine erste Strahldüse 10 erhält das zu behandelnde Gut von einer Aufgabevorrichtung 18 und strahlt dieses mit Hilfe von Druckluft aus einer Druckluftleitung 12 mit hoher Geschwindig­ keit gegen die Prallfläche 9 A.

Die erste Kreisumlaufklassierkammer 2 besitzt an ihrer Um­ fangsfläche eine erste Austragsleitung 16 für das Grobgut und eine Abzugsleitung 7 für das Feingut. Das von der Strahldüse 10 eingebrachte Gut wird durch Aufprallen gegen die Prallfläche 9 A zerkleinert. Das von der Prallfläche 9 A abgelenkte Gut wird auf die Innenwandfläche 6 (Fig. 2) der Klassierkammer 2 geschleudert. Das zerkleinerte Gut wird beim Umlauf in der Klassierkammer 2 getrennt und klassiert, wobei das Grobgut durch die Austragsleitung 16 und das Feingut durch die Austragsleitung 7 ausgetragen werden. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Anordnung der Prallfläche 9 A gegenüber der ersten Strahldüse 10 so, daß das von der Prallfläche 9 A abgelenkte Gut Geschwindigkeitskomponenten besitzt, die in Richtung der innerhalb der Klassierkammer 9 herrschenden Umlaufströmung liegen. Auf diese Weise wird durch den Umlauf des Gutes eine hohe Zerkleinerungswirkung erzielt.

Die Klassierkammer 2 kann mit Mitteln versehen sein, mit denen Umgebungsluft, soweit notwendig, zur Kompensierung von Luft, welche in zentripetaler Richtung oder durch die Abzugsleitung 7 für das Feingut entwichen ist, herange­ führt wird. Die Umgebungsluft wird dabei bevorzugt in tangentialer Richtung zur Innenwandfläche oder gleichförmig über die gesamte Umfangsfläche unter Zuhilfenahme von Füh­ rungsmitteln zugeführt.

Eine zweite Kreisumlaufklassierkammer 29 ist konzentrisch zur Abzugsleitung 7 für das Feingut angeordnet. Sie enthält in Form eines Schaufelrads 30 ein Sichtrad, das eine Umlaufströmung in der Klassierkammer erzeugt. Eine zweite Abzugsleitung 31 für das Feingut ist am oberen Teil der Klassierkammer 29 vorgesehen. Unter der Klassierkammer 29 ist außerdem eine Luftklassierkammer 33 vorgesehen, in welcher durch eingebrachte Luftströmungen aus einer Leitung bzw. Leitungen 32 Teilchen, welche aus der Kammer 29 nach unten gefallen sind, wieder nach oben geblasen werden. Eine zweite Austragsleitung für das Grobgut ist im unteren Teil der Luftklassierkammer 33 vorgesehen, um das aus der ersten Klassierkammer 2 mit dem Feingut noch vermischte Grobgut auszutragen. Auf diese Weise erzielt man eine verbesserte und genauere Klassierung.

Die Leitung bzw. die Leitungen 32 ist/sind mit Steuerventilen, die im einzelnen nicht dargestellt sind, verbunden und können im oberen Teil oder im unteren Teil oder an jeder beliebigen dazwischenliegenden Stelle der Klassierkammer 33 vorgesehen sein. Sie können auf einem Teil des Umfangs der Klassier­ kammer 33 oder auf dem Gesamtumfang derselben vorgesehen sein. Die Einblasrichtung der durch die Leitung bzw. Lei­ tungen 32 in die Luftklassierkammer 33 eingeblasenen Luft verläuft im wesentlichen zentripetal oder tangential zur Klassierkammer 33. Die Leitung bzw. Leitungen 32 sind dem­ nach so angeordnet, daß gleichförmige zentripetale Luft­ strömungen und gleichförmige aufsteigende Luftströmungen in der Klassierkammer 33 vorhanden sind, so daß eine glatte Trennung erfolgt und das Grobgut gleichförmig ausgetragen werden kann.

Das Ausführungsbeispiel enthält ferner einen Luftzuführungs­ kanal 35 zum Ausstrahlen von Luftströmungen um die Abzugsleitung 7 für das Feingut in Richtung zur weiten Klassierkammer 29 hin, um eine Verringerung der Klassierungs­ genauigkeit aufgrund von zurückströmendem Gut in die erste Klassierkammer 2 zu verhindern. Anstelle des Luftzuführungs­ kanals 35 kann eine andere Luftzuführung vorgesehen sein, wie sie mit strichpunktierten Linien 40 in der Fig. 1 gezeigt ist.

Ein Kanal 37 kann Grobgut aus der ersten Grobgutaufgabeleitung 16 und einer zweiten Grobgutaufgabeleitung aufnehmen und gegen die Prallfläche 9 A des Prallelements 9 mit hoher Ge­ schwindigkeit mit Hilfe eines Luftstroms aus einer Druck­ luftleitung 36 strahlen. Durch den Kanal 37 wird eine Zer­ kleinerung des zu behandelnden Gutes bis in Pulverform sicher­ gestellt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die relative Lage der Prallfläche 9 A gegenüber dem Kanal 37 so wie bei der ersten Strahldüse 10, d. h., daß das von der Prallfläche 9 A abgelenkte Gut Geschwindigkeitskomponenten in Richtung der Umlaufströmung in der ersten Klassierkammer 2 aufweist, so daß der gewünschte Umlauf mit hohem Zerkleinerungswirkungs­ grad erzielt wird.

Es können Hilfsluftzufuhrdüsen 38 vorgesehen sein, welche Luft­ strömungen mit hoher Geschwindigkeit in die erste Klassierkammer 2 einblasen, wodurch die Umlaufströmung in der Klas­ sierkammer unterstützt wird. Die zweite Feingutabzugs­ leitung 31 kann mit einem Feststoff-Gasseparator oder einem Sammler verbunden sein.

Die Prallfläche 9 A kann aus Oberflächen zweiter Prallelemente 9 zusammengesetzt sein. Dabei werden diese Prallelemente 9 gegenüber der ersten und zweiten Strahldüse 10 und 37 an­ geordnet. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, kann eine Prall­ fläche 9 A schräg zu jeder Zuleitung 39 in unmittelbarer Nähe und in Verbindung mit der ersten Klassierkammer 2 vorgesehen sein. Die Prallfläche verläuft dabei etwa tangential zur Innenwandfläche der ersten Klassierkammer 2. In vorteilhafter Weise kann zur Erhöhung der Lebensdauer und der Stabilität des ringförmigen Prallelementes dieses drehbar sein, wobei der Antrieb manuell oder durch eine Antriebsvorrichtung er­ folgen kann. Die Prallfläche 9 A kann aus einem Hartstoff bestehen oder durch entsprechende Behandlung gehärtet sein.

Mehrere Strahldüsen 10 und mehrere zweite Kanäle 37 können um den Umfang der ersten Klassierkammer 2 ange­ ordnet sein. Die Zuführmittel zur Zuführung des zu behan­ delnden Gutes zur Strahldüse 10 und dem Kanal 37 können unterschiedlich ausgebildet sein. Das zur Zerkleinerung und Klassierung verwendete Gas ist in den meisten Anwendungsfällen Luft, jedoch kann auch Stickstoff oder Kohlendioxidgas in Abhängigkeit vom zu behandelnden Gut verwendet werden.

In der Fig. 1 sind Leitungen, welche mit strichpunktier­ ten Linien 41 und 42 dargestellt sind, mit den unteren Teilen der ersten Klassierkammer 2 und der zweiten Grobgutaustrags­ einrichtung 34 verbunden, weil Grobgut bei bestimmten Be­ triebsbedingungen sich im Bodenbereich dieser Einrichtungen ansammelt. Die Leitungen 41 und 42 dienen zur Vermeidung einer zu starken Ansammlung von Grobgut im Bodenbereich dieser Ein­ richtungen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele arbeiten besser als herkömmliche Vorrichtungen aus den folgenden Gründen:

Im allgemeinen sind herkömmliche Vorrichtungen so aufgebaut, daß das Gut, welches durch die Pralleinrichtung 9 zerkleinert wird, über eine relativ lange Luftleitung in die Klassier­ kammer 2 eingebracht wird. Demzufolge ist die Energie, welche beim Aufprall auf das Gut zur Einwirkung kommt, bei der Kreis­ umlaufklassierung nicht wirkungsvoll ausgenützt, einer der Hauptgründe des im Vergleich zur aufgewendeten Energie geringen Wirkungsgrads bei bekannten Vorrichtungen. Demgegenüber wird das zerkleinerte Material unmittelbar in die Klassierkammer 2 eingebracht, so daß unter Verwendung der aus dem Zerkleinerungsvorgang noch verbliebenen Restenergie die Klassierung durchgeführt werden kann. Demzufolge wird eine Zerkleinerungs- und Klassiervorrichtung unter Zuhilfe­ nahme von Gasströmungen geschaffen, welche einen kompakten Aufbau besitzt und einen hohen Wirkungsgrad aufweist.

Aufgrund der Anordnung der Prallfläche 9 A wirkt die kine­ tische Energie des von der Prallfläche 9 A abgelenkten Guts direkt als Energie, welche für den Umlauf bei der Klassierung benötigt wird. Man erzielt daher eine ausreichende Strömungs­ geschwindigkeit des Guts, um eine gute Klassierung zu er­ zielen. Gegebenenfalls kann noch zusätzlich Druckgas in geringfügigen Mengen zur Unterstützung des Umlaufs in der Klassierkammer 2 eingebracht werden. Auf diese Weise läßt sich der Herstellungsaufwand und der Betriebsaufwand der Vorrichtung verringern.

Da die zweite Kreisumlaufklassierkammer 29 und die Luft­ klassierkammer 33 zusätzlich zur ersten Klassierkammer 2 vorgesehen sind, läßt sich eine dreistufige Klassierung und damit eine Klassierung des Guts mit hoher Genauigkeit er­ zielen. Die Klassierungsgenauigkeit läßt sich noch erhöhen durch Luftzuführkanäle 35 bzw. 40, welche den Guttransport von der ersten Klassierkammer 2 zur zweiten Klassierkammer 29 unterstützen und einen Rückfluß des Guts verhindern. Dabei wird das technische Konzept der Minimierung der Abmessungen der Vorrichtungen in idealer Weise realisiert.

Die Fig. 3 zeigt eine ähnliche schnittbildliche Darstellung wie die Fig. 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Prallfläche 9 A Angleicher 51, welche gegenüber der ersten Strahldüsen 10 und dem Kanal 37 angeordnet sind. Die Angleicher 51 haben den Zweck, daß der Umlauf des Guts bei der Behand­ lung in der ersten Klassierkammer 2 unterstützt wird. Die Gestalt der Angleicher 51 und deren Anordnung auf der Prall­ fläche 9 A ist derart, daß die Angleicher 51 die Form eines Vordaches für die Prallfläche 9 A aufweisen. Die Angleicher befinden sich hierzu am oberen Teil des ringförmigen Prall­ elements 9 und erstrecken sich insgesamt oder zum Teil oder mit Unterbrechungen entlang dem gesamten Umfang des ring­ förmigen Prallelementes.

Andere Formen und Anordnungen der Angleicher 51 sind in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Es sind jedoch noch andere Ausführungsformen für die Angleicher möglich. Die Angleicher 51 können auf verschiedene Art und Weise in Abhängigkeit vom zu behandelnden Gut und den Betriebsbedingungen ange­ ordnet werden.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Angleicher 51 an den Stellen angeordnet sind, an denen das Gut aus der Strahldüse 10 und dem Kanal 37 auf das Prallelement 9 aufgestrahlt wird.

Die Fig. 5 zeigt Angleicher 51 der Fig. 4, welche auf einer Achse 52 angeordnet sind und deren Winkel gegenüber der Prallfläche 9 A einstellbar sind. Durch Änderung des Neigungs­ winkels der Angleicher 51 können die von der Prallfläche 9 A abgelenkten Gutteilchen in eine Umlaufbewegung gebracht werden, wodurch die Umlaufbewegung noch verbessert werden kann.

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der An­ gleicher 51 eine ringförmige Platte aufweist, die einen Außendurchmesser besitzt, der etwas geringer ist als der Innendurchmesser der ersten Klassierkammer 2. Der hieraus resultierende umlaufende Spalt dient als Strömungskanal 53.

Die Angleicher 51 bewirken, daß das von der Prallfläche 9 A umgelenkte Gut aus der Umlaufbahn der ersten Klassier­ kammer 2 befreit wird. Auf diese Weise wird die dem Gut von der Strahldüse 10 und dem Kanal 37 aufgeprägte Energie wirkungsvoll ausgenützt und das Gut erhält Geschwin­ digkeitskomponenten in der Umlaufrichtung, welche in der Klassierkammer 2 erwünscht ist. Auf diese Weise läßt sich der Wirkungsgrad erhöhen.

Weiterhin wirken die Angleicher 51 auch als zweite Zerklei­ nerungsflächen für das von der Prallfläche 9 A abgelenkte Material. Die Auswahl des Materials für die Angleicher erfolgt daher unter den gleichen Gesichtspunkten wie für die Prallfläche 9 A. Außerdem kann die Prallfläche 9 A so ausge­ bildet sein, daß sie in vorteilhafter Weise mit dem Anglei­ cher 51 zusammenwirkt. Hierzu kann die Prallfläche 9 A, bei­ spielsweise wie in Fig. 6 gezeigt, gegenüber dem Angleicher 51 geneigt angeordnet sein. Auf diese Weise wird das von der ersten und zweiten Strahldüse 10 und 37 ausgestrahlte Gut gegen den Angleicher 51 abgelenkt, so daß eine erhöhte Fre­ quenz der Aufprallvorgänge für den Zerkleinerungsvorgang erzielt wird.

Claims (3)

1. Strahlmühle mit einer ersten Kreisumlaufklassierkammer, die eine Grobgutaustragseinrichtung an ihren Umfang und eine konzentrisch zur Umlaufachse angeordnete Feingut­ austragsleitung, sowie eine in der Klassierkammer angeordnete Pralleinrichtung enthält, auf die das zu behandelnde Gut mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeitsgasstromes aus wenigstens einer Düse aufgestrahlt wird, so daß ein Geschwindigkeits­ vektor der von der Prallplatte abprallenden Körner in der ersten Kreisumlaufklassierkammer in Umlaufrichtung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pralleinrichtung (9) ringförmig ist und daß eine zweite Kreisumlaufklassierkammer (29) unmittelbar mit der Oberseite der ersten Kreisumlaufklassierkammer (2) im wesentlichen koaxial mit derselben verbunden ist und eine zweite Abzugsleitung (7) für das Feingut enthält, ferner daß in der zweiten Kreisumlaufklassierkammer (29) ein Schaufelrad (30) angeordnet ist, bei der die Zwischenräume zwischen benachbar­ ten Flügelpaaren sich in Verbindung mit einer zweiten Abzugsleitung (31) für das Feingut befinden, weiterhin, daß zwischen der ersten Kreisumlaufklassierkammer (2) und der zweiten Kreisumlaufklassierkammer (29) eine Luftklassier­ kammer (33) angeordnet ist, in der die von der zweiten Kreisumlaufklassierkammer (29) nach unten abfallenden kleinen Teilchen des zu behandelnden Materials nach oben geblasen werden, wobei die Luftklassierkammer (33) einen zweiten Grobgutaustragskanal (34) an ihrer Peripherie enthält.

2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pralleinrichtung (9) rotierend angeordnet ist.

3. Strahlmühle nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Grobgutaus­ tragseinrichtung (16) einen Kanal (37) enthält, der eine Öff­ nung in der Umfangswand der ersten Kreisumlaufklassierkammer (2) mit einer weiteren Düse (36) verbindet, so daß relativ grobkörnige Partikel in die erste Kreisumlaufklassierkammer (2) über den Kanal (37) und die Düse (36) wiederholt einge­ bracht werden.