DE3245446A1

DE3245446A1 - Feinprallmuehle

Info

Publication number: DE3245446A1
Application number: DE19823245446
Authority: DE
Inventors: Denis Stockton on Tees Cleveland Ansbro; Trevor Yarm Cleveland Carter; Harold Edward Stockton on Tees Cleveland Haigh; Walter Hartlepool Cleveland Twist
Original assignee: Tioxide Group Ltd
Current assignee: Tioxide Group Ltd
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1983-06-23
Also published as: ES518067A0; GB2111855B; FI824246L; ES8404876A1; FR2517986B1; AU554247B2; FI824246A0; GB2111855A; CA1199621A; AU9068882A; JPS58104642A; ZA828507B; FR2517986A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle. ' . . ■ . ·

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Gemäß der Erfindung weist eine mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle einen Injektor auf, um in einer Mahikammer einen Strom f einpartikulier.ten Mahlguts in einem Mahlf luid zu erzeugen, ferner eine erste Prallfläche und eine zweite Prallfläche in der Kammer, die in einer Reflexionsbahn in dem Strom derart angeordnet sind, daß das feinpartikulierte Mahlgut auf die erste Prallfläche auftrifft und von ihr zur zweiten Prallfläche reflektiert wird/ sowie einen Ausscheider, um das gemahlene partikulierte Gut aus dem Strom des Mahl fluids auszuscheiden.

Eine mit Luftkraft betriebene Feinpral!mühle nach der Lehre der Erfindung ist brauchbar, um die Partikelgröße von Pulvern, beispielsweise anorganischen oder organischen Farbstoffen, Arzneimitteln oder anderen Chemikalien.und Produkten, die in einer feinverteilten Form erzeugt werden, zu reduzieren. Die Erfindung·ist besonders zweckmäßig zum Mahlen von anorganischen Produkten, wie beispielsweise Titandioxidpigmenten, Titanphosphatpigmenten, .Siliciumpigmenten, Aluminiumpigmenten, Bariumpigmenten, Calciumpigmenten, Ruß, .Eisenpigmenten, Bleipigmenten und Magnesiumpigmenten u.a. Die Pigmente können anorganische oder organische Farbstoffe sein, und nach Wunsch kann die Mühle auch .für andere Trübungsmittel oder Füllmittel verwendet werden.

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In der Luftkraftmühle wird ein Strom feinpartikulierten Mahlguts in einem Mahl fluid erzeugt. Der Strom, der eine ausreichend hohe Geschwindigkeit hat, wird auf eine erste Prall fläche gerichtet, wo der Aufprall die erste Mahlstu- · fe bewirkt, und von dort auf eine zweite Prallfläche, wo

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der MahlVorgang weitergeht. Um den Übergang von der ersten auf die zweite Prallfläche herzustellen, ist es notwendig, die beiden Prallflächen in einer Reflexionsbahn für den das Mahlgut m.itführenden Strom anzuordnen, so daß der Strom von der ersten Prallfläche zur zweiten reflektiert wird und von dort weiter durch die Mühle. Nach Wunsch kann die mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle gemäß der Erfindung mit mehr als zwei·Prallflächen versehen sein, vorausgesetzt, daß die Flächen in einer kontinuierlichen Reflexionsbahn angeordnet sind, um das von dem Strom des Mahl fluids mitgeführte feinpartikulierte Mahlgut nacheinander zu den Prallflachen zu leiten.

Normalerweise enthält jedoch die nach der Lehre der Erfindung konstruierte Feinprallmühle zwei Prallflächen, die wie beschrieben angebracht sind. Die Prall fläche kann durch einen besonders geformten Teil der Wand der Mahlkarnmer gebildet sein und kann aus dem gleichen Material sein wie die Wand der Mahlkammer; oder die Prallfläche kann alternativ aus einem anderen Material als die Mahlkammerwand sein, aber einen Teil dieser Wand bilden» Fakultativ kann die Prallfläche nicht Teil der Wand sein und von dieser gesondert angebracht sein. Das spezielle Konstruktionsmaterial für die Prallfläche hängt von dem speziellen partikulierten Material ab, das gemahlen werden soll. Da die Prallfläche im Betrieb möglicherweise eine Erosion erleidet, ist es unzweckmäßig, ein Konstruktionsmaterial zu.verwenden, das das Mahlgut verunreinigen würde; vielmehr ist es zweckmäßig, die Prallfläche entweder aus einem Werkstoff herzustellen, der einen extrem geringen Abrieb erleidet, oder aus einem Material, das, wenn es abgerieben wird, das Mahlgut nicht in zu beanstandetem Maße verunreinigt. In passenden Fällen kann die Prallfläche aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten, relativ harten Metall' oder auch aus einem passenden kera-

mischen Material geformt werden.

Gewöhnlich wird das feinpartikulierte Mahlgut auf einer kreuzenden Bahn in einen Strom von Mahlfluid eingebracht, der durch einen Injektor mit der erforderlichen Geschwindigkeit und dem notwendigen Druck der Mühle zugeführt . wird. Die Geschwindigkeit, kann die Schallgeschwindigkeit und nach Wunsch auch größer sein. Das Mahlfluid erzeugt einen Strom von partikuliertem Material in der Mahlkammer und nach dem Kontakt mit den Prallflächen muß das gemahlene -Produkt aus dem Mahlfluidstrom.mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung abgesondert werden. Beispielsweise kann der Strom von gemahlenem Gut in eine Expansionskammer oder eine Reihe von Expansionskammern geschickt werden, wo die Geschwindigkeit des Stroms allmählich¹ reduziert wird, und von dort·zu einem Sackfilter oder einer anderen Filtriervorrichtung, um das Mahlprodukt aus dem Mahlfluidstrom zu sammeln. Alternativ kann das Produkt nach dem Mahlen zu einem Zyklon geleitet werden, wo eine Absonderung des Mahlproduktbestandteils stattfindet. Im.Bedarfsfall.kann weiteres Mahlfluid in den Strom des gemahlenen Materials vor dem Eintritt in eine Expansionskammer oder eine Reihe von Expansionskammern oder in einen Zyklon zugeführt werden, um den-Strom zu verdünnen und die Ausscheidung des feinpartikulierten Materials aus dem Produktfluidstrom zu unterstützen.

Als Mahlfluid wird in der mit Luftkraft betriebenen Feinprallmühle der Erfindung gewöhnlich ein Gas oder Dampf verwendet, das bzw. der für das·Mahlgut im wesentlichen inert ist. ' Geeignete gasförmige Mahlf.luide sind Luft, Sauerstoff, Stickstoff und andere inerte Gase und in geeigneten Fällen Dampf. Nach Wunsch kann zusammen mit dem Mahlfluid ein Behandlungsmittel für das partikulierte Material eingeführt werden, um die Oberfläche der Materialpartikel

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während des Mahlens zu behandeln, und diese Behandlungsmit tel können Schaumerzeuger oder andere, die Oberfläche modi fizierende Mittel sein, die mit der Oberfläche der Materialpartikel bei den geeigneten Mahltemperatüren in Wechselwirkung treten.

Gewöhn! 1 Ph, nhey }\\c\\t n"t w^n'ii^» wip1 Ch^s Höhlen f\ea pqrtikulierten Materials unter Verwendung einer nach der Lehre der Erfindung konstruierten Luftkraftmühle bei einer erhöhten Temperatur vorgenommen und insbesondere, wenn Dampf verwendet wird, hängt diese von dem Dampfdruck ab, um einen das partikulierte Material mitführenden Mahlfluidstrom zu erzeugen.

Nunmehr wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen mit Luftkraft betriebenen Feinprallmühle anhand der einzigen beigefügten'Zeichnung beschrieben, die eine schematische Darstellung der Mühle ist.

Die mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle 1 weist eine langgestreckte Mahlkammer 2 auf, in die ein Strom von partikuliertem Mahlgut aus einem Fülltrichter 3 in ein Mahlfluid eingeführt, wird, das durch einen Einlaß 4 und ein Venturi 5' in die Mühle geschickt wird.' Die Mühle hat zwei Prallflächen 6· und 7, die in einem eigenen Abschnitt 8 durch eine entsprechende Formgebung der Wände der Mühle 1 ausgebildet sind. Ein Auslaß 9 ist vorgesehen, der zu einer sich erweiternden Expansionskammer 10 führt, an die ein Sammelsack 11 angeschlossen ist. Zwischen dem Ende der Mühle 1 und der ersten Expansionskammer sind Einlasse 12 für eine weitere Zufuhr von Fluid vorgesehen, das sich mit dem verwendeten Mahlfluid verträgt, wie bei 13 angedeutet.

Im Betrieb wird durch den Einlaß 4 und das Venturi 5 Mahl-

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fluid in die Mühle geschickt und bildet dort in der Mahlkammer 2 einen Strom des partikulierten Mahlguts, der auf die Prallfläche 6 gelenkt wird. Nach dem Kontakt mit der Prallfläche 6 wird das Material von dieser Fläche, auf eine Fläche 7 zurückgeworfen und von dort zum Auslaß 9 reflektiert. Der Strom wird durch Einspeisung einer zusätzlichen Menge von kompatiblem Fluid 13 vor dem Eintritt des Mahlgutstroms in die Expansionskammer 10 verdünnt. Das gemahlene Gut wird in dem Sack 11 gesammelt, der für das verwendete gasförmige Mahlfluid durchlässig ist.

Für die nachfolgenden Beispiele wurde eine mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle verwendet; die im wesentlichen gemäß der Figur konstruiert ist, bei der die Kammer 2 einen Durchmesser von 0,5 cm hatte und die Prallflächen 6 und 7 jeweils eine Fläche von 2,25 cm² und die mit einem Strom von Titand.ioxidpigment in Stickstoff beschickt wurde. . ·

Beispiel 1 ■ " '

Durch das Venturi 5 wurde die Mühle mit Stickstoff beschickt und der Stickstoff hatte anfänglich eine Temperatur von 600⁰C und einen Druck von 10 kg/cm². Die in die Mahlkammer eingeführte Pigmentmenge betrug 10 kg/Stunde und die Stickstoffmenge war 10 kg/Stunde. Durch die Einlasse 12 wurde eine Kaltluftmenge zugeführt, und zwar 10 kg/Stunde, und das gemahlene Titandioxidpigment wurde in dem Sack 11 gesammelt. .

Das gewonnene Produkt zeigte einen'befriedigenden Mahl-· grad.

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Beispiel2

Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Mühle 10,8 kg/Stunde Titandioxidpigment zugeführt wurden und gleichzeitig Stickstoff in einer Menge von 15,7 kg/ Stunde mit einer Temperatur von 200⁰C und einem Druck von 15 kg/cm². Das gemahlene Titandioxidpigment, das in dem Sack 11 gesammelt wurde, zeigte einen zufriedenstellenden Mahlgrad.
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Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Mühle mit 11,4 kg/Stunde Titandioxidpigment beschickt wurde und gleichzeitig Stickstoff in einer Menge von 13,1 kg/ Stunde mit einer Temperatur von 400⁰C und einem Druck von 15 kg/cm² zugeführt wurden.

Das gemahlene Titandioxidpigment zeigte einen zufriedenstellenden Mahlgrad.

Beispiel 4

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Mahlkammer mit 9,3 kg/Stunde Titandioxidpigment beschickt wurde und gleichzeitig Stickstoff in einer Menge von 6,1 kg/Stunde mit einer Temperatur von 600⁰C und einem Druck von 7 kg/cm² zugeführt wurden.

Das gemahlene Titandioxidpigment zeigte einen zufriedenstellenden Mahlgrad.

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Claims

Patentanwälte Dipu-Iws.TI. Weickmän^vDipl.-Phys. Dr. K. Flncke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska SA/HO 8000 MÜNCHEN 86 POSTFACH 860820 MDHLSTRASSE 22 TELEFON (6 89) 95 03 52 TELEX 522621 TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÖNCHEN TIOXIDE GROUP PLC 10 Stratton Street, London W1A 4XP 'Großbritannien Feinpral !.mühle Patentansprüche

1. Mit Luftkraft betriebene Feinprallmühle mit einem Injektor zum Erzeugen eines Stroms von partikuliertem Mahlgut in einem Mahlfluid in einer Mahlkammer,· ferner mit einer Prallfläche in der Mahlkammer und mit einer Einrichtung zum Ausscheiden des gemahlenen Guts aus dem Mahlfluxdstrom, dadurch g.ekennzeichnet, daß wenigstens zwei Prallflächen (6, 8) in der Mahlkammer (2) in einer Reflexionsbahn in dem Strom derart angeordnet sind, daß das Mahlgut auf eine erste Prallfläche (6) auftrifft und von dieser zu einer zweiten Prallfäche (8) reflektiert wird.

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2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet r daß jede Prallfläche von einem entsprechend geformten Teil der Wand der Mahlkammer gebildet ist und aus dem gleichen Material ist wie die Mahlkammerwand.

3. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Prallfläche von der Wand der Mahlkammer gesondert ausgebildet.ist.

4. Mühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, zum Ausscheiden des Mahlguts aus einer Expansionskammer oder mehreren Expansionskammern (10) und einem Filter

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5. Mühle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Ausscheiden des Mahlguts ein Zyklon ist.

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6. Verfahren zum Mahlen eines feinpartikulierten Materials, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Injektor der mit Luftkraft betriebenen Feinprallmühle gemäß Anspruch 1 ein Mahlfluid eingeführt wird, um einen Strom von partikuliertem Mahlgut in dem Fluid zu erzeugen, und daß das Mahlgut mit der 'ersten Prallfläche in Kontakt gebracht und dann von der ersten auf die zweite Prallfläche reflektiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeichne t , daß. das Mahlfluid durch den Injektor eingeführt wird, um .einen Strom von Fluid zu erzeugen, dessen Geschwindigkeit wenigstens .Schallgeschwindigkeit ist.

BAD ORSGSMAL

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,. dadurch gekennzeichnet, daß in den Strom von gemahlenem Mahlgut vor dem Ausscheiden eine weitere Menge von Mahlfluid eingespeist· wird.

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