DE3342765C2 - - Google Patents
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- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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Description
Die Erfindung betrifft die Zerkleinerung harter, körniger
Schüttgüter, und zwar mehrstufige Schleuderbrecher, die
für die Feinzerkleinerung von Rohstoffen im Erzbergbau,
in der Hüttenindustrie, in der chemischen, Zement- und Fer
tigmischfutterindustrie, abr auch bei der Produktion von
Baustoffen verschiedener Arten verwendet werden können.
Besonders effektiv ist ihr Einsatz bei der Zerkleinerung
körniger und anorganischer Komponenten in der Fertigmisch
futterindustrie. Die Vorrichtung ermöglicht eine Zerkleine
rung körniger und anorganischer Komponenten des herzustell
lenden Fertigmischfutters bei der Dosierung als Ausgangsstoffe
ohne Begrenzung der Feuchtigkeit.
Für die Zerkleinerung körniger Rohstoffe werden in der Fer
tigmischfutterindustrie hauptsächlich Vorrichtungen mit
Schlag- und Reibwirkung benutzt. Am weitesten sind Vorrich
tungen verbreitet, deren Wirkungsweise auf dem Prinzip der
Hammerbrecher beruht.
Die Hauptteile der Hammerbrecher bestehen in einem hohen
Energiebedarf des Zerkleinerungsprozesses und einem schnellen
Verschleiß der Laufhämmer und des Siebapparates, der in
der aktiven Brechzone des Rohstoffes der Betriebskammer
angeordnet ist. Die Hammerbrecher liefern ein Mahlprodukt
mit nicht einheitlicher Kornzusammensetzung. Die Qualität
des Mahlproduktes hängt vom Verschleißgrad der Hämmer und
des Siebapparates ab. Die Hammerbrecher sind empfindlich
gegen die Feuchtigkeit des zu zerkleinernden Materials.
Bei einer Erhöhung der Feuchtigkeit ändern sich Leistung
und Qualität des Mahlgutes stark.
Es ist eine Schleudermühle für harte Stoffe bekannt (DE-AS
17 82 130), die als einstufiger Zerkleinerer ausgebildet
ist und bei der zur Klassierung ein Sieb verwendet wird,
wobei eine pneumatische Rückführung der zu groben Fraktion
vorgesehen ist und die Klassierungsstufe durch Austausch
von Sieben veränderbar ist.
Derartige bekannte einstufige Zerkleinerer weisen jedoch
den Nachteil auf, daß bei einem Durchgang der Masse nicht
die notwendige Korngröße des anfallenden Mahlgutes erzielbar
ist und daß zusätzliche Siebvorrichtungen für die Rückfüh
rung der zu groben Mahlfraktion zum wiederholten Mahlen
aufgestellt werden müssen.
Es ist hierbei auch nachteilig, daß die Gewährleistung einer
einheitlichen Kornzusammensetzung des Mahlgutes bei Einhal
tung einer staubfreien Sektion nicht möglich ist, und daß
eine Zerkleinerung von Korn unterschiedlicher physikalischer
und mechanischer Eigenschaften in chemischen Betrieben,
wie Bergwerken, Hüttenwerken und anderen Betrieben, in denen
bestimmte Qualitätsanforderungen an die Gleichmäßigkeit
des Mahlgutes gestellt werden, in einem einzigen einheitli
chen Arbeitsgang nicht durchführbar ist, wobei es auch nach
teilig ist, daß ein hoher Energiebedarf während des Zerklei
nerungsvorgangs durch das nicht rechtzeitige Ableitenkönnen
der auf die nötige Größe zerkleinerten Teilchen in Kauf
zu nehmen ist.
Eine nachteilige Begleiterscheinung derartiger einstufiger
Zerkleinerer besteht auch in einem großen Verschleiß der
Siebe oder Gitter und der Luftleitungen, wobei nur ein nie
driger Wirkungsgrad für das mit Überschußluft für die Rück
führung des Gutes zum Schleuderrad arbeitende Arbeitsrad
erzielbar ist. Auch ist es nachteilig, daß zum Schleuderrad
nicht in erster Linie die grobe Fraktion, sondern feine
Teilchen zugeführt werden, da diese leichter zu heben
und zu transportieren sind, was zu unnötigem Übermahlen
und zu zusätzlichem Energieverbrauch führt.
Gegenwärtig stellt ein mehrstufiger Schleuderbrecher, vorran
gig für Korn verwendet, die aktuellste technische Lösung
dar, die eine Zuleitung für das Korn und ein Gehäuse enthält,
in dem ein Fülltrichter und mehrere, relativ zur vertikalen
Achse hintereinander angeordnete Zerkleinerungsstufen ange
ordnet sind, von denen jede eine Beschleunigungsscheibe,
ein kegelförmiges Sieb, eine Prallplatte und einen kegel
förmigen Trichter hat (SU-PS 7 43 718).
Die Zerkleinerung geschieht in diesem Brecher durch das
Aufschlagen des Korns auf die Laufschaufeln der Beschleuni
gungsscheiben und auf die unbewegliche Prallplatte, während
die Klassierung des zerkleinerten Korns mit Hilfe der kegel
förmigen Siebe vorgenommen wird. Die Effektivität der Klassi
rung in dem Brecher hängt sowohl vom Betriebsregime als
auch von der Zusammensetzung des zu zerkleinernden Korns ab.
Eine Änderung des Betriebsregimes des Brechers und der Zu
sammensetzung des zu zerkleinernden Korns ohne Austausch der
kegelförmigen Klassierungssiebe verschlechtert die gleich
mäßige Kornzusammensetzung und die Qualität des anfallenden
Mahlgutes.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der obenerwähnten
Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brecher
mit einer konstruktiven Ausführung zu schaffen, die bei
einmaligem Durchgang eine einheitliche Kornzusammensetzung
des zu vermahlenden Gutes mit einer vorgegebenen Mahlfein
heit, eine Verringerung des Energiebedarfs während des Zer
kleinerungsprozesses und des Anlagengewichts sowie eine
ununterbrochene, einfache und wirksame Steuerung des Ab
scheidungsprozesses gewährleistet und einen Verzicht auf
schnell verschleißende Arbeitsorgane ermöglicht, wobei insbe
sondere eine Rückführung der gröberen Fraktionen zum Schleu
derrad ermöglicht werden soll, ohne zusätzliche Vorrichtun
gen, wie Siebvorrichtungen für die Rückführung der gröberen
Mahlfraktion zum wiederholten Mahlen aufstellen zu müssen,
wobei ein unnötiges Übermahlen der freien Fraktion und hier
durch ein weiterer zusätzlicher Energieverbrauch vermieden
werden soll.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer Brechvorrich
tung insbesondere für harte, körnige Schüttgüter, die eine
Zuleitung für das Korn und ein Gehäuse enthält, in dem ein
Fülltrichter und mehrere, relativ zu einer vertikalen Achse
hintereinander angeordnete Zerkleinerungsstufen angeordnet
sind, von denen jede eine Beschleunigungsscheibe, eine Rut
sche, eine vom Gehäuse isolierte Prallplatte und einen kegel
förmigen Trichter hat, gemäß der Erfindung in jeder Zerklei
nerungsstufe eine Rückwurfeinrichtung und ein elektrostati
scher Scheider montiert sind, wobei der Scheider in Form
eines äußeren und eines inneren zylindrischen Rings gleicher
Höhe, die konzentrisch zwischen der erwähnten Rückführein
richtung und der Rutsche in relativ zur vertikalen Achse
gleicher Höhe angebracht und durch Isolatoren miteinander
verbunden sind, ausgeführt ist, während die Prallplatten
und die kegelförmigen Trichter mit Kontakten für die Zufüh
rung elektrischer Spannung versehen sind.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Innenfläche
der Prallplatten in Form eines Kegelstumpfes ausgeführt
werden kann, der mit der kleineren Grundfläche in Richtung
zum Fülltrichter montiert ist.
Es ist zweckmäßig, wenn in jeder Zerkleinerungsstufe die
Oberfläche der Laufschaufeln der Beschleunigungsscheiben
geriffelt sind.
Solch eine Ausführungsform der Vorrichtung ermöglicht eine effek
tive Abscheidung des Materials im Brecher und gewährleistet
eine optimale, einheitliche Kornzusammensetzung des Gutes.
Das Wesen der Erfindung besteht in
einer Verbesserung der Abscheidung des zerkleinerten
harten, körnigen Schüttguts nach jeder Zerkleinerungs
stufe durch das Anbringen elektrostatischer Scheider.
Die elektrostatischen Scheider, deren Funktion darauf
beruht, daß in einem elektrostatischen Feld die Flug
bahn geladener Teilchen abgelenkt wird, ermöglichen
eine restlose Klassierung des nach der Zerkleinerung
anfallenden Materials auf jeder Zerkleinerungsstufe.
Die Effektivität der Funktion des Scheiders jeder
Stufe hängt von der Größe der an dessen Ringe mit
Hilfe ständiger, unlöslicher Kontakte angelegten
Gleichspannung ab.
Durch Untersuchungen ist festgestellt worden,
daß in der vorliegenden Erfindung zylindrische Ringe,
die durch Isolatoren miteinander verbunden sind, die
rationellste Form der Platten des Scheiders darstellen.
Zur Verbesserung des Abscheidungsprozesses in den Zer
kleinerungsstufen sind die Prallplatten in Form eines
Kegelstumpfes ausgeführt und mit der kleineren Grund
fläche in Richtung zum Fülltrichter aufgestellt. Solch
eine Anbringung der kegelförmigen Prallplatten be
dingt die Entstehung einer Komponente des Vektors der
Bewegungsgeschwindigkeit des zerkleinerten Materials,
die das Material auf die Rutschen lenkt, wo es
eine Ladung aufnimmt, die proportional der an die Rutschen
angelegten Spannung und seiner Masse ist.
Die in den Zerkleinerungsstufen angeordneten Rückwurf
einrichtungen dienen der Schaffung einer gerichteten Be
wegung des Materials zum Arbeitsraum des Scheiders hin.
Die geriffelte Ausführung der Laufschaufeln der Be
schleunigungsscheiben bewirkt eine verstärkte Zerklei
nerung des Materials in der Betriebszone der Beschleu
nigungsscheibe.
Durch die Erhöhung der Zerkleinerungsintensität
auf die einzelnen Stufen erhält man eine
größere Menge der geforderten (vorgesehenen) Frak
tion, die vom Scheider als Fertigprodukt abgeleitet
wird. Die Verringerung des Anteils des Materials, das
in die nachfolgende Zerkleinerungsstufe gelangt, ver
ringert im ganzen den Energiebedarf des Zerkleine
rungsprozesses.
Die erfindungsgemäße Konstruktion der
Vorrichtung für die Zerkleinerung harter, körniger
Schüttgüter ermöglicht eine Senkung des Energiever
brauchs für die Vermahlung einer Einheit des Ausgangs
materials um den Faktor 1,16 bis 8,57 sowie die Gewinnung von
Mahlgut mit vorgegebener Korngröße, schließt
das Auftreten staubartiger Fraktionen
(Teilchen mit einem Durchmesser unter 0,25 mm) und
den Einsatz schnell verschleißender Arbeitsorgane -
Hämmer und Siebe - vollkommen aus, verringert das Anlagengewicht um den
Faktor 1,12 bis 7,65, erhöht die Zuverlässigkeit und Sta
bilität des Mahlprozesses, verlängert die Lebensdauer
der Arbeitsorgane und steigt die Arbeitsproduktivi
tät.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispie
len mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu
tert; es zeigt
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in
Fig. 1;
Fig. 3 eine Beschleunigungsscheibe in der Drauf
sicht mit teilweisem Ausschnitt.
Die Brechvorrichtung für harte, körni
ge Schüttgüter (Fig. 1) besteht aus einer Zuleitung 1
für das Korn, einem zylindrischen Gehäuse 2, einem
Fülltrichter 3, vom Gehäuse 2 isolierten Prallplatten 4,
Beschleunigungsscheiben 5 und kegelförmigen Trichtern 6.
Eine Beschleunigungsscheibe, eine geriffelte
Prallplatte und ein kegelförmiger Trichter bilden je
weils eine Zerkleinerungsstufe, von denen mehrere im Brecher
vorhanden sein können. Die Betriebsparameter der
Zerkleinerungsstufen werden von der ersten zu den
nachfolgenden größer. Unter jeder Zerkleinerungsstufe sind
auf Isolatoren 7 elektrostatische Schneider 8 angeordnet,
die aus zwei miteinander verbundenen zylindri
schen Ringen von gleicher Höhe bestehen, die konzen
trisch in einer Höhe relativ zu einer gemeinsamen vertikalen
Achse angebracht sind. Die Durchmesser
der Arbeitsringe der Scheider 8 jeder nachfolgenden
Stufe sind größer als die Durchmesser der Ringe der
vorangehenden Zerkleinerungsstufe.
Die Prallplatten 4, die zusammen mit dem kegel
förmigen Trichter 6 aufladende Elektroden darstellen,
sind über Isolierschichten 9 mit Hilfe von Schrauben
10 befestigt. Für die Ableitung der gemahlenen Frak
tion sind über den Prallplatten 4 Rutschen 11
in Form eines Kegels angebracht. Die analog zu
Laufrädern von Radialventilatoren ausgeführten Be
schleunigungsscheiben 5 werden an der Welle 12 mit
Hilfe von Klemmen 13 befestigt. Zur Schaffung einer
gerichteten Bewegung des zerkleinerten Materials zum
Innenraum der Scheider 8 hin sind an deren Arbeits
ringen Rückwurfeinrichtungen 14 befestigt, während die
Innenfläche der Prallplatten 4 in Form eines Kegel
stumpfes ausgeführt ist, der mit seiner kleineren
Grundfläche in Richtung zur Füllöffnung, - des
Trichters 3 - montiert ist.
Die Rückwurfeinrichtungen 14 stellen keine auf
ladenden Elektroden dar, ihre Oberfläche ist von den
Innenringen der Scheider 8 isoliert, an denen sie be
festigt sind. Der Brecher ist mit Hilfe von Stützen 15
am Fundament befestigt. Die Welle 12 des Brechers ist mit
den darauf befestigten Beschleunigungsscheiben 5
senkrecht in Zentrum in Lagern 16 des oberen und des
unteren Teils des Gehäuses 2 montiert. Das fertige
Material wird durch Auslaßtrichter 17 entfernt, die
noch nicht fein genug vermahlene Fraktion durch
Trichter 18 (Fig. 2). Der innere und der äußere Ring
des Scheiders 8 sind miteinander durch Isolatoren 19
(Fig. 2) verbunden. Fig. 3 zeigt die geriffelten Lauf
schaufeln 20 der Beschleunigungsscheiben 5.
An die Ringe der Scheider 8 wird eine Betriebs
spannung von einigen Kilovolt angelegt, deren Größe
in Abhägigkeit von der geforderten Mahlfeinheit, der
Zusammensetzung des zu vermahlenden Materials und dem
Betriebsregime des Brechers geregelt wird. Zur Über
tragung einer Ladung auf die Teilchen des zu vermahlen
den Korns wird bei ihrer Zerkleinerung und Bewegung im
kegelförmigen Trichter 6 bis zum Eintreffen in den
Betriebsraum der Scheider 8 an den Trichter und
die Prallplatte 4 auf allen Stufen eine Spannung
(ein Potential) von einigen Zehntel eines Kilovolts
angelegt.
Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:
Das zu zerkleinernde harte, körnige Schüttgut ge
langt durch die Zuleitung 1 für das Korn und den Füll
trichter 3 auf die erste Beschleunigungsscheibe 5. Die
Beschleunigungsscheibe 5 saugt durch die Einschüttöff
nung den Luft-Korn-Strom an und verstärkt somit dessen
Bewegung in den Arbeitskanälen. Die Zerkleinerung des
Korns geschieht sowohl im Innern der Arbeitskanäle der
Beschleunigungsscheiben, als auch beim Aufschlagen auf
die Prallplatten 4.
Die an der Innenfläche kegelförmigen Prallplat
ten 4, deren kleinere Grundplatte nach oben gerichtet
ist, bilden eine Zone der Zerkleinerung des Korns und
stellen außerdem zusammen mit den kegelförmigen Trich
tern 6 aufladende Elektroden dar. Die in der er
Zerkleinerungsstufe bei der Zerkleinerung des Korns
entstandenen Materialteilchen werden an der Elektrode
aufgeladen und gelangen unter Einwirkung der
durch den Schlagimpuls erhaltenen Geschwindigkeit,
der Schwerkraft und der Kraft des Luftstroms in den
Arbeitsraum zwischen den Ringen des Scheiders 8, zwi
schen denen ein Potentialunterschied von einigen
Kilovolt besteht.
Unter Einwirkung des elektrostatischen Feldes
wird das Material nach dem Coulombschen Gesetz in das
Fertigprodukt und eine Fraktion geteilt, die auf den
folgenden Zerkleinerungsstufen noch weiter zerklei
nert werden muß. Durch Änderung der Spannung an den
Arbeitsringen der Scheider 8 kann der Abscheidungspro
zeß reguliert werden. Die Möglichkeit einer Änderung
des Abscheidungsprozesses durch Änderung der Betriebs
spannung gestattet es, das Material auf den Zerklei
nerungsstufen bei beliebigem Betriebsregime des Bre
chers restlos zu schneiden. Die Möglichkeit einer rest
losen Klassierung des Materials bei beliebigen Betriebs
regimen des Brechers gewährleistet eine einheitliche
Kornzusammensetzung des Mahlguts ohne Beimischung
staubartiger Fraktionen und eine Verringerung des
Energieverbrauchs für den stufenweisen Zerkleinerungs
prozeß infolge der restlosen Entfernung der zer
kleinerten Fraktion aus dem Ausgangsmaterial, das in
die nachfolgende Zerkleinerungsstufe gelangt.
Eine andere Ausführungsmodifikation der
Brechvorrichtung für harte, körnige Schütt
güter sieht den Austausch der elektrostatischen Schei
der gegen austauschbare Siebe vor. Das Anbringen aus
tauschbarer Siebe in Form symmetrischer Kegel ermög
licht eine Klassierung des Materials auf den Zerklei
nerungsstufen. Bei der Klassierung mit Hilfe von Sie
ben gelangen Teilchen in das Fertigprodukt, deren
Größe nicht standardgerecht ist, wodurch die Ein
heitlichkeit der Kornzusammensetzung verschlechtert
wird. Die Siebe übernehmen in dieser Variante die
Rolle der Rutschen.
Claims (3)
1. Brechvorrichtung, insbesondere für harte, körnige
Schüttgüter, die eine Zuleitung (1) für das Schüttgut
und ein Gehäuse (2) enthält, in dem ein Fülltrichter
(3) und mehrere, relativ zu einer vertikalen Achse hin
tereinander angeordnete Zerkleinerungsstufen angeord
net sind, von denen jede eine Beschleunigungsscheibe
(5), eine Rutsche (11), eine vom Gehäuse (2) der
Vorrichtung isolierte Prallplatte (4) und einen kegel
förmigen Trichter (6) aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß in jeder Zerkleinerungsstufe
Rückwurfeinrichtungen (14) und ein elektrostatischer
Scheider (8) montiert sind, wobei der Scheider in Form
eines äußeren und eines inneren zylindrischen Ringes
gleicher Höhe, die konzentrisch zwischen den
Rückwurfeinrichtungen (14) und der Rutsche (11)
in relativ zur vertikalen Achse gleicher Höhe angebracht
und durch Isolatoren (19) miteinander verbunden sind,
ausgeführt ist, und die Prallplatten (4) und die kegel
förmigen Trichter (6) mit Kontakten für die Zuführung
elektrischer Spannung versehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Innenfläche
der Prallplatten (4) in Form eines Kegelstumpfes aus
geführt ist, der mit der kleineren Grundfläche in
Richtung zum Fülltrichter (3) montiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in jeder Zerkleine
rungsstufe die Oberflächen der Laufschaufeln (20) der
Beschleunigungsscheiben (5) geriffelt sind.
Priority Applications (3)
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