DE3415564A1

DE3415564A1 - Verfahren und vorrichtung zur mahlung von schwermahlbarem gut, insbesondere von feuchter kohle oder koks

Info

Publication number: DE3415564A1
Application number: DE19843415564
Authority: DE
Inventors: Günther 5628 Heiligenhaus Unger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-04-26
Filing date: 1984-04-26
Publication date: 1985-11-07
Also published as: JPS6133244A; EP0159710A2; ZA853128B; AU4163085A; EP0159710A3

Description

' ' '' ■-'"'■ '■''■'"'■■ ] NACHQEREICHTI

S,6 -six,

Beschreibung ' "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mahlung von sehwermahlbarem Gut, insbesondere von feuchter Kohle oder Koks zwischen routierenden Mahlkörpern und einer Mahlbahn auf Endfeinheit.

Das Mahlen von feuchtem Gut, insbesondere von feuchtem· Koks oder feuchter Kohle, gehört mit zu den schwierigsten Mahlaufgaben. Es ist bekannt, hierfür die Walzenmühlen oder Hammermühlen mit geschlossenem Boden einzusetzen. Bei den bisher bekannten Systemen ist jedoch der Kraft- und Energiebedarf hoch' und die gewünschte Endkorngröße nicht ohne repetieren zu erreichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Mahlverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen es möglich ist, schwermahlbares Gut, insbesondere feuchte Kohle oder Koks, auf beliebig feine Korngröße in einem Durchlauf mit einem erheblich geringerem Energieaufwand als bisher möglich zu vermählen, wobei die verwendete Vorrichtung einfach und kostengünstig ist und gleichzeitig eine "Trocknung ermöglicht.

Die Aufgabe, ein entsprechendes Mahlverfahren zu schaffen, wird dadurch gelöst, daß die Mahlung in einem Gutbett auf der Mahlbahn unter Anwendung eines hohen spezifischen Drucks erfolgt.

Die Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß das Mahlgut von Mahlkörpern zwischen konzentrischen, zylindrischen Mahlbahnen, von denen eine, vorzugsweise die Innere, rotatorisch angetrieben ist, mehrfach überlaufen und mitgenommen wird. Auf diese V/eise wird vorteilhaft der notwendige Druck zur Zerkleinerung des Mahlgutes auf das Mahlgut ausgeübt und das Mahlgut durch Mitnahmeeffekt transportiert.

-- 7 -.:-■ . ün/84/1

- ^: 3 A Ί 5 5 6

Das Mahlgut wird auf der Mahlbahn mehreren Mahlvorgängen hintereinander unterworfen. Dadurch braucht das Mahlgut nicht sofort in einem einzigen Vorgang auf die Endkorngröße zerdrückt werden.
5

Weiterhin ist vorgesehen, daß das Mahlgut durch ein überrollen durch die Mahlkörper und durch eine Bewegung in Austragerichtung unter mehreren Mahlkörpern hindurch eine Vielzahl von Zerkleinerungsvorgängen unterworfen wird. Dadurch wird die vorteilhafte Kombination von mehrfachen Zerkleinerungs- und Transportvorgängen erreicht.

Außerdem ist vorgesehen, daß die Mahlung durch im Verhältnis zur Aufgabekorngröße kleinen Mahlkörpern erfolgt, die insbesondere in der gleichen Größenordnung wie die maximale Aufgabekorngröße ausgebildet sind. Die Größenverhältnisse führen einerseits zu einem hohen spezifischen Zerkleinerungsdruck und andererseits zu geringen Investitionskosten bei der Verwirklichung des Verfahrens innerhalb einer Vorrichtung.

Vorteilhaft kann bereits während der Mahlung eine Trocknung des Mahlgutes durch indirekte Erwärmung erfolgen. Dabei ist es unerheblich, welche der Mahlbahnen beheizt wird. Hier kann je nach Anwendungswahl die günstigste V/ahl getroffen werden. Eine Nachtrocknung oder Vortrocknung des Mahlgutes entfällt dadurch. Die einzelnen Verfahrensschritte bei der Erreichung des gewünschten Endproduktes verringern sich damit vorteilhaft.

In weiterer Ausgestaltung- ist vorgesehen, daß die Mahlung durch eine Vielzahl von als Rollen, Walzen, Stangen o. ä. ausgebildete Mahlkörper erfolgt. Die Beteiligung von vielen Mahlkörpern am Prozess erlaubt den Verschleiß des einzelnen Mahlkörpers günstig zu beeinflussen und erhöht damit die Verfügbarkeit der Gesamtanlage.

"'· · ^:-^{: :} - 3ΑΊ 556-4 ■

In Ausgestaltung der Erfindung kann die rotatorische Relativbewegung der konzentrischen Mahlbahn auch durch eine oszillierende Bewegung von zueinander parallelen ebenen Mahlbahnen ersetzt werden. Dies erlaubt die Anwendung des Verfahrens auch bei ebenen plattenförmig ausgebildeten Mahlbahnen.

Der Peinheitsgrad in der Vermahlung ist durch die Länge des Mahlweges einstellbar. Dadurch wird der Peinheitsgrad vorteilhaft von dem Parameter "Zeit" entkoppelt und der Bestimmbarkeit durch eine konstruktive Größe zugeführt. Es ist nicht mehr die Verweildauer des Gutes innerhalb der Anlage der primäre Bestimmungsfaktor für den Peinheitsgrad, sondern die leicht zu erfassende Länge des Mahlweges.

■

Vorteilhaft wird auch der Peinheitsgrad der Aufmahlung unabhängig vom Verschleiß der Mahlkörper dadurch, daß der Verschleiß der Mahlkörper selbstnachstellend ausgeglichen wird. Dies führt zu einer größeren Homogenität des Endproduktes bei gleichzeitiger höherer Verfügbarkeit der Gesamtanlage.

Selbst die Vermahlung von brennbarem Gut wird nach diesem . Verfahren wesentlich vereinfacht und sicherer, da die Vermahlung auch bei brennbaren Gut in einer nicht inerten Atmosphäre erfolgt.

Bei ebenen Mahlbahnen, die vertikal ausgerichtet sind, erfolgt der Transport des Mahlgutes bei oszillierender

gegenläufiger Bewegung der Mahlbahn vorteilhaft unter dem Einfluß der Schwerkraft von oben nach unten. Es sind deshalb keinerlei weitere Transportverfahren zum Austrag des Mahlgutes aus der Anlage erforderlich. 35

-- 9 - . -■ - ..." ün/84/1

'34ΊΒ564

Die Vorrichtung nach der das beschriebene Verfahren angewendet werden kann, sieht vor, daß sie eine Vielzahl zumindest zwei parallele Mahlbahnen aufweist, zwischen denen Mahlkörper in Form von Walzen, Stangen oder Rollen angeordnet sind. Die am Mahlprozess beteiligten Vorrichtungsteile haben somit eine sehr einfache geometrische Gestalt, die die Herstellung und Wartung der Maschine erleichtert.

In der Ausgestaltung der Vorrichtung weisen die Mahlbahnen Hohlräume für die Aufnahme eines Heizmediums z.B. eines Wärmeträgeröls oder von Dampf auf. Die Möglichkeit eine oder beide der Mahlbahnen indirekt zu beheizen erlaubt besonders vorteilhaft, weitere einzelne Verfahrensschritte zur Erzeugung eines trockenen Endproduktes entfallen zu lassen und auf die dafür sonst notwendigen Maschineninvestitionen zu verzichten.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Aufgabeöffnungen der Vorrichtung einen Spalt zur Dosierung aufweist, der vorzugsweise kleiner oder gleich dem Abstand von zwei Mahlrollen entspricht. Dadurch wird ermöglicht, daß eine dosierte Zuführung des Mahlgutes zur Mühle erfolgt, die eine überfüllung der Mühle verhindert. 25

Der Energiebedarf der Mühle wird vorteilhaft dadurch verringert, daß die Rollen Anlaufringe aufweisen, die einen minimalen Abstand zu benachbarten Rollen aufrecht erhalten. Dadurch wird die unmittelbare Reibung zwischen zwei benachbarten Rollen verhindert, so daß auch genügend Raum zwischen den Rollen für die Aufnahme von Mahlgut bereitgestellt wird.

Es reicht aus, daß eine Mahlbahn angetrieben ist. Vorzugsweise wird bei konzentrischen, zylindrisch ausgebildeten Mahlbahnen die Innere angetrieben, so daß sich zwangsläufig im Zusammenspiel mit den Rollen und der

äußeren feststehenden Mahlbahn ein Bewegungsablauf wie in einem Planetengetriebe ergibt.

Die eine der zylindrischen Mahlbahnen, vorzugsweise die Äußere, weist einen axialen Spalt auf, der mittels "einer Spannvorrichtung verstellbar ist. Durch diese Spannvorrichtung kann unter Anwendung, z.B. von Federn, sehr vorteilhaft eine selbsttägige Nachspannung des Zylindermantels erfolgen, um z.B. den Verschleiß der. Mahlrollen auszugleichen.

Die weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß auf einer Mahlbahn eine oder mehrere Austrageöffnungen angeordnet sind. Die Anordnung der Austragsöffnung im Verhältnis zur Aufgabeöffnung und der für das Mahlgut dadurch erforderliche Weg zum Durchlaufen der Mühle bestimmt den Endfeinheitsgrad des Mahlgutes. Bei mehreren derartig angeordneten Austragsöffnungen ist es also durch wahlweises öffnen oder Schließen von Klappen möglich, je nach gewünschtem Endfeinheitsgrad, diesen einzustellen.

Eine andere mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß die parallelen Flächen, d.h. die Mahlbahnen, Teile von Ebenen sind. Dies erlaubt die paketweise Anordnung von mehreren plattenförmig ausgebildeten Mahlbahnen, die z.B. vertikal ausgerichtet sind und zwischen denen sich horizontal liegende Mahlrollen befinden, als Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzusehen.

Diese Ausführung der Vorrichtung sieht vor, daß die bewegten ebenen Mahlbahnen im Gegentakt zueinander jeweils paarweise miteinander verbunden ausgebildet sind. Dadurch wird vorteilhaft für den oszillierenden Antrieb der Mahlbahn ein Gewichtsausgleich ermöglicht und die Auslegung der Antriebsmotoren kann somit niedriger in der Leistung erfolgen.

3 4 ', B 5 δ

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Mahlkörper seitlich 'Führungswangen aufweisen, die vorzugsweise Einführschlitze für die Führungslager aufweisen. Diese Anordnung erlaubt die besonders einfache Wartung bzw. den besonders einfachen Austausch von defekten Lagern und erhöht die Verfügbarkeit der Gesamtanlage.

Vorteilhaft wird vorgesehen, daß die bewegten Mahlbahnen . einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, der jeweils ein zusammengehöriges Paar von Mahlbahnen antreibt, die · gegeneinander jeweils symmetrisch verteilte ungleichmäßige Stellungen aufweisen. Die Zusammenfassung und Zuordnung von mehreren angetriebenen Mahlbahnen zu einem Antrieb vergleichmäßigt vorteilhaft den Verlauf des Motormoments und verringert weiterhin die Gesamtleistung der für die Mühle vorzusehenden Antriebe. "

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die· Mahlbahnen auf der Eingabeseite zumindest eine Vorrechnase für grobes Aufgabegut aufweisen. Diese Vorrechnase zieht durch ihre oszillierende Bewegung das Mahlgut in die Mühle und hindert zu große Stücke daran, die Mühle möglicherweise zu blockieren.

Bei der vertikalen plattenförmigen Ausführung der Mahlbahn weisen die Mahlbahnen vorteilhaft auf der Eingabeseite · . mehrere Zerkleinerungskanten an der Aufgabeseite mit vorzugsweise in Richtung auf die Mahlkörper hin verringertem Durchtrittsquerschnitt auf. Dadurch können selbst stückige Güter vermählen werden, da sie mittels der Zerkleinerungskanten in Verbindung mit der oszillierenden Bewegung der Mahlbahn auf eine vermahlbare Korngröße verkleinert werden.

Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind.

Gleiche Teile sind in den Zeichnungen mit gleichen-Bezugszeichen bezeichnet.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen: 5

Fig« 1 die Seltenansicht der Rollenwalzenmühle aus einer senkrecht zur Drehachse der Mahlbahn stehenden Richtung und 10

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie I - I aus Fig. 1.

In Fig. 2 bezeichnet 1 die Mahlwalze, die längs Ihres Umfangs mit den Mahlrollen 2 umgeben ist. Sowohl Mahlwalze 1 als auch die Mahlrollen 2 liegen innerhalb der Mahltrommel 3· Die Flacheisen k, Fig. 1, die vorteilhaft auch durch rotierende Stäbe ersetzbar sind, sind mit den Käfigringen 5 fest verbunden und bilden so den Käfig 6. Je nach den geometrischen Abmessungen der Maschine können die Käfigringe 5 gegebenenfalls auch entfallen. Die Flacheisen 4 sichern den Käfig gegen Verdrehen. Sie dienen darüberhinaus auch zur axialen Führung der Mahlrollen 2. Die Mahlrollen 2 werden durch die Kugellager 7 auf Distanz gehalten, so daß die Mahlrollen 2 nicht gegeneinander reiben können.

Die Mahlgutaufgaben 8 sind im oberen Bereich und die Mahlgutausträge 9 auf dem Umfang der Mahltrommel 3 angeordnet. Die Lage der Mahlgutausträge bestimmt den Feinheitsgrad des Mahlgutes. Je größer der Umfangebogen ist, den das Mahlgut durchläuft, desto feiner wird das ausgetragenen Mahlgut. Die Länge der Mahltrommel 3 und die Feinheit der Aufmahlung sind für die Anzahl der Mahlgutaufgaben und der Anordnung der Mahlgutausträge 9 entscheidend.

- 13 - ^;_ ün/84/1

Beim Mahlvorgang wird das Mahlgut zwischen einer rotierend angetriebenen Mahlwalze 1, mehreren abrollenden Mahlrollen 2 und einer feststehenden Mahltrommel 3 zerdrückt, wobei der Bewegungsablauf dem Prinzip des Nadellagers entspricht.

Die angetriebene rotierende Mahlwalze 1 versetzt die Mahlrollen 2 in eine entgegengesetzt rutierende Bewegung und rollt am Innenmantel der stehenden Mahltrommel ab.

Dabei wandern die Mahlrollen 2 in die gleiche Richtung wie die Mahlwalze 1, jedoch mit der halben Geschwindigkeit, d.h. während die Mahlwalze 1 sich zweimal um die eigene Achse dreht, wandern die Mahlrollen 2 einmal den vollen Umfang der Mahltrommel entlang. Das über die Mahlgutaufgabe 8 eingetretene Mahlgut wird von den Mahlrollen 3 eingezogen und zwischen Mahlwalze 1, Mahlrollen 2 und Mahltrommel 3 zerdrückt. Dabei ist der Füllungsgrad der Mühle für die Höhe des Mahldrucks entscheidend. Das zerdrückte Mahlgut wandert durch die Mahlgutausträge nach außen. Innerhalb der Mahlgutaufgaben 8 sind geeignete Elemente eingebaut, vorzugsweise Klappen oder Schieber 12, die es erlauben, eine Dosierung des Mahlgutstromes vorzunehmen und so den Füllungsgrad der Mühle festzuiegen. Vorteilhaft ist vorzugsweise die MahltrommeJL^seschi-ttzt ausgeführt, wobei der Schlitz 10 mittels geeigneter Spannelemente 11, wie z.B. Schrauben und Federn, verstellt werden kann. Auf diese Weise kann sehr einfach und vorteilhaft der Verschleiß der Mahlrollen ausgeglichen werden. Weiterhin beeinflußt die Spaltbreite auch die Höhe des Mahldruckes. Es können auch mehrere Klappen entlang des Umfangs der Mahltrommel angeordnet werden. Je nach dem welche dieser Klappen als Mahlgutausträge benutzt wird, läßt sich die Feinheit der Aufmahlung bestimmen.

Claims

N ACHGEREiOHT j

Anlage zum Patengesuch . Un/84/1

von Günther Unger,

Heiligenhaus

Verfahren und Vorrichtung zur Mahlung von schwermahlbarem Gut, Insbesondere von feuchter

Kohle oder Koks

Patentansprüche

Verfahren zur Mahlung von schwermahlbarem Gut, insbesondere von feuchter Kohle oder Koks zwischen rotierenden Mahlkörpern und einer Mahlbahn auf Endfeinheit, dadurch gekennzeiehnet, daß die Mahlung in einem Gutbett auf der Mahlbahn unter Anwendung eines hohen spezifischen Drucks erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut von Mahlrollen zwischen konzentrischen, zylindrischen Mahlbahnen, von denen eine, vorzugsweise die Innere, rotatorisch

angetrieben ist, mehrfach überlaufen und mitgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet, daß das Mahlgut auf der Mahlbahn mehreren Mahlvorgängen hintereinander unterworfen ist.
i|. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut durch ein überrollen durch die Mahlkörper und durch eine Bewegung in Austragsrichtung unter mehreren Mahlkörpern hindurch einer Vielzahl von Zerkleinerungsvorgängen unterworfen wird.
15
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlung durch im Verhältnis zur Aufgabekorngröße kleinen Mahlkörpern erfolgt, die insbesondere in der gleichen Größenordnung wie die max. Aufgabekorngröße ausgebildet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3» 4 oder 5, d a durch gekennzeichnet, daß während der Mahlung eine Trocknung des Mahlgutes durch indirekte Erwärmung erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, ¹J, 5 oder 6, d a durch gekennzeichnet, daß die Mahlung durch eine Vielzahl von als Rollen, Walzen, Stangen o.a. ausgebildete Mahlkörper erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3» 4, 5, 6 oder 7» d a durch gekennzeichnet, daß die Mahlkörper nur eine Rotationsbewegung ausführen, während die Mahlbahn eine oszillierende Bewegung ausführt.

- 3 - . .... Un/84/1

'3M5564
9. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, M, 5> 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinheitsgrad der Vermahlung durch die Länge des Mahlweges einstellbar ist.
5
10. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleiß der Mahlkörper selbstnachstellend ausgeglichen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, ¹I, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermahlung auch bei brennbarem Gut in einer nicht inerten Atmosphäre erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, H, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Mahlgutes durch über die Mahlbahn von oben nach unten unter dem Einfluß der Schwerkraft erfolgt.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3, ¹^, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl zumindest zwei parallele Mahlbahnen aufweist, zwischen denen Mahlkörper in Form von Walzen, Stangen oder Rollen angeordnet sind.
IM. Vorrichtung nach Anspruch 13,dadurch g e kennzeichnet, daß die Mahlbahnen Hohlräume für die Aufnahme eines Heizmediums z.B. eines Wärmeträgeröls oder von Dampf aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß Öle Mahlkörper seitlich in Führungslagern zur Gewährleistung der Parallelität gehalten sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 13> 14 oder 15j dadurch gekennzeichnet, daß sie eine oder mehrere Aufgabeöffnungen mit einer Spaltbreite zur Dosierung aufweist, die vorzugsweise kleiner oder gleich dem Abstand von zwei Mahlrollen entspricht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 13> 14, 15 oder l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen Anlaufringe aufweisen, die einen minimalen Abstand zu benachbarten Rollen aufrecht erhalten.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13, I²J, 15> 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mahlbahn angetrieben ausgebildet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 13, IA, 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die parallen Mahlbahnen Teile von konzentrisch gelagerten Zylindern sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mahlbahn einen axialen Spalt aufweist, der mittels einer Spannvorrichtung verstellbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, l6, 17, 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Mahlbahn eine oder mehrere Austragsöffnungen angeordnet sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Flächen Teile von Ebenen sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17, 18 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten ebenen Mahlbahnen im Gegentakt zueinander

- 5 ~ """_^:■.;■■"■ .--Un/84/1

3Λ 1 ⁿ-564

jeweils paarweise miteinander verbunden ausgebildet sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlkörper seitlich Führungswangen aufweisen, die vorzugsweise Einführschlitze für die Führungslager aufweisen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegten Mahlbahnen einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, der jeweils ein zusammengehöriges Paar von Mahlbahnen antreibt, die gegeneinander jeweils symmetrisch verteilte ungleichmäßige Stellungen aufweisen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlbahnen auf der Eingabeseite zumindest eine Vorrechnase für grobes Aufgabegut aufweisen.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,dadurch g e kennzeichnet, daß die Mahlbahnen mehrere Zerkleinerungskanten an der Aufgabeseite mit vorzugsweise in Richtung auf die Mahlkörper hin verringertem Durchtrittsquerschnitts aufweisen.

■

- Beschreibung -