DE3518543C2

DE3518543C2 -

Info

Publication number: DE3518543C2
Application number: DE3518543A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 5203 Much De Strasser
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2005-05-24
Also published as: DE3518543C3; DE3518543A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung bzw. Mahlung sprö den Mahlgutes wie zum Beispiel Zementklinker, Erz, Kohle oder derglei chen, wobei das Mahlgut vor seiner in einer Rohrmühle erfolgenden Ver mahlung im Spalt einer Hochdruck-Walzenpresse vorbehandelt wird, und nach der Walzenpresse in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei ein Teil strom zur Walzenpresse rezirkuliert wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Man hat in letzter Zeit erhebliche Anstrengungen unternommen, die sehr geringe Energieausnutzung in den Zerkleinerungsmaschinen, insbesondere in den Rohrmühlen zu steigern. So ist eine zweistufige Einrichtung zur Zer kleinerung und Mahlung spröden Mahlgutes wie zum Beispiel nicht vorzer kleinerter Zementklinker bekannt (EP-A-00 84 383), bei der das Mahlgut zunächst in einer ersten Stufe im Spalt einer Zweiwalzenmaschine bezie hungsweise Walzenpresse unter relativ hohem Druck gepreßt wird, was teils zur Partikelzerstörung, teils zur Erzeugung von Anrissen im Partikelin neren führt und sich sichtbar in der Bildung von Agglomeraten äußert, die dann in einer zweiten Stufe in einer Rohrmühle beziehungsweise Kugel mühle mit vergleichsweise geringem Energieaufwand zerstört und auf Fer tiggutfeinheit gemahlen werden können. Die mit einer hohen Preßkraft be triebene Walzenpresse erzeugt bei der Materialpressung Agglomerate (Schülpen), deren Mahlbarkeit verglichen mit ungepreßtem Material erheb lich verbessert ist, so daß die bekannte zweistufige Zerkleinerung insge samt zu einer deutlichen Verminderung des spezifischen Energiebedarfs führt. In der Walzenpresse werden die einzelnen Materialpartikel in einem Gutbett, das heißt in einer zwischen zwei Flächen zusammengedrückten Materialschüttung gegenseitig zerquetscht, so daß man bei der ersten Stufe von einer sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht, die im Spalt der Hochdruck-Walzenpresse realisiert wird. In der der Walzenpresse nachge schalteten Rohrmühle wird das Pressenaustragsgut desagglomeriert und auf Fertiggutfeinheit gemahlen. Die Feinheit des Fertiggutes, zum Beispiel Zement, wird von der zweiten Stufe der Zerkleinerung und Mahlung, das heißt von der Rohrmühle bestimmt, welche die gewünschte Endfeinheit des Fertiggutes und damit Produktqualität erreichen muß. Dabei muß die Durchsatzleistung der Hochdruck-Walzenpresse an die Durchsatzleistung der nachgeschalteten Rohrmühle anpaßbar sein.

Bei der bekannten zweistufigen Zerkleinerung bzw. Mahlung spröden Mahl gutes der eingangs genannten EP-A-00 84 393 ist es aus den dortigen Fig. 4 und 6 bekannt, einen Mengenteilstrom des Austrages der Walzenpresse zur Aufgabe der Walzenpresse zu rezirkulieren, wobei der rezirkulierte Mengenanteil des Walzenpressenaustrages immer über ein Klassiersieb ge führt wird, d. h. nur die grobe Fraktion des Walzenpressenaustrages wird zur Walzenpresse zurückgeführt. Abgesehen davon, daß die Anordnung ei nes Klassiersiebes zur Korngrößenklassierung des Walzenpressenaustrags gutes zusätzliche Investitions- und Betriebskosten verursacht, hat sich her ausgestellt, daß durch die Rezirkulierung nur der groben Fraktion zum (in der EP-A-00 84 383 nicht dargestellten) Aufgabeschacht der Hochdruck- Walzenpresse deren Guteinzugsvermögen nicht verbessert wird. Denn beim Betrieb der Walzenpresse zum Verdichtung bzw. zur Druckbehandlung (Gutbettzerkleinerung) des körnigen Aufgabegutes muß das dem Walzen spalt zugeführte Aufgabegut von den gegenläufig angetriebenen Walzen er faßt und durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen werden, so daß es auf ein gutes Guteinzugsvermögen der Walzenpresse ankommt.

Der Gutfüllstand im das Frischgut aufnehmenden Gutaufgabeschacht, der oberhalb des Walzenspaltes der Walzenpresse angeordnet sein muß, ist bisher im wesentlichen dadurch aufrechterhalten worden, daß in den Schacht je nach Füllstand ein mehr oder weniger großer Mengenstrom vor allem an Sichtergrießen rezirkuliert worden ist, wodurch aber ungünstige Guteinzugsbedingungen bei der Hochdruck-Walzenpresse, ein ungleich mäßiges Regelungsverhalten sowie Schwankungen im System auftreten können. Man dachte bisher, daß das Guteinzugsvermögen der Pressenwal zen für das Frischgut (z. B. Zementklinker) dadurch verbessert werden würde, wenn in einem hohen Aufgabegutschacht möglichst viele der zwi schen den Brocken bzw. Körnern des Frischgutes in der Aufgabegutschüt tung sich bildenden Lufträume mit Sichtergrießen ausgefüllt werden wür den. Große Mengen an Sichtergrießen in der über dem Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse aufgebauten hohen Aufgabegutschüttung können jedoch folgende Schwierigkeiten bereiten: Ist das in den Aufgabeschacht der Walzenpresse gegebene Aufgabegut zumindest zum Teil schon sehr feinkörnig, indem zum frischen Aufgabegut große Mengen der Grieße des nachgeschalteten Sichters rezirkuliert werden, so kann insbesondere bei Gutaufgabeschächten mit hohen Materialfüllständen und niedrigen Schütt gewichten des dem Aufgabeschacht zugeführten Aufgabegutes, verstärkt hervorgerufen durch große Mengen bereits relativ feiner mit Lufteinschlüs sen durchsetzter rezirkulierter Grieße zur Walzenpresse, das Problem ent stehen, daß die durch Hochdruckpressung aus der Aufgabegutschüttung gepreßte Luft nicht mehr entweichen kann, was das Guteinzugsvermögen und das Gutpreßvermögen der Walzen verschlechtert, die Durchsatzlei stung der Walzenpresse vermindert, zu einem ungleichmäßigen Betrieb der Walzenpresse führt und letztendlich die durch die Gutbettzerkleinerung an sich erzielbare Energieersparnis beeinträchtigt. Außerdem machen sich bei hohen Aufgabegutschächten mit hohen Aufgabegutschüttungen, die einen erheblichen Mengenanteil an Sichtergrießen aufweisen, deutliche Wandrei bungswiderstände des Aufgabegutes bemerkbar, welche das Nachfließen des Aufgabegutes in den Walzenspalt besonders im Bereich der beiden Walzenenden bzw. der beiden Randzonen des Walzenspaltes behindern.

Aus der DE-OS 20 32 736 ist eine Mahlanlage mit einer Vormühle (keine Hochdruck-Walzenpresse) und mit einer nachgeschalteten Feinmühle be kannt, wobei in den Einlauf der Vormühle ein mittels eines Sichters klas sierter Gutteilstrom rezirkuliert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach regelbare zweistu fige Zerkleinerung bzw. Mahlung der eingangs genannten Art (EP-A 00 84 383) zu schaffen, bei der das Guteinzugsvermögen und Gutpreß- vermögen der Hochdruck-Walzenpresse und damit auch ihre Durchsatzlei stung gesteigert ist und insgesamt ein niedriger spezifischer Gesamtener giebedarf der zweistufigen Zerkleinerung bzw. Mahlung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig mit den Maßnahmen des Anspruchs 2 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen zweistufigen Zerkleinerung bzw. Mahlung be steht das zur Hochdruck-Walzenpresse rezirkulierte Gut aus nicht des agglomeriertem Walzenpressenaustragsgut, also aus nicht aufgelösten und nicht klassierten Schülpen. Die Gutstrommenge wird nach Verlassen des Walzenspaltes der Walzenpresse durch einen nicht klassierenden Gutmen genteiler in zwei Teilströme geteilt: der eine Gutteilstrom wird zur Rohr mühle gefördert und der überschüssige von der Walzenpresse produzierte Teilstrom wird in Schülpenform zum Aufgabeschacht der Walzenpresse zu rückgeführt. Denn dem Walzenspalt der Walzenpresse wird absichtlich immer eine höhere Gutstrommenge zugeführt, als die nachgeschaltete Rohrmühle mengenmäßig verarbeiten kann. Durch die gemeinsame Auf gabe von Frischgut und nicht desagglomeriertem (nicht klassiertem) Men genteilstrom des Walzenpressenaustrages zum Walzenspalt der Hochdruck- Walzenpresse wird überraschender Weise das geschilderte Entlüftungspro blem in der Aufgabegutschüttung der Walzenpresse gemindert und deren Guteinzugsvermögen und Gutpreßvermögen verbessert. Insgesamt ist die erfindungsgemäße zweistufige Zerkleinerung bzw. Mahlung durch einen niedrigen spezifischen Gesamtenergiebedarf (kWh/t) gekennzeichnet. Erfin dungsgemäß wird zumindest ein Teilstrom des Aufgabegutes infolge der Schülpenrezirkulierung mehrmals der Hochdruckpressung im Walzenspalt der Walzenpresse unterworfen, also mehrmals hintereinander der ener giesparenden Gutbettbeanspruchung unterzogen, ohne daß die Installierung mehrerer hintereinandergeschalteter Hochdruck-Walzenpressen erforderlich ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen zweistufigen Zerkleinerung bzw. Mahlung liegt in einer optimalen Ausnutzung des Betriebszustandes der sich an die Walzenpresse anschließenden Rohrmühle, weil diese durch eine regelbare optimale Gutzufuhr in ihrem besten Betriebszustand gefahren werden kann. Die der Rohrmühle vorgeschaltete Hochdruck-Walzenpresse wird immer voll ausgelastet und in ihrer Wirkung der Partikelzerstörung bzw. Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren immer voll ausgenutzt, weil die Walzenpresse immer mit konstanter optimal eingestellter Drehzahl und mit maximaler sowie optimaler Durchsatzleistung betrieben wird. Die nicht klassierende Teilung des Walzenpressenaustrages erfolgt zweckmäßi gerweise über ein Regelorgan, das vom Betriebszustand, z. B. vom Fül lungsgrad der nachgeschalteten Rohrmühle angesteuert werden kann. Mit Hilfe des angesteuerten Regelorgans wird dann der im Vergleich zur Kapa zität der Rohrmühle mengenmäßig überschüssige Anteil des Walzenpres senaustrages geregelt, aber ansonsten nicht desagglomeriert, zum Aufga beschacht der Walzenpresse rezirkuliert. Aufwendige drehzahlregelbare An triebe der Walzenpresse sowie Gutzwischenspeicher zwischen Walzen presse und Rohrmühle entfallen. Durch die konstant aufrechterhaltene Drehzahl der Walzenpresse bleibt das Zerkleinerungsergebnis weitestge hend konstant; es wird neben Einflüssen von Mahlbarkeit sowie Korngröße nicht zusätzlich durch Drehzahländerungen der Walzenpresse beeinflußt. Der Mahlanlagenbetrieb wird insgesamt gleichmäßiger. Wird über den Sig nalgeber der Rohrmühle, z. B. über ein den Füllungsgrad der Rohrmühle signalisierendes elektrisches Ohr weniger Mahlgut zur Rohrmühle verlangt, wird zunächst mehr Mahlgut in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse zurückgeführt und wenigstens ein zweites Mal gepreßt, wodurch auch die Mahlbarkeit weiter verbessert wird und so die Rohrmühle schnell wieder den Mahlgutbedarf, d. h. die Durchsatzmenge an Mahlgut erhöhen kann.

Die Erfindung und deren weiteren Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen zweistufigen Einrichtung zur Zerkleinerung bzw. Mah lung spröden Mahlgutes mit vorgeschalteter Hochdruck- Walzenpresse und nachgeschalteter Mahlanlage mit we nigstens einer Rohrmühle; und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zerkleinerung bzw. Mahlung.

Nach Fig. 1 besteht die erste Stufe der erfindungsgemäßen zweistufigen Zerkleinerung bzw. Mahlung aus einer Hochdruck-Walzenpresse (10), der das zu zerkleinernde Aufgabegut (11), zum Beispiel nicht vorzerkleinerter Zementklinker mit einer Korngröße bis beispielsweise 100 mm, über einen Frischgutzuförderer (12) und über eine schachtartige Aufgabevorrich tung (13) aufgegeben wird. Die Korngröße eines wesentlichen Teils des Aufgabeguts (11) ist größer als die Weite des engsten Walzenspaltes von zum Beispiel 20 mm zwischen den beiden Preßwalzen, die einen Durch messer von beispielsweise 900 mm haben. Die auf das Gut (14) drückende Preßkraft der Walzen der Walzenpresse (10) beträgt mehr als 2 t/cm Wal zenlänge, beispielsweise 6 bis 8,6 t/cm. Das Aufgabegut (11) wird im Spalt zwischen den Walzen durch eine kombinierte Einzelkornzerkleinerung und Gutbettzerkleinerung zerkleinert. Zur Durchführung des letztgenannten Zer kleinerungsprinzips wird das zu zerkleinernde Aufgabegut (11) über die oberhalb des Walzenspaltes angeordnete schachtartige Aufgabevorrich tung (13) in so großer Menge dem Walzenspalt der Presse (10) zugeführt, daß das zu zerkleinernde und zwischen die Walzen eingezogene Gut (14) die Walzen auseinanderdrückt und die Teilchen des Aufgabeguts sich im Walzenspalt in einer Schüttung beziehungsweise im Kollektiv beziehungs weise in einem Gutbett gegenseitig zerquetschen. Der Zementklinker tritt aus dem Walzenspalt der Walzenpresse (10) zerkleinert und teilweise ag glomeriert, das heißt zu Schülpen (15) verpreßt aus, die über ein Regelor gan (16) wie Verteilerorgan, Überlaufregelung oder dergleichen oder/und über einen Gurtförderer (17), Dosierbandwaage oder dergleichen mit Re gelorgan (16a) in eine wenigstens eine Rohrmühle (18) beziehungsweise Kugelmühle umfassenden Mahlanlage transportiert werden, in welcher der Walzenpressenaustrag desagglomeriert und auf die gewünschte Feinheit des Fertiggutes (19) (Zement) gemahlen wird. Ein erheblicher Anteil der Schülpen (15) des Walzenpressenaustrages enthält bereits bis zur ge wünschten Zementfeinheit reduzierte Partikel (ca. 30% und mehr 90 µm).

Der Austrag der Walzenpresse (10) ist in einen zur Rohrmühle (18) führen den Gutstrom (20) und in einen zur Aufgabevorrichtung (13) der Walzen presse rezirkulierten Gutstrom (21) aufgeteilt. Im Bereich der Gutstromauf teilung, bei der der rezirkulierte Gutteilstrom (21) (Schülpen) nicht desag glomeriert wird, ist das vom Betriebszustand der Rohrmühle (18) angesteu erte Regelorgan (16) angeordnet, durch das der im Vergleich zur Kapazität der Rohrmühle (18) mengenmäßig überschüssige Anteil (21) des Walzen pressenaustrages (15) (Schülpen) über ein Becherwerk (22) oder derglei chen geregelt zur Aufgabevorrichtung (13) der Walzenpresse (10) rezirku liert werden kann. Das Regelorgan (16) zur Zurückführung des für die Rohrmühle (18) der Mahlanlage überschüssigen Gutstromanteils (21) ist über eine gestrichelt gezeichnete Signalleitung (23) mit einem Meßwertge ber (24) verbunden, zum Beispiel akustischer Signalgeber wie elektrisches Ohr, wobei der Meßwertgeber (24) den Füllungsgrad der Rohrmühle (18) mißt. Die Rohrmühle (18) erhält also immer genau den Anteil des Walzen pressenaustrages (15), den sie unter optimalen Betriebsbedingungen zum gewünschten Fertiggut (19) vermahlen kann.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das Regelorgan (16) zur Aufteilung des die Walzenpresse (10) verlassenden Walzenpressenaustrages (15) in den zur Rohrmühle (18) geförderten Gutstromanteil (20) und in den zur Aufgabevorrichtung (13) der Walzenpresse (10) zurückgeführten Gutstrom anteil (21) oberhalb der Aufgabevorrichtung der Walzenpresse angeordnet. Auch hier ist das Regelorgan (16) wie bei Fig. 1 vom Betriebszustand der Rohrmühle (18) angesteuert.

Claims

1. Verfahren zur Zerkleinerung bzw. Mahlung spröden Mahlgutes wie zum Beispiel Zementklinker, Erz, Kohle oder dergleichen, wobei das Mahlgut vor seiner in einer Rohrmühle (18) erfolgenden Vermahlung im Spalt einer Hochdruck-Walzenpresse (10) vorbehandelt wird und nach der Walzenpresse in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei ein Teilstrom (21) zur Walzenpresse rezirkuliert wird, dadurch gekenn zeichnet, daß der rezirkulierte Teilstrom (21) nicht desagglomeriert ist.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer wenigstens eine Rohrmühle umfassenden Mahlanlage (18), der eine Hochdruck-Walzenpresse (10) vorgeschaltet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Austrag der Walzenpresse (10) durch einen nicht klassierenden Gutmengenteiler in einen zur Mahlanlage (18) und in einen zur Aufgabevorrichtung (13) der Walzenpresse rezirkulierten und nicht desagglomerierten Gutmengenteilstrom (21) aufgeteilt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rezir kulierung des für die Rohrmühle (18) der Mahlanlage überschüssigen Gutstromanteiles (21) ein vom Betriebszustand der Mahlanlage ange steuertes Regelorgan (16, 16a) vorhanden ist, das über eine Signallei tung (23) mit einem Meßwertgeber (24) verbunden ist, der den Füllungs grad der Rohrmühle mißt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Wege der Rezirkulierung des Teilstroms (21) (Schülpen) des Walzenpressen austrages (15) der Walzenpresse (10) ein Becherwerk (22) angeordnet ist.