DE3732723A1 - Verfahren zur vor- bzw. feinzerkleinerung mineralischer rohstoffe in einer walzenmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vor- bzw. Fein­ zerkleinerung mineralischer Rohstoffe im Walzenspalt zwischen den achsparallelen Walzen einer Walzenmühle unter hohem Druck.

Zur Vor- bzw. Feinzerkleinerung mineralischer Rohstoffe im Walzenspalt bestand nach DE-AS 17 57 093 bislang die Auffassung, daß sich die Beanspruchung des Mahlgutes als Einzelkornzerkleinerung darstellt. Um den einzelnen Mahl­ gutteilchen nach ihrer Zerstörung genügend Platz zu ihrer ungehinderten Ausbreitung zu geben und andererseits die Entstehung von Agglomeraten weitgehendst einzuschränken, wurde die Forderung erhoben, das Mahlgut in einer lockeren Schüttung den mit einer Umfangsgeschwindigkeit von größer als 10 m/s angetriebenen Walzen aufzugeben.

Zur Verbesserung der Einzugsbedingungen als auch zur Herabsetzung des Verschleißes zwischen Walze und Material sollte das Mahlgut über einen entsprechend dimensionierten Aufgabeschacht mit Walzenumfangsgeschwindigkeit dem Wal­ zenspalt aufgegeben werden.

Wie sowohl praktische Versuche als auch theoretische Über­ legungen gezeigt haben, vollzieht sich jedoch die Bean­ spruchung einer Kornschüttung im Walzenspalt weder als Einzelkornzerkleinerung noch kann etwa die Relativbewegung des Mahlgutes zwischen den Walzen durch eine entsprechend eingestellte Aufgabegeschwindigkeit aufgehoben werden.

Von dieser Erkenntnis ausgehend wird nach DE-OS 27 08 053 die Beanspruchung einer Kornschüttung im Walzenspalt als Gutbettzerkleinerung anerkannt und die Bildung von Agglo­ meraten in Form von Schülpen als eine notwendige Folge der Hochdruckbeanspruchung hingenommen.

Nach DE-OS 27 08 053 werden unter Anwendung von Drücken größer als 50 MPa hohe Zerkleinerungseffekte erreicht, wo­ bei für die nachfolgende Zerstörung der entstandenen Schülpen nur mäßige Beanspruchungsenergien zum Einsatz ge­ bracht werden müssen.

Nach DE-OS 33 05 339 erfolgt die Aufgabe des Mahlgutes durch einen über dem Walzenspalt stehenden Materialbehäl­ ter, aus welchem sich die Mahlwalzen selbsttätig das Mate­ rial abziehen.

Nach DE-OS 33 02 176 wird von einer Einzelkornzerkleinerung zu Beginn des Beanspruchungsvorganges gesprochen, die dann zunehmend in eine Gutbettzerkleinerung übergeht.

Die nach DE-OS 33 05 339 günstigsten Walzenumfangsgeschwin­ digkeiten liegen um 1,5 m/s. Bei höheren Walzenumfangsge­ schwindigkeiten entwickelt sich materialabhängig der Durch­ satz degressiv.

Diese Erscheinung liegt darin begründet, daß das Material im Einlaufbereich zahlreiche Umlagerungen erfährt, um die dichteste Packung zu bilden, um schließlich in den Walzen­ spalt eingezogen zu werden. Der Einzug des Materials in den Walzenspalt hängt von den Schüttguteigenschaften des Mate­ rials, seiner granulometrischen Zusammensetzung und seinem Fließverhalten ab und führt bei Steigerung der Umfangsge­ schwindigkeit über 1,5 m/s nicht zu einer geschwindigkeits­ proportionalen Durchsatzsteigerung. Der Durchsatz einer derart beaufschlagten Walzenmühle ist nicht definiert. Er schwankt um einen Mittelwert, ist nicht reproduzierbar und durch Veränderung der Walzenumfangsgeschwindigkeit nur in engen Grenzen beeinflußbar bzw. korrigierbar. Wenn eine derart beaufschlagte Walzenmühle zum Beispiel mit einer Rohrmühle im Verbund geschaltet ist, dann muß gemäß DE-OS 34 07 535 nach der Walzenmühle der Durchsatz gemes­ sen werden, um Walzenmühle und Rohrmühle hinsichtlich ihres Durchsatzes optimal aufeinander abstimmen zu können.

Bei gegebener Maschinengröße ist eine Durchsatzsteigerung durch Erhöhung der Walzenumfangsgeschwindigkeit über eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit hinaus nicht möglich. Höhere Durchsätze lassen sich nur durch Anwendung längerer Walzen realisieren, wodurch die Walzenmühlen groß und schwer bauen, da die Zerkleinerungskräfte proportional der beaufschlagten Walzenlänge sind und von der Konstruktion der Walzenmühle aufgenommen werden müssen.

Eine mittels Materialbehälter beaufschlagte Walzenmühle besitzt demzufolge ein schlechtes Masse-Leistungs-Verhält­ nis und erfordert im Verbundbetrieb mit einer zweiten Zerkleinerungsstufe eine hohen regelungstechnischen Auf­ wand.

Ziel der Erfindung ist es, den Durchsatz einer Walzenmühle für die Vor- bzw. Feinzerkleinerung mineralischer Rohstoffe mit dem geringsten Aufwand an Material, Energie und Raum zu steigern.

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfah­ rens, bei dem der Durchsatz einer Walzenmühle sowohl defi­ niert als auch in jeder Höhe einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Walzenspalt in der Symmetrieachse der Walzen einer als Vor- oder Feinmühle geschalteten Walzenmühle dosiert bis zum Überlaufen beaufschlagt wird, und der Durchsatz bei einer bestimmten eingestellten Spaltweite und einer be­ stimmten eingestellten Umfangsgeschwindigkeit durch Verän­ derung der Aufgabemenge bis zum Überlaufen des Walzen­ spaltes beliebig einstellbar als auch geschwindigkeits­ proportional, d. h. durch Veränderung der Walzenumfangs­ geschwindigkeit in jeder Höhe veränderlich ist.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher er­ läutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 - schematische Darstellung einer dosiert beauf­ schlagten Walzenmühle;

Fig. 2 - schematische Darstellung des Durchsatz-Geschwin­ digkeitsverhaltens einer Walzenmühle bei dosier­ ter (a) und nichtdosierter (b) Beaufschlagung.

Fig. 1 zeigt die Walzenmühle mit den beiden Mahlwalzen 1 und 2, die entweder separat oder über ein Zweigwegegetriebe, vorzugsweise als Differentialgetriebe ausgeführt, oder in der Weise angetrieben werden, daß die eine Walze über den Reibschluß des Mahlgutes die andere Walze schleppt.

Die auf eine bestimmte Spaltweite und eine bestimmte Um­ fangsgeschwindigkeit eingestellte Walzenmühle wird mittels einer Dosiereinrichtung, vorzugsweise einer Dosierband­ waage 3, mit Material derart beaufschlagt, daß die Mühle mit einem Durchsatzbereich zwischen Null und einem Maximal­ wert definiert und unter vergleichbaren Materilbedingungen reproduzierbar betrieben werden kann. Der Maximalwert ent­ spricht dabei der Sollwerteinstellung der Dosierbandwaage 3, bei der gerade noch die Walzenmühle entsprechend ihrer Wal­ zenumfangsgeschwindigkeit und Spalteinstellung die aufge­ gebene Materialmenge einzieht, ohne daß eine Materialan­ reicherung über dem Walzenspalt entsteht bzw. Material im Bereich des Walzenspaltes überläuft.

Soll der Durchsatz einer in dieser Weise betriebenen Wal­ zenmühle über das eingestellte Durchsatzmaximum hinaus ge­ steigert werden, dann geschieht das über die proportionale Verstellung des Sollwertes der Dosierbandwaage und der Walzenumfangsgeschwindigkeit. Im Prinzip kann auf diese Weise der Durchsatz in beliebiger Höhe gesteigert werden, wie die Kurve a in Fig. 2 zeigt. Eine praktische Grenze ist letztlich nur dadurch gesetzt, daß zur Begrenzung des Ver­ schleißes die Mahlwalzen eine in Abhängigkeit vom Mahlgut maximale Umfangsgeschwindigkeit nicht überschreiten sollten. Kurve b in Fig. 2 zeigt als Gegenüberstellung hierzu das Verhalten des Durchsatzes in Abhängigkeit von der Walzen­ umfangsgeschwindigkeit, wenn sich die Walzen das Mahlgut aus einer stehenden Materialsäule selbst abziehen.

Eine Walzenmühle, die dosiert beaufschlagt wird, hat den Vorteil, daß der Massestrom vor der Mühle gleich dem Masse­ strom nach der Mühle ist und damit der Automatisierungs­ aufwand einer zweistufigen Schaltung gering ist. Außerdem besitzt eine Walzenmühle, die geschwindigkeitsproportional beaufschlagt werden kann, ein sehr günstiges Masse- Leistungs-Verhältnis.

• Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Mahlwalze
  2 Mahlwalze
  3 Dosierbandwaage

Claims (2)

1. Verfahren zur Vor- bzw. Feinzerkleinerung von minera­ lischen Rohstoffen im Walzenspalt zwischen den achs­ parallelen Walzen einer Walzenmühle, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenspalt in der Symmetrie­ achse beider Walzen dosiert beaufschlagt wird, und der Durchsatz unter den Bedingungen eines bestimmten einge­ stellten Walzenspaltes und einer bestimmten eingestell­ ten Walzenumfangsgeschwindigkeit von Null bis zum Über­ laufen des Walzenspaltes beliebig veränderbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchsatz der Walzenmühle durch die proportionale Verstellung des Sollwertes der Dosierein­ richtung und der Walzenumfangsgeschwindigkeit in belie­ biger Höhe einstellbar ist.