DE4023616A1 - Innenauskleidung fuer rohrkugelmuehlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenauskleidung für Rohrkugel­ mühlen, die zur Zerkleinerung von mineralischen, synthe­ tischen und Sekundärrohstoffen bzw. Zwischen- und Endpro­ dukten geeignet ist.

Für Innenauskleidungen von Rohrkugelmühlen sind Panzer­ plattenformen, die Schlag-, Scher- oder Druckeffekte be­ wirken, bekannt. Dazu gehören Hebeleisten-, Stufen-, Buckel-, konische Klassier- und Eckspiralpanzerungen sowie rillen­ profilierte Innenauskleidungen (Schubert, H.: Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe Bd. 1, S. 147-157, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 1975; Höffl, K.: Zerkleinerungs- und Klassiermaschinen, S. 204- 229, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig, 1985).

Rillenprofilierte Innenauskleidungen nach der österreichischen Patentschrift AT-PS 2 83 092 weisen im Querschnitt der radial umlaufenden Rillen die Form eines Kreissegmentes auf, wobei der Radius vorwiegend dem der eingesetzten größten Mahl­ kugeln entspricht. Da jede kleinere Kugel nur Punktberührung mit der Mahlplatte aufweist und somit zwischen den Kugeln und der Mahlplatte ein verminderter Formschluß besteht, werden effektive Wälzzerkleinerungs- bzw. Druckbeanspruchungs­ effekte nicht erreicht. Zur Verbesserung der Zerkleinerungs- und Instandhaltungsbedingungen sind für diese Profilierung Lösungen bekannt mit quer zur Umfangsrichtung angeordneten Erhebungen oder Vertiefungen (AT-PS 3 79 762), unterschied­ licher Anordnung der Rillen - in Umfangsrichtung nach Schraubenlinien (AT-DE 3 09 963), mit variierten Stegbrei­ ten vor Querwänden (AT-PS 3 73 792), zur Dimensionierung der Rille und des Abstandes (AT-PS 3 80 410, AT-PS 3 80 411) sowie dafür verwendete hochverschleißfeste Werkstofflegierungen (AT-PS 3 28 834).

Weiterhin sind nach DD-WP 1 54 425 und DD-WP 2 28 957 Innen­ auskleidungen bekannt, die durch radial umlaufende Profile mit Ellipsensegmentform eine Zweipunktauflage bestimmter Mahlkugelgrößen und somit effektive Wälzzerkleinerungseffekte ermöglichen und eine verschleiß- und energieintensive Zer­ kleinerung, wie sie von früheren Innenauskleidungen bekannt ist, unterdrücken. Nachteilig an dieser Lösung ist, daß durch das gewählte Ellipsenprofil ein zu geringer sichel­ förmiger Mahlspalt zwischen Kugel und Platte verbleibt, dieser sich mit fortschreitendem Verschleiß noch vermindert und somit diese Lösung für die Zerkleinerung grober Par­ tikel (30 mm) ungeeignet ist.

Weiterhin ergeben sich auch beim Einsatz dieser Profilie­ rung in Verbindung mit hochharten Eisen-Chrom-Kohlenstoff­ legierungen für die Mahlplatten und -kugeln bei der Fein­ mahlung Agglomerationsprobleme.

Weiterhin ist eine Innenauskleidung mit radial umlaufenden Profilen, deren Querschnitt Dreiecksform aufweist, mit Radien am Profilgrund und -berg versehen ist, aus Gußeisen mit Kugelgraphit besteht und in allen Mahlräumen in einheit­ licher Geometrie zum Einsatz kommt, bekannt. Der Nachteil des Einsatzes dieser Panzerungsprofilierung in Grobmahl­ räumen besteht darin, daß die Zerkleinerung von Partikeln <5 mm bei der im Grobmahlraum überlagerten Feinmahlung ungenügend erfolgt und sich dieser Sachverhalt ungünstig für eine nachfolgende effektive Mahlung in den Feinmahlräumen auswirkt.

Ziel der Erfindung ist eine Innenauskleidung für Rohrkugel­ mühlen, welche zur Zerkleinerung von mineralischen, synthe­ tischen und Sekundärrohrstoffen geeignet ist und im Vergleich zum Stand der Technik einen niedrigen spezifischen Elektro­ energiebedarf sowie einen geringen Mahlplatten- und Mahl­ kugelverschleißt aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenaus­ kleidung für trocken und naß arbeitende Rohrkugelmühlen zu entwickeln, die für eine gleichzeitige effektive Grob- und Feinmahlung in einem Prozeßraum von mineralischen, synthe­ tischen und Sekundärrohstoffen bzw. Zwischen- und Endpro­ dukten geeignet ist.

Diese Aufgabe wird für eine Innenauskleidung mit radial umlaufenden Profilen, deren Querschnitt Dreieckform mit Radien am Profilgrund und -berg aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mittelpunkt des Radius für den Profil­ grund in der radialen Mühlenebene vom Mittelpunkt der anderen beiden Mahlplattenradien so versetzt ist, daß der Profil­ grund in der Drehrichtung der Mühle am ablaufenden Mahl­ plattenende bis maximal zur Eintauchtiefe der verwendeten Kleinstkugel in das radial umlaufende Profil ansteigt. Erfindungswesentlich ist, daß ein Radius am Profilgrund in der axialen Mühlenebene beibehalten wird, wobei er sich mit dem Drehsinn der Innenauskleidung vergrößert, daß der Profil­ grund in der axialen Mühlenebene am auflaufenden Mahlplatten­ ende von der Dreiecksprofilierung mit Radius am ablaufenden Mahlplattenende in eine Trapezform übergeht.

Durch das Ansteigen des Profilgrundes in der radialen Mühlen­ ebene bis zur Eintauchtiefe der eingesetzten Kleinstkugel in das radial umlaufende Profil wird erreicht, daß sich der Mahlspalt unter jeder auf dem Profil aufliegenden Kleinst­ kugel beim Durchlauf der Innenauskleidung durch die bewegte Mahlkugelschleppe von einer bestimmten Ausgangsgröße am auf­ laufenden Mahlplattenende gemäß der Fig. 3 bzw. 4 auf Null verengt.

Für jede größere Mahlkugel verbleibt am ablaufenden Ende der Innenauskleidung entsprechend ihrer Eintauchtiefe in das geometrisch festgelegte Dreiecksprofil ein Restspalt. Ein entsprechend großer Ausgangsspalt unter den aufliegen­ den Mahlkugeln am auflaufenden Ende der Innenauskleidung ist erforderlich, um grobe Mahlgutpartikel unter die auf der Innenauskleidung abrollenden Mahlkugelschleppe einziehen und effektiv zerkleinern zu können. Durch das Verengen des Mahl­ spaltes in der Drehrichtung der Mühle auf Null bzw. auf einen stark verringerten Restspalt am ablaufenden Ende der Innenauskleidung wird erreicht, daß der effektiven Zerkleine­ rung grober Partikel eine zusätzliche Feinzerkleinerung durch die sehr effektiven Beanspruchungsarten Druck und Scherung überlagert wird. Wesentlich dabei ist, daß sich der Mahl­ spalt für die aufliegende Kleinstkugel am ablaufenden Ende der Innenauskleidung auf Null verengt, d. h., daß diese Kugelgröße am Profilgrund des ablaufenden Endes der Innen­ auskleidung nur aufläuft und nicht angehoben wird. Dadurch wird gewährleistet, daß der Mitnahmegrad der Mahlgutschleppe durch die Innenauskleidung bei der jeweils gewählten Mühlendreh­ zahl und damit der Elektroenergiebedarf minimal bleiben. Vorteile ergeben sich durch die erfindungsgemäße Lösung in Form von deutlich verbesserten Austragsfeinheiten aus den Prozeß­ räumen der Rohrkugelmühlen bei gleichem Durchsatz und spezi­ fischem Elektroenergiebedarf. Das heißt, bei der jeweils fest­ gelegten Zielfeinheit für die unterschiedlichen Zerkleinerungs­ aufgaben für Rohrkugelmühlen, z. B. bei der trockenen Zement- oder der nassen Erzmahlung, sind deutliche Durchsatzsteige­ rungen bis zu 20% und damit Einsparungen im spezifischen Elektroenergiebedarf in der gleichen Größenordnung mög­ lich.

Bei der nassen Erzmahlung in Einkammer-Rohrkugelmühlen mit Austragskammer oder Überlauf, wo zwangsweise die Grob- und Feinmahlung gleichzeitig in einem Prozeßraum abläuft, sind durch den generellen Verzicht auf die bisher übliche starke Kataraktwirkung der Mahlkugeln drastische Absenkungen im spezifischen Elektroenergiebedarf und dem Mahlplatten- und Mahlkugelverschleiß erreichbar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Innenauskleidung 1 im Schnitt in der radialen Mühlenebene im Profiltal, woraus der ansteigende Profilgrund in der Drehrichtung der Rohrkugelmühle ersicht­ lich wird.

Das Ansteigen des Profilgrundes wird dadurch er­ reicht, daß der Mittelpunkt des Grundradius 3 von dem der anderen beiden Mahlplattenradien 4 und 5 versetzt ist. In

Fig. 2 ist die Ansicht der Stirnfläche der Innenausklei­ dung am auflaufenden Mahlplattenende und in

Fig. 3 die am ablaufenden Mahlplattenende jeweils mit der aufliegenden Kleinstkugel 2 der eingesetzten Mahlkugelfüllung dargestellt.

Dabei ist der Mittelpunkt des Radius 3 von dem der Radien 4 und 5 so versetzt, daß der Profilgrund in der radialen Mühlenebene am ablaufenden Ende der Innenauskleidung, Fig. 3, bis zur Eintauchtiefe 7 der verwendeten Kleinstkugel 2 an­ steigt, d. h., daß die Kleinstkugel am ablaufenden Ende der Innenauskleidung am Profilgrund aufläuft. Durch diese kon­ struktive Ausbildung der Innenauskleidung verengt sich bei jeder Mühlenumdrehung der Rohrkugelmühle der Mahlspalt 11 unter jeder aufliegenden Kleinstkugel vom Ausgangswert am auflaufenden Ende, Fig. 2, bis auf Null, Fig. 3, beim Durch­ lauf der Innenauskleidung durch die bewegte Mahlkugelschleppe. Bei der Beibehaltung eines Radius 8 am Profilgrund in der axialen Mühlenebene vergrößert sich sein Wert von der Ausgangs­ größe in Fig. 2 auf die in Fig. 3 dargestellte durch das Ansteigen des Profilgrundes in der radialen Mühlenebene auf die Eintauchtiefe der verwendeten Kleinstkugel. Die Fig. 4 demonstriert die Gestaltung des Profilgrundes der Innenaus­ kleidung am ablaufenden Mahlplattenende, wenn von einer Dreiecksprofilierung mit Radius 8 am Profilgrund am auflaufen­ den Ende der Innenauskleidung, Fig. 2, auf eine Trapezpro­ filierung am Profilgrund des ablaufenden Endes der Innen­ auskleidung, Fig. 4, übergegangen wird.

Beispiel 1

Die Innenauskleidung wird im Grobmahlraum einer Durchlauf- Zementmühle mit 3,2 m Durchmesser und 15 m Mahlbahnlänge eingesetzt. Die Mahlbahnlänge des Grobmahlraumes beträgt 3,75 m. Zur Bestückung des Grobmahlraumes sind 480 Stck. Mahlplatten der Innenauskleidung erforderlich.

Im Mahlraum werden 40 t hochchromlegierte Gußmahlkugeln mit Durchmessern von 100 mm bis 60 mm in 10 mm-Stufung einge­ setzt.

Die Grundprofilierung der radial umlaufenden Profile besteht aus Dreiecken mit Radien am Profilberg und -grund, wobei die gleichschenkligen Dreiecke vom Profilgrund aus einen Öffnungswinkel von 90 Grad aufweisen. Die Höhe der Dreiecke beträgt 85% des Radius der eingesetzten Größtkugel. Der Mittelpunkt des Radius 3 des Profilgrundes in der radialen Mühlenebene wird von dem der Radien 4 und 5 so versetzt, daß der Profilgrund am ablaufenden Ende der Innenauskleidung gemäß Fig. 3 bis zur Eintauchtiefe 7 der Mahlkugeln mit 60 mm ansteigt. Ein Radius 8 am Profilgrund in der axialen Mühlenebene wird beibehalten, wobei er sich gemäß der Fig. 2 und 3 vom auflaufenden zum ablaufenden Ende der Innenauskleidung vergrößert.

Beispiel 2

Die Feinmahlung eines auf <20 mm vorzerkleinerten Stück­ erzes auf Korngrößen <90 µm erfolgt in einer naß arbeiten­ den Einkammerrohrkugelmühle mit Austragskammer mit einem Durchmesser von 3,2 m. Das Erz enthält bis zu 70% Quarz und ist daher sehr hart und abrasiv. Zum vollständigen Aufschluß für nachgeschaltete Aufbereitungsstufen ist die hohe Zielfeinheit mit <90 µm erforderlich. Das heißt, sowohl die Zerkleinerung der groben Partikel als auch die Fein­ mahlung müssen in einem Prozeßraum effektiv erfolgen.

Es kommt die erfindungsgemäße Innenauskleidung zum Einsatz. Zur Bestückung der Mühle sind 96 Stück Mahlplatten der Innenauskleidung erforderlich bzw. wird die Profilierung auf achsparallel durchgängigen Mahlbalken ausgeführt. Die Grundfigur der radial umlaufenden Profile entspricht der im Beispiel 1 beschriebenen. Der Mittelpunkt des Radius 3 des Profilgrundes in der radialen Mühlenebene wird gegen­ über dem der Radien 4 und 5 so versetzt, daß der Profil­ grund am ablaufenden Ende der Innenauskleidung bis zur Eintauchtiefe 7 der Mahlkugeln mit 30 mm Durchmesser in das radial umlaufende Profil gemäß Fig. 4 ansteigt. Es kommt eine polydisperse Mahlkugelfüllung, bestehend aus Mahl­ kugeldurchmessern von 100 mm bis 30 mm in 10 mm Stufung mit einem mittleren Kugeldurchmesser _K = 50 mm zum Einsatz. Der Mahlkörperfüllungsgrad beträgt 40%.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Innenauskleidung
2 Kleinstkugel
3 Radius für den Profilgrund in radialer Mühlenebene
4 Mahlplattenradius (Innenradius)
5 Mahlplattenradius (Außenradius)
6 ablaufendes Mahlplattenende
7 Eintauchtiefe der Kleinstkugel in das Profil
8 Radius am Profilgrund in der axialen Mühlenebene
9 auflaufendes Mahlplattenende 10 ablaufendes Mahlplattenende
11 Mahlspalt unter der aufliegenden Kleinstkugel

Claims (3)

1. Innenauskleidung für Rohrkugelmühlen mit radial um­ laufenden Profilen, deren Querschnitt Dreiecksform mit Radien am Profilgrund und -berg aufweist, gekennzeichnet dadurch, daß der Mittel­ punkt des Radius für den Profilgrund in der radialen Mühlenebene (3) vom Mittelpunkt der anderen beiden Mahlplattenradien (4 und 5) so versetzt ist, daß der Profilgrund in der Drehrichtung der Mühle am ablaufen­ den Mahlplattenende (6) bis maximal zur Eintauchtiefe (7) der verwendeten Kleinstkugel (2) in das radial umlaufende Profil ansteigt.

2. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß ein Radius am Profil­ grund in der axialen Mühlenebene (8) beibehalten wird, wobei er sich mit dem Drehsinn der Innenauskleidung (1) vergrößert.

3. Innenauskleidung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet dadurch, daß der Profilgrund in der axialen Mühlenebene am auflaufenden Mahlplattenende (9) von der Dreiecksprofilierung mit Radius (8) am ablaufen­ den Mahlplattenende (10) in eine Trapezform übergeht.