DE4033136A1 - Pneumatischer klassierer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Klassierer und insbesondere einen pneumatischen Klassierer, der granulares bzw. kornförmiges und/oder pulverförmiges Material mit hoher Wirksamkeit klassieren kann.

Pneumatische Klassierer sind in großem Ausmaß be­ kannt, in denen kornförmiges oder pulverförmiges Material wie beispielsweise pulverisierter Kalkstein durch einen Luftstrom dispergiert und in grobe Körner und feine Körner klassiert wird durch eine Balance zwischen Zentrifugalkraft und Gegenzentrifu­ galkraft, wobei die feinen Körner dann durch den Luftstrom sus­ pendiert und zusammen mit der Luft zur Außenseite des Klas­ sierergehäuses abgegeben werden.

Wenn das zu behandelnde Material eine große Agglome­ rationskraft hat, werden die Bestandteile des Materials, die als feine Körner gesammelt werden sollen, in unerwünschter Weise als grobe Körner abgegeben, weil solche Bestandteile als Folge von Agglomeration vergleichsweise große Körner bilden. Dies ist einer der Faktoren, welche die Klassierleistung beein­ trächtigen.

Dies bedeutet, daß die Klassierungswirksamkeit merk­ bar verbessert werden kann, wenn die Agglomerate zu feinen Körnern dispergiert werden.

Es sind verschiedene Arbeitsweisen bekannt, um Di­ spersion bzw. Feinstverteilung der Agglomerate zu verbessern. Beispielsweise wird bei einer ersten Arbeitsweise das Material mittels eines Ejektors dispergiert bzw. feinstverteilt, der mit Druckluft arbeitet. Bei einer zweiten Arbeitsweise wird in der Luft suspendiertes kornförmiges Material durch einen verengten Schlitz hindurchtreten gelassen, um dadurch die Dispersion bzw. Feinstverteilung (nachstehend als Feinstverteilung bezeichnet) zu verbessern.

Diese bekannten Arbeitsweisen zum Verbessern der Feinstverteilung leiden jedoch unter den nachstehend angegebe­ nen Problemen.

Die erste Arbeitsweise erfordert viel Energie sowie eine komplizierte Konstruktion des Klassierers.

Bei der zweiten Arbeitsweise besteht eine Gefahr darin, daß der Schlitz mit Splittern mit Korngrößen von etwa 10 mm oder ähnlich versperrt bzw. verstopft wird, insbesondere, wenn das zu klassierende Material reich an solchen Splittern bzw. scharfkantigen Körnern ist. Dieses Problem ist insbeson­ dere ernsthaft bei einem in einer geschlossenen Schleife durch­ geführten Brech- bzw. Zerstoßverfahren, bei welchem das Mate­ rial mit hohem Umlaufverhältnis umlaufen gelassen wird, weil in einem solchen Fall eine große Menge kornförmigen Materials, welches Splitter bzw. kleine scharfkantige Körner (grits) ent­ hält, behandelt werden muß. Um dieses Problem zu vermeiden, ist es erforderlich, zweckentsprechende Mittel zu verwenden, um solche "grits" zu beseitigen, beispielsweise muß eine Primär­ klassierung angewendet werden.

Weiterhin leiden die beiden bekannten Arbeitsweisen unvermeidbar unter dem Problem, daß das kornförmige Material, welches feinstverteilt worden ist, sich beim Transport in uner­ wünschter Weise erneut zusammenballt, wodurch die Klassierwirk­ samkeit beeinträchtigt wird.

Die Zementindustrie verwendet gegenwärtig oftmals eine Doppelwalzen-Vorbrechmaschine für Zementklinker. Um eine hohe Brech- bzw. Zerstoßungswirksamkeit zu erreichen, wird ein sehr hoher Druck an die Klinker angelegt, so daß der Klinker durch einen sehr hohen Druck gebrochen bzw. zerstoßen wird, so daß er zu harten Flocken und Klumpen umgewandelt wird. Um sol­ che Flocken und Klumpen weiter zu brechen bzw. zu zerstoßen, werden Vorrichtungen wie beispielsweise eine Kugelmühle oder eine Hammermühle stromabwärts der Walzen-Brechmaschine angeord­ net. Das gesamte System wird bemerkenswert erleichtert, wenn der Klassierer so gebildet ist, daß er die Funktion des Bre­ chens oder Zerstoßens solcher Flocken und Klumpen ausüben kann, weil dann eine Kugelmühle oder Hammermühle nicht erforderlich ist. Mit einem solchen vereinfachten System werden die Bauko­ sten und der Energieverbrauch verringert.

Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, einen pneumatischen Klassierer zu schaffen, der eine einfache Ausfüh­ rung hat und in der Lage ist, mit hoher Wirksamkeit zu arbei­ ten.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, einen pneumatischen Klassierer zu schaffen, der die Funktion ausübt, Flocken und Klumpen zu brechen bzw. zu zerstoßen, die von einer Walzen-Brechmaschine eines mit hohem Druck arbeitenden Brechsy­ stems abgegeben sind, wodurch die Notwendigkeit vermieden ist, eine Brechmühle, beispielsweise eine Kugelmühle oder Hammer­ mühle, vorzusehen.

Gemäß der Erfindung werden die genannten Zwecke er­ reicht, indem die Agglomerate oder Klumpen aus dem zu behan­ delnden Material, die einer Dispersionskammer eines Klassierers zugeführt werden, durch eine Materialbrecheinrichtung bzw. Ma­ terialzerstoßeinrichtung zu Primärkörnern gebrochen und dann in eine Klassierkammer fallen gelassen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht einer Aus­ führungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht nach Linie II-II der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer anderen Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Fig. 4 ist eine vertikale Schnittansicht einer ande­ ren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 umschließt ein Gehäuse 1 einen Rotor 2, der an einer Rotorwelle 13 befestigt ist und Klassierschaufeln 3 trägt. Das Gehäuse 1 ist mit Führungsflügeln 4 versehen, die den Klassierschaufeln 3 radial gegenüberliegen, und zwar in ei­ ner Klassierkammer 11.

Die Klassierkammer 11 steht über eine Feinstvertei­ lungskammer bzw. Dispersionskammer 12 mit einem Materialeinlaß 7 in Verbindung.

Die Feinstverteilungskammer 12 ist mit einer zylin­ drischen Platte 5, mit einem rotorseitigen Brech- bzw. Zerstoß­ teil 8 und einem gehäuseseitigen Brech- bzw. Zerstoßteil 9 ver­ sehen, die auf der Innenseite der Platte 5 vorgesehen sind.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist eine Mehrzahl von Zapfen 8a und 8b an Intervallen an der oberen Fläche 2a des Ro­ tors 2 des rotorseitigen Brechteiles 8 entlang konzentrischer Kreise A1 und A2 angeordnet. Weiterhin ist eine Mehrzahl von Zapfen 9b und 9c an Intervallen an der Innenfläche 9a des ge­ häuseseitigen Brechteiles 9 entlang von Kreisen B1 und B2 ange­ ordnet, die zu den zuvor genannten Kreisen A1 und A2 konzen­ trisch verlaufen.

Die Anzahl der Zapfen 8b an dem Kreis A1 ist die gleiche wie die Anzahl der Zapfen 9c an dem Kreis B1. Die An­ zahl der Zapfen 8a an dem Kreis A2 ist kleiner als die Anzahl der Zapfen 9b an dem Kreis B2. Das Verhältnis der Anzahl der Zapfen 8a zu der Anzahl der Zapfen 9b beträgt beispielsweise 2:3.

Es ist erforderlich, daß die Zapfen 8a, 8b, 9b und 9c derart angeordnet sind, daß sie eine Zapfenmühle bilden. Demge­ mäß kann die Anordnung der Zapfen auf verschiedene Weisen modi­ fiziert werden. Beispielsweise kann die Anordnung derart sein, daß, wie in Fig. 3 dargestellt, in radialem Abstand befindliche Zapfen 8a, 8b und 8c und in radialem Abstand befindliche Zapfen 9b, 9c und 9d jeweils auf geraden Linien Ar1 bis Ar4 bzw. Br1 bis Br4 angeordnet sind, die durch den Mittelpunkt 0 der kon­ zentrischen Kreise A1 bis A3 und B1 bis B3 gehen.

Die Arbeitsweise der ersten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Klassierluft SA wird in die Klassier­ kammer 11 durch die Führungsflügel 4 derart eingeführt, daß in der Klassierkammer 11 eine freie Wirbelströmung gebildet wird. Gleichzeitig wird die Rotorwelle 13 angetrieben, um die Klas­ sierschaufeln 3 derart zu drehen, daß eine erzwungene bzw. kraftvolle Wirbelströmung gebildet wird. Als Folge werden diese Wirbelstromkomponenten aus einem Feinkorn-Abgabekanal 6 durch die Spalte hindurch abgegeben, die zwischen den Klassierschau­ feln 3 vorhanden sind, und zwar nachdem in der Klassierkammer 11 eine Wirbelung gebildet ist. Ein zu klassierendes Material SB, beispielsweise Kalziumcarbonat, wird durch die Materialzu­ fuhröffnung 7 hindurch zugeführt, so daß das Material SB in die Feinstverteilungskammer 12 fällt.

Vergleichsweise feine sekundäre Agglomeratkörner so­ wie grobe Körner des Materials SB werden unter der Wirkung der Zapfenmühle, die durch die in der Feinstverteilungskammer 12 angeordneten Zapfen gebildet ist, gebrochen und zu feinen pri­ mären Körnern pulverisiert. Durch die Kombination dieser Ef­ fekte werden auch feine sekundäre Agglomeratkörner, die an den Flächen der groben Körner angelagert sind, zu feinen Primär­ körnern feinstverteilt. Die feinen Primärkörner kollidieren dann mit der Platte 5, wodurch sie derart abgelenkt werden, daß sie in die Klassierkammer 11 fallen.

In der Klassierkammer 11 werden die Körner zu feinen Körnern Sb und groben Körnern Sc klassiert, und zwar durch die Balance zwischen der Zentrifugalkraft und dem durch die Luft erzeugten Widerstand.

Die auf diese Weise mittels Klassierung erhaltenen feinen Körner Sb haben Korngrößen von nicht größer als 5 µm. Diese feinen Körner werden dann durch eine Aufwärtsströmung von Luft suspendiert und in den Feinpulverkanal 6 eingeführt über die Öffnung in dem Rotor 2, und sie werden durch einen nicht dargestellten Luftfilter gesammelt.

Inzwischen werden die groben Körner in dem Gehäuse 1 derart verwirbelt, daß sie aus dem Grobkorn-Abgabekanal 10 ab­ gegeben werden.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausfüh­ rungsform beschränkt. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher die Zapfenmühle, die bei der beschriebenen Ausfüh­ rungsform durch Zapfen gebildet ist, die an der oberen Fläche 2a des Rotors 2 einheitlich mit dieser vorgesehen sind, durch eine Zapfenmühlenscheibe 14 dargestellt ist, die mit Zapfen 8a bis 8c versehen ist. Die Scheibe 14 ist an einer Drehwelle 15 befestigt, die mit losem Sitz an der Rotorwelle 13 vorgesehen ist. Im Betrieb drehen sich der Rotor 2 und die Zapfenmühlen­ scheibe 14 unabhängig voneinander. Bei dieser Ausführung kann die Drehgeschwindigkeit der Zapfenmühlenscheibe 14 unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Rotors 2 eingestellt werden. Durch Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Zapfenmühlenscheibe 14 ist es möglich, sogar Flocken oder Klumpen aus Material, das schwierig zu brechen oder zu zerstoßen ist, zu brechen bzw. zu zerstoßen, wodurch eine weitere Verbesserung der Klassierwirk­ samkeit erhalten wird.

Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher die Zapfenmühlenscheibe 14 keine flache Gestalt, son­ dern eine konisch verjüngte Gestalt hat, derart, daß sie sich radial nach außen und nach unten erstreckt. Der Winkel 8 der Verjüngung kann nach Wunsch geändert werden, beispielsweise kann er als ein Winkel von 30° bestimmt werden.

Die konische Zapfenmühlenscheibe 14 gemäß Fig. 5 schafft eine größere Fläche für das Anordnen der Zapfen und sie erleichtert das Herabfallen des Materials. Es ist daher mög­ lich, eine höhere Klassierwirksamkeit zu erreichen.

Obwohl die Arbeitsweise des pneumatischen Klassierers beschrieben ist anhand eines Klassierens eines gewöhnlichen Kornmaterials, kann der pneumatische Klassierer gemäß der Er­ findung in gleicher Weise angewendet werden zum Verarbeiten von Flocken und Klumpen aus Zementklinker, die von einem Walzenbre­ cher eines Brechsystems abgegeben werden. Solche Flocken und Klumpen werden durch die Zapfenmühle wirksam gebrochen und pul­ verisiert, so daß ein Klassieren mit hoher Wirksamkeit erzielt ist.

Wie oben beschrieben, ist ein pneumatischer Klassie­ rer gemäß der Erfindung mit einer Feinstverteilungskammer ver­ sehen, die mit einer Material-Brecheinrichtung ausgerüstet ist. Das in den Klassierer eingegebene Material wird in die Feinst­ verteilungskammer eingeführt, in welcher vergleichsweise feine sekundäre Agglomeratkörner und grobe Körner gleichzeitig gebro­ chen und pulverisiert werden, um einen vervielfältigten Effekt hinsichtlich einer Feinstverteilung des Materials in feine pri­ märe Körner zu schaffen, die in die Klassierkammer eingeführt werden.

Demgemäß wird das Material zu feinen Körnern gebro­ chen, die bequem klassiert werden können, wenn sie in die Klas­ sierkammer eintreten, so daß pneumatische Dispersion oder Feinstverteilung in der Feinstverteilungskammer mit hoher Wirk­ samkeit durchgeführt werden kann. Außerdem kann der pneumati­ sche Klassierer gemäß der Erfindung auch zum Klassieren harter Flocken aus Zementklinker verwendet werden, die von einem Wal­ zenbrecher abgegeben werden.

Claims (6)

1. Pneumatischer Klassierer, in welchem zu klassierendes Material durch eine Materialzufuhröffnung (7) hindurch in eine Klassierkammer (11) fallen gelassen wird, gekennzeichnet durch eine Dispersions­ bzw. Feinstverteilungskammer (12), die zwischen der Materialzu­ fuhröffnung (7) und der Klassierkammer (11) angeordnet und mit einer Brecheinrichtung (8a, 8b, 8c, 9b, 9c, 9d) versehen ist derart, daß das Material gebrochen und feinstverteilt wird, bevor es in die Klassierkammer (11) eintritt.

2. Pneumatischer Klassierer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brecheinrichtung eine Zapfenmühle umfaßt, die aus Zapfen (8a, 8b, 8c, 9b, 9c, 9d) zusammengesetzt ist, die an der Innenfläche (9a) eines Gehäuses und an der oberen Fläche (2a) eines Rotors (2) vorgesehen sind, welcher der Innenfläche (9a) des Gehäuses gegenüberliegt.

3. Pneumatischer Klassierer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Brecheinrichtung eine Zapfenmühle umfaßt, die aus Zapfen zusammengesetzt ist, die an der Innenfläche (9a) eines Gehäuses und an einer Zapfenmühlenscheibe (14) vorgesehen sind, welche der Innenfläche (9a) des Gehäuses gegenüberliegt.

4. Pneumatischer Klassierer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zapfenmühlenscheibe (14) von dem Rotor (2) unabhängig ist.

5. Pneumatischer Klassierer nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zapfenmühlenscheibe (14) eine sich verjüngende Oberfläche hat.

6. Pneumatischer Klassierer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verjüngungswinkel der Zapfenmühlenscheibe (14) 30° beträgt.