DE7243277U

DE7243277U - Muehle insbesondere rohr- oder kugelmuehle

Info

Publication number: DE7243277U
Application number: DE19727243277U
Authority: DE
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG
Priority date: 1972-10-23
Filing date: 1972-11-24
Publication date: 1973-02-15
Also published as: BE805714A; ZA737416B; BR7308228D0; AT319715B; SU606536A3

Description

Österreichisch-Amerikanische Magnesit Aktiengesellschaft in Radenthein (Österreich).

Mühle, insbesondere Rohr- oder Kugelmühle.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der bekannten Mühle, insbesondere Rohr- oder Kugelmühle, die einen quadratischen Grundquerschnitt mit abgerundeten Ecken und geraden Seiten aufweist und in der die Vermahlung durch die fallende und rollende Bewegung der MahlkÖrper-Mahlgut-Füllung erfolgt, wobei die Größe der Mahlkörper, z.B. Cylpepse oder Kugeln, nur einen geringen Bruchteil der Seitenlänge des Grundquerschnittes der Mühle beträgt und das Mühleninnere mittels einer Folge von in Längsrichtung der Mühle hintereinander angeordneten Ringscharen von Panzerplatten ausgekleidet ist und einzelne Ringscharen dieser Platten in der Längsrichtung der Mühle gegeneinander, vorzugsweise um gleiche Winkel, verdreht bzw. versetzt sind (österreichische Patentschrift Nr. 239.634).

Durch entsprechende Wahl des Radius der Abrundungen kann bei dieser bekannten Mühle der Mahlvorgang maßgebend beeinflußt werden, und zwar bewirkt eine Verkleinerung des Radius der Abrundungen im Verhältnis zur Diagonale des Mühlenquerschnittea eine Vergrößerung der Schlagwirkung, und eine Vergrößerung des Radius der Abrundungen eine Herabsetzung der Schlagwirkung bzw. eine Vergrößerung der Reibwirkung «

Durch das Verdrehen bzw. Versetzen der aufeinanderfolgenden einzelnen Ringscharen entsteht ein Durchgang in der Mühle, der infolge des quadratischen Grundquerschnittes der Mühle eine einer viergängigen Schraube ähnliche Form aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird den Mahlkörpern ein zusätzlicher Bewegungsimpuls in Richtung der Mühlenachse erteilt. Weiters wird durch diese Ausbildung nach Art einer Schraube auch dar Transport des Mahlgutes in Längsrichtung der Mühle beeinflußt, d.h. durch geeignete Wahl der Schraubensteigung oder Schraubendrehrichtung, hervorgerufen durch die entsprechende Versetzung der Ringscharen, kann der Mahlgutdurchgang gebremst oder bsohleunigt werden. Der Verlauf der Steigung dieses schraubenartig verlaufenden Durchlasses und die Drehrichtung desselben lassen sich also durch den Verdrehungewinkel zwischen den aufeinanderfolgenden Rinßscharen festlegen.

Der Mahlguttransport durch die Mühle ist ferner stark vom spezifischen Gewicht des Mahlgutes abhängig. Leicht fließende Mahlgüter haben die Neigung, bei einem dichten Mahlkörperbett an der Oberfläche zu verbleiben bzw. sozusagen zu schwimmen und nicht in das Mahlkörperbett einzudringen. Besonders für die Feinstmahlung ist Jedoch eine innige Vermischung von Mahlkörpern und Mahlgut

erforderlich. Bei Versetzung der einzelnen Ringscharen um bis zu 4-5° gegeneinander in Drehrichtung werden Mahlgüter mit höherem spezifischen Gewicht vom Einlauf zum Auslauf der Mühle weiterbefördert. Wenn jedoch die Ringscharen entgegengesetzt zur Drehrichtung versetzt v/erden, hört der Transport auf und das Material wird angestaut, weil infolge des Verlaufes der Schraube die Tendenz zur gegenläufigen Transportrichtung gegeben ist.

Der durch die Versetzung der Ringscharen gebildete schraubenartige Verlauf des Mühlendurchganges hat, wie der praktische Betrieb und Versuche ergeben haben, auch eine gewisse sortierende Wirkung auf die Mahlkörper, so daß sich die größeren Mahlkörper überwiegend am Einlauf, die kleineren Mahlkörper überwiegend am Auslauf ansammeln. Dieser Effekt ist aber insoferne unvollkommen, als er nur Mahlkörper, wie Kugeln bzw. Cylpepse, bis höchstens 40 mm erfaßt. Bei einer Nichtfeinmahlung ist es jedoch notwendig, auch Mahlkörper mit einem größeren Durchmesser als 40 mm zu verwenden, z.B. Mahlkörper mit einem Durchmesser von 60 bis 70 mm, was der Mahlkörpergröße bei einer Mehrkammermühle in der zweiten Kammer entspricht.

Bei einem wirtschaftlichen Zerkleinerungsvorgang ist es erforderlich, daß das grobe Mahlgut mit großen Mahlkörpern gemahlen und die Größe der Mahlkörper, z.B. die Kugelgröße, mit zunehmender Materialfeinheit immer kleiner wird. Dies erreichte man bisher meist dadurch, daß die Mühle in Längsrichtung in Kammern unterteilt wurde, so daß sich die einzelnen Mahlkörper, z.B. Kugeln stark verschiedener Größe, nicht miteinander vermischen konnten, während das Mahlgut durch Schlitze in den Kammerwänden hindurch-

treten und in die jeweils nächste dem Auslauf zu gelegene Kammer gelangen konnte.

Um die sortierende Wirkung der erörterten "bekannten Mühle auf die Mahlkörper zu verbessern und vor allem auch auf größere Mahlkörper auszudehnen, damit sie in der Mühle in dem für sie bestimmten Bereich verbleiben, ist ein zusätzlicher Impuls notwendig. Diesen zu schaffen, ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, welche von der erwähnten bekannten Mühle ausgeht. Dieses Ziel wird bei einer solchen Mühle dadurch erreicht, daß mindestens jede dritte, vorzugsweise jede zweite Ringschar auc gegen das Mühltninnere in Durchlaufrichtung des Mahlgutes schräg verlaufenden Platten zusammengesetzt ist, so daß in Längsrichtung der Mühle parallel zur Mühlenachse angeordnete Platten mit schräg zur Mühlenachse verlaufenden Platten abwechseln, und daß die jeweils aus den parp.ilex zur Mühlenachse verlaufenden Platten aufgebauten Ringscharen gegen-3inander versetzt sind und auch die jeweils aus den schrägen Platten aufgebauten Ringscharen gegeneinander versetzt sind.

Die Schrägstellung (Winkel ß) der Platten kann dabei 5 bis 30°, vorzugsweise 5 bis 15°, betragen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können jeweils eine Hingschar mit zur Mühlenachse parallelen Platten und eine anschließende Ringschar mit schrägen Platten zu einer Einheit zusammengefaßt sein und jede dieser Einheiten kann gegenüber der anschließenden Einheit versetzt angeordnet sein.

Der Versetzungs- bzw. Verdrehungsv/inkel der Ringscharen bzw. der Einheiten gegeneinander kann vorteilhaft zwischen 15° und 50° betragen.

Eine Schrägstellung von Ringsoharen von Platten ist an sich bereits bekannt, Jedoch nur für gewöhnliche Mühlen mit kreisförmigem Querschnitt (vgl. z.B. deutsche Patentschrift Nr. 462 und den Aufsatz in der Zeitschrift "Zement-Kalk-Gips" 9 (1956), S.228 bis 231). Ferner ist bei den bekannten Ausführungsformen entweder Jede Ringschar abgeschrägt oder aber die Abschrägungen sind (wie bei der deutschen Patentschrift Nr. 4-62 188) steil und hoch und v/erden durch eigene Einbauten, nicht aber durch eine Schrägstellung der Panzerplatten, gebildet. Dieses System unterliegt einem hohen Verschleiß. Erst die erfindungsgemäße Kombination, bei der einerseits Ringscharen aus mit zur Mühlenachse parallelen Platten, die einen quadratischen Durchgangsquerschnitt ergeben, zusammen mit Ringscharen aus Platten mit einer relativ geringfügigen Abschrägung verwendet werden, wobei Jede zweite oder Jede dritte Ringschar aus Platten mit Abschrägungen aufgebaut ist, und bei der anderseits Ringscharen Jeweils gleicher Art bzvr. die Einheiten, die von einer Ringschar mit parallelen Platten und einer Ringschar mit abgeschrägten Platten gebildet sind, gegeneinander versetzt sind, ergibt eine einwandfreie Mahlung mit Sortierung der Mahlkörper und gleichzeitig einen geringen Verschleiß der Panzerung. Es kann hier erwähnt werden, daß in den bekannten Mühlen mit einem kreisförmigen Querschnitt zwar eine Sortierung von Mahlkörpern einer Größe von über 60 mm bewirkt wird, Jedoch die Sortierung von kleinen Mahlkörpern einer Größe von unter 40 mm erhebliche Schwierigkeiten bereitet und sehr zu wünschen übrig läßt. Erst durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Mühlenpanzerung gelingt es, wie die Versuchsergebnisse zeigen, eine

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völlig befriedigende Sortierung für alle Mahlkörper zu erreichen, ohne daß die Mühle in Kammern unterteilt werden muß.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Mühle wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeiapieles niiher beschrieben,

Ea zeigen die Fig. 1 einen Querschnitt durch eine solche Mühle und Fig. 2 einen Abschnitt der Mühle im Längsschnitt entlang der Linie A-B.

Die Mühle v/eist einen zylindrischen Mantel M auf, in welchem in axialer Richtung, also in Mühlenlängsrichtung, hintereinander angeordnete Hingscharen von Panzerplatten eingebaut sind. Diese Ringscharen sind in Fig. 2, soweit sie in dem Ausschnitt, welchen die Fig. 2 bietet, untergebracht sind, mit e^ , ^...e^, f^ bezeichnet. Die Bezugszeichen e beziehen sich jeweils auf die Ringscharen rait zur Mühlenachse parallelen Platten, während die Platter der mit den Bazugszeichen f versehenen Ringscharen unter einem Winkel ß gegen das Innere der Mühle zu und in der durch den Pfeil angedeuteten Durchflußrichtung des Mahlgutes geneigt angeordnet sind. Der Neigungswinkel dieser Platten richtet sich nach den jeweiligen Erfordernissen, d.h. der Art des Mahlgutes usw., und bis zu einem gewissen Grade auch nach'der Breite der einzelnen Platten. Als geeignete Größe für den V/inkel ß hat sich im allgemeinen ein Bereich von 5 bis 15° erwiesen, jedoch können in besonderen Fa¹IOn auch davon abweichende Größen bis zu 50° und auch mehr gute Ergebnisse liefern. Es ist auch möglich, die Neigung in aufeinanderfolgenden Ringscharen f oder bei manchen derselben oder gruppenweise unterschiedlich gegenüber den vorausgehenden bzw. nachfol-

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genden Ringscharen f oder Gruppen derselben zu wählen. Die Breite der einzelnen Platten und damit der einzelnen Ringncharen kann z.B. 250 mm oder auch die Hälfte davon betragen. Bei einer besonderen Ausführungsform kann jeweils eine Ringschar e und eine Ringschar f au einer Einheit zusammengefaßt sein, indem über die entsprechende Breite durchgehende Platten verwendet v/erden, die über einen (Teil ihrer sich in Längsrichtung der Mühle erstreckenden Dimension zur Bildung der Schräge aufgebogen sind. Um die Zusammenfassung von Jeweils zwei Ringscharen e, f zu einer Gruppe oder Einheit zu verdeutlichen, ist in Fig. 2 jeweils ein derartiges Ringscharenpaar insgesamt mit E^...E^ bezeichnet. Diese zusammengehörigen Ringscharen oder Einheiten sind gegenüber den nachfolgenden und vorausgehenden Ringacharen um einen Winkel α (siehe Fig. 1) versetzt bzw. verdreht angeordnet. Innerhalb von solchen zusammengehörigen Ringscharen oder Einheiten erfolgt keine Versetzung.

Zur Verdeutlichung der Versetzungen in Fig. 2 sind die Trennfugen zwischen jeweils einer Ringschar e und der anschließenden Ringschar f mit einer feineren Linie angedeutet als die Trennfugen zwischen aufeinanderfolgenden Einheiten Έ.^~Έ,2^ I^-E, usw. Die Trennfugen sind aus Gründen der Deutlichkeit mit übertriebener Breite dargestellt; ihre Breite beträgt in Wirklichkeit nur 2 bis 3 mm. Durch die stärker ausgeführten Linien soll zum Ausdruck gebracht werden, daß längs der betreffenden Trennfuge eine Versetzung bzw. Verdrehung der Ringscharen erfolgt ist. Diese Versetzung richtet sich nach den jeweiligen Gegebenheiten, wie Mahlgut, gewünschte Durchwandergeschwindigkeit desselben durch die Mühle usw. Gute Ergebnisse wurden mit einer Versetzung um jeweils I5 bis °

(Winkel α) erzielt, Jedoch soll diese Angabe keine Einschränkung hinsichtlich der V/uhl dor tatsächlich möglichen Vernetzung bedeuten.

Die Aufeinanderfolge von Ringscharen mit in Richtung der' Mühlenachse parallelen, also nicht geneigten, Platten und gegen das Mühleninnere zu geneigt angeordneten Platten kann auch dahingehend geändert wenden, daß nur jede dritte Ringschar aus geneigten Platten besteht. Auch die Längenaufteilung zwischen Ringscharen e mit üvir Mühlenachse parallelen Platten und Ringscharen f mit geneigten Platten läßt sich je nach den Erfordernissen ändern, so daß z.B. längere Ringscharen e und kürzere Ringscharen f mit geneigten Platten als zusammengehörige Einheiten im Mühlenmantel l". eingebaut sind.

In Fig. 1 ist die Versetzung von Ringscharen bzw. Einheiten veranschaulicht. Um die Zeichnung nicht zu überladen und dadurch unübersichtlich zu machen, sind nur die Innenkonturen der ersten beiden Einheiten E,, und Ep eingezeichnet, und zwar handelt es sich dabei um die inneren Rand.konturen der schrägen Platten der Ringscharen f^ und f_o

Die Größe des Versetzungsv/inkels α könnte zwischen aufeinanderfolgenden Ringscharen e oder f bzw. Einheiten E über die Länge der Mühle variieren. Die Bemessung des Verlaufes des örtlichen Steigungswinkels der sich ergebenden Schraube, wie sie zu Anfang der Beschreibung definiert wurde, wird sich nach dem gewünschten Mahlvorgang und der gewünschten Verteilung oder Sortierung der Mahlkörper, d.h. der Aufteilung der Mahlkörper nach ihrer Größe über die Länge der Mühle, richten»

Um die erforderliche Sortierung der Mahlkörper auch über eine lange Betriebsdauer aufrechtzuerhalten, ist es bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Mühle nicht erforderlich, eine Mehrzahl von durch Trennwände voneinander getrennten Kammern vorzusehen, sondern solche Trennwände fallen in der Regel zur Gänze weg, und die Mühle besteht demnach nur aus einer einzigen Kammer. Auch in extremen Fällen hinsichtlich der zur Verwendung kommenden Mahlkörpergrößen ist nur mehr eine einzige Trennwand für die gesamte Mühle notwendig, so daß dann eine aus zwei Kammern aufgebaute Mühle vorliegt.

Die Wirkung hinsichtlich der Sortierung der Mahlkörper bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Mühle wird abschließend noch an Hand eines Überprüfungsergebnisses beim Betrieb einer erfindungsgemäß ausgestalteten Mühle dargelegt.

Eine Rohrmühle von 9 m Länge und 2,4 m Durchmesser wurde mit Kugeln von 20 bis 60 mm Größe in folgenden Anteilen (Gew.-%) beschickt:

Kugelgröße mm 20 25 30 40 50 60 Gew.-% 20,2 ,20,2 16,8 16,85 14,30 11,65

Die Mühle war rechtsdrehend. Die einzelnen Ringscharen hatten eine Breite von 250 mm, je zwei Ringscharen waren zu einer Einheit zusammengefaßt. In jeder Einheit war die erste Ring,schar um einen Winkel von 15° in Drehrichtung gegen die erste Ringschar der benachbarten Einheit versetzt und jede zweite Ringschar hatte eine Abschrägung von 15 ·

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Die Kugeln wurden als unsortiertes Geraisch eingefüllt. Der Füllungsgrad betrug 26 %, und die Mühle wurde dann 24 Stunden bei einer Drehzahl von 0,7 U^ . . in Betrieb gehalten, so daß die Kugelverteilung ein stationäres Gleichgewicht erreichte. Dann wurde die Verteilung in den Mühlenabschnitten 0 bis 1,5 m, 1,5 πι bis 3,0 m, 3,0 bis 4,5 m, 4,5 bis 6,0 m, 6,0 bis 7,5 m, 7,5 bis 9,0 m, gemessen in der Durchlaufrichtung des Materials, untersucht, wobei sich folgendes ergab:

Abschnitt O bis 1,	^ m	20	25	30	40	50	60
Kugelgröße Durchmesser in mm	—	—	0,5	10,9	30,4	58,2
Anteil in Gew.-%	3,0 m
Abschnitt 1,5 bis	20	25	30	40	50	60
Kugelgröße Durchmesser in mm	—	0,1	6,2	40,2	45,2	8,3
Anteil in Gew.-%
Abschnitt 3,0 bis	20	25	30	40	50	60
Kugelgröße Durchmesser in mm	—	2,1	41,0	47,0	9,9	—
Anteil in Gew.-%	6,0 m
Abschnitt 4,5 bis

Kugelßröße

Durchmesser in mm 20 25 30 40 50 60

Anteil in Gew.-% 0,5 38,2 56,5 4,6 0,2

Abschnitt 6,0 bis 7«5 m

Kugelgröße

Durchmesser in mm 20 25 30 40 50 60

Anteil in Gew.-# 29,5 67,2 3,3

- 10 -

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Abschnitt 7,5 bis 9,0 m

Kugelgröße
Durchmesser in mm

Anteil in GeWt-%

20 89,9

25

50

60

Zur Kontrolle wurde bei einigen Versuchen die Drehrichtung geändert, d.h. die Mühle wurde linksdrehend (entgegen dem Uhrzeigersinn) betrieben. Um aber trotzdem den Transport des Mahlgutes in gleicher Richtung zu belassen, wurde auch die Versetzung der Ringscharen (auch hier wurde jede zweite Schar versetzt) geändert. Sie betrug 15° in Drehrichtung, also nach links. Das Kugelgemisch und die sonstigea Verhältnisse waren vollkommen gleich. Nach 24 Stunden Betrieb wurde folgende Kugelverteilung festgestellt:

Abschnitt 0 bis 1,5m

Kugelgröße Durchmesser in mm	20	25
Anteil in Gew.-%	—	—
Abschnitt 1,5 bis 3	,0 m
Kugelgröße Durchmesser in mm	20	25
Anteil in Gew.-%	«	—
Abschnitt 3,0 bis 4	,5 m
Kugelgröße Durchmesser in mm	20	25
Anteil in Gew.-06	—	1,6
Abschnitt 4,5 bis 6	,0 m

Kugelgröße
Durchmesser in mm

Anteil in Gew.-%

30 40 50 60 0,13 5,77 30,8 63,3

30 40 50 60 1,70 41,8 54,8 1,7

30 40 50 60 31,4 45,8 21,2

20 25 30 40 1,3 38,8 56,1 3,8

60

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Abschnitt 6,0	bis	7	20	25	30
Kugelgröße Durchmesser in	mm		29,1	67,10	3,90
Anteil in Gew			,0 m
Abschnitt 7,5	bis		20	25	30
Kugelgröße Durchmesser in	mm		91,3	8,70	—
Anteil in Gew.

40

50

60

Gleiche Ergebnisse wie mit Kugeln werden auch mit Gylpepsen oder sonstigen Mahlkörpern und bei beliebigem Füllungsgrad erhalten.Die erfindungsgemaße Gestaltung der Panzerung ermöglicht es, auf eine Unterteilung in einzelne Kammern weitgehend oder vollständig zu verzichten»

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Claims

Schutzansprüche :

1. Mühle, insbesondere Rohr- oder Kugelmühle, die einen quadratischen Grundquerschnitt mit abgerundeten Ecken und geraden Seiten aufweist und in der die Vermahlung durch die fallende und rollende Bewegung der Mahlkörper-Mahlgut-Füllung erfolgt, wobei die Größe der Mahlkörper nur einen geringen Bru"hteil der Seitenlänge des Grundquerschnittes der Mühle beträgt und das Mühleninnere mittels einer Folge von in Längsrichtung der Mühle hintereinander angeordneten Ringscharen von Panzerplatten ausgekleidet ist und einzelne Ringscharen in der Längsrichwng der Mühle gegeneinander, vorzugsweise um gleiche Winkel, verdreht bzw. versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Jede dritte, vorzugsweise jede zweite Ringschar (f,,.. . f^...) aus gegen das Mühleninnere in Durchlaufrichtung des Mahlgutes schräg verlaufenden Platten zusammengesetzt ist, so daß in Längsrichtung der Mühle parallel zur Muhlenach.se angeordnete Platten (e^,.. . e^...) mit schräg zur Mühlenachse verlaufenden Platten (f^ .. . f^,...) abwechseln, und daß die jeweils aus den parallel zur Mühlenachse verlaufenden Platten aufgebauten Ringscharen (e,... .e^,...) gegeneinander versetzt sind und auch die jeweils aus den schrägen Platten aufgebauten Ringscharen Cf_x... .f^...) gegeneinander versetzt sind.

2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägstellung (Winkel ß) der Platten (f^...f^...) 5 bis 30°, vorzugsweise 5 *>is 15°» beträgt.

3. Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Ringschar (e^...) mit zur Mühlenachse parallelen Plat-

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ten und eine anschließende Ringschar (f,|...) mit schrägen Platten zu einer Einheit (E,....) zusammengefaßt sind und Jede dieser Einheiten (E^ „..) gegenüber der anschließenden Einheit versetzt angeordnet ist.

4. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehungswinkel (α) der Ringscharen (e oder f) bzw. der Einheiten (E) gegeneinander 15 bis 50° beträgt.

13.10.1972 Dr.L/W