DE8903718U1

DE8903718U1 - Walzenbrecher zum Vermahlen von anorganischem, hartem und/oder sprödem Material

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Publication number: DE8903718U1
Application number: DE8903718U
Authority: DE
Original assignee: Noricum Maschinenbau und Handel Gesmbh Linz At
Current assignee: Noricum Maschinenbau und Handel Gesmbh Linz At
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1989-07-20

Description

NORICUM Maschinenbau und Handel Gesellschaft m.b.H.

Walzenbrecher zum Vermählen von anorganischem, hartem und/oder spr£4esa Material

Hsuerung bezieht sich auf ©Ineja Walzenbrecher Fe^ !!zerkleinern von anorganischem, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere Gestein, bei welchem das zu zerkleinernde Gut zwischen den Brechwalzen einer Druckbeanspruchung unterwerfen wird, sowie anf eis "erfahren zum Vermählen von anorganischem, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere Gestein, bei welchem die Produkte mindestens einem zweimaligen Mahlvorgang unterworfen werden und zwischen aufeinanderfolgenden Mahlvorgängen einer Pressung mit Walzen unterworfen werden.

Zum Zerkleinern von Material sind bereits Walzenmühlen

bekannt, welche in der Regel mit Rotoren ausgestattet sind, welche kreisrunden Querschnitt aufweisen. Der Zerkleinerungsvorgang innerhalb derartiger Walzenmühlen beschränkt sich auf eine verhältnismäßig kurze Strecke vom Einzugspunkt des Brechgutes bi· zur engsten Stelle des Walzenspaltes zwischen den Walzen. Insbesondere für die Zerkleinerung von Mineralien und Sinterprodukten lassen sich mit derartigen Walzen nur sehr schwer einheitliche Korngrößen herstellen. Zur Ver-. besserung der Homogenität in der Korngrößenverteilung wurde in der US-PS 2 734 688 bereits vorgeschlagen, die Walzen mit in Richtung der Rotationsachse verlaufenden Rillen und Rippen zu versehen. Derartige Rillen oder Rippen führen zu einer geringfügigen Vergrößerung der für die Zerkleinerungearbeit zur Verfügung stehenden miteinander zusammenwirkenden Flächen von Walzen. Für die Zerkleinerung von großen Stücken, bei spieleweis· in Form von Stangen, insbesondere von Kohleelek troden, wurde in der FR-PS 2 091 172 bereite ein Brecher

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vorgeschlagen, bei welchem an einer rotierenden Welle Scheiben festgelegt wurden, deren Querschnittsform die Form eines Gleichbreits mit drei Ecken und konvex gekrümmten Mantelflächen zwischen den Ecken aufwies. Die Scheiben benachbarter Brechwerkzeuge waren hiebei in Achsrichtung versetzt, wobei das zu brechen«!® Gut hauptsächlich einer Biegebeanspruchung unterworfen wurde. Bei der Ausbildung gemäß der US-PS 2 734 688, bei welcher miteinander zusammenwirkende Walzen im wesentlichen nach Art von Zahnrädern miteinander kämmen, wurde zur Verbesserung A?r Korngrößenverteilung eine der beiden Walzen konkav und die andere konvex rerrippt bzw. mit konkaven oder konvexen Rillen versehen. Derartige Walzentformen sind überaus aufwendig in ihrer Herstellung. Die Walzen gemäß der US-PS 2 734 6Ö8 ebenso wie die Drehscheiben gemäß der FR-PS 2 091 172 sind einem hohen Verschleiß ausgesetzt, welcher insbesondere bei den Ecken der Scheiben rasch zu einem Verrunden führt. Nach dem Prinzip der FR-PS 2 091 172 aufgebaute Walzen, wären daher für die Erzielung gleichmäßiger Korngrößen kaum geeignet und wurden daher bisher nur in Brechern vorgeschlagen, bei welchen die Korngröße durch die seitliche Versetzung von benachbarten Scheiben auf benachbarten Rotoren bestimmt ist.

Insbesondere fUr das Zerkleinern von hartem oder sprödem Material lassen sich bekannte Einrichtungen ohne übermäßige Vergrößerung der Antriebsleistung, des Preßdrucken sowie des Verschleisses nicht ohne weiteres einsetzen. So ist beispielsweise aus der AT-PS 376 586 für die Fein- und. Feinst-»erkleinerung von spröden Materialien, wie Glas, Quarz, Zementklinker, Kalkstein, Kohlen und vielen Mineralien vorgeschlagen worden, den Preftdruck zwischen glatten Walzen bzw. zwischen zwei Flüchen auf über 50 MPa zu erhöben. Gemäß einer bevorzugten Ausführung dieses aus der AT-PS 376 586 bekanntgewordenen Verfahrens wird mit Preßdrücken von wenigstens 80 MPa bzw. wenigstens 150 MPa gearbeitet. Eine derartige Erhöhung des Preßdruckes führt zu einem wesentlich erhöhten Aufwand für die Lagerung der Preßwalzen. Bei einer

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Reihe von schwer zu zerkleinernden Materialien, für welche eine besondere feine Mahlung erwünscht wird, ergibt sich bei Anwendung hoher Drücke zugleich wieder die Gefahr einer neuerlichen Agglomeration und Verfestigung des Zerkleinerungsagglomerates. Je nach Walzenbreite, Spalbreite und Umfangsgeschwindigkeit bzw. je nach Material, kttnnen bis zu 300 mm große Fladen entstehen, wobei diese Fladen einer weiteren Zerkleinerung bzw. Vermahlung zugeführt werden müssen. Ein mehrstufiges Verfahren, bei welchem bewußt zwischen aufeinanderfolgenden Mahlvorgängen das Produkt des vorangehenden Mahlvorganges zu Plättchen zerquetscht wird, ist beispielsweise der CH-PS 218 947 zu entnehmen.

Die Neuerung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Energiebedarf und der apparative Aufwand, insbesondere der Aufwand für die Lagerung, verringprt werden kann, weiters die Durchlaufzeit des Mahlgutes verkürzt werden kann biw. eine Erhöhung des Durchsatzes erzielt werden kann und schließlich unmittelbar besonders feinkörniges Material aus dem Walzenbrecher ausgetragen werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Neuerung ausgehend von einem Walzenbrecher der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß die Brechwalzen mit in Richtung ihrer Erzeugenden verlaufenden Erhebungen bzw. konvexen Bereichen und Vertiefungen bzw. konkaven Bereichen ausgebildet sind, welche in Umfangsrichtung einander abwechseln und daß die Erhebungen einer Walze im Bereich des Walzenspaltes mit den Vertiefungen der anderen Walze, zusammenwirken. Durch die über den Umfang der Walzen cbwechselnd konkav und kovex gekrümmten Bereiche wird beim Betrieb stete ein verlängerter Mahlspalt ausgebildet, wodurch eine Vergrößerung der Beanspruchungsfläche des Mahlgutes bei gleichzeitig geringerer Reaktionskraft auf die Walzen erzielt wird. Bei gleichlaufenden Walzenpaaren entsteht eine relativ höhere Mahlgeschwindigkeit zwischen derartigen nockenförmigen Walzen im Vergleich zu Glattwalzen. Bei geeigneter Wahl der Krümmungsradien der konkaven Bereiche und der konvexen

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Mereiche kann ein derartiger Mahlspalt von im wesentlichen konzentrischen Kreisen begrenzt sein. Ein derartiger verlän gerter Mahlspalt bedeutet eine längere Verweilzeit für das Material zwischen den Walzen, wodurch mehr Zeit für die Energieeinbringung auf das Korn zur Verfügung steht. Obwohl bei einer derartigen Konstruktion beide Walzen mit der gleichen Drehzahl arbeiten, kommt es zu einem wcjhselwelsen Vor- und Nachlauf zwischen den Walzenkörpern. Diese Relativbewegung bewirkt nun in vorteilhafter Weise eine Druck- und Scherkraft und diese zusammengesetzte Beanspruchung des Mahlgutes zusammen mit der längeren Verweilzeit des Materials zwischen den Walzen führt zu einem besonders energiesparenden Zerkleinern. Auf diese Weise wird der Ausbildung von Fladen oder Plättchen wirkungsvoll entgegengewirkt und es kann unmittelbar eine besonders hohe Zerkleinerung erzielt werden. Vorzugsweise ist die Ausbildung neuerungsgemäß so getroffen, daß die Brechwalzen im Querschnitt normal zur Rotationsachse wenigstens vier Symmetrieachsen aufweisen. Eine derartige Ausbildung hat gegenüber einfachen Drehkolben mit geringerer Anzahl von Symmetrieachsen, welche zwar gleichfalls zu einer Vergrößerung des wirksamen Walzenspaltes führt von Vorteil, daß eine höhere Durchsatzleistung erziel": werden kann und der Bildung größerer SchUlpen besser entgegengewirkt wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausbildung gezeigt, bei welcher das Verhältnis des Walzendurchmessers an den Erhebungen zu dem Walzendurchmesser in den Vertiefungen, zwischen 1,1 und 1,4 gewählt ist. Eine derartige Ausbildung zeichnet sich durch besonders hohe Durchsatzleistung bei gleichzeitig geringer Antriebsenergie und hohen Zerkleinerungsgraden aus.

Mit Vorteil ist die neuerungsgemäße Ausbildung so getroffen, daß die Krümmungsradien der konkaven Bereiche der Längsachse der Brechwalzen im wesentlichen gleich den oder um die Spaltbreite größer als die Krümmungsradien der konvexen Bereiche ausgebildet sind. Auf diese Weise wird ein besonders

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langer Mahlspalt sichergestellt und bei Überaus geringer Antriebsleistung eine hohe Brech- und Mahlleistung erzielt. Ein Verfahren zum Vermählen von anorganischem, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere Gestein, bei welchem die Produkte mindestens einem zweimaligen Mahlvorgang unterworfen werden und zwischen aufeinanderfolgenden MahlvorgMngen einer Pressung mit Walzen unterworfen werden, ist aus dor CH-PS 218 947 bekannt.

Bei Verwendung eines neuerungsgomäßan Walzenbrechers wird zur Verhinderung der Ausbildung größerer Schülpen vorgeschlagen, daß die zwischengeschaltete Pressung mit Walzen vorgenommen wird, deren Querschnitt vom Kreisquerschnitt abweicht. Bei derartigen Walzen mit abwechselnd konkaven und konvexen Rereichen wird das Produkt des vorangehenden Mahlvorganges nicht zu Plättchen zerquetscht sondern gegebenenfalls auftretende Agglomerationen werden unmittelbar im gleichen Schritt wieder zerkleinert. Es kann somit der für das Brechen von Plättchen bzw. Schülpen erforderliche Zerkleinerungsaufwand eingespart werden.

Mit Vorteil wird so gearbeitet, daß als

Preßwalzen Walzen mit in Urafangsrichtung abwechselnden konvexen und konkaven Bereichen eingesetzt werden, wobei ein konvexer Bereich einer Walze jeweils mit einem konkaven Bereich der anderen Walze zusammenwirkt.

Die im Rahmen des Verfahrens eingesetzten Walzen bzw. die im Zusammenhang mit dem neuerungsgemäßen Walzenbrecher, definierten Größen für die einzelnen Nocken bestimmen innerhalb technischer Grenzen in Abhängigkeit vom Mahlgut den Durchsatz der Mühle. In besonder einfacher Weise können die Nocjc-^nwalzen einzeln oder gemeinsam federnd gelagert werden um unerwartet hohen Schlagbeanspruchungen Stand zu halten. Neben einer derartigen Federung kann auch eine hydraulische Anstellung der Walzen vorgesehen sein. Ein wesentlicher Beitrag zur Erhöhung der Durchsatzleistung ist hiebei darauf zurückzuführen, daß bei gleichlaufenden Walzenpaaren sine

relativ höhere Mablr/eschwindigkeit zwischen Nocken im Vergleich zu Glattwalzen entsteht.

Die Neuerung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles naher erläutert.

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 Nockenbrecherwal^en bezeichnet, welche derart angeordnet sind, daß die Nocke einer Walze in den Nockengrund der zweiten Walze eingreift. Die beiden Walzen 1 und 2 werden im Betrieb mit exakt gleicher Drehzahl angetrieben. Durch die Relativbewegung zwischen den Nocken 3 wird ein längerer Mahlvorgang bezogen auf den Umfang der Brechwalze erzielt, wobei der Zwischenraum bzw. Mahlspalt 4 die Korngröße des Mahlgutes bestimmt. Durch die Nockenform werden Schlilpen und Fladen verhindert, da die Nockenanordnung während des Betriebes derartige SchUlpen und Fladen unmittelbar zerstört.

Mit 5 ist ein Lagerbock für eine Feder 6 dargestellt, mit welcher die Nockenbrecherwalzen 1 und 2 federnd gegeneinander gedrückt werden kennen.

Das Verhältnis des größt^.i Durchmessers b und des kleinsten Durchmessers a jedor Nockenbrecherwalze 1 und 2 wird zwischen 1,1 und 1,4 gewählt, wodurch sich eine besonders hohe Zerkleinerungsleistung bei geringer Antriebsleistung ergibt.

Claims

Schutzansprüche:

1. Walzenbrecher zum Feinzerkleinern von anorganischem, hartem und/oder sprddem Material, insbesondere Gestein, hex welchem das zu zerkleinernde Gut zwischen den Brecheisen einer Druckbeanspruchung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechwalzen mit in Richtung ihrer Erzeugenden verlaufenden Erhebungen bzw. konvexen Bereichen und Vertiefungen bzw. konkaven Bereichen ausgebildet sind, welche in Umfangsrichtung einander abwechseln und daß die Erhebungen einer Walze im Bereich des Walzenspaltes mit den Vertiefungen der anderen Walze zusammenwirken.

2. Walzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechwalzen im Querschnitt normal zur Rotationsachse wenigstens vier Symmetrieachsen aufweisen.

3. Walzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Walzendurchmessers an den Erhebungen zu dem Walzendurchmesser in den Vertiefungen zwischen 1,1 und 1,4 gewählt ist.

4. Walzenbrecher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der konkaven Bereiche der Längsachse der Brechwalzen im wesentlichen gleich den oder um die Spaltbreite größer als die Krümmungsradien der. konvexen Bereiche ausgebildet sind.

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