EP0403778A2 - Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Anlage zur zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a plant for comminuting or grinding brittle material, comprising a high-pressure high-pressure roller press with material bed comminution of the material and a deagglomerator / sifter downstream of the roller press, the coarse material discharge of which is at least partially recirculated to the material feed shaft of the roller press .
- the invention also relates to a method for operating such a system.
- the feed material supplied to the nip When operating the high-pressure roller press for compacting or for pressure treatment of the granular material, the feed material supplied to the nip must be gripped by the rollers driven in opposite directions and drawn into the nip by friction. The individual particles of the drawn-in ground material are crushed in a bed of material, ie in a bed of material compressed between the two roller surfaces when the extremely high pressure is applied, so that one speaks of the so-called material bed comminution.
- the fresh material and the semolina recirculated by the classifier have been placed directly in the feed chute of the roller press.
- the filling level in the feed hopper was maintained in that more or less large volume flows of fresh material were conveyed into the shaft depending on the filling level, but this can result in uneven control behavior, ie considerable fluctuations in the system.
- the feed capacity of the rollers would be improved per se if the feed material was fed in in such an amount that a high load of feed material was formed in a correspondingly high feed shaft above the roll gap.
- a large or high feed hopper arranged above the nip of the high-pressure roller press can, however, cause the following difficulties: Is the feed material given in the feed shaft of the roller press at least partly very fine-grained, by adding z. B. large amounts of the grains of a classifier downstream of the classifier can be recirculated, so especially at high feed chutes with high material levels and low bulk densities of the feed material fed to the feed shaft of the roll press, increasingly caused by large quantities already relatively fine Recirculated semolina to the roller press, the problem arises that the air pressed by the high pressure from the feed material can no longer escape, which worsens the ability of the rollers to pull in, reduces the throughput of the roller press or impairs the energy savings that can be achieved and leads to uneven operation of the Roll press leads.
- the invention is based on the object of avoiding these disadvantages and of creating a comminution system of the type mentioned at the outset and an associated operating method which, in the event of necessary control interventions to maintain the fill level of the roller press feed chate, manages with only slight system fluctuations.
- the classifier downstream of the high-pressure roller press has so far always been recirculated directly into the roller press feed hopper, in which the fresh material to be minced is also fed, it is characteristic of the present invention that the classifier is not immediately the roller press feed chute are introduced, but are first buffered in a semolina bunker that a discharge amount dosing, z. B. has a weigh feeder.
- the fill level in the feed slot of the The roller press is measured and, depending on the level of this fill level, there is a control intervention not on the quantity of fresh material supplied to the feed hopper, but on the discharge quantity metering device of the semolina bunker and thus on the amount of semolina conveyed by the semolina bunker via the metering element in the roller press feed shaft .
- the fill level in the roller press feed hopper can be regulated to a constant level or quantity or within permitted limit values.
- the amount of semolina recirculated by the classifier is approx.
- roller press feed chute in which it is ensured that it is always fully filled with goods, can remain comparatively small or low, so that the difficulties mentioned at the outset associated with high feed chutes, such as the venting problem, wall friction effects, segregation effects or the like, are reduced or avoided .
- a control intervention can take place on a fresh material quantity dosing element connected upstream of the feed hopper.
- the fill level or fill level in the semolina bunker can be regulated constantly or within permitted limit values, the regulating behavior preferably being set such that only small fluctuations in the quantity of fresh material occur.
- the drawing shows schematically the flow diagram of a circular grinding for the production of z. B. cement.
- the first stage of the cycle grinding consists of a high-pressure roller press (10), on the nip of which the feed material to be comminuted or ground, e.g. B. cement clinker and gypsum on metering belt scales (11 and 12), conveyor (13) and a comparatively small or low feed shaft (14) is abandoned.
- the grain size of an essential part of the feed material can be larger than the width of the narrowest nip of z. B. 20 mm between the two press rolls, which can have a diameter of 900 mm, for example.
- the pressing force of the rollers of the roller press (10) pressing the material is more than 2 MN / m roller length, for example 6 to 9 MN / m.
- the feed material is shredded in the gap between the rollers by a combined single-grain shredder and material bed shredder.
- the Schülpen (15) are on a conveyor (16), z. B. bucket elevator for the good entry of a classifier (17) transported into the view air (18) flows through a spiral housing.
- a rotating deagglomerator which can also be an impact crusher, and slugs (15) are in the sack ter disagglomerated and sighted. It is also possible to connect an external deagglomerator / shredder (19) upstream of the classifier (17).
- the classifying air / fine material discharge of the classifier (17) leads via a cyclone separator (20), suction fan (21) and filter (22) to a suction fan (23) which frees the exhaust gas (24) from finished goods, ie finished cement (25, 26) subtracts the plant with a grain size of z. B. leaves less than 90 um.
- a partial flow of the exhaust gas flow leaving the induced draft fan (21) is recirculated as classifying air (18) into the classifier (17).
- the coarse grain fraction (meal) (27) of the classifier (17) is first temporarily stored in a semolina bunker (28), which can be large in comparison to the roller press feed hopper (14) and which has a discharge quantity metering device such as, for. B. dosing belt weigher (29) which is connected upstream of the feed hopper (14).
- the fill level (L 1) in the feed hopper (14) of the roller press (10) is measured and, depending on this fill level, a control unit (30) intervenes in the feed belt weigher (29) of the semolina hopper (28) in such a way that the fill level (L 1) in the roller press feed hopper (14) always at a constant height or regulated within permitted limits.
- the fill level (L 2) in the semolina bunker (28) is also measured and, depending on this fill level, a control intervention on the fresh material quantity dosing element (11) and / or fresh material quantity dosing element (12) takes place via a control unit (31).
- the level (L 2) in the semolina bunker (28) can also be regulated to a constant level or at least within permitted limit values.
- the feed hopper (14) and the semolina bunker (28) can be weighed by z. B. stored on pressure cells.
- the roller press discharge (15) is so long via a material switch or via a broken line bypass (32) bypassing the sifter (17) conveyed directly into the semolina bunker (28) until the desired fill level (L 2) or fill level is reached in the semolina bunker, after which the roller press discharge (15), the sifter (17) and its semolina (27) the semolina bunker (28 ) are forwarded. Thanks to this start-up technology, the grinding circuit can be set up more quickly and the dosing belt scales can remain small.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Zerkleinerung bzw. Mahlung von sprödem Gut, enthaltend eine mit hoher Preßkraft betriebene Hochdruck-Walzenpresse mit Gutbettzerkleinerung des Gutes und einen der Walzenpresse nachgeschalteten Desagglomerator/Sichter, dessen Grobgutaustrag (Grieße) wenigstens zum Teil zum Gutaufgabeschacht der Walzenpresse rezirkuliert wird. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Anlage.
- Bei einer bekannten Zerkleinerung spröden Mahlgutes (EP-PS 0 084 383) wird das Mahlgut, z. B. nicht vorzerkleinerter Zementklinker, im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse unter hohem Druck gepreßt, was teils zur Partikelzerstörung, teils zur Erzeugung von Anrissen im Partikelinneren führt und sich sichtbar in der Bildung von Agglomeraten (sogenannten Schülpen) äußert, die sich mit vergleichsweise geringem Energieaufwand desagglomerieren bzw. auflösen lassen und die infolge der Anwendung des hohen Preßdruckes unter Zerstörung des Korngefüges bereits fertig feines Gut enthalten, so daß die bekannte Zerkleinerung insgesamt durch einen niedrigen spezifischen Energiebedarf gekennzeichnet ist. Beim Betrieb der Hochdruck-Walzenpresse zum Verdichten bzw. zur Druckbehandlung des körnigen Gutes muß das dem Walzenspalt zugeführte Aufgabegut von den gegenläufig angetriebenen Walzen erfaßt und durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen werden. Dabei werden die einzelnen Partikel des eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung des extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht, so daß man hierbei von der sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht.
- Bisher wurden in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse das Frischgut und die vom Sichter rezirkulierten Grieße unmittelbar aufgegeben. Der Gutfüllstand im Gutaufgabeschacht wurde dadurch aufrecht erhalten, daß in den Schacht je nach Füllstand mehr oder weniger große Mengenströme an Frischgut gefördert worden sind, wodurch aber ein ungleichmäßiges Regelungsverhalten, d. h. erhebliche Schwankungen im System auftreten können. Das Guteinzugsvermögen der Walzen würde an sich verbessert werden, wenn das Aufgabegut in einer solchen Menge aufgegeben wird, daß sich über dem Walzenspalt eine hohe Aufgabegutschüttung in einem entsprechend hohen Aufgabeschacht bildet. Ein großer bzw. hoher über dem Walzenspalt der Hochdruck-Walzenpresse angeordneter Gutaufgabeschacht kann jedoch folgende Schwierigkeiten bereiten: Ist das in den Aufgabeschacht der Walzenpresse gegebene Aufgabegut zumindest zum Teil schon sehr feinkörnig, indem zum frischen Aufgabegut z. B. große Mengen der Grieße eines der Walzenpresse nachgeschalteten Sichters rezirkuliert werden, so kann insbesondere bei hohen Aufgabeschächten mit hohen Materialfüllständen und niedrigen Schüttgewichten des dem Aufgabeschacht der Walzenpresse zugeführten Aufgabegutes, verstärkt hervorgerufen durch große Mengen bereits relativ feiner rezirkulierter Grieße zur Walzenpresse, das Problem entstehen, daß die durch die Hochdruckpressung aus der Aufgabegutschüttung gepreßte Luft nicht mehr entweichen kann, was das Guteinzugsvermögen der Walzen verschlechtert, die Durchsatzleistung der Walzenpresse vermindert bzw. die an sich erzielbare Energieersparnis beeinträchtigt und zu einem ungleichmäßigen Betrieb der Walzenpresse führt. Außerdem machen sich bei hohen Aufgabegutschächten mit hohen Aufgabegutschüttungen erhebliche Wandreibungswiderstände des Aufgabegutes bemerkbar, welche das Nachfließen des Aufgabegutes in den Walzenspalt besonders im Randbereich behindern; durch das verringerte Guteinzugsvermögen der Walzen an ihren Randzonen wird dann nicht nur die Durchsatzleistung der Walzenpresse beeinträchtigt, sondern dadurch gelangen auch unverdichtete oder nicht ausreichend gepreßte Materialien durch den Walzenspalt, die zum Zwecke einer erneuten Pressung zum Gutaufgabeschacht zurückgeführt werden müssen. Durch das behinderte Nachrutschen des Aufgabegutes in hohen Aufgabegutschächten der Walzenpresse können außerdem Effekte der Entmischung der verschiedenen Körnungen des in den Walzenspalt einzuziehenden Aufgabegutes auftreten.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Zerkleinerungsanlage der eingangs genannten Art sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren zu schaffen, die bzw. das bei gegebenenfalls notwendig werdenden Regeleingriffen zum Aufrechterhalten des Füllstandes des Walzenpressen-Gutaufgabeschats mit nur geringen Systemschwankungen auskommt.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorrichtungsmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und verfahrensmäßig mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 3 gelöst.
- Während bei Zerkleinerungsanlagen der gattungsgemäßen Art die Grieße des der Hochdruck-Walzenpresse nachgeschalteten Sichters bisher immer unmittelbar in den Walzenpressen-Gutaufgabeschacht rezirkuliert worden sind, in den auch das zu zerkleinernde Frischgut aufgegeben wird, ist für die vorliegende Erfindung charakteristisch, daß die Sichtergrieße nicht unmittelbar in den Walzenpressen-Gutaufgabeschacht eingeführt werden, sondern zunächst in einem Grießebunker zwischengespeichert werden, der ein Austragsmengen-Dosierorgan, z. B. eine Dosierbandwaage aufweist. Der Gutfüllstand im Gutaufgabeschacht der Walzenpresse wird gemessen und in Abhängigkeit der Höhe dieses Füllstandes erfolgt ein Regeleingriff nicht auf die dem Gutaufgabeschacht zugeführte Frischgutmenge, sondern ein Regeleingriff auf das Austragsmengen-Dosierorgan des Grießebunkers und damit auf die Grießemenge, die vom Grießebunker über das Dosierorgan in den Walzenpressen-Gutaufgabeschacht gefördert wird. Auf diese Weise kann der Füllstand im Walzenpressen-Gutaufgabeschacht auf konstante Höhe bzw. Menge oder innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt werden. Bei Zerkleinerungsanlagen der gattungsgemäßen Art ist die vom Sichter rezirkulierte Grießemenge ca. 3 bis 8 mal so groß wie die Frischgutmenge, so daß in Verbindung mit dem Grießezwischenpuffer ein gleichmäßigeres Regelverhalten der gesamten Zerkleinerungsanlage mit geringeren Systemschwankungen zustande kommt. Der Walzenpressen-Gutaufgabeschacht, bei dem gewährleistet ist, daß er immer mit Gut voll gefüllt ist, kann vergleichsweise klein bzw. niedrig bleiben, so daß die eingangs erwähnten mit hohen Gutaufgabeschächten verbundenen Schwierigkeiten wie das Entlüftungsproblem, Wandreibungseffekte, Entmischungseffekte oder dergleichen vermindert oder vermieden sind.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann in Abhängigkeit des Füllstandes im Grießebunker ein Regeleingriff auf ein dem Gutaufgabeschacht vorgeschaltetes Frischgutmengen-Dosierorgan erfolgen. Auf diese Weise kann die Füllstandshöhe bzw. Füllstandsmenge im Grießebunker konstant oder innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt werden, wobei das Regelverhalten vorzugsweise so eingestellt wird, daß nur geringe Frischgutmengenschwankungen zustande kommen.
- Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
- Die Zeichnung zeigt schematisch das Fließbild einer Kreislaufmahlung zur Herstellung von z. B. Zement. Die erste Stufe der Kreislaufmahlung besteht aus einer Hochdruck-Walzenpresse (10), auf deren Walzenspalt das zu zerkleinernde bzw. zu mahlende Aufgabegut, z. B. Zementklinker und Gips über Dosierbandwaagen (11 und 12), Förderorgan (13) sowie einen vergleichsweise kleinen bzw. niedrigen Aufgabeschacht (14) aufgegeben wird. Die Korngröße eines wesentlichen Teils des Aufgabeguts kann größer sein als die Weite des engsten Walzenspaltes von z. B. 20 mm zwischen den beiden Preßwalzen, die einen Durchmesser von beispielsweie 900 mm haben können. Die auf das Gut drückende Preßkraft der Walzen der Walzenpresse (10) beträgt mehr als 2 MN/m Walzenlänge, beispielsweise 6 bis 9 MN/m. Das Aufgabegut wird im Spalt zwischen den Walzen durch eine kombinierte Einzelkornzerkleinerung und Gutbettzerkleinerung zerkleinert.
- Bei der Gutbettzerkleinerung drückt das zwischen die Walzen eingezogene Gut die Walzen auseinander und die Teilchen des Aufgabegutes zerquetschen sich im Walzenspalt in einer Schüttung bzw. in einem Gutbett gegenseitig. Die beiden Komponenten Zementklinker und Gips treten aus dem Walzenspalt zerkleinert und teilweise agglomeriert, d. h. zu Schülpen (15) verpreßt aus, deren Anteil an bereits bis zur gewünschten Zementfeinheit reduzierten Partikeln (z. B. etwa 25 % kleiner 90 um) bereits relativ hoch sein kann.
- Die Schülpen (15) werden über einen Förderer (16), z. B. Becherwerk zum Guteintrag eines Sichters (17) transportiert, in den über ein Spiralgehäuse Sichtluft (18) einströmt. Im Sichter (17) ist ein rotierender Desagglomerator angeordnet, der gleichzeitig ein Prallzerkleinerer sein kann, und Schülpen (15) werden im Sich ter desagglomeriert und gesichtet. Es besteht auch die Möglichkeit, dem Sichter (17) einen externen Desagglomerator/Zerkleinerer (19) vorzuschalten. Der Sichtluft/Feingutaustrag des Sichters (17) führt über einen Zyklonabscheider (20), Saugzuggebläse (21) und Filter (22) zu einem Saugzuggebläse (23), welches das Abgas (24) befreit von Fertiggut, d. h. Fertigzement (25, 26) abzieht, der die Anlage mit einer Kornfeinheit von z. B. kleiner 90 um verläßt. Ein Teilstrom des das Saugzuggebläse (21) verlassenden Abgasstromes wird als Sichtluft (18) in den Sichter (17) rezirkuliert.
- Die Grobkornfraktion (Grieße) (27) des Sichters (17) wird zunächst in einem Grießebunker (28) zwischengespeichert, der im Vergleich zum Walzenpressen-Gutaufgabeschacht (14) groß sein kann und der ein Austragsmengen-Dosierorgan wie z. B. Dosierbandwaage (29) aufweist, die dem Gutaufgabeschacht (14) vorgeschaltet ist. Die Füllstandshöhe (L 1) im Gutaufgabeschacht (14) der Walzenpresse (10) wird gemessen und in Abhängigkeit dieses Füllstandes erfolgt über eine Regeleinheit (30) ein Regeleingriff auf die Dosierbandwaage (29) des Grießebunkers (28) in der Weise, daß die Füllstandshöhe (L 1) im Walzenpressen-Gutaufgabeschacht (14) immer auf konstante Höhe oder innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt wird. Auch die Füllstandshöhe (L 2) im Grießebunker (28) wird gemessen und in Abhängigkeit dieses Füllstandes erfolgt über eine Regeleinheit (31) ein Regeleingriff auf das Frischgutmengen-Dosierorgan (11) und/oder Frischgutmengen-Dosierorgan (12). Auf diese Weise kann auch die Füllstandshöhe (L 2) im Grießebunker (28) auf konstante Höhe oder wenigstens innerhalb zugelassener Grenzwerte geregelt werden. Zum Zwecke einer einfachen Füllstandshöhen- bzw. mengenmessung (L 1 und L 2) können der Gutaufgabeschacht (14) sowie der Grießebunker (28) gewogen werden, indem diese Teile z. B. auf Druckmeßdosen gelagert werden.
- Beim Anfahren der Zerkleinerungsanlage, wenn also der Sichter (17) sowie der Grießebunker (28) noch leer sind, wird der Walzenpressenaustrag (15) über eine Materialweiche bzw. über einen gestrichelt gezeichneten Bypass (32) unter Umgehung des Sichters (17) so lange direkt in den Grießebunker (28) gefördert, bis im Grießebunker die gewünschte Füllstandshöhe (L 2) bzw. Füllstandsmenge erreicht ist, wonach für den weiteren Betrieb der Walzenpressenaustrag (15) dem Sichter (17) und dessen Grieße (27) dem Grießebunker (28) zugeleitet werden. Durch diese Anfahrtechnologie kann der Mahlkreislauf schneller aufgebaut werden und die Dosierbandwaagen können klein dimensioniert bleiben.
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