EP0406591B1 - Verfahren und Anlage zur Zerkleinerung von Mahlgut - Google Patents

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EP0406591B1
EP0406591B1 EP90111135A EP90111135A EP0406591B1 EP 0406591 B1 EP0406591 B1 EP 0406591B1 EP 90111135 A EP90111135 A EP 90111135A EP 90111135 A EP90111135 A EP 90111135A EP 0406591 B1 EP0406591 B1 EP 0406591B1
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EP
European Patent Office
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stage
grinding
classification
mill
grinding stage
Prior art date
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Revoked
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EP90111135A
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English (en)
French (fr)
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EP0406591A3 (en
EP0406591A2 (de
Inventor
Osbert Richard Dipl.-Ing. Knobloch
Ludger Dr. Ing. Brentrop
Ludger Dipl.-Ing. Kimmeyer
Manfred Dipl.-Ing. Müller
Peter Wenningkamp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Polysius AG
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Publication date
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Application filed by Krupp Polysius AG filed Critical Krupp Polysius AG
Publication of EP0406591A2 publication Critical patent/EP0406591A2/de
Publication of EP0406591A3 publication Critical patent/EP0406591A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/14—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with more than one separator

Definitions

  • the invention relates to a method (according to the preamble of claim 1) and a system (according to the preamble of claim 11) for comminuting regrind.
  • DE-A-37 19 251 already discloses a process and a plant for the continuous pressure comminution of brittle ground material, such as e.g. Cement clinker, known.
  • brittle ground material such as e.g. Cement clinker
  • the material subjected to a material bed crushing and thereby crushed and pressed material is deagglomerated, and the sufficiently fine finished material is sorted out from the deagglomerated material in a sifter, while the coarse material is recirculated for a new material bed shredding.
  • the special feature of this known embodiment is seen in the fact that the material comminuted in a first roller mill or roller press is pressed or comminuted at least a second mill before it is deagglomerated in the roller gap of at least one further roller mill or roller press.
  • cements which are ground in a closed circuit with a material bed roller mill, deagglomerator and classifier or in roller bowl mills in terms of their quality properties do not correspond to those that are produced in ball mills.
  • the quality differences are expressed primarily in an increased water addition to the standard stiffness of the mortar compared to ball mill products.
  • this size is a measure of the water required by the concrete to achieve a certain consistency.
  • An increased water addition to the standard stiffness corresponds to an increased water requirement of the concrete. So far, one has to set a higher water-cement ratio for concrete that is produced with products from Gutbett roll mills or roller bowl mills in order to achieve the same processability. The result is a higher pore volume and accordingly a lower strength.
  • the quality differences mentioned are largely due to the narrower grain spectrum that products from Gutbett roll mills or roller bowl mills have compared to ball mill products.
  • the classification step is usually carried out immediately after the grist has once passed through the mill. This ideally fulfills the requirement of the shredding theory to remove the fine material generated from the cycle as quickly as possible in the interest of optimal energy utilization.
  • the regrind that is fed to the classifier accordingly contains much less fine material in grinding plants of this category than is the case in ball mill plants.
  • the usual measure for the fineness of cement, blast furnace flour and similar products is the mass-related surface according to Blaine. The higher this fineness, the higher the strength of those made from it Mortar and concrete.
  • the mass-related surface is inversely proportional to the average grain size (with the same mass-related surface, the narrower the product grain spectrum, the higher the strength defined in the relevant standards).
  • the finer its separation limit (see below) must be set so that the product has the desired mass-related surface. To compensate for the lack of fine, a corresponding portion of the coarse must be separated. The product grain spectrum is thus narrowed from both sides. As a result, the porosity of the product increases, and with the porosity the water requirement increases to achieve a certain mortar or concrete consistency.
  • the invention is therefore based on the object of designing a method (according to the preamble of claim 1) and an installation (according to the preamble of claim 11) in such a way that the particle size distribution of the finished product can be set in a targeted manner over a sufficiently large range (and in fact expressed) as a change in the pitch dimension n in the RRSB network - by at least 0.2), the products of such energy-saving grinding plants with respect to their grain size distribution and thus also with regard to their processing behavior and strength development to the standard of ball mill plants adapt the products produced and also to compensate for chemically (for example, due to the raw material) defects by appropriately adjusting the grain size distribution of the finished product.
  • At least 50%, but preferably 70 to 75%, of the throughput quantity of the grinding stage is returned to this grinding stage immediately after passing through the grinding stage (that is to say, for example, the material bed roller mill). Most of the circulation is thus transferred to the Gutbett roll mill. This multiplies the residence time in the grinding area, which is proportional to the circulation in the grinding zone (If, for example, 80% of the slugs are returned to the material bed roller mill, the ground material passes through the material bed roller mill on average five times). The same applies here again roughly analogously when using a roller mill.
  • the overall separation quality of a classification is characterized by the selectivity and the separation efficiency.
  • the selectivity says something about the width of the area in the grain spectrum, in which material can get into both the fine material and the coarse material. The narrower this area, the higher the selectivity. It is quantified by the ratio of the particle sizes for which 30% and 70% of the feed material in the coarse access ( “ ⁇ 30/70").
  • the separation efficiency relates to the proportion of the feed material that is classified at all, or the proportion that goes unclassified into the coarse material. The higher the latter, the lower the separation efficiency and the more fine particles remain in the coarse material.
  • the parameter for the unclassified portion is called " ⁇ ".
  • the combined use of the two features according to the invention brings about a reduction in the degree of increase n in the product grain size distribution in the RRSB network by more than 0.2 (from 1.2 to 0.95), which will be explained later using an example.
  • the mass-related surface (according to Blaine) of the subtracted from the grinding stage and fed to the classification stage is expediently 0.5 to 0.8 times the mass-related surface of the finished product (in the case of a conventional operating mode without return of the slugs, this range is 0.2 to 0.4 times as compared).
  • the mass-related surface (according to Blaine) of the fine material of one classifying unit (which supplies the finer component) is expediently 1.2 to 2.0 times the mass-based surface of the finished product, while the other classifying unit (which produces the coarser component) delivers a fine material, the mass-based surface of which is 0.4 to 0.8 times the mass-based surface of the finished product.
  • the regrinding of at least a partial flow of the fine material of the classification stage is possible in a ball mill.
  • the plant shown in FIG. 1 for comminuting regrind, in particular cement clinker contains a feed hopper 1 provided with metering devices, a material bed roller mill 2, a first material flow divider 3 provided with a metering device, a deagglomerator 4, a second material flow divider 5 and two classifying units 6 and 7.
  • a feed hopper 1 provided with metering devices
  • a material bed roller mill 2 a first material flow divider 3 provided with a metering device
  • a deagglomerator 4 a second material flow divider 5 and two classifying units 6 and 7.
  • the rest of the throughput which is not returned to the material bed roller mill, passes via the deagglomerator 4 to the second material flow divider 5, which divides the total material flow supplied to the classifying stage into the two classifying units 6 and 7.
  • the coarse material accumulating in the classifying units 6 and 7 is combined with the fresh regrind fed from the feed bunker 1 and the portion of scraps returned from the first material flow divider 3 fed to the feed shaft 2a of the material bed roller mill 2.
  • the fine material flows of the two classifying units 6 and 7, which are set to different fineness, are mixed with one another and form the finished product, which is characterized by a flat grain size distribution.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from the system according to FIG. 1 only in that the deagglomerator 4 is omitted.
  • a ball mill 8 is also provided, which is used for regrinding at least part of the fine material of the classifying stage formed by the classifying units 6 and 7.
  • Fig. 4 illustrates in a schematic representation, but based on the RRSB network, the product grain size distribution (curve a) that can be achieved with the method according to the invention in comparison to the conventional mode of operation (curve b), in which neither Schülpen Weglauf, nor a mixing of two fine material flows of different fineness take place.
  • the grain size d is plotted in ⁇ m on the abscissa and the sieve residue R is plotted in% on the ordinate.
  • a roller bowl mill can also be used in many cases for this grinding stage, as is illustrated by the basic diagram according to FIG. Even in a bowl mill, the regrind that passes through the grinding stage several times is crushed according to the principle of pressure crushing.
  • the plant according to the example in FIG. 5 is essentially of the same construction as the plant in FIG. 2, but with the difference that instead of the material bed roller mill 2, a roller bowl mill 12 forms the grinding stage here.
  • This roller-type bowl mill 12 is preferably a sightless roller-type bowl mill, to which the material to be shredded is fed in a known manner via an associated feed chute 12a and from which the shredded material - also in a manner known per se - via a material outlet 12b, downwards failing, discharged overall and in turn is fed to the first crop flow divider 3.
  • the circulation factor is 6.0;
  • the separation limit d50 of the classification is 13.5 ⁇ m;
  • the selectivity K 30/70 is 0.64;
  • the pitch n of the product grain size distribution is 1.20;
  • the position parameter d ' is 12 ⁇ m.
  • the circulation factor on the roughly set classifier is 1.6; the circulation factor on the finely adjusted classifier is 2.7; the total classifier circulation factor is 2.0; the separation limit d50 of the rough partial classification is 74 ⁇ m; the selectivity ⁇ 30/70 of the rough partial classification is 0.63;
  • the separation limit d50 of the fine classification is 18 ⁇ m; the selectivity ⁇ 30/70 of the fine partial classification is 0.63; the separation limit d50 of the total classification is 42 ⁇ m; the selectivity ⁇ 30/70 of the total classification is 0.37; the pitch n of the product grain size distribution is 0.92;
  • the position parameter d ' is 17.5 ⁇ m.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie eine Anlage (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 11) zur Zerkleinerung von Mahlgut.
  • Aus der DE-A-37 19 251 sind bereits ein Verfahren und eine Anlage zur kontinuierlichen Druckzerkleinerung spröden Mahlgutes, wie z.B. Zementklinker, bekannt. Hierbei wird das einer Gutbettzerkleinerung unterworfene und dabei zerkleinerte und gepreßte Gut desagglomeriert, und aus dem desagglomerierten Gut wird das genügend feine Fertiggut in einem Sichter heraussortiert, während das grobe Gut für eine erneute Gutbettzerkleinerung rezirkuliert wird. Das Besondere dieser bekannten Ausführung wird darin gesehen, daß das in einer ersten Walzenmühle bzw. Walzenpresse zerkleinerte Gut vor seiner Desagglomerierung im Walzenspalt wenigstens einer weiteren Walzenmühle bzw. Walzenpresse wenigstens ein zweites Mahl gepreßt bzw. zerkleinert wird. Es besteht hierbei ferner die Möglichkeit, einen Teilstrom des die zweite bzw. letzte Walzenmühle verlassenden Gutes dieser zweiten bzw. letzten Walzenmühle als Kreislauflast zu rezirkulieren, wodurch sogenannte Druckinseln zerkleinerten Gutes vermieden werden sollen.
  • Es ist ferner bekannt, daß Zemente, die im geschlossenen Kreislauf mit einer Gutbett-Walzenmühle, Desagglomerator und Klassierer oder in Walzenschüsselmühlen ermahlen werden, in ihren Qualitätseigenschaften nicht denen entsprechen, die in Kugelmühlen erzeugt werden. Gleiches gilt für Hochofenmehl sowie für Mischprodukte aus diesen Komponenten. Die Qualitätsunterschiede äußern sich in erster Linie in einem gegenüber Kugelmühlenprodukten erhöhten Wasserzusatz zur Normsteife des Mörtels. Diese Größe ist erfahrungsgemäß ein Maß für den Wasserbedarf des Betons zum Erreichen einer bestimmten Konsistenz. Einem erhöhten Wasserzusatz zur Normsteife entspricht ein erhöhter Wasserbedarf des Betons. Man muß also bisher bei Beton, der mit Produkten aus Gutbett-Walzenmühlen oder Walzenschüsselmühlen hergestellt wird, ein höheres Wasser-Zement-Verhältnis einstellen, um gleiche Verarbeitbarkeit zu erreichen. Die Folge ist ein höheres Porenvolumen und demgemäß eine geringere Festigkeit.
  • Die genannten Qualitätsunterschiede sind größtenteils in dem engeren Kornspektrum begründet, das Produkte aus Gutbett-Walzenmühlen oder Walzenschüsselmühlen im Vergleich zu Kugelmühlen-Produkten aufweisen. Bei den bekannten Mahlanlagen mit Gutbett-Walzenmühlen oder Walzenschüsselmühlen erfolgt der Klassierschritt üblicherweise sofort, nachdem das Mahlgut einmal die Mühle durchsetzt hat. Hierdurch wird in idealer Weise die Forderung der Zerkleinerungstheorie erfüllt, im Interesse einer optimalen Energieausnutzung das erzeugte Feingut möglichst schnell aus dem Kreislauf zu entfernen. In dem Mahlgut, das dem Klassierer zugeführt wird, ist demgemäß bei Mahlanlagen dieser Kategorie viel weniger Feingut enthalten, als dies in Kugelmühlen-Anlagen der Fall ist.
  • Das Kornspektrum von Zement und zementähnlichen Produkten wird üblicherweise als Summenverteilung in dem von Rosin, Rammler u. a. entwickelten "RRSB-Netz" dargestellt. Die Achsenmaßstäbe dieses Netzes sind so gewählt, daß die Summenverteilungen normaler mineralischer Zerkleinerungsprodukte als gerade Linien erscheinen. Diese Summenverteilungen werden durch zwei Parameter beschrieben:
    • die Korngröße d′ für einen spezifischen Siebrückstand (36,8 %)
    • und das Steigungsmaß n, das dem Tangens des Winkels zwischen Körnungslinie und Abszisse entspricht.
  • Grundlage dieser Darstellungsmethode ist die Erfahrungstatsache, daß die Korngrößenverteilungen sehr vieler mineralischer Zerkleinerungsprodukte ungeachtet ihrer Feinheit ähnliche Gestalt aufweisen.
  • Das übliche Maß für die Feinheit von Zement, Hochofenmehl und ähnlichen Produkten ist die massenbezogene Oberfläche nach Blaine. Je höher diese Feinheit ist, um so höher sind die Festigkeiten der daraus hergestellten Mörtel und Betone. Die massenbezogene Oberfläche ist der mittleren Korngröße umgekehrt proportional (bei gleicher massenbezogener Oberfläche ist die in den einschlägigen Normen definierte Festigkeit um so höher, je enger das Produkt-Kornspektrum ist).
  • Je weniger Feinanteile im Aufgabegut des Klassierers enthalten sind, um so feiner muß dessen Trenngrenze (vgl. hierzu unten) eingestellt werden, damit das Produkt die gewünschte massenbezogene Oberlfäche aufweist. Zum Ausgleich für das fehlende Feine muß ein entsprechender Anteil des Groben abgetrennt werden. Das Produkt-Kornspektrum wird somit von beiden Seiten her eingeengt. Dadurch nimmt die Porosität des Produktes zu, und mit der Porosität steigt der Wasseranspruch zum Erreichen einer bestimmten Mörtel- bzw. Betonkonsistenz.
  • Der vorstehend erläuterte Zusammenhang ist bei der Einführung trennscharfer Sichter bei Kugelmühlen beobachtet worden und hat in einigen Fällen zur Beanstandung von Produkten geführt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie eine Anlage (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 11) so auszubilden, daß sich die Korngrößenverteilung des Fertigproduktes gezielt über einen genügend großen Bereich einstellen läßt (und zwar ausgedrückt als Änderung des Steigungsmaßes n im RRSB-Netz - um wenigstens 0,2), um die Produkte solcher energiesparender Mahlanlagen hinsichtlich ihrer Korngrößenverteilung und damit auch bezüglich ihres Verarbeitungsverhaltens und ihrer Festigkeitsentwicklung an den Standard der in Kugelmühlen-Anlagen erzeugten Produkte anzupassen und um ferner chemisch (beispielsweise durch das Rohmaterial) bedingte Mängel durch zweckmäßiges Abstimmen der Korngrößenverteilung des Fertigproduktes auszugleichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 11 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Im Gegensatz zu der eingangs erläuterten bekannten Ausführung gemäß DE-A-37 19 251, bei der wenigstens zwei durch Gutbett-Walzenmühlen bzw. -Walzenpressen gebildete Mahlstufen unmittelbar hintereinander geschaltet sind und nur bei der zweiten bzw. letzten Mahlstufe eine Rezirkulierung eines Teilstromes des dort auftretenden Gutes vorgenommen wird, besteht die erfindungsgemäße Lösung somit grundsätzlich in der Kombination von zwei Verfahrensschritten, die beide eine Verbreiterung des Feingut-Kornspektrums bewirken:
    • Durch Rückführung eines hohen Anteiles des Mahlgutes unmittelbar nach dem Passieren der Mahlstufe wird die mittlere Verweilzeit des Mahlgutes in der nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung arbeitenden Mühle bzw. die Beanspruchungshäufigkeit erhöht und ein höherer Feingutanteil im Aufgabegut der Klassierstufe erzielt, was eine Verbreiterung des Kornspektrums des Aufgabegutes der Klassierstufe zur Folge hat.
    • Durch Sichtung des restlichen Mahlgutes in zwei praktisch parallel geschalteten, unterschiedlich fein eingestellten Klassieraggregaten hoher Trenngüte und Mischen der beiden Feingutströme erfährt die Produkt-Körnungslinie im oberen Bereich eine zusätzliche Abflachung.
  • Diese beiden erfindungsgemäßen Maßnahmen und die hierdurch erzielten Effekte seien im folgenden etwas näher betrachtet.
  • Wird ein großer Anteil des Mahlgutes der als Gutbett-Walzenmühle ausgebildeten Mühle unmittelbar in den Aufgabeschacht dieser Mühle zurückgeführt (sog. Schülpenrückführung), so ergibt sich durch die höhere mittlere Verweilzeit bzw. größere Beanspruchungshäufigkeit des Mahlgutes in der Mühle ein höherer Feingutanteil im Aufgabegut der Klassierstufe. Gleiches gilt etwa sinngemäß, wenn in der Mahlstufe eine Walzenschüsselmühle als Mühle verwendet wird. Zur Erzielung der gleichen massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes muß die Trenngrenze der Klassierung zum Groben hin verschoben werden, was die Körnungslinie des Fertigproduktes insbesondere im Bereich unterhalb von 10 µm abflacht (verglichen mit einer Betriebsweise ohne Rückführung von Schülpen bzw. Mahlgut).
  • Da die eingangs genannte Bedingung für eine optimale Energieausnutzung (möglichst schnelles Entfernen des erzeugten Feingutes aus dem Kreislauf) nicht mehr vollständig gegeben ist, wird zwar durch die Schülpen- bzw. Mahlgutrückführung der Energieverbrauch für die Mahlung erhöht, doch bietet diese Verfahrensweise noch immer energetische Vorteile gegenüber der kombinierten Betriebsweise mit Walzenmühle und Kugelmühle.
  • Erfindungsgemäß werden mindestens 50 %, vorzugsweise jedoch 70 bis 75 %, der Durchsatzmenge der Mahlstufe unmittelbar nach dem Passieren der Mahlstufe erneut dieser Mahlstufe (also beispielsweise der Gutbett-Walzenmühle) wieder zugeführt. Der größte Teil des Umlaufes wird somit in die Gutbett-Walzenmühle verlegt. Dadurch vervielfacht sich die Verweilzeit im Mahlbereich, die proportional dem Umlauf im Bereich der Mahlzone ist (werden beispielsweise 80 % der Schülpen zur Gutbett-Walzenmühle zurückgeführt, so durchsetzt das Mahlgut im Mittel die Gutbett-Walzenmühle fünfmal). Gleiches gilt auch hier wiederum etwa sinngemäß bei der Verwendung einer Walzenschüsselmühle.
  • Für das Verständnis der zweiten erfindungsgemäßen Maßnahme (Sichtung des Mahlgutes in zwei unterschiedlich fein eingestellten Klassieraggregaten) sind folgende Zusammenhänge wesentlich:
    Beim technischen Trennen (Klassieren bzw. Sichten) von Schüttgütern ist der Schnitt zwischen "fein" und "grob", die sog. Trenngrenze, nicht perfekt, sondern erstreckt sich über einen gewissen Bereich des Kornspektrums. Als Trenngrenze "d(50)" wird die Korngröße angegeben, bei der je 50 % des Aufgabegutes in das Feingut in das Grobgut gelangen. Daneben kommt üblicherweise ein Teil des Aufgabegutes unklassiert in das Grobgut. Aus diesem Grunde müssen neben der Trenngrenze bei technischen Trennungen auch gewisse Gütemerkmale angegeben werden.
  • Die gesamte Trenngüte einer Klassierung wird durch die Trennschärfe und die Trennwirksamkeit charakterisiert.
  • Die Trennschärfe sagt etwas aus über die Breite des Bereiches im Kornspektrum, in dem Material sowohl in das Feingut als auch in das Grobgut gelangen kann. Je enger dieser Bereich ist, um so höher ist die Trennschärfe. Sie wird quantifiziert durch das Verhältnis der Korngrößen, bei denen 30 % bzw. 70 % des Aufgabegutes in das Grobgut gelangen ("κ 30/70").
  • Die Trennwirksamkeit betrifft den Anteil des Aufgabegutes, der überhaupt klassiert wird, bzw. den Anteil, der unklassiert in das Grobgut gelangt. Je höher letzterer ist, um so geringer ist die Trennwirksamkeit und um so mehr Feinanteile bleiben im Grobgut. Die Kenngröße für den unklassierten Anteil heißt "τ".
  • Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen hat sich nun gezeigt, daß durch Vermindern der Trennschärfe bei gleichbleibend hoher Trennwirksamkeit (τ = 0) das Feingut-Kornspektrum deutlich verbreitert werden kann, überwiegend allerdings im Bereich der gröberen Anteile.
  • In einem Klassieraggregat kann dies nicht in genügendem Umfang erreicht werden, da zu diesem Zweck die Klassierbedingungen in der gesamten Klassierzone veränderlich sein müßten. Erfindungsgemäß werden daher zwei Klassieraggregate verwendet, deren Trenngrenzen unterschiedlich, zweckmäßig im Verhältnis 1 : 1,5 bis 1 : 4, eingestellt sind. Die resultierende Trenncharakteristik weist eine geringe Trennschärfe auf. Auf diese Weise erfährt die Produkt-Körnungslinie im Bereich oberhalb 10 µm eine zusätzliche Abflachung (verglichen mit einer Betriebsweise mit nur einem Klassieraggregat).
  • Die kombinierte Anwendung der beiden erfindungsgemäßen Merkmale bewirkt eine Verringerung des Steigerungsmaßes n der Produkt-Korngrößenverteilung im RRSB-Netz um mehr als 0,2 (von 1,2 nach 0,95), was später noch anhand eines Beispieles erläutert wird.
  • Die massenbezogene Oberfläche (nach Blaine) des aus der Mahlstufe abgezogenen und der Klassierstufe zugeführten Restes der Durchsatzmenge beträgt erfindungsgemäß zweckmäßig das 0,5- bis 0,8fache der massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes (bei einer herkömmlichen Betriebsweise ohne Schülpenrückführung liegt dieser Bereich demgegenüber beim 0,2- bis 0,4fachen).
  • In der Klassierstufe beträgt die massenbezogene Oberfläche (nach Blaine) des Feingutes des einen Klassieraggregates (das die feinere Komponente liefert) zweckmäßig das 1,2- bis 2,0fache der massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes, während das andere Klassieraggregat (das die gröbere Komponente erzeugt) ein Feingut liefert, dessen massenbezogene Oberfläche das 0,4- bis 0,8fache der massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes beträgt.
  • Ergänzend zu den geschilderten Maßnahmen ist die Nachmahlung wenigstens eines Teilstromes des Feingutes der Klassierstufe in einer Kugelmühle möglich.
  • Dies bewirkt neben dem Nachfeinen eine weitere Verbreiterung der Produkt-Korngrößenverteilung. Dazu besteht ferner ebenfalls die Möglichkeit der Mischung zweier Feingut-Teilströme.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen
    • Fig.1
    ein Prinzipschema einer erfindungsgemäßen Anlage mit einer von einer Gutbettwalzenmühle gebildeten Mahlstufe;
    Fig.2 und 3
    Varianten der Anlage gemäß Fig.1;
    Fig.4
    ein Diagramm zur Erläuterung des durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erzielten Effektes;
    Fig.5
    ein gleichartiges Prinzipschema wie etwa Fig.2, mit einem Beispiel, in dem die Mahlstufe von einer Walzenschüsselmühle gebildet wird.
  • Die in Fig.1 dargestellte Anlage zur Zerkleinerung von Mahlgut, insbesondere von Zementklinker, enthält einen mit Dosiereinrichtungen versehenen Aufgabebunker 1, eine Gutbett-Walzenmühle 2, einen mit einer Dosiereinrichtung versehenen ersten Gutstromteiler 3, einen Desagglomerator 4, einen zweiten Gutstromteiler 5 sowie zwei Klassieraggregate 6 und 7. Durch den der Gutbettwalzenmühle 2 nachgeschalteten ersten Gutstromteiler 3 wird ein einstellbarer Teil der Durchsatzmenge der Gutbett-Walzenmühle 2 unmittelbar zum Aufgabeschacht 2a der Gutbett-Walzenmühle 2 zurückgeführt, so daß sich ein mehrfacher Durchlauf des Mahlgutes durch die Gutbett-Walzenmühle, eine Erhöhung der mittleren Verweilzeit des Mahlgutes in der Mühle und demgemäß ein höherer Feingutanteil im Austragsgut der Gutbett-Walzenmühle ergibt.
  • Der nicht zur Guttbett-Walzenmühle rückgeführte Rest der Durchsatzmenge gelangt über den Desagglomerator 4 zum zweiten Gutstromteiler 5, der den der Klassierstufe insgesamt zugeführten Gutstrom auf die beiden Klassieraggregate 6 und 7 aufteilt. Das in den Klassieraggregaten 6 und 7 anfallende Grobut wird zusammen mit dem vom Aufgabebunker 1 zugeführten frischen Mahlgut sowie dem vom ersten Gutstromteiler 3 rückgeführten Schülpenanteil dem Aufgabeschacht 2a der Gutbett-Walzenmühle 2 zugeleitet.
  • Die Feingutströme der beiden auf unterschiedliche Feinheit eingestellten Klassieraggregate 6 und 7 werden miteinander gemischt und bilden das Fertigprodukt, das sich durch eine flache Korngrößenverteilung auszeichnet.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 unterscheidet sich von der Anlage gemäß Fig.1 nur durch den Wegfall des Desagglomerators 4.
  • Bei der in Fig.3 veranschaulichten Variante ist zusätzlich zu den in Fig.1 dargestellten Anlagenteilen noch eine Kugelmühle 8 vorgesehen, die zur Nachmahlung wenigstens eines Teiles des Feingutes der von den Klassieraggregaten 6 und 7 gebildeten Klassierstufe dient.
  • Fig.4 veranschaulicht in schematischer Darstellung, jedoch in Anlehnung an das RRSB-Netz, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbare Produkt-Korngrößenverteilung (Kurve a) im Vergleich zur herkömmmlichen Betriebsweise (Kurve b), bei der weder eine Schülpenrückführung, noch ein Mischen von zwei Feingutströmen unterschiedlicher Feinheit erfolgt.
  • In der Abszisse des Diagramms ist dabei die Korngröße d in µm und in der Ordinate der Siebrückstand R in % aufgetragen.
  • Während bei den zuvor erläuterten Erfindungsbeispielen die Mahlstufe für den mehrfachen Umlauf des Mahlgutes durch wenigstens eine aufgrund ihrer Zerkleinerungsarbeit besonders bevorzugte Gutbett-Walzenmühle 2 gebildet wird, kann für diese Mahlstufe in vielen Fällen auch eine Walzenschüsselmühle verwendet werden, wie es anhand des Prinzipschemas gemäß Fig.5 veranschaulicht ist. Auch bei einer Walzenschüsselmühle wird das die Mahlstufe mehrfach durchlaufende Mahlgut nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung zerkleinert.
  • Wie weiter oben erwähnt worden ist, ist die Anlage nach dem Beispiel gemäß Fig.5 im wesentlichen gleichartig aufgebaut wie die Anlage gemäß Fig.2, jedoch mit dem Unterschied, daß an Stelle der Gutbett-Walzenmühle 2 eine Walzenschüsselmühle 12 hier die Mahlstufe bildet. Bei dieser Walzenschüsselmühle 12 handelt es sich vorzugsweise um eine sichterlose Walzenschüsselmühle, der zu zerkleinerndes Gut über einen zugehörigen Aufgabeschacht 12a in an sich bekannter Weise zugeführt wird und aus der das zerkleinerte Gut - ebenfalls in an sich bekannter Weise - über einen Gutauslauf 12b, nach unten ausfallend, insgesamt abgeführt und wiederum dem ersten Gutstromteiler 3 zugeleitet wird.
  • Der übrige Verfahrensablauf bei diesem Anlagenbeispiel gemäß Fig.5 ist ansonsten - wie bereits erwähnt, gleichartig wie bei dem der Fig.2, so daß die übrigen Anlagenteile wiederum mit denselben Bezugszeichen wie im Beispiel der Fig.1 bis 3 - mit Ausnahme eines hier entbehrlichen Desagglumerators 4 - versehen sind. Dabei sorgt auch hier wiederum der zweite Gutstromteiler 5 dafür, daß der der Klassierstufe zuzuführende Teilgutstrom in der erforderlichen Weise auf die beiden Klassieraggregate 6 und 7 aufgeteilt wird, die in diesem Falle eine zuverlässigere Sichtung bzw. Klassierung gewährleisten, als es im allgemeinen bei Walzenschüsselmühlen mit übergebautem Sichter der Fall ist.
  • Die Erfindung sei weiterhin an einem Beispiel erläutert, das die Mahlung von Hüttensand in einer halbindustriellen Mahlanlage mit Gutbett-Walzenmühle und Hochleistungssichtern betrifft. Gegenübergestellt sind dabei folgende Betriebsweisen:
    • a) herkömmliches Mahlen ohne Schülpenrückführung unter Verwendung eines einzigen Sichters,
    • b) Mahlen mit Schülpenrückführung unter Verwendung eines einzigen Sichters,
    • c) Mahlen mit Schülpenrückführung und zusätzlicher Klassierung in zwei unterschiedlich fein eingestellten Klassierern unter Mischung der Feingutströme.
  • Im folgenden sind jeweils die Feinheit (d. h. die massenbezogene Oberfläche) der einzelnen Materialströme (in cm²/g) angegeben sowie die Mengenverhältnisse, wobei der Anlagen-Durchsatz (= Frischgut = Fertigprodukt) gleich 1,0 gesetzt ist. Angegeben sind ferner die Umlauffaktoren sowie Kennwerte der Klassierung und der Produkt-Korngrößenverteilung.
    zu a):
    Frischgut <100 cm²/g 1,00
    Mahlgut nach Walzenmühle (z. Klass.) 1330 cm²/g 6,00
    Klassierer-Grobgut (z. Aufg. Schacht) 830 cm²/g 5,00
    Fertigprodukt 4170 cm²/g 1,00
    Der Umlauffaktor beträgt 6,0;
    Die Trenngrenze d₅₀ der Klassierung beträgt 13,5 µm;
    die Trennschärfe K 30/70 beträgt 0,64;
    das Steigungsmaß n der Produkt-Korngrößenverteilung beträgt 1,20;
    der Lageparameter d' beträgt 12 µm.
    Zu b):
    Frischgut <100 cm²/g 1,00
    Mahlgut nach Walzenmühle 2290 cm²/g 7,50
    Anteil zum Aufgabeschacht (Schülpen-R.) 2290 cm²/g 5,50
    Anteil zum Klassierer 2290 cm²/g 2,00
    Klassierer-Grobgut 600 cm²/g 1,00
    Ges. Rückgut zum Aufgabeschacht - 6,50
    Fertigprodukt 4100 cm²/g 1,00
    Der gesamte Umlauffaktor beträgt 7,5;
    der Anteil der Schülpen-Rückführung beträgt 73 %;
    der Klassierer-Umlauffaktor beträgt 2,0;
    die Trenngrenze d₅₀ der Klassierung beträgt 33 µm;
    die Trennschärfe κ 30/70 beträgt 0,65;
    das Steigungsmaß n der Produkt-Korngrößenverteilung beträgt 1,00;
    der Lageparameter d' beträgt 15 µm.
    Zu c):
    Anteil zur Klassierstufe 2290 cm²/g 2,00
    Anteil zum grob eingestellten Klassierer - 1,05
    Anteil zum fein eingestellten Klassierer - 0,95
    Grobgut vom grob eingestellten Klass. - 0,40
    Grobgut vom fein eingestellten Klass. - 0,60
    gesamtes Klassierer-Grobgut 660 cm²/g 1,00
    gesamtes Rückgut zum Aufgabeschacht - 6,50
    Feingut vom grob eingest. Klassierer 3050 cm²/g 0,65
    Feingut vom fein eingest. Klassierer 6010 cm²/g 0,35
    gesamtes Fertigprodukt 4100 cm²/g 1,00
    Der Umlauffaktor am grob eingestellten Klassierer beträgt 1,6;
    der Umlauffaktor am fein eingestellten Klassierer beträgt 2,7;
    der gesamte Klassierer-Umlauffaktor beträgt 2,0;
    die Trenngrenze d₅₀ der groben Teil-Klassierung beträgt 74 µm;
    die Trennschärfe κ 30/70 der groben Teil-Klassierung beträgt 0,63;
    die Trenngrenze d₅₀ der feinen Teil-Klassierung beträgt 18 µm;
    die Trennschärfe κ 30/70 der feinen Teil-Klassierung beträgt 0,63;
    die Trenngrenze d₅₀ der Gesamt-Klassierung beträgt 42 µm;
    die Trennschärfe κ 30/70 der Gesamt-Klassierung beträgt 0,37;
    das Steigungsmaß n der Produkt-Korngrößenverteilung beträgt 0,92;
    der Lageparameter d' beträgt 17,5 µm.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:
    a) das Mahlgut durchläuft zunächst in einem mehrfachen Umlauf eine Mahlstufe, die nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung arbeitet, wobei ein Teil der Durchsatzmenge der Mahlstufe unmittelbar nach dem Passieren der Mahlstufe erneut dieser Mahlstufe zugeführt wird;
    b) der Rest der Durchsatzmenge der Mahlstufe wird ohne weitere Mahlung einer Klassierstufe zugeführt, die aus wenigstens zwei auf unterschiedliche Feinheit eingestellten Klassieraggregaten besteht, denen jeweils wählbare Teilströme des aus der Mahlstufe abgezogenen Gutes zugeführt und deren Feingutströme miteinander gemischt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mahlstufe wenigstens eine Gutbett-Walzenmühle verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mahlstufe wenigstens eine Walzenschüsselmühle verwendet wird, die vorzugsweise mit extern vorgesehenem Klassierer arbeitet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 % der Durchsatzmenge der Mahlstufe unmittelbar nach dem Passieren der Mahlstufe erneut dieser Mahlstufe zugeführt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 95 % der Durchsatzmenge der Mahlstufe unmittelbar nach dem Passieren der Mahlstufe erneut dieser Mahlstufe zugeführt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die massenbezogene Oberfläche (nach Blaine) des aus der Mahlstufe abgezogenen und der Klassierstufe zugeführten Restes der Durchsatzmenge das 0,5- bis 0,8fache der massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes beträgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die massenbezogene Oberfläche (nach Blaine) des Feingutes des einen Klassieraggregates das 1,2- bis 2,0fache und die des anderen Klassieraggregates das 0,4- bis 0,8fache der massenbezogenen Oberfläche des Fertigproduktes beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenngrenzen der beiden Klassieraggregate im Verhältnis 1 : 1,5 bis 1 : 4 eingestellt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teilstrom des Feingutes der Klassierstufe einer Nachmahlung, vorzugsweise in einer Kugelmühle, unterworfen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht erneut der Mahlstufe zugeführte Rest der Durchsatzmenge der Mahlstufe zunächst einer Desagglomerator-Stufe zugeleitet wird, ehe er dann in die Klassierstufe gelangt.
  11. Anlage zur Zerkleinerung von Mahlgut, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Anlagenteile:
    a) eine nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung arbeitende Mühle (2, 12),
    b) einen dieser Mühle (2, 12) nachgeschalteten ersten Gutstromteiler (3), durch den ein einstellbarer Teil der Durchsatzmenge der Mühle zum Aufgabeschacht (2a, 12a) dieser Mühle rückführbar und der Rest der Durchsatzmenge einer Klassierstufe zuführbar ist,
    c) zwei die Klassierstufe bildende, auf unterschiedliche Feinheit eingestellte Klassieraggregate (6, 7),
    d) einen der Klassierstufe vorgeschalteten zweiten Gutstromteiler (5) zur Aufteilung des der Klassierstufe zuzuführenden Gutstromes auf die beiden Klassieraggregate (6, 7).
  12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung arbeitende Mühle durch eine Gutbettwalzenmühle (2) gebildet wird.
  13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Gutstromteilern (3, 5) ein Desagglomerator (4) angeordnet ist.
  14. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Prinzip der Druckzerkleinerung arbeitende Mühle durch eine Walzenschüsselmühle (12) gebildet wird, die vorzugsweise in Form einer sichterlosen Walzenschüsselmühle für nach unten ausfallendes Mahlgut ausgebildet ist.
  15. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klassierstufe eine zur Nachmahlung wenigstens eines Teiles des Feingutes der Klassifizierstufe dienende weitere Mühle, vorzugsweise eine Kugelmühle (8), nachgeschaltet ist.
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