EP0516643A1 - Vertikalprallmühle mit gekoppelter materialklassierung - Google Patents
Vertikalprallmühle mit gekoppelter materialklassierungInfo
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- EP0516643A1 EP0516643A1 EP91903374A EP91903374A EP0516643A1 EP 0516643 A1 EP0516643 A1 EP 0516643A1 EP 91903374 A EP91903374 A EP 91903374A EP 91903374 A EP91903374 A EP 91903374A EP 0516643 A1 EP0516643 A1 EP 0516643A1
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Definitions
- a vertical impact mill 2 a classifier 3, a finished product discharge device 4 and a conveying device 5 for returning the insufficiently comminuted bulk material portions into the area of the material feed device 6, which is arranged above the vertical impact mill 2.
- the material is introduced, for example, via a cellular wheel sluice 7 into the material feed device 6 designed as a shaft, so that no false air can penetrate into the system.
- the material falls on the distributor divider 8, which is provided with guide vanes 9.
- the distributor divider 8 can be driven in rotation by means of a drive 10. Via the guide vanes 9, the supplied material is introduced into a bed 11 in which the main comminution work takes place.
- the air flow generated by the fan action of the guide vanes which is directed essentially radially or tangentially, there are no disruptive air influences from air that may be rising or supplied from outside.
Landscapes
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Description
Vertikalprallmühle mit gekoppelter Materialklassierung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zerkleinern und Klassieren schüttför iger Güter, bestehend aus einer Vertikalprall ühle mit zugehöriger Gutaufgabevorrichtung, einem mit Luft beaufschlagbaren Sichter, einer Fertiggutaustragseinrichtung sowie einer Fördervorrichtung zur Rückführung der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile in den Zerkleinerungsbereich.
Durch die DE-PS 576895 ist eine Mühlenaufgabevorrichtung mit Zerkleinerungseinrichtung bekannt, die einen von einer Prallwand umgebenen Schleuderteller aufweist. Unterhalb der Prallringebene ist ein mit dem Prallring gemeinsam angetriebenes Gebläserad vorgesehen, das einen Luft¬ strom erzeugt, der den von dem Prallring niederfallenden Gutstrom kreuzt. Der Feingutanteil wird durch die aufsteigende Luft einem Zyklon zugeführt, der den Feingutanteil nach unten austrägt und die Abluft wieder dem Gebläse zur Verfügung stellt. Die groben Bestandteile werden einer unterhalb der Vertikalprallmühle vorgesehenen Mahlanlage zugeführt. Die Nachteile dieser Vorrichtung sind im wesentlichen darin begründet, daß die Sichterluft auch in den Bereich der Vertikalprallmühle eindringen kann, wobei hier u.U. unerwünschte Strömungsverhältnisse erzeugt werden, die den Zerkleinerungsvorgang nachteilig beeinträchtigen können. Darüberhinaus muß eine weitere MahlVorrichtung vorgesehen werden, um die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile nachzuzerkleinern. Durch diese Maßgabe wird die Vorrichtung aufwendiger und auch teuer.
Die EP-PS 118782 betrifft einen Zerkleinerungsapparat und einen Sichter mit jeweils einer vertikalen Welle, wobei der Zerkleinerungsapparat im unteren Bereich der Anlage vorgesehen und mittels einer schneckenförmigen Zuführeinrichtung mit Material beaufschlagt wird. Das Material, das über die Schnecke zugeführt wird, gelangt in einen aufwärts gerichteten Luft¬ strom, der unterhalb des Zerkleinerungsapparates zugeführt wird und das Material in den Bereich der Zerkleinerungseinrichtung, die durch mindestens ein umlaufendes Flügelrad gebildet ist, einbringen soll. Der Luftstrom soll im Anschluß daran das zerkleinerte sowie das ggf. noch nicht ausreichend zerkleinerte Schüttgut weiter aufwärts tragen und zwar bis in den Bereich einer umlaufenden Sichteinrichtung, wo eine weitere Klassierung stattfin-
det. Der Feingutanteil wird oberhalb der Sichteinrichtung durch ein Sammel¬ rohr ausgetragen, während gröberes Material einerseits der Zuführeinrichtung wieder zugeführt wird und andererseits durch entspre¬ chende Ausnehmungen außerhalb des Luftstromes der Zerkleinerungseinrichtung zugeleitet werden soll. Zwischen der Zerkleinerungseinrichtung und der Sichteinrichtung ist eine weitere Gaszuführung vorgesehen, wobei oberhalb der Gasführung eine Art Lochblech angeordnet ist, durch die das von der Gaszuführung eintretende Gas nach oben strömt. Nachteilig an einer solchen Konstruktion ist festzustellen, daß ein verhältnismäßig hoher Luftbedarf vonnöten ist, um eine aufwärts gerichtete Strömung über den gesamten Innen¬ querschnitt der Zerkleinerungseinrichtung sicherzustellen. Der oder die mit Schlagwerkzeugen versehenen Flügel bewirken eine Strömungskomponente in Umfangsrichtung, die durch den aufwärts gerichteten Luftstrom überwunden werden muß. Dies gilt insbesondere für einen mit Grobanteil beladenen Luft¬ strom. Gleiches gilt auch für die zweite von außen zugeführte Gasquelle, deren Strömungsrichtung im wesentlichen radial verläuft und erst in eine axiale Komponente umgewandelt werden muß. Neben dem verhältnismäßig kompli¬ zierten Aufbau der Vorrichtung werden hier Strömungsverhältnisse darge¬ stellt, die in der Praxis kaum zu realisieren sind und somit die gesamte Funktion der Anlage in Frage stellen.
Die auf die Anmelderin zurückgehende Patentanmeldung P 3844 178.0 betrifft ein Verfahren sowie eine Einrichtung zum Zerkleinern von schüttförmigen Materialien, indem das Material vertikal von oben einer Zerkleinerungseinrichtung zugeführt und im Anschluß an den Zerkleinerungsvorgang ausgetragen wird. Das Material wird einer ersten Beschleunigereinrichtung zugeführt und durch diese in eine erste Materialschüttung gebracht, wobei feinkörnige Zerkleinerungsprodukte aus diesem ersten Zerkleinerungsvorgang durch eine aufwärts gerichtete Luft¬ oder Gasströmung ausgetragen werden, daß gröbere Körnungen nach unten herabrieseln und durch eine Luft- oder Gasströmung mindestens einer weiteren Beschleunigereinrichtung zugeführt werden, die das Material in entsprechende weitere Materialschüttungen einbringt, wobei die infolge der Zerkleinerungsarbeit erzielten feinkörnigen Zerkleinerungsprodukte durch die bereits angesprochene Luft- oder Gasströmung ausgetragen werden, während die gröberen Körnungen herabrieseln und erneut in den Kreislauf eingebracht werden. Bei einer solchen im Kreislauf arbeitenden Anlage ist
der Vorteil einer äußerst kompakten Bauweise gegeben, wodurch weitere außerhalb der Anlage vorgesehene Fördervorrichtungen für das grobe Gut entfallen können. Da die Luftzufuhr auch über einen verhältnismäßig geringen Querschnitt erfolgt, erscheint ein Aufwärtstransport der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile problemlos zu sein. Da die Luft jedoch auch im Bereich des größeren Querschnittes oberhalb der zweiten Zerkleinerungsstufe eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit aufweisen muß, um die Feingutanteile auszutragen zu können, können sich hier die u.U. in Umfangsrichtung bzw. tangential dazu wirkenden Strömungskomponenten der ersten Zerkleinerungsstufe nachteilig auf den Zerkleinerungsvorgang auswir¬ ken, so daß u.U. der auszutragende Feingutanteil nicht der vorhergesagten Leistungsfähigkeit der Maschine entspricht.
Der Erfindung liegt ausgehend vom gattungsbildenden Teil des ersten Patent¬ anspruches die Aufgabe zugrunde, die komplexen Abläufe innerhalb der Maschine zu gliedern und dadurch besser steuerbar zu machen sowie den Wirkungsgrad der einzelnen Abläufe in der Maschine zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmalskombinationen gelöst:
- Vertikalprallmühle und Sichter sind auf einer geteilten, ggf. kuppelbaren Antriebswelle angeordnet
- der Sichter, der unterhalb der Vertikalprallmühle vorgesehen ist, ist als ggf. mit Leitschaufeln versehener Streuteller ausgebildet
- die Luftzufuhr erfolgt seitlich oder tangential unterhalb des Streuteners
- die Fertiggutanteile werden oberhalb des Streutellers seitlich oder tangential ausgetragen
- die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile werden unterhalb des Streutellers ausgetragen und der Fördervorrichtung zugeführt, die die Schüttgutanteile in den Bereich der Gutaufgabevorrichtung zurückführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch die Kombination der vorstehenden Merkmale wird auch bei geringfügig aufwendigerer Bauweise der Nachteil des St.d.T. überwunden. Die Funktionen Zerkleinern und Klassieren sowie Wiederzuführung der nicht ausreichend
zerkleinerten Schüttgutanteile sind hierbei getrennt ausgeführt, wobei der Vorgang des Zerkleinerns sowie des Klassierens nach wie vor in ein und derselben Maschine realisiert werden kann. Der Vorteil gegenüber dem St.d.T. ist im wesentlichen darin begründet, daß keine unerwünschten AufwärtsStrömungen der Klassierluft in den Bereich der Zerkleinerung gege¬ ben sind, die hier u.U. die Zerkleinerungsarbeit nachteilig beeinflussen könnten. Gleiches gilt für die erneute Zufuhr des Überkornes. Die Kupplung der beiden Antriebswellen erscheint aus diesem Grund sinnvoll, daß bei Ausfall des einen oder des anderen Antriebes der Betrieb der Maschine aufrecht erhalten werden kann. Bei zwei Antrieben ist der Vorteil gegeben, daß unterschiedliche Drehzahlen der Vertikalprallmühle und des Sichters realisiert werden können.
Ein Teil der Sichtluft wird vorzugsweise über eine Bypass-Leitung gleich¬ zeitig zur Austragung der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile verwendet, wobei die durch die Sichtluft nach unten fallenden groben Bestandteile mittels der Austragsluft in eine Spiral- oder kreisförmige Bewegung gebracht und im Bereich der Austragsöffnung bzw. Austragsöffnungen ausgetragen und unmittelbar der Fördervorrichtung zugeführt werden.
Bei Bedarf kann der Streutener mit Leitschaufeln versehen werden (Nachzerkleinerungsrad), die u.U. von einer weiteren Prallwand umgeben sind und somit eine Nachzerkleinerung bewirken können.
Die Fördervorrichtung kann durch ein herkömmliches Becherwerk ausgebildet sein, welches das Überkorn unmittelbar in den Bereich der Materialaufgabevorrichtung oberhalb der Vertikalprallmühle einbringt. Alternativ kann jedoch auch ein Steigrohr vorgesehen werden, welches die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile mittels eines Luftstromes nach oben transportiert, wobei hier vorzugsweise über einen Abscheider eine Trennung des Schüttgutes vom Luftstrom vorgesehen werden sollte, damit keine Falschluft in den Bereich der Vertikalprallmühle geleitet wird.
Sollte die seitlich zugeführte Luftmenge nicht ausreichend sein, um eine saubere Trennung der feinen von den groben Bestandteilen herbeizuführen, so besteht die Möglichkeit, bei entsprechender Gestaltung des unteren Sichtergehäuses, von unten zusätzliche Frischluft zuzuführen, wobei durch
speziell angeordnete Luftaustrittsöffnungen im Gehäuse Strömungsbehinderungen der einzelnen Luftströme vermieden werden. Die zusätzliche Frischluftzufuhr erscheint sinnvoll, sofern der Sichter eine weitere Nachzerkleinerungsstufe bildet und infolge der hier stattfindenden Nachzerkleinerungsarbeit die Aufwärtsströmung der Luft beeinträchtigt wird.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung 1, die aus folgenden Bauteilen besteht:
einer Vertikalprallmühle 2, einem Sichter 3, einer Fertiggutaustragsein- richtung 4 sowie einer Fördervorrichtung 5 zur Rückführung der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile in den Bereich der Materialaufgabevorrichtung 6, die oberhalb der Vertikalprallmühle 2 ange¬ ordnet ist. Das Material wird beispielsweise über eine Zellenradschleuse 7 in die als Schacht ausgebildete Materialaufgabevorrichtung 6 eingebracht, so daß keine Falschluft in das System eindringen kann. Das Material fällt auf den Verteilerteiler 8, der mit Leitschaufeln 9 versehen ist. Der Verteilerteiler 8 ist mittels eines Antriebes 10 drehantreibbar. Über die Leitschaufeln 9 wird das zugeführte Material in eine Schüttung 11 einge¬ bracht, in welcher die Hauptzerkleinerungsarbeit stattfindet. Mit Ausnahme der durch die Ventilatorwirkung der Leitschaufeln erzeugten Luftströmung, die im wesentlichen radial bzw. tangential gerichtet ist, sind hier keine störenden Lufteinflüsse durch ggf. aufsteigende oder von außen zugeführt Luft vorhanden.
Ist die Materialschüttung aufgebaut, rieseln sowohl die bereits ausreichend als auch die noch nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile durch den Trichter 12 und 13 nach unten und werden im Trichterausgangsbereich 14 auf einen ggf. mit Schaufeln 15 versehenen Streuteller 16 aufgegeben. Sind Schaufeln 15 auf dem Streuteller 16 vorhanden, so kann durch Anordnung einer umlaufenden Prallwand 17 eine Nachzerkleinerung realisiert werden, die jedoch nicht in jedem Fall notwendig ist. Unterhalb des Streutellers 16 ist eine Luftzufuhrleitung 18 vorgesehen, die seitlich am Gehäuse 19 des Sichters 3 angeordnet ist. Die Luftzufuhrleitung 18 bildet die Sichtluft,
die die feinen von den noch nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteilen trennt und die feinen Schüttgutanteile der Fertiggutaus- tragseinrichtung 4 oberhalb des Streutellers 16 zuleitet. Die Austragsein¬ richtung 4 kann mit einem nachgeschalteten Zyklon 20 verbunden sein, dessen Abluft A ggf. der Sichtluftleitung 18 wieder zur Verfügung gestellt wird. Der Streutener 16 ist mit einem separaten Antrieb 21 versehen, wobei die Wellenstümpfe 22,23 der Vertikalprallmühle 2 sowie des Sichters 3 über eine bei Bedarf ein- und ausrückbare Kupplung 24 miteinander verbunden sind. Axial unterhalb der Sichtluftzufuhrleitung 18 ist über eine Bypass- Leitung 25 eine weitere Luftzufuhr vorgesehen, die zum Austragen der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile verwendet wird. Der Boden 26 des Sichters 3 ist hierbei konisch 27 ausgebildet. Das herabrieselnde, nicht ausreichend zerkleinerte Material wird mittels des Luftstromes aus der Bypass-Leitung 25 in eine spiral- oder kreisförmige Bewegung versetzt und der Fördervorrichtung 5 zugeleitet, die hier in Form eines Steigrohres ausgebildet ist. Der Boden 26 ist im Bereich der Fördervorrichtung 5 mit einer Austragsöffnung 28 versehen, durch die die groben Anteile und das Überkorn in das Steigrohr 5 eingebracht werden. Ein nicht weiter darge¬ stelltes Gebläse G erzeugt einen aufwärts gerichteten Luftström innerhalb des Steigrohres 5, der die groben Materialbestandteile nach oben fördert und sie im oberen Ende der Steigleitung 5 einem weiteren Zyklon 29 aufgibt. Das so abgeschiedene Material wird über die Leitung 30 unterhalb der Zellenradschleuse 7 in die Gutaufgabevorrichtung 6 eingeführt, wobei keine störenden Luftbestandteile in die Gutaustragsvorrichtung 6 gelangen können. Die Abluft B wird in den Bereich der Sichtluftleitung 18 zurückgeführt. Um keine den Sichtvorgang störenden Strömungsverhältnisse zwischen der Sicht¬ luftzufuhrleitung 18 und der Bypass-Luftleitung 25 zu erzielen, ist axial zwischen den beiden Zuführleitungen 18 und 25 eine den inneren Querschnitt des Sichters 3 im wesentlichen ausfüllende siebartige Vorrichtung 31 vorge¬ sehen, durch welche grobe Partikel problemlos auf den geneigten Boden 27 hindurchfallen können, eine aufwärts gerichtete Strömungskomponente der Bypass-Luft jedoch weitestgehend vermieden wird.
Die Austragsvorrichtung 4 für den Feingutanteil kann ebenfalls durch eine Austragsspirale mit nachfolgender Abscheideeinrichtung gebildet werden. Dies sollte vom jeweiligen Anwendungsfall bzw. den jeweiligen Materialien abhängig gemacht werden. Sofern die seitlich durch die Leitung 18
zugeführte Luftmenge 34 nicht ausreichen sollte, um eine optimale Austrags- leistung der feinkörnigen Partikai zum Austragsbereich 4 gewährleisten zu können, besteht weiterhin die Möglichkeit, von unten Luft 35 zuzuführen (siehe Pfeilrichtung). Damit keine störenden Strömungsverhältnisse entste¬ hen, ist der untere Gehäusebereich 32 etwa kegelförmig ausgebildet und mit Luftaustrittsöffnungen 33 versehen, die zur Unterstützung des Luftstromes 34 dienen. Ggf. mit hochgerissene gröbere Partikel fallen wieder in den Bereich 28 und werden so der Steigleitung 5 zugeführt. Zur gezielten Einbringung des Luftstromes 35 in den Bereich des Lüfterrades 37 wird auf dem unteren Gehäuseteil 32 ein Aufsatz 36 angeordnet, der die Luftaustrittsöffnungen 33 abdeckt und so für eine gezielte Strömungsrichtung zum Lüfterrad 37 sorgt.
Claims
1. Einrichtung zum Zerkleinern und Klassieren schüttförmiger Güter, beste¬ hend aus einer Vertikalprallmühle mit zugehöriger Gutaufgabevorrichtung, einem mit Luft beaufschlagbaren Sichter, einer Fertiggutaustragseinrich- tung sowie einer Fördervorrichtung zur Rückführung der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile in den Zerkleinerungsbereich, gekenn¬ zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
- Vertikalprallmühle (2) und Sichter (3) sind auf einer geteilten, ggf. kuppelbaren Antriebswelle (22,23) angeordnet.
- der Sichter (3), der unterhalb der Vertikalprallmühle (2) vorgesehen ist, ist als ggf. mit Leitschaufeln (15) versehener Streuteller (16) ausgebildet
- die Luftzufuhr (18) erfolgt seitlich oder tangential unterhalb des Streutellers (16)
- die Fertiggutanteile werden oberhalb des Streutellers (16) seitlich oder tangential ausgetragen (4)
- die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile werden unterhalb des Streutellers (16) ausgetragen und der Fördervorrichtung (5) zugeführt, die die Schüttgutanteile in den Bereich der Gutaufgabevorrichtung (6) zurückführt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch jeweils einen Antrieb (10,21) für die Vertikalprallmühle (2) sowie den Streuteller (16), wobei die einander gegenüberliegenden Wellenstümpfe (22,23) der beiden Antriebswellen über eine mit beiden Wellen in Eingriff bringbare Kupplung (24) miteinander verbindbar sind.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile im Bodenbereich (26) des Streutellers (16) austragbar sind, wobei der Boden (26) in Richtung einer Austragsöffnung (28) eine Neigung (27) aufweist, die mit der Fördervorrichtung (5) verbunden ist.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrag der nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile durch mindestens eine seitlich oder tangential am Sichtergehäuse (19) angeord¬ nete Luftzufuhreinrichtung (25) unterstützt wird.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhreinrichtung (25) durch mindestens eine der Sichterluftleitung (18) entnehmbare Bypass-Leitung gebildet ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen der Sichterluftleitung (18) und der Bypass-Leitung (25) eine den Innenquerschnitt des Sichters (3) im wesentlichen ausfüllende siebartige Vorrichtung (31) vorgesehen ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (5) als Becherwerk ausgebildet ist, das die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile unmittelbar der Gutaufgabevorrichtung (6) oberhalb der Vertikalprallmühle (2) zuführt.
8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung (5) als Steigrohr ausgebildet ist, innerhalb dessen die nicht ausreichend zerkleinerten Schüttgutanteile im Luftstrom in den Bereich der Gutaufgabevorrichtung (6) oberhalb der Vertikalprallmühle (2) transportierbar sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem freien Ende des Steigrohres (5) und der Gutaufgabevorrichtung (6) mindestens ein den Luftstrom von den Schüttgutanteilen trennender Abscheider (29) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (29) als Zyklon ausgebildet ist, wobei der Zyklonaustrag (30) in die Gutaufgabevorrichtung (6) mündet und die Abluft (B) ggf. wieder der Sicht- und/oder der Austragsluftleitung (18,25) zur Verfügung gestellt wird.
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertiggutanteil oberhalb des Sichters (3) seitlich oder tangential austragbar (4) und ggf. einem Abscheider (20) in Form eines Zyklones zuführbar ist, wobei die Abluft (A) wieder der Sicht- und/oder Austrags- luftleitung (18,25) zur Verfügung gestellt wird.
12. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertiggutanteil durch eine Spirale austragbar ist.
13. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Gehäusebereich (32) des Sichters (3) etwa kegelförmig ausge¬ bildet und mit Luftaustrittsöffnungen (33) versehen ist, durch die eine weitere Luftmenge (35) von unten in den Bereich des Sichters (3) zuführbar ist.
14. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusebereich (32) mit einem Aufsatz (36) versehen ist, dessen unterer Bereich unterhalb der Luftaustrittsöffnungen (33) vorgesehen ist und dessen oberes Ende sich bis in die Nähe des Lüfterrades (37) erstreckt.
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