EP0584579B1 - Anlage und Verfahren zur Druckbehandlung körnigen Gutes - Google Patents

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EP0584579B1
EP0584579B1 EP93112241A EP93112241A EP0584579B1 EP 0584579 B1 EP0584579 B1 EP 0584579B1 EP 93112241 A EP93112241 A EP 93112241A EP 93112241 A EP93112241 A EP 93112241A EP 0584579 B1 EP0584579 B1 EP 0584579B1
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EP
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delivery shaft
bulk material
roller
material delivery
slope
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EP93112241A
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EP0584579A3 (de
EP0584579A2 (de
Inventor
Peter Kranz
Kunibert Laufs
Franz Göddecke
Werner Ewald
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Deutz AG
Original Assignee
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Rheinische Kalksteinwerke GmbH
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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
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/286—Feeding devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S241/00—Solid material comminution or disintegration
    • Y10S241/14—Grinding in inert, controlled atmosphere

Definitions

  • the invention is directed to a two-roll machine, in particular a high-pressure roll press for pressure treatment of granular goods, with two rolls driven in opposite directions and separated from one another by a roll nip, a feed chute being arranged above the roll nip.
  • the invention further relates to a method for operating such a two-roll machine.
  • the bulk material fed to the nip is gripped by the oppositely driven rollers and drawn into the nip by friction (friction within the bulk material and friction between bulk material and the roller surface).
  • the individual particles of the drawn bulk material are mutually crushed in a material bed, ie in a material bed compressed between the two roller surfaces when using extremely high pressure, so that one speaks of the so-called material bed comminution (DE-PS 27 08 053).
  • the product of this pressure treatment are agglomerates made from shredded bulk material, which can then be broken down with little mechanical effort.
  • the air that was originally present in the bulk material is pressed out of the bed. It escapes through the material column formed from the bulk material against the direction of material flow, as a result of which the bulk material is loosened up considerably in the feed area of the rollers when fine-grained bulk goods are pressed, with the result that the material feed is deteriorated and the throughput and the degree of comminution are reduced.
  • DE-OS 38 06 398 proposes to subdivide the feed hopper and to feed the coarse and fine material separately to the nip, the coarse material bed being kept so low that the air pressed out by it low and large pore fill can easily escape.
  • a disadvantage of this known method is that it can only be used if the coarse material and the fine material are present separately from one another before the pressure treatment and furthermore that the possibility of forming an inhomogeneous material bed cannot be ruled out by the separate feeding of coarse and fine material can.
  • a two-roll machine for compacting pellet-shaped or lumpy iron sponge is known with a feed chute that widens conically below a slide and whose outflow is controlled by means of a metering flap reaching deep into the roll gap so that the bulk material only immediately above one of the two rollers emerges below the metering flap, whereby the bulk material is conveyed into the roller gap as a result of the rotation of the roller and the intake of the coarse-grained material is thus improved.
  • a disadvantage of this known feed chute is that within the shaft formed from the side walls and the metering flap, the compressed air must flow through the entire bed and the problem of wall friction is not solved.
  • the invention is therefore based on the object, a two-roll machine, such as. B. high-pressure roller press, with an improved feed behavior while avoiding the disadvantages of known device.
  • the bulk material in this widened part can form an embankment in the free flow according to its angle of embankment, as a result of which a free space is formed between this embankment and the walls of the feed chute.
  • the air emerging from the bulk material embankments can be supplied to a dedusting device via a suction line. Due to the negative pressure that forms in the free space above the bulk material slope, the air escape from the bulk material is additionally favored at this point.
  • FIG. 1 there is a feed chute (12) above the rolls (10, 11) of a two-roll machine.
  • the side wall (13) arranged in the axial direction of the roller is offset parallel to the upper side wall (14), as a result of which the lower part of the feed chute (12) is widened.
  • the lower part of the feed hopper (12) is arranged centrally above the nip (15) formed by the two rollers (10, 11).
  • the bulk material forms an embankment (16) in the lower part of the material feed shaft, through which the air (17) escapes into the space formed by the bulk material and the walls of the material feed shaft (12), from where it does not lead to a suction line (18) shown dedusting device is suctioned off.
  • the height of the embankment can be changed by means of an adjustable slide (19) and thus the different feeding behavior of the bulk material can be adapted.
  • flaps (20, 20 ') in the lower widened part of the feed chute (12), as shown in FIG. 3, allows the free flow of bulk material which is caused by the formation of the embankment (16) to be braked again in a controlled manner are, so that here a finely tuned control unit for optimal coordination of the intake behavior of the bulk material is available.
  • the flaps (20, 20 ') create new slopes (21, 21') through which additional air can escape from the bulk material.
  • the feed hopper (12) according to FIG. 2 can also be provided with flaps (20, 20 ') according to FIG. 3.
  • the two-roll machine according to the invention can not only be used as a high-pressure roller press for pressure comminution of granular material, but it can also be used for pressure treatment, such as for B. for the compaction of potash and / or rock salts or the like.

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Description

  • Die Erfindung ist auf eine Zweiwalzenmaschine, insbesondere Hochdruck-Walzenpresse zur Druckbehandlung körnigen Gutes mit zwei gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, wobei oberhalb des Walzenspaltes ein Gutaufgabeschacht angeordnet ist, gerichtet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Zweiwalzenmaschine.
  • Beim Betrieb der Hochdruck-Walzenpresse zum Verdichten bzw. zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes wird das dem Walzenspalt zugeführte Schüttgut von den gegenläufig angetriebenen Walzen erfaßt und durch Reibung (Reibung innerhalb des Schüttgutes und Reibung zwischen Schüttgut und der Walzenoberfläche) in den Walzenspalt eingezogen. Dabei werden die einzelnen Partikel des eingezogenen Schüttgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung extrem hohen Druckes gegenseitig zerdrückt, so daß man hierbei von der sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht (DE-PS 27 08 053). Das Produkt dieser Druckbehandlung sind Agglomerate aus zerkleinertem Schüttgut, die sich anschließend mit geringem mechanischem Aufwand aufschließen lassen. Gleichzeitig mit der Bildung von Agglomeraten wird die Luft, die ursprünglich im Schüttgut vorhanden war, aus dem Gutbett herausgepreßt. Sie entweicht durch die aus dem Schüttgut gebildete Materialsäule entgegen der Materialströmungsrichtung, wodurch das Schüttgut im Einzugsbereich der Walzen stark aufgelockert wird, besonders dann, wenn feinkörnige Schüttgüter gepreßt werden, mit der Folge, daß der Materialeinzug verschlechtert und der Durchsatz und der Zerkleinerungsgrad erniedrigt werden.
  • Zur Lösung des Entlüftungsproblems bei hohen Anteilen von feinkörnigem Schüttgut wird in der DE-OS 38 06 398 vorgeschlagen, den Gutaufgabeschacht zu unterteilen und das Grobgut und das Feingut getrennt dem Walzenspalt zuzuführen, wobei die Grobgutschüttung so niedrig gehalten wird, daß die herausgepreßte Luft durch diese niedrige und grobporige Schüttung leicht entweichen kann.
  • Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß es nur dann angewendet werden kann, wenn vor der Druckbehandlung das Grobgut und das Feingut getrennt voneinander vorliegen und weiterhin, daß durch die getrennte Aufgabe von Grob- und Feingut die Möglichkeit der Bildung eines inhomogenen Gutbetts nicht ausgeschlossen werden kann.
  • Weiterhin hat sich als Nachteil bekannter Zweiwalzenmaschinen gezeigt, daß durch den seitlichen Druck der sich unten auf den Walzenoberflächen abstützenden Schüttgutes gegen die Innenwandung des Gutaufgabeschachtes sich hohe Wandreibungswiderstände ergeben, die das Nachfließen des Schüttgutes in den Walzenspalt behindern. Dies gilt vor allem dann, wenn der Füllstand im Gutaufgabeschacht sehr hoch ist.
  • Aus der US-A-4,033,559 ist eine Zweiwalzenmaschine zur Kompaktierung von pelletförmigen oder stückigen Eisenschwamm bekannt mit einem Aufgabeschacht, der sich unterhalb eines Schiebers konisch verbreitert und deren Ausfluß mittels einer tief in den Walzenspalt reichenden Dosierklappe so gesteuert wird, daß das Schüttgut erst unmittelbar oberhalb einer der beiden Walzen unterhalb der Dosierklappe austritt, wodurch das Schüttgut infolge der Drehung der Walze in den Walzenspalt gefördert und der Einzug des grobkörnigen Materials somit verbessert wird. Nachteilig bei diesem bekannten Aufgabeschacht ist, daß innerhalb des aus den Seitenwänden und der Dosierklappe gebildeten Schachts die ausgepreßte Luft durch die gesamte Schüttung strömen muß und das Problem der Wandreibung nicht gelöst wird.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zweiwalzenmaschine, wie z. B. Hochdruck-Walzenpresse, mit einem verbesserten Guteinzugsverhalten unter Vermeidung der Nachteile bekannter Vorrichtung auszubilden.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Zweiwalzenmaschine sowie einem Betriebsverfahren gelöst, die bzw. das mit vorteilhaften Ausgestaltungen in den Ansprüchen 1 bis 5 gekennzeichnet ist.
  • Durch die erfindungsgemäße stüfenförmige Verbreiterung des unteren Teils des Gutaufgabeschachtes über die gesamte Walzenlänge kann das Schüttgut in diesem verbreiterten Teil gemäß seinem Böschungswinkel im freien Fluß eine Böschung bilden, wodurch sich zwischen dieser Böschung und den Wänden des Gutaufgabeschachtes ein Freiraum bildet. Durch den Wegfall der Wandreibung in diesem Bereich sowie der kurzen Weglänge, den die ausgepreßte Luft nun nur noch zurückzulegen hat, um an der Böschungsoberfläche seitlich aus dem Schüttgut herauszutreten, wird ein idealer Zufluß des Schüttguts zum Walzenspalt erreicht und das Einzugsverhalten des Schüttguts deutlich verbessert. Wichtig ist hierbei, daß die Luft seitlich aus der Schüttgutsäule austritt, d. h. in einem Winkel zur Förderrichtung des Schüttguts, wodurch die Auflockerung des Schüttguts oberhalb des Walzenspaltes weitgehend vermieden wird. Durch die Verwendung von regelbaren Schiebern im unteren Teil des Gutaufgabeschachtes ist es möglich, im laufenden Betrieb der Zweiwalzenmaschine die Höhe der sich ausbildenden Böschung zu verändern und damit Änderungen des Schüttgutes, die sich auf das Einzugsverhalten auswirken, auszugleichen.
  • Erfindungsgemäß ist es auch möglich, durch Anordnung von regelbaren Klappen im unteren Teil des Gutaufgabeschachtes weitere Schüttgutböschungen auszubilden, wodurch ein weiterer Einfluß auf den Zufluß des Schüttgut zum Walzenspalt ermöglicht wird.
  • Die an den Schüttgutböschungen austretende Luft kann erfindungsgemäß über eine Saugleitung einer Entstaubungseinrichtung zugeführt werden. Durch den sich dabei ausbildenden Unterdruck in dem freien Raum oberhalb der Schüttgutböschung wird der Luftaustritt aus dem Schüttgut an dieser Stelle zusätzlich vorteilhaft begünstigt.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Erläuterungen von in Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen
    • Fig. 1:
    eine Zweiwalzenmaschine mit einem in seinem unteren Teil einseitig verbreiterten Gutaufgabeschacht;
    Fig. 2:
    eine Zweiwalzenmaschine mit in seinem unteren Teil nach zwei Seiten verbreiterten Gutaufgabeschacht;
    Fig. 3:
    eine Zweiwalzenmaschine gemäß Fig. 1 mit im unteren Teil des Gutaufgabeschachtes angeordneten regelbaren Klappen.
  • Wie die Fig. 1 zeigt, befindet sich oberhalb der Walzen (10, 11) einer Zweiwalzenmaschine ein Gutaufgabeschacht (12). Im unteren Teil des Gutaufgabeschachtes (12) ist die in Achsrichtung der Walze angeordnete Seitenwand (13) gegenüber der oberen Seitenwand (14) parallel versetzt, wodurch der untere Teil des Gutaufgabeschachtes (12) verbreitert wird. Der untere Teil des Gutaufgabeschachtes (12) ist dabei mittig über dem durch die beiden Walzen (10, 11) gebildeten Walzenspalt (15) angeordnet. Das Schüttgut bildet im unteren Teil des Gutaufgabeschachtes eine Böschung (16), durch die die Luft (17) in den aus dem Schüttgut und den Wänden des Gutaufgabeschachts (12) gebildeten Freiraum entweicht, von wo sie über eine Saugleitung (18) zu einer nicht dargestellten Entstaubungseinrichtung abgesaugt wird. Durch einen regelbaren Schieber (19) kann die Böschungshöhe verändert und somit unterschiedlichem Einzugsverhalten des Schüttgutes angepaßt werden.
  • Bei doppelseitiger Verbreiterung des Gutaufgabeschachtes (12), wie Fig. 2 zeigt, ist es auch möglich, die Schieber (19, 19') in ihrer Höhe unterschiedlich einzustellen, so daß sich auch unterschiedliche Böschungshöhen (16, 16') ergeben, wodurch ein unterschiedliches Einziehen des Schüttgutes infolge von Entmischungen im Gutaufgabeschacht (12) - erkennbar an unterschiedlicher Stromaufnahme der angetriebenen Walzen (10, 11) - kompensiert werden kann.
  • Durch die Anordnung von Klappen (20, 20') im unteren verbreiterten Teil des Gutaufgabeschachtes (12) kann, wie die Fig. 3 zeigt, der freie Zufluß an Schüttgut, der durch die Ausbildung der Böschung (16) bewirkt wird, geregelt wieder abgebremst werden, so daß hier ein fein abgestimmtes Regelorgan zur optimalen Abstimmung des Einzugsverhalten des Schüttgutes zur Verfügung steht. Gleichzeitig werden durch die Klappen (20, 20') neue Böschungen (21, 21') geschaffen, durch die zusätzlich Luft aus dem Schüttgut entweichen kann.
  • Die aufgeführten Beispiele stellen mögliche Auführungsformen dar, die aber beliebig miteinander kombiniert werden können. So kann beispielsweise der Gutaufgabeschacht (12) gemäß Fig. 2 auch mit Klappen (20, 20') entsprechend der Fig. 3 versehen sein.
  • Die erfindungsgemäße Zweiwalzenmaschine kann nicht nur als Hochdruck-Walzenpresse zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes eingesetzt werden, sondern sie kann unter Ausnutzung der gleichen Vorteile auch zur Druckbehandlung, wie z. B. zum Verdichten von Kali- und/oder Steinsalzen oder dergleichen, herangezogen werden.

Claims (5)

  1. Zweiwalzenmaschine, insbesondere Hochdruck-Walzenpresse zur Druckbehandlung körnigen Gutes mit zwei gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt (15) voneinander getrennten Walzen (10, 11), wobei oberhalb des Walzenspaltes (15) ein Gutaufgabeschacht (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutaufgabeschacht (12) in seinem unteren Teil durch paralleles Versetzen zumindest einer der beiden in Achsrichtung der Walzen angeordneten Seitenwände (13) gegenüber der oberen Seitenwand (14) stufenförmig so verbreitert ist, daß an der verbreiterten Seite das Schüttgut eine Böschung (16) in freiem Zufluß entsprechend seinem Böschungswinkel ausbildet.
  2. Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gutaufgabeschacht (12) in seinem unteren verbreiterten Teil mindestens ein Schieber (19) zur Regelung der Böschungshöhe angeordnet ist.
  3. Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Gutaufgabeschacht (12) in seinem unteren verbreiterten Teil regelbare Klappen (20, 20') zur Erzeugung weiterer Schüttgutböschungen (21, 21') angeordnet sind.
  4. Zweiwalzenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gutaufgabeschacht (12) über eine Saugleitung (18) mit einer Entstaubungseinrichtung verbunden ist.
  5. Verfahren zur Druckbehandlung körnigen Gutes mit einer Zweiwalzenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die geometrische Gestaltung des Gutaufgabeschachtes (12) und, falls erforderlich, durch im Gutaufgabeschacht (12) angeordnete Schieber (19, 19') und/oder Klappen (20, 20') das Schüttgut in freiem Zufluß mindestens eine Böschung (16, 16', 21, 21') bilden kann, durch die die Luft ungehindert austritt und wodurch die Reibung zwischen dem Schüttgut und der Innenwand des Gutaufgabeschachtes (12) reduziert wird.
EP93112241A 1992-08-24 1993-07-30 Anlage und Verfahren zur Druckbehandlung körnigen Gutes Expired - Lifetime EP0584579B1 (de)

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