Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kreislaufmahlung spröden
Mahlgutes im Walzenspalt einer Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse
mit Walzen, deren sich im Betrieb einstellende Walzenspaltweite
im Bereich des engsten Walzenspaltes größer ist als
die Korngröße des dort gepreßten Mahlgutes. Außerdem betrifft die
Erfindung eine Mahlanlage zur Durchführung des Verfahrens.
Bei der Druckzerkleinerung körnigen Gutes im Walzenspalt einer
Hochdruck-Walzenmühle bzw. Walzenpresse wird das dem Walzenspalt
zugeführte Schüttgut von den gegenläufig rotierenden Walzen
erfaßt und durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen. Dabei
werden die einzelnen Partikel des eingezogenen Schüttgutes Korn
gegen Korn in einem Gutbett, d.h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen
zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung
eines hohen Druckes gegenseitig zerdrückt, so daß man hierbei
von einer Gutbettzerkleinerung spricht (DE-C 27 08 053). Produkt
dieser Druckbehandlung bzw. Gutpressung sind Gutagglomerate aus
zerkleinertem Schüttgut, die sich anschließend mit relativ geringem
mechanischen Aufwand aufschließen bzw. auflösen lassen, wodurch
sich der insgesamt niedrige spezifische Energiebedarf der Gutbettzerkleinerung
ergibt.
Die Energieersparnis ist bei der reinen Gutbettzerkleinerung am
größten. Dann muß die Korngröße des Aufgabegutes kleiner sein als
die Walzenspaltweite der Hochdruck-Walzenpresse. Bei grobem Aufgabegut
ist daher wenigstens eine Vorzerkleinerungsmaschine erforderlich,
die das gesamte Aufgabegut auf eine Korngröße zerkleinert,
die kleiner ist als die Spaltweite der Gutbettwalzenmühle. Daher wird
z.B. in der EP-B-0 278 858 Figur 1 vorgeschlagen, einer Gutbett-Walzenmühle
ein mit Walzenprofilierungen versehenes Brechwalzwerk
vorzuschalten, in dem das gesamte Aufgabegut vorzerkleinert wird.
Bei dem vorgeschalteten Brechwalzwerk kann es sich ebenfalls um
eine Gutbett-Walzenmühle handeln, in deren Walzenspalt das gesamte
zugeführte Schüttgut, also auch Partikel mit bereits genügend
kleiner Korngröße zerkleinert werden, wodurch der spezifische Energiebedarf
des gesamten Mahlverfahrens aber vergrößert wird.
Andererseits ist es bekannt, die hoch beanspruchten Walzenoberflächen
der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenmühlen bzw. Walzenpressen
durch eine sogenannte Rasterpanzerung dadurch verschleißfester
zu machen, indem auf die Walzenoberfläche eine Vielzahl
von vorgefertigten Profilleisten oder stiftförmigen Noppenbolzen
aufgebracht wird (EP-B-0 443 195 z.B. Figur 4). Dabei stehen die
Noppenbolzen mit einer so großen Höhe nach außen von der Walzenofberfläche
vor und sie sind mit einem solchen Abstand voneinander
angeordnet, daß im Betrieb der Walzenpresse auf der Walzenoberfläche
die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den Noppenbolzen
mit dem zusammengepreßten feinkörnigen Gutmaterial
ausgefüllt bleiben, welches einen autogenen Verschleißschutz für die
Walzenoberflächen bildet.
Man weiß, daß bei der Gutbettzerkleinerung insbesondere von
feuchten Erzen (Feuchte zwischen ca. 2 und 10%), wie sie in der
Praxis vorkommen, die Haftung bzw. die Standfestigkeit der autogenen
Verschleißschutzschicht auf der mit der Rasterpanzerung versehenen
Walzenoberfläche der Walzenpresse nicht immer gewährleistet
ist. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, auf die mit den Noppenbolzen
versehenen Walzenoberflächen zunächst eine hoch verschleißfeste
Haftschicht aus feinkörnigem Fremdmaterial wie z.B.
Silicium-Carbid mit Bindemittel aufzubringen, wobei auf der rauhen
Oberfläche dieser Haftschicht im Walzenpressenbetrieb die autogene
Verschleißschutzschicht, z.B. Schicht aus gutbettzerkleinerten hochverdichteten
Erzagglomeraten haften bleiben kann. Allerdings ist die
Standzeit der autogenen Verschleißschutzschicht sowie der radial inneren
Haftschicht dann gefährdet, wenn in den Walzenspalt der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse
ein Überkorn bzw.
Spritzkorn gerät, das bei einer Einzelkornzerkleinerung (statt Gutbettzerkleinerung)
im Walzenspalt der Walzenpresse zu vorzeitiger Zerstörung
der autogenen Verschleißschutzschicht sowie auch der darunter
befindlichen Haftschicht führen kann. Dies gilt auch, wenn bei
einer Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse, in deren engstem Walzenspaltbereich
die Gutbettzerkleinerung durchgeführt wird, dieser
überlagert im oberen weiteren Walzenspaltbereich ständig eine Einzelkornzerkleinerung
durchgeführt werden würde (DE-C 33 02 176
Figur 1).
Ungünstig und unwirtschaftlich wäre es, aus einem feuchten körnigen
Mineralienstrom vorhandenes Grobkorn/Überkorn/Spritzkorn durch
eine Siebklassierung abzutrennen, zumal dann das abgetrennte
Grobkorn/Überkorn/Spritzkorn separat gemahlen werden müßte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sprödes Mahlgut, insbesondere
feuchte Erze und/oder andere feuchte Mineralien mit Einsatz
einer Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse, bei der die
Walzenoberflächen vermittels einer Rasterpanzerung durch eine autogene
Verschleißschutzschicht gegen Verschleiß geschützt sind, mit
möglichst geringem spezifischen Energiebedarf zu mahlen, ohne die
Gefahr einer vorzeitigen Beeinträchtigung der Verschleißschutzschicht
bei auftretendem Grobkorn/Überkorn/Spritzkorn in Kauf nehmen
zu müssen.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig gemäß der Erfindung mit den
Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 und vorrichtungsmäßig
mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Mahlung insbesondere feuchter Erze
oder anderer feuchter Mineralien im Walzenspalt einer Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse
sowie mit Sichter und Rezirkulierung
des Sichtergrobgutes sind die Oberflächen der Pressenwalzen
vermittels einer Rasterpanzerung durch eine sich im Pressenbetrieb
autogen einstellende Verschleißschutzschicht gegen Verschleiß geschützt,
wobei zum besseren Aufbau und zur festeren Haftung der
autogenen Verschleißschutzschicht unterhalb von dieser eine aus
feinkörnigem Fremdmaterial wie z.B. SiC und Bindemittel bestehende
hochverschleißfeste Haftschicht angeordnet sein kann. Zum Schutz
dieser Verschleißschutzschicht/Schutzschichten gegen vorzeitige
Zerstörung ist gemäß der Erfindung der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse
eine Glattwalzenmühle vorgeschaltet, in deren
Walzenspalt, der in seiner Spaltweite auf maximal etwa 4mm begrenzt
wird, nicht das gesamte Aufgabegut vorzerkleinert wird, sondern
nur das im Aufgabegut enthaltene Überkorn (Spritzkorn) größer
etwa 2 bis 4mm durch Einzelkorn vorzerkleinert wird. Die Glattwalzenmühle
wird also nicht als übliche Vorzerkleinerungsmaschine eingesetzt,
sondern nur zum Zerdrücken des im Aufgabegut enthaltenen
Überkorns, so daß der Energiebedarf der vorgeschalteten Glattwalzenmühle
nicht hoch ist.
Jedenfalls wird im Walzenspalt der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse
eine Einzelkornzerkleinerung, die im Falle der Ausstattung
der Walzenoberflächen mit einer autogenen Verschleißschutzschicht
nicht erwünscht ist, erfindungsgemäß mit Sicherheit
vermieden, wodurch die Standzeit der Walzenoberflächen der Walzenpresse
selbst bei der Gutbettzerkleinerung von feuchtem, einen
hohen Verschleiß verursachenden Erzmateriales erheblich erhöht
wird. Gleichzeitig wird durch die vorgeschaltete Glattwalzenmühle die
Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt der Walzenpresse begünstigt,
denn wie die Erfahrung gezeigt hat, ist die Energieersparnis am
größten, wenn das Mahlgut im Vergleich zur Spaltweite eine kleinere
Körnung aufweist. Außerdem werden erfindungsgemäß im Mahlkreislauf
mit der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse und einem
Hochleistungssichter hohe Mahlfeinheiten bei nicht zu hohen Gutkreislaufraten
erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Mahlung
von feuchtem Material, wie z.B. zur Pigmentmahlung, zur Mahlung
von Vorprodukten zur Erz-Pellet-Erzeugung usw..
Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand
des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt das Fließbild einer Kreislaufmahlanlage mit einer
Walzenpresse 10 und mit einem Desagglomerator 11 und Sichter 12
mit Rezirkulierung des Sichtergrobgutes 13 zum Aufgabeschacht 14
der Walzenpresse 10. Im Betrieb der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse
10 stellt sich ein engster Walzenspalt mit einer Spaltweite von
z.B. etwa 12 bis 35 mm ein, und in diesem Walzenspalt wird das über
den Aufgabeschacht 14 zugeführte Aufgabegut Korn gegen Korn mit
einer Presskraft von mehr als 2000 kN/m Walzenlänge zu Gutmaterialschülpen
15 gepreßt, die vom Becherwerk 16 zum Desagglomerator
11 transportiert, dort aufgelöst und anschließend im Sichter 12,
vorzugsweise dynamischen Sichter in das Sichtergrobgut 13 sowie in
Sichterfeingut 17 getrennt werden, welches anschließend in einem
Staubabscheider wie z.B. Zyklon 18 als Fertiggut 19 vom Sichtluftstrom
20 abgetrennt wird, der nach seiner Entstaubung in einem Entstaubungsfilter
21 über einen Schornstein 22 abgezogen wird. Der
Staubaustrag 23 aus dem Entstaubungsfilter 21 wird dem Fertiggut 19
zugeschlagen.
Ein Teilstrom 24 der die Walzenpresse 10 verlassenden Gutmaterialschülpen,
insbesondere deren an den Walzenspaltenden austretenden
ggfs. ungenügend gepreßten Randzonen wird zum Gutaufgabeschacht
14 zwecks nochmaliger Gutbettbeanspruchung rezirkuliert.
Zwecks Erhöhung der Standzeit der hoch beanspruchten Oberflächen
der Walzen der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse 10
sind diese Walzenoberflächen durch eine Rasterpanzerung gegen
vorzeitigen Verschleiß geschützt, d.h. auf die Walzenoberflächen ist
eine Vielzahl von Profilkörpern insbesondere Noppenbolzen aufgebracht,
und zwar mit einer Höhe von etwa größer 5 mm und mit einem
Abstand von etwa kleiner 40 mm, so daß im Betrieb der Walzenpresse
10 die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den Noppenbolzen
mit zusammengepreßtem hoch verdichteten feinkörnigen Gut
ausgefüllt werden, wobei die Gutpresskörper während der Walzenumdrehungen
in den Taschen als idealer autogener Walzenverschleißschutz
verbleiben. Zwecks noch festerer Haftung der autogenen
Verschleißschutzschicht kann unterhalb dieser, also vorab auf die
mit den Noppenbolzen versehene Walzenoberfläche eine aus feinkörnigem
Fremdmaterial wie Silicium-Carbid und Bindemittel bestehende
verschleißfeste, eine rauhe Oberfläche aufweisende Haftschicht aufgebracht
worden sein.
Beim Aufgabegut 25 der Mahlanlage handelt es sich insbesondere um
feuchtes Erz oder andere feuchte Materialien mit einer Feuchte zwischen
etwa 2 bis 10%, das bereits vorzerkleinert ist, aber einen gewissen
Anteil an Überkorn (Spritzkorn) enthält, das eine Korngröße
von z.B. größer 4mm aufweist und das, sollte es in den Walzenspalt
der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse 10 gelangen, dort deren
autogene Verschleißschutzschicht vorzeitig zerstören kann. Daher ist
der Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse 10 eine Glattwalzenmühle
26 vorgeschaltet, in deren Walzenspalt, der in seiner
Spaltweite auf etwa maximal 4 mm begrenzt wird, nur das im Aufgabegut
enthaltene Überkorn durch Einzelkornzerkleinerung vorzerkleinert
wird, während der übrige Teil des Aufgabeguts der Glattwalzenmühle
26 dort nicht zerkleinert wird, so daß der spezifische Energiebedarf
der Glattwalzenmühle 26 vergleichsweise gering ist. Die in der
Glattwalzenmühle 26 auf das Aufgabegut wirkende Presskraft liegt
etwa um eine Zehnerpotenz niedriger als in der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse
10, so daß die Walzenoberflächen der Glattwalzenmühle
26 nicht mittels einer Rasterpanzerung gegen Verschleiß
geschützt werden müssen.
Während die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse
10 auf etwa kleiner 2,0 m/sec. eingestellt
wird, wird die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen der vorgeschalteten
Glattwalzenmühle 26 auf etwa größer 6,0 m/sec. eingestellt,
wodurch sich auch ergibt, daß die nur der Druckzerkleinerung von
Überkorn dienende Glattwalzenmühle 26 infolge ihrer hohen Durchsatzleistung
vergleichsweise klein gebaut sein kann.
Aus der Zeichnung ist noch zu ersehen, daß das Aufgabegut 25 über
einen Aufgabegutbunker 27 und Bunkerabzug 28 auf einem Aufgabeband
29 mit Magnet 30 abgelegt wird, der magnetische Fremdkörper
aus dem Aufgabegut entfernt. Ferner kann auch ein Metallsuchgerät
31 vorhanden sein, das in der Lage ist, auch bei Nicheisenmetallen
wie z.B. Edelstahlfremdkörper, die im Aufgabegut vorhanden sein
können, ein Signal abzugeben. Bei einem Signal des Metallsuchgeräts
31 wird eine Scheideklappe 32 angesteuert, welche die signalisierten
Metalle 33 aus dem Aufgabegut ausschleust, während das von
Metallen befreite Aufgabegut 34 der Glattwalzenmühle 26 zugeführt
wird.
Im Hinblick auf die Feuchte des Aufgabegutes 25 kann der Sichter 12
mit Heißgas 35 als Sichtluftstrom betrieben werden, so daß die zur
Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse 10 rezirkulierten
Sichtergriese 13 getrocknet sind, wodurch der Betrieb der Walzenpresse
10 vergleichmäßigt wird.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem könnte durch einen der
Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse 10 vorgeschalteten Backenbrecher,
Kegelbrecher, Prallbrecher/Prallmühle, Walzenbrecher mit
Brechnocken an den Walzenoberflächen, Walzenschüsselmühle, Kugelmühle,
Schwingmühle etc. nicht gelöst werden.