EP1043073B1 - Nassklassiereinrichtung mit integriertem Mahlwerk - Google Patents

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EP1043073B1
EP1043073B1 EP00106282A EP00106282A EP1043073B1 EP 1043073 B1 EP1043073 B1 EP 1043073B1 EP 00106282 A EP00106282 A EP 00106282A EP 00106282 A EP00106282 A EP 00106282A EP 1043073 B1 EP1043073 B1 EP 1043073B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suspension
classifying device
grinding
centrifugal drum
wet classifying
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00106282A
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English (en)
French (fr)
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EP1043073A1 (de
Inventor
Guntram Krettek
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP1043073A1 publication Critical patent/EP1043073A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1043073B1 publication Critical patent/EP1043073B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/53—Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/94—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with rotary cylinders or cones
    • B01F27/941—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with rotary cylinders or cones being hollow, perforated or having special stirring elements thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/10—Centrifuges combined with other apparatus, e.g. electrostatic separators; Sets or systems of several centrifuges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B5/00—Other centrifuges
    • B04B5/10—Centrifuges combined with other apparatus, e.g. electrostatic separators; Sets or systems of several centrifuges
    • B04B2005/105—Centrifuges combined with other apparatus, e.g. electrostatic separators; Sets or systems of several centrifuges being a grinding mill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B11/00—Feeding, charging, or discharging bowls
    • B04B11/08—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof
    • B04B2011/086—Skimmers or scrapers for discharging ; Regulating thereof with a plurality of scraper blades

Definitions

  • the present invention relates to a Najiklassier Anlagen with the Features of the preamble of claim 1.
  • Such a wet classifier is known. She finds for example, for separating the coarse fraction of powders, such as titanium dioxide, use. It's always like that nowadays more ultrafine materials with a particle size between 0.1-5 ⁇ m use. Such particle sizes can be achieved by fine grinding of raw materials, which However, associated with relatively high operating costs, since this consumes a lot of energy, cooling systems needed become, a relatively strong pollution of the environment is given and a large proportion of undersize particles etc. Such problems occur in wet class centrifuges not up. This is the solid (Powder) with a liquid (usually water) in a premix tank to obtain a suspension.
  • a liquid usually water
  • the suspension is, if necessary, in one diluted dilution tank and then in the than Centrifuge trained Najiklassier Surprise introduced.
  • Within the rotating centrifugal drum are the heavier and coarser particles faster than the lighter ones and finer the suspension radially outward led the drum wall, where they settle as sediment.
  • the sediment is in cleaning phases of the wet classifier detached from the drum wall, and this, depending on Embodiment, cleaning fluids, mechanical cleaning devices, such as knives, etc., are used.
  • the sediment redispersed in the cleaning fluid is finally removed from the centrifugal drum and for example, fed to a separately arranged ball mill, in which the coarse fraction of the redispersed suspension is ground.
  • the prepared suspension can then be redone introduced into the system, for example the premix tank be supplied.
  • the classified suspension is during the Klassiervorganges continuously withdrawn from the Najiklassier adopted and supplied for further use.
  • Najiklassier a Najiklassier issued from DE 26th 45 622 A discloses the features of the preamble of claim 1 has.
  • this known Najiklassier is a grinder above the actual Najiklassier engaged arranged and used for grinding the sample introduced into the wet classifier.
  • This Grinder is therefore not used for grinding the coarse fraction of Sediments of the resulting redispersed in the purification Suspension use. Rather, the suspension obtained over the planned shaft and the provided drain port dissipated and thus does not get into one of Najiklassier riding downstream grinder.
  • the invention is based on the object, a Najiklassier adopted of the kind specified to create the self a preparation of the separated coarse fraction (sediment cake) in the redispersed during the cleaning process Suspension possible.
  • Najiklassier In the inventively designed Najiklassier interests is thus a crusher or grinder for the coarse fraction (the sediment) integrated in the redispersed suspension, so that the connected to a separately arranged grinder No expense.
  • the grinding chamber for the coarse fraction of the sediment in the redispersed suspension is preferably below the centrifugal drum the Najiklassier observed arranged so that containing the coarse fraction (the sediment) and at the Purification incurred redispersed suspension immediately from the space inside the outer casing into the grinder chamber can be introduced.
  • the coarse fraction will be there minced accordingly, and then processed Suspension is withdrawn from the grinding chamber and for example recirculated into the system, For example, in the premix tank but also directly in the centrifugal drum of Najiklassier insightful.
  • wet classifier integrated means that the grinder in or be arranged on the outer housing of the Najiklassier nails can. But it can also be provided at a distance from the outer housing be, for example, by the wave of Centrifugal drum is operated. It is important that classifier and grinder ultimately form a unit, so that the discharge for the resulting in the purification suspension flows into the grinder chamber.
  • the term "grinder” is used, so hereby is generally a device meant, which itself the crushing or grinding process or only supports it.
  • rotating element act in the in the grinding chamber located suspension rotates and additional Grinding elements, such as beads or beads, which are freely movable in the chamber, suspended holds, so that these balls or beads the actual grinding process can perform.
  • the grinder sits on the drive shaft for the centrifugal drum.
  • Centrifugal drum and grinder can thus in this embodiment of a single Drive device (electric motor) to be driven, so that has considerable installation and operating costs save.
  • the rotary grinder is preferably controlled so that it only during the cleaning phase of Najiklassier Anlagen rotates. This is conveniently done by achieved that the rotating grinder via a speed-dependent Coupling with the centrifugal drum drive shaft connected is. It can then be done that at high speeds at which the centrifugal drum performs the classifying process, the grinder clutch disengaged is, so that the grinder does not turn, and at lower speeds of the centrifugal drum during the find the cleaning phase application, the clutch engaged is, so that the grinder is rotated. As mentioned, falls redispersed in this phase, the sediment cake containing suspension whose coarse fraction of the grinder in the grinding chamber can be ground.
  • the grinder has a turntable and a variety from grinding beads on.
  • the turntable is on the drive shaft for the centrifugal drum and is so controlled during the cleaning phase of the wet classifier rotates. By the rotation of this turntable in the the grinding chamber filled with the suspension becomes free held in the chamber movable grinding beads in suspension and grind the coarse fraction.
  • the bottom of the outer housing of the Najiklassier is expediently inclined towards the center and there has the Outlet (inlet opening) in the grinding chamber on.
  • the suspension then passes by gravity in the middle floor area of the outer housing and from there into the grinder chamber.
  • the discharge (inlet opening) in the grinding chamber is arranged centrally, the actual grinding process, the predominantly in the radially outer region of the grinding chamber takes place, not affected. This also applies to the Removal of the prepared redispersed suspension with milled coarse fraction from the grinding chamber, which is also centered in the grinding chamber is arranged. Conveniently surround the Inlet opening and the outlet opening the drive shaft for the centrifugal drum and the grinder. The outlet opening is suitably in relation to the chamber bottom arranged, which further contributes to that in the Chamber located grinding beads do not escape from the chamber can.
  • the supply of suspension to the grinding chamber is stopped, so that the grinding chamber is gradually idling.
  • the grinding beads accumulate in the lower part of the chamber and can not escape via the outlet.
  • a sediment cake containing Suspension is formed.
  • the Classifying device during the cleaning phase, a cleaning liquid fed, which is the appropriate suspension forms.
  • cleaning device should therefore quite generally a device or device that merely for the introduction of cleaning fluid is used.
  • mechanical Cleaning equipment such as knives, scratches, Tools for swirling, for cutting into the sedimentation cake etc., may be additionally provided, in particular also cleaning lances etc.
  • the rotating element of the grinder chamber can also be fixed be connected to the drive shaft. This is how it works the rotating element in the Klassierphase with. It is the space of the grinder chamber preferably sufficiently large dimensioned so that arranged in the grinding chamber beads can be deposited by gravity if no liquid speed is arranged in the grinding chamber. In this embodiment is therefore during the classification phase no liquid in the grinding chamber.
  • the grinding chamber expediently has a Remaining emptying device with retention strainer, with the help a valve can be closed or opened.
  • the grinder chamber below the Centrifugal drum or below the outer casing of the Classifier arranged.
  • the grinder chamber above the centrifugal drum intended.
  • the Classified suspension no longer by gravity get into the grinder chamber, but must be pumped up become.
  • Yet another embodiment has both an above the centrifugal drum as well as one below the Centrifugal drum arranged grinding device. in this connection can the arranged above the centrifugal drum grinder device for blending or pre-shredding the whole Suspension used while the below Grinding device for shredding only the Coarse fraction of the sediment is used in the redispersed suspension.
  • the Najiklassier worn 1 shown in the figure has an outer housing 2, in which a centrifugal drum 3rd is provided in vertical arrangement.
  • the centrifugal drum 3 is by means of a hub 6 at a vertically through the External housing 2 extending drive shaft 7 attached.
  • the Drive shaft 7 is powered by a suitable electric motor (not shown) so as to drive the centrifugal drum 3 offset in turns.
  • a suitable electric motor not shown
  • 8 is a corresponding Shaft bearing shown.
  • a Solid introduction 9 On the top of the outer housing 2 is a Solid introduction 9, which is not important for classifying Has.
  • a suspension to be classified is over a also arranged at the top of the outer housing Suspension feed 10 introduced into the centrifugal drum 3. This suspension can, for example, in an upstream Be prepared container.
  • the suspension feed 10 at the top of the outer housing 2 also serves as a liquid supply 10, by means of a cleaning liquid is introduced.
  • the centrifugal drum 3 has horizontal dividing walls 4 separate chambers 5, which are for receiving the separated Coarse fraction (sediment) serve.
  • the coarse fraction Deposits there because of the rotating of the Centrifugal forces arising centrifugal forces to the outside is thrown.
  • the after the separation of the coarse fraction remaining sized suspension is added via e.g. a line 22 deducted.
  • a cleaning phase is carried out.
  • the Speed of the drive shaft 7 is lowered, and the feed 10 is a cleaning liquid in the centrifugal drum 3 introduced, via an axially disposed Liquid line 12, wherein the cleaning liquid at lower end 13 of the liquid line or via openings, which are distributed over their length, emerges.
  • That the Liquid line 12 forming element is also with laterally foldable knives 14 provided in the figure are shown in the unfolded state. These knives cut in the unfolded state in the settled sediment and solve in this way in conjunction with the introduced cleaning fluid from the sediment cake.
  • the detached sediment cake and the cleaning fluid Form a redispersed suspension containing the centrifugal drum 3 leaves at the top and bottom, as at 16 shown.
  • This suspension passes over the between the Outer housing 2 and the centrifugal drum 3 located space 23 down, accumulates in the middle area of the housing and from there via an inlet opening 17 in a arranged under the outer housing 2 Mahlwerksch 18.
  • the grinding chamber 18 includes a hub 19, the with the drive shaft 7 via a speed-dependent clutch (not shown) is connected. The clutch is included adjusted so that the hub 19 during the Zentrifugier horres (settling phase of the sediment) not together with the drive shaft 7 rotates, but together with this at lower speeds during the cleaning phase rotates.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Naßklassiereinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.
Eine derartige Naßklassiereinrichtung ist bekannt. Sie findet beispielsweise zur Abtrennung des Grobanteils von Pulvern, wie Titandioxid, Verwendung. So finden heutzutage immer mehr ultrafeine Materialien mit einer Partikelgröße zwischen 0,1-5 µm Verwendung. Derartige Partikelgrößen können durch Feinmahlen von Rohsubstanzen erzielt werden, was jedoch mit relativ hohen Betriebskosten verbunden ist, da hierzu sehr viel Energie verbraucht wird, Kühlsysteme benötigt werden, eine relativ starke Verschmutzung der Umwelt gegeben ist und ein großer Anteil von Partikeln mit Untergröße erzeugt wird etc. Derartige Probleme treten bei Naßklassierzentrifugen nicht auf. Hierbei wird der Feststoff (Pulver) mit einer Flüssigkeit (üblicherweise Wasser) in einem Vormischtank vermischt, um eine Suspension zu erhalten. Die Suspension wird, falls erforderlich, in einem nachfolgenden Verdünnungstank verdünnt und dann in die als Zentrifuge ausgebildete Naßklassiereinrichtung eingeführt. Innerhalb der rotierenden Schleudertrommel werden die schwereren und gröberen Partikel schneller als die leichteren und feineren der Suspension radial nach außen gegen die Trommelwand geführt, wo sie sich als Sediment absetzen. Das Sediment wird in Reinigungsphasen der Naßklassiereinrichtung von der Trommelwand gelöst, wobei hierzu, je nach Ausführungsform, Reinigungsflüssigkeiten, mechanische Reinigungseinrichtungen, wie Messer etc., eingesetzt werden. Das in der Reinigungsflüssigkeit redispergierte Sediment wird schließlich aus der Schleudertrommel abgeführt und beispielsweise einer getrennt angeordneten Kugelmühle zugeführt, in der der Grobanteil der redispergierten Suspension gemahlen wird. Die aufbereitete Suspension kann dann erneut in das System eingeführt werden, beispielsweise dem Vormischtank zugeführt werden.
Die klassierte Suspension wird während des Klassiervorganges kontinuierlich von der Naßklassiereinrichtung abgezogen und der weiteren Verwendung zugeführt.
Wie vorstehend erläutert, ist bei dieser Vorgehensweise wenn man den Grobanteil des Sedimentes der redispergierten Suspension weiterverarbeiten will - eine von der eigentlichen Naßklassiereinrichtung getrennte Mahleinrichtung, beispielsweise eine Kugelmühle, erforderlich. Dieser muß die redispergierte Suspension mit dem darin enthaltenen Sedimentkuchen über ein Rohrsystem zugeführt werden, und die aufbereitete Suspension muß hiervon wieder über ein Rohrsystem abgezogen werden. Dies ist aufwendig, so daß eine derartige Anlage nicht nur mit hohen Einrichtungskosten, sondern auch mit hohen Betriebskosten verbunden ist, da eine Kugelmühle einen hohen Energieverbrauch hat. Insbesondere treten hierbei sehr hohe Reinigungskosten bei Produktwechsel auf.
Desweiteren ist eine Naßklassiereinrichtung aus der DE 26 45 622 A bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist. Bei dieser bekannten Naßklassiereinrichtung ist ein Mahlwerk oberhalb der eigentlichen Naßklassiereinrichtung angeordnet und dient zum Mahlen der in die Naßklassiereinrichtung eingeführten Probe. Dieses Mahlwerk findet somit nicht zum Mahlen des Grobanteiles des Sedimentes der bei der Reinigung entstehenden redispergierten Suspension Verwendung. Vielmehr wird die erhaltene Suspension über die vorgesehene Welle und den vorgesehenen Ablaufstutzen abgeführt und gelangt somit nicht in ein der Naßklassiereinrichtung nachgeschaltetes Mahlwerk.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Naßklassiereinrichtung der angegebenen Art zu schaffen, die selbst eine Aufbereitung des abgetrennten Grobanteils (Sedimentkuchens) in der beim Reinigungsvorgang entstehenden redispergierten Suspension ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Naßklassiereinrichtung der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
In die erfindungsgemäß ausgebildete Naßklassiereinrichtung ist somit eine Zerkleinerungseinrichtung bzw. Mahleinrichtung für den Grobanteil (das Sediment) in der redispergierten Suspension integriert, so daß der mit einer getrennt angeordneten Mahleinrichtung verbundene Aufwand entfällt. Die Mahlwerkkammer für den Grobanteil des Sedimentes in der redispergierten Suspension ist vorzugsweise unterhalb der Schleudertrommel der Naßklassiereinrichtung angeordnet, so daß die den Grobanteil (das Sediment) enthaltende und bei der Reinigung anfallende redispergierte Suspension unmittelbar aus dem Raum innerhalb des Außengehäuses in die Mahlwerkkammer eingeführt werden kann. Der Grobanteil wird dort entsprechend zerkleinert, und die dann erhaltene aufbereitete Suspension wird aus der Mahlwerkkammer abgezogen und beispielsweise wieder im Kreislauf in das System eingeführt, beispielsweise in den Vormischtank aber auch direkt in die Schleudertrommel der Naßklassiereinrichtung.
Der hier verwendete Begriff "in die Naßklassiereinrichtung integriert" soll bedeuten, daß die Mahleinrichtung im oder am Außengehäuse der Naßklassiereinrichtung angeordnet sein kann. Sie kann aber auch im Abstand vom Außengehäuse vorgesehen sein, wenn sie beispielsweise von der Welle der Schleudertrommel betrieben wird. Wichtig ist, daß Klassiereinrichtung und Mahlwerk letztendlich eine Einheit bilden, so daß die Abführung für die bei der Reinigung entstehende Suspension in die Mahlwerkkammer mündet.
Innerhalb der Mahlwerkkammer befindet sich mindestens ein rotierendes Element, das den Grobanteil (Sedimentkuchen) zerkleinert bzw. feinmahlt oder diesen Vorgang unterstützt. Wenn daher in dieser Beschreibung der Begriff "Mahlwerk" verwendet wird, so ist hiermit allgemein eine Einrichtung gemeint, die selbst den Zerkleinerungs- bzw. Mahlvorgang durchführt oder diesen lediglich unterstützt. Im letztgenannten Fall kann es sich beispielsweise um ein in der Mahlwerkkammer rotierendes Element handeln, das in der in der Mahlwerkkammer befindlichen Suspension rotiert und zusätzliche Mahlelemente, wie beispielsweise Kugeln oder Perlen, die in der Kammer frei beweglich sind, in Schwebe hält, damit diese Kugeln bzw. Perlen den eigentlichen Mahlvorgang durchführen können.
Zweckmäßigerweise sitzt das Mahlwerk auf der Antriebswelle für die Schleudertrommel. Schleudertrommel und Mahlwerk können somit bei dieser Ausführungsform über eine einzige Antriebseinrichtung (Elektromotor) angetrieben werden, so daß sich beträchtliche Installations und Betriebskosten einsparen lassen.
Um zu verhindern, daß sich das Mahlwerk bei dieser Ausführungsform immer zusammen mit der Schleudertrommel dreht, d.h. auch während des Klassiervorganges, während dem das Mahlwerk nicht benötigt wird, da keine redispergierte Suspension anfällt (dies geschieht nur während der Reinigungsphase), ist das rotierende Mahlwerk vorzugsweise so gesteuert, daß es sich nur während der Reinigungsphase der Naßklassiereinrichtung dreht. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß das rotierende Mahlwerk über eine drehzahlabhängige Kupplung mit der Schleudertrommelantriebswelle verbunden ist. Es kann dann so vorgegangen werden, daß bei hohen Drehzahlen, bei denen die Schleudertrommel den Klassiervorgang durchführt, die Mahlwerkkupplung ausgerückt ist, so daß sich das Mahlwerk nicht dreht, und bei niedrigeren Drehzahlen der Schleudertrommel, die während der Reinigungsphase Anwendung finden, die Kupplung eingerückt ist, so daß das Mahlwerk gedreht wird. Wie erwähnt, fällt in dieser Phase redispergierte, den Sedimentkuchen enthaltende Suspension an, deren Grobanteil vom Mahlwerk in der Mahlwerkkammer zermahlen werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Mahlwerk eine Drehscheibe sowie eine Vielzahl von Mahlperlen auf. Die Drehscheibe ist auf der Antriebswelle für die Schleudertrommel und ist so gesteuert, daß sie während der Reinigungsphase der Naßklassiereinrichtung rotiert. Durch die Rotation dieser Drehscheibe in der mit der Suspension gefüllten Mahlwerkkammer werden die frei in der Kammer beweglichen Mahlperlen in Schwebe gehalten und zermahlen den Grobanteil.
Der Boden des Außengehäuses der Naßklassiereinrichtung ist zweckmäßigerweise zur Mitte hin geneigt und weist dort die Abführung (Eintrittsöffnung) in die Mahlwerkkammer auf. Die während der Reinigungsphase entstehende redispergierte Suspension, die aus der Schleudertrommel austritt, kann sich somit innerhalb des Außengehäuses durch Schwerkraftwirkung im mittleren Bereich des Bodens des Außengehäuses sammeln und dort über die vorgesehene Eintrittsöffnung in die Mahrwerkkammer eindringen.
Aus der Schleudertrommel in den diese umgebenden Raum innerhalb des Außengehäuses gelangt die redispergierte Suspension vorzugsweise über Austrittsöffnungen, die im oberen und unteren Bereich der Schleudertrommel vorgesehen sind.
Wie erwähnt, gelangt die Suspension dann durch Schwerkraftwirkung in den mittleren Bodenbereich des Außengehäuses und von dort in die Mahlwerkkammer.
Dadurch, daß die Abführung (Eintrittsöffnung) in die Mahlwerkkammer mittig angeordnet ist, wird der eigentliche Mahlvorgang, der überwiegend im radial äußeren Bereich der Mahlwerkkammer stattfindet, nicht beeinflußt. Dies trifft auch auf die Abführung der aufbereiteten redispergierten Suspension mit gemahlenem Grobanteil aus der Mahlwerkkammer zu, die ebenfalls mittig in der Mahlwerkkammer angeordnet ist. Zweckmäßigerweise umgeben die Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung die Antriebswelle für die Schleudertrommel und das Mahlwerk. Die Austrittsöffnung ist zweckmäßigerweise in bezug auf den Kammerboden erhöht angeordnet, was weiter dazu beiträgt, daß die in der Kammer befindlichen Mahlperlen nicht aus der Kammer entweichen können.
Bei Beendigung der Reinigungsphase (Redispersionsphase) wird die Zufuhr an Suspension zur Mahlwerkkammer gestoppt, so daß die Mahlwerkkammer allmählich leerläuft. Die Mahlperlen sammeln sich dabei im unteren Bereich der Kammer an und können nicht über die Austrittsöffnung entweichen.
Wesentlich ist, daß bei der hier beschriebenen Einrichtung in der Reinigungsphase eine den Sedimentkuchen enthaltende Suspension gebildet wird. Im Normalfall wird daher der Klassiereinrichtung während der Reinigungsphase eine Reinigungsflüssigkeit zugeführt, die die entsprechende Suspension bildet. Unter dem hier verwendeten Begriff "Reinigungsvorrichtung" soll daher ganz allgemein auch eine Vorrichtung bzw. Einrichtung verstanden werden, die lediglich zur Einführung von Reinigungsflüssigkeit dient. Mechanische Reinigungseinrichtungen, beispielsweise Messer, Kratzer, Werkzeuge zum Verwirbeln, zum Einschneiden in den Sedimentationskuchen etc., können zusätzlich vorgesehen sein, insbesondere auch Reinigungslanzen etc.
Das rotierende Element der Mahlwerkkammer kann auch fest mit der Antriebswelle verbunden sein. Hierbei läuft somit das rotierende Element in der Klassierphase mit. Dabei ist der Raum der Mahlwerkkammer vorzugsweise ausreichend groß bemessen, so daß in der Mahlwerkkammer angeordnete Perlen sich durch Schwerkraft ablagern können, wenn keine Flüssig keit in der Mahlwerkkammer angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform befindet sich daher während der Klassierphase keine Flüssigkeit in der Mahlwerkkammer.
Ferner besitzt die Mahlwerkkammer zweckmäßigerweise eine Restentleerungseinrichtung mit Rückhaltesieb, die mit Hilfe eines Ventils geschlossen oder geöffnet werden kann.
Wie vorstehend erläutert, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Mahlwerkkammer unterhalb der Schleudertrommel oder auch unterhalb des Außengehäuses der Klassiereinrichtung angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Mahlwerkkammer oberhalb der Schleudertrommel vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform kann die klassierte Suspension nicht mehr durch Schwerkraftwirkung in die Mahlwerkkammer gelangen, sondern muß hochgepumpt werden.
Noch eine weitere Ausführungsform besitzt sowohl eine oberhalb der Schleudertrommel als auch eine unterhalb der Schleudertrommel angeordnete Mahlwerkeinrichtung. Hierbei kann die oberhalb der Schleudertrommel angeordnete Mahlwerkeinrichtung zum Anmahlen bzw. Vorzerkleinern der gesamten Suspension verwendet werden, während die unterhalb angeordnete Mahlwerkeinrichtung zur Zerkleinerung nur des Grobanteils des Sedimentes in des redispergierten Suspension eingesetzt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Naßklassiereinrichtung mit integrierter Mahleinrichtung.
Die in der Figur dargestellte Naßklassiereinrichtung 1 besitzt ein Außengehäuse 2, in dem eine Schleudertrommel 3 in Vertikalanordnung vorgesehen ist. Die Schleudertrommel 3 ist mit Hilfe einer Nabe 6 an einer sich vertikal durch das Außengehäuse 2 erstreckenden Antriebswelle 7 befestigt. Die Antriebswelle 7 wird von einem geeigneten Elektromotor (nicht gezeigt) angetrieben, so daß sie die Schleudertrommel 3 in Drehungen versetzt. Bei 8 ist ein entsprechendes Wellenlager dargestellt.
Auf der Oberseite des Außengehäuses 2 befindet sich eine Feststoffeinführung 9, die für das Klassieren keine Bedeutung hat. Eine zu klassierende Suspension wird über eine ebenfalls an der Oberseite des Außengehäuses angeordnete Suspensionszuführung 10 in die Schleudertrommel 3 eingeführt. Diese Suspension kann beispielsweise in einem vorgeschalteten Behälter hergestellt worden sein. Die Suspensionszuführung 10 an der Oberseite des Außengehäuses 2 dient ebenfalls als Flüssigkeitszuführung 10, mittels der eine Reinigungsflüssigkeit eingeführt wird.
Mit der Zuführung 9 wird ein Feststoff eingeführt, wenn die Naßklassiereinrichtung als Dispergiereinrichtung zur Herstellung der Suspension dienen soll. Hierbei wird die zu klassierende Suspension selbst in der Klassiereinrichtung hergestellt. Die erforderliche Flüssigkeit wird dabei über die Flüssigkeitszuführung 10 eingeführt, wobei eine geeignete Dispergiervorrichtung 11 die zu klassierende Suspension herstellt.
Für den vorliegenden Fall sei davon ausgegangen, daß über die Zuführung 10 bereits die zu klassierende Suspension eingeführt wird.
Die Schleudertrommel 3 hat durch horizontale Trennwände 4 voneinander getrennte Kammern 5, die zur Aufnahme des abgetrennten Grobanteils (Sedimentes) dienen. Der Grobanteil lagert sich dort ab, weil er durch die beim Rotieren der Schleudertrommel entstehenden Zentrifugalkräfte nach außen geschleudert wird. Die nach dem Abtrennen des Grobanteils verbleibende klassierte Suspension wird über z.B. eine Leitung 22 abgezogen.
Zur Inbetriebnahme der Naßklassiereinrichtung wird die Schleudertrommel auf die Klassierdrehzahl gebracht, wonach kontinuierlich zu klassierende Suspension eingefüllt wird. Bei diesem Vorgang wird Sediment in den Kammern 5 abgelagert.
Um das abgelagerte Sediment aus den Kammern 5 zu entfernen, wird eine Reinigungsphase durchgeführt. Hierbei wird die Drehzahl der Antriebswelle 7 abgesenkt, und über die Zuführung 10 wird eine Reinigungsflüssigkeit in die Schleudertrommel 3 eingeführt, und zwar über eine axial angeordnete Flüssigkeitsleitung 12, wobei die Reinigungsflüssigkeit am unteren Ende 13 der Flüssigkeitsleitung bzw. über Öffnungen, die über deren Länge verteilt sind, austritt. Das die Flüssigkeitsleitung 12 bildende Element ist ferner mit seitlich ausklappbaren Messern 14 versehen, die in der Figur im ausgeklappten Zustand dargestellt sind. Diese Messer schneiden im ausgeklappten Zustand in das abgesetzte Sediment ein und lösen auf diese Weise in Verbindung mit der eingeführten Reinigungsflüssigkeit den Sedimentkuchen ab.
Der abgelöste Sedimentkuchen und die Reinigungsflüssigkeit bilden eine redispergierte Suspension, die die Schleudertrommel 3 am oberen und unteren Ende verläßt, wie bei 16 gezeigt. Diese Suspension gelangt über den zwischen dem Außengehäuse 2 und der Schleudertrommel 3 befindlichen Raum 23 nach unten, sammelt sich im mittleren Bereich des Gehäuses und gelangt von dort über eine Eintrittsöffnung 17 in eine unter dem Außengehäuse 2 angeordnete Mahlwerkkammer 18. Die Mahlwerkkammer 18 enthält eine Drehscheibe 19, die mit der Antriebswelle 7 über eine drehzahlabhängige Kupplung (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Kupplung ist dabei so eingestellt, daß sich die Drehscheibe 19 während des Zentrifugierbetriebes (Absetzphase des Sedimentes) nicht zusammen mit der Antriebswelle 7 dreht, sich jedoch zusammen mit dieser bei niedrigeren Drehzahlen während der Reinigungsphase dreht. Während der Reinigungsphase ist daher die Mahlwerkkammer 18 mit redispergierter Suspension gefüllt, die durch die rotierende Drehscheibe 19 agitiert wird. Durch diesen Effekt werden in der Mahlwerkkammer 18 befindliche Mahlperlen 20 in Schwebe gehalten, die den in der Suspension befindlichen Grobanteil zermahlen. Die aufbereitete Suspension gelangt schließlich über eine mittig und erhöht angeordnete Austrittsöffnung 21 aus der Mahlwerkkammer 18 heraus. Sie kann dann im Kreislauf wieder in die Schleudertrommel zurückgeführt werden.
Mit 24 ist eine Abführung für zu klassierende Suspension bezeichnet, die zur Anwendung gelangt, wenn die Suspension selbst in der Einrichtung hergestellt wird. Mit 25 ist eine Restentleerung mit Sieb (Perlen) der Mahlwerkkammer bezeichnet.

Claims (10)

  1. Naßklassiereinrichtung in Form einer Zentrifuge mit einem stationären Außengehäuse (2), einer im Außengehäuse (2) vertikal angeordneten Schleudertrommel (3), einer Antriebswelle (7) zum Rotierenlassen der Schleudertrommel (3), einer Suspensionszuführung (10), einer Abführung (22) für die klassierte Suspension, einer Reinigungsvorrichtung, einer Abführung (17) für die bei der Reinigung entstehende, das Sediment enthaltende redispergierte Suspenison und einer in die Naßklassiereinrichtung integrierten Mahlwerkkammer (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Abführung (17) für die bei der Reinigung entstehende, das Sediment enthaltende redispergierte Suspension in die zum Mahlen des Grobanteiles des Sedimentes in der redispergierten Suspension dienende Mahlwerkammer (18) mündet.
  2. Naßklassiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlwerkkammer (18) unterhalb der Schleudertrommel (3) angeordnet ist.
  3. Naßklassiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlwerk ein rotierendes Element, insbesondere eine Drehscheibe (19), sowie eine Vielzahl von Mahlperlen (20) aufweist.
  4. Naßklassiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element auf der Antriebswelle (7) für die Schleudertrommel (3) sitzt.
  5. Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (15) des Außengehäuses (2) zur Mitte hin geneigt ist und dort die Abführung (17) in die Mahlwerkkammer (18) aufweist.
  6. Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudertrommel (3) im oberen und unteren Bereich eine Austrittsöffnung (16) für die redispergierte Suspension aufweist.
  7. Naßklassiereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlwerkkammer (18) eine mittige Abführung (21) für die aufbereitete redispergierte Suspension aufweist.
  8. Naßklassiereinrichtung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element (19) so gesteuert ist, daß es sich nur während der Reinigungsphase der Naßklassiereinrichtung dreht.
  9. Naßklassiereinrichtung nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element (19) über eine drehzahlabhängige Kupplung mit der Schleudertrommelantriebswelle (7) verbunden ist.
  10. Naßklassiereinrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Element fest mit der Antriebswelle (7) verbunden ist.
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