EP1214155B1 - Verfahren und windsichter zum klassieren von zerkleinertem aufgabegut - Google Patents

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EP1214155B1
EP1214155B1 EP00958521A EP00958521A EP1214155B1 EP 1214155 B1 EP1214155 B1 EP 1214155B1 EP 00958521 A EP00958521 A EP 00958521A EP 00958521 A EP00958521 A EP 00958521A EP 1214155 B1 EP1214155 B1 EP 1214155B1
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EP
European Patent Office
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sifting
air
rotor
sifter
blocking air
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP00958521A
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English (en)
French (fr)
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EP1214155A1 (de
Inventor
Ludger Kimmeyer
Robert Schnatz
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Polysius AG
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Publication date
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Publication of EP1214155B1 publication Critical patent/EP1214155B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/083—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by rotating vanes, discs, drums, or brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B11/00—Arrangement of accessories in apparatus for separating solids from solids using gas currents
    • B07B11/04—Control arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method (according to the preamble of claim 1) and an air classifier (according to the preamble of claim 4) Classification of shredded feed material (visible material).
  • Procedures and air classifiers are of the required type known in practice in various embodiments. These air classifiers are so-called dynamic air classifiers, in general one on its outer circumference with visible strips or the like equipped, approximately basket-shaped classifying rotor is rotatably mounted within a classifier housing and is driven. Especially in the outer circumference area, i.e. around the view rotor is essentially one annular view space formed, the radially outward mostly still surrounded by a guide vane ring is. In general, around a horizontal or vertical The rotating rotating rotor follows at least one rotor end face a tubular exhaust duct for fine air loaded with fine material. classifying air and feed are appropriately entered into the Visual space introduced.
  • cements that are ground using a grinding bed mill or a roller mill containing grinding plants or grinding processes have a higher water requirement than cements that are produced, for example, in ball mill grinding plants.
  • the consequence of this higher water demand is a higher pore volume of the cement mortar, which leads to a lower standard strength of the cement mortar prisms.
  • This undesirably high water requirement for cements, which are ground in grinding plants with material bed roller mills or roller mills, is essentially attributed to a relatively narrow particle size distribution.
  • the grain size distribution in cement and in cement-like products is usually represented as a mass sum distribution in the so-called "RRSB diagram" (according to Rosin, Rammler and others), in which the axis scales are selected so that the mass sum distributions of normal mineral comminution products appear as straight lines, whereby these Sum distributions are described by two parameters, namely by the pitch n and the position parameter d ', the pitch n indicating the angle at which a best-fit line runs (e.g.
  • d the position parameter d 'determines the grain size in ⁇ m on the straight line with a specific sieve residue (residue value) of 36.8%.
  • the fineness of cement, blast furnace powder or the like is usually given as a mass-related surface in Blaine (cm 2 / g). The higher this fineness, the greater the strength of the concrete and mortar made from it. Depending on the intended use of a cement, grain fineness and water absorption capacity of the cement and thus strength and workability must be coordinated.
  • the invention is therefore based on the object Method according to the preamble of claim 1 and an air classifier according to the preamble of the claim 4 further improve such that the grain size distribution and thus the grain range in the fine material or finished product in a reliable manner and with relative low design effort within a sufficient large scope can be set.
  • this object is achieved on the one hand (procedural) by the character of the claim 1 and the other (device-wise) by the characterizing features of claim 4 solved.
  • An essential idea of the present invention is seen in the fact that the grain size distribution in discharged fines that are withdrawn as a finished product can be, with the help of a variable size from Visible space in the exhaust duct (for the mixture of fine air and fine material) flowing and with classifier material or Classifying (bypass material) loaded bypass stream is set by the size of this bypass flow through a very targeted attitude of The amount of sealing air is controlled.
  • the sealing air into the ring sealing zone between classifier rotor and stationary Extractor channel deliberately blown into it is that preferably no bypass flow and thus no spray grain (i.e. classifier feed or classifier) into the exhaust duct for the classifying air / fine material mixture can arrive, according to the present Invention with the help of the sealing air supply ensured that very specifically an adjustable part of the with the so-called bypass material loaded bypass stream in such an amount in the mixture of fine air and fine air Discharge channel is introduced, thereby the grain size distribution width of the fine or finished product can be controlled in the required manner can.
  • This control of the grain size distribution width (Grain range) in fines can be extremely reliable and be carried out reproducibly.
  • This method according to the invention can be very particularly advantageous and very targeted with high product fineness use, but still one for the respective intended use of the fine material or finished product optimal grain size distribution or distribution width can be adjusted, i.e. it can be also an optimal compromise in terms of quality properties of the product, i.e. between standard pressure resistance and processability of the finished product, achieve cement, for example.
  • the amount of sealing air supplied can be set in a range between approximately 5 and 25%, preferably between approximately 10 and 20%, of the quantity of visible air supplied to the viewing area.
  • a smaller amount of sealing air is expediently set for a relatively low fineness of the fine material and a larger amount of sealing air for a higher fineness of the fine material (finished product).
  • the pressure level of the sealing air supplied in adaptation to the classifier load and the static pressure in the discharge duct (behind the classifying rotor) for the classifying air / fine material mixture becomes.
  • the pressure loss in the exhaust duct from the sealing air supplied or sealing air volume is overcome. It is in in this connection mentioned that the pressure loss in Duct especially from the fine material loading of the Visual air, the amount of visual air, the rotor speed and the like. is dependent, with a high load, a large one Visible air volume and a high rotor speed to a high one Lead to pressure loss and vice versa.
  • An air classifier designed according to the invention draws is characterized in that one with the sealing air supply cooperating control device for setting the Grain size distribution provided in the discharged fine material is, with a bypass guide the visible space with the Duct duct connects via the ring seal and the on the sealing air supply connected with regard to the ring seal Seal air pressure and / or amount can be regulated in this way is that bypassing one of the visual space outgoing and sprayed bypass stream in a controllable size in the exhaust duct for the mixture of fine air and fine material can be introduced.
  • Air classifier 1 is a dynamic high-performance classifier, of which, however, essentially only that to illustrate the present invention necessary sifter parts are illustrated.
  • This wind sifter 1 is used for classifying previously crushed Good, i.e. Feed or sight, in at least two grain fractions (coarse and fine) used.
  • This air classifier is in an outer classifier housing 2, a classifying rotor 3, which is arranged via a drive shaft 4 by a suitable drive 5 with preferably adjustable speed can.
  • a suitable drive 5 with preferably adjustable speed can.
  • acts according to Fig.1 it is a wind sifter 1 with vertical Axis 1a, which is aligned with the vertical axis of rotation of the rotor 3 coincides.
  • the rotor 3 is essentially central rotatably supported in the upper end of the classifier housing 2.
  • the classifying rotor 3 is surrounded by classifying air (continuous Arrows 6) and feed material or visible material (thin dashed lines Arrows 7) actable visual space 8, which is preferably - as known per se - from an external Guide vane ring 9 is limited radially outwards.
  • a coarse material collection space 10 for collection and discharge of the coarse material falling down in the viewing area (thick dashed arrows 11) arranged.
  • a circumferential ring seal 14 trained to a sealing air supply or sealing air supply device 15 is connected.
  • the fineness of the finished product can be 13 basically in a manner known per se the speed of the view rotor 3 and / or by a control the amount of visible air can be set.
  • the fineness of the finished product can be 13 basically in a manner known per se the speed of the view rotor 3 and / or by a control the amount of visible air can be set.
  • they are already procedural explained - measures envisaged to Grain size distribution in the discharged fine material (dashed arrow 13) in a targeted manner or to control.
  • this wind sifter according to the invention 1 - as indicated only schematically in Fig.1 a control device 16 is provided, which in the sense of a Setting the grain size distribution in the discharged Fine material 13 with the sealing air supply 15 in a suitable manner Way interacts.
  • the visual space 8 with the drain channel 12 through the ring seal 14 a bypass guide connected through which one of the viewing space 8 outgoing and with spray grain (coarse or Semolina fraction) loaded bypass flow according to the Dash-dot-dot arrows 17 (Fig. 1) into the culvert 12 can overflow.
  • This ring seal 14 can to be relatively simple so that in each In the event of a maximum bypass flow 17 and a sufficient amount of spray grain from Visible space 8 can get into the duct 12.
  • the sealing air supply 15 contains a sealing air blower 18, which is appropriate in its supply amount (Sealing air quantity) and / or in the pressure level (pressure of the Sealing air) regulated by the control device 16 can be.
  • the ring seal 14 connected sealing air supply 15 regarding Seal air pressure and / or seal air quantity regulated in this way be that bypassing the 8 outgoing and sprayed bypass stream 17 with controllable size in the culvert 12 for that Visual air / fine material mixture introduced and thus also in this mixture can be mixed.
  • the proportion of the desired or in the fine material 13 required spray grain and thus in turn - how explained above - the grain range of the fine material or the finished product can be controlled in a targeted manner. Since the bypass flow 17 is ring-shaped in the classifier cross section from the visual space 8 via the ring seal 14 in flows into the discharge channel 12, the mixing takes place this proportion of spray grain in the fine material 13 also particularly evenly.
  • FIG.1 also shows that the Sealing air supply 15 a the lower end of the exhaust duct 12 annular main supply line 19 as well as several sealing air sub-lines branched off from it 19a, which extends over the circumference of the main feed line 19 and at the same time the ring seal 14 uniformly distributed and connected to this ring seal 14 are, so that they are appropriately in open this ring seal 14.
  • dash-dotted Arrows 20 symbolize the sealing air.
  • the ring seal can 14 be relatively simple, as it is can be seen in Fig.1.
  • the ring seal 14 only one on the inner wall of the fixed Trigger channel 12 attached, ring-shaped, fixed sealing element 14a and one on the top Face 3a of the view rotor 3 attached, annular rotating seal member 14b have, wherein the fixed sealing member 14a approximately horizontally and radially into the interior of the duct 12 faces while the rotating seal member 14b is substantially cylindrical and axially towards the fixed sealing element 14a points and with a corresponding distance in front of it ends.
  • annular space 14c is delimited, which on the one hand is penetrated by the bypass stream 17 and into which, on the other hand, the sealing air (arrows 20) is introduced becomes.
  • These two sealing elements 14a and 14b are thus also in the sense of redirecting the feed Air flows (sealing air 20 and bypass flow 17) co-ordinated.
  • That the ring seal 14 at previously essentially same basic structure also according to the respective Requirements of the air classifier 1 can be varied can by using fixed and / or rotating Sealing elements a more or less strong Air deflection or single or multiple air deflection and possibly also training like a labyrinth seal can be built in which the different Sealing elements interlocked are shown in detail in the Fig. 2, 3, 4a and 4b. Because the representations in these figures speak for themselves, they need no further Explanation.
  • both the top face and the bottom Front of the classifying rotor each has an extraction duct for allocate a part of the classifying air / fine material mixture, but then a corresponding one in each transition area Seal air supply is to be arranged, and thereby the view rotor could also be in an upper rotor part and divided a lower rotor part or by two separate rotor parts that coaxially directly to each other connect, be formed.
  • the latter Design variant is for particularly high Throughput rates suitable.
  • FIG.1 While in Fig.1 an example is illustrated, in which the air classifier 1 directly via a roller mill or roller bowl mill or at the top of a common feed channel can be arranged for sifting air and feed material, can the wind sifter according to the invention in principle as be carried out separate unit and also separate inlets for sifting air and feed material in have the visual space.
  • FIG. 5 an RRSB diagram is illustrated in FIG. 5, that shows the grain size distributions that emerged from three typical classification attempts, which among other things in those on which the invention is based Have resulted in attempts.
  • the table below shows the essential data for the three classification tests I, II and III, which were set or recorded when classifying blast furnace slag comminuted in a roller mill or roller bowl mill (for example for use for blast furnace cement).
  • experiment I no sealing air supply was used.
  • experiment II a sealing air volume of 300 m 3 / h, ie a share of 10% of the quantity of visible air, was used, while in experiment III with a sealing air quantity of 600 m 3 / h, ie 15% of the quantity of visible air (400 m 3 / h ) was worked.
  • the amount of visible air was the same at 3,000 m 3 / h, in experiment III it was 4,000 m 3 / h.

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Sorting Of Articles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie einen Windsichter (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 4) zum Klassieren von zerkleinertem Aufgabegut (Sichtgut).
Verfahren und Windsichter der vorausgesetzten Art sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei diesen Windsichtern handelt es sich um sogenannte dynamische Windsichter, in denen im allgemeinen ein an seinem Außenumfang mit Sichtleisten oder dergleichen ausgestatteter, etwa korbförmiger Sichtrotor innerhalb eines Sichtergehäuses drehbar gelagert ist und angetrieben wird. Vor allem im Außenumfangsbereich, d.h. um den Sichtrotor herum, ist ein im wesentlichen ringförmiger Sichtraum ausgebildet, der radial nach außen hin meist noch von einem Leitschaufelkranz umgeben ist. An den allgemein um eine horizontale oder vertikale Achse rotierenden Sichtrotor schließt sich an wenigstens einer Rotorstirnseite ein rohrförmiger Abzugskanal für mit Feingut beladene Sichtluft an. Sichtluft und Aufgabegut werden in geeigneter Weise in den Sichtraum eingeführt. Während das schwerere Grobgut im wesentlichen nach unten ausfällt und über einen entsprechenden Grobgutsammelraum abgezogen wird, wird das Feingut zusammen mit der Sichtluft zunächst durch den Rotorumfang in das Innere des Sichtrotors und dann von dort durch wenigstens eine Stirnseite unter Anwendung eines entsprechenden Unterdruckes in den Abzugskanal und von dort in eine entsprechende Abscheide- bzw. Filtereinrichtung abgeführt. Die Feinheit des mit dem Sichtluftstrom ausgetragenen Feingutes, das als Feingut abgezogen werden kann, läßt sich durch die Drehzahl des Sichtrotors und/oder durch eine Regelung der Sichtluftmenge in einem entsprechend großen Bereich einstellen.
Bei Sichtverfahren und Windsichtern der zuvor genannten Art sind ferner im Übergangsbereich von der entsprechenden Stirnseite des Sichtrotors zum feststehenden Abzugskanal ringförmige Sperrluft-Dichtungszonen vorgesehen, in die Sperrluft in einer solchen Menge und mit einem solchen Druck eingeführt wird, daß eine Bypass-Strömung vom Sichtraum in den Abzugskanal möglichst weitgehend und vorzugsweise ganz unterdrückt werden kann. Auf diese Weise soll ganz bewußt verhindert werden, daß Großkorn- bzw. Grießanteile mit diesem Bypass-Strom in den Abzugskanal für Sichtluft und Feingut gelangen können, um dadurch eine relativ hohe Feingutfeinheit zu erzielen.
Bei der Herstellung von Zement aus Zementklinker, Hüttensand u.dgl. ist man bei der Zerkleinerung dieser Ausgangsmaterialien zunehmend dazu übergegangen, energiesparende Mahlverfahren bzw. Mahlanlagen einzusetzen, in denen die Zerkleinerungsarbeit vor allem in Gutbettwalzenmühlen und Rollenmühlen bzw. Walzenschüsselmühlen durchgeführt wird, denen dynamische Hochleistungssichter nachgeordnet sind. Bei diesem Ermahlen von Zement werden u.a. zwar relativ hohe Produktfeinheiten angestrebt; bei diesen Produktfeinheiten sollen jedoch bestimmte Qualitätseigenschaften des Zements eingehalten werden. Hierzu gehört auch der Wasseranspruch zum Erreichen der Normkonsistenz, d.h. ein erhöhter Wasserzusatz zur sogenannten Normsteife entspricht in der Regel einem erhöhten Wasserbedarf des Betons. In diesem Zusammenhang ist es nun bereits bekannt, daß Zemente, die mit eine Gutbettwalzenmühle oder eine Rollenmühle enthaltenden Mahlanlagen bzw. Mahlverfahren ermahlen werden, einen höheren Wasseranspruch haben als Zemente, die beispielsweise in Mahlanlagen mit Kugelmühlen erzeugt werden. Die Folge dieses höheren Wasseranspruchs (höheres Wasser-Zement-Verhältnis) ist ein höheres Porenvolumen des Zementmörtels, das zu einer geringeren Normfestigkeit der Zementmörtelprismen führt. Dieser unerwünscht hohe Wasserbedarf für Zemente, die in Mahlanlagen mit Gutbettwalzenmühlen oder Rollenmühlen ermahlen sind, wird im wesentlichen auf eine relativ enge Korngrößenverteilung zurückgeführt. Die Korngrößenverteilung im Zement und in zementähnlichen Produkten wird üblicherweise als Massensummenverteilung in dem sogenannten "RRSB-Diagramm" (nach Rosin, Rammler u.a.) dargestellt, in dem die Achsenmaßstäbe so gewählt sind, daß die Massensummenverteilungen normaler mineralischer Zerkleinerungsprodukte als gerade Linien erscheinen, wobei diese Summenverteilungen durch zwei Parameter beschrieben werden, nämlich durch das Steigungsmaß n und den Lageparameter d', wobei das Steigungsmaß n angibt, unter welchem Winkel eine Ausgleichsgerade verläuft (z.B. n = tan α = 1,0 = 45°), d.h. je größer das Steigungsmaß n ist, desto steiler ist der Kurvenverlauf im RRSB-Diagramm, während der Lageparameter d' die Korngröße in µm auf der Ausgleichsgeraden bei einem spezifischen Siebrückstand (Rückstandswert) von 36,8 % festlegt. Üblicherweise wird die Feinheit von Zement, Hochofenmehl oder dergleichen als massenbezogene Oberfläche in Blaine (cm2/g) angegeben. Je höher diese Feinheit ist, um so größer sind auch die Festigkeiten von daraus hergestellten Betonen und Mörteln. Je nach der beabsichtigten Verwendung eines Zementes müssen Kornfeinheit und Wasseraufnahmefähigkeit des Zements und somit Festigkeit und Verarbeitbarkeit aufeinander abgestimmt werden.
Um bei Mahlverfahren und Mahlanlagen, in denen Gutbettwalzenmühlen bzw. Rollenmühlen für die Zerkleinerung und dynamische Hochleistungssichter für die Klassierung eingesetzt werden, auch bei relativ hohen Feinheiten des Fertigproduktes (Feingutes) eine ausreichend breite Korngrößenverteilung bzw. eine ausreichend große Kornbandbreite (durch ein entsprechendes Steigungsmaß n im RSSB-Diagramm) erzielen zu können, ist auch bereits vorgeschlagen worden, das zu klassierende zerkleinerte Aufgabegut (Sichtgut) einer Klassierstufe zuzuführen, die aus wenigstens zwei auf unterschiedliche Feinheit eingestellten Klassieraggregaten besteht, denen jeweils wählbare Teilströme des Aufgabegutes zugeführt und deren Feingutanteile miteinander vermischt werden. Damit soll das Fertigprodukt (Feingut insgesamt) auch bezüglich seines Verarbeitungsverhaltens und seiner Festigkeitsentwicklung an den Qualitätsstandard angepaßt werden, der in Mahlanlagen mit Kugelmühlen erzeugt wird (vgl. EP-A-0 406 591). Hierbei muß jedoch in Kauf genommen werden, daß zumindest ein Teil der bei der Zerkleinerung der Ausgangsprodukte gewonnenen Energieeinsparung durch den anlagentechnischen Aufwand bei der Klassierung des zerkleinerten Aufgabegutes (z.B. Klassierstufe mit wenigstens zwei Klassieraggregaten) wieder verloren geht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Windsichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 4 derart weiterzuverbessern, daß die Korngrößenverteilung und damit die Kornbandbreite im Feingut bzw. Fertigprodukt auf zuverlässige Weise und mit relativ geringem konstruktiven Aufwand innerhalb eines ausreichend großen Spielraumes eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen (verfahrenstechnisch) durch das Kennzeichen des Anspruches 1 und zum anderen (vorrichtungsmäßig) durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 4 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, daß die Korngrößenverteilung im ausgetragenen Feingut, das als Fertigprodukt abgezogen werden kann, mit Hilfe eines in veränderbarer Größe vom Sichtraum in den Abzugskanal (für das Sichtluft-Feingut-Gemisch) strömenden und mit Sichteraufgabegut oder Sichtergrießen (Bypass-Material) beladenen Bypass-Stromes dadurch eingestellt wird, daß die Größe dieses Bypass-Stromes durch eine ganz gezielte Einstellung der Sperrluftzufuhr in ihrer Menge gesteuert wird.
Während also bei der eingangs geschilderten bekannten Ausführung (DE-A-195 05 466) die Sperrluft in die Ringdichtungszone zwischen Sichterrotor und feststehendem Abzugskanal ganz bewußt einzig und allein dazu eingeblasen wird, daß vorzugsweise kein Bypass-Strom und damit kein Spritzkorn (d.h. Sichteraufgabegut oder Sichtergrieße) in den Abzugskanal für das Sichtluft-Feingut-Gemisch gelangen kann, wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Sperrluftzufuhr dafür gesorgt, daß ganz gezielt ein einstellbarer Anteil des mit dem sogennanten Bypass-Material beladenen Bypass-Stromes in einer solchen Menge in das Sichtluft-Feingut-Gemisch im Abzugskanal eingeleitet wird, daß dadurch die Korngrößen-Verteilungsbreite des Feingutes bzw. Fertigproduktes in der jeweils erforderlichen Weise gesteuert werden kann. Diese Steuerung der Korngrößen-Verteilungsbreite (Kornbandbreite) im Feingut kann äußerstzuverlässig und reproduzierbar durchgeführt werden. Da für diese Steuerung lediglich die Sperrluftzufuhr in ihrer Luftmenge und/oder in ihrem Luftdruck eingestellt werden muß, kann diese Klassierung in einem einzigen Windsichter vorgenommen werden, d.h. es kann im Hinblick auf die bekannte Ausführung gemäß EP-A-0 406 591 auf die Anordnung von wenigstens zwei parallel geschalteten Klassieraggregaten bzw. Windsichtern verzichtet werden, was eine erhebliche Reduzierung des anlagentechnischen Aufwandes bedeutet.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren läßt sich ganz besonders vorteilhaft und sehr gezielt bei hohen Produktfeinheiten einsetzen, wobei trotzdem eine für den jeweiligen Verwendungszweck des Feingutes bzw. Fertigproduktes optimale Korngrößenverteilung bzw. -Verteilungsbreite eingestellt werden kann, d.h. es läßt sich auch ein optimaler Kompromiß hinsichtlich der Qualitätseigenschaften des Produktes, also zwischen Normdruckfestigkeit und Verarbeitbarkeit des Fertigproduktes, beispielsweise Zement erreichen.
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Menge der zugeführten Sperrluft in einem Bereich zwischen etwa 5 und 25 %, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 20 % der dem Sichtraum zugeführten Sichtluftmenge einstellbar ist. Hierbei wird zweckmäßig bei relativ niedriger Feinheit des Feingutes eine kleinere Sperrluftmenge und bei höherer Feinheit des Feingutes (Fertigproduktes) eine größere Sperrluftmenge eingestellt. Bei diesen Versuchen wurde beispielsweise mit einem Sperrluftanteil von etwa 10 % eine - relativ niedrige - Produktfeinheit bei Zement oder Hüttensand von ca. 3.000 Blaine (cm2/g) bei einem Lageparameter d' (im RRSB-Diagramm) von etwa 16 bis 20 µm erzielt, während mit einem Sperrluftanteil von etwa 20 % eine relativ höhere Produktfeinheit etwa für. Zement oder Hüttensand erzielt wurde mit etwa 5.000 Blaine (cm2/g) bei einem Lageparameter d' von ca. 8 bis 12 µm, wobei die größere Sperrluftmenge (höhere Produktfeinheit) zu einem höheren Steigungsmaß n führt als bei dem niedrigeren Sperrluftanteil (für niedrigere Produktfeinheit).
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Druckhöhe der zugeführten Sperrluft in Anpassung an die Sichterbelastung und den statischen Druck im Abzugskanal (hinter dem Sichtrotor) für das Sichtluft-Feingut-Gemisch gesteuert wird. Auf diese Weise kann in geeigneter und ausreichender Weise dafür gesorgt werden, daß der Druckverlust im Abzugskanal von der zugeführten Sperrluft bzw. Sperrluftmenge überwunden wird. Es sei in diesem Zusammenhang erwähnt, daß der Druckverlust im Abzugskanal vor allem von der Feingutbeladung der Sichtluft, der Sichtluftmenge, der Rotordrehzahl u.dgl. abhängig ist, wobei eine hohe Beladung, eine große Sichtluftmenge und eine hohe Rotordrehzahl zu einem hohen Druckverlust führen und umgekehrt.
Ein erfindungsgemäß ausgeführter Windsichter zeichnet sich dadurch aus, daß eine mit der Sperrluftzuführung zusammenwirkende Steuereinrichtung zur Einstellung der Korngrößenverteilung im ausgetragenen Feingut vorgesehen ist, wobei eine Bypassführung den Sichtraum mit dem Abzugskanal über die Ringdichtung verbindet und die an die Ringdichtung angeschlossene Sperrluftzuführung hinsichtlich Sperrluft-Druck und/oder -Menge derart regelbar ist, daß durch die Bypassführung ein vom Sichtraum ausgehender und mit Spritzkorn beladener Bypass-Strom in steuerbarer Größe in den Abzugskanal für das Sichtluft-Feingut-Gemisch einführbar ist.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. In dieser Zeichnung zeigen
Fig.1
eine stark schematisierte Vertikalschnittansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Windsichters;
Fig.2 bis 4b
stark vereinfachte Detailansichten im Vertikalschnitt (ähnliche Schnittführung wie Fig.1) für verschiedene Ausführungsvarianten im Übergangsbereich des Sichtrotors zum Abzugskanal bzw. im Bereich einer Ringdichtung;
Fig.5
ein RRSB-Diagramm.
Bei dem in Fig.1 vereinfacht und ganz schematisch veranschaulichten Windsichter 1 handelt es sich um einen dynamischen Hochleistungssichter, von dem jedoch im wesentlichen nur die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung notwendigen Sichterteile veranschaulicht sind. Dieser Windsichter 1 wird zum Klassieren von zuvor zerkleinertem Gut, d.h. Aufgabegut bzw. Sichtgut, in wenigstens zwei Kornfraktionen (Grobgut und Feingut) verwendet.
Bei diesem Windsichter ist in einem äußeren Sichtergehäuse 2 ein Sichtrotor 3 angeordnet, der über eine Antriebswelle 4 von einem geeigneten Antrieb 5 mit vorzugsweise verstellbarer Drehzahl angetrieben werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 handelt es sich um einen Windsichter 1 mit vertikaler Achse 1a, die mit der vertikalen Drehachse des Rotors 3 zusammenfällt. Der Rotor 3 ist im wesentlichen zentral im oberen Ende des Sichtergehäuses 2 drehbar gelagert.
Den Sichtrotor 3 umgibt ein mit Sichtluft (durchgehende Pfeile 6) und Aufgabegut bzw. Sichtgut (dünn gestrichelte Pfeile 7) beaufschlagbarer Sichtraum 8, der vorzugsweise - wie an sich bekannt - von einem äußeren Leitschaufelkranz 9 radial nach außen begrenzt ist.
Wenigstens teilweise unterhalb des Sichtraumes 8 ist ein Grobgut-Sammelraum 10 zum Auffangen und Abführen des im Sichtraum nach unten ausfallenden Grobgutes (dick gestrichelte Pfeile 11) angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 schließt sich an die obere Stirnseite (Stirnende) 3a des Sichtrotors 3 ein feststehender Abzugskanal 12 an, der - wie später noch näher erläutert wird - zum Abziehen bzw. Absaugen des mit Feingut (gestrichelte Pfeile 13) beladenen Sichtluftstromes (durchgehende Pfeile 6a) bestimmt ist und mit einer nicht näher veranschaulichten (da allgemeiner Stand der Technik) Abscheide- bzw. Filtereinrichtung in Verbindung steht.
Im Übergangsbereich zwischen dem rotierend antreibbaren Sichtrotor 3 bzw. dessen oberer Stirnseite 3a und dem feststehenden Abzugskanal 12 ist eine umlaufende Ringdichtung 14 ausgebildet, die an eine Sperrluftzuführung bzw. Sperrluftzuführeinrichtung 15 angeschlossen ist.
Bei diesem Windsichter 1 kann die Feinheit des Fertiggutes 13 in an sich bekannter Weise grundsätzlich durch die Drehzahl des Sichtrotors 3 und/oder durch eine Regelung der Sichtluftmenge eingestellt werden. Darüber hinaus sind jedoch wie weiter oben bereits verfahrenstechnisch erläutert - Maßnahmen vorgesehen, um die Korngrößenverteilung im ausgetragenen Feingut (gestrichelte Pfeil 13) in gezielter Weise einzustellen bzw. zu steuern.
Dementsprechend ist bei diesem erfindungsgemäßen Windsichter 1 - wie in Fig.1 nur schematisch angedeutet eine Steuereinrichtung 16 vorgesehen, die im Sinne einer Einstellung der Korngrößenverteilung im ausgetragenen Feingut 13 mit der Sperrluftzuführung 15 in geeigneter Weise zusammenwirkt. Hierbei ist der Sichtraum 8 mit dem Abzugskanal 12 über die Ringdichtung 14 durch eine Bypassführung verbunden, durch die ein vom Sichtraum 8 ausgehender und mit Spritzkorn (Grobgut- bzw. Grießanteil) beladener Bypass-Strom entsprechend den Strich-Punkt-Punkt-Pfeilen 17 (Fig.1) in den Abzugskanal 12 überströmen kann. Diese Ringdichtung 14 kann dazu relativ einfach so ausgebildet sein, daß in jedem Falle ein maximal zulässig großer Bypass-Strom 17 und damit eine ausreichend große Menge an Spritzkorn vom Sichtraum 8 in den Abzugskanal 12 gelangen kann.
Die Sperrluftzuführung 15 enthält ein Sperrluftgebläse 18, das zweckmäßig in seiner Zuführmenge (Sperrluftmenge) und/oder in der Druckhöhe (Druck der Sperrluft) von der Steuereinrichtung 16 her geregelt werden kann. Auf diese Weise kann die an die Ringdichtung 14 angeschlossene Sperrluftzuführung 15 hinsichtlich Sperrluftdruck und/oder Sperrluftmenge so geregelt werden, daß durch die Bypassführung der vom Sichtraum 8 ausgehende und mit Spritzkorn beladene Bypass-Strom 17 mit steuerbarer Größe in den Abzugskanal 12 für das Sichtluft-Feingut-Gemisch eingeführt und damit auch in dieses Gemisch eingemischt werden kann. Hiermit kann zugleich der Anteil des im Feingut 13 gewünschten bzw. erforderlichen Spritzkornes und somit wiederum - wie weiter oben erläutert - die Kornbandbreite des Feingutes bzw. Fertigproduktes ganz gezielt gesteuert werden. Da der Bypass-Strom 17 im Sichterquerschnitt ringförmig aus dem Sichtraum 8 über die Ringdichtung 14 in den Abzugskanal 12 einströmt, erfolgt die Einmischung dieses Spritzkornanteiles in das Feingut 13 auch besonders gleichmäßig.
Die Darstellung in Fig.1 läßt ferner erkennen, daß die Sperrluftzuführung 15 eine das untere Ende des Abzugskanales 12 ringförmig umgebende Hauptzuführleitung 19 sowie mehrere davon abgezweigte Sperrluft-Teilleitungen 19a aufweist, die über den Umfang der Hauptzuführleitung 19 und gleichzeitig auch der Ringdichtung 14 gleichförmig verteilt und an diese Ringdichtung 14 angeschlossen sind, so daß sie in geeigneter Weise in diese Ringdichtung 14 ausmünden. Durch strichpunktierte Pfeile 20 ist die Sperrluft symbolisiert.
Wie weiter oben angedeutet worden ist, kann die Ringdichtung 14 relativ einfach gestaltet sein, wie es auch in Fig.1 zu erkennen ist. Hiernach kann die Ringdichtung 14 lediglich ein an der Innenwandung des feststehenden Abzugskanales 12 befestigtes, ringförmiges, feststehendes Dichtungselement 14a und ein auf der oberen Stirnseite 3a des Sichtrotors 3 befestigtes, ringförmiges rotierendes Dichtungselement 14b aufweisen, wobei das feststehende Dichtungselement 14a etwa horizontal und radial in das Innere des Abzugskanals 12 weist, während das rotierende Dichtungselement 14b im wesentlichen etwa zylindrisch ausgebildet ist und axial in Richtung auf das feststehende Dichtungselement 14a weist und mit entsprechendem Abstand davor endet. Auf diese Weise ist ein Ringraum 14c begrenzt, der einerseits von dem Bypass-Strom 17 durchsetzt wird und in den andererseits die Sperrluft (Pfeile 20) eingeführt wird. Diese beiden Dichtungselemente 14a und 14b sind somit auch im Sinne einer Umlenkung der zugeführten Luftströme (Sperrluft 20 und Bypass-Strom 17) zusammengeordnet.
Daß die Ringdichtung 14 bei zuvor im wesentlichen gleichartigem Grundaufbau auch entsprechend den jeweiligen Anforderungen des Windsichters 1 variiert werden kann, indem mit Hilfe von feststehenden und/oder rotierenden Dichtungselementen eine mehr oder weniger starke Luftumlenkung bzw. Einfach- oder Mehrfach-Luftumlenkung und dabei ggf. auch eine Ausbildung nach Art einer Labyrinthdichtung aufgebaut sein kann, in der die verschiedenen Dichtungselemente ineinandergreifend zusammengeordnet sind, zeigen die Detaildarstellungen in den Fig.2, 3, 4a und 4b. Da die Darstellungen in diesen Figuren für sich sprechen, bedürfen sie keiner weiteren Erläuterung.
Egal in welcher Ausführung die Ringdichtung 14 für diesen erfindungsgemäßen Windsichter 1 gewählt wird, ist es stets wesentlich, daß - wie bereits mehrfach geschildert - ein ausreichend großer Bypass-Strom 17 und damit eine ausreichende Menge Spritzkorn aus dem Sichtraum 8 durch diese Ringdichtung 14 in den Abzugskanal 12 bzw. in das Feingut/Fertigprodukt 13 gelangen kann und daß dabei die Größe dieses Bypass-Stromes 17 mit Hilfe der Sperrluftzurührung 15, d.h. durch Regelung der Luftmenge und/oder des Luftdruckes der Sperrluft 20 in ganz gezielter Weise gesteuert werden kann. Dadurch ist dieser Windsichter 1 optimal zur Durchführung des weiter oben geschilderten erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
Was den Aufbau des erfindungsgemäßen Windsichters anbelangt, so sei noch ergänzt, daß das in Fig.1 veranschaulichte Ausführungsbeispiel grundsätzlich noch verschiedenartig abgewandelt werden kann, wie es bei derartigen dynamischen Sichtern mit korbförmigen Sichtrotor an sich bekannt ist, ohne daß dadurch das Erfindungsprinzip verlassen wird. So ist es beispielsweise auch denkbar, daß der Abzugskanal für das Sichtluft-Feingut-Gemisch nicht an der oberen Stirnseite bzw. am oberen Stirnende des Sichtrotors 3 anschließt, sondern an der unteren Stirnseite. Außerdem ist es auch möglich, sowohl der oberen Stirnseite als auch der unteren Stirnseite des Sichtrotors je einen Abzugskanal für einen Teil des Sichtluft-Feingut-Gemisches zuzuordnen, wobei dann jedoch in jedem Übergangsbereich eine entsprechende Sperrluftzuführung anzuordnen ist, und dabei könnte der Sichtrotor ferner in einen oberen Rotorteil und einen unteren Rotorteil unterteilt oder auch durch zwei gesonderte Rotorteile, die koaxial unmittelbar aneinander anschließen, gebildet werden. Die zuletzt genannte Ausführungsvariante ist für besonders hohe Durchsatzleistungen geeignet. Während in Fig.1 ein Beispiel veranschaulicht ist, bei dem der Windsichter 1 unmittelbar über eine Rollenmühle bzw. Walzenschüsselmühle oder am oberen Ende eines gemeinsamen Zuführkanals für Sichtluft und Aufgabegut angeordnet sein kann, kann der erfindungsgemäße Windsichter grundsätzlich als gesonderte Baueinheit ausgeführt sein und dabei auch gesonderte Zuführungen für Sichtluft und Aufgabegut in den Sichtraum aufweisen.
In Fig.5 ist schließlich noch ein RRSB-Diagramm veranschaulicht, das die Korngrößenverteilungen zeigt, die sich bei drei typischen Klassierversuchen ergeben haben, die sich u.a. bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen ergeben haben. Die Korngrößenverteilungen dieser drei Versuche sind in dem RRSB-Diagramm gemäß Fig.5 durch die Kurven I, II und III veranschaulicht, wobei an der Abszisse die Korngröße x in µm, und an der Ordinate der Rückstand (Siebrückstand) in Masse-% abgetragen sind und wobei eine (horizontale) Ausgleichsgerade beim Rückstandswert 36,8 M.-% (entspricht R (x = d') = 36,8 M.-%) strichpunktiert eingetragen ist.
In der nachfolgenden Tabelle sind die wesentlichen Daten für die drei Klassierversuche I, II und III angegeben, die beim Klassieren von in einer Rollenmühle bzw. Walzenschüsselmühle zerkleinerter Hochofenschlacke (beispielsweise zur Verwendung für Hochofenzement) eingestellt bzw. erfaßt worden sind.
Sichtluftmenge [m3/h] 3000 3000 4000
Sperrluftmenge [m3/h] ohne 300 600
Rotor-Umfangsgeschwindigkeit [m/s] 31,5 12,7 25,4
Produktfeinheit n. Blaine [cm2/g] 5120 5125 5141
Steigungsmaß n 0,74 0,96 1,23
Korngröße d' [µm] 15,2 12,5 10,7
Bei dem Versuch I wurde ohne Sperrluftzufuhr gearbeitet. Beim Versuch II wurde mit einer Sperrluftmenge von 300 m3/h, d.h. einem Anteil von 10 % der Sichtluftmenge gearbeitet, während beim Versuch III mit einer Sperrluftmenge von 600 m3/h, d.h. mit 15 % der Sichtluftmenge (400 m3/h) gearbeitet wurde. Während ferner bei den Versuchen I und II die Sichtluftmenge mit 3.000 m3/h gleich groß war, betrug sie beim Versuch III 4.000 m3/h. Weitere Unterschiede bei diesen drei Versuchen sind in den Rotor-Umfangsgeschwindigkeiten zu erkennen, wonach der Rotor beim Versuch I (ohne Sperrluft) mit 31,5 m/s, beim Versuch II mit 12,7 m/s und beim Versuch III mit 25,4 m/s lief. Die Daten für die Korngrößenverteilungen der drei Versuche zeigen besonders die deutlichen Unterschiede, wobei das Steigungsmaß beim Versuch I, d.h. ohne Sperrluftzufuhr, mit n bei 0,74 am niedrigsten war, während das Steigungsmaß n beim Versuch II 0,96 und beim Versuch III 1,23 betrug; dementsprechend ergaben sich Lageparameter d' von 15,2 µm beim Versuch I, von 12,5 µm beim Versuch II und von 10,7 µm beim Versuch III. Dementsprechend wurde bei den Versuchen II und III, d.h. bei den Versuchen mit gezielt gesteuerter Sperrluftzufuhr und damit mit gezielt steuerbarem Bypass-Strom vom Sichtraum zum Abzugskanal eine größere Feinheit (gekennzeichnet durch den jeweiligen Lageparameter d') im abgezogenen Feingut bzw. Fertigprodukt als beim Versuch I erzielt. Diese Sachverhalte werden durch die in Fig.5 eingezeichneten Kurven I, II und III noch besonders anschaulich, d.h. hierdurch wird besonders deutlich, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Klassierverfahrens die Korngrößen-Verteilungsbreite im abgezogenen Feingut bzw. Fertigprodukt in einem relativ weiten Bereich gesteuert werden kann. Hiernach ist auch leicht vorstellbar, daß bei einer völligen Unterbindung des erwähnten Bypass-Stromes (durch entsprechend große Sperrluftzufuhr) das Feingut eine noch größere Feinheit infolge scharfer Sichtung erhalten kann, daß aber dann die entsprechende Kurve bzw. das entsprechende Steigungsmaß n noch entsprechend steiler als die Kurve III in Fig.5 ausfallen würde. Dieser zuletzt genannte Sachverhalt macht noch deutlicher, daß durch das erfindungsgemäße Klassierverfahren die Korngrößen-Verteilungsbreite im Fertigprodukt bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem besonders weiten Bereich eingestellt werden kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Klassieren von zerkleinertem Aufgabegut in einem wenigstens einen angetriebenen Sichtrotor (3) aufweisenden Windsichter (1), wobei
    a) Sichtluft (6) und Aufgabegut (7) in einen Sichtraum (8) eingeführt werden,
    b) aus diesem Sichtraum Grobgut (11) im wesentlichen nach unten abgeschieden und der zumindest mit Feingut (13) beladene Sichtluftstrom (6a) zunächst vom Rotorumfang her in das Innere des Sichtrotors (3) und dann etwa axial an wenigstens einer Rotorstirnseite (3a) in einen feststehenden Abzugskanal (12) abgesaugt wird,
    c) und wobei in eine Ringdichtungszone (14) im Übergangsbereich zwischen Sichtrotor (3) und feststehendem Abzugskanal (12) Sperrluft (20) eingeblasen wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) die Korngrößenverteilung im ausgetragenen Feingut (13) mit Hilfe eines in veränderbarer Größe vom Sichtraum (8) in den Abzugskanal (12) strömenden und mit Sichteraufgabegut oder Sichtergrießen beladenen Bypass-Stromes (17) dadurch eingestellt wird, daß die Größe dieses Bypass-Stromes durch eine Verstellung der Sperrluftzufuhr in ihrer Menge gesteuert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugeführten Sperrluft in einem Bereich zwischen etwa 5 und 25 %, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 20 %, der dem Sichtraum (8) zugeführten Sichtluftmenge einstellbar ist, wobei bei relativ niedriger Feinheit des Feingutes eine kleinere Sperrluftmenge und bei höherer Feinheit des Feingutes eine größere Sperrluftmenge eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhöhe der zugeführten Sperrluft in Anpassung an die Sichterbelastung und den statischen Druck im Abzugskanal (12) für das Sichtluft-Feingut-Gemisch gesteuert wird.
  4. Windsichter zum Klassieren von zerkleinertem Aufgabegut, enthaltend
    a) wenigstens einen in einem Sichtergehäuse (2) angeordneten, drehend antreibbaren Sichtrotor (3),
    b) einen den Sichtrotor (3) umgebenden, mit Sichtluft (6) und Aufgabegut (7) beaufschlagbaren Sichtraum (8),
    c) wenigstens einen zumindest teilweise unterhalb des Sichtraumes (8) angeordneten Grobgut-Sammelraum (10),
    d) wenigstens einen an eine Stirnseite (3a) des Sichtrotors (3) anschließenden, feststehenden Abzugskanal (12) für den mit Feingut (13) beladenen Sichtluftstrom (6a),
    e) eine im Übergangsbereich zwischen Sichtrotor (3) und feststehendem Abzugskanal (12) ausgebildete Ringdichtung (14), die an eine Sperrluftzuführung (15) angeschlossen ist, wobei
    f) die Drehzahl des Sichtrotors (3) und/oder die Sichtluftmenge einstellbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    g) eine mit der Sperrluftzuführung (15) zusammenwirkende Steuereinrichtung (16) zur Beeinflussung der Korngrößen-Verteilungsbreite im ausgetragenen Feingut (13) vorgesehen ist, wobei eine Bypassführung den Sichtraum (8) mit dem Abzugskanal (12) über die Ringdichtung (14) verbindet und die an die Ringdichtung angeschlossene Sperrluftzuführung (15) hinsichtlich Sperrluftdruck und/oder -menge derart regelbar ist, daß durch die Bypassführung ein vom Sichtraum (8) ausgehender und mit Sichteraufgabegut oder Sichtergrießen beladener Bypass-Strom (17) mit steuerbarer Größe in den Abzugskanal (12) für das Sichtluft-Feingut-Gemisch einführbar ist.
  5. Windsichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrluftzuführung (15) ein in seiner Zuführmenge und/oder Druckhöhe regelbares Sperrluftgebläse (18) enthält.
  6. Windsichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sperrluft-Teilleitungen (19a) über den Umfang der Ringdichtung (14) verteilt an diese Ringdichtung angeschlossen sind.
  7. Windsichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (14) wenigstens ein an der Innenwandung des Abzugskanales (12) befestigtes, ringförmiges, feststehendes Dichtungselement (14a) und/oder wenigstens ein an der entsprechenden Stirnseite (3a) befestigtes, ringförmiges, rotierendes Dichtungselement (14b) aufweist, wobei beide Dichtungselemente im Sinne einer Umlenkung der zugeführten Luftströme (17, 20) zusammengeordnet sind.
  8. Windsichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere feststehende und/oder mehrere rotierende Dichtungselemente etwa nach Art einer Labyrinthdichtung ineinandergreifend zusammengeordnet sind.
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