EP1247582B1 - Apparatus for crushing bulk material - Google Patents

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EP1247582B1
EP1247582B1 EP20020006336 EP02006336A EP1247582B1 EP 1247582 B1 EP1247582 B1 EP 1247582B1 EP 20020006336 EP20020006336 EP 20020006336 EP 02006336 A EP02006336 A EP 02006336A EP 1247582 B1 EP1247582 B1 EP 1247582B1
Authority
EP
European Patent Office
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area
milling
section
jet nozzles
grinding
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20020006336
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German (de)
French (fr)
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EP1247582A2 (en
EP1247582A3 (en
Inventor
Josef Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lehigh Technologies Inc
Original Assignee
Lehigh Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lehigh Technologies Inc filed Critical Lehigh Technologies Inc
Publication of EP1247582A2 publication Critical patent/EP1247582A2/en
Publication of EP1247582A3 publication Critical patent/EP1247582A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1247582B1 publication Critical patent/EP1247582B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/065—Jet mills of the opposed-jet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/068—Jet mills of the fluidised-bed type

Definitions

  • the invention relates to a device for crushing bulk material, in particular a fluidized bed counter-jet mill, with a housing arranged with a vertical axis, which provided a lower, provided with compressed air grinding nozzles Mahlrios and an upper, provided by a preferably with a bulk material feeding riser from Mahl Suite distanced, provided with a separation device separation region.
  • the grinding chamber was designed in the riser area with a smaller clear cross-section.
  • a adjustable glare insert can be provided. This can also be subsequently attached in an advantageous manner and therefore provides a simple and cost-effective way to retrofit existing devices generic type to increase the throughput.
  • a further advantageous measure may consist in that the grinding area has a barrel-shaped circumferential boundary. This favorably avoids the avoidance of flow losses in the context of the torus flow which rotates from the inside to the outside and vice versa.
  • Another, particularly preferable measure may be that comparatively many, small grinding nozzles are provided at the periphery of the grinding area.
  • small grinding nozzles can be in an advantageous manner in contrast to little, large grinding nozzles accomplish a particularly uniform formation of the resulting material in the grinding material cloud, which advantageously leads to a high hit frequency and thus favors the rapid comminution of the ground material.
  • Fluid bed counter-jet mills are used to comminute various soft and / or brittle and / or hard bulk materials such as glass, rock, wax, resin, metal, and the like.
  • the basic structure and the mode of action of such arrangements are known per se.
  • FIG. 1 underlying fluidized bed counter-jet mill consists in a conventional manner of a arranged with a vertical axis, pot-like housing 1, which contains a lower grinding area 2, an upper separation area 3 and between a distance between the grinding area 2 and 3 separation separation region bridging 4.
  • the said areas are arranged coaxially one above the other.
  • the grinding area 2 are associated with the radial axis and coplanar arranged, attached to the peripheral boundary of the grinding area 2 grinding nozzles 5. These can be acted upon with compressed air.
  • the housing 1 is suitably provided in the region of the riser 4 comprehensive, connectable to a compressed air source ring line 6, depart from the nozzle 5 leading stub lines 7.
  • the compressed air is appropriately compressed to a pressure of 3 - 6 bar.
  • the grinding area expediently has a circular cross section. But other cross-sectional shapes, such as ellipsoidal or polygonal are conceivable.
  • the separation region 3 contains a separating device 8, which is arranged with an expediently arranged above the housing 1 and not shown in greater detail here.
  • This separating device is preferably designed as an air classifier.
  • the separating device 8 contains an outwardly leading outlet nozzle 9 for the finished regrind.
  • the riser 4 is formed as a simple shaft.
  • the product feed takes place above the grinding area 2.
  • a feed nozzle 10 opening into the riser area 4 is provided.
  • This may be assigned to a shut-off device, not shown here, which is controllable so that the existing material in the housing 1 remains largely constant.
  • the housing 1 can be easily accommodated on load cells 11, by which said shut-off device can be controlled. It would also be conceivable to provide other level detectors, such as capacitive or inductive probes
  • the inlet cross section 13 of the riser region 4 is smaller than the cross section of the grinding zone 2 present in the area of the grinding nozzles 5.
  • This reduction in cross section can be achieved by flaps associated with the inlet cross section 13 or, as in the illustrated examples, by one in the transition zone between Mahl Society 2 and riser 4 provided constriction of the interior of the housing 1, through which a smaller inside diameter of the inlet cross-section 13 and thus automatically results in a reduction of the free cross-sectional area, be accomplished.
  • the grinding area 2 is bounded above by a circumferential inwardly directed from its circumferential wall inwardly constriction 14 of the housing 1, through which a relation to the cross section of the grinding area 2 reduced input cross-section 13 of the riser 4 results.
  • the riser 4 may have a same cross-sectional shape as the grinding area 2, which here has a round cross section, so that there is a uniform circumferential Gescouseinschnürung.
  • the riser 4 as shown FIG. 2 can be seen, a square cross-section with a comparison with the diameter of a round cross-section having grinding area 2 of reduced edge length.
  • the edge length of the cross-section of the riser region 4 is chosen here so as to produce a square encompassed by the handling of the grinding region 2 as an enveloping circle. This results in between the outer periphery of the grinding area 2 and the wall of the riser 4 four circular section-shaped column, through corresponding cover plates 15 are closed. These can be arranged horizontally.
  • the cover plates 15 are arranged rising at an angle of 45 ° from outside to inside. This proves to be streamlined, as a result so-called dead water areas can be avoided.
  • the bottom 16 of the grinding area 2 can connect to the rotating, drum-shaped jacket 18 of the grinding area 2 via an edge-side arc area 17. It would also be conceivable to deepen the bottom of the grinding area 2 downwards, for example in the form of an in FIG. 3 indicated by a broken line, funnel-like depression or in FIG. 4 indicated by a broken line dome-shaped depression.
  • the side edges 20 of the annular diaphragm insert 19 extend from the already explained in connection with the inclination of the cover plates 15, fluidic reasons to the center converging.
  • the side edges 20 of the blend insert 19 are additionally arcuately grooved. This results in a particularly low-loss flow deflection in the upper, outer edge region of the grinding region 2.
  • the radius of curvature of the groove of the side edges 20 may correspond approximately to the radius of curvature of the outer arc portion 17 of the bottom 16 of the grinding region 2.
  • the bottom 16 can also, as already mentioned above, be funnel-shaped or dome-shaped recessed, as indicated by a broken line.
  • the blend insert 19 is designed as a rigid molded part.
  • an adjustable glare insert designed approximately in the manner of a so-called iris diaphragm.
  • the size of the input section 13 could be adjusted and thus experimentally adapted to the conditions of the individual case.
  • the circumferential jacket 18 of the grinding area 2 is barrel-shaped, that is, outwardly convex and concave inwardly. Accordingly, the grinding area 2 has a cross-section which narrows continuously from the level containing the grinding nozzles 5 upwards and downwards.
  • the upper edge of the barrel-shaped shell 18 has Accordingly, a smaller diameter than the grinding nozzles 5 containing center plane.
  • At the upper edge of the jacket 18 of the riser 4 connects, which here has a constant, the contour of the upper edge of the barrel-shaped shell 18 corresponding circular cross-section over its entire height.
  • the inlet cross-section 13 of the riser region 4 corresponds to the cross-section of the upper shell-side edge which, due to the cross-sectional constriction of the grinding region 2, as already mentioned above, is smaller than the cross-sectional plane of the grinding region 2 containing the grinding nozzles 5.
  • the bottom 16 of the grinding area 2 is here designed to achieve a simple production as a flat bottom. A depression in the form of a chalotte-like depression indicated by a broken line would be preferable in terms of flow technology.
  • the individual particles of the ground material hit each other in the effective range of the compressed air jets 12 with a relatively strong pulse and are correspondingly intensively crushed, so that quickly the desired grain size is achieved, resulting in a high throughput.
  • entering via the input section 13 in the riser 4 air takes with the fine grain and performs this the separating 8.
  • the rapid and intensive material crushing of the fine grain content in the riser (4) reaching flow is very high, so that in an advantageous Way even a comparatively small height of the riser 4 sufficient.
  • the above-mentioned, rapid and intensive comminution of the ground material is promoted by the most uniform possible formation of the material cloud formed in the grinding zone 2.
  • comparatively many grinding nozzles 5 are provided on the circumference of the grinding area 2 radially delimiting shell 18, which, however, have a comparatively small nozzle cross-section, so that the total compressed air consumption in about the total compressed air consumption of the known arrangements with comparatively little, but corresponds to a large nozzle cross-section having grinding nozzles.
  • six grinding nozzles 5 are provided on the periphery. These are, as already mentioned above, in a common radial plane and are arranged with radially directed axis.
  • the number of used grinding nozzles depends on the size.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Schüttgut, insbesondere eine Fließbett-Gegenstrahlmühle, mit einem mit vertikaler Achse angeordneten Gehäuse, das einen unteren, mit mit Druckluft beaufschlagbaren Mahldüsen versehenen Mahlbereich und einen oberen, durch einen vorzugsweise mit einer Schüttgut-Zuführeinrichtung versehenen Steigbereich vom Mahlbereich distanzierten, mit einer Separationseinrichtung versehenen Separationsbereich aufweist.The invention relates to a device for crushing bulk material, in particular a fluidized bed counter-jet mill, with a housing arranged with a vertical axis, which provided a lower, provided with compressed air grinding nozzles Mahlbereich and an upper, provided by a preferably with a bulk material feeding riser from Mahlbereich distanced, provided with a separation device separation region.

Bei den bekannten Anordnungen dieser Art ist über der gesamten Höhe von Mahlbereich und Steigbereich praktisch derselbe lichte Gehäusequerschnitt vorgesehen. Der Steigbereich schließt dementsprechend stufenfrei an den querschnittsgleichen Mahlbereich an. Das zu zerkleinernde Schüttgut kann hierbei daher vergleichsweise schnell aus dem Mahlbereich herausgelangen. Es besteht daher die Gefahr, dass bei dem aus dem Mahlbereich herausgelangenden Mahlgut die gewünschte Korngröße nur in geringer Häufigkeit vorliegt. Der Anteil mit zu großer Korngröße gelangt nach einer gewissen Verweilzeit im Steigund/oder Separationsbereich in den Mahlbereich zurück und gelangt dort erneut in den Wirkbereich der von den Mahldüsen abgegebenenIn the known arrangements of this type, virtually the same clear housing cross-section is provided over the entire height of grinding area and riser area. The riser area accordingly connects steplessly to the cross-sectionally identical grinding area. The bulk material to be comminuted can therefore come out of the milling area comparatively quickly. There is therefore a risk that the desired grain size is only present in low abundance in the case of the grinding stock leaving the grinding area. The proportion with too large grain size returns after a certain residence time in the riser and / or separation area in the grinding area and reaches there again in the effective range of votes by the grinding nozzles

Druckluftstrahlen. Die dabei zur Verfügung stehende Beschleunigungsstrecke ist jedoch vergleichsweise kurz, so dass die Teilchen nur mit vergleichsweise geringem Impuls aufeinander auftreffen und daher nur wenig zerkleinert werden. Die Zerkleinerung bis zur gewünschten Korngröße nimmt hier daher eine vergleichsweise lange Zeit in Anspruch. Die Folge davon ist, dass die erzielbare Stundenleistung vergleichsweise gering ist, was sich ungünstig auf die Gesamtwirtschaftlichkeit auswirkt.Pressure air jets. However, the available acceleration section is comparatively short, so that the particles impinge on each other only with a comparatively small pulse and are therefore only slightly comminuted. The comminution to the desired particle size therefore takes a comparatively long time to complete. The consequence of this is that the achievable hourly output is comparatively low, which has an unfavorable effect on overall profitability.

Bei einer Anordnung nach DE 25 43 691 wurde die Mahlkammer, zwecks Steigenung der Mahlleistung, im Steigbereich mit einem kleineren lichten Querschnitt ausgestaltet.In an arrangement according to DE 25 43 691 In order to increase the grinding performance, the grinding chamber was designed in the riser area with a smaller clear cross-section.

Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass eine hohe Durchsatzleistung erzielbar ist.On this basis, it is therefore an object of the present invention to improve a device of the type mentioned above with simple and inexpensive means so that a high throughput can be achieved.

Diese Aufgabe wird gemäß den Patentansprüchen gelöst.This object is achieved according to the claims.

Diese Maßnahmen begünstigen in vorteilhafter Weise die Ausbildung einer torusförmigen, das heißt einer auf dem ganzen Umfang von der Mitte nach außen und umgekehrt verlaufenden Wirbelströmung im Mahlbereich. Auf diese Weise wird das Mahlgut lange im Mahlbereich gehalten, was zu einer vergleichsweise schnellen Zerkleinerung bis zur gewünschten Korngröße beiträgt. Dieser Vorteil wird dadurch noch unterstützt, dass sich in Folge der genannten Torusströmung eine vergleichsweise lange Beschleunigungsstrecke für das Mahlgut ergibt, was dazu führt, dass die Teilchen des Mahlguts mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit und damit starkem Impuls aufeinander treffen. Hierdurch ergibt sich eine schnelle, starke Zerkleinerung. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen führen daher in vorteilhafter Weise auch bei vergleichsweise geringem Energieeinsatz zu einer bisher nicht für möglich gehaltenen Durchsatzleistung und ergeben daher eine ausgezeichnete Wirtschaftlichkeit.These measures favor favorably the formation of a toroidal, that is one on the entire circumference from the center to the outside and vice versa vortex flow in the grinding area. In this way, the material to be ground is kept in the grinding area for a long time, which contributes to a comparatively rapid comminution to the desired grain size. This advantage is further supported by the fact that, as a result of the mentioned torus flow, a comparatively long acceleration distance for the ground material results, which results in the particles of the ground material meeting one another at a comparatively high speed and thus with a strong momentum. This results in a fast, strong crushing. The measures according to the invention therefore advantageously lead even at comparatively low Energy input to a previously considered impossible throughput and therefore provide excellent cost-effectiveness.

Zur Querschnittsreduzierung am Übergang vom Mahlbereich zum Steigbereich ist ein einstelbarer Blendeinsatz vorgesehen sein. Dieser kann in vorteilhafter Weise auch nachträglich anbringbar sein und bietet daher eine einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Nachrüstung bestehender Vorrichtungen gattungsgemäßer Art zur Steigerung der Durchsatzleistung.To reduce the cross section at the transition from the grinding area to the riser area, a adjustable glare insert can be provided. This can also be subsequently attached in an advantageous manner and therefore provides a simple and cost-effective way to retrofit existing devices generic type to increase the throughput.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass der Mahlbereich eine tonnenförmig ausgebildete Umfangsbegrenzung aufweist. Dies begünstigt in vorteilhafter Weise die Vermeidung von Strömungsverlusten im Rahmen der von innen nach außen und umgekehrt rotierenden Torusströmung.A further advantageous measure may consist in that the grinding area has a barrel-shaped circumferential boundary. This favorably avoids the avoidance of flow losses in the context of the torus flow which rotates from the inside to the outside and vice versa.

Eine weitere, besonders zu bevorzugende Maßnahme kann darin bestehen, dass am Umfang des Mahlbereichs vergleichsweise viele, kleine Mahldüsen vorgesehen sind. Mit vielen, kleinen Mahldüsen lässt sich in vorteilhafter Weise im Gegensatz zu wenig, großen Mahldüsen eine besonders gleichmäßige Ausbildung der im Mahlbereich entstehenden Materialwolke bewerkstelligen, was in vorteilhafter Weise zu einer hohen Trefferhäufigkeit führt und damit die schnelle Zerkleinerung des Mahlguts begünstigt.Another, particularly preferable measure may be that comparatively many, small grinding nozzles are provided at the periphery of the grinding area. With many, small grinding nozzles can be in an advantageous manner in contrast to little, large grinding nozzles accomplish a particularly uniform formation of the resulting material in the grinding material cloud, which advantageously leads to a high hit frequency and thus favors the rapid comminution of the ground material.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.Further advantageous embodiments and expedient developments of the parent measures are specified in the remaining subclaims and from the following description of the example with reference to the drawing closer.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

Figur 1
einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße FließbettGegenstrahlmühle mit rundem Mahlbereich und quadratischem Steigbereich,
Figur 2
einen Schnitt entlang der Linie II/II in Figur 1,
Figur 3
einen Vertikalschnitt durch eine Alternative zu Figur 1 mit den Mahlbereich begrenzendem Blendeinsatz und
Figur 4
einen Vertikalschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fleißbett-Gegenstrahlmühle mit tonnenförmig ausgebildetem Mahlbereich.
In the drawing described below:
FIG. 1
2 a vertical section through a fluidized bed counter-jet mill according to the invention with a round grinding area and a square riser area,
FIG. 2
a section along the line II / II in FIG. 1 .
FIG. 3
a vertical section through an alternative to FIG. 1 with the Mahlbereich limiting Blendeinsatz and
FIG. 4
a vertical section through a further embodiment of a fluidized bed counter jet mill according to the invention with a barrel-shaped grinding area.

Fließbett-Gegenstrahlmühlen werden zum Zerkleinenern verschiedenartiger weicher und/oder spröder und/oder harter Schüttgüter, wie Glas, Gestein, Wachs, Harz, Metall und dergleichen verwendet. Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Anordnungen sind an sich bekannt.Fluid bed counter-jet mills are used to comminute various soft and / or brittle and / or hard bulk materials such as glass, rock, wax, resin, metal, and the like. The basic structure and the mode of action of such arrangements are known per se.

Die der Figur 1 zugrundeliegende Fließbett-Gegenstrahlmühle besteht in an sich bekannter Weise aus einem mit vertikaler Achse angeordneten, topfartigen Gehäuse 1, das einen unteren Mahlbereich 2, einen oberen Separationsbereich 3 und dazwischen einen die Distanz zwischen Mahlbereich 2 und Separationsberich 3 überbrückenden Steigbereich 4 enthält. Die genannten Bereiche sind koaxial übereinander angeordnet.The the FIG. 1 underlying fluidized bed counter-jet mill consists in a conventional manner of a arranged with a vertical axis, pot-like housing 1, which contains a lower grinding area 2, an upper separation area 3 and between a distance between the grinding area 2 and 3 separation separation region bridging 4. The said areas are arranged coaxially one above the other.

Dem Mahlbereich 2 sind mit radialer Achse und koplanar angeordnete, an der umlaufenden Begrenzung des Mahlbereichs 2 angebrachte Mahldüsen 5 zugeordnet. Diese sind mit Druckluft beaufschlagbar. Hierzu ist eine das Gehäuse 1 zweckmäßig im Bereich des Steigbereichs 4 umfassende, an eine Druckluftquelle anschließbare Ringleitung 6 vorgesehen, von der zu den Düsen 5 führende Stichleitungen 7 abgehen. Die Druckluft ist zweckmäßig auf einen Druck von 3 - 6 bar komprimiert. Der Mahlbereich besitzt zweckmäßig einen kreisförmigen Querschnitt. Aber auch andere Querschnittsformen, wie ellipsoid oder polygonal sind denkbar.The grinding area 2 are associated with the radial axis and coplanar arranged, attached to the peripheral boundary of the grinding area 2 grinding nozzles 5. These can be acted upon with compressed air. For this purpose, the housing 1 is suitably provided in the region of the riser 4 comprehensive, connectable to a compressed air source ring line 6, depart from the nozzle 5 leading stub lines 7. The compressed air is appropriately compressed to a pressure of 3 - 6 bar. The grinding area expediently has a circular cross section. But other cross-sectional shapes, such as ellipsoidal or polygonal are conceivable.

Der Separationsbereich 3 enthält eine mit einem zweckmäßig oberhalb des Gehäuses 1 angeordneten, hier nicht näher dargestellten Antriebsaggregat gekoppelte Separiereinrichtung 8. Diese ist vorzugsweise als Windsichter ausgebildet. Die Separiereinrichtung 8 enthält einen nach außen führenden Austrittsstutzen 9 für das fertige Mahlgut.The separation region 3 contains a separating device 8, which is arranged with an expediently arranged above the housing 1 and not shown in greater detail here. This separating device is preferably designed as an air classifier. The separating device 8 contains an outwardly leading outlet nozzle 9 for the finished regrind.

Der Steigbereich 4 ist als einfacher Schacht ausgebildet. Die Produktaufgabe erfolgt oberhalb des Mahlbereichs 2. Hierzu ist ein in den Steigbereich 4 einmündender Aufgabestutzen 10 vorgesehen. Diesem kann eine hier nicht näher dargestellte Absperreinrichtung zugeordnet sein, die so steuerbar ist, dass die im Gehäuse 1 vorhandene Materialfüllung weitestgehend konstant bleibt. Hierzu kann das Gehäuse 1 einfach auf Wägezellen 11 aufgenommen sein, durch die die genannte Absperreinrichtung steuerbar ist. Es wäre aber auch denkbar, andere Füllstandmelder vorzusehen, wie kapazitive oder induktive SondenThe riser 4 is formed as a simple shaft. The product feed takes place above the grinding area 2. For this purpose, a feed nozzle 10 opening into the riser area 4 is provided. This may be assigned to a shut-off device, not shown here, which is controllable so that the existing material in the housing 1 remains largely constant. For this purpose, the housing 1 can be easily accommodated on load cells 11, by which said shut-off device can be controlled. It would also be conceivable to provide other level detectors, such as capacitive or inductive probes

Durch die aus den Mahldüsen 5 austretenden, in Figur 1 durch Pfeile 12 angedeuteten Druckluftstrahlen werden die hiervon erfassten Teilchen des im Mahlbereich 2 vorhandenen Schüttguts beschleunigt und gegeneinander geschleudert, wodurch die Teilchen zerkleinert werden. Von der Separiereinrichtung 8 wird Luft angesaugt, die zerkleinerte Teilchen mitführt. Die sehr schweren Teilchen kehren bereits im Steigbereich 4 um und fallen in den Mahlbereich 2 zurück. Im den Steigbereich 4 bildenden Schacht findet demnach eine der Separationseinrichtung 8 vorgeordnete Schwerkraftauslese statt, die je nach Höhe des Steigbereich 4 mehr oder minder stark ist. Die restlichen Teilchen erreichen die Separiereinrichtung 8, welche die eine gewünschte Korngröße aufweisenden Teilchen dem Austrittsstutzen 9 zuführt. Die gröberen Teilchen werden in den Mahlbereich 2 zurückgeführt.By emerging from the grinding nozzles 5, in FIG. 1 The compressed air jets indicated by arrows 12 accelerate the particles of the bulk material present in the grinding area 2, and they are thrown against each other, whereby the particles are comminuted. From the separating device 8, air is sucked in which carries comminuted particles. The very heavy particles are already reversing in the riser area 4 and fall back into the grinding area 2. In the riser 4 forming shaft therefore one of the separation device 8 upstream gravity selection takes place, which is more or less strong depending on the height of the riser 4. The remaining particles reach the separating device 8, which is the one desired Grain-sized particles the outlet nozzle 9 supplies. The coarser particles are returned to the grinding zone 2.

Zur Erzielung eines möglichst guten Zerkleinerungswirkungsgrads ist der Eingangsquerschnitt 13 des Steigbereichs 4 kleiner als der im Bereich der Mahldüsen 5 vorliegende Querschnitt des Mahlbereichs 2. Diese Querschnittsreduktion kann durch dem Eingangsquerschnitt 13 zugeordnete Klappen oder, wie in den dargestellten Beispielen, durch eine in der Übergangszone zwischen Mahlbereich 2 und Steigbereich 4 vorgesehene Verengung des Innenraums des Gehäuses 1, durch die sich eine geringere lichte Weite des Eingangsquerschnitts 13 und damit automatisch eine Reduzierung der freien Querschnittsfläche ergibt, bewerkstelligt werden.To achieve the best possible comminution efficiency, the inlet cross section 13 of the riser region 4 is smaller than the cross section of the grinding zone 2 present in the area of the grinding nozzles 5. This reduction in cross section can be achieved by flaps associated with the inlet cross section 13 or, as in the illustrated examples, by one in the transition zone between Mahlbereich 2 and riser 4 provided constriction of the interior of the housing 1, through which a smaller inside diameter of the inlet cross-section 13 and thus automatically results in a reduction of the free cross-sectional area, be accomplished.

Bei dem den Figuren 1 und 2 zugrundeliegenden Ausführungsbeispiel ist der Mahlbereich 2 nach oben durch eine von seiner umlaufenden Wandung stufenförmig nach innen gerichtete Einschnürung 14 des Gehäuses 1 begrenzt, durch die sich ein gegenüber dem Querschnitt des Mahlbereichs 2 verkleinerter Eingangsquerschnitt 13 des Steigbereichs 4 ergibt. Der Steigbereich 4 kann eine gleiche Querschnittsform wie der Mahlbereich 2 aufweisen, der hier einen runden Querschnitt aufweist, so dass sich eine gleichmäßig umlaufende Gehäuseeinschnürung ergibt.In the the Figures 1 and 2 Underlying embodiment of the grinding area 2 is bounded above by a circumferential inwardly directed from its circumferential wall inwardly constriction 14 of the housing 1, through which a relation to the cross section of the grinding area 2 reduced input cross-section 13 of the riser 4 results. The riser 4 may have a same cross-sectional shape as the grinding area 2, which here has a round cross section, so that there is a uniform circumferential Gehäuseinschnürung.

Im dargestellten Beispiel besitzt der Steigbereich 4, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, einen quadratischen Querschnitt mit einer gegenüber dem Durchmesser des einen runden Querschnitt aufweisenden Mahlbereichs 2 verkleinerter Kantenlänge. Die Kantenlänge des Querschnitts des Steigbereichs 4 ist hier so gewählt, dass sich ein vom Umgang des Mahlbereichs 2 als Hüllkreis umfasstes Quadrat ergibt. Dabei ergeben sich zwischen dem äußeren Umfang des Mahlbereichs 2 und der Wandung des Steigbereichs 4 vier kreisabschnittförmige Spalte, die durch entsprechende Deckbleche 15 geschlossen sind. Diese können horizontal angeordnet sein.In the example shown has the riser 4, as shown FIG. 2 can be seen, a square cross-section with a comparison with the diameter of a round cross-section having grinding area 2 of reduced edge length. The edge length of the cross-section of the riser region 4 is chosen here so as to produce a square encompassed by the handling of the grinding region 2 as an enveloping circle. This results in between the outer periphery of the grinding area 2 and the wall of the riser 4 four circular section-shaped column, through corresponding cover plates 15 are closed. These can be arranged horizontally.

Im dargestellten Beispiel sind die Deckbleche 15 unter einem Winkel von 45° von außen nach innen ansteigend angeordnet. Dies erweist sich als strömungsgünstig, da hierdurch sogenannte Totwassergebiete vermieden werden können. Dasselbe gilt natürlich auf für den Fall, dass eine gleichmäßig umlaufende Gehäuseeinschnürung mit einer auf dem ganzen Umfang gleichmäßigen Querschnittsreduktion vorgesehen ist. Aus demselben Grund kann der Boden 16 des Mahlbereichs 2 über einen randseitigen Bogenbereich 17 an den umlaufenden, trommelförmigen Mantel 18 des Mahlbereichs 2 anschließen. Es wäre aber auch denkbar, den Boden des Mahlbereichs 2 nach unten zu vertiefen, etwa in Form einer in Figur 3 durch eine unterbrochene Linie angedeuteten, trichterartigen Vertiefung oder einer in Figur 4 durch eine unterbrochene Linie angedeuteten kalottenförmigen Vertiefung.In the example shown, the cover plates 15 are arranged rising at an angle of 45 ° from outside to inside. This proves to be streamlined, as a result so-called dead water areas can be avoided. The same of course applies to the case that a uniform circumferential housing necking is provided with a uniform on the entire circumference reduction in cross-section. For the same reason, the bottom 16 of the grinding area 2 can connect to the rotating, drum-shaped jacket 18 of the grinding area 2 via an edge-side arc area 17. It would also be conceivable to deepen the bottom of the grinding area 2 downwards, for example in the form of an in FIG. 3 indicated by a broken line, funnel-like depression or in FIG. 4 indicated by a broken line dome-shaped depression.

Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise der Anordnungen gemäß Figuren 3 und 4 entsprechen der Anordnung gemäß Figur 1. Nachstehend wird daher in erster Linie auf die baulichen Unterschiede eingegangen, wobei für gleichbleibende Teile dieselben Bezugsziffern Verwendung finden wie oben.The basic structure and operation of the arrangements according to FIGS. 3 and 4 correspond to the arrangement according to FIG. 1 , Below, therefore, the structural differences will be discussed primarily, with the same reference numbers being used for the same parts as above.

Bei der Ausführung gemäß Figur 3 ist zur Bewerkstelligung eines gegenüber dem im Bereich der Mahldüsen 5 vorliegenden Querschnitts des Mahlbereichs 2 verkleinerten Eingangsquerschnitts 13 des Steigbereichs 4 ein den Mahlbereich 2 nach oben und den Steigbereich 4 nach unten begrenzender, ringförmiger Blendeinsatz 19 vorgesehen. Dieser ist in das Gehäuse 1 eingesetzt. Bei dieser Ausführung kommt man daher ohne Einschnürung des Gehäuses 1 aus. Der Steigbereich 4 kann vielmehr denselben Querschnitt wie der Mahlbereich 2 aufweisen, so dass ein Gehäuse mit querschnittsgleich über die ganze Höhe durchgehender, vorzugsweise kreisförmig umlaufender Außenwand verwendbar ist, wie das bei den bekannten Anordnungen der Fall ist. Der Blendeinsatz 19 eignet sich daher sehr gut für eine Nachrüstung der bekannten Anordnungen.In the execution according to FIG. 3 is to achieve a relation to the present in the area of the grinding nozzles 5 cross-section of the grinding area 2 reduced input cross-section 13 of the riser 4 a Mahlbereich 2 upwards and the riser 4 downwardly bounding annular blinding insert 19 is provided. This is inserted into the housing 1. In this embodiment, therefore, one comes without constriction of the housing 1. The riser region 4 may rather have the same cross-section as the grinding region 2, so that a housing with cross-section over the entire height continuous, preferably circular outer wall is used, as is the case with the known arrangements. The Blendeinsatz 19 is therefore very suitable for retrofitting the known arrangements.

Die Seitenflanken 20 des ringförmigen Blendeinsatzes 19 verlaufen aus den im Zusammenhang mit der Neigung der Deckbleche 15 bereits erläuterten, strömungstechnischen Gründen zur Mitte hin konvergierend. Im dargestellten Beispiel sind die Seitenflanken 20 des Blendeinsatzes 19 zusätzlich bogenförmig ausgekehlt. Dies ergibt eine besonders verlustarme Strömungsumlenkung im oberen, äußeren Randbereich des Mahlbereichs 2. Der Krümmungsradius der Auskehlung der Seitenflanken 20 kann etwa dem Krümmungsradius des äußeren Bogenbereichs 17 des Bodens 16 des Mahlbereichs 2 entsprechen. Der Boden 16 kann auch, wie oben schon erwähnt, trichterförmig oder kalottenförmig vertieft sein, wie mit unterbrochenen Linie angedeutet ist.The side edges 20 of the annular diaphragm insert 19 extend from the already explained in connection with the inclination of the cover plates 15, fluidic reasons to the center converging. In the illustrated example, the side edges 20 of the blend insert 19 are additionally arcuately grooved. This results in a particularly low-loss flow deflection in the upper, outer edge region of the grinding region 2. The radius of curvature of the groove of the side edges 20 may correspond approximately to the radius of curvature of the outer arc portion 17 of the bottom 16 of the grinding region 2. The bottom 16 can also, as already mentioned above, be funnel-shaped or dome-shaped recessed, as indicated by a broken line.

Im dargestellten Beispiel ist der Blendeinsatz 19 als starres Formteil ausgebildet. Es wäre aber auch denkbar, einen etwa nach Art einer sogenannten Irisblende ausgebildeten, einstellbaren Blendeinsatz vorzusehen. Dabei könnte die Größe des Eingangsquerschnitts 13 eingestellt und damit experimentell den Verhältnissen des Einzelfalls angepasst werden.In the example shown, the blend insert 19 is designed as a rigid molded part. However, it would also be conceivable to provide an adjustable glare insert designed approximately in the manner of a so-called iris diaphragm. The size of the input section 13 could be adjusted and thus experimentally adapted to the conditions of the individual case.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der umlaufende Mantel 18 des Mahlbereichs 2 tonnenförmig ausgebildet, das heißt nach außen konvex und nach innen konkav gestaltet. Der Mahlbereich 2 besitzt dementsprechend einen ausgehend von der die Mahldüsen 5 enthaltenden Ebene nach oben und nach unten kontinuierlich sich verengenden Querschnitt. Der obere Rand des tonnenförmigen Mantels 18 besitzt dementsprechend einen kleineren Durchmesser als die die Mahldüsen 5 enthaltende Mittelebene. An den oberen Rand des Mantels 18 schließt der Steigbereich 4 an, der hier auf seiner ganzen Höhe einen gleichbleibenden, der Kontur des oberen Rands des tonnenförmigen Mantels 18 entsprechenden, kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Eingangsquerschnitt 13 des Steigbereichs 4 entspricht dem Querschnitt des oberen, mantelseitigen Rands, der infolge der Querschnittsverengung des Mahlbereichs 2, wie oben schon erwähnt wurde, kleiner als die die Mahldüsen 5 enthaltende Querschnittsebene des Mahlbereichs 2 ist. Der Boden 16 des Mahlbereichs 2 ist hier zur Bewerkstelligung einer einfachen Herstellung als ebener Boden ausgebildet. Eine Vertiefung in Form einer durch eine unterbrochene Linie angedeuteten, chalottenartigen Vertiefung wäre in strömungstechnischer Hinsicht zu bevorzugen.At the in FIG. 4 illustrated embodiment, the circumferential jacket 18 of the grinding area 2 is barrel-shaped, that is, outwardly convex and concave inwardly. Accordingly, the grinding area 2 has a cross-section which narrows continuously from the level containing the grinding nozzles 5 upwards and downwards. The upper edge of the barrel-shaped shell 18 has Accordingly, a smaller diameter than the grinding nozzles 5 containing center plane. At the upper edge of the jacket 18 of the riser 4 connects, which here has a constant, the contour of the upper edge of the barrel-shaped shell 18 corresponding circular cross-section over its entire height. The inlet cross-section 13 of the riser region 4 corresponds to the cross-section of the upper shell-side edge which, due to the cross-sectional constriction of the grinding region 2, as already mentioned above, is smaller than the cross-sectional plane of the grinding region 2 containing the grinding nozzles 5. The bottom 16 of the grinding area 2 is here designed to achieve a simple production as a flat bottom. A depression in the form of a chalotte-like depression indicated by a broken line would be preferable in terms of flow technology.

Durch die bei allen Beispielen vorgesehene Reduktion der lichten Weite des Eingangsquerschnitts 13 des Steigbereichs 4 gegenüber der lichten Weite des im Bereich der Mahldüsen 5 vorliegenden Querschnitts des Mahlbereichs 2 wird die Ausbildung einer in Figur 1 durch Strömungspfeile 21 angedeuteten, torusförmigen Wirbelströmung der im Mahlbereich 2 sich ausbildenden Materialwolke begünstigt. Diese steigt zunächst zentral hoch und wird in der oberen Zone des Mahlbereichs 2 nach außen umgelenkt, entlang des Mantels 18 nach unten geführt und in der bodenseitigen Zone des Mahlbereichs 2 wieder nach innen umgelenkt. Auf diese Weise ergibt sich eine vergleichsweise lange Verweilzeit des Mahlguts im Mahlbereich 2 sowie eine vergleichsweise lange Beschleunigungsstrecke. Die einzelnen Teilchen des Mahlguts treffen daher im Wirkbereich der Druckluftstrahlen 12 mit vergleichsweise starkem Impuls aufeinander auf und werden dementsprechend intensiv zerkleinert, so dass schnell die gewünschte Korngröße erreicht wird, was zu einer hohen Durchsatzleistung führt. Die in Figur 1 durch die Strömungspfeile 22 angedeutete, über den Eingangsquerschnitt 13 in den Steigbereich 4 eintretende Luft nimmt das Feinkorn mit und führt dieses der Separiereinrichtung 8. Infolge der schnellen und intensiven Materialzerkleinerung ist der Feinkornanteil der in den Steigbereich (4) gelangenden Strömung sehr hoch, so dass in vorteilhafter Weise auch eine vergleichsweise kleine Bauhöhe des Steigbereichs 4 ausreicht.The reduction of the clear width of the inlet cross section 13 of the riser region 4, which is provided in all examples, with respect to the clear width of the cross section of the grinding region 2 present in the region of the grinding nozzles 5, results in the formation of an in FIG. 1 indicated by flow arrows 21, toroidal vortex flow of the material cloud forming in the grinding area 2 favors. This initially rises centrally and is deflected in the upper zone of the grinding area 2 to the outside, guided along the jacket 18 down and deflected in the bottom-side zone of the grinding area 2 back inwards. In this way, a comparatively long residence time of the ground material in the grinding area 2 and a comparatively long acceleration distance results. Therefore, the individual particles of the ground material hit each other in the effective range of the compressed air jets 12 with a relatively strong pulse and are correspondingly intensively crushed, so that quickly the desired grain size is achieved, resulting in a high throughput. In the FIG. 1 through the Flow arrows 22 indicated, entering via the input section 13 in the riser 4 air takes with the fine grain and performs this the separating 8. As a result of the rapid and intensive material crushing of the fine grain content in the riser (4) reaching flow is very high, so that in an advantageous Way even a comparatively small height of the riser 4 sufficient.

Die vorstehend erwähnte, schnelle und intensive Zerkleinerung des Mahlguts wird durch eine möglichst gleichmäßige Ausbildung der im Mahlbereich 2 entstehenden Materialwolke begünstigt. Um dies zu bewerkstelligen, sind am Umfang des den Mahlbereich 2 radial begrenzenden Mantels 18 vergleichsweise viele Mahldüsen 5 vorgesehen, die jedoch einen vergleichsweise kleinen Düsenquerschnitt aufweisen, so dass der Gesamt-Druckluftverbrauch in etwa dem Gesamt-Druckluftverbrauch der bekannten Anordnungen mit vergleichsweise wenig, aber einen großen Düsenquerschnitt aufweisenden Mahldüsen entspricht. Bei dem der Figur 2 zugrundeliegenden Beispiel sind sechs Mahldüsen 5 am Umfang vorgesehen. Diese befinden sich, wie oben schon erwähnt, in einer gemeinsamen Radialebene und sind mit radial gerichteter Achse angeordnet.The above-mentioned, rapid and intensive comminution of the ground material is promoted by the most uniform possible formation of the material cloud formed in the grinding zone 2. To accomplish this, comparatively many grinding nozzles 5 are provided on the circumference of the grinding area 2 radially delimiting shell 18, which, however, have a comparatively small nozzle cross-section, so that the total compressed air consumption in about the total compressed air consumption of the known arrangements with comparatively little, but corresponds to a large nozzle cross-section having grinding nozzles. In which the FIG. 2 Underlying example, six grinding nozzles 5 are provided on the periphery. These are, as already mentioned above, in a common radial plane and are arranged with radially directed axis.

Die Anzahl der Verwendung findenden Mahldüsen hängt natürlich von der Baugröße ab. Bei einer Baugröße mit einer Luft und/oder Gas-Durchsatzleistung bis zu 250 Nm3/h sind zweckmäßig vier Mahldüsen 5 am Umfang vorgesehen. Bei einer Baugröße bis zu 500 Nm3/h sind zweckmäßig sechs Mahldüsen 5 am Umfang vorgesehen. Bei einer Baugröße bis zu 1000 Nm3/h sind zweckmäßig mindestens sieben Mahldüsen 5 am Umfang vorgesehen und bei einer Baugröße über 1000 Nm3/h sind zweckmäßig mindestens acht Mahldüsen 5 am Umfang vorgesehen.Of course, the number of used grinding nozzles depends on the size. For a size with an air and / or gas throughput up to 250 Nm 3 / h four grinding nozzles 5 are provided on the circumference appropriate. With a size up to 500 Nm 3 / h six grinding nozzles 5 are expediently provided on the circumference. With a size up to 1000 Nm 3 / h expediently at least seven grinding nozzles 5 are provided on the periphery and at a size above 1000 Nm 3 / h expedient at least eight grinding nozzles 5 are provided on the periphery.

Claims (5)

  1. Apparatus for crushing bulk material, in particular a fluidized bed opposing jet mill, with a housing (1) aligned with the vertical axis, which comprises a lower milling area (2) provided with milling jet nozzles (5) that can be pressurized with compressed air, and an upper separation area (8) provided with a separation means (8) and spaced away from the milling area (2) by a climbing area (4) preferably provided with a bulk material supply means (6), wherein the climbing area (4) comprises a smaller unobstructed inlet cross section (13) as compared to the unobstructed cross section of the milling area (2) provided in the region of the milling jet nozzles (5), characterized in that an aperture insert (19) is provided on the intersection from the milling area (2) to the climbing area (4), which comprises preferably concave extending side flanks (20) converging to the center, wherein the unobstructed cross section of the aperture insert (15) is adjustable.
  2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the milling area (2) comprises a barrel-shaped circumference-restriction means (18) extending inwardly in a concave manner and a continuously upward narrowing cross section preferably at least above the milling jet nozzles (5).
  3. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the milling area (2) is rounded in the region of its bottom side edge (17), and that the bottom (16) of the milling area (2) is preferably funnel shaped or dome shaped.
  4. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that a comparably high number of milling jet nozzles (5) is provided at the circumference of the milling area (2), wherein, preferably at a manufacturing scale with an air-gas-throughput rate of up to 250 Nm3/h at least four milling jet nozzles (5) are provided, up to 500 Nm3/h at least six milling jet nozzles (5) are provided, up to 1000 Nm3/h at least seven milling jet nozzles (5) are provided, and over 1000 Nm3/h at least eight milling jet nozzles (5) are provided.
  5. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) is arranged on load cells (11), through which a blocking means of the bulk material supply means (10) is controllable.
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