EP1749578A1 - Jet mill with integrated dynamic sifter - Google Patents

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EP1749578A1
EP1749578A1 EP06015209A EP06015209A EP1749578A1 EP 1749578 A1 EP1749578 A1 EP 1749578A1 EP 06015209 A EP06015209 A EP 06015209A EP 06015209 A EP06015209 A EP 06015209A EP 1749578 A1 EP1749578 A1 EP 1749578A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jet mill
grinding
mill according
zone
zones
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06015209A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Claus Dr. Krebs
Carsten Dr. Rosenhahn
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.)
Lanxess Deutschland GmbH
Original Assignee
Lanxess Deutschland GmbH
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 Lanxess Deutschland GmbH filed Critical Lanxess Deutschland GmbH
Publication of EP1749578A1 publication Critical patent/EP1749578A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B02C19/063—Jet mills of the toroidal type

Definitions

  • the present invention relates to a jet mill incorporating an integrated dynamic classifier and a method of using the same.
  • Jet mills have long been known to be well-suited for the production of very finely ground products (fines). This is how the patent describes US 2,032,827 B1 as early as 1935 the construction of a cylindrical jet mill.
  • a disadvantage of such a mill is that due to the poor sighting within the mill space small amounts of sprayed grain enter the fines. In products for the paint industry, even the smallest amounts of spray grain have a negative effect on the application of these materials.
  • Sphere in the sense of the application means particles which have a particle size d (97) of> 5 microns.
  • Particle size d (97) means the particle size in ⁇ m, below which 97% of all measured particles are in the volume distribution. When d (97) is ⁇ 5 ⁇ m, the pigment is of micronized quality.
  • DE 3730597 A1 and DE 2092626 A1 describe the combination of static spiral air classifier and oval jet mill. Spiralwindsichter but show the disadvantages of a static sighting. The required product qualities can not be achieved with this technology either.
  • the object of the present invention was therefore to provide a jet mill which makes it possible to remove ground material (54) after grinding with a particle size d (97) of ⁇ 5 ⁇ m, preferably ⁇ 3, as fine material.
  • fines having a particle size d (97) of ⁇ 5 ⁇ m, preferably ⁇ 3 ⁇ m (53), are produced by the jet mill according to the invention.
  • the classifying wheel (45) is preferably externally driven, for example by a reformradantriebsmotor (46).
  • conveyor sections (3) or coarse product returns (6) are preferably arranged.
  • a single grinding zone (2) and a single visual zone (4) a jet mill with an oval design is produced.
  • triangular or polygonal shapes can arise.
  • the size ratios of grinding zone (2) or milling zones (2) and viewing zone (4) or zones of vision (4) are preferably independent of one another.
  • the conveyor line (3) or the conveyor lines (3) contains, or preferably contain one or more flow deflectors (41).
  • a flow deflector (41) is intended to prevent the ground material (54) from striking the classifying wheel (45) directly.
  • a flow deflector (41) has an angle of 2 to 25 °, preferably 9 to 11 °.
  • the dynamic classifier (55) preferably has a classifying wheel (45) with lamellae (49).
  • the lamellae (49) are preferably straight, oblique and or curved.
  • the product entry (1) is preferably accomplished by an injector (11) which uses compressed gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, noble gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof.
  • compressed gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, noble gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof.
  • the outer wall (44) of the dynamic sifter (55) is preferably purged by pressurized gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, rare gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof.
  • the flushing can be done, for example, by means of a blade ring, nozzles or a sintered metal sheet or a combination thereof.
  • the supply of the compressed gas can be done for example by the secondary air inlet (42).
  • the secondary air inlet (42) promotes deagglomeration; the fines yield will be improved.
  • Secondary air can preferably be introduced through the secondary air inlet openings (47) into the viewing zone (4) via a secondary air distributor (43).
  • the jet mill may preferably have a prepareradspalt Schemeung (52) to prevent coarse material on the dynamic classifier (55) passes into the fines (53).
  • the invention also includes a method for grinding regrind (54) with the above-described jet mill, characterized in that regrind (54) is fed to the jet mill during product introduction (1) and is removed at the fines exit (5) as fines (53).
  • the material to be ground (54) is preferably fed pre-accelerated to the dynamic classifier (55) at the product entry (1).
  • the jet mill consists essentially of an oval-shaped tube consisting of a conveying path (3) and a coarse material return (6). Mahlzone (2) and reformzone (4) are spatially separated.
  • the millbase (54) is preferably conveyed pneumatically via a product entry (1) by means of an injector (11) via an injector friction nozzle (12) into the grinding zone (2).
  • a pneumatic pressure boosting can be used. It is also conceivable to use pressure locks to introduce the material into the system.
  • the millbase (54) enters the grinding zone (2) and is accelerated by the preferably accelerated with the speed of sound from the grinding nozzles (21) compressed gas.
  • the crushing is done by mutual particle impact.
  • the grinding nozzles (21) are preferably employed tangentially.
  • the grinding stock (54) produced by the grinding zone (2) is preferably conveyed to the dynamic sifter (55) via the conveying path (3) in a pre-accelerated manner, which can still be assisted by acceleration prior to entry into the viewing zone (4).
  • the flow deflector (41) prevents the flow from the material to be ground (54) impinging directly on the classifying wheel (45). Additionally supplied via the wall (44) air prevents reagglomeration of the ground material (54).
  • the sortrad (45) In the center of the viewing zone (4) the preparerad (45) is installed. Sufficient fine ground material (54) is discharged with the through the classifying wheel (45) sucked compressed gas as fine material (53). Coarse material to be ground (54) is rejected by the classifying wheel (45).
  • the lamellae (49) of the classifying wheel (45) can be (49) straight, oblique and / or curved.
  • the jet mill may preferably have a prepareradspalt Schemeung (52) to prevent coarse material on the dynamic classifier (55) passes into the fines (53).
  • the fine material (53) is separated from the compressed gas after the fine material outlet (5) in a downstream separator, such as a cyclone or a filter.
  • a downstream separator such as a cyclone or a filter.
  • the jet mill can be operated by a fan both in negative pressure and in overpressure.
  • Coarse fractions of the ground material (54) which are rejected by the classifying wheel (45) are returned from the classifying zone (4) through the coarse material return outlet via the coarse material return (6) to the grinding zone (2).
  • compressed gas Air (4 bar) Number of grinding nozzles (21) four Radius of curvature of the grinding zone (2): 0.145 m Length of the conveyor line (3) 1 m Form of entry into the visual zone (4) 50 * 100 mm rectangular Diameter viewing zone (4) 300 mm Diameter of the indexable wheel (45) 0.2 m Height of sight wheel (45) 0.1 m
  • the particle size distribution was determined by laser diffraction (Malvern Instruments instrument "Mastersizer-S”) in an aqueous suspension with 0.1% sodium phosphate as a dispersing aid after a two-minute ultrasonic dispersion of 200 W.
  • the quality of steam jet milled ware can be described by the particle size distribution.
  • the micronized quality is achieved when the particle size distribution measured with a Mastersizer does not have particles larger than 5 ⁇ m. Due to the system, laser diffraction meters have great difficulty reproducing the edges of the particle size distribution exactly.
  • the characteristic value "d (97)" of a particle size distribution is, according to experience, a trustworthy parameter for the quality of the fineness of the grinding of pigments.
  • regrind (54) was a schwermahlbares material according to DE 4003255 A1 Example 2, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form below. It is a manganese ferrite, a black powder, which is used as a ground material as a color pigment, inter alia, in paint applications.
  • the regrind (54) was prepared according to DE 4003255 A1 produced, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form.
  • the regrind (54) was prepared according to DE 4003255 A1 produced, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form.
  • the grinding was carried out in a spiral jet mill according to the prior art (manufacturer Alpine, diameter 900 mm). Steam was used as compressed gas.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Jet mill has a dynamic sifter (55) containing a dimension wheel (45) and dimension zone (4) which contains separate conveying section (3) and separate coarse material return (6) in grinding area (2). Product entry (1) and fine material outlet (5) are integrated. Grinding material (54) is classified by dynamic sifter and grinding material is introduced in the product entry and afterwards material is ground and is obtained as fine material at the fine material outlet. An independent claim is also included for the method for grinding.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strahlmühle in die ein integrierter dynamischer Sichter integriert ist, sowie ein Verfahren zur Verwendung derselben.The present invention relates to a jet mill incorporating an integrated dynamic classifier and a method of using the same.

Strahlmühlen sind schon lange dafür bekannt, dass sie sich zur Herstellung feinstvermahlener Produkte (Feingut) gut eignen. So beschreibt das Patent US 2,032,827 B1 schon 1935 den Aufbau einer zylindrischen Strahlmühle.Jet mills have long been known to be well-suited for the production of very finely ground products (fines). This is how the patent describes US 2,032,827 B1 as early as 1935 the construction of a cylindrical jet mill.

Später entwickelten sich aus solchen Mühlen die sogenannten Injektorstrahlmühlen, bei der das zu zerkleinernde Mahlgut in einem Führungsrohr, dem Injektor, durch einen Gasstrahl hoher Geschwindigkeit beschleunigt und dann beim Prall, entweder auf eine Prallplatte, oder durch Teilchen-Teilchen-Kollision zerkleinert wird ( US 1,847,009 B1 ).Later, such mills developed the so-called injector jet mills, in which the grinding stock to be comminuted in a guide tube, the injector, is accelerated by a high velocity gas jet and then crushed on impact, either on a baffle plate or by particle-particle collision ( US 1,847,009 B1 ).

Nachteilig für eine solche Mühle ist, dass aufgrund der schlechten Sichtung innerhalb des Mühlenraums geringe Mengen Spritzkorn ins Feingut gelangen. In Produkten für die Lackindustrie wirken sich bereits geringste Mengen von Spritzkorn negativ auf die Anwendung dieser Materialien aus. "Spritzkorn" im Sinne der Anmeldung bedeutet Partikel die eine Teilchengröße d(97) von > 5 µm aufweisen. "Teilchengröße d(97)" bedeutet die Teilchengröße in µm, unterhalb derer sich 97% aller gemessenen Teilchen in der Volumenverteilung befinden. Wenn d(97) < 5 µm ist, ist das Pigment von mikronisierter Qualität.A disadvantage of such a mill is that due to the poor sighting within the mill space small amounts of sprayed grain enter the fines. In products for the paint industry, even the smallest amounts of spray grain have a negative effect on the application of these materials. "Sphere" in the sense of the application means particles which have a particle size d (97) of> 5 microns. "Particle size d (97)" means the particle size in μm, below which 97% of all measured particles are in the volume distribution. When d (97) is <5 μm, the pigment is of micronized quality.

In der Patentanmeldung DE 1159755 A1 wird versucht, diesem Nachteil entgegenzuwirken, indem man das Mahlaggregat mit einem dynamischen Windsichter kombiniert. Die Windsichtungsvorklassierung bewirkt, dass sich der Windsichter in einer grobgutarmen Zone befindet. Problematisch ist hier allerdings, dass die Luftmengenverhältnisse zwischen Windsichter und Mühle nicht gut aufeinander abzustimmen sind. Bei Betrieb mit in Spiralstrahlmühlen üblichen Treib- und Mahlgasvolumenströmen werden die radialen Anströmgeschwindigkeiten am Windsichter zu groß, oder bei einem größer gebauten Windsichter nähert sich die Mahlzone dem Windsichter zu nahe an. Die benötigten Produktqualitäten lassen sich deshalb nicht mit dieser Technologie erreichen.In the patent application DE 1159755 A1 is trying to counteract this disadvantage by combining the grinding unit with a dynamic air classifier. The air sifting preclassification causes the air sifter to be located in a low-coarse grain zone. The problem here is, however, that the air flow ratios between air classifier and mill are not well matched. When operating with propellant and grinding gas volume streams customary in spiral jet mills, the radial flow velocities at the air classifier become too great, or in the case of a larger air classifier, the grinding zone approaches the air classifier too close. Therefore, the required product qualities can not be achieved with this technology.

In US 2,237,091 B1 wird eine sogenannte Ovalrohrstrahlmühle beschrieben, bei der durch eine Trennung von Sichtzone und Mahlkammer eine andere Bauart der Kombination von Strahlmühle mit statischer Sichtung realisiert wird. Als Klassiereffekt dient in diesen beschriebenen Mühlen eine Umlenkabscheidung. Nach bekanntem Stand der Technik ist ein statischer Sichter grundsätzlich nicht in der Lage, Spritzkorn ausreichend abzutrennen.In US 2,237,091 B1, a so-called oval tube jet mill is described in which by a separation of the viewing zone and grinding chamber another type of combination of jet mill with static sighting is realized. The classifying effect used in these described mills is a deflection separation. According to the known state of the art, a static classifier is fundamentally unable to adequately separate the sprayed grain.

DE 3730597 A1 und DE 2092626 A1 beschreiben die Kombination aus statischem Spiralwindsichter und Ovalstrahlmühle. Spiralwindsichter zeigen aber die Nachteile einer statischen Sichtung. Die benötigten Produktqualitäten lassen sich ebenfalls nicht mit dieser Technologie erreichen. DE 3730597 A1 and DE 2092626 A1 describe the combination of static spiral air classifier and oval jet mill. Spiralwindsichter but show the disadvantages of a static sighting. The required product qualities can not be achieved with this technology either.

In einer sogenannten Fließbettgegenstrahlmühle werden die oben genannten Nachteile ausgeglichen, indem Sichtraum und Mahlraum physikalisch getrennt werden, und als Sichter ein fremdangetriebener dynamischer Sichter, z.B. in Form eines Schaufelradwindsichters verwendet wird ( DE 2040519 A1 ). Die benötigten Produktqualitäten lassen sich ebenfalls nicht mit dieser Technologie erreichen.In a so-called fluidized bed counter-jet mill, the abovementioned disadvantages are compensated for by physically separating the sighting space and the grinding space, and using as a classifier an externally driven dynamic classifier, eg in the form of a paddle wheel air classifier ( DE 2040519 A1 ). The required product qualities can not be achieved with this technology either.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Strahlmühle bereitzustellen die es ermöglicht, Mahlgut (54) nach der Mahlung mit einer Teilchengröße d(97) von ≤ 5 µm, bevorzugt ≤ 3 als Feingut zu entnehmen.The object of the present invention was therefore to provide a jet mill which makes it possible to remove ground material (54) after grinding with a particle size d (97) of ≦ 5 μm, preferably ≦ 3, as fine material.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine Strahlmühle mit mindestens einer Mahlzone (2) dadurch gekennzeichnet, dass in der Strahlmühle:

  • mindestens ein dynamischer Sichter (55) enthaltend ein Sichtrad (45) und eine Sichtzone (4) integriert ist, die eine getrennte Förderstrecke (3) und einen getrennten Grobgutrücklauf (6) in die Mahlzone (2) enthält; sowie
  • ein Produkteintrag (1) und ein Feingutaustritt (5) integriert ist;
wobei das Mahlgut (54), dass beim Produkteintrag (1) eingetragen wird und anschließend gemahlen wird, durch den dynamischen Sichter (55) klassiert und beim Feingutaustritt (5) als Feingut entnommen wird.This object was achieved by a jet mill with at least one grinding zone (2), characterized in that in the jet mill:
  • at least one dynamic sifter (55) comprising a classifying wheel (45) and a viewing zone (4) is integrated, which contains a separate conveying path (3) and a separate coarse material return (6) into the grinding zone (2); such as
  • a product entry (1) and a fines exit (5) is integrated;
wherein the material to be ground (54), which is registered in the product entry (1) and then ground, classified by the dynamic classifier (55) and is removed as fine material at the fine material outlet (5).

Überraschenderweise wird durch die erfindungsgemäße Strahlmühle Feingut mit einer Teilchengröße d(97) von ≤ 5 µm, bevorzugt ≤ 3 µm (53) hergestellt.Surprisingly, fines having a particle size d (97) of ≦ 5 μm, preferably ≦ 3 μm (53), are produced by the jet mill according to the invention.

Der Sichtrad (45) ist vorzugsweise fremdangetrieben, beispielsweise durch ein Sichtradantriebsmotor (46).The classifying wheel (45) is preferably externally driven, for example by a Sichtradantriebsmotor (46).

Mahlgut (54), welches als zu grobes Material von der Sichtzone (4) abgewiesen wurde, gelangt vorzugsweise über die Austrittöffnung des Grobgutrücklaufs (48) in den Grobgutrücklauf (6).Grist (54), which was rejected as too coarse material from the viewing zone (4), preferably passes through the outlet opening of the coarse material return (48) in the coarse return (6).

Zwischen einer oder mehreren Mahlzonen (2) sowie einer oder mehreren Sichtzonen (4) sind vorzugsweise Förderstrecken (3) beziehungsweise Grobgutrückläufe (6) angeordnet. Bei einer einzigen Mahlzone (2) und einer einzigen Sichtzone (4) entsteht dabei eine Strahlmühle mit einer ovalen Bauform. Bei mehreren Mahlzonen (2) und Sichtzonen (4) können drei- oder mehreckige Bauformen entstehen.Between one or more refining zones (2) and one or more viewing zones (4) conveyor sections (3) or coarse product returns (6) are preferably arranged. In the case of a single grinding zone (2) and a single visual zone (4), a jet mill with an oval design is produced. With several grinding zones (2) and viewing zones (4), triangular or polygonal shapes can arise.

Die Größenverhältnisse von Mahlzone (2) beziehungsweise Mahlzonen (2) und Sichtzone (4), beziehungsweise Sichtzonen (4) sind vorzugsweise unabhängig voneinander.The size ratios of grinding zone (2) or milling zones (2) and viewing zone (4) or zones of vision (4) are preferably independent of one another.

Die Förderstrecke (3) beziehungsweise die Förderstrecken (3) enthält, beziehungsweise enthalten vorzugsweise einen oder mehrere Strömungsabweiser (41). Ein Strömungsabweiser (41) soll verhindern, dass das Mahlgut (54) direkt auf das Sichtrad (45) trifft.The conveyor line (3) or the conveyor lines (3) contains, or preferably contain one or more flow deflectors (41). A flow deflector (41) is intended to prevent the ground material (54) from striking the classifying wheel (45) directly.

Ein Strömungsabweiser (41) weist einen Winkel von 2 bis 25°, bevorzugt von 9 bis 11°, auf.A flow deflector (41) has an angle of 2 to 25 °, preferably 9 to 11 °.

Der dynamische Sichter (55) weist vorzugsweise ein Sichtrad (45) mit Lamellen (49) auf.The dynamic classifier (55) preferably has a classifying wheel (45) with lamellae (49).

Die Lamellen (49) sind vorzugsweise gerade, schräg und oder gekrümmt.The lamellae (49) are preferably straight, oblique and or curved.

Der Produkteintrag (1) wird vorzugsweise durch einen Injektor (11) bewerkstelligt, der Druckgase wie Luft, Stickstoff, Dampf, Kohlendioxid, Edelgas, Wasserstoff, Sauerstoff oder Mischungen hiervon verwendet. Mit Hilfe der Injektortreibdüse (12) sowie das Injektorförderrohr (15) wird vorzugsweise das Mahlgut (54) in die Mahlzone (2) eingetragen.The product entry (1) is preferably accomplished by an injector (11) which uses compressed gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, noble gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof. With the help of the Injektortreibdüse (12) and the Injektorförderrohr (15) is preferably the material to be ground (54) entered into the grinding zone (2).

Die äußere Umwandung (44) des dynamischen Sichters (55) wird vorzugsweise durch Druckgase wie Luft, Stickstoff, Dampf, Kohlendioxid, Edelgas, Wasserstoff, Sauerstoff oder Mischungen davon gespült.The outer wall (44) of the dynamic sifter (55) is preferably purged by pressurized gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, rare gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof.

Die Spülung kann beispielsweise erfolgen mittels eines Schaufelkranzes, Düsen oder eines Sintermetallbleches oder einer Kombination davon. Die Versorgung des Druckgases kann beispielsweise durch den Sekundärlufteintritt (42) erfolgen. Der Sekundärlufteintritt (42) fördert die Desagglomeration; die Feingutausbringung wird dadurch verbessert. Über einen Sekundärluftverteiler (43) kann vorzugsweise Sekundärluft durch die Sekundärlufteintrittsöffnungen (47) in die Sichtzone (4) eingebracht werden.The flushing can be done, for example, by means of a blade ring, nozzles or a sintered metal sheet or a combination thereof. The supply of the compressed gas can be done for example by the secondary air inlet (42). The secondary air inlet (42) promotes deagglomeration; the fines yield will be improved. Secondary air can preferably be introduced through the secondary air inlet openings (47) into the viewing zone (4) via a secondary air distributor (43).

Die Strahlmühle kann bevorzugt eine Sichtradspaltspülung (52) aufweisen um zu verhindern, dass Grobgut am dynamischer Sichter (55) vorbei ins Feingut (53) gelangt.The jet mill may preferably have a Sichtradspaltspülung (52) to prevent coarse material on the dynamic classifier (55) passes into the fines (53).

Die Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Mahlung von Mahlgut (54) mit der oben beschriebenen Strahlmühle, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlgut (54) der Strahlmühle beim Produkteintrag (1) zugeführt wird und beim Feingutaustritt (5) als Feingut (53) entnommen wird.The invention also includes a method for grinding regrind (54) with the above-described jet mill, characterized in that regrind (54) is fed to the jet mill during product introduction (1) and is removed at the fines exit (5) as fines (53).

Das Mahlgut (54) wird vorzugsweise dem dynamischen Sichter (55) beim Produkteintrag (1) vorbeschleunigt zugeführt.The material to be ground (54) is preferably fed pre-accelerated to the dynamic classifier (55) at the product entry (1).

Im Folgenden wird die Vorrichtung anhand von mehreren Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the device will be explained in more detail with reference to drawings illustrating several execution paths. Here are from the drawings and their description further features essential to the invention and advantages of the invention.

Es zeigen:

  • Figur 1: Schnittzeichnung der Strahlmühle von vorne
  • Figur 2: Schnittzeichnung der Strahlmühle von der Seite
Show it:
  • Figure 1: sectional view of the jet mill from the front
  • Figure 2: sectional view of the jet mill from the side

Technische Beschreibung der StrahlmühleTechnical description of the jet mill

Die Strahlmühle besteht im Wesentlichen aus einem ovalförmigen Rohr bestehend aus einer Förderstrecke (3) sowie einem Grobgutrücklauf (6). Mahlzone (2) und Sichtzone (4) sind räumlich getrennt.The jet mill consists essentially of an oval-shaped tube consisting of a conveying path (3) and a coarse material return (6). Mahlzone (2) and Sichtzone (4) are spatially separated.

Das Mahlgut (54) wird über einen Produkteintrag (1) mit Hilfe eines Injektors (11) bevorzugt über eine Injektortreibdüse (12) pneumatisch in die Mahlzone (2) hineingefördert. Alternativ kann eine pneumatische Druckförderung eingesetzt werden. Weiterhin denkbar ist der Einsatz von Druckschleusen, um das Material in die Anlage einzubringen.The millbase (54) is preferably conveyed pneumatically via a product entry (1) by means of an injector (11) via an injector friction nozzle (12) into the grinding zone (2). Alternatively, a pneumatic pressure boosting can be used. It is also conceivable to use pressure locks to introduce the material into the system.

Das Mahlgut (54) tritt in die Mahlzone (2) ein und wird von dem bevorzugt mit Schallgeschwindigkeit aus den Mahldüsen (21) expandierenden Druckgas beschleunigt. Die Zerkleinerung erfolgt durch gegenseitigen Partikelstoß. Die Mahldüsen (21) sind bevorzugt tangential angestellt.The millbase (54) enters the grinding zone (2) and is accelerated by the preferably accelerated with the speed of sound from the grinding nozzles (21) compressed gas. The crushing is done by mutual particle impact. The grinding nozzles (21) are preferably employed tangentially.

Über die Förderstrecke (3) wird das durch die Mahlzone (2) entstandene Mahlgut (54) dem dynamischen Sichter (55) bevorzugt vorbeschleunigt zugefördert, was durch eine Beschleunigung vor dem Eintritt in die Sichtzone (4) noch unterstützt werden kann. Zusätzlich verhindert der Strömungsabweiser (41), dass der Strom vom Mahlgut (54) direkt auf das Sichtrad (45) auftrifft. Zusätzlich über die Umwandung (44) zugeführte Luft verhindert eine Reagglomeration des Mahlgutes (54).The grinding stock (54) produced by the grinding zone (2) is preferably conveyed to the dynamic sifter (55) via the conveying path (3) in a pre-accelerated manner, which can still be assisted by acceleration prior to entry into the viewing zone (4). In addition, the flow deflector (41) prevents the flow from the material to be ground (54) impinging directly on the classifying wheel (45). Additionally supplied via the wall (44) air prevents reagglomeration of the ground material (54).

Im Zentrum der Sichtzone (4) ist das Sichtrad (45) eingebaut. Hinreichend feines Mahlgut (54) wird mit dem durch das Sichtrad (45) gesaugten Druckgas als Feingut (53) ausgetragen. Zu grobes Mahlgut (54) wird vom Sichtrad (45) abgewiesen. Die Lamellen (49) des Sichtrades (45) können (49) gerade, schräg und oder gekrümmt sein.In the center of the viewing zone (4) the Sichtrad (45) is installed. Sufficient fine ground material (54) is discharged with the through the classifying wheel (45) sucked compressed gas as fine material (53). Coarse material to be ground (54) is rejected by the classifying wheel (45). The lamellae (49) of the classifying wheel (45) can be (49) straight, oblique and / or curved.

Die Strahlmühle kann bevorzugt eine Sichtradspaltspülung (52) aufweisen, um zu verhindern, dass Grobgut am dynamischen Sichter (55) vorbei ins Feingut (53) gelangt.The jet mill may preferably have a Sichtradspaltspülung (52) to prevent coarse material on the dynamic classifier (55) passes into the fines (53).

Das Feingut (53) wird nach dem Feingutaustritt (5) in einem nachgeschalteten Abscheider, wie beispielsweise ein Zyklon oder ein Filter, vom Druckgas getrennt. Die Strahlmühle kann durch ein Gebläse sowohl im Unterdruck als auch im Überdruck betrieben werden.The fine material (53) is separated from the compressed gas after the fine material outlet (5) in a downstream separator, such as a cyclone or a filter. The jet mill can be operated by a fan both in negative pressure and in overpressure.

Grobe Anteile des Mahlgutes (54) die vom Sichtrad (45) abgewiesen werden, werden von der Sichtzone (4) durch die Austrittsöffnung für Grobgutrücklauf über den Grobgutrücklauf (6) zur Mahlzone (2) zurückgeführt.Coarse fractions of the ground material (54) which are rejected by the classifying wheel (45) are returned from the classifying zone (4) through the coarse material return outlet via the coarse material return (6) to the grinding zone (2).

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander. Gleiches gilt für alle in der Beschreibung offenbarten Parameter und deren beliebige Kombinationen.The subject of the present invention results not only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims with each other. The same applies to all parameters disclosed in the description and their arbitrary combinations.

Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutet, ohne das dadurch eine Einschränkung der Erfindung bewirkt werden soll.Based on the following examples, the invention is explained in more detail, without thereby limiting the invention is to be effected.

Zeichnungslegendedrawing Legend

1.1.
Produkteintragproduct entry
2.Second
Mahlzonegrinding zone
3.Third
Förderstreckeconveyor line
4.4th
Sichtzonevision zone
5.5th
Feingutaustrittfines outlet
6.6th
GrobgutrücklaufGrobgutrücklauf
11.11th
Injektorinjector
12.12th
InjektortreibdüseInjektortreibdüse
13.13th
InjektortrichterInjektortrichter
15.15th
InjektorförderrohrInjektorförderrohr
21.21st
MahldüseMahldüse
22.22nd
DruckgasverteilerPressure gas distribution
41.41st
Strömungsabweiserflow deflector
42.42nd
SekundärlufteintrittSecondary air intake
43.43rd
SekundärluftverteilerSecondary air distributor
44.44th
Umwandungwalling
45.45th
Sichtradclassifying wheel
46.46th
SichtradantriebsmotorSichtradantriebsmotor
47.47th
SekundärlufteintrittsöffnungSecondary air inlet opening
48.48th
Austrittsöffnung für GrobgutrücklaufOutlet opening for coarse material return
49.49th
Lamellenslats
51.51st
Eintritt SichtradspülgasEntrance of classified wheel purge gas
52.52nd
SichtradspaltspülungSichtradspaltspülung
53.53rd
Feingutfines
54.54th
Mahlgutgrist
55.55th
Dynamischer SichterDynamic sifter
BeispieleExamples Technische Daten der im vorliegenden Falle verwendeten VersuchsmaschineTechnical data of the experimental machine used in the present case

Druckgascompressed gas Luft (4 bar)Air (4 bar) Anzahl Mahldüsen (21)Number of grinding nozzles (21) vierfour Krümmungsradius der Mahlzone (2):Radius of curvature of the grinding zone (2): 0,145 m0.145 m Länge der Förderstrecke (3)Length of the conveyor line (3) 1 m1 m Form des Eintritts in die Sichtzone (4)Form of entry into the visual zone (4) 50 * 100 mm rechteckig50 * 100 mm rectangular Durchmesser Sichtzone (4)Diameter viewing zone (4) 300 mm300 mm Durchmesser Sichtrad (45)Diameter of the indexable wheel (45) 0,2 m0.2 m Höhe Sichtrad (45)Height of sight wheel (45) 0,1 m0.1 m

Beschreibung der verwendeten Messmethoden:Description of the measuring methods used: Teilchengrößenverteilungparticle size distribution

Die Teilchengrößenverteilung wurde durch Laserbeugung (Gerät der Firma Malvern Instruments "Mastersizer-S") in einer wässrigen Suspension mit 0,1% Natriumphosphat als Dispergierhilfsmittel nach einer zweiminütigen Ultraschalldispergierung mit 200 W bestimmt.The particle size distribution was determined by laser diffraction (Malvern Instruments instrument "Mastersizer-S") in an aqueous suspension with 0.1% sodium phosphate as a dispersing aid after a two-minute ultrasonic dispersion of 200 W.

Die Qualität dampfstrahlgemahlener Ware kann durch die Teilchengrößenverteilung beschrieben werden. Erfahrungsgemäß wird die mikronisierte Qualität erreicht, wenn die mit einem Mastersizer gemessene Teilchengrößenverteilung keine Teilchen, die größer als 5µm sind, aufweist. Laserbeugungsmessgeräte haben systembedingt große Schwierigkeiten die Ränder der Korngrößenverteilung exakt wiederzugeben. Der Kennwert "d(97)" einer Teilchengrößenverteilung ist erfahrungsgemäß ein vertrauenswürdige Messgröße für die Güte der Mahlfeinheit von Pigmenten.The quality of steam jet milled ware can be described by the particle size distribution. Experience has shown that the micronized quality is achieved when the particle size distribution measured with a Mastersizer does not have particles larger than 5 μm. Due to the system, laser diffraction meters have great difficulty reproducing the edges of the particle size distribution exactly. The characteristic value "d (97)" of a particle size distribution is, according to experience, a trustworthy parameter for the quality of the fineness of the grinding of pigments.

Die Teilchengrößenverteilung ist in den Figuren 3 bis 7 dargestellt. Dabei entstehen zwei Linien.

  • ― Kennzeichnet die Volumenverteilung der einzelnen Partikelgrößen. Die x-Achse zeigt den Partikeldurchmesser in µm. Die Y1-Achse gibt den Anteil der Partikel in Volumenprozent an.
  • - - - - - Kennzeichnet die Integration der Linie ―. Die x-Achse zeigt den Partikeldurchmesser in µm. Die Y2-Achse gibt den Anteil der Partikel in Volumenprozent an.
The particle size distribution is shown in FIGS. 3 to 7. This creates two lines.
  • - Indicates the volume distribution of the individual particle sizes. The x-axis shows the particle diameter in μm. The Y 1 axis indicates the proportion of particles in percent by volume.
  • - - - - - Indicates the integration of the line -. The x-axis shows the particle diameter in μm. The Y 2 axis indicates the proportion of particles in percent by volume.

Fig. 3 zeigt Eisenoxid-Rotpigment, nicht mikronisierte Qualität; d(97) = 6 µm. Fig. 3 shows iron oxide red pigment, non-micronized grade; d (97) = 6 μm.

Fig. 4 zeigt Eisenoxid-Rotpigment, mikronisierte Qualität; d (97) = 1,2 µm. Fig. 4 shows iron oxide red pigment, micronized grade; d (97) = 1.2 μm.

Beispiel 1example 1

Als Mahlgut (54) wurde ein schwermahlbares Material gemäß DE 4003255 A1 Beispiel 2 hergestellt, allerdings nicht, wie im Patentbeispiel gefordert, aufgemahlen, sondern in seiner ungemahlenen Form nachfolgend eingesetzt. Es handelt sich dabei um einen Manganferrit, ein schwarzes Pulver, welches als gemahlenes Material als Farbpigment unter anderem in Lackanwendungen eingesetzt wird.As regrind (54) was a schwermahlbares material according to DE 4003255 A1 Example 2, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form below. It is a manganese ferrite, a black powder, which is used as a ground material as a color pigment, inter alia, in paint applications.

Beschreibung der Mahlparameter :Description of the grinding parameters:

MahldüsenvordruckMahldüsenvordruck 4 bar4 bar InjektorluftmengeInjektorluftmenge 54 m3/h54 m 3 / h MahlluftmengeMahlluftmenge 250 m3/h250 m 3 / h Sichtraddrehzahlseparating wheel 5500/min5500 / min SekundärluftmengeSecondary air 150 m3/h150 m 3 / h FeststoffduchsatzSolid Duch sentence 40 kg/h40 kg / h SpaltspülluftSpaltspülluft 120m3/h120m 3 / h Betriebstemperaturoperating temperatur Raumtemperaturroom temperature

An dem gemahlenen Fertiggut wurde eine Teilchengrößenverteilung bestimmt, um zu sehen, ob die geforderte Mahlfeinheit erreicht werden konnte.

Fig. 5:
Die Teilchengrößenverteilung zeigt, dass kein Spritzkorn mit einer Teilchengröße größer als 3 µm mehr im Fertiggut vorhanden ist. Die mikronisierte Qualität konnte durch eine solche Mahlung erreicht werden. Der d (97) Kennwert beträgt 2,1 µm.
A particle size distribution was determined on the ground finished product to see if the required grind fineness could be achieved.
Fig. 5:
The particle size distribution shows that no spray grain with a particle size greater than 3 microns more is present in the finished product. The micronized quality could be achieved by such a grinding. The d (97) characteristic value is 2.1 μm.

Beispiel 2Example 2

Das Mahlgut (54) wurde gemäß DE 4003255 A1 hergestellt, allerdings nicht, wie im Patentbeispiel gefordert, aufgemahlen, sondern in seiner ungemahlenen Form eingesetzt.The regrind (54) was prepared according to DE 4003255 A1 produced, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form.

Beschreibung der Mahlparameter :Description of the grinding parameters:

MahldüsenvordruckMahldüsenvordruck 4 bar4 bar InjektorluftmengeInjektorluftmenge 55 m3/h55 m 3 / h MahlluftmengeMahlluftmenge 250 m3/h250 m 3 / h Sichtraddrehzahlseparating wheel 5500/min5500 / min SekundärluftmengeSecondary air 150 m3/h150 m 3 / h FeststoffduchsatzSolid Duch sentence 40 kg/h40 kg / h SpaltspülluftSpaltspülluft 120m3/h120m 3 / h Betriebstemperaturoperating temperatur Raumtemperaturroom temperature

An dem gemahlenen Fertiggut wurde eine Teilchengrößenverteilung bestimmt, um zu sehen, ob die geforderte Mahlfeinheit erreicht werden konnte.

Fig. 6:
Die Teilchengrößenverteilung zeigt, dass kein Spritzkorn mit einer Teilchengröße größer als 3 µm mehr im Fertiggut vorhanden ist. Die mikronisierte Qualität konnte durch eine solche Mahlung erreicht werden. Der d (97) Kennwert beträgt 1,9 µm.
A particle size distribution was determined on the ground finished product to see if the required grind fineness could be achieved.
Fig. 6:
The particle size distribution shows that no spray grain with a particle size greater than 3 microns more is present in the finished product. The micronized quality could be achieved by such a grinding. The d (97) characteristic value is 1.9 μm.

Vergleichs-Beispiel 3Comparative Example 3

Das Mahlgut (54) wurde gemäß DE 4003255 A1 hergestellt, allerdings nicht, wie im Patentbeispiel gefordert, aufgemahlen, sondern in seiner ungemahlenen Form eingesetzt.The regrind (54) was prepared according to DE 4003255 A1 produced, but not ground, as required in the patent example, but used in its unground form.

Die Mahlung wurde in einer Spiralstrahlmühle nach dem Stand der Technik (Hersteller Alpine, Durchmesser 900 mm) durchgeführt. Als Druckgas wurde Dampf verwendet.The grinding was carried out in a spiral jet mill according to the prior art (manufacturer Alpine, diameter 900 mm). Steam was used as compressed gas.

An dem gemahlenen Fertiggut wurde eine Teilchengrößenverteilung bestimmt, um zu sehen, ob die geforderte Mahlfeinheit erreicht werden konnte.

Fig. 7:
Die Teilchengrößenverteilung zeigt, dass Spritzkorn mit einer Teilchengröße größer als 3 µm im Fertiggut vorhanden ist. Die mikronisierte Qualität konnte durch eine solche Mahlung nicht erreicht werden. Der d (97) Kennwert beträgt 8,8 µm.
A particle size distribution was determined on the ground finished product to see if the required grind fineness could be achieved.
Fig. 7:
The particle size distribution shows that spray grain with a particle size greater than 3 microns is present in the finished product. The micronized quality could not be achieved by such a grinding. The d (97) characteristic value is 8.8 μm.

Claims (11)

Strahlmühle mit mindestens einer Mahlzone (2) dadurch gekennzeichnet, dass in der Strahlmühle: • mindestens ein dynamischer Sichter (55) enthaltend ein Sichtrad (45) und eine Sichtzone (4) integriert ist, die eine getrennte Förderstrecke (3) und einen getrennten Grobgutrücklauf (6) in die Mahlzone (2) enthält; sowie • ein Produkteintrag (1) und ein Feingutaustritt (5) integriert ist; wobei das Mahlgut (54), dass beim Produkteintrag (1) eingetragen wird und anschließend gemahlen wird, durch den dynamischen Sichter (55) klassiert wird und beim Feingutaustritt (5) als Feingut entnommen wird.Jet mill with at least one refining zone (2), characterized in that in the jet mill: • at least one dynamic sifter (55) comprising a classifying wheel (45) and a viewing zone (4) is integrated, which contains a separate conveying path (3) and a separate coarse material return (6) into the grinding zone (2); such as • a product entry (1) and a fines exit (5) is integrated; wherein the ground material (54) that is registered in the product entry (1) and then ground, is classified by the dynamic classifier (55) and is removed as fine material at the fine material outlet (5). Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer oder mehrerer Mahlzonen (2) sowie einer oder mehrere Sichtzonen (4) Förderstrecken (3) beziehungsweise Grobgutrückläufe (6) angeordnet sind, so dass bei einer Mahlzone (2) und einer Sichtzone (4) eine Strahlmühle mit einer ovalen Bauform entsteht, so dass bei mehreren Mahlzonen (2) und Sichtzonen (4) drei- oder mehreckige Bauformen entstehen können.Jet mill according to claim 1, characterized in that conveying paths (3) or coarse material returns (6) are arranged between one or more grinding zones (2) and one or more viewing zones (4), so that at a grinding zone (2) and a viewing zone (4 ) creates a jet mill with an oval shape, so that in several grinding zones (2) and viewing zones (4) may arise three- or polygonal designs. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größenverhältnisse von Mahlzone (2) beziehungsweise Mahlzonen (2) und Sichtzone (4) beziehungsweise Sichtzonen (4) unabhängig voneinander sind.Jet mill according to one or more of claims 1 and 2, characterized in that the size ratios of grinding zone (2) or grinding zones (2) and viewing zone (4) or viewing zones (4) are independent of each other. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die Förderstrecke (3) beziehungsweise die Förderstrecken (3) einen oder mehrere Strömungsabweiser (41) enthält, beziehungsweise enthalten.Jet mill according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the conveying path (3) or the conveying sections (3) contains or contain one or more flow deflectors (41). Strahlmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass der Strömungsabweiser (41) einen Winkel von 2 bis 25°, insbesondere von 9 bis 11°, aufweist.Jet mill according to claim 4, characterized in that the flow deflector (41) has an angle of 2 to 25 °, in particular from 9 to 11 °. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dynamische Sichter (55) ein Sichtrad (45) mit Lamellen (49) aufweist.Jet mill according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the dynamic classifier (55) has a classifying wheel (45) with lamellae (49). Strahlmühle gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (49) gerade, schräg und oder gekrümmt sind.Jet mill according to claim 6, characterized in that the lamellae (49) are straight, oblique and or curved. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Produkteintrag (1) durch einen Injektor (11) bewerkstelligt wird, der Druckgase wie Luft, Stickstoff, Dampf, Kohlendioxid, Edelgas, Wasserstoff, Sauerstoff oder Mischungen davon verwendet.Jet mill according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the product entry (1) by an injector (11) is accomplished, the compressed gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, noble gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Umwandung (44) des dynamischen Sichters (55) durch Druckgase wie Luft, Stickstoff, Dampf, Kohlendioxid, Edelgas, Wasserstoff, Sauerstoff oder Mischungen davon gespült wird.Jet mill according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the outer wall (44) of the dynamic classifier (55) is purged by compressed gases such as air, nitrogen, steam, carbon dioxide, noble gas, hydrogen, oxygen or mixtures thereof. Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlmühle eine Sichtradspaltspülung (52) aufweist.Jet mill according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the jet mill has a Sichtradspaltspülung (52). Verfahren zur Mahlung von Mahlgut (54) mit einer Strahlmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlgut (54) der Strahlmühle beim Produkteintrag (1) zugeführt wird und beim Feingutaustritt (5) als Feingut (53) entnommen wird.Process for grinding regrind (54) with a jet mill according to one or more of Claims 1 to 10, characterized in that regrind (54) is fed to the jet mill during product introduction (1) and removed as fine material (53) at the fine material outlet (5) becomes.
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