EP1899071B1 - Verfahren zur wiederaufarbeitung einer gebrauchten mahlwalze - Google Patents

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EP1899071B1
EP1899071B1 EP07725497A EP07725497A EP1899071B1 EP 1899071 B1 EP1899071 B1 EP 1899071B1 EP 07725497 A EP07725497 A EP 07725497A EP 07725497 A EP07725497 A EP 07725497A EP 1899071 B1 EP1899071 B1 EP 1899071B1
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Norbert Patzelt
Herbert Pingel
Johann Knecht
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Polysius AG
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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
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49544—Roller making
    • Y10T29/49545—Repairing or servicing

Definitions

  • the invention relates to a method for reprocessing a used grinding roller of a high-pressure fine bed roller mill according to the preamble of claim 1 and to a grinding roller of a high pressure good bed roller mill according to the preamble of claim 4.
  • Grinding rolls of this type are for example by the EP 0 516 952 B1 known. They contain a plurality of wear-resistant profile body, which are incorporated with part of their length in holes of the roller body and protrude with the remaining part of its length over the surface of the roller body. In the operation of such rolls, the spaces between the above profile bodies fill with the comminuted material fed to the good bed roller mill, which thus results in a certain autogenous wear protection for the surface of the roller body.
  • a wear-resistant roller for high-pressure roller presses with multi-part, pin-shaped pieces of material is known, which are used in recesses of the roller body.
  • the projecting over the surface of the roller body part of the material piece is made of a wear-resistant material, while the lower part is formed by an insert, which is made of another deformable material or consists of bulk material and completely fills the remaining cavity.
  • both the protruding profile body and the surface of the roller body are subject to unavoidable wear in the course of operation.
  • a grinding roller is known in which the hardness of the roll surface forming material of the roll body is greater than 56 HRc (hardness according to Rockwell).
  • HRc hardness according to Rockwell.
  • This Mahlwalzc is used in the crushing operation until a substantial part of all profile body completely worn and / or dropped out of the roll body.
  • the reprocessing of the used grinding roller is then carried out in such a way that the roll surface is brought back into a cylindrical shape by completely turning off the profiled body and the original holes, after which new holes are produced and inserted into these holes new profile body.
  • the invention is therefore based on the object, a method according to the preamble of claim 1 in such a way that a particularly time and material-saving and thus cost-effective reprocessing of a used grinding roller is achieved.
  • a grinding roller which is to be worked up again by the process according to the invention is (in contrast to the grinding roller according to DE 196 18 143 A1 ) not so long in the. Used crushing operation until a substantial part of all profile body has worn out completely and / or fallen out of the roll body. The reprocessing takes place rather already at a time before the surface of the roller body is worn to near the bottom of the existing hole. This makes it possible, the surface of the roller body is not completely corresponding to the depth of the original holes Turn off measure, but make a partial material removal (at least in the particularly worn portion of the width of the roll body) only to a diameter that is greater than the diameter of the bottom of the existing holes. This partial twisting of the worn surface of the roller body is inventively facilitated by the fact that the surface of the roller body (unlike the solution according to DE 196 18 143 A1 ) has a lower hardness than the above profile body.
  • the surface of the roller body often has a different state of wear in individual subregions (approximately in the middle and at the edges of the width of the roller body), it may be advantageous in individual cases to combine the three abovementioned variants of re-fitting the roller body with profiled bodies.
  • Fig. 1 shows (in a schematic longitudinal partial section through the roller) left the new condition of the roller.
  • the roller body 1 is provided with a plurality of holes 4, are embedded in the profile body 2 with a portion of their length, while they protrude with the remaining part of its length over the surface 1a of the roller body 1.
  • Fig. 1 shows on the right the worn condition after a certain operating time.
  • the surface 1'b of the roll body 1 ' is now - different in the individual areas - more or less removed.
  • the profile body 2 'shortened by the wear compared to the original length (contour line 3).
  • Fig. 2 illustrates how a used grinding roller can be worked up again, for example, by the process according to the invention.
  • the worn profile body 2 ' On the left is the worn state of the roller body 1 'and the profile body 2' shown.
  • the worn profile body 2 ' are first removed.
  • the worn surface 1'b of the roller body 1 ' is turned off to a diameter D.
  • This diameter D is greater than the diameter D b of the bottom of the existing holes 4.
  • the new surface is denoted by 1'c.
  • new holes 4 are made and used new profile body 2c.
  • the solution of Fig. 3 has the advantage that for any further reprocessing of the roller even more AbtragTablees material of the roll body is available.
  • the solution has the Fig. 2 the advantage that because of the deeper anchoring of the new profile body used in the first reprocessing longer operating time of the roller is possible until the next reprocessing.
  • the new state of the roller is illustrated on the right.
  • profile body 2e are shorter in length on a distance or pressure mass 6, which in turn is supported on the bottom of the bore 4 and serves for length compensation.
  • 6 new profile body 2f can be used after removing the distance or pressure mass, without a deepening of the holes 4 is necessary. However, it is also possible to deepen the holes at the same time as removing the spacer or pressure mass.
  • Fig. 4 thus have the holes 4 in the new state of the grinding roller ( Fig. 4 right) to a depth which is greater than the minimum depth required for secure support of profile bodies. Until the time of the first reprocessing, the "excess depth" is absorbed by the distance or pressure mass 6. After the first reprocessing and removal of the spacer or pressure mass, the holes 4 then just have the sufficient depth for secure support of the profile body ( Fig. 4 Left).
  • FIG. 1 shows a variant in which, for reprocessing the worn roller body 1 ', the surface 1'b is first turned off, at least in a partial region of the width of the roller body, so that a new cylindrical surface 1'f is produced. Then first the still existing, but often by removing the worn profile body in the mouth slightly damaged holes 4 are provided with a countersink 5 to a proper centering of the drill for re-drilling the holes. 4 to ensure. By boring the holes 4 are then on to the new (in Fig. 5 not shown) profile body deepened.

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  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 4.
  • Mahlwalzen dieser Art sind beispielsweise durch die EP 0 516 952 B1 bekannt. Sie enthalten eine Vielzahl verschleißfester Profilkörper, die mit einem Teil ihrer Länge in Bohrungen des Walzenkörpers eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Oberfläche des Walzenkörpers vorstehen. Im Betrieb derartiger Walzen füllen sich die Zwischenräume zwischen den vorstehenden Profilkörpern mit dem der Gutbettwalzenmühle aufgegebenen Zerkleinerungsgut, das damit einen gewissen autogenen Verschleißschutz für die Oberfläche des Walzenkörpers ergibt.
  • Aus der EP 0 578 239 A2 ist weiterhin ein verschleißfeste Walze für Hochdruck-Walzenpressen mit mehrteiligen, stiftförmigen Werkstoffstücken bekannt, die in Ausnehmungen des Walzenkörpers eingesetzt sind. Der über die Oberfläche des Walzenkörpers vorstehende Teil des Werkstoffstücks ist aus einem verschleißfesten Werkstoff gefertigt, während der untere Teil durch eine Einlage gebildet wird, die aus einem anderen verformbaren Material gefertigt ist oder aus Schüttgut besteht und den verbleibenden Hohlraum vollständig ausfüllt.
  • Trotzdem unterliegen im Laufe der Betriebszeit sowohl die vorstehenden Profilkörper als auch die Oberfläche des Walzenkörpers einem unvermeidlichen Verschleiß.
  • Durch die DE 196 18 143 A1 ist ferner eine Mahlwalze bekannt, bei der die Härte des die Walzenoberfläche bildenden Materiales des Walzenkörpers größer als 56 HRc (Härte gemäß Rockwell) ist. Diese Mahlwalzc wird so lange im Zerkleinerungsbetrieb verwendet, bis ein wesentlicher Teil aller Profilkörper vollständig verschlissen und/oder aus dem Walzenkörper herausgefallen ist. Die Wiederaufarbeitung der gebrauchten Mahlwalze erfolgt dann in der Weise, dass die Walzenoberfläche durch vollständiges Abdrehen der Profilkörper und der ursprünglichen Bohrungen wieder in eine zylindrische Form gebracht wird, wonach neue Bohrungen hergestellt und in diese Bohrungen neue Profilkörper eingesetzt werden.
  • Durch die Verwendung eines außerordentlich harten Grundwerkstoffes für die Oberfläche des Walzenkörpers wird zwar erreicht, dass diese Oberfläche etwa nur im gleichen Maße wie die vorstehenden Profilkörper verschleißt. Bei der Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze dieser Art bedingt jedoch das vollständige Abdrehen der mit Bohrungen versehenen Oberfläche des Walzenkörpers wegen der hohen Härte des Oberflächenmateriales einen beträchtlichen Aufwand.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, dass eine besonders zeit- und materialsparende und damit kostengünstige Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine Mahlwalze, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wieder aufgearbeitet werden soll, wird (anders als die Mahlwalze gemäß DE 196 18 143 A1 ) nicht so lange im. Zerkleinerungsbetrieb verwendet, bis ein wesentlicher Teil aller Profilkörper vollständig verschlissen und/oder aus dem Walzenkörper herausgefallen ist. Die Wiederaufarbeitung erfolgt vielmehr bereits zu einem Zeitpunkt, noch ehe die Oberfläche des Walzenkörpers bis in die Nähe des Grundes der vorhandenen Bohrung verschlissen ist. Dadurch ist es möglich, die Oberfläche des Walzenkörpers nicht vollständig um ein der Tiefe der ursprünglichen Bohrungen entsprechendes Maß abzudrehen, sondern einen teilweisen Materialabtrag (zumindest in dem besonders verschlissenen Teilbereich der Breite des Walzenkörpers) nur bis auf einen Durchmesser vorzunehmen, der größer als der Durchmesser der Grundes der vorhandenen Bohrungen ist. Dieses teilweise Abdrehen der verschlissenen Oberfläche des Walzenkörpers wird erfindungsgemäß dadurch erleichtert, dass die Oberfläche des Walzenkörpers (anders als bei der Lösung gemäß DE 196 18 143 A1 ) eine geringere Härte als die vorstehenden Profilkörper besitzt.
  • Um den auf diese Weise regenerierten Walzenkörper erneut mit vorstehenden Profilkörpern zu bestücken, können erfindungsgemäß
    1. a) die vorhandenen Bohrungen bis auf eine zur Aufnahme neuer Profilkörper ausreichende Tiefe vertieft werden,
    2. b) und/oder neue Bohrungen entsprechend einem neuen Bohrungsbild hergestellt werden,
    3. c) und/oder in die nunmehr kürzeren Bohrungen Profilkörper kürzerer Länge eingesetzt werden.
  • Da die Oberfläche des Walzenkörpers vielfach in einzelnen Teilbereichen (etwa in der Mitte und an den Rändern der Breite des Walzenkörpers) einen unterschiedlichen Verschleißzustand aufweist, kann es im Einzelfall vorteilhaft sein, die drei vorstehend genannten Varianten der Neubestückung des Walzenkörpers mit Profilkörpern miteinander zu kombinieren.
  • In allen Fäden ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung eine sehr zeit- und materialsparende und damit kostengünstige Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt (in einem schematischen Längs-Teilschnitt durch die Walze) links den Neuzustand der Walze. Der Walzenkörper 1 ist mit einer Vielzahl von Bohrungen 4 versehen, in die Profilkörper 2 mit einem Teil ihrer Länge eingelagert sind, während sie mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Oberfläche 1a des Walzenkörper 1 vorstehen.
  • Fig. 1 zeigt rechts den verschlissenen Zustand nach einer gewissen Betriebszeit. Die Oberfläche 1'b des Walzenkörpers 1' ist nun - unterschiedlich in den einzelnen Bereichen - mehr oder weniger stark abgetragen. Ebenso sind jetzt die Profilkörper 2' durch den Verschleiß gegenüber der ursprünglichen Länge (Höhenlinie 3) verkürzt.
  • Fig. 2 veranschaulicht, wie eine gebrauchte Mahlwalze nach dem erfindurigsgemäßen Verfahren beispielsweise wieder aufgearbeitet werden kann. Links ist der verschlissene Zustand des Walzenkörpers 1' und der Profilkörper 2' dargestellt. Zur Aufarbeitung werden zunächst die verschlissenen Profilkörper 2' entfernt. Dann wird die verschlissene Oberfläche 1'b des Walzenkörpers 1' bis auf einen Durchmesser D abgedreht. Dieser Durchmesser D ist größer als der Durchmesser Db des Grundes der vorhandenen Bohrungen 4. Die neue Oberfläche ist mit 1'c bezeichnet. Dann werden neue Bohrungen 4 hergestellt und neue Profilkörper 2c eingesetzt.
  • Abweichend von der eben beschriebenen Verfahrensweise ist es erfindungsgemäß auch möglich, die verschlissene Oberfläche des Walzenkörpers nur teilweise (d.h. in einzelnen Flächenbereichen) bzw. um ein geringeres Maß abzudrehen und die vorhandenen Bohrungen bis auf eine solche Tiefe (neuer Durchmesser Dc) zu vertiefen, dass neue Profilkörper 2c eingesetzt werden können. Im Fall der Fig. 3 ist insoweit angenommen, dass der Walzenkörper 1' einen Verschleißzustand aufweist, bei dem es für eine Wiederaufarbeitung genügt, wenn die Oberfläche nur teilweise, insbesondere nur in einzelnen Flächenbereichen (etwa in dem in Fig. 3 rechts gestrichelt angedeuteten Randbereich) abgedreht wird. Damit entsteht eine neue Oberfläche 1'd. Dann werden die vorhandenen Bohrungen 4 so weit vertieft (nämlich bis auf den neuen Durchmesser Dd), dass neue Profilkörper 2d eingesetzt werden können. Beim Vergleich der Fig. 2 rund Fig. 3 erkennt man, dass im Falle der Fig. 3 die neuen Profilkörper. 2d nicht ganz so tief im Walzenkörper verankert sind wie die neuen Profilkörper 2c im Falle der Fig. 2. Die Lösung der Fig. 3 hat den Vorteil, dass für eine etwaige weitere Wiederaufarbeitung der Walze noch mehr abtragfähiges Material des Walzenkörpers zur Verfügung steht. Auf der anderen Seite hat die Lösung der Fig. 2 den Vorteil, dass wegen der tieferen Verankerung der bei der ersten Wiederaufarbeitung eingesetzten neuen Profilkörper eine längere Betriebszeit der Walze bis zur nächsten Wiederaufarbeitung möglich ist.
  • Bei dem in Fig. 4 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist rechts der Neuzustand der Walze veranschaulicht. Hierbei liegen profilkörper 2e kürzerer Länge auf einer Distanz- bzw. Druckmasse 6 auf, die sich ihrerseits auf dem Grund der Bohrung 4 abstützt und zum Längenausgleich dient. Ist nach einer gewissen Betriebszeit der Walzenkörper 1' verschlissen, wie dies in Fig. 4 links gezeigt ist, so können nach Entfernen der Distanz- bzw. Druckmasse 6 neue Profilkörper 2f eingesetzt werden, ohne dass ein Vertiefen der Bohrungen 4 notwendig ist. Es ist jedoch auch möglich, gleichzeitig mit dem Entfernen der Distanz- bzw. Druckmasse die Bohrungen etwas zu vertiefen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 weisen somit die Bohrungen 4 im Neuzustand der Mahlwalze (Fig. 4 rechts) eine Tiefe auf, die größer ist als die für eine sichere Halterung von Profilkörpern erforderliche Mindesttiefe. Bis zum Zeitpunkt der ersten Wiederaufarbeitung wird die "Überschusstiefe" durch die Distanz- bzw. Druckmasse 6 aufgenommen. Nach der ersten Wiederaufarbeitung und dem Entfernen der Distanz- bzw. Druckmasse haben die Bohrungen 4 dann gerade noch die zur sicheren Halterung der Profilkörper ausreichende Mindesttiefe (Fig. 4 links).
  • Fig. 5 zeigt schließlich eine Variante, bei der zur Wiederaufarbeitung des verschlissenen Walzenkörpers 1' die Oberfläche 1'b zunächst zumindest, in einem Teilbereich der Breite des Walzenkörpers abgedreht wird, so dass eine neue zylindrische Oberfläche 1'f entsteht. Dann werden zunächst die noch vorhandenen, vielfach jedoch durch das Entfernen der verschlissenen Profilkörper im Mündungsbereich etwas beschädigten Bohrungen 4 mit einer Ansenkung 5 versehen, um eine einwandfreie Zentrierung des Bohrers für das Nachbohren der Bohrungen 4 zu gewährleisten. Durch Nachbohren werden die Bohrungen 4 sodann auf die zur Halterung neuer (in Fig. 5 nicht dargestellter) Profilkörper vertieft.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle, enthaltend eine Vielzahl von Profilkörpern, die mit einem Teil ihrer Länge in Bohrungen des Walzenkörpers eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Oberfläche des Walzenkörpers vorstehen, wobei die Profilkörper eine größere Härte als die Oberfläche des Walzenkörpers aufweise und der vorstehende Teil der Profilkörper sowie die Oberfläche des Walzenkörpers zumindest teilweise verschlissen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach Entfernen der verschlissenen Profilkörper die verschlissene Oberfläche des Walzenkörpers zumindest in einem Teilbereich der Breite des Walzenkörpers bis auf einen Durchmesser abgedreht wird, der größer als der Durchmesser des Grundes der vorhandenen Bohrungen ist, wonach
    a) die vorhandenen Bohrungen bis auf eine zur Aufnahme neuer Profilkörper ausreichende Tiefe vertieft werden,
    b) und/oder neue Bohrungen entsprechend einem neuen Bohrungsbild hergestellt werden,
    c) und/oder in die nunmehr kürzeren Bohrungen Profilkörper kürzerer Länge eingesetzt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abdrehen der verschlissenen Oberfläche in die nunmehr kürzeren Bohrungen Profilkörper kürzerer Länge sowie eine sich auf dem Bohrungsgrund abstützende, zum Längenausgleich dienende Distanzmasse eingesetzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vertiefen der Bohrungen ein Ansenken der Bohrungen durchgeführt wird.
  4. Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle, enthaltend eine Vielzahl von Profilkörpern, die mit einem Teil ihrer Länge in Bohrungen des Walzenkörpers eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Oberfläche des Walzenkörpers vorstehen, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Bohrungen (4) im Neuzustand der Mahlwalze eine Tiefe aufweisen, die wesentlich größer ist als die für eine sichere Halterung von Profilkörpern (2e) erforderliche Mindesttiefe, wobei der Raum zwischen den Profilkörpern (2e) und dem Grund der Bohrungen (4) bis zur ersten Wiederaufarbeitung der Mahlwalze durch eine Distanz- bzw. Druckmasse (6) gefüllt ist,
    b) und dass im aufgearbeiteten Zustand des verschlissenen Walzenkörpers (1') die Distanz- bzw. Druckmasse (6) entfernt ist und in die Bohrungen (4) neue Profilkörper (2f) eingesetzt sind.
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