EP2059342B1 - Mahlwalze sowie verfahren zur wiederaufarbeitung - Google Patents

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EP2059342B1 EP08735484A EP08735484A EP2059342B1 EP 2059342 B1 EP2059342 B1 EP 2059342B1 EP 08735484 A EP08735484 A EP 08735484A EP 08735484 A EP08735484 A EP 08735484A EP 2059342 B1 EP2059342 B1 EP 2059342B1
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Norbert Patzelt
Johann Knecht
Herbert Pingel
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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ThyssenKrupp 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 grinding roller of a high-pressure fine-bed roller mill according to the preamble of claim 1 and to a method for reprocessing a used grinding roller of this type.
  • Grinding rolls of the assumed 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.
  • Both the protruding profile body and the surface of the roller body during the operating time are subject to an inevitable wear, which makes a reprocessing of the grinding roller required if the roll body is to be used further.
  • the invention is based on the object, a grinding roller according to the preamble of claim 1 in such a way that at a cost-saving production reaches a long service life of the roller and a cost-effective reprocessing after operational wear is possible.
  • roller according to the invention having bores of different depth and profile body of different lengths in different stressed portions of the width of the roller body, ie in particular the bores and profile body in the highly stressed central portion of the width of the roller body a greater depth or length than in the less stressed edge regions
  • the time and material costs in the production is more concentrated on the particularly high-stress areas in later operation sections.
  • a cost-saving production a significant extension of the life of the roller, i. the period of time to a necessary reprocessing reached.
  • the reprocessing of a used roller according to the invention can advantageously be carried out so that the worn surface of the roller body is turned off only in partial areas of the width of the roller body and profile bodies are re-used after deepening of the original holes. In this way, a very cost-effective reprocessing is achieved.
  • This reprocessing preferably takes place in that subarea in which the shortest boreholes and profiled bodies were provided when the roller was new. Since at this time a partial reprocessing other sections that were provided in the original production with longer holes and profile bodies, despite operational wear are still fully functional, the required reprocessing of the roller is minimized and therefore achieved a total of reduced effort.
  • the bores 12, 13, 14 have different depths in individual subregions of the width of the roller body. Accordingly, the profile body 2, 3, 4 are formed in these sections with different lengths.
  • the profiled bodies 2, 3, 4 and the surface 1a of the roller body 1 are subject to different levels of stress in the operation of the high-pressure good-bed roller mill.
  • the middle part of the width of the roll body ie in the partial area in which the long profile body 4 and the long holes 14 are provided
  • profile bodies 2 ", 3" can either be partially worn profile bodies of sufficient length of another partial area of the roll body involved in the reprocessing, or new profile bodies can be used.

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  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle mit Profilkörpern (2', 3', 4'), die mit einem Teil ihrer Länge in Bohrungen (12, 13, 14) des Walzenkörpers (1') eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Oberfläche des Walzenkörpers (1') vorstehen, wobei im Neuzustand der Mahlwalze die Bohrungen (12, 13, 14) in unterschiedlich stark beanspruchten Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers unterschiedliche Tiefe und die Profilkörper (2', 3', 4') unterschiedliche Länge haben. Mit einer derartigen Ausbildung erreicht man bei kostensparender Herstellung eine lange Standzeit der Walze und eine kostengünstige Wiederaufarbeitung nach betriebsbedingtem Verschleiß.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Wiederaufarbeitung einer gebrauchten Mahlwalze dieser Art.
  • Mahlwalzen der vorausgesetzten Gattung 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.
  • Dabei unterliegen sowohl die vorstehenden Profilkörper als auch die Oberfläche des Walzenkörpers im Laufe der Betriebszeit einem unvermeidlichen Verschleiß, der eine Wiederaufarbeitung der Mahlwalze erforderlich macht, wenn der Walzenkörper weiter verwendet werden soll.
  • Durch die DE 196 18 143 A1 ist eine Mahlwalze bekannt, bei der die Härte des die Walzenoberfläche bildenden Materiales des Walzenkörpers größer als 56 HRc (Härte gemäß Rockwell) ist. Diese Mahlwalze 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 bei dieser bekannten Lösung 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.
  • Gegenstand einer älteren deutschen Patentanmeldung ( DE 10 2006 028 546 A1 ) ist ferner ein 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 aufweisen und der vorstehende Teil der Profilkörper sowie die Oberfläche des Walzenkörpers zumindest teilweise verschlissen ist. Bei diesem Verfahren zur Wiederaufarbeitung wird nach Entfernen der verschlissenen Profilkörper die verschlissene Oberfläche des Walzenkörpers zumindest in einem Teilbereich der Breite des Walzenkörpers bis auf einen Durchmesser abgedreht, der größer als der Durchmesser des Grundes der vorhandenen Bohrungen ist, wonach
    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.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Mahlwalze entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, dass bei einer kostensparenden Herstellung eine lange Standzeit der Walze erreicht und eine kostengünstige Wiederaufarbeitung nach betriebsbedingtem Verschleiß ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Zwei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Wiederaufarbeitung der erfindungsgemäßen Mahlwalze sind Gegenstand der Ansprüche 4 und 7. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2, 3, 5 und 6.
  • Indem die erfindungsgemäße Walze in unterschiedlich stark beanspruchten Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers Bohrungen unterschiedlicher Tiefe und Profilkörper unterschiedlicher Länge aufweist, indem also insbesondere die Bohrungen und Profilkörper im hoch beanspruchten mittleren Teilbereich der Breite des Walzenkörpers eine größere Tiefe bzw. Länge als in den weniger beanspruchten Randbereichen der Breite des Walzenkörpers besitzen, wird der Zeit- und Materialaufwand bei der Herstellung stärker auf die im späteren Betrieb besonders hoch beanspruchten Teilbereiche konzentriert. Dadurch wird mit einer kostensparenden Herstellung eine deutliche Verlängerung der Standzeit der Walze, d.h. der Zeitspanne bis zu einer notwendigen Wiederaufarbeitung, erreicht.
  • Die Wiederaufarbeitung einer gebrauchten erfindungsgemäßen Walze kann vorteilhaft so erfolgen, dass die verschlissene Oberfläche des Walzenkörpers nur in Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers abgedreht wird und nach Vertiefen der ursprünglichen Bohrungen Profilkörper neu eingesetzt werden. Auf diese Weise wird eine sehr kostengünstige Wiederaufarbeitung erreicht.
  • Bevorzugt erfolgt diese Wiederaufarbeitung in demjenigen Teilbereich, in dem im Neuzustand der Walze die kürzesten Bohrungen und Profilkörper vorgesehen waren. Da zu diesem Zeitpunkt einer teilweisen Wiederaufarbeitung andere Teilbereiche, die bei der ursprünglichen Herstellung mit längeren Bohrungen und Profilkörpern versehen wurden, trotz betriebsbedingten Verschleißes noch voll funktionsfähig sind, wird die erforderliche Wiederaufarbeitung der Walze minimiert und daher insgesamt mit einem verringerten Aufwand erreicht.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, die Bohrungen in den Randbereichen der Breite des Walzenkörpers im Neuzustand der Mahlwalze mit einer Tiefe auszuführen, die nach einem Verschleiß dieser Randbereiche später ausreicht, um nach einem Abdrehen der verschlissenen Randbereiche ohne ein nachträgliches Vertiefen der Bohrungen Profilkörper ausreichender Länge einsetzen zu können.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen schematischen Längs-Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze im Neuzustand,
    Fig. 2
    einen schematischen Längs-Teilschnitt, der in der linken Bildhälfte den nach einer gewissen Betriebszeit erweichten Verschleißzustand und in der rechten Bildhälfte den Zustand der Walze gemäß Fig. 1 nach der Wiederaufarbeitung zeigt,
    Fig. 3
    einen Längs-Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze im Neuzustand,
    Fig. 4
    einen schematischen Längs-Teilschnitt, der in der linken Bildhälfte den nach einer gewissen Betriebszeit erreichen Verschleißzustand und in der rechten Bildhälfte den Zustand der Walze gemäß Fig. 3 nach der Wiederaufarbeitung zeigt.
  • Der Walzenkörper 1 der in Fig. 1 im Neuzustand schematisch dargestellten Mahlwalze einer Hochdruck-Gutbettwalzenmühle enthält eine Vielzahl von Profilkörpern 2, 3, 4, die mit einem Teil ihrer Länge (z.B. 2a) in Bohrungen 12, 13, 14 des Walzenkörpers 1 eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge (z.B. 2b) über die Oberfläche 1a des Walzenkörpers 1 vorstehen.
  • Im Neuzustand der Mahlwalze besitzen die Bohrungen 12, 13, 14 in einzelnen Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers unterschiedliche Tiefe. Dementsprechend sind die Profilkörper 2, 3, 4 in diesen Teilbereichen mit unterschiedlicher Länge ausgebildet.
  • In den vorstehend genannten unterschiedlichen Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers werden die Profilkörper 2, 3, 4 und die Oberfläche 1a des Walzenkörpers 1 im Betrieb der Hochdruck-Gutbettwalzenmühle unterschiedlich stark beansprucht. So ergibt sich üblicherweise im mittleren Teilbereich der Breite des Walzenkörpers (d.h. in dem Teilbereich, in dem die langen Profilkörper 4 und die langen Bohrungen 14 vorgesehen sind) eine größere Beanspruchung und demgemäß ein höherer Verschleiß als in den Randbereichen des Walzenkörpers (d.h. in den Teilbereichen, in denen die kurzen Profilkörper 2 und die kurzen Bohrungen 12 vorgesehen sind).
  • Fig. 2 zeigt in der linken Hälfte den Zustand der Mahlwalze, der sich nach einer gewissen Betriebszeit durch den an der Oberfläche des Walzenkörpers 1' und an den Profilkörpern 2', 3', 4' aufgetretenen Verschleiß eingestellt hat. Die Länge der Profilkörper hat sich durchweg etwas verringert. Die Oberfläche 1'a ist im Randbereich (d.h. in der Zone der Profilkörper 2') nur wenig verschlissen, im mittleren Bereich des Walzenkörpers (d.h. in der Zone der Profilkörper 4') dagegen wesentlich stärker. Trotzdem sind die Profilkörper 4' im mittleren Bereich des Walzenkörpers auch für einen weiteren Verschleiß noch ausreichend in den langen Bohrungen 14 verankert. Eine Wiederaufarbeitung erfordert die Walze dagegen in den äußeren Randbereichen, in denen die Profilkörper 2' nur noch in sehr kurz gewordenen Bohrungen 12 gehaltert sind.
  • Fig. 2 zeigt in der rechten Hälfte den Zustand der Mahlwalze nach der Wiederaufarbeitung. Bei dieser Wiederaufarbeitung wird die verschlissene Oberfläche des Walzenkörpers in einzelnen Teilbereichen, insbesondere in den Randbereichen, nach Entfernen der dort vorhandenen Profilkörper 2' und 3' so weit abgedreht, dass die gewünschte, annähernd zylindrische Form der Oberfläche 1'b (mit einem gegenüber dem Durchmesser der ursprünglichen Oberfläche 1a, vgl. Fig. 1, verringerten Durchmesser) wieder hergestellt ist.
  • Dann werden die Bohrungen 12', 13' in den abgedrehten Teilbereichen des Walzenkörpers zunächst mit Ansenkungen 22, 23 versehen und anschließend so weit vertieft, dass sie wieder Profilkörper 2", 3" aufnehmen können. Bei diesen Profilkörpern 2", 3" kann es sich entweder um teilweise verschlissene Profilkörper ausreichender Länge eines anderen, in die Wiederaufarbeitung einbezogenen Teilbereiches des Walzenkörpers handeln, oder es können neue Profilkörper eingesetzt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 sind die Bohrungen 12, 13 in den Randbereichen des Walzenkörpers 1 im Neuzustand der Walze (Fig. 3) mit vergrößerter Tiefe ausgeführt. Im verschlissenen Zustand der Walze (Fig. 4, links) erfolgt die Aufarbeitung in der Weise, dass zunächst die Profilkörper (2', 3') in den Randbereichen entfernt werden und die verschlissene Oberfläche 1'a dieser Randbereiche durch Abdrehen egalisiert wird. Es ergibt sich damit eine neue Oberfläche 1'b (vgl. Fig. 4 , rechts). Sodann werden in die ursprünglich mit vergrößerter Länge ausgeführten Bohrungen 12, 13 der Randbereiche Profilkörper 2", 3" eingesetzt, ohne dass die Bohrungen 12, 13 zu diesem Zweck vertieft werden müssen. Die Profilkörper 2", 3" besitzen eine Länge, die kürzer ist als die Länge der Profilkörper 2, 3 im Neuzustand der Walze (vgl. Fig. 3). Diese Profilkörper 2", 3" können entweder neue Profilkörper sein oder verschlissene Profilkörper, die bei der Wiederaufarbeitung der Walze aus anderen Teilbereichen der Walze entfernt wurden.

Claims (7)

  1. 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 im Neuzustand der Mahlwalze die Bohrungen (12, 13, 14) in unterschiedlich stark beanspruchten Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) unterschiedliche Tiefe und die Profilkörper (2, 3, 4) unterschiedliche Länge haben.
  2. Mahlwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (14) und die Profilkörper (4) im mittleren Teilbereich der Breite des Walzenkörpers (1) eine größere Tiefe bzw. Länge als die Bohrungen (12) und Profilkörper (2) in den Randbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) besitzen.
  3. Mahlwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen (12, 13) in den Randbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) im Neuzustand der Mahlwalze eine Tiefe aufweisen, die auch noch im verschlissenen Zustand dieser Randbereiche zur Aufnahme von Profilkörpern (2", 3") ausreicht.
  4. 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 im Neuzustand der Mahlwalze die Bohrungen (12, 13, 14) in unterschiedlich stark beanspruchten Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) unterschiedliche Tiefe und die Profilkörper (2, 3, 4) unterschiedliche Länge haben und wobei im gebrauchten Zustand der Mahlwalze der vorstehende Teil der Profilkörper sowie die Oberfläche des Walzenkörpers zumindest teilweise verschlissen ist,
    gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Zumindest in einem Teilbereich der Breite des Walzenkörpers wird die verschlissene Oberfläche (1'a) des Walzenkörpers nach Entfernen der in diesem Teilbereich befindlichen, verschlissenen Profilkörper (2', 3') so weit abgedreht, dass die gewünschte, annähernd zylindrische Form der Oberfläche (1'b) mit einem gegenüber dem Durchmesser der ursprünglichen Oberfläche (1a) verringerten Durchmesser wieder hergestellt ist;
    b) sodann werden die Bohrungen (12', 13') im abgedrehten Teilbereich des Walzenkörpers so weit vertieft, dass sie wieder Profilkörper (2", 3") aufnehmen können;
    c) in diese vertieften Bohrungen werden sodann zumindest einige der teilweise verschlissenen Profilkörper eines anderen, in die Wiederaufarbeitung einbezogenen Teilbereiches des Walzenkörpers und/oder neue Profilkörper eingesetzt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in demjenigen Teilbereich der Breite des Walzenkörpers, vorzugsweise im Randbereich, in dem im Neuzustand der Walze die kürzesten Bohrungen (12) und die kürzesten Profilkörper (2) vorgesehen waren, die verschlissene Oberfläche (1'a) des Walzenkörpers (1') abgedreht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verfahrensschritten a) und b) ein Ansenken der Bohrungen durchgeführt wird.
  7. 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
    - im Neuzustand der Mahlwalze die Bohrungen (12, 13, 14) in unterschiedlich stark beanspruchten Teilbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) unterschiedliche Tiefe aufweisen, die Bohrungen (12, 13) in den Randbereichen der Breite des Walzenkörpers (1) eine Tiefe besitzen, die auch noch im verschlissenen Zustand dieser Randbereiche zur Aufnahme von Profilkörpern (2", 3") ausreicht, und die Profilkörper (2, 3, 4) unterschiedliche Länge haben,
    - und wobei im gebrauchten Zustand der Mahlwalze der vorstehende Teil der Profilkörper sowie die Oberfläche des Walzenkörpers zumindest teilweise verschlissen ist,
    gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Zumindest in den Randbereichen der Breite des Walzenkörpers wird die verschlissene Oberfläche (1'a) des Walzenkörpers nach Entfernen der in diesen Bereichen befindlichen, verschlissenen Profilkörper (2', 3') so weit abgedreht, dass die gewünschte Form der Oberfläche (1'b) durch Egalisieren der verschlissenen Oberfläche (1'a) der Randbereiche wieder hergestellt ist;
    b) in die Bohrungen dieser Randbereiche werden sodann Profilköper (2", 3") eingesetzt, deren Länge kleiner als die Länge der im Neuzustand vorgesehenen Profilkörper (2, 3) ist.
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