EP3368222B1

EP3368222B1 - Pneumatisch verbundene kaskadensichter und kreislaufmahlanlage mit pneumatisch verbundenen kaskadensichtern

Info

Publication number: EP3368222B1
Application number: EP16787859.4A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Strasser
Original assignee: KHD Humboldt Wedag GmbH
Current assignee: KHD Humboldt Wedag GmbH
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: DE102015013892B3; WO2017072214A1; CN108348923A; CN108348923B; EP3368222A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sichtereinrichtung zum Sichten von körnigem Sichtgut, aufweisend einen ersten V-förmigen statischen Kaskadensichter, wobei der erste Kaskadensichter eine erste Sichtzone mit ersten treppenartig angeordneten Prallblechen und ersten jalousieartig angeordneten Sichtfluten, mindestens einen Sichtlufteinlass für Sichtluft, mindestens eine Eintragsöffnung für das körnige Sichtgut, mindestens eine Austragsöffnung für eine ausgesichtete Grobgutfraktion sowie einen Auslass für einen Volumenstrom bestehend aus der Sichtluft und einer ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aufweist, und einen zweiten V-förmigen statischen Kaskadensichter, wobei der zweite Kaskadensichter eine zweite Sichtzone mit zweiten treppenartig angeordneten Prallblechen und zweiten jalousieartig angeordneten Sichtfluten, einen Einlass für einen Sichtluftvolumenstrom, mindestens eine Austragsöffnung für eine ausgesichtete gröbere Sichtgutfraktion und einen Auslass für einen Volumenstrom bestehend aus der Sichtluft und einer zweiten abgezogenen, feineren Sichtgutfraktion aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Kreislaufmahlanlage zur Zerkleinerung von körnigem Mahlgut, aufweisend mindestens eine Mahlvorrichtung zur Zerkleinerung des körnigen Mahlguts zu gemahlenem Mahlgut und eine in Materialstromrichtung hinter die mindestens eine Mahlvorrichtung geschaltete Sichtereinrichtung mit mindestens einer Austragsöffnung für eine ausgesichtete Grobgutfraktion, wobei die mindestens eine Austragsöffnung mit einer Gutaufgabe der mindestens einen Mahlvorrichtung in Verbindung steht.
Aus sprödem, körnigem Frischgut kann in Kreislaufmahlanlagen durch Mahlprozesse und anschließendes Aussichten körniges Feingut erlangt werden. Beim Sichten ausgesichtetes Grobgut wird im Umlauf gehalten und neuerlich der Vorrichtung zum Mahlen aufgegeben. Im wichtigen Anwendungsfall der Zementherstellung wird Zement durch Vermahlung aus Zementklinker und ggf. Zusatzstoffen gewonnen. Häufig werden dabei als Mahlvorrichtungen Rollenpressen (Hochdruck-Walzenpressen, Gutbettwalzenmühlen) eingesetzt, bei denen das Material in einem Gutbett durch Druck in dem Spalt zwischen zwei gegenläufig rotierenden Walzen zerkleinert wird. Das nach der Beanspruchung aus dem Walzenspalt austretende Material besteht aus einem Anteil mit einem Spektrum an mittel- und feinkörnigen Bestandteilen und einer Grobgutfraktion nur wenig zerkleinerten und/oder zu Schülpen verpressten Materials. Durch Integration von Sichtern in solche Kreislaufmahlanlagen wird es erreicht, die erwünschten mittel- und feinkörnigen Bestandteile aus dem gemahlenen Mahlgut bedarfsgerecht auszusichten.
Zu den typischerweise in Kreislaufmahlanlagen eingesetzten Sichtertypen gehören die statischen (d.h. in ihrer Sichtwirkung nicht auf sich bewegenden Bauteilen beruhenden) Kaskadensichter, die im häufigsten Falle einen V-förmigen, schachtartigen Sichtraum aufweisen und daher auch als V-Sichter bezeichnet werden. Bekannt sind solche V-förmigen statischen Kaskadensichter beispielsweise aus der Patentschrift EP 0 650 763 B1 und der Druckschrift DE 196 48 841 A1 , wobei in der EP 0 650 763 B1 auch der Einsatz von Kaskadensichtern in Umlaufmahlanlagen gelehrt wird. Gattungsgemäße statische Kaskadensichter weisen demnach ein im Wesentlichen V-förmiges, schachtförmiges Gehäuse auf, in dem zwei Sichtzonenbegrenzungswände zwischen sich eine Sichtzone ausbilden. Das zu sichtende, körnige Gut fällt schwerkraftbewirkt von oben durch eine Eintragsöffnung in die Sichtzone des V-Sichters. Eine der Sichtzonenbegrenzungswände weist kaskadenartig untereinander angeordnete Leit- bzw. Prallbleche nach Art eines Treppenrostes auf, auf dem die Partikel des Sichtguts treppenstufen- bzw. kaskadenartig nach unten fallen. Ein besonderer Vorteil des Kaskadensichters besteht darin, dass im Sichtgut enthaltene Partikelagglomerate, bspw. Schülpen bei der Zementherstellung, durch den Aufprall auf den Prallblechen weitgehend desagglomeriert werden. Quer zu der Fallrichtung, also in etwa horizontal, wird zwischen den kaskadenartig angeordneten Prallblechen Sichtluft durch einen Sichtlufteinlass in die Sichtzone geführt. Grobkörnige, also schwere Partikel im Sichtgut werden von dem Sichtluftstrom kaum abgelenkt und fallen durch die Sichtzone nach unten, wo sie durch eine entsprechende Austragsöffnung aus dem Kaskadensichter ausgetragen und in Kreislaufmahlanlagen zur Mahlvorrichtung für eine neuerliche Beanspruchung rezirkuliert werden. An der gegenüber liegenden Sichtzonenbegrenzungswand und durch die Sichtzone von den Prallblechen beabstandet sind nach Art der Lamellen einer Jalousie schräg nach unten geneigte, übereinander liegende Sichtfluten angeordnet, zwischen denen sich Sichtluftkanäle befinden. Die nicht als Grobgut ausgesichteten feineren, leichteren Sichtgutbestandteile werden von der quer fließenden Sichtluft so mitgeführt, dass sie in einem Volumenstrom durch die Sichtluftkanäle aus der Sichtzone abgezogen und aus einem Auslass hinter den Sichtfluten aus dem Kaskadensichter ausgetragen werden.
Gerade bei der Zementherstellung, bei der das Korngrößenverteilungsspektrum des Fertigguts einen erheblichen Einfluss auf die qualitative Beschaffenheit des Zements hat, ist es häufig wünschenswert, die abgezogene Sichtgutfraktion in mehreren Anteilen getrennt, also als mehrere Produkte zur weiteren Verwertung, vorliegen zu haben. Beispielsweise sollen ein gröberes Produkt (als Mittelgutfraktion) mit Korngrößen, die kleiner als 1 bis 5 mm sind, und ein feineres Produkt mit Korngrößen, die kleiner als 0,2 bis 0,8 mm sind, erhalten werden. Dabei könnte ferner durch anschließende klassierende Sichtvorgänge die feinere Fraktion ihrerseits in eine weitere Mittelgutfraktion (z.B. kleiner als 1 bis 0,3 mm) und eine Feingutfraktion (z.B. kleiner als 0,15 bis 0,02 mm) vorteilhaft zerlegt werden. Für eine Auftrennung von Sichtgut in ein gröberes und ein feineres Produkt ist es naheliegend und aus der Praxis bekannt, in einem Mahlkreislauf zwei Kaskadensichter - als solche im Betrieb im Vergleich zu vielen dynamischen Sichtertypen günstiger - hintereinander zu schalten. Der erste Kaskadensichter trägt dabei Grobgut, das zur Mahlvorrichtung rezirkuliert wird, und eine feinere Sichgutfraktion, suspendiert in einem Sichtluftvolumenstrom, aus. Nach Abtrennung dieser Sichtgutfraktion von der Sichtluft in einer Abscheidevorrichtung, etwa einem Zyklon, wird die abgeschiedene feinere Fraktion mechanisch einem zweiten nachgeschalteten Kaskadensichter durch die entsprechende Sichtguteintragsöffnung aufgegeben. Dieser Kaskadensichter trägt nach unten als Produkt eine Mittelgutfraktion und zusammen mit der Sichtluft dieses zweiten Kaskadensichters eine Feingutfraktion als weiteres Produkt aus. Nachteilig hinsichtlich des Energiebedarfs sowie des anlagentechnischen Aufwands ist hierbei jedoch, dass der gesamte Anteil der aus dem ersten Kaskadensichter abgezogenen feineren Sichtgutfraktion zunächst einem Produktabscheider zugeführt werden muss, ehe er dann in den zweiten Kaskadensichter eingetragen werden kann.
In dem Britischen Patent GB 474,557 wird ein Doppel-V-Sichter offenbart, in welchem die beiden einzelnen Sichter über eine im Profil mit geringem Querschnitt geartete Verbindung miteinander verbunden sind. Der dabei entstehende Druckabfall macht es notwendig, den ersten Sichter mit zu hohem Druck und damit zu hoher Luftgeschwindigkeit zu betrieben, damit der darauffolgende Sichter mit noch gerade eben ausreichend Sichtluft betrieben werden kann. Die wechselseitige Abhängigkeit der beiden Sichter erzeugt stets ein Ungleichgewicht bei der Lastverteilung beider Kaskadensichter.
In der Europäischen Patentanmeldung EP 1 090 685 A1 wird eine Kreislaufmahlanlage offenbart, in welcher das Mahlgut über ein kreisförmiges Förderband auf der Innenseite im Umlauf gehalten wird. Etwa in der Mitte des kreisförmigen Förderbandes sind zwei Kaskadensichter angeordnet, die unabhängig voneinander arbeiten.
In der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 055 762 A1 wird ein Kaskadensichter erwähnt, der in den etwa zylindrischen Aufgabeschacht eines Stabkorbsichters integriert ist.
In der Internationalen Patentanmeldung, die als WO 2009/124 952 A1 veröffentlicht ist, wird eine Kreislaufmahlanlage offenbart, in welcher verschiedene statische Kaskadensichter ihr ausgesichtetes Trenngut in einen gemeinsamen sekundären Stabkorbsichter leiten.
In der Internationalen Patentanmeldung, die als WO 03/097 241 A1 veröffentlicht ist, wird schließlich ein über eine pneumatische Steigleitung mit einem Stabkorbsichter gekoppelter Kaskadensichter gelehrt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sichtereinrichtung zum Sichten von körnigem Sichtgut zur Verfügung zu stellen, die basierend auf dem Kaskadensichtertypus zumindest zwei hinsichtlich der Korngrößen verschiedene Produkte liefert und dabei einen geringeren Energiebedarf aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine Kreislaufmahlanlage zur Zerkleinerung von körnigem Mahlgut anzugeben, die eine solche Sichtereinrichtung umfasst.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Sichtereinrichtung zum Sichten von körnigem Sichtgut mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Kreislaufmahlanlage zur Zerkleinerung von körnigem Mahlgut mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 und in den Unteransprüchen zu Anspruch 5 angegeben.
Nach der Erfindung ist es also vorgesehen, dass die Sichtereinrichtung zum Sichten von körnigem Sichtgut zwei V-förmige statische Kaskadensichter umfasst, die nicht nur hintereinandergeschaltet sind, sondern auch in besonderer Weise pneumatisch miteinander verbunden sind. Der Volumenstrom, der den ersten Kaskadensichter durch den dafür vorgesehenen Auslass verlässt und aus Sichtluft sowie der in der Sichtluft suspendierten ersten Sichtgutfraktion besteht, wird nämlich nicht zunächst in eine Gutabscheidevorrichtung geführt, um dann die dort abgeschiedene Fraktion mechanisch in einen zweiten Kaskadensichter einzutragen. Vielmehr bildet dieser Volumenstrom (bestehend aus der Sichtluft und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem ersten Kaskadensichter) gerade den Sichtluftvolumenstrom des zweiten Kaskadensichters. In den zweiten, hinter den ersten geschalteten Kaskadensichter wird also keine andere, eigene Sichtluft eingeleitet, sondern durch die pneumatische Verbindung nur der den ersten Kaskadensichter verlassende Volumenstrom. Es hat sich überraschend gezeigt, dass eine effektive Sichtung im zweiten Kaskadensichter erreicht wird, obwohl das zu sichtende, aus dem ersten Kaskadensichter abgezogene Gut nicht mechanisch von oben, sondern im Sichtluftstrom suspendiert von der Seite durch die kaskadenartigen Prallbleche in die Sichtzone des zweiten Kaskadensichters transportiert wird. Einerseits ist ein gegebenenfalls zu erzielender, voll ausgeprägter Desagglomerationseffekt nicht oder kaum noch im zweiten Kaskadensichter notwendig, da die Desagglomeration weitgehend im ersten Kaskadensichter durchgeführt wurde. Andererseits hat sich gezeigt, dass eine für einen hinreichend scharfen Trennvorgang benötigte Kräftekonkurrenz zwischen Schwerkraft und Mitnahmebeschleunigung in der Luftströmung bereits bei üblicher Dimensionierung des zweiten Kaskadensichters gewährleistet werden kann. Aufgrund der bereits erfolgten Aussichtung der Grobgutfraktion im ersten Kaskadensichter und unter Berücksichtigung des ggf. erfolgten Druck- bzw. Geschwindigkeitsabfalls des Sichtluftstroms kann der zweite Kaskadensichter anders dimensioniert werden als der erste. Aufgrund des feineren Sichtguts bzw. Trennschnitts und der daher erforderlichen geringeren Geschwindigkeiten wird er im normalen Falle größer zu dimensionieren sein als der erste Kaskadensichter.
Durch die Austragsöffnung im unteren Bereich des zweiten Kaskadensichters wird eine ausgesichtete Fraktion ausgetragen, die als Mittelgutfraktion ein erwünschtes Produkt, hier als Produkt A bezeichnet, darstellt. Durch den dafür vorgesehenen Auslass wird aus dem zweiten Kaskadensichter zusammen mit der Sichtluft eine Sichtgutfraktion abgezogen, die feiner ist als die ausgesichtete Mittelgutfraktion und die entweder bereits das erwünschte feinkörnige Produkt darstellt oder in anschließenden Sichtungsschritten noch weiter in Teilfraktionen zerlegt werden kann.
Die pneumatische Verbindung zwischen den beiden Kaskadensichtern wird dadurch erreicht, dass erfindungsgemäß der Auslass für den Volumenstrom aus dem ersten Kaskadensichter pneumatisch mit dem Einlass des Sichtluftvolumenstroms des zweiten Kaskadensichters pneumatisch verbunden wird. Dies wird dadurch erreicht, dass einerseits die in Stromrichtung gesehen hinter den Sichtfluten (des ersten Kaskadensichters) angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand des ersten Kaskadensichters durchlässig ist für den Volumenstrom, der aus der Sichtluft und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion des ersten Kaskadensichters besteht. Die Durchlässigkeiten können über die ganze Sichtzonenbegrenzungswand verteilt oder beispielsweise nur in deren oberem Bereich vorgesehen sein. Durch die Durchlässigkeiten dieser Sichtzonenbegrenzungswand wird der Auslass für den Volumenstrom aus dem ersten Kaskadensichter gebildet. Andererseits ist auch die Sichtzonenbegrenzungswand des zweiten Kaskadensichters, die in Stromrichtung vor dessen Prallblechen angeordnet ist, durchlässig. Diese Sichtzonenbegrenzungswand bildet mit ihren Durchlässigkeiten, die über die ganze Sichtzonenbegrenzungswand verteilt oder auch nur in deren oberem Bereich vorgesehen sein können, den Sichtluftvolumenstromeinlass, wobei dieser Strom erfindungsgemäß durch den Volumenstrom bestehend aus der Sichtluft und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem ersten Kaskadensichter gegeben wird.
Die beiden genannten, als Einlass des zweiten Kaskadensichters bzw. als Auslass des ersten Kaskadensichters dienenden, durchlässigen Sichtstrombegrenzungswände können in der konstruktiven Realisierung der pneumatischen Verbindung der beiden Sichter bspw. unmittelbar aneinander grenzen oder sogar identisch sein, zwischen sich eine Zwischenzone in einem Gehäuse ausbilden, das auch den ersten und zweiten Kaskadensichter umfasst, oder auch durch eine Rohrleitung pneumatisch miteinander verbunden sein. In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die in Stromrichtung hinter den ersten Sichtfluten angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand des ersten Kaskadensichters und die in Stromrichtung vor den zweiten Prallblechen angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand des zweiten Kaskadensichters unter Ausbildung eines zwischen ihnen gelegenen Hohlraumes voneinander beabstandet sind. Der Hohlraum stellt also eine Übergangszone zwischen den beiden Kaskadensichtern dar, durch die der Volumenstrom (bestehend aus der Sichtluft und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion des ersten Kaskadensichters) zum zweiten Kaskadensichter strömt. Dabei ist vorgesehen, dass der Hohlraum in einer Wandung eine Auslassöffnung aufweist, wobei durch die Auslassöffnung ein Teilvolumenstrom des Volumenstroms aus dem ersten Kaskadensichter abgezweigt, also aus dem Hohlraum sowie von den beiden Kaskadensichtern weg geführt wird. Da die Sichteffizienz und Sichtschärfe im zweiten Kaskadensichter besonders von dem Sichtluftvolumenstrom (Menge, Geschwindigkeit) abhängt und der zweite Kaskadensichter, der anders dimensioniert werden kann als der erste, den aus dem ersten Kaskadensichter austretenden Volumenstrom als Sichtluft empfängt, kann mittels der Abzweigung durch die Auslassöffnung eine Anpassung der Sichtluftverhältnisse für den zweiten Kaskadensichter erreicht werden.
In vorteilhafter, weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Größe der Auslassöffnung kontinuierlich einstellbar. Durch Verstellen des Öffnungsquerschnitts kann hier im Betrieb vom Fachmann eine Anpassung der Sichtluftverhältnisse für den zweiten Kaskadensichter vorgenommen werden. Auf Basis der Qualität der Sichtprodukte kann auch eine Steuerung vorgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung in der Wandung des Hohlraums mit einem Gutabscheider in Verbindung steht. Dadurch wird der abgezweigte Teilstrom durch geeignete Rohrleitungen zu dem Gutabscheider geleitet, der beispielsweise als Filter, bevorzugt als Zyklon (Zyklonabscheider, Fliehkraftabscheider), ausgebildet ist. In dem Abscheider kommt es zur Abscheidung des im abgezweigten Teilvolumenstrom suspendierten Anteils der aus dem ersten Kaskadensichter abgezogenen Sichtgutfraktion. Damit dieser Anteil dem Prozess weiterhin zur Verfügung steht, ist vorgesehen, dass der im Gutabscheider abgeschiedene Anteil der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion durch mindestens eine Sekundärguteintragsöffnung in den zweiten Kaskadensichter eingetragen wird. Er unterliegt dann im zweiten Kaskadensichter dem weiteren Sichtungsvorgang. Ist der Gutabscheider vorteilhaft oberhalb des zweiten Kaskadensichters angeordnet, so kann der Transport des Sichtmaterials vom Gutabscheider zur Sekundärguteintragsöffnung schwerkraftbewirkt erfolgen. Anderenfalls müssen mechanische Transportmittel, bspw. ein Becherwerk, eingesetzt werden. Die Sekundärguteintragsöffnung entspricht der gattungsgemäßen Sichtguteintragsöffnung im oberen Bereich eines Kaskadensichters. Bei dem zweiten Kaskadensichter kann durch sie ferner auch zusätzliches Material zum Sichten in die Sichtzone des zweiten Kaskadensichters eingegeben werden. Dies kann eine Anreicherung bzw. Variation im Korngrößenverteilungsspektrum ermöglichen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mit der Sichtluft aus dem zweiten Kaskadensichter abgezogene, feinere Sichtgutfraktion (der Nummerierung der Kaskadensichter gemäß also die zweite abgezogene Sichtgutfraktion) in einem Gutabscheider (entsprechend als zweiter Gutabscheider bezeichnet) von der Sichtluft getrennt wird, in der sie suspendiert ist. Dazu steht der Auslass für den Volumenstrom bestehend aus der Sichtluft und der zweiten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem zweiten Kaskadensichter mit dem zweiten Gutabscheider in Verbindung. Je nach Ausführung der Sichtereinrichtung ist die Verbindung als eine direkte Verbindung ausgeführt, oder es ist für weitere Produkttrennungen in der abgezogenen feineren Sichtgutfraktion noch ein weiterer (oder im Ausnahmefall auch mehrere) Sichter zwischen den zweiten Kaskadensichter und den zweiten Gutabscheider geschaltet. Der zweite Gutabscheider kann bspw. als Filter, bevorzugt als Zyklon, ausgeführt sein.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Kreislaufmahlanlage vorgesehen, in der die Sichtereinrichtung als eine erfindungsgemäße Sichtereinrichtung, einschließlich der dargestellten Ausführungsformen, ausgeführt ist. Dabei wird das gemahlene Mahlgut durch die mindestens eine Eintragsöffnung für körniges Sichtgut in den ersten Kaskadensichter eingetragen. Das im ersten Kaskadensichter ausgesichtete Grobgut wird im Mahlkreislauf zu der Mahlvorrichtung rezirkuliert und durch die Gutaufgabevorrichtung dieser Mahlvorrichtung für eine neuerliche Beanspruchung, bspw. im Walzenspalt einer Rollenpresse, zugeführt. Es wird mithin solange im Umlauf gehalten, bis es beim Sichtvorgang im ersten Kaskadensichter mit der Sichtluft abgezogen wird.
Insbesondere für die Verwendung der Kreislaufmahlanlage bei der Zementproduktion, aber auch für die Zerkleinerung von Erzgestein, von Kohle und von Hüttensand, ist vorgesehen, die hierfür hinsichtlich Mahleffektivität, Mahlergebnis und Verschleiß gut geeigneten Rollenpressen (Hochdruck-Walzenpressen, Gutbettwalzenmühlen) als Mahlvorrichtung vorzusehen. Die vorgeschlagene Sichtereinrichtung ist insbesondere aufgrund des ersten Kaskadensichters geeignet, die erforderliche Schülpendesagglomeration durchzuführen. Durch ein Anordnen der Rollenpresse mit ihrem Walzenspalt oberhalb der Eintragsöffnung des ersten Kaskadensichters oder durch ein Anordnen der Rollenpresse mit ihrer Gutaufgabe unterhalb der Austragsöffnung für die Grobgutfraktion des ersten Kaskadensichters kann der jeweilige Transportweg energiebedarfsgünstig schwerkraftbewirkt durchgeführt werden. Der je andere Transportweg ist durch mechanische Mittel, bspw. Transportbänder und Becherwerke, zu leisten.
Insbesondere in den genannten Anwendungsfällen (Zement, Erz, Kohle, Hüttensand) kann es von Vorteil sein, aus dem Mahlkreislauf mehr als zwei Produkte zu gewinnen, die bspw. durch verschiedene Mischungsverhältnisse für unterschiedliche Zusammensetzungen der Fertigprodukte zur Verfügung stehen. In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kreislaufmahlanlage ist es daher vorgesehen, dass dem zweiten Kaskadensichter ein Sichter zum Aussichten einer Mittelgutfraktion (Produkt B) und zum Abziehen einer Feingutfraktion in einem Sichtluft-Feingut-Strom nachgeschaltet ist. Der Auslass für den Volumenstrom bestehend aus der Sichtluft und der zweiten abgezogenen Sichtgutfraktion des zweiten Kaskadensichters steht dazu mit dem zusätzlichen Sichter pneumatisch in Verbindung. Neben der bereits im zweiten Kaskadensichter als gröbere Fraktion ausgesichteten Mittelgutfraktion, dem Produkt A, wird durch Abscheidung im nachgeschalteten Sichter eine vergleichsweise feinere, zweite Mittelgutfraktion, Produkt B, gewonnen. Ferner ist vorgesehen, dass dem Sichter ein zweiter Gutabscheider in Sichtluftstromrichtung nachgeschaltet ist, wobei der zweite Gutabscheider die Feingutfraktion (Produkt C) aus dem Sichtluft-Feingut-Strom abscheidet. Somit kann durch diese Feinsichtstufe ein drittes Produkt C mit sehr geringen Korngrößen gewonnen werden.
Der zweite Gutabscheider ist in weiterer Ausgestaltung als Filter, bevorzugt als Zyklon gegeben, und entspricht dem zweiten Gutabscheider, der bereits oben in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sichtereinrichtung beschrieben wurde.
Für die Wahl des Sichtertyps, der dem zweiten Kaskadensichter nachgeschaltet ist, besteht grundsätzlich keine Einschränkung. Gerade für den Einsatz im Rahmen der Zementherstellung sowie der Zerkleinerung von Erz, Kohle oder Hüttensand sieht eine bevorzugte Ausführung der Erfindung vor, dass der Sichter ein dynamischer Stabkorbsichter oder ein statischer Luftstromsichter ist, die für eine pneumatische Gutaufgabe ebenso geeignet sind, wie für die Einsatzbedingungen und Trennungsanforderungen in Verfahren der Zementproduktion. Darüber hinaus ist ein Sichter, der aus der Patentschrift DE 42 23 762 B4 als kompakte Kombination aus einem statischen Sichter und einem nachgeschalteten dynamischen Stabkorbsichter (mit horizontaler Welle) bekannt ist (und unter der Bezeichnung VSK®-Sichter vertrieben wird), geeignet, um noch ein weiteres, viertes Produkt zu separieren.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Sichtereinrichtung in schematischer Darstellung im Ausführungsbeispiel mit Abzweigung eines Teilvolumenstroms;
Fig. 2: die Sichtereinrichtung aus Fig. 1 mit Abscheidung des im abgezweigten Teilvolumenstrom suspendierten Sichtguts;
Fig. 3: die Sichtereinrichtung aus Fig. 2 mit nachgeschalteter Feinsichtstufe.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sichtereinrichtung 1 zum Sichten von körnigem Sichtgut 2 schematisch dargestellt. Das körnige Sichtgut 2 ist etwa innerhalb einer Kreislaufmahlanlage zu Zerkleinerung von körnigem Mahlgut bei der Zementproduktion als gemahlenes Mahlgut, das auch agglomerierte Schülpen enthalten kann, gegeben. Durch die Eintragsöffnung 3 für das körnige Sichtgut 2 gelangt dieses in die Sichtzone 4 des ersten V-förmigen statischen Kaskadensichters 5. Gattungsgemäß sind in dem Kaskadensichter 5 treppenartig angeordnete Prallbleche 6 und jalousieartig angeordnete Sichtfluten 7 vorhanden. Durch den kaskadenartigen Fall und Aufprall besonders der größeren Partikel im Sichtgut 2 auf die Prallbleche 6 kommt es zur Desagglomeration von Schülpen und anderen agglomerierten Bestandteilen des Sichtgutes 2. Quer zur Fallbewegungsrichtung des Sichtgutes 2 strömt durch den Sichtlufteinlass 8 Sichtluft 9 in die Sichtzone 4. Gemäß dem Grundprinzip eines solchen V-Sichters fallen die schweren grobkörnigen Anteile des Sichtgutes 2 durch dominierende Schwerkraftwirkung bis nach unten durch und werden als Grobgutfraktion 10 durch die Austragsöffnung 11 aus dem ersten Kaskadensichter 5 ausgetragen. Die solchermaßen ausgesichtete Grobgutfraktion 10 wird für den Fall, dass die Sichtereinrichtung 1 in eine erfindungsgemäße Kreislaufmahlanlage integriert ist, zur Mahlvorrichtung (nicht abgebildet) rezirkuliert, neuerlich zerkleinert und ist solange im Umlauf befindlich, bis sie beim Sichtprozess abgeschieden und ausgetragen wird. Ferner verlassen leichtere, kleinere Bestandteile des Sichtgutes 2 durch dominierende Mitnahmewirkung des Sichtluftstroms 9 die Sichtzone 4 durch die Sichtluftkanäle zwischen den Sichtfluten 7 in dem Volumenstrom 12, der aus der Sichtluft 9 und dieser in ihr suspendierten, ersten abgezogenen Sichtgutfraktion besteht.
Erfindungsgemäß ist die in Stromrichtung hinter den Sichtfluten 7 gelegene Sichtzonenbegrenzungswand 13 des ersten Kaskadensichters 5 für den Volumenstrom 12 (bestehend aus Sichtluft 9 und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion) durchlässig. Nach der Idee der Erfindung wird dieser Volumenstrom 12 nun in einen zweiten Kaskadensichter 14 geleitet, der mit dem ersten Kaskadensichter 5 pneumatisch verbunden ist. Der Volumenstrom 12 tritt durch die in Stromrichtung vor den Prallblechen 15 des zweiten Kaskadensichters 14 gelegene Sichtzonenbegrenzungswand 16 in den zweiten Kaskadensichter 14 und dessen Sichtzone 17 ein. Mithin bilden die Durchlässigkeiten der Sichtzonenbegrenzungswand 13 den Auslass 18 des ersten Kaskadensichters 5 für den Volumenstrom 12 und die Durchlässigkeiten der Sichtzonenbegrenzungswand 16 den Einlass 19 des zweiten Kaskadensichters 14 für den Volumenstrom 12.
Im zweiten Kaskadensichter 14 wird, wie sich gezeigt hat, mit hinreichender Trennschärfe eine gröbere Sichtgutfraktion, das Produkt A, ausgesichtet und nach unten durch die Austragsöffnung 20 ausgetragen. Produkt A stellt eine Mittelgutfraktion bereit. Ferner verlässt durch die Sichtluftkanäle zwischen den Sichtfluten 21 des zweiten Kaskadensichters 14 ein Volumenstrom 22, bestehend aus Sichtluft 9 und einer feineren, zweiten Sichtgutfraktion, die mit der Sichtluft 9 zusammen abgezogen wird, den zweiten Kaskadensichter 14 durch einen dafür gattungsmäßig vorgesehenen Auslass 23. Die in dem Volumenstrom 22 suspendierte zweite Sichtgutfraktion stellt das erwünschte feinere Produkt zur Verfügung.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Kaskadensichtern 5, 14 ein Hohlraum 24 zwischen den beiden genannten Sichtzonenbegrenzungswänden 13, 16 ausgebildet, durch den die beiden Kaskadensichter 5, 14 pneumatisch miteinander verbunden sind. In der Wandung des Hohlraums 24 ist eine Auslassöffnung 25 vorgesehen. Durch die Auslassöffnung 25, die vorzugsweise in ihrer Öffnungsgröße kontinuierlich verändert werden kann, kann ein Teilvolumenstrom 26 des Volumenstroms 12 abgezweigt werden. Dadurch kann die Stärke des durch den Volumenstrom 12 gegebenen Sichtluftstroms im zweiten Kaskadensichter 14 für einen effektiven und trennscharfen Sichtvorgang eingestellt oder sogar gesteuert werden. Mit der ferner im dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Sekundärguteintragsöffnung 27 ist die Möglichkeit gegeben, bspw. zur Veränderung der Korngrößenverteilung in den Produkten zusätzliches zu sichtendes, körniges Material, Sekundärgut 28, in den zweiten Kaskadensichter einzutragen. Die Sekundärguteintragsöffnung kann jedoch auch dauerhaft geschlossen bleiben. Statt oder zusätzlich zur Änderung der Öffnungsgröße der Auslassöffnung 25 kann typischerweise auch eine Änderung der Sichtluftmenge 9 durch entsprechende Steuerung des hierfür eingesetzten Ventilators vorgenommen und somit eine gröbere oder feinere Sichtung eingestellt werden.
Bei der dargestellten Anordnung der Auslassöffnung 25 für den abgezweigten Teilvolumenstrom 26 werden Anteile der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem Hohlraum 24 abgeleitet. Der Teilvolumenstrom 26 kann klein sein im Vergleich zum gesamten Volumenstrom 12 vor der Abzweigung, aber auch bis hin zu etwa die Hälfte des gesamten Volumenstroms 12 ausmachen. Schwerkraftbedingt werden weniger Partikel nach oben durch die Auslassöffnung 25 mitgeführt. Auch dieser abgezweigte Anteil der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion lässt sich zurückgewinnen. In Figur 2 ist die erfindungsgemäße Sichtereinrichtung 1 aus Figur 1 dargestellt, nunmehr erweitert um einen als Zyklon 29 ausgebildeten (ersten) Gutabscheider 29. Dieser trennt den abgezweigten Sichtgutanteil 30 aus der Sichtluft 9 ab. Während danach die Sichtluft 9 im dargestellten Beispiel über ein Gebläse 31 und einen Filter in die Umgebung abgegeben wird oder an anderen Stellen der gesamten Anlage zur Verfügung gestellt, beispielsweise zum ersten V-Sichter zurückgeführt wird, wird der abgezweigte Sichtgutanteil 30 für den weiteren Sichtvorgang durch die Sekundärguteintragsöffnung 27 in den zweiten Kaskadensichter 14 eingetragen. Nicht nur ein möglicher vollständiger Verzicht auf eine Produktabscheidung im Teilvolumenstrom 26, sondern auch die abgebildete Abscheidung und Rückführung des abgezweigten Anteils ist erheblich günstiger hinsichtlich des Energiebedarfs als ein bloßes, separates Hintereinanderschalten von zwei Kaskadensichtern ohne die erfindungsgemäße pneumatische Verbindung. Hierbei würde nämlich der gesamte Anteil der aus dem ersten Kaskadensichter abgezogenen feineren Sichtgutfraktion zunächst einem Produktabscheider zugeführt werden müssen, ehe er dann in den zweiten Kaskadensichter eingetragen werden könnte.
In Figur 3 ist ebenfalls schematisch die erfindungsgemäße Sichtereinrichtung 1 aus Figur 2 abgebildet, nunmehr erweitert um eine dem zweiten Kaskadensichter 14 nachgeschaltete Feinsichtstufe. Der aus der Sichtluft 9 und der zweiten abgezogenen Sichtgutfraktion gebildete Volumenstrom 22 wird hierbei für eine weitere Separierung in einen zusätzlichen Sichter 32 geleitet. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel ist der nachgeschaltete Sichter 32 als ein statischer Luftstromsichter 32 ausgeführt. In diesem wird eine weitere Mittelgutfraktion, Produkt B, ausgesichtet und eine Feingutfraktion in dem Sichtluft-Feingut-Strom 33 abgezogen. Nach Trennung in einem in Sichtluftstromrichtung hinter dem Sichter 32 gelegenen (zweiten) Gutabscheider 34, im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zyklon 34 gegeben, wird die Feingutfraktion als Produkt C zur Verfügung gestellt. Die Sichtluft 9 wird, wie dargestellt, durch ein Gebläse 35 und über einen Filter in die Umgebung abgegeben oder an anderen Stellen der gesamten Anlage zur Verfügung gestellt. Insbesondere kann dieser Sichtluftanteil zum ersten Kaskadensichter 5 zurückgeführt und dort zusammen mit Frischluft bzw. Heißgas durch den Sichtlufteinlass 8 als Gesamtsichtluftmenge 9 eingeleitet werden. Das dargestellte Nachschalten eines zweiten Gutabscheiders 34, etwa des Zyklons 34, sowie des Gebläses 35 und die Möglichkeit des Rückführens des Sichtluftanteils 9 zum Sichtlufteinlass 8 sind ebenso bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel möglich und vorteilhaft, wobei in diesem Falle jedoch zwischen dem zweiten Kaskadensichter 14 und einem zweiten Gutabscheider 34 kein weiterer Sichter 32 zwischengeschaltet ist.

Mit der in Figur 3 dargestellten Ausführung der erfindungsgemäßen Sichtereinrichtung kann erreicht werden, dass drei Produkte (Produkt A, Produkt B, Produkt C) mit voneinander verschiedenen Korngrößen(durchmessern) erlangt werden. Im Zuge der Zementherstellung sind beispielsweise für Produkt A Korngrößen, die kleiner als 4 mm sind, typisch, für Produkt B Korngrößen, die kleiner sind als 1 mm bis kleiner als 0,3 mm, und für Produkt C Korngrößen, die kleiner sind als 0,15 mm bis kleiner als 0,02 mm.

BEZUGSZEICHENLISTE

1	Sichtereinrichtung	13	Sichtzonenbegrenzungswand (erster Kaskadensichter)
2	körniges Sichtgut	13	Sichtzonenbegrenzungswand (erster Kaskadensichter)
3	Eintragsöffnung	14	zweiter Kaskadensichter
4	Sichtzone (erster Kaskadensichter)	15	Prallblech (zweiter Kaskadensichter)
5	erster Kaskadensichter	16	Sichtzonenbegrenzungswand (zweiter Kaskadensichter)
6	Prallblech (erster Kaskadensichter)	16	Sichtzonenbegrenzungswand (zweiter Kaskadensichter)
7	Sichtfluten (erster Kaskadensichter)	17	Sichtzone (zweiter Auslass (erster Kaskadensichter)
8	Sichtlufteinlass (erster Kaskadensichter)	18	Auslass (erster Kaskadensichter)
9	Sichtluft	19	Einlass (zweiter Kaskadensichter)
10	Grobgutfraktion	19	Einlass (zweiter Kaskadensichter)
11	Austragsöffnung (erster Kaskadensichter)	20	Austragsöffnung (zweiter Kaskadensichter)
12	Volumenstrom (Sichtluft + erste abgezogene Sichtgutfraktion)	21	Sichtfluten (zweiter Kaskadensichter)
12		22	Volumenstrom (Sichtluft + zweite abgezogene Sichtgutfraktion)
23	Auslass (zweiter Kaskadensichter)	32	Sichter
23	Auslass (zweiter Kaskadensichter)	33	Sichtluft-Feingut-Strom
24	Hohlraum	34	Gutabscheider (zweiter)
25	Auslassöffnung	35	Gebläse
26	Teilvolumenstrom
27	Sekundärguteintragsöffnung	Produkt A
28	Sekundärgut	Produkt B
29	Gutabscheider (erster)	Produkt C
30	abgezweigter Sichtgutanteil
31	Gebläse

Claims

Sichtereinrichtung (1) zum Sichten von körnigem Sichtgut (2), aufweisend
- einen ersten V-förmigen statischen Kaskadensichter (5),
wobei der erste Kaskadensichter (5) eine erste Sichtzone (4) mit ersten treppenartig angeordneten Prallblechen (6) und ersten jalousieartig angeordneten Sichtfluten (7), mindestens einen Sichtlufteinlass (8) für Sichtluft (9), mindestens eine Eintragsöffnung (3) für das körnige Sichtgut (2), mindestens eine Austragsöffnung (11) für eine ausgesichtete Grobgutfraktion (10) sowie einen Auslass (18) für einen Volumenstrom (12) bestehend aus der Sichtluft (9) und einer ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aufweist, und

- einen zweiten V-förmigen statischen Kaskadensichter (14),
wobei der zweite Kaskadensichter (14) eine zweite Sichtzone (17) mit zweiten treppenartig angeordneten Prallblechen (15) und zweiten jalousieartig angeordneten Sichtfluten (21), einen Einlass (19) für einen Sichtluftvolumenstrom, mindestens eine Austragsöffnung (20) für eine ausgesichtete gröbere Sichtgutfraktion (Produkt A) und einen Auslass (23) für einen Volumenstrom (22) bestehend aus der Sichtluft (9) und einer zweiten abgezogenen, feineren Sichtgutfraktion aufweist,
wobei
der Sichtluftvolumenstrom des zweiten Kaskadensichters (14) durch den Volumenstrom (12) bestehend aus der Sichtluft (9) und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem ersten Kaskadensichter (5) gegeben wird, wobei der zweite V-förmige statische Kaskadensichter (14) pneumatisch verbunden mit dem ersten V-förmigen statischen Kaskadensichter (5) ist und hinter den ersten Kaskadensichter (5) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Auslass (18) für den Volumenstrom (12) bestehend aus der Sichtluft (9) und der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion des ersten Kaskadensichters (5) als eine für diesen Volumenstrom (12) durchlässige, in Stromrichtung hinter den ersten Sichtfluten (7) angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand (13) des ersten Kaskadensichters (5) gegeben ist,

- der Einlass (19) für den Sichtluftvolumenstrom des zweiten Kaskadensichters (14) als eine für diesen Sichtluftvolumenstrom durchlässige, in Stromrichtung vor den zweiten Prallblechen (15) angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand (16) des zweiten Kaskadensichters (14) gegeben ist, und wobei

- die in Stromrichtung hinter den ersten Sichtfluten (7) angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand (13) des ersten Kaskadensichters (5) und die in Stromrichtung vor den zweiten Prallblechen (15) angeordnete Sichtzonenbegrenzungswand (16) des zweiten Kaskadensichters (14) unter Ausbildung eines zwischen ihnen gelegenen Hohlraumes (24) voneinander beabstandet sind, und

- eine Auslassöffnung (25) in einer Wandung des Hohlraums (24) zum Abzweigen eines Teilvolumenstroms (26) des Volumenstroms (12) aus dem ersten Kaskadensichter (5) vorgesehen ist.
Sichtereinrichtung (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Größe der Auslassöffnung (25) kontinuierlich einstellbar ist.
Sichtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auslassöffnung (25) in der Wandung des Hohlraums (24) mit einem ersten Gutabscheider (29) zur Abscheidung eines im abgezweigten Teilvolumenstroms (26) suspendierten Anteils (30) der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion in Verbindung steht,
wobei der im Gutabscheider (29) abgeschiedene Anteil (30) der ersten abgezogenen Sichtgutfraktion durch mindestens eine Sekundärguteintragsöffnung (27) in den zweiten Kaskadensichter (14) eingetragen wird.
Sichtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Auslass (23) für den Volumenstrom (22) bestehend aus der Sichtluft (9) und der zweiten abgezogenen Sichtgutfraktion aus dem zweiten Kaskadensichter (14) mit einem zweiten Gutabscheider (34) in Verbindung steht.
Kreislaufmahlanlage zur Zerkleinerung von körnigem Mahlgut, aufweisend
- mindestens eine Mahlvorrichtung zur Zerkleinerung des körnigen Mahlguts zu gemahlenem Mahlgut, und

- eine in Materialstromrichtung hinter die mindestens eine Mahlvorrichtung geschaltete Sichtereinrichtung (1) mit mindestens einer Austragsöffnung (11) für eine ausgesichtete Grobgutfraktion (10), wobei die mindestens eine Austragsöffnung (11) mit einer Gutaufgabe der mindestens einen Mahlvorrichtung in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sichtereinrichtung (1) als eine Sichtereinrichtung (1) mit den Merkmalen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 gegeben ist,
wobei das gemahlene Mahlgut (2) durch die mindestens eine Eintragsöffnung (3) für körniges Sichtgut (2) in den ersten Kaskadensichter (5) eingetragen wird.
Kreislaufmahlanlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Mahlvorrichtung eine Rollenpresse ist.
Kreislaufmahlanlage nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
- dem zweiten Kaskadensichter (14) ein Sichter (32) zum Aussichten einer Mittelgutfraktion (Produkt B) und zum Abziehen einer Feingutfraktion in einem Sichtluft-Feingut-Strom (33) nachgeschaltet ist, wobei der Auslass (23) für den Volumenstrom (22) bestehend aus der Sichtluft (9) und der zweiten abgezogenen Sichtgutfraktion des zweiten Kaskadensichters (14) mit dem Sichter (32) pneumatisch in Verbindung steht, und dass

- dem Sichter (32) ein zweiter Gutabscheider (34) in Sichtluftstromrichtung nachgeschaltet ist, wobei der zweite Gutabscheider (34) die Feingutfraktion (Produkt C) aus dem Sichtluft-Feingut-Strom (33) abscheidet.
Kreislaufmahlanlage nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Sichter (32) ein dynamischer Stabkorbsichter oder ein statischer Luftstromsichter (32) ist.
Kreislaufmahlanlage nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Gutabscheider (34) ein Filter oder bevorzugt ein Zyklon (34) ist.