EP3603811A1 - Zerkleinerungsverfahren und -anlage - Google Patents
Zerkleinerungsverfahren und -anlage Download PDFInfo
- Publication number
- EP3603811A1 EP3603811A1 EP19189504.4A EP19189504A EP3603811A1 EP 3603811 A1 EP3603811 A1 EP 3603811A1 EP 19189504 A EP19189504 A EP 19189504A EP 3603811 A1 EP3603811 A1 EP 3603811A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- comminution
- rotors
- housing
- elements
- channels
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 claims description 10
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000010951 particle size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
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
- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
- B02C13/20—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with two or more co-operating rotors
- B02C13/205—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with two or more co-operating rotors arranged concentrically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
- B02C13/22—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with intermeshing pins ; Pin Disk Mills
- B02C13/24—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with intermeshing pins ; Pin Disk Mills arranged around a vertical axis
-
- 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
Definitions
- the invention relates to the field of very fine comminution of solid materials, which can be of different origins and compositions and of different degrees of strength. It can be used in particular for processing minerals and solid fossil raw materials of all kinds in the construction, mining and smelting industries, in the chemical industry and in other industries as well as in the production of high-quality cements, concentrate, flour and finely ground multi-component mixtures from minerals and powders be used.
- the invention is implemented in the form of a new method and a special device in which the method is implemented.
- the material flows become one in the channels Subject to centrifugal force and the more or less coarse or fine particles of the material flow meet crushing elements on their way to the periphery of the rotors, which are mounted in a ring on the rotors rotating in opposite directions.
- the material flows between the collisions with the shredding elements are accelerated on their way to the periphery of the rotors.
- the cross-section (the peripheral contour) of the channels between the shredding elements has a closed shape, ie the channel sections rotating with the counter-rotating rotors have walls (are covered) on all sides.
- the comminution takes place essentially due to the impacts which act on the material to be comminuted on its way to the periphery of the rotors when it hits the comminution elements.
- the shredded material is discharged from the individual channels between the shredding elements of the outermost ring directly into the casing of the shredding device and discharged from the casing via an outlet opening.
- a shredder which comprises the following components: a housing with an axial inlet and a tangential outlet opening and a substantially cylindrical annular shredding chamber; in the latter two horizontally and coaxially arranged rotors are mounted; these rotors can rotate in the opposite direction and are provided on the inside, ie on the rotor surface facing the other rotor, with annularly arranged comminution elements, between which channel sections run, which ensure the centrifugal effect; the channels running between the comminution elements of the rotors have a cross section with a closed contour.
- Figure 1 the vertical partial section represented by an overall view of a comminution device according to the invention, and in Figure 2 a section in the plane AA according to Figure 1 shown.
- the comminution method disclosed herein serves to achieve the above-mentioned object, in which two different comminution principles are combined in one system or device.
- the material to be shredded is first - essentially as in the prior art - in the form of a two-phase medium (mixture of the material and gas; suspension of the material in a gas phase) in partial flows through radial channels of two counter-rotating grinding elements (rotors) from the axis the shredder led away to its periphery.
- the respective material flow collides in succession with shredding elements that are mounted on the rotors rotating in the opposite direction.
- the material flows are accelerated in the channels on the rotors in the radial direction.
- the channel cross-section (the channel wall) has the shape of a closed contour.
- the comminution in the process according to the invention occurs not only through numerous collisions between the material flows and comminution elements accelerated in the centrifugal direction, but also through multiple collisions between the particles of the gas and material mixture in an outermost ring zone of the rotors into which the various material flows emerge from the channels , in particular in aerodynamic vortices which are reinforced in the peripheral area of the rotors by additional cavities (blind holes, blind holes) which are provided in the peripheral zone of the rotors.
- a further size reduction takes place in an outer ring area (circumferential gap) between the rotors and the housing.
- this ring area there are additional impact plates with a variable shape and adjustable angle of inclination.
- This enables an aerodynamic disturbing effect when the particles collide at high frequency, whereby the type, size and force of the particles change.
- the concentration of the two-phase medium (mixture of gas and material flow) in the housing can be changed with the aid of air suction devices (deaerators) mounted on the housing of the shredder. This increases the shredding performance in the final stage before the finished material is removed from the shredder.
- the shredding (when the particles break) within the housing of the shredding device the state energy (potential energy) of the elastic change in shape of the particles (solid fracture mechanics) is converted into thermal energy. Accordingly, there is the possibility not only to shred the material, but also to dry it at the same time (if it is too moist).
- the crushing process presented makes it possible to combine two different crushing methods, to gradually change, adapt and combine different particle crushing and breaking methods in one system.
- the shredding process is changed by changing the shape of the shredding elements and changing from the aerodynamic method to the mechanical and vice versa. Accordingly, two different shredding techniques are used in the same plant.
- the material to be shredded can be supplied in various ways: either in the free flow of material, possibly supported by suction of the material through the inlet opening by means of negative pressure generation in the housing, or inevitably by means of feed devices of various types (feed conveyors).
- the material to be shredded is accelerated by centrifugal forces as the rotors rotate from the rotor axis to the periphery.
- the first size reduction takes place in the ring area of the system disclosed here, which is located near the vertical axis of the rotors or the axial inlet opening. In this area the particles become brittle when they collide with the shredding elements moving in opposite directions on circular paths.
- a further size reduction takes place with the help of a number of size reduction elements (impact plates) in the event of collisions at high speed in the ring area which is somewhat further away from the rotor axis. In relation to the previous shredding zone, it can be referred to as the outer area.
- the impact plates of different sizes and configurations are mounted on the ring inserts on the facing surfaces of the upper and lower rotor.
- ring areas which can also be referred to as areas located further out in relation to the preceding zones, numerous material-carrying air flows from the channels of the rotors collide, which causes additional comminution. If the shredding is to be continued, a further ring area can be set up. This area can again be referred to as the outer area, based on the previous zones. In this area, the shredding takes place in aerodynamic vortices that arise in cylindrical cavities or depressions. These cavities are located in the outer ring areas of the rotors, in which there are no more channels.
- a further comminution takes place with additional comminution elements which are located directly inside the chamber, on the wall thereof and in an area between the edges of the rotors and the wall.
- These crushing elements represent impact plates, the shape and angle of which can be changed depending on the material strength.
- the impact plates can be arranged one above the other in a row or in several rows.
- devices for removing air from the rotor surfaces are installed on the housing in order to change the concentration of the material in the two-phase medium (the material to be ground) as required. This leads to a more efficient shredding in the additional outermost ring area.
- the state energy (potential energy) of the elastic shape change (solid fracture mechanics) is converted into thermal energy during the comminution within the comminutor housing. Accordingly, there is the possibility not only to shred the material, but also to dry it at the same time (if it is too moist).
- the ring areas can be combined in blocks and that the number of these blocks can be increased or reduced using different shredding methods.
- a device which comprises the following components: a housing with an axial inlet opening, a tangential outlet opening and an annular, essentially cylindrical comminution chamber.
- a housing with an axial inlet opening, a tangential outlet opening and an annular, essentially cylindrical comminution chamber.
- two horizontally and coaxially arranged rotors are mounted.
- the rotors can rotate in opposite directions and are provided on the inside, on the sides facing one another, with comminution elements arranged in a ring, which are mounted at an angle to the rotor body and between which channels with a closed cross-section are present.
- the outer, channel-free ring areas of the rotors also have cavities (depressions, blind or blind holes) that form an additional comminution zone.
- the additional shredding elements can also be conical and narrow, for example, in the direction of their free opening.
- the additional crushing elements are thin plates, usually made from high-strength and non-brittle ceramic materials. Depending on the strength of the material to be shredded, its shape and configuration can vary.
- Additional shredding elements are located within the shredder housing, namely between the inner wall of the housing (the shredding chamber) and the edges of the rotors. These are impact plates with a variable shape. When the material jet hits, the angle of inclination of these impact plates changes. This creates an aerodynamic disturbing effect on the material and creates an additional shredding zone.
- Air extraction devices are also advantageously mounted on the housing of the shredder. Due to the more or less intensive removal of air from the surface (outside) of the rotors, the concentration of the material to be shredded in the two-phase medium in the housing can be changed. This enables more efficient Shredding in the additional ring zone between the inner wall of the housing and the edges of the rotors.
- the shredding unit consists of a housing 1 with an axial inlet opening 2, a distributor (spreader G) attached underneath and a tangential outlet opening 3, as well as an annular housing region, which forms a shredding chamber 4, in the horizontally arranged and counter-rotating rotating rotors 5 and 6 are housed, on the facing rotor surfaces crushing elements 8, 9, 10, 16 and 17 are mounted in annular rows.
- the rotors 5 and 6 have a common drive (which is not shown in the figure).
- Channels run between the crushing elements 8, 9, 10, 16 and 17, the cross-section of which narrows in the radial direction from the axis to the periphery of the crushing chamber 4 by reducing the channel height.
- a ring-shaped row of paddles 7 and channels 17 closest to the axis of the rotors 5 and 6 between these paddles belongs to the acceleration zone of the material to be shredded.
- the upper and lower sides of the channels are formed by surfaces of the respective rotor and surfaces of a respectively assigned concentric ring 11, 12, 13, 14, 15 and 18, which each row of paddles 7 and shredding elements 8, 9, 10 and 16, 17 covered.
- the rings 11, 12, 13, 14, 15, 18 are connected to the respective comminuting elements 8, 9, 10 and 16, 17 in a fixed and play-free manner and rotate together with them during operation of the system.
- the rings 11 to 18 can be detachably mounted or manufactured as an integral part of the rotors 5 and 6. They can also be manufactured as a continuous or segmented ring. Each set of the segments covers a single channel between the paddles 7 and shredding elements. The side surfaces of the channels are from the front of each paddle 7 or Shredding element 8, 9, 10, 16, 17 and the back of the adjacent paddle or shredding element are formed.
- Comminution elements in the form of conical depressions (cavities, blind holes) 21, 22 are located in at least one additional annular row on the surfaces of the rotors 5 and 6 facing each other.
- Impact plates of variable shape are mounted on the inner wall of the housing of the comminution chamber as a further comminution unit.
- the angle of inclination of these impact plates 23, 24, 25 to the inner wall of the comminution chamber can also be changed.
- the shredding device works as follows: The feed of the starting material of a starting grain size takes place through free material flow or suction through a negative pressure in the housing via the inlet opening or through feed apparatuses of various types (feed conveyor). The material is fed into the acceleration zone of the upper rotor 5 of the shredder, where its particles move in the radial direction as it rotates along the surface of acceleration paddles 7. As soon as the particles have reached their maximum speed, they also have a certain take-off speed as well as a take-off angle and a free flight path (trajectory) into the brittle fracture zone (zone A). In this zone, the particles collide with the crushing elements 8 running towards them, which leads to brittle fracture.
- the particle mass then consists of individual fragments, the microhardness of which exceeds that of the initial particles.
- the fragments along the comminuting element 8 are accelerated in this zone by rotating the rotor. As soon as the required speed is reached, they collide with the crushing elements 9 of the next rotor element, which in turn increases the material surface.
- the particles then move in a radial direction into the zone of force acting on the entire particle surface (zone B).
- This zone no longer contains any crushing elements, but contains a number of aerodynamic devices in the form of cavities (depressions, blind holes) 21, 22.
- the crushing method is changed in these.
- the particles of the already partially shredded material from the different channels collide at a high speed and a high frequency in the outermost annular gap between the counter-rotating rotors. This happens due to an aerodynamic disturbance effect and the resulting aerodynamic vortex.
- the size, mass and specific surface area of the particles now differ significantly from the characteristics of the starting material in zone A.
- a zone C in which the particles of the material flows collide with each other and impact plates, is still further away from the vertical axis of the rotating rotors.
- the peripheral speed of the rotor disks and the material on them is even higher in this zone.
- the changed rotor configuration in this zone enables a collision of a large number of air streams with maximum concentration of solid particles from the channels of the upper and lower rotor. Particle size reduction is achieved by colliding the material, similar to jet mills, but at incomparably higher speeds with minimal energy costs.
- Air extraction devices are also attached to the housing of the shredder (not shown in the drawings).
- the concentration of the two-phase medium of the material to be shredded in the housing can be changed by an air discharge from the outer rotor surface. This enables more efficient shredding in an additional ring area between the inner wall of the shredding chamber and the edges of the rotors.
- the shredded material is removed for suction.
- the shredding device comprises the following components: a housing with an axial inlet opening, a tangential outlet opening and an annular, essentially cylindrical shredding chamber. In the latter, two horizontally and coaxially arranged rotors are mounted. These rotors can rotate in opposite directions and are provided with annularly arranged shredding elements on their mutually facing surfaces. Channels with a closed cross-section run between these shredding elements mounted at an angle to the rotor body.
- the ring areas of the rotors also include cavities or depressions which form an additional comminution zone.
- Impact plates are preferably also installed inside the housing, between the inner wall and the edges of the rotors. When the material jet impacts, the angle of these impact plates changes, which form an additional comminution zone.
- the impact plates can be arranged one above the other in a row or in several rows.
- Air extraction devices are preferably also mounted on the housing of the shredder. By taking air The concentration of the material to be shredded in the two-phase medium can be changed from the surface of the rotors. This enables more efficient shredding in an additional ring zone between the inner wall of the shredding chamber and the edges of the rotors.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft das Gebiet der Feinstzerkleinerung von festen Materialien, die verschiedener Herkunft und Zusammensetzung und von verschiedenem Festigkeitsgrad sein können. Sie kann insbesondere zur Verarbeitung von Mineralien und festen fossilen Rohstoffen jeder Art in der Bau-, Bergbau- und Verhüttungsindustrie, in der chemischen Industrie und in anderen Industrien sowie im Rahmen der Produktion von hochqualitativen Zementen, Kraftfutter, Mehlen und feingemahlenen Mehrkomponentenmischungen aus Mineralien und Pulvern verwendet werden.
- Die Erfindung wird in Form eines neuen Verfahrens sowie einer speziellen Vorrichtung, in der das Verfahren umgesetzt wird, verwirklicht.
- Hinsichtlich des technischen Grundgehalts der Erfindung kommt ihr derjenige Stand der Technik am nächsten, der in der internationalen Patentanmeldung
WO 99/51352 - Die in der genannten Veröffentlichung
WO 99/51352 WO 99/51352 - Ohne die Vorzüge der oben erwähnte Erfindung des Standes der Technik (Verfahren, Anlage) herabsetzen zu wollen, kann nichtsdestotrotz gesagt werden, dass sie einen wesentlichen Nachteil aufweist, nämlich dass bei ihr nur ein einziges Zerkleinerungsprinzip zur Anwendung kommt, nämlich eine Zerkleinerung des Materials aufgrund der Schlagwirkung bei seinem Auftreffen auf die mit den Rotoren gegenläufig rotierenden Zerkleinerungselemente der Zerkleinerungsvorrichtung (Mahlvorrichtung). Das begrenzt den Zerkleinerungsgrad. Um Feinstpartikel zu erhalten, ist ein anschließendes weiteres Vermahlen in einer anderen Zerkleinerungsvorrichtung erforderlich, die nach einem anderen Zerkleinerungsverfahren arbeitet. Deshalb ist bei einem Verfahren bzw. einer Anlage des genannten Standes der Technik nach den einzelnen Mahlgängen in der Regel eine zusätzliche Auftrennung (Klassierung) des Mahlguts in verschiedene Teilchengrößenfraktionen notwendig. Es ist somit in der Regel nicht möglich, in einem einzigen Zerkleinerungsdurchgang in ein und demselben Zerkleinerer direkt Feinstpartikel zu produzieren. Dadurch erhöhen sich die Investitions- und Energiekosten der Anlage.
- Zum allgemeinen Stand der Technik kann noch verwiesen werden auf die Veröffentlichungen
RU 2070094 C1 WO 25/15818 - Es ist die Aufgabe der hierin beschriebenen Erfindung, unter teilweisem Rückgriff auf Verfahrens- und Vorrichtungselemente des genannten Standes der Technik einen sehr hohen Zerkleinerungsgrad in ein und derselben Anlage zu erreichen, so dass entweder direkt in einem Mahldurchgang die gewünschten Feinstteilchen eines geeigneten Materials erhalten werden, oder wenigstens die Anzahl der zusätzlich erforderlichen Zerkleinerungsstufen (Mahlstufen) und Klassierstufen und damit die Investitionskosten der Gesamtanlage und der Energieverbrauch vermindert werden können.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie eine dieses Verfahren verwirklichende Vorrichtung gelöste, wie sie in den Ansprüchen beschrieben werden.
- Dabei ist zum besseren und sachgemäßen Verständnis der Ansprüche und der darin verwendeten Begriffe der Inhalt der nachfolgenden Beschreibung heran zu ziehen, die besonders unter Bezugnahme auf zwei Figuren bevorzugte Ausführungsformen und zusätzliche Elemente und Merkmale der vorliegenden Erfindung in näheren Einzelheiten erläutert.
- In den Figuren ist in
Figur 1 der vertikale Teilschnitt durch eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Zerkleinerungsvorrichtung dargestellt, und inFigur 2 ein Schnitt in der Ebene A-A gemäßFigur 1 dargestellt. - Der Lösung der oben genannten Aufgabe dient das hierin offenbarte Zerkleinerungsverfahren, bei dem in einer Anlage bzw. Vorrichtung zwei unterschiedliche Zerkleinerungsprinzipien kombiniert sind. Das zu zerkleinernde Material wird zuerst - im Wesentlichen wie im Stand der Technik - in Form eines Zweiphasenmediums (Gemisch aus dem Material und Gas; Suspension des Materials in einer Gasphase) in Teilströmen durch radiale Kanäle von zwei gegenläufig rotierenden Mahlelementen (Rotoren) von der Achse des Zerkleinerers weg zu seiner Peripherie geführt. In den Kanälen kollidiert der jeweilige Materialstrom nacheinander mit Zerkleinerungselementen, die auf den sich im Gegenlauf drehenden Rotoren montiert sind. Die Materialströme werden in den Kanälen auf den Rotoren in radialer Richtung beschleunigt. Der Kanalquerschnitt (die Kanalwandung) hat die Form einer geschlossenen Kontur.
- Die Zerkleinerung geschieht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur durch zahlreiche Zusammenstöße zwischen den in Zentrifugalrichtung beschleunigten Materialströmen und Zerkleinerungselementen, sondern zusätzlich durch mehrfache Zusammenstöße zwischen den Partikeln des Gas- und Materialgemischs in einer äußersten Ringzone der Rotoren, in die die verschiedenen Materialströme aus den Kanälen austreten, und zwar insbesondere in aerodynamischen Wirbeln, die im peripheren Bereich der Rotoren durch zusätzliche Hohlräume (Blindlöcher, Sacklöcher) verstärkt werden, die in der Randzone der Rotoren vorgesehen sind.
- Eine weitere Zerkleinerung erfolgt in einem äußeren Ringbereich (Umfangsspalt) zwischen den Rotoren und dem Gehäuse. In diesem Ringbereich befinden sich zusätzliche Aufprallplatten mit veränderlicher Form und einstellbarem Neigungswinkel. Das ermöglicht eine aerodynamische Störwirkung beim Zusammenstoß der Partikel mit hoher Frequenz, wobei sich die Partikelart, Partikelgröße und Krafteinwirkung ändert. Mit Hilfe von auf dem Gehäuse des Zerkleinerers montierten Luftabsaugvorrichtungen (Entlüftern) kann die Konzentration des Zweiphasenmediums (Gemisch aus Gas und Materialstrom) im Gehäuse verändert werden. Das erhöht die Zerkleinerungsleistung im Endstadium, bevor der Fertigstoff aus dem Zerkleinerer abgeführt wird.
- Durch das Zusammenwirken eines mechanischen und eines aerodynamischen Zerkleinerungsverfahrens in ein und derselben Anlage wird bei der Zerkleinerung (beim Bruch der Partikel) innerhalb des Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung die Zustandsenergie (potentielle Energie) der elastischen Formänderung der Partikel (Festkörperbruchmechanik) in Wärmeenergie umgewandelt. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, das Material nicht nur zu zerkleinern, sondern gleichzeitig auch noch zu trocknen (falls es zu feucht ist).
- Das vorgestellte Zerkleinerungsverfahren ermöglicht es, zwei unterschiedliche Zerkleinerungsmethoden zu kombinieren, verschiedene Partikelzerkleinerungs- und -bruchmethoden schrittweise zu ändern, anzupassen und in einer Anlage zu vereinen.
- Die Änderung des Zerkleinerungsprozesses erfolgt durch Formänderung der Zerkleinerungselemente und Wechseln von der aerodynamischen Methode zur mechanischen und umgekehrt. Dementsprechend werden in ein und derselben Anlage zwei unterschiedliche Zerkleinerungstechniken genutzt.
- Im hierin offenbarten Verfahren kann das zu zerkleinernde Material auf verschiedene Weise zugeführt werden: entweder im freien Materialfluss, gegebenenfalls unterstützt durch Ansaugen des Materials durch die Eintrittsöffnung mittels Unterdruckerzeugung im Gehäuse oder zwangsweise durch Zufuhrvorrichtungen verschiedener Art (Beschickungsförderer).
- Das zu zerkleinernde Material wird durch Zentrifugalkräfte bei der Drehung der Rotoren von der Rotorachse zur Peripherie beschleunigt.
- Die erste Zerkleinerungsstufe erfolgt im Ringbereich der hier offenbarten Anlage, der sich nahe der senkrechten Achse der Rotoren bzw. der axialen Eintrittsöffnung befindet. In diesem Bereich kommt es zu einem Sprödbruch der Partikel, indem diese mit den sich gegenläufig auf Kreisbahnen bewegenden Zerkleinerungselementen kollidieren.
- Eine weitere Zerkleinerung erfolgt mit Hilfe einer Reihe von Zerkleinerungselementen (Aufprallplatten) bei Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit im Ringbereich, der etwas weiter von der Rotorachse entfernt ist. Bezogen auf die vorhergehende Zerkleinerungszone kann er als äußerer Bereich bezeichnet werden. Die Aufprallplatten unterschiedlicher Größe und Konfiguration sind auf den Ringeinsätzen auf den zueinander gewendeten Flächen des oberen und unteren Rotors montiert.
- Es schließt sich ein weiterer Wechsel der Zerkleinerungselemente und dementsprechend auch der Zerkleinerungstechnik an. In Ringbereichen, die auch als weiter außen liegende Bereiche bezogen auf die vorhergehenden Zonen bezeichnet werden können, kollidieren dabei zahlreiche materialtragende Luftströme aus den Kanälen der Rotoren, was eine zusätzliche Zerkleinerung bewirkt. Falls die Zerkleinerung noch weiter fortgesetzt werden soll, kann ein weiterer Ringbereich eingerichtet werden. Dieser Bereich kann wiederum als äußerer Bereich bezeichnet werden, bezogen auf die vorhergehenden Zonen. In diesem Bereich geschieht die Zerkleinerung in aerodynamischen Wirbeln, die in zylindrischen Hohlräumen bzw. Vertiefungen entstehen. Diese Hohlräume befinden sich in äußeren Ringbereichen der Rotoren, in denen keine Kanäle mehr vorhanden sind.
- Eine noch weitergehende Zerkleinerung erfolgt mit zusätzlichen Zerkleinerungselementen, die sich unmittelbar innerhalb der Kammer befinden, und zwar an deren Wand und in einem Bereich zwischen den Rändern der Rotoren und der Wand. Diese Zerkleinerungselemente stellen Aufprallplatten dar, deren Form und Winkel zur Kammerwandfläche je nach Materialfestigkeit geändert werden können. Die Aufprallplatten können sowohl in einer Reihe als auch in mehreren Reihen übereinander angeordnet werden. Zur Maximierung der Produktivität des Zerkleinerers sind auf dem Gehäuse Vorrichtungen zur Abführung von Luft von den Rotorenoberflächen (von den dem Gehäuse zugewandten Rotorenaußenflächen) installiert, um die Konzentration des Materials in dem Zweiphasenmedium (des zu zerkleinernden Materials) nach Bedarf zu ändern. Dies führt zu einer effizienteren Zerkleinerung im zusätzlichen äußersten Ringbereich.
- Durch Kombination einer mechanischen und einer aerodynamischen Zerkleinerungsmethode in ein und derselben Anlage wird bei der Zerkleinerung innerhalb des Zerkleinerergehäuses die Zustandsenergie (potentielle Energie) der elastischen Formänderung (Festkörperbruchmechanik) in Wärmeenergie umgewandelt. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, das Material nicht nur zu zerkleinern, sondern auch gleichzeitig zu trocknen (falls es zu feucht ist).
- Abhängig von der Materialart, Materialfestigkeit, anfänglichen Partikelgröße und gewünschten Zerkleinerungsstufe können entweder alle beschriebenen Zerkleinerungs- und Bruchtechniken in den entsprechenden Zonen verwenden werden oder nur zwei bis drei davon. In den meisten Fällen geschieht der Übergang von einer Technik zur anderen in der beschriebenen Reihenfolge.
- Für den Zerkleinerer, in dem diese Technik zur Anwendung kommt, bedeutet es, dass die Ringbereiche blockweise kombiniert werden können und dass die Anzahl dieser Blöcke mit unterschiedlichen Zerkleinerungsmethoden erhöht bzw. reduziert werden kann.
- Die oben beschriebene Aufgabe wird auf der Ebene der Zerkleinerungsvorrichtung durch eine Vorrichtung gelöst, die folgende Komponenten umfasst: ein Gehäuse mit einer axialen Eintrittsöffnung, einer tangentialen Austrittsöffnung und einer ringförmigen, im Wesentlichen zylindrischen Zerkleinerungskammer. In der letzteren sind zwei waagerecht und koaxial angeordneten Rotoren montiert. Die Rotoren können sich gegenläufig drehen und sind innen, auf den einander zugewandten Seiten, mit ringförmig angeordneten Zerkleinerungselementen versehen, die schräg zum Rotorkörper montiert sind und zwischen denen Kanäle mit einem Querschnitt geschlossener Form vorhanden sind. Die äußeren, kanalfreien Ringbereiche der Rotoren haben zusätzlich Hohlräume (Vertiefungen, Blind- oder Sacklöcher), die eine zusätzliche Zerkleinerungszone bilden.
- Die zusätzlichen Zerkleinerungselemente (Hohlräume) können auch konisch sein und sich beispielsweise in Richtung ihrer freien Öffnung verengen.
- Die zusätzlichen Zerkleinerungselemente (Aufprallplatten) sind dünne, normalerweise aus hochfesten und nicht brüchigen keramischen Stoffen hergestellte Platten. Je nach Festigkeit des zu zerkleinernden Materials kann ihre Form und Konfiguration unterschiedlich sein.
- Zusätzliche Zerkleinerungselemente befinden sich innerhalb des Zerkleinerergehäuses, und zwar zwischen der Innenwand des Gehäuses (der Zerkleinerungskammer) und den Rändern der Rotoren. Diese sind Aufprallplatten mit veränderlicher Form. Beim Aufprall des Materialstrahls ändert sich der Neigungswinkel dieser Aufprallplatten. Dadurch wird eine aerodynamische Störwirkung auf das Material erzeugt und eine zusätzliche Zerkleinerungszone gebildet.
- Auf dem Gehäuse des Zerkleinerers sind vorteilhafter Weise auch Luftentnahmeeinrichtungen angebracht. Durch die mehr oder weniger intensive Abführung von Luft von der Oberfläche (Außenseite) der Rotoren kann die Konzentration des zu zerkleinernden Materials im Zweiphasenmedium im Gehäuse verändert werden. Das ermöglicht eine effizientere Zerkleinerung in der zusätzlichen Ringzone zwischen der Innenwand des Gehäuses und den Rändern der Rotoren.
- Nunmehr Bezug nehmend auf die Figuren besteht die Zerkleinerungseinheit aus einem Gehäuse 1 mit einer axialen Eintrittsöffnung 2, einem darunter angebrachten Verteiler (Schleuderstreuer G) und einer tangentialen Austrittsöffnung 3 sowie einem ringförmigen Gehäusebereich, der eine Zerkleinerungskammer 4 bildet, in der waagerecht angeordnete und sich gegenläufig drehende Rotoren 5 und 6 untergebracht sind, auf deren einander zugewandten Rotorenflächen Zerkleinerungselemente 8, 9, 10, 16 und 17 in ringförmigen Reihen montiert sind. Die Rotoren 5 und 6 haben einen gemeinsamen Antrieb (der auf der Figur nicht gezeigt ist).
- Zwischen den Zerkleinerungselementen 8, 9, 10, 16 und 17 verlaufen Kanäle, deren Querschnitt sich in radialer Richtung von der Achse zur Peripherie der Zerkleinerungskammer 4 durch Reduzierung der Kanalhöhe verengt. Eine zur Achse der Rotoren 5 und 6 nächstliegende ringförmige Reihe von Paddeln 7 und Kanälen 17 zwischen diesen Paddeln gehört zur Beschleunigungszone des zu zerkleinernden Materials. Die Ober- und Unterseiten der Kanäle sind werden gebildet von Flächen des jeweiligen Rotors und Flächen eines jeweils zugeordneten konzentrischen Ringes 11, 12, 13, 14, 15 und 18, der jede Reihe der Paddel 7 und Zerkleinerungselemente 8, 9, 10 und 16, 17 überdeckt. Die Ringe 11, 12, 13, 14, 15, 18 sind mit den jeweiligen Zerkleinerungselementen 8, 9, 10 und 16, 17 fest und spielfrei verbunden und rotieren beim Betrieb der Anlage zusammen mit diesen. Die Ringe 11 bis 18 können lösbar montiert sein oder als fester Bestandteil der Rotoren 5 und 6 gefertigt werden. Sie können ferner als durchgehender oder segmentierter Ring gefertigt werden. Dabei überdeckt jeder Satz der Segmente einen einzelnen Kanal zwischen den Paddeln 7 und Zerkleinerungselementen. Die Seitenflächen der Kanäle werden von der Vorderseite jedes Paddels 7 oder Zerkleinerungselements 8, 9, 10, 16, 17 und der Rückseite des benachbarten Paddels oder Zerkleinerungselements gebildet.
- In mindestens einer zusätzlichen ringförmigen Reihe befinden sich Zerkleinerungselemente in Form von konischen Vertiefungen (Hohlräumen, Sacklöchern) 21, 22 auf den einander zugewendeten Flächen Randflächen der Rotoren 5 und 6.
- Als weitere Zerkleinerungseinheit sind Aufprallplatten veränderlicher Form an der Innenwand des Gehäuses der Zerkleinerungskammer montiert. Der Neigungswinkel dieser Aufprallplatten 23, 24, 25 zur Innenwand der Zerkleinerungskammer kann ebenfalls geändert werden.
- Die Zerkleinerungsvorrichtung funktioniert wie folgt: Die Zufuhr des Ausgangsmaterials einer Ausgangskorngröße erfolgt durch freien Materialfluss oder Ansaugen durch einen Unterdruck im Gehäuse über die Eintrittsöffnung oder durch Zufuhrapparaturen verschiedener Art (Beschickungsförderer). Das Material wird in die Beschleunigungszone des oberen Rotors 5 des Zerkleinerers zugeführt, wo sich seine Partikeln bei der Rotation entlang der Fläche von Beschleunigungspaddeln 7 in radialer Richtung bewegen. Sobald die Partikel ihre Höchstgeschwindigkeit erreicht haben, weisen sie auch eine gewisse Abfluggeschwindigkeit sowie einen Abflugwinkel und eine freie Flugstrecke (Trajektorie) in die Sprödbruchzone (Zone A) auf. In dieser Zone kollidieren die Partikel mit den auf sie zulaufenden Zerkleinerungselementen 8, wodurch es zum Sprödbruch kommt. Die Partikelmasse besteht danach aus einzelnen Bruchstücken, deren Mikrohärte jene der Anfangspartikel übersteigt. Zur Fortsetzung einer effizienten Zerkleinerung werden in dieser Zone durch Rotieren des Rotors die Bruchstücke entlang des Zerkleinerungselements 8 beschleunigt. Sobald die erforderliche Geschwindigkeit erreicht ist, kollidieren sie mit den Zerkleinerungselementen 9 des nächsten Rotorelements, wodurch die Materialoberfläche wiederum vergrößert wird.
- Auf die gleiche Weise geschieht auch der Übergang zu den Zerkleinerungselementen 10, 16, 17 der nächsten Reihe.
- Anschließend bewegen sich die Partikel in radialer Richtung in die Zone der Krafteinwirkung auf die gesamte Partikeloberfläche (Zone B). Diese Zone enthält keine Zerkleinerungselemente mehr, aber enthält eine Reihe von aerodynamischen Vorrichtungen in Form von Hohlräumen (Vertiefungen, Sacklöchern) 21, 22. In diesen wird die Zerkleinerungsmethode gewechselt. Die Partikel des bereits teilweise zerkleinerten Materials aus den verschiedenen Kanälen kollidieren mit einer hohen Geschwindigkeit und einer hohen Frequenz im äußersten Ringspalt zwischen den sich gegenläufig drehenden Rotoren. Das geschieht durch eine aerodynamische Störwirkung und dadurch entstehende aerodynamische Wirbel. Die Größe, Masse und spezifische Oberfläche der Partikel unterscheiden sich nunmehr wesentlich von den Charakteristika des Ausgangsmaterials in der Zone A.
- Eine Zone C, in der die Teilchen der Materialströme miteinander und Aufprallplatten kollidieren, befindet sich noch weiter entfernt von der senkrechten Achse der sich drehenden Rotoren. Die Umfangsgeschwindigkeit der Rotorenscheiben und des Materials darauf ist in dieser Zone noch höher. Die geänderte Rotorenkonfiguration in dieser Zone ermöglicht es, eine Kollision einer Vielzahl von Luftströmen mit maximaler Konzentration an Festpartikeln aus den Kanälen des oberen und unteren Rotors herbeizuführen. Die Partikelzerkleinerung erfolgt durch Kollidieren des Materials, ähnlich wie in Strahlmühlen, aber mit unvergleichlich höheren Geschwindigkeiten bei minimalen Energiekosten.
- Die Krafteinwirkung auf fast die ganze Partikeloberfläche und die anschließende Abführung des Materials aus dem Gehäuse erfolgt durch die senkrechte axiale Geschwindigkeitskomponente über eine tangential angeordnete Austrittsöffnung.
- Auf dem Gehäuse des Zerkleinerers sind auch Luftentnahmeeinrichtungen angebracht (auf den Zeichnungen nicht dargestellt). Durch eine Luftabführung von der äußeren Rotorenoberfläche kann die Konzentration des Zweiphasenmediums des zu zerkleinernden Materials im Gehäuse verändert werden. Das ermöglicht eine effizientere Zerkleinerung in einem zusätzlichen Ringbereich zwischen der Innenwand der Zerkleinerungskammer und den Rändern der Rotoren.
- Das zerkleinerte Material wird zur Absaugung abgeführt.
- Nachfolgend werden Schlüsselmerkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer erfindungsgemäßen Vorrichtung noch einmal zusammenfassend aufgeführt:
- 1. Das Zerkleinerungsverfahren kombiniert zwei unterschiedliche Zerkleinerungsmethoden in einer Anlage. Das zu zerkleinernde Material wird einerseits in Form eines Zweiphasenmediums (Gemisch aus dem Material und Gas) in einzelnen Strömen durch radiale Kanäle von der Achse der Zerkleinerungsvorrichtung zu seiner Peripherie geführt. In den Kanälen kollidieren die Materialströme abwechselnd mit Zerkleinerungselementen, die auf sich im Gegenlauf drehenden Rotoren montiert sind. Die Materialströme werden in den Kanälen zwischen den Zerkleinerungselementen der Rotoren zentrifugal beschleunigt. Der Kanalquerschnitt hat die Form einer geschlossenen Kurve.
- 2. Die Zerkleinerung geschieht nicht nur durch zahlreiche Zusammenstöße zwischen den Materialströmen und Zerkleinerungselementen, sondern auch durch mehrfache Zusammenstöße zwischen den Partikeln in den nachfolgenden aerodynamischen Wirbeln, die in den Hohlräumen im äußersten Ringbereich der Rotoren entstehen.
- 3. Die Zerkleinerung erfolgt zusätzlich in einem zusätzlich gebildeten äußeren Ringbereich zwischen den Rotoren und dem Gehäuse. In diesem Ringbereich befinden sich Aufprallplatten mit veränderbarer Form und einstellbarem Neigungswinkel. Das ermöglicht eine aerodynamische Störwirkung beim Zusammenstoß der Partikel mit hoher Frequenz, wobei sich die Partikelart, -größe und die Kraftaufbringung ändert. Dank der auf dem Gehäuse der Zerkleinerungsvorrichtung montierten Entnahmevorrichtungen (Entlüftung) ändert sich die Konzentration des Zweiphasenmediums (Gemisch aus Material und Gas in Form eines Materialstrahls). Das erhöht die Zerkleinerungsleistung im Endstadium vor dem Ableiten des Fertigstoffs aus der Zerkleinerungs anlage.
- 4. Durch die Kombination zweier Zerkleinerungsmethoden (einer mechanischen und einer aerodynamischen) in einem Prozess und in einer Anlage innerhalb eines einzigen Zerkleinerergehäuses, wird bei der Zerkleinerung die Zustandsenergie (potentielle Energie) der elastischen Formänderung (Festkörperbruchmechanik) in Wärmeenergie umgewandelt. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, das Material nicht nur zu zerkleinern, sondern auch gleichzeitig zu trocknen (falls es zu feucht ist).
- Wesentliche Unterschiede und Vorteile des vorgestellten Zerkleinerungsverfahrens gegenüber anderen Verfahren bestehen im Folgenden:
- 1. Bei ihm werden zwei unterschiedliche Methoden in ein und derselben Anlage (einem Zerkleinerer) - eine mechanische und eine aerodynamische - genutzt.
- 2. Es zeichnet sich dadurch aus, dass zwei Zerkleinerungsmethoden (mechanische und aerodynamische) im Gehäuse des Zerkleinerers kombiniert sind. Dadurch wird bei der Zerkleinerung die Zustandsenergie der elastischen Formänderung (Festkörperbruchmechanik) in Wärmeenergie umgewandelt. Dementsprechend ergibt sich die Möglichkeit, das Material nicht nur zu zerkleinern, sondern auch gleichzeitig zu trocknen (falls es zu feucht ist).
- 3. Es zeichnet sich auch dadurch aus, dass das zu zerkleinernde Material sowohl im freien Fluss als auch durch zusätzliche Zufuhrsysteme (Beschickungsförderer) zugeführt werden kann; die Materialbeschleunigung geschieht durch Zentrifugalkraft bei der Rotorendrehung und infolge der Reduzierung der Kanalhöhe in Richtung der Peripherie der Zerkleinerungskammer.
- 4. Es zeichnet sich ferner dadurch aus, dass in äußeren Ringbereichen der Rotoren eine weitere Zerkleinerung in angeschlossenen aerodynamischen Wirbeln mit Hilfe von Hohlräumen (Blindlöchern, Sacklöchern) geschieht.
- 5. Es zeichnet sich auch dadurch aus, dass in einem äußeren Ringbereich zwischen den Rotoren und der Gehäusewand eine weitere Zerkleinerung durch zusätzlich montierte Aufprallplatten erfolgt, deren Form und Neigungswinkel zur Innenwand des Zerkleinerergehäuses geändert werden können. Dies ermöglicht eine aerodynamische Störwirkung beim Zusammenstoß der Partikel mit hoher Frequenz, wobei sich die Partikelart, -größe und die Krafteinwirkung ändert.
- 6. Es zeichnet sich dadurch aus, dass man mit Hilfe von auf dem Gehäuse der Zerkleinerungsvorrichtung montierten Ent- bzw. Belüftungsvorrichtungen die Konzentration des Zweiphasenmediums (Gemisch aus Material und Gas in Form eines Materialstrahls) im Gehäuse ändern kann. Das erhöht die Zerkleinerungsleistung im Endstadium vor dem Ableiten des Fertigstoffs aus der Zerkleinerungsanlage.
- Die Zerkleinerungsvorrichtung umfasst die folgenden Komponenten: ein Gehäuse mit einer axialen Eintrittsöffnung, einer tangentialen Austrittsöffnung und einer ringförmigen, im Wesentlichen zylindrischen Zerkleinerungskammer. In der letzteren sind zwei waagerecht und koaxial angeordnete Rotoren montiert. Diese Rotoren können gegenläufig rotieren und sind auf ihren einander zugekehrten Oberflächen mit ringförmig angeordneten Zerkleinerungselementen versehen. Zwischen diesen schräg zum Rotorkörper montierten Zerkleinerungselementen verlaufen Kanäle mit einem Querschnitt geschlossener Form. Die Ringbereiche der Rotoren umfassen auch Hohlräume bzw. Vertiefungen, die eine zusätzliche Zerkleinerungszone bilden.
- Im Gehäuseinneren, zwischen der Innenwand und den Rändern der Rotoren, sind ferner vorzugsweise Aufprallplatten installiert. Beim Aufprall des Materialstrahls ändert sich der Winkel dieser Aufprallplatten, die eine zusätzliche Zerkleinerungszone bilden. Die Aufprallplatten können sowohl in einer Reihe als auch in mehreren Reihen übereinander angeordnet werden.
- Auf dem Gehäuse des Zerkleinerers sind vorzugsweise auch Luftentnahmeeinrichtungen montiert. Durch die Luftentnahme von der Oberfläche der Rotoren kann die Konzentration des zu zerkleinernden Materials im Zweiphasenmedium verändert werden. Das ermöglicht eine effizientere Zerkleinerung in einer zusätzlichen Ringzone zwischen der Innenwand der Zerkleinerungskammer und den Rändern der Rotoren.
- Grundlegende Unterscheidungsmerkmale des vorgestellten Zerkleinerers sind somit:
- 1. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass in ihr zwei Zerkleinerungsmethoden miteinander kombiniert sind,
- 2. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie das Rohmaterial auch ansaugen kann, ohne dass es zwangsweise zugeführt werden muss.
- 3. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie auch eine zusätzliche Ringzone mit Zerkleinerungselementen in Form von nach unten zulaufenden konischen Hohlräumen (Blind- oder Sacklöchern) hat.
- 4. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine tangentiale Austrittsöffnung hat, wodurch das Fertigprodukt mit der Höchstgeschwindigkeit aus der Zerkleinerungskammer abgeführt wird.
- 5. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie über zusätzliche Zerkleinerungselemente in einem Ringbereich verfügt, die sich unmittelbar an der Innenwand der Zerkleinerungskammer befinden: das sind nämlich Aufprallplatten, deren Form und Winkel zur Kammerwandfläche geändert werden können.
- 6. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie über Luftentnahmevorrichtungen verfügt; dadurch wird die Luft von der Rotorenoberfläche entnommen und die Konzentration des Zweiphasenmediums (des zu zerkleinernden Materials) geändert.
- 7. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie in der Lage ist, auch feuchte Materialien zu zerkleinern; dabei kann das Material gleichzeitig auch getrocknet werden.
- 8. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie es ermöglicht, die Zerkleinerungstechnik und die Rotorenkonfiguration je nach den Eigenschaften des Ausgangsmaterials wie z.B. seiner Festigkeit und seinem Bruchverhalten zu verändern.
- Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung "erste" und "zweite" Ausführungsformen definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Ausführungsformen, ohne eine Rangfolge festzulegen.
Claims (9)
- Verfahren zur Fein- und Feinstzerkleinerung von stückigen festen Materialien, insbesondere von Mineralien und festen fossilen Rohstoffen, gekennzeichnet durch eine Zerkleinerung des Materials mittels einer Abfolge von einem mechanischen Zerkleinerungsverfahren und einem aerodynamischen Zerkleinerungsverfahren in einer einzigen Zerkleinerungsvorrichtung,
wobei bei der mechanischen Zerkleinerung auf an sich bekannte Weise ein als Gas-Feststoffmischung zugeführtes Material axial dem Zentrum zweier gegenläufig rotierender Rotoren zugeführt wird und dabei in Teilströme aufgeteilt wird, indem die Rotoren auf ihren einander zugewandten Rotorenflächen mit ringförmig angeordneten Zerkleinerungselementen versehen sind, zwischen denen in Umfangsrichtung geschlossene Kanäle gebildet sind, in denen das Material in Richtung der Peripherie der Rotoren beschleunigt wird und durch Kontakt mit den Zerkleinerungselementen mechanisch zerkleinert wird, und
wobei eine zusätzliche aerodynamische Zerkleinerung in kanalfreien Bereichen zwischen den Rotoren und/oder in einem Bereich um den Umfang der Rotoren herum erfolgt, in denen die Teilströme aus den Kanälen zur Kollision gebracht und dabei unter weiterer Zerkleinerung des Materials verwirbelt werden,
und wobei das zerkleinerte Material nach der aerodynamischen Zerkleinerung aus der Zerkleinerungsvorrichtung abgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erste aerodynamische Zerkleinerung zwischen den gegenläufig rotierenden Rotoren in einem Randbereich ohne mechanische Zerkleinerungselemente und ohne Kanäle erfolgt, und dass sich daran in radialer Richtung gegebenenfalls eine zweite aerodynamische Zerkleinerung in einem Bereich zwischen der Peripherie der Rotoren und der Innenwand des Gehäuses der Zerkleinerungsvorrichtung anschließt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem Randbereich der Rotoren, der frei von mechanischen Zerkleinerungselemente ist, Vertiefungen vorhanden sind, die die Verwirbelung der Teilströme aus den Kanälen verstärken.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im äußersten Bereich zwischen der Peripherie der Rotoren und der Innenwand des Gehäuses Aufprallplatten angeordnet sind, die mit der Innenwand des Gehäuses verbunden sind und die die aerodynamische Zerkleinerung verstärken.
- Vorrichtung zur Fein- und Feinstzerkleinerung von stückigen festen Materialien, insbesondere von Mineralien und festen fossilen Rohstoffen, die aufweist
ein Gehäuse (1) mit einer axialen Eintrittsöffnung (2) und einer tangentialen Austrittsöffnung (3) und einer im Wesentlichen zylindrischen ringförmigen Zerkleinerungskammer (4),
in der zwei in einer waagerechten Zone gegenläufig rotierbare koaxiale Rotoren (5, 6) angeordnet sind, auf deren einander zugekehrten Flächen ringförmig Zerkleinerungselemente (11, 12, 13, 14, 15, 18) angeordnet sind, zwischen denen radial verlaufende, in ihrer Umfangsrichtung geschlossene Kanalabschnitte (8, 9, 10, 16, 17) gebildet sind,
wobei zwischen den Rotoren (%; &9 außerdem mindestens eine Ringzone (Zone B) vorhanden ist, die frei von Zerkleinerungselementen und Kanalabschnitten ist und in die die Kanäle der benachbarten inneren Ringzone münden und in der die aus den Kanälen austretenden Teilströme verwirbelt werden. - Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugekehrten Oberflächen der Rotoren in der von Zerkleinerungselementen freien Ringzone (Zone B) mit Vertiefungen (21, 22) zur Verstärkung der Verwirbelung versehen sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass um die Peripherie der Rotoren (5, 6) herum ein nach außen von der Gehäuseinnenwand begrenzter Ringbereich (Zone C) gebildet ist, der eine weitere Verwirbelung der aus den Rotoren austretenden Materialströme bewirkt.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringbereich Aufprallplatten (23, 24, 25) angeordnet sind, die mit der Innenwand des Gehäuses verbunden sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Entlüftungsvorrichtungen versehen ist, die auf dem Gehäuse angeordnet sind und eine Ent- oder Belüftung des Innenraums des Gehäuses (1) zur Veränderung des Feststoff-Luft-Verhältnisses im Gehäuse ermöglichen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP22201926.7A EP4186596A1 (de) | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018212830.8A DE102018212830B3 (de) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP22201926.7A Division EP4186596A1 (de) | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3603811A1 true EP3603811A1 (de) | 2020-02-05 |
EP3603811B1 EP3603811B1 (de) | 2022-11-02 |
Family
ID=67514456
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19189504.4A Active EP3603811B1 (de) | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
EP22201926.7A Pending EP4186596A1 (de) | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP22201926.7A Pending EP4186596A1 (de) | 2018-08-01 | 2019-08-01 | Zerkleinerungsverfahren und -anlage |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP3603811B1 (de) |
DE (1) | DE102018212830B3 (de) |
LT (1) | LT3603811T (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021179059A1 (en) * | 2020-03-12 | 2021-09-16 | Mayerle, Dean | Weed seed destruction |
DE102020204780A1 (de) | 2020-04-15 | 2021-10-21 | Elena Vladimirovna Artemieva | Vorrichtung und Verfahren zum Zerkleinern von festen Materialien |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995015818A1 (fr) | 1993-12-06 | 1995-06-15 | Artemieva, Elena Vladimirovna | Procede de pulverisation de matieres polydispersionnelles solides |
WO1999051352A1 (fr) | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Kontyaev Alexei Vyacheslavovic | Procede et dispositif de broyage de materiaux |
WO2000010709A1 (en) * | 1998-08-25 | 2000-03-02 | Brown Charles Kepler Jr | Two-stage micronizer and process for reducing oversize particles using a two-stage micronizer |
RU2166367C1 (ru) | 2000-10-17 | 2001-05-10 | Артемьева Елена Владимировна | Способ и устройство для измельчения материалов |
DE202011106419U1 (de) | 2010-12-15 | 2012-01-10 | Elena Vladimirovna Artemieva | Anlage zum Mahlen von Materialien |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4337998A1 (de) * | 1993-11-06 | 1995-05-11 | Escher Wyss Gmbh | Mahlmaschine und Mahlwerkzeug zum Mahlen von suspendiertem Faserstoffmaterial |
JP5807919B2 (ja) | 2013-07-31 | 2015-11-10 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 糖尿病による代謝異常を改善するための組成物 |
-
2018
- 2018-08-01 DE DE102018212830.8A patent/DE102018212830B3/de not_active Withdrawn - After Issue
-
2019
- 2019-08-01 LT LTEP19189504.4T patent/LT3603811T/lt unknown
- 2019-08-01 EP EP19189504.4A patent/EP3603811B1/de active Active
- 2019-08-01 EP EP22201926.7A patent/EP4186596A1/de active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995015818A1 (fr) | 1993-12-06 | 1995-06-15 | Artemieva, Elena Vladimirovna | Procede de pulverisation de matieres polydispersionnelles solides |
RU2070094C1 (ru) | 1993-12-06 | 1996-12-10 | Артемьева Елена Владимировна | Способ сверхтонкого измельчения материалов |
WO1999051352A1 (fr) | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Kontyaev Alexei Vyacheslavovic | Procede et dispositif de broyage de materiaux |
WO2000010709A1 (en) * | 1998-08-25 | 2000-03-02 | Brown Charles Kepler Jr | Two-stage micronizer and process for reducing oversize particles using a two-stage micronizer |
RU2166367C1 (ru) | 2000-10-17 | 2001-05-10 | Артемьева Елена Владимировна | Способ и устройство для измельчения материалов |
DE202011106419U1 (de) | 2010-12-15 | 2012-01-10 | Elena Vladimirovna Artemieva | Anlage zum Mahlen von Materialien |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
A. A. GRIFFITH: "The phenomenon of rupture and flow in solids, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical", PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES, vol. 221, 1921, pages 582 - 593 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4186596A1 (de) | 2023-05-31 |
EP3603811B1 (de) | 2022-11-02 |
LT3603811T (lt) | 2023-02-10 |
DE102018212830B3 (de) | 2020-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2851122B1 (de) | Zerkleinerungsvorrichtung | |
EP2529835B1 (de) | Vorrichtung zum mechanischen Trennen von Materialkonglomeraten aus Materialen unterschiedlicher Dichte und/oder Konsistenz | |
EP2785472B1 (de) | Vorrichtung zum sichten von körnigem gut | |
DE69813201T2 (de) | Kontrollierte zerkleinerung von stoffen in einer wirbelkammer | |
EP2637790B1 (de) | Verfahren zur zerkleinerung von mahlgut und wälzmühle | |
DE102012104031B4 (de) | Trennvorrichtung für Materialkonglomerate | |
DE2616155A1 (de) | Nassmahlvorrichtung | |
EP2351616A1 (de) | Medienschüttelvorrichtung zur verarbeitung von pulver | |
DE3709623C2 (de) | ||
EP2762233B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zerkleinerung von Erzmaterial | |
EP3603811B1 (de) | Zerkleinerungsverfahren und -anlage | |
EP3551333B1 (de) | Vorrichtung zum aufbereiten von werkstoffen | |
EP3895806A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum zerkleinern von festen materialien | |
EP0764470B1 (de) | Verfahren zur Prallvermahlung und Prallmühle | |
DE3729317C2 (de) | ||
EP2548648B1 (de) | Mühle zur Zerkleinerung von Mahlgut | |
DE3602786C2 (de) | ||
DE4431534B4 (de) | Maschine zur Einwirkung auf zerkleinerbares und klassierbares Rohgut, sowie Verfahren zum Betrieb der Maschine | |
DE902708C (de) | Maschine zur Herstellung von feinstzerteilten Mischungen, Dispersionen oder Emulsionen | |
EP3849714B1 (de) | Sichtrad mit segelflächenelementen und verfahren zum sichten mit einem solchen sichtrad | |
DE10018005A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Pulverisieren von spanartigem Material | |
EP0692309A1 (de) | Verfahren zur Prallvermahlung und Prallmühle | |
DE2153236A1 (de) | Muehle | |
DD227339B5 (de) | Ruehrwerksmuehle | |
DE202010008197U1 (de) | Fliehkraftstrahlmühle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
TPAC | Observations filed by third parties |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNTIPA |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20200804 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20201102 |
|
RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: FINEGRI UAB |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: ARTEMIEVA, ELENA VLADIMIROVNA |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20220525 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: GB Ref legal event code: FG4D Free format text: NOT ENGLISH |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 1528354 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20221115 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502019006097 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: NL Ref legal event code: MP Effective date: 20221102 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20230302 Ref country code: NO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20230202 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: RS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: PL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20230302 Ref country code: HR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20230203 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SM Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502019006097 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 Ref country code: AL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20230803 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20230822 Year of fee payment: 5 Ref country code: CH Payment date: 20230902 Year of fee payment: 5 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20230823 Year of fee payment: 5 Ref country code: DE Payment date: 20230822 Year of fee payment: 5 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LT Payment date: 20230724 Year of fee payment: 5 |
|
P01 | Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered |
Effective date: 20231129 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20221102 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230801 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20230801 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20230831 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: MM4A |