EP4547400A1 - Vertikalrollenmühle - Google Patents
VertikalrollenmühleInfo
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- EP4547400A1 EP4547400A1 EP24768587.8A EP24768587A EP4547400A1 EP 4547400 A1 EP4547400 A1 EP 4547400A1 EP 24768587 A EP24768587 A EP 24768587A EP 4547400 A1 EP4547400 A1 EP 4547400A1
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Classifications
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- B02C2015/002—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs combined with a classifier
Definitions
- the invention relates to a vertical roller mill with an extended size distribution for the particles to be ground.
- Vertical roller mills consist of a rotating grinding table and stationary grinding rollers.
- the material to be ground is fed into the center of the grinding table, and the rotating motion moves the grinding bed of material outwards and thus beneath the grinding rollers.
- the grinding bed is crucial for the smooth running of the vertical roller mill.
- the particle size of the material to be ground also plays a role.
- the ground material is then absorbed by a gas stream and conveyed upwards. Coarse material is separated in a classifier and returned to the grinding table, while the fine product leaves the vertical roller mill with the gas stream.
- Such a vertical roller mill is known, for example, from DE 10 2012 107 127 A1.
- EP 0 525 423 A1 discloses a device and a method for comminuting material of different grain sizes.
- a grinding process and a grinding plant are known from EP 0 164 512 A1.
- the object of the invention is to provide a method for operating a vertical roller mill which can also be used for any activated clays without vibration problems. This object is achieved by the method having the features specified in claim 1.
- a vertical roller mill for carrying out the method according to the invention has a grinding chamber with a rotatable grinding table and at least one grinding roller.
- the material to be ground is placed on the grinding table, which rotates.
- the grinding bed forming on the grinding table is conveyed beneath the grinding roller and ground there.
- the vertical roller mill has a gas supply arranged beneath the grinding table. The gas flows upwards past the side of the grinding table, entraining the ground material in the gas stream.
- a classifier is arranged above the grinding table. This serves to separate the insufficiently ground material and feed it back for further grinding.
- a gas transfer line is arranged between the grinding chamber and the classifier for transferring the gas stream laden with the material to be ground from the gas supply.
- the classifier has a coarse fraction return line to the grinding table, via which the coarse fraction is fed back onto the grinding table.
- the classifier also has a gas outlet for the fine fraction.
- the product is removed via the gas outlet and can be removed from the gas stream, for example, in a subsequent dust separator. This corresponds to the design of a standard state-of-the-art vertical roller mill, as described, for example, in DE 10 2012 107 127 A1.
- the vertical roller mill has a classifier material inlet.
- the classifier material inlet opens into the gas transfer point. The material is therefore not fed directly onto the grinding table as before, but enters the gas flow between the grinding table and the classifier. This ensures that the fine fraction is removed first from the newly fed material, and only the coarse fraction reaches the grinding table. This prevents the grinding bed from exhibiting unfavorable properties that lead to vibrations in the vertical roller mill, even with activated clays with a high proportion of fine material.
- the vertical roller mill has a primary material inlet.
- the primary material inlet is designed for the direct feeding of Material is formed onto the grinding table.
- the primary material inlet corresponds to the material inlet used today in state-of-the-art vertical roller mills.
- the advantage of combining the two different inlets is that they can be selected for different reactants, either separately for separate grinding or simultaneously for joint grinding. For example, clinker with a sulfate carrier, such as gypsum, can be fed through the primary material inlet, and activated clay can be fed through the separator material inlet, thus producing a mixture for cement.
- the vertical roller mill has a baffle plate in the gas transfer area for distributing the material entering the separator material inlet. This is preferred when the material is fed through the separator material inlet as a pure solid and not as a solid fluidized in a gas stream.
- the baffle plate achieves a more pronounced distribution in the gas stream.
- the gas transfer device has a cross-sectional constriction in the area of the separator material inlet. This locally increases the flow velocity, which in turn improves the carrying capacity of the gas flow.
- the invention relates to a method for operating a vertical roller mill.
- Activated clays are fed in via the separator material inlet.
- the activated clay is fed in entirely via the separator material inlet.
- a portion of the activated clay may be fed in via the primary material inlet. This may be the case, for example, if two very different activated clays are to be fed in. It may also be the case that feeding a small portion of the activated clay via the primary material inlet has a positive influence on the grinding result without causing burns due to the small amount, particularly if other components fed in via the primary material inlet, such as clinker and/or gypsum, are fed in.
- activated clay is fed in and ground, it is preferably fed in entirely and exclusively via the The activated clay is fed into the separator material inlet. Feeding activated clay in this way is particularly advantageous because it separates the fine fraction first. This ensures that only the coarse fraction to be ground reaches the grinding table, which in turn prevents vibrations caused by excessively fine material.
- Clinker for example, is preferably applied via an optional primary material inlet and only via the separator material inlet if no primary material inlet is available. Therefore, clinker is preferably fed into the primary material inlet.
- the activated clay is added at a temperature of up to 120°C.
- the activated clay can also be added at ambient temperature, especially when removed from a storage facility.
- the activated clay is preferably not warmer than 120°C.
- a material is fed through the primary material inlet.
- the material is selected from a list including clinker, gypsum, limestone, and old cement brick. This allows for a simple, ready-to-use cement production, while avoiding the application of the often excessively fine activated clay to the grinding table, which in turn prevents vibrations in the mill, for example. It also avoids the unnecessary addition of grinding energy to already sufficiently fine activated clay.
- the proportion of the mass flow supplied via the separator material inlet is selected to be less than 50% of the sum of the mass flows supplied via the separator material inlet and the primary material inlet.
- the proportion of the mass flow supplied via the separator material inlet is selected to be between 10% and 40%, preferably between 15% and 30% of the sum of the mass flows supplied via the separator material inlet and the primary material inlet.
- the amount of gas supplied through the gas supply is selected such that the gas flow is 1.5 to 6 m 3 , preferably 2.5 up to 4.5 m 3 , per kg of product fed via the classifier material inlet and the primary material inlet.
- the grinding table is operated with a radial acceleration of 11.5 to 22.0 m/s 2 , preferably of 13.0 to 18.0 m/s 2 .
- the vertical roller mill is operated at a temperature of 60 to 160 °C, preferably 75 to 120 °C.
- Fig. 1 shows a prior art vertical roller mill.
- Material is fed via a primary material inlet 90 onto the rotating grinding table 10. This moves the material beneath the grinding rollers 20, which are adjustable via roller guides 22.
- the ground material is moved further outward and over the edge of the grinding table 10, where it is entrained by the gas stream supplied through the gas inlet 30 and conveyed through the gas inlet 50 into the classifier 40. Separation occurs in the classifier 40; the coarse fraction returns to the grinding table 10 via the coarse fraction return 60, and the fine fraction leaves the vertical roller mill via the gas outlet 70.
- Fig. 2 now shows the modification according to the invention in comparison.
- An additional separator material inlet 80 is added (optionally, the primary material inlet 90 could be omitted).
- the separator material inlet 80 leads into the gas transfer line 50, so that the material fed through the separator material inlet 80 is first separated in the separator 40, thus ensuring that the fine fraction of the material fed through the separator material inlet 80 never reaches the grinding table.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vertikalrollenmühle, dadurch gekennzeichnet, dass aktivierte Tone, über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt werden, wobei über den Primärmaterialeingang (90) ein Material zugeführt wird, wobei das Material ausgewählt ist aus der Liste umfassend Klinker, Gips, Kalkstein, Altzementstein.
Description
Vertikalrollenmühle
Die Erfindung betrifft eine Vertikalrollenmühle mit erweiterter Größenverteilung für die zu mahlenden Partikel.
Vertikalrollenmühlen bestehen aus einem sich drehenden Mahlteller und feststehenden Mahlrollen. Das Mahlgut wird in die Mitte des Mahltellers aufgegeben und das Mahlbett aus dem Mahlgut durch die Drehbewegung nach außen und somit unter die Mahlrollen bewegt. Das Mahlbett ist für die Laufruhe der Vertikalrollenmühle entscheidend. Neben beispielsweise der Feuchtigkeit spielt hier auch die Partikelgröße des zu mahlenden Materials eine Rolle. Das gemahlene Material wird dann durch einen Gasstrom aufgenommen, nach oben gefördert. In einem Sichter wird grobes Material abgeschieden und auf den Mahlteller zurückgeführt, während das feine Produkt die Vertikalrollenmühle mit dem Gasstrom verlässt. Eine solche Vertikalrollenmühle ist beispielsweise aus der DE 10 2012 107 127 A1 bekannt.
Aus der EP 0 525 423 A1 ist eine Einrichtung und ein Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut unterschiedlicher Körnung bekannt.
Aus der EP 0 370 267 A2 ist ein Vorrichtung zur Materialzuführung zu einem Anlageteil bekannt.
Aus der EP 0 164 512 A1 ist ein Mahlverfahren und eine Mahlanlage bekannt.
Zur Reduktion von CO2-Emissionen wird zunehmend Klinker in der Zementherstellung beispielsweise durch aktivierte Tone ersetzt. Es wird jedoch beobachtet, dass durch die aktivierten Tone, insbesondere durch einen Anteil sehr feinem Material die Laufruhe der Vertikalrollenmühle negativ beeinflusst wird und es zu Vibrationen kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben einer Vertikalrollenmühle zu schaffen, das auch für beliebige aktivierte Tone ohne Vibrationsprobleme verwendbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Eine Vertikalrollenmühle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Mahlraum mit einem rotierbaren Mahlteller und wenigstens einer Mahlrolle auf. Das Mahlgut wird auf den Mahlteller aufgebracht und dieser rotiert, Das sich auf dem Mahlteller ausbildende Mahlbett wird unter die Mahlrolle gefördert und dort gemahlen. Die Vertikalrollenmühle weist eine unter dem Mahlteller angeordnete Gaszuführung auf. Das Gas strömt seitlich am Mahlteller vorbei nach oben und nimmt dabei das gemahlene Material im Gasstrom mit. Oberhalb des Mahltellers ist ein Sichter angeordnet. Dieser dient dazu, das noch nicht ausreichend gemahlene Material abzutrennen und der erneuten Mahlung wieder zuzuführen. Zwischen dem Mahlraum und dem Sichter ist eine Gasüberführung zur Überführung des mit dem Mahlgut beladenen Gasstrom aus der Gaszuführung angeordnet. Der Sichter weist eine Grobfraktionsrückführung zum Mahlteller auf, über die die Grobfraktion zurück auf den Mahlteller geführt wird. Der Sichter weist weiter einen Gasauslass für die Feinfraktion auf. Über den Gasauslass wird das Produkt entnommen und kann beispielsweise in einem anschließenden Staubabscheider aus dem Gasstrom entfernt werden. Dieses entspricht soweit dem Aufbau einer normalen Vertikalrollenmühle nach dem Stand der Technik, wie dieser zum Beispiel in der DE 10 2012 107 127 A1 beschrieben ist.
Erfindungsgemäß weist die Vertikalrollenmühle einen Sichtermatenaleingang auf. Der Sichtermatenaleingang mündet in der Gasüberführung. Das Material wird also nicht wie bisher direkt auf den Mahlteller aufgegeben, sondern gelangt in den Gasstrom zwischen Mahlteller und Sichter. Dieses führt dazu, dass als erstes die Feinfraktion aus dem neu zugeführten Mahlgut entfernt wird und nur die Grobfraktion auf den Mahlteller gelangt. Dadurch wird auch bei beispielsweise aktivierten Tonen mit einem hohen Anteil an Feinmaterial verhindert, dass das Mahlbett eine ungünstige Eigenschaft aufweist, welche zu Vibrationen in der Vertikalrollenmühle führt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vertikalrollenmühle einen Primärmaterialeingang auf. Der Primärmaterialeingang ist zur direkten Zuführung von
Material auf den Mahlteller ausgebildet. Der Primärmaterialeingang entspricht dem heutigen verwendeten Materialeingang bei Vertikalrollenmühlen nach dem Stand der Technik. Vorteil der Kombination der beiden unterschiedlichen Eingänge ist, dass diese für unterschiedliche Edukte gewählt werden können, entweder getrennt bei getrennter Mahlung aber auch gleichzeitig bei gemeinsamer Vermahlung. Beispielsweise kann über den Primärmaterialeingang Klinker mit einem Sulfatträger, beispielsweise Gips, und über den Sichtermaterialeingang aktivierter Ton zugeführt werden und so eine Mischung für einen Zement hergestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vertikalrollenmühle in der Gasüberführung ein Prallblech zur Verteilung des aus dem Sichtermaterialeingang eintretenden Materials auf. Dieses ist bevorzugt, wenn das Material über den Sichtermaterialeingang als reiner Feststoff und nicht als in einem Gastrom fluidisierter Feststoff zugeführt wird. Durch das Prallblech wird eine stärkere Verteilung im Gasstrom erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Gasüberführung im Bereich des Sichtermaterialeingangs eine Querschnittsverengung auf. Hierdurch wird lokal die Strömungsgeschwindigkeit erhöht, was wiederum die Tragfähigkeit des Gasstromes verbessert.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Vertikalrollenmühle. Hierbei werden aktivierte Tone über den Sichtermaterialeingang zugeführt. Vorzugsweise wird der aktivierte Ton vollständig über den Sichtermaterialeingang zugeführt. Es kann ausnahmsweise vorgesehen sein, einen Anteil des aktivierten Tones über den Primärmaterialeingang zuzuführen. Dieses kann beispielsweise der Fall sein, wenn zwei sehr unterschiedliche aktivierte Tone zugeführt werden sollen. Es kann sich auch der Fall ergeben, dass die Zuführung eines kleinen Anteils des aktivierten Tones über den Primärmaterialeingang einen positiven Einfluss auf das Mahlergebnis hat, ohne dabei aufgrund der geringen Menge Verbrationen zu erzeugen, insbesondere, wenn weitere über den Primärmaterialeingang zugeführte Komponenten, beispielsweise Klinker und/oder Gips, zugeführt werden. Wird ausschließlich aktivierter Ton zugeführt und vermahlen, so wird dieser bevorzugt vollständig und ausschließlich über den
Sichtermaterialeingang zugeführt. Die Zuführung von aktiviertem Ton ist auf diese Weise besonders vorteilhaft, da so zunächst die Feinfraktion abgetrennt wird. Dadurch gelangt ausschließlich die zu mahlende Grobfraktion auf den Mahlteller, was wiederum Vibrationen durch zu feines Material verhindert. Der Auftrag von Klinker beispielsweise erfolgt dennoch bevorzugt weiterhin über einen optional vorhandenen Primärmaterialeingang und nur über den Sichtermaterialeingang, sofern kein Primärmaterialeingang vorhanden ist. Daher wird der Klinker bevorzugt über den Primärmaterialeingang zugeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der aktivierte Ton mit einer Temperatur von bis zu 120 °C zugeführt. Der aktivierte Ton kann auch mit der Umgebungstemperatur zugegeben werden, insbesondere wenn dieser aus einer Lagervorrichtung entnommen wird. Der aktivierte Ton ist nur bevorzugt nicht wärmer als 120 °C.
Erfindungsgemäß wird über den Primärmaterialeingang ein Material zugeführt. Das Material ist ausgewählt aus der Liste umfassend Klinker, Gips, Kalkstein, Altzementstein. Hierdurch kann in einfacher Weise ein gebrauchsfertiger Zement hergestellt werden, wobei ein Auftrag des oft zu feinen aktivierten Tones auf den Mahlteller vermieden wird, was wiederum beispielsweise Vibrationen in der Mühle vermeidet. Auch wird eine unnötige Zuführung von Mahlenergie zu bereits ausreichend feinem aktivierten Ton vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang zugeführt wird, kleiner als 50 % der Summe der Massenströme, die über den Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführt werden, gewählt. Bevorzugt wird der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang zugeführt wird, zwischen 10 % und 40 %, bevorzugt zwischen 15 % und 30 % der Summe der Massenströme, die über den Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführt werden, gewählt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die durch die Gaszuführung zugeführte Gasmenge derart gewählt, dass der Gasstrom 1 ,5 bis 6 m3, bevorzugt von 2,5
bis 4,5 m3, pro kg Produkt über den Sichtermaterialeingang und den Primärmaterialeingang zugeführten Material beträgt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Mahlteller mit einer Radialbeschleunigung von 11 ,5 bis 22,0 m/s2, bevorzugt von 13,0 bis 18,0 m/s2, betrieben.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Vertikalrollenmühle bei einer Temperatur von 60 bis 160 °C, bevorzugt von 75 bis 120 °C, betrieben.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vertikalrollenmühle anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 Stand der Technik
Fig. 2 erfindungsgemäßes Beispiel
In Fig. 1 ist eine Vertikalrollenmühle nach dem Stand der Technik gezeigt. Über einen Primärmaterialeingang 90 gelangt Material auf den Mahlteller 10, welcher gedreht wird. Dadurch gelangt das Material unter die Mahlrollen 20, welche Rollenführung 22 einstellbar sind. Das gemahlene Material wird weiter nach außen und über den Rand des Mahltellers 10 bewegt, wo das gemahlene Material von dem durch die Gaszuführung 30 zugeführten Gasstrom mitgenommen und durch die Gaszuführung 50 in den Sichter 40 verbracht wird. Im Sichter 40 erfolgt eine Trennung, die Grobfraktion gelangt über die Grobfraktionsrückführung 60 wieder auf den Mahlteller 10, die Feinfraktion verlässt die Vertikalrollenmühle über den Gasauslass 70.
Fig. 2 zeigt nun im Vergleich die erfindungsgemäße Veränderung. Es wird ein zusätzlicher Sichtermaterialeingang 80 hinzugefügt (optional könnte der Primärmaterialeingang 90 dafür weggelassen werden). Der Sichtermaterialeingang 80 führt in die Gasüberführung 50, sodass das über den Sichtermaterialeingang 80 zugeführte Material zunächst im Sichter 40 getrennt wird und so die Feinfraktion des über den Sichtermaterialeingang 80 zugeführten Materials nie auf den Mahlteller gelangt.
Bezugszeichen
10 Mahlteller
20 Mahlrolle
22 Rollenführung 30 Gaszuführung
40 Sichter
50 Gasüberführung
60 Grobfraktionsrückführung
70 Gasauslass 80 Sichtermaterialeingang
90 Primärmaterialeingang
Claims
1 . Verfahren zum Betreiben einer Vertikalrollenmühle, wobei die Vertikalrollenmühle einen Mahlraum mit einen rotierbaren Mahlteller (10) und wenigstens einer Mahlrolle (20) aufweist, wobei die Vertikalrollenmühle eine unter dem Mahlteller (10) angeordnete Gaszuführung (30) aufweist, wobei oberhalb des Mahltellers (10) ein Sichter (40) angeordnet ist, wobei zwischen dem Mahlraum und dem Sichter (40) eine Gasüberführung (50) zur Überführung des mit dem Mahlgut beladenen Gasstrom aus der Gaszuführung (30) angeordnet ist, wobei der Sichter (40) eine Grobfraktionsrückführung (60) zum Mahlteller (10) aufweist, wobei der Sichter (40) einen Gasauslass (70) für die Feinfraktion aufweist, wobei die Vertikalrollenmühle einen Sichtermatenaleingang (80) aufweist, wobei der Sichtermatenaleingang (80) in der Gasüberführung (50) mündet, wobei die Vertikalrollenmühle einen Primärmaterialeingang (90) aufweist, wobei der Primärmaterialeingang (90) zur Zuführung von Material auf den Mahlteller (10) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass aktivierte Tone, über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt werden, wobei über den Primärmaterialeingang (90) ein Material zugeführt wird, wobei das Material ausgewählt ist aus der Liste umfassend Klinker, Gips, Kalkstein, Altzementstein.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der aktivierte Ton mit einer Temperatur von bis zu 120 °C zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt wird, kleiner als 50 % der Summe der Massenströme, die über den Sichtermaterialeingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführt werden, gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Massenstromes, welcher über den Sichtermaterialeingang (80) zugeführt wird, zwischen 10 % und 40 %, bevorzugt zwischen 15 % und 30 % der Summe der Massenströme, die über den Sichtermaterialeingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführt werden, gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Gaszuführung (30) zugeführte Gasmenge von 1 ,5 bis 6 m3, bevorzugt von 2,5 bis 4,5 m3, pro kg/Produkt über den Sichtermatenaleingang (80) und den Primärmaterialeingang (90) zugeführten Material beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlteller (10) mit einer Radialbeschleunigung von 11 ,5 bis 22,0 m/s2, bevorzugt von 13,0 bis 18,0 m/s2, betrieben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikalrollenmühle bei einer Temperatur von 60 bis 160 °C, bevorzugt von 75 bis 120 °C, betrieben wird.
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