ES2355082T3

ES2355082T3 - Molino agitador.

Info

Publication number: ES2355082T3
Application number: ES07786694T
Authority: ES
Inventors: Norbert Stehr
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2011-03-22
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: JP5286362B2; ATE491517T1; EP2178642A1; CN101808746A; CN101808746B; EP2178642B1; US8002213B2; WO2009024158A1; US20110036935A1; DE502007005993D1; JP2010536544A

Abstract

Molino agitador - con un contenedor de moltura (2) - que encierra una cámara de moltura (10), - en la que desemboca por un extremo una alimentación de molienda (11), ), y - del que desemboca por el otro extremo una descarga de moltura (13), - con un agitador (6) dispuesto en la cámara de moltura (10), que presenta - un árbol agitador (5) con accionamiento de giro con un eje (16), - un último disco agitador (17, 17') situado sobre el árbol agitador (5), contiguo a la descarga de moltura (13), con un diámetro b', y - unos discos agitadores (14) con un diámetro b dispuestos sobre el árbol agitador (5), situados axialmente antes del último disco agitador (17, 17') con una separación axial a entre sí, - donde los discos agitadores (14) contiguos entre sí dispuestos anteriormente definen un ángulo de separación α, y el último disco agitador (17, 17') y el disco agitador contiguo (14), un ángulo de separación β, - estando formado cada ángulo de separación α, β por una línea (33) entre un extremo radial interior (35) de un disco agitador (14, 17, 17') junto al árbol agitador (5) y el borde exterior (36) de un disco agitador contiguo (14) y por una línea (34) paralela al eje (16), y - donde rige: 30º < α < 60º, - con unos orificios de paso (22) realizados en el último disco agitador (17, 17') contiguos al árbol agitador (5) que desembocan en el dispositivo de separación (25), caracterizado porque también para el ángulo de separación β entre el último disco agitador (17, 17') y el disco agitador contiguo (14) rige: 30º < β < 60º, y porque el último disco agitador (17, 17') está dotado en su cara orientada hacia el disco agitador contiguo (14) de unos rebajes (27).

Description

La invención se refiere a un molino agitador conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Un molino agitador de esta clase se conoce por el documento EP 0 751 830 B1. En este molino agitador, la separación entre el último disco agitador que lleva la jaula y el disco agitador contiguo es notablemente inferior a la separación entre sí de los restantes discos agitadores. El motivo se debe a que entre los discos agitadores, con 5 excepción del último disco agitador, la separación es en cada caso tan grande que se formen los llamados flujos trenzados, es decir que junto a los discos agitadores la molienda fluye hacia el exterior junto con los cuerpos auxiliares de moltura, debido a los impulsos tangenciales aplicados por los discos agitadores. En la zona intermedia entre los discos agitadores contiguos, la molienda y los cuerpos auxiliares de moltura vuelven a fluir hacia atrás en sentido hacia el árbol agitador. Para que se puedan formar los citados flujos trenzados es necesario que la separación entre discos 10 agitadores contiguos sea suficientemente grande. Esta separación está definida también por el llamado ángulo de separación, que queda encerrado por dos líneas. Una línea transcurre entre un extremo radial interior de un disco agitador junto al árbol agitador. La otra línea transcurre paralela al eje del agitador. Para que se formen tales flujos trenzados, el ángulo de separación debe estar entre 30º y 60º. Para que tenga lugar una separación especialmente buena de los cuerpos auxiliares de moltura respecto a la molienda, incluidas las partículas de molienda que todavía no 15 han sido suficientemente desmenuzadas, se reduce notablemente la separación entre el último disco agitador y el disco agitador contiguo, de modo que allí tiene lugar una clasificación previa antes de la instalación de separación. Con ello se trata de conseguir que por lo menos una parte esencial de los cuerpos auxiliares de molturación y de las partículas gruesas de molienda que todavía no han sido suficientemente desmenuzadas, ni siquiera lleguen a la instalación de separación en la que tiene lugar entonces una separación secundaria de los cuerpos auxiliares de moltura y de las 20 partículas gruesas de molienda. El inconveniente de esto es que a causa de estas medidas se reduce la cámara de moltura activa y se aumenta toda la zona de separación.

La invención tiene como objetivo realizar un molino agitador de la clase genérica de tal modo que, sin aumentar la longitud de construcción, se realice un proceso de moltura y de dispersión más intensivo, efectuando al mismo tiempo una buena separación de los cuerpos auxiliares de moltura y de partículas gruesas de molienda que no hayan sido 25 suficientemente molidas.

Este objetivo se resuelve conforme a la invención por las características de la parte identificativa de la reivindicación 1. Por las medidas conformes a la invención se consigue que también entre el último disco agitador y el contiguo se lleve a cabo un proceso intensivo de moltura y dispersión, formándose también en esta zona los flujos trenzados necesarios para el proceso. La causa de ello son los rebajes que están presentes en el último disco agitador. 30 La separación de los cuerpos auxiliares de moltura y de las partículas de molienda gruesas que no han sido molidas suficientemente tiene lugar en la instalación de separación, previa aceleración tangencial, mediante la cual los cuerpos auxiliares de moltura y las partículas gruesas que todavía no han sido molidas suficientemente son proyectadas radialmente a través de las penetraciones de la jaula, mientras que la molienda finamente molida y dispersada se reenvía en el interior de la jaula y se evacua a través de la criba. 35

Las reivindicaciones subordinadas describen realizaciones ventajosas.

Otras ventajas, características y detalles de la invención se deducen de la siguiente descripción de ejemplos de realización, sirviéndose del dibujo. En éste muestran:

Fig. 1 un molino agitador en representación esquemática, en una vista lateral en una representación parcialmente rota, 40

Fig. 2 un primer ejemplo de realización de la zona de salida del molino agitador,

Fig. 3 un segundo ejemplo de realización de la zona de salida del molino agitador,

Fig. 4 un tercer ejemplo de realización de la zona de salida del molino agitador,

Fig. 5 un cuarto ejemplo de realización de la zona de salida del molino agitador,

Fig. 6 un quinto ejemplo de realización de la zona de salida del molino agitador, 45

Fig. 7 un disco agitador en una representación en perspectiva,

Fig. 8 un último disco agitador con jaula, en una representación en perspectiva,

Fig. 9 otra forma de realización de un disco agitador,

Fig. 10 otra forma de realización de un último disco agitador con jaula, en una representación en perspectiva, y

Fig. 11 una sección parcial a través del último disco agitador, según la línea de sección XI-XI de la Fig. 10.

El molino agitador representado en el dibujo presenta un bastidor de máquina 1 en el cual va fijado de modo liberable un contenedor de moltura 2. En el bastidor de la máquina 1 está situado un motor de accionamiento 3 que por medio de unas correas de transmisión 4 mueve un árbol agitador 5 de un agitador 6. El árbol agitador 5 va apoyado de modo giratorio en unos cojinetes 7 en el bastidor de la máquina 1. En el contenedor de moltura 2 propiamente dicho y 5 concretamente en su extremo opuesto al bastidor de la máquina 1, el árbol agitador 5 no tiene apoyo, es decir que está apoyado en voladizo en el bastidor de la máquina 1.

El contenedor de moltura 2 va cerrado respecto al bastidor de la máquina 1 mediante una tapa 8 que es atravesada por el árbol agitador 5, efectuándose el sellado mediante un retén de árbol 9. En la zona de la tapa 8 desemboca en la cámara de moltura 10 rodeada por el contenedor de moltura 2 una alimentación de molienda 11. 10 Desde el extremo del contenedor de moltura 2 opuesto a la alimentación de molienda 11 desemboca una descarga de moltura 13 del fondo 12 de aquel, que cierra la cámara de moltura 10.

Sobre el árbol agitador 5 están colocadas unas herramientas agitadoras realizadas, como parte del agitador 6, como discos agitadores 14, presentando los discos agitadores 14 unos orificios 15 en la zona de su perímetro exterior. Las separaciones a entre discos agitadores contiguos 14, en la dirección del eje 16 del árbol agitador 5 son todas ellas 15 iguales. Únicamente la distancia del disco agitador 14 inmediatamente contiguo a la tapa 8, respecto a la tapa 8, es menor que la separación a. Tal como se puede deducir de la Figura 2, el último disco agitador 17 del agitador, contiguo al fondo 12, va fijado mediante un tornillo de fijación 18 al árbol agitador 5. La separación axial a' de este disco agitador 17 respecto al penúltimo disco agitador contiguo 14 del agitador 6 es idéntica a las antes mencionadas respectivas separaciones axiales a entre discos agitadores 14 contiguos entre sí. También son idénticos el diámetro b de todos los 20 discos agitadores 14 y el diámetro b' del disco agitador 17.

En el perímetro exterior del último disco agitador 17 está formada una jaula 19 de forma cilíndrica, que puede estar realizada de una sola pieza junto con el último disco agitador 17. Éste presenta distribuidas alrededor de su perímetro numerosas penetraciones 20. En la cámara de separación rodeada por el disco agitador 17 y por la jaula 19 desembocan junto al árbol agitador 5 las penetraciones 22 realizadas en el último disco agitador 17. 25

En la cámara de separación 21, está situado en el fondo 12 un dispositivo de cribado 23, concéntrico con el eje 16. Está situado en el fondo 12, concretamente de tal modo que después de soltar el dispositivo de cribado 23 del fondo 12 se pueda retirar hacia el exterior. Por lo tanto está unido a prueba de torsión con el recipiente de moltura 2. En el espacio interior 24 de la instalación de cribado 23 desemboca la descarga de moltura 13. La instalación de cribado 23 puede estar formada por discos anulares dispuestos con escasa separación entre sí en su perímetro cilíndrico, en forma 30 conocida. La cara interior del disco agitador 17, la jaula 19 y la instalación de cribado 23 forman por lo tanto una instalación de separación 25. La instalación de cribado 23 presenta junto al disco agitador 17 una placa de remate cerrada 26. El espacio interior 24 de la instalación de cribado 23 está comunicado por lo tanto con la cámara de separación 21 únicamente a través de la instalación de cribado 23. En el disco agitador 17 están realizados unos rebajes 27, orientados hacia el disco agitador 14 contiguo inmediato, de igual forma que los orificios 19 de los discos 35 agitadores 14, que tienen la misma sección que los orificios 15 pero que no conducen al interior de la cámara de separación 21. Los rebajes se encuentran radialmente en el exterior de las penetraciones 22.

El funcionamiento es el siguiente:

Durante la operación, la cámara de moltura 10 está cargada en una parte considerable con cuerpos auxiliares de moltura 28. A través de la alimentación de molienda 11 se bombea a través de la cámara de moltura 10 de forma 40 continua molienda fluidiza mediante una bomba que no está representada. Durante el funcionamiento, el motor de accionamiento 3 acciona con movimiento de giro al agitador 6. La molienda atraviesa la cámara de moltura 10 en sentido hacia la salida de moltura formada por la descarga de moltura 13. Durante este flujo a través de la cámara de moltura 10, la molienda se somete a intensas solicitaciones de cortadura por parte de los cuerpos auxiliares de moltura 28, y por este motivo se desmenuzan las partículas de molienda y además se homogeneiza la moltura. Ese proceso 45 transcurre de tal modo que entre dos discos agitadores contiguos 14 ó 14 y 17 se establecen flujos trenzados 29 representados en las Figuras 1 y 2. Estos se pueden explicar porque la molienda y los cuerpos auxiliares de moltura 28 reciben unos impulsos tangenciales más intensos junto a los respectivos discos agitadores contiguos 14 ó 14 y 17, que en la zona central entre dos discos agitadores contiguos 14. Esto da lugar a que en cada caso y junto a los discos agitadores 14 ó 14 y 17 los cuerpos auxiliares de moltura 28 y la molienda fluyen más intensamente hacia el exterior, 50 mientras que en la zona intermedia entre dos discos agitadores contiguos 14 ó 14 y 17 vuelven a fluir nuevamente hacia el interior en sentido hacia el árbol agitador 5. Este proceso de moltura y homogeneización es idéntico entre todos los discos agitadores 14 ó 14 y 17 debido a su separación idéntica a o a' y a su diámetro idéntico b o b' y a sus revoluciones idénticas. Por los rebajes 27 se asegura que el flujo trenzado 29 descrito sea también idéntico entre el último disco agitador 17' y el disco agitador contiguo 14, con los flujos trenzados 29 antes descritos. 55

De acuerdo con la cantidad de molienda que fluye en cada unidad de tiempo a través de la cámara de moltura 10, se superpone a los flujos trenzados 29 un flujo axial. Del último flujo trenzado 29 entre el penúltimo disco agitador 14 y el disco agitador 17 surgen junto al árbol agitador 5 unas corrientes parciales a base de molienda y cuerpos auxiliares de moltura 28, que pasa a través de los orificios de paso 22 realizados en el disco agitador 17 a la cámara de separación 21 en el interior de la jaula 19. La suma de estos flujos parciales se corresponde esencialmente con el 5 caudal de volumen de molienda alimentado a través de la alimentación de molienda 11 y el caudal de volumen de moltura evacuado a través de la descarga de moltura 13. Los flujos parciales son reenviados hacia el exterior y acelerados tangencialmente en dirección radial hacia el eje 16 en el espacio intermedio 30 formado por el disco agitador 17 y la placa de remate 26, que no está girando. Mediante el movimiento de giro del disco agitador 17, la molienda y los cuerpos auxiliares de moltura 28 vuelven a sufrir una aceleración especialmente intensa dirigida hacia el exterior, dentro 10 del espacio intermedio 30, siendo esto válido especialmente para los cuerpos auxiliares de moltura 28 y las partículas de molienda especialmente gruesas que eventualmente estén todavía presentes. Estas partículas de molienda y los cuerpos auxiliares de moltura 28 son proyectados hacia el exterior a través de las penetraciones 20 de la jaula 19. Los cuerpos auxiliares de moltura 28 y las partículas de molienda gruesas que no han sido desmenuzadas suficientemente se vuelven a incorporar por lo tanto al flujo trenzado 29. La molienda que ha sido molida se reenvía en el intersticio 15 anular 26a entre el perímetro exterior 26b y la placa de remate 26 y la jaula 19, en la medida en que no sea proyectada a través de la jaula 19, pasando a una dirección de flujo axial, y evacuada a través del dispositivo de cribado 23. La separación de los cuerpos auxiliares de moltura 28 y de las eventuales partículas gruesas de molienda tiene lugar por lo tanto únicamente dentro del dispositivo de separación 25.

La realización según la Figura 3 se diferencia de la realización antes descrita por el hecho de que la placa de 20 remate 26' se extiende radialmente más allá del dispositivo de cribado 23, hasta las proximidades de la jaula 19, de modo que el intersticio anular 30' llega hasta más cerca de la jaula 19.

La realización según la Figura 4 se diferencia de la de la Figura 2 por el hecho de que el dispositivo de cribado 23' tiene una extensión axial menor que en las realizaciones antes descritas, de modo que el espacio del intersticio 30'' tiene mayor anchura axial que en las formas de realización antes descritas. Debido a esto, la molienda con los cuerpos 25 auxiliares de moltura 28 se encuentra ya durante un tiempo más largo dentro del campo centrífugo formado en el interior del espacio del intersticio 30'', de modo que la molienda y los cuerpos auxiliares de moltura 28 presentan ya una destacada velocidad radial.

En la realización según la Figura 5, la placa de remate 26 está dispuesta igual que en el ejemplo de realización según la Figura 4; adicionalmente se ha dispuesto en el agitador 6, entre el disco agitador 17' y la placa de remate 26, 30 una pared intermedia 31 que gira junto con el agitador 6 y que limita un intersticio 30'' en el cual la mezcla de molienda y cuerpos auxiliares de moltura 28 se acelera radialmente hacia el exterior con mayor intensidad de lo que sucedía en las formas de realización antes descritas.

Mientras que en el ejemplo de realización según la Figura 5 esta pared intermedia 31 está fijada al árbol agitador 5 con el tornillo de fijación 18, en el ejemplo de realización según la Figura 6, la pared intermedia 31' va 35 colocada directamente en el disco agitador 17 mediante unos distanciadores 32 distribuidos a modo de aletas alrededor del perímetro. Las paredes intermedias 31 ó 31' se extienden en cada caso en dirección radial por lo menos más allá de la placa de remate 26; rige por lo tanto: c ≥ d, siendo c el diámetro de la pared intermedia 31 ó 31' y d el diámetro de la placa de remate 26. Preferentemente rige: c > d, mientras que la correspondiente pared intermedia 31 ó 31' se extiende hasta cerca de la jaula 19. Dado que la pared intermedia 31 ó 31' gira junto con el disco agitador 17, 17' se produce aquí 40 una aceleración especialmente intensa de la molienda y de los cuerpos auxiliares de moltura 28.

En los ejemplos de realización según las Figuras 5 y 6, la molienda ya molida se reenvía a una dirección de flujo axial, en la medida en que no haya sido proyectada a través de la jaula 19, en el intersticio anular 31a o 31'a entre el perímetro exterior 31b o 31'b de la pared intermedia 31 ó 31' y la jaula 19, y se evacua a través del dispositivo de cribado 23. 45

Para explicar las relaciones entre el diámetro b de los discos agitadores 14, 17, 17' y su separación axial a, a', relevantes para la formación de los flujos trenzados 29, hay que señalar lo siguiente: para realizar la definición se recurre al que se denomina ángulo de separación α o β. El ángulo de separación α o β está formado entre dos líneas 33 y 34. La línea 33 se extiende desde el extremo interior 35 de un disco agitador 14 junto al árbol agitador 5 hasta el borde exterior 36 de un disco agitador contiguo 14. La otra línea 34 es una línea paralela al eje 16. El ángulo de separación β 50 es el que hay entre el último disco agitador 17 ó 17' y el disco agitador 14 contiguo más próximo. Para que se formen los mencionados flujos trenzados 32 se deberá tener para el ángulo de separación: 30º < α < 60º o 30 < β < 60º. Dicho con otras palabras, esto quiere decir que el ángulo de separación β entre el último disco agitador 17 ó 17' y el disco agitador 14 contiguo más próximo es tal que se forman los citados flujos trenzados 29, aunque las distancias a y a' no fuesen idénticas. 55

Si bien en los ejemplos de realización descritos se ha hablado siempre de molinos agitadores con un eje

horizontal 16, la invención se puede aplicar naturalmente también para molinos agitadores con eje vertical.

Los orificios 15 en los discos agitadores 14 pueden presentar una sección circular, tal como se puede deducir de la Figura 7. En consecuencia, los rebajes 27 del disco agitador 17 tienen forma circular según la Figura 8.

De acuerdo con la Figura 9 los orificios 15' en los discos agitadores 14 pueden presentar aproximadamente la sección de trapecios que se vayan abriendo hacia el exterior en forma de trapecios. Lo mismo rige para las escotaduras 5 27' en el correspondiente agitador 17, tal como se puede deducir de la Figura 10.

Por último, los orificios de paso 22 en los discos agitadores 17, 17' pueden estar realizados para fomentar el transporte tal como está representado únicamente en la Figura 11. En este caso, sus paredes 37 no transcurren paralelas al eje 16 sino que forman un ángulo de retraso γ respecto a una paralela al eje 16 en sentido contrario al de giro 38 y en el sentido del paso del flujo 39, es decir en dirección a la placa de remate 26 o 26' o hacia la pared 10 intermedia 31. Condicionado por esto, la molienda y los cuerpos auxiliares de moltura 28 son arrastrados de modo especialmente intenso hacia los orificios de paso 22, y empujados a través de estos al intersticio 30. La suma de los flujos parciales antes mencionados se corresponde por lo tanto efectivamente de modo aproximado al caudal de volumen total alimentado a través de la alimentación de molienda 11 y al caudal de volumen de moltura evacuado a través de la descarga de moltura 13, por lo que en esta zona y debido al flujo trenzado existente 29 hay en la molienda 15 la concentración normal de cuerpos auxiliares de moltura 28, que también se transportan a través de los orificios de paso 22. En los ejemplos de realización antes descritos regía para el ángulo γ, γ = 0º. Para las realizaciones prácticas de orificios de paso activos para el transporte 22, rige: 0º < γ < 45º.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Molino agitador

- con un contenedor de moltura (2)

- que encierra una cámara de moltura (10),

- en la que desemboca por un extremo una alimentación de molienda (11), y 5

- del que desemboca por el otro extremo una descarga de moltura (13),

- con un agitador (6) dispuesto en la cámara de moltura (10), que presenta

- un árbol agitador (5) con accionamiento de giro con un eje (16),

- un último disco agitador (17, 17') situado sobre el árbol agitador (5), contiguo a la descarga de moltura (13), con un diámetro b', y 10

- unos discos agitadores (14) con un diámetro b dispuestos sobre el árbol agitador (5), situados axialmente antes del último disco agitador (17, 17') con una separación axial a entre sí,

- donde los discos agitadores (14) contiguos entre sí dispuestos anteriormente definen un ángulo de separación α, y el último disco agitador (17, 17') y el disco agitador contiguo (14), un ángulo de separación β, 15

- estando formado cada ángulo de separación α, β por una línea (33) entre un extremo radial interior (35) de un disco agitador (14, 17, 17') junto al árbol agitador (5) y el borde exterior (36) de un disco agitador contiguo (14) y por una línea (34) paralela al eje (16), y

- donde rige: 30º < α < 60º,

- con unos orificios de paso (22) realizados en el último disco agitador (17, 17') contiguos al árbol agitador (5) 20 que desembocan en el dispositivo de separación (25),

caracterizado porque

también para el ángulo de separación β entre el último disco agitador (17, 17') y el disco agitador contiguo (14) rige: 30º < β < 60º, y porque el último disco agitador (17, 17') está dotado en su cara orientada hacia el disco agitador contiguo (14) de unos rebajes (27). 25
2. Molino agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque los rebajes (27) están realizados radialmente fuera de los orificios de paso (22) en el último disco agitador (17, 17').
3. Molino agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque los discos agitadores (14) están dotados de orificios (15), y porque los rebajes (27) tienen una sección igual a la de los orificios (15).
4. Molino agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque los diámetros b de todos los discos agitadores 30 (14, 17, 17') son idénticos.
5. Molino agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque la separación a' entre el último disco agitador (17, 17') al disco agitador (14) inmediatamente contiguo es idéntica a la separación a de todos los discos agitadores anteriores (14) entre sí.
6. Molino agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque los diámetros b, b' de todos los discos 35 agitadores (14, 17) son idénticos.