FI74890B

FI74890B - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER FRAMSTAELLNING AV EN KLASSIFICERAD FRAKTION AV FINFOERDELAT MATERIAL.

Info

Publication number: FI74890B
Application number: FI854735A
Authority: FI
Inventors: Nuutti Vartiainen; Pertti Ovaskainen
Original assignee: Larox Ag
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1987-12-31
Also published as: FI74890C; FI854735A0; AU6727187A; FI854735A; WO1987003220A1

Description

7489074890

MENETELMÄ JA LAITTEISTO LUOKITETUN HIENOTUOTTEEN VALMISTAMISEKSI -FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR FRAMSTÄLLNING AV EN KLASSIFICERAD FRAKTION AV FINFÖRDELAT MATERIALMETHOD AND EQUIPMENT FOR THE MANUFACTURE OF CLASSIFIED FINE PRODUCTS -FÖRFARANDE OCH ANORDNING FÖR FRAMSTÄLLNING AV EN KLASSIFICERAD FRAKTION AV FINFÖRDELAT MATERIAL

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä luokitetun hienotuotteen valmistamiseksi karkeampien partikkelien muodostamasta, kosteutta sisältävästä materiaalista, jossa menetelmässä materiaali käsitellään ensin roottorimurskaimella, josta murskattu materiaali siirretään ilmavirran kuljettamana keskipakoluokittimeen, joka suorittaa lopullisen hienotuotteen erotuksen.The present invention relates to a process for producing a classified fines from a moisture-containing material formed by coarser particles, the method first treating the material with a rotor crusher from which the crushed material is conveyed by an air stream to a centrifugal classifier which performs the final fines separation.

Roottorimurskain on tyypillisesti laite, joka käsittää pystysuoran akselin ja siihen liitetyn vaakasuoran hajotuslevyn muodostaman roottorin, tätä sivusuunnassa ympäröivän kuoren sekä hajotuslevyn ylä- ja alapuolella sijaitsevat murskattavan materiaalin syöttöjä poistoaukot tai -kanavat. Murskattava materiaali syötetään hajo-tuslevylle, joka keskipakovoiman vaikutuksesta sinkoaa materiaalin ympäröivää kuorta vasten. Eräässä roottorimurskaintyypissä kuori muodostuu pystysuorista levyistä, joihin törmätessään materiaali-partikkelit murskautuvat. Eräässä toisessa roottorimurskaintyypissä kuori on taas muotoiltu koteloksi, johon muodostuu murskattavista partikkeleista koostuva materiaalipatja, josta hajotuslevyn sinkoamat partikkelit kimpoavat takaisin niin, että murskautuminen tapahtuu pääasiassa partikkelien törmäillessä limassa toinen toisiinsa.The rotor crusher is typically a device comprising a rotor formed by a vertical axis and a horizontal spreading plate connected thereto, a shell surrounding it laterally and feeds or channels for the material to be crushed above and below the spreading plate. The material to be crushed is fed to a disintegration plate which, under the action of centrifugal force, ejects the material against the surrounding shell. In one type of rotor crusher, the shell consists of vertical plates on which the material particles are crushed. In another type of rotor crusher, the shell is again formed into a housing in which a mattress of material to be crushed is formed, from which the particles ejected by the disintegration plate bounce back so that the crushing takes place mainly when the particles collide with each other in the mucus.

Roottorimurskaimen suorittamassa murskauskäsittelyssa karkeammaksi jäänyt aines vajoaa painovoiman vaikutuksesta alaspäin poistuen hajotuslevyn alapuolella olevaan poistoaukkoon. Hienojakoisempi aines sen sijaan nousee pyörivän roottorin synnyttämän ilmavirran mukana ylöspäin ja voidaan poistaa hajotuslevyn yläpuolella olevaan aukkoon tai kanavaan. Eräissä tunnetuissa murskauslaitteistoissa on roottorimurskaimen päälle järjestetty luokltustila, joka erottaa ilmavirran kuljettaman hienojakoisimman aineksen hienotuotteeksi. Jäljelle jäävä karkeajae voidaan tällöin palauttaa murskaimeen uutta murskauskäsittelyä varten.In the crushing treatment performed by the rotary crusher, the coarser material sinks downwards by gravity, leaving the outlet below the spreading plate. The finer material, on the other hand, rises upwards with the air flow generated by the rotating rotor and can be removed into the opening or duct above the diffuser plate. Some known crushing equipment has a classification space arranged on top of the rotor crusher, which separates the finest material carried by the air stream into a fine product. The remaining coarse fraction can then be returned to the crusher for a new crushing treatment.

2 74890 Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa uudenlainen roottori-murskaimella suoritettavaan murskaukseen ja keskipakoluokitukseen perustuva ratkaisu luokitetun hienotuotteen valmistamiseksi erityisesti sellaisissa tapauksissa, joissa lähtöaineena oleva karkeammista partikkeleista muodostuva materiaali on kosteaa. Tunnusomaista keksinnölle on se, että kesklpakoluokittimessa karkea-jakeeksi erottuva materiaali käsitellään luoklttimen yhteyteen kytketyllä, paineilmalla toimivalla sulhkujauhimella, josta materiaali hienommaksi jauhettuna palautetaan luokittimeen, ja että suihkujauhimen tuottama lämmin poistoilma johdetaan roottori-murskaimeen käsiteltävän materiaalin kuivausilmaksi.2 74890 The object of the present invention is to provide a new solution based on rotary crusher crushing and centrifugal classification for the production of a classified fine product, especially in cases where the starting material consisting of coarser particles is moist. The invention is characterized in that the material which separates into a coarse fraction in the centrifugal classifier is treated with a compressed air-operated quencher connected to the classifier, from which the material is returned to the classifier when finely ground, and that the warm exhaust air produced by the jet is passed to a rotor-crusher.

Suihkujauhin on laite, jossa jauhettava materiaali sekoitetaan kuumaan paineilmaan, joka jaetaan virtauksiksi, jotka saatetaan kiihdytettyinä törmäämään toinen toisiinsa. Jauhautumlnen tapahtuu tällöin virtausten kuljettamien materiaalipartikkelin keskinäisissä törmäyksissä. Suihkujauhimen käytön edullisuus murskauksen ja keskipakoluokituksen käsittävän prosessin osana perustuu siihen, että jauhin tuottaa lämmintä poistoilmaa, joka käytetään murskaimessa käsiteltävän kostean materiaalin kuivaukseen. Mikäli kosteaa materiaalia käsiteltäisiin tunnetulla roottorimurskaimen ja sen yhteyteen järjestetyn luokitustilan käsittävällä laitteistolla, olisi materiaalille suoritettava erillinen kuivaus.A jet mill is a device in which the material to be ground is mixed with hot compressed air, which is divided into streams which, when accelerated, are made to collide with each other. Grinding then takes place in the collisions of the material particle carried by the currents. The advantage of using a jet grinder as part of a process comprising crushing and centrifugal classification is based on the fact that the grinder produces warm exhaust air which is used to dry the moist material to be treated in the crusher. If the moist material were to be treated with known equipment comprising a rotary crusher and an associated classification space, the material would have to be subjected to separate drying.

Eräänä esimerkkinä keksinnön mukaisen menetelmän sovellutuskohteista voidaan mainita hienojakoisen, sementin tms. sideaineiden tavoin käytettävän tuotteen valmistus vesigranuloidusta kalkkipitoisesta masuunikuonasta. Kuona muodostaa tällöin roottorimurs-kaimeen syötettävän kostean materiaalin, joka kuivataan suihku-jauhimesta murskaimeen johdettavalla lämpimällä polstoilmalla.As an example of the application of the process according to the invention, mention may be made of the production of a finely divided product, used as a cement or similar binder, from water-granulated lime-containing blast furnace slag. The slag then forms a moist material fed to the rotor crusher, which is dried with warm combustion air from the jet mill to the crusher.

Keksinnön kohteena on edelleen laitteisto luokitetun hienotuotteen valmistamiseksi karkeampien partikkelien muodostamasta, kosteutta sisältävästä materiaalista edellä kuvatulla menetelmällä. Laitteisto käsittää sinänsä tunnettuina elementteinä roottorimurskaimenThe invention further relates to an apparatus for producing a classified fine product from a moisture-containing material formed by coarser particles by the method described above. The apparatus comprises a rotor crusher as elements known per se

IIII

3 74890 sekä siihen kanavan kautta yhdistetyn keskipakoluokittimen, johon murskattu materiaali on järjestetty siirtymään ilmavirran mukana ja joka keskipakovoiman avulla suorittaa lopullisen hienotuotteen erotuksen. Tunnusomaista keksinnön mukaiselle laitteistolle on se, että se käsittää lisäksi keskipakoluokittimen yhteyteen kytketyn, paineilmalla toimivan suihkujauhimen, joka on järjestetty hienontamaan luokittimessa karkeajakeeksi erottuvan materiaalin uutta luokituskäsittelyä varten ja joka on yhdistetty kanavan kautta roottorlmurskaimeen jauhimen lämpimän puistoilman johtamiseksi murskaimeen syötetyn kostean materiaalin kuivaus-ilmaksi.3,74890 and a centrifugal classifier connected thereto via a duct, into which the crushed material is arranged to move with the air flow and which, by centrifugal force, performs the separation of the final fine product. The apparatus according to the invention is characterized in that it further comprises a compressed air jet grinder connected to a centrifugal classifier, arranged to grind material which separates into a coarse fraction in the classifier for re-classification and connected via a duct to a rotary crusher

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista roottorimurskaimen, pneumaattisen keskipakoluokittimen sekä suihkujauhimen käsittävää laitteistoa luokitetun hienotuotteen valmistamiseksi jaFigure 1 shows an apparatus comprising a rotor crusher, a pneumatic centrifugal classifier and a jet refiner according to the invention for producing a classified fine product, and

Kuvio 2 esittää kuviossa 1 olevien nuolten II-II mukaisesti osaa sulhkujauhimesta.Figure 2 shows a part of the quarry according to the arrows II-II in Figure 1.

Kuvion 1 mukaiseen laitteistoon kuuluva roottorimurskain 1 käsittää sähkömoottorin 2 pyörittämän pystysuoran akselin 3 ja siihen kiinnitetyn vaakasuoran hajotuslevyn 4 muodostaman roottorin sekä hajotus-levyä 4 ympäröivän, rengasmaiseksi koteloksi muotoillun kuoren 5. Laitteistossa käsiteltävän materiaalin sisäänsyöttö tapahtuu kanavan 6 kautta murskaimen 1 pyörivälle hajotuslevylle 4, joka sinkoaa materiaalipartikkelit ympäröivää kuorta 5 vasten. Kuoreen 5 kerääntyy laitteiston toimiessa murskattavista partikkeleista koostuva materiaalipatja 7, josta hajotuslevyn 4 sinkoamat partikkelit kimpoavat aluksi viistosti ylöspäin ja sen jälkeen patjan ja kuoren pintaa myötäillen alaspäin niin, että materiaalin murskautuminen tapahtuu pääasiassa partikkelin törmäillessä ilmassa toinen toisiinsa. Murskaimessa 1 karkeammaksi jäävä aines laskeutuu painovoiman vaikutuksesta murskaimen alapäästä alkavaan kierrätys-kanavaan 8, joka kierrättää sen takaisin murskaimeen uutta 4 74890 murskauskäsittelyä varten. Murskaimen tuottama hienojakoisempi aines sen sijaan nousee murskaimen synnyttämän ilmavirran mukana ylöspäin roottorin hajotuslevyn 4 yläpuolelta alkavaan kanavaan 9, joka johtaa keskipakoluokittlmeen 10.The rotor crusher 1 belonging to the apparatus according to Fig. 1 comprises a rotor formed by a vertical shaft 3 rotated by an electric motor 2 and a horizontal spreading plate 4 attached thereto, and an annular housing 5 surrounding the spreading plate 4. throws the material particles against the surrounding shell 5. During operation of the apparatus, a mattress 7 of crushable particles accumulates, from which the particles ejected by the disintegration plate 4 bounce first obliquely upwards and then downwards along the surface of the mattress and the shell so that the material crushes mainly when the particles collide with each other in air. In the crusher 1, the coarser material settles under the influence of gravity into the recycling channel 8 starting from the lower end of the crusher, which recycles it back to the crusher for a new 4,74890 crushing treatment. The finer material produced by the crusher, on the other hand, rises with the air flow generated by the crusher upwards into the channel 9 starting from above the rotor spreading plate 4, which leads to the centrifugal classifier 10.

Laitteistoon kuuluvan pneumaattisen keskipakoluokittimen 10 tehtävänä on jakaa siihen johdettu kiintoaines hienojakoisimmista hiukkasista muodostuvaksi luokitetuksi hienotuotteeksi sekä karkeammista hiukkasista muodostuvaksi karkeajakeeksi. Luokitin 10 käsittää oleellisesti lieriömäisen, vaaka-akselisen luokitustilan 11, johon edellä mainittu kanava 9 liittyy tangentiaalisesti. Lisäksi luoki-tustilaan 11 liittyy tangentiaalisesti puhaltimella 12 varustettu kanava 13, jonka kautta tilaan puhalletaan keskipakokentän synnyttävä ja sitä ylläpitävä ilmavirta. Ilma ja luokittimeen johdettu kiintoaines joutuvat täten luokitustilassa 11 pyörivään liikkeeseen, jossa hienotuote erottuu luokitustilan keskustaan ja karkea-jae sen reunalle. Hienotuote poistetaan suurin piirtein luokitus-tilan 11 vaakasuoralla keskiakselilla olevaan polstoaukkoon 14, joka johtaa hienotuotesykloniin 15, josta hienotuotteen mukana ollut ilma palaa kanavan 16 ja puhaltimen 12 kautta takaisin luokitustilaan 11 käytettäväksi uudelleen luokituksen väliaineena. Karkeajae poistuu luokitustilan 11 alaosassa olevaan poistoaukkoon 17, joka johtaa karkeatuotesykloniin 18. Ylimääräinen ilma poistetaan luokittimesta 10 kanavaan 19.The function of the pneumatic centrifugal classifier 10 included in the apparatus is to divide the solids derived therefrom into a classified fine product consisting of the finest particles and into a coarse fraction consisting of coarser particles. The classifier 10 comprises a substantially cylindrical, horizontal-axis classification space 11 to which the above-mentioned channel 9 is connected tangentially. In addition, the classification space 11 is connected tangentially to a duct 13 provided with a fan 12, through which an air flow generating and maintaining a centrifugal field is blown into the space. The air and the solid introduced into the classifier are thus subjected to a rotating movement in the classification space 11, where the fine product separates into the center of the classification space and the coarse fraction at its edge. The fine product is discharged to a bore 14 on the horizontal central axis of the classification space 11, which leads to a fine product cyclone 15 from which the air entrained in the fine product returns through the duct 16 and fan 12 back to the classification space 11 for reuse as a classification medium. The coarse fraction exits into an outlet 17 at the bottom of the classification space 11, which leads to a coarse product cyclone 18. Excess air is removed from the classifier 10 to the duct 19.

Keskipakoluokittimessa 10 karkeatuotesykloniin 18 kerääntyvä karkeajae käsitellään keksinnön mukaan luokittimen yhteyteen kytketyllä suihkujauhimella 20. Karkeajae siirtyy karkeatuote-syklonista 18 kanavan 21 kautta ruuvikuljettimella 22 varustettuun syöttökammioon 23, josta se siirtyy ruuvikuljettimen työntämänä sekoitustilaan 24, johon johdetaan kanavan 25 kautta kuumaa paine-ilmaa. Käytetyn paineilman paine voi olla esim. 16 bar. ja lämpötila n. 350 °C. Karkeajakeen partikkelit sekoittuvat paineilmaan ja siirtyvät sen mukana suurella nopeudella kahteen kaarevaan, päistään kapenevaan kanavaan 26 (kuvio 2), joiden päät 27 sijaitsevat vastakkain siten, että kanavien kautta johdetut virtaukset törmäävätIn the centrifugal classifier 10, the coarse fraction accumulating in the coarse product cyclone 18 is treated according to the invention with a jet refiner 20 connected to the classifier. The pressure of the compressed air used can be, for example, 16 bar. and a temperature of about 350 ° C. The particles of the coarse fraction mix with the compressed air and move with it at high speed into two curved, tapered channels 26 (Fig. 2), the ends 27 of which are opposite so that the flows through the channels collide

IIII

5 74890 toinen toisiinsa. Virtausten kuljettamat materiaalipartikkelit särkyvät törmäyksessä niin, että tuloksena on materiaalin jauhau-tuminen. Jauhautunut materiaali ja ilma siirtyvät tämän jälkeen kanavan 28 kautta suodattimeen 29, joka erottaa ne toisistaan. Jauhautunut materiaali syötetään suodattimesta 29 kanavan 30 kautta tangentiaalisesti keskipakoluokittimen 10 luokitustilaan 11 uutta luokituskäsittelyä varten. Poistuva ilma, jonka lämpötila on vielä yli 100 °C, siirtyy suodattimesta 29 puhaltimeen 31, joka puhaltaa sen kanavan 32 kautta roottorimurskaimen 1 kierrätyskanavaan toimimaan kierrätysväliaineena sekä murskaimeen kanavan 6 kautta syötetyn materiaalin kuivaajana.5 74890 each other. The material particles carried by the streams break in the collision, resulting in grinding of the material. The ground material and air then pass through a passage 28 to a filter 29 which separates them. The ground material is fed from the filter 29 through the channel 30 tangentially to the classification space 11 of the centrifugal classifier 10 for further classification processing. The exhaust air, the temperature of which is still above 100 ° C, passes from the filter 29 to the fan 31, which blows it through the duct 32 into the recirculation duct of the rotor crusher 1 to act as a recirculation medium and to dry the material fed to the crusher through the duct 6.

Esitettyä laitteistoa voidaan käyttää esim. granuloidun masuuni-kuonan hienontamiseen hienojakoiseksi, sementin kaltaiseksi tuotteeksi. Granuloitu kostea kuona, jonka hiukkaskoko on alueella 0 - 50 mm ja jonka kosteus on n. 10 %, syötetään roottorimurskaimeen 1, joka suihkujauhimesta 20 saatavan poisto-ilman avulla kuivaa sen ja hienontaa sen hiukkaskokoon 0-2 mm. Tällä tavoin hienonnettu kuona siirtyy ilman mukana keskipako-luokittimeen 10, joka erottaa erotusrajaa 20 ym pienemmät partikkelit hienotuotteeksi sykloniin 15. Ilmaa, joka sisältää kuonassa olleen kosteuden, poistetaan laitteistoon tapahtuvaa ilman sisäänsyöttöä vastaavasti kanavaan 19. Sykloniin 18 erottuva karkeajae, jonka hiukkaskoko on alueella 20 jum - 2 mm, johdetaan suihkujauhimeen 20, jonka suorittaman hienonnuksen jälkeen jae palaa uuteen luokituskäsittelyyn, jossa alle 20 jJm hiukkaskokoon jauhautunut materiaali erottuu hienotuotteeseen karkeamman aineksen palatessa karkeajakeena jälleen suihkujauha-tukseen. Tällä tavoin laitteisto valmistaa kuonasta täysin kuivaa hienojakoista lopputuotetta, jonka hiukkaskoko on alueella 0-20 pm.The equipment shown can be used, for example, to grind granulated blast furnace slag into a fine, cement-like product. Granulated moist slag having a particle size in the range of 0 to 50 mm and a moisture content of about 10% is fed to a rotor crusher 1 which, by means of the exhaust air from the jet mill 20, dries it and grinds it to a particle size of 0 to 2 mm. In this way, the comminuted slag enters the centrifugal classifier 10 with the air, which separates particles smaller than the separation limit 20 and more into a fine product into the cyclone 15. The air containing the moisture in the slag is removed from the air supply to the duct 19, the coarse fraction having a particle size of 20. [mu] m - 2 mm, is passed to a jet mill 20, after which the fraction returns to a new classification treatment, in which the material ground to a particle size of less than 20 [mu] m is separated into a fine product as the coarser material returns as a coarse fraction to the jet mill again. In this way, the apparatus produces a completely dry finely divided final product with a particle size in the range of 0-20.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutus-muodot eivät rajoitu esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the example shown, but may vary within the scope of the appended claims.

Claims

6 74890

A method of making a classified hleno product from a moisture-containing material formed by coarser particles, the method first treating the material with rotor crushed rock (1), from which the crushed material is transferred by air flow to a centrifugal classifier (10). the separating material is treated with a compressed air jet refiner (20) connected to the classifier, from which the finely ground material is returned to the classifier, and that the warm exhaust produced by the jet refiner is led to the rotor crusher (1) as drying air.

Method according to Claim 1, characterized in that the material ground by the jet refiner (20) is separated from the exhaust air supplied to the rotor crusher (1) by filtration.

Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the process is used to produce a finely divided product from water-granulated lime-containing blast furnace slag, which is used as a cement or similar binder.

Apparatus for producing a classified hleno product from a coarser particulate moisture-containing material by a method according to any one of claims 1 to 3, the apparatus comprising a rotor crusher (1) and a centrifugal classifier (10) connected thereto via a duct (9). which centrifugal force performs the final separation of the hleno product, characterized in that the apparatus further comprises a compressed air jet refiner (20) connected to the centrifugal classifier (10), arranged to grind coarse material in the classifier for re-classification and connected via a duct (32) (1) to direct the warm exhaust air of the refiner into the drying air of the moist material fed to the crusher. Il 7 74890

Apparatus according to Claim 4, characterized in that the jet mill (20) is provided as a filter (29) for separating the ground material from the exhaust air supplied to the crusher (1). 8 74890