FI81731B

FI81731B - RINGSPALTKULKVARN.

Info

Publication number: FI81731B
Application number: FI863754A
Authority: FI
Inventors: Karl-Heinz Hoffmann
Original assignee: Reimbold & Strick
Priority date: 1985-08-27
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1990-08-31
Also published as: ZA867607B; EP0219740A2; CN86106362A; GR3000094T3; EP0219740A3; FI863754A0; FI863754A; DE3536454A1; JPS6287257A; EP0219740B1; DD250062A5; KR870003822A; CN85106019B; ES2001716A6; CA1244393A; AU581777B2; AU6171986A; CN1007212B; CN85106019A; ATE43798T1

Abstract

1. Annular gap-type ball mill for continuously pulverizing in particular hard mineral substances comprising a closed grinding container housing a rotor whose outer surface defines with the inner surface of the grinding container a grinding gap containing grinding pellets, the top portion and the lower portion of the rotor being tapered in opposite directions, characterized in that the grinding container (12) is supported rotatably and connected to a rotary drive.

Description

1 817311 81731

RengasrakokuularayllyRengasrakokuularaylly

Keksinnön kohteena on rengasrakokuulamylly erityisesti kovien mineraaliainesten jatkuvaa hienontamista var-5 ten, joka käsittää suljetun jauhinastian, johon on sovitettu roottori, jonka ulkopinta rajoittaa jauhinastian sisäpinnan kanssa jauhinraon, joka sisältää jauhinkuulia, jolloin roottorin yläosa ja alaosa suippenevat vastakkaisiin suuntiin (FI-patenttijulkaisun 74631 mukaisesti).The invention relates to an annular ball mill, in particular for the continuous grinding of hard minerals, comprising a closed grinding vessel fitted with a rotor, the outer surface of which delimits with the inner surface of the grinding vessel a grinding gap containing grinding balls, the upper and lower parts of the rotor ).

10 Kovia mineraaliaineksia (Mohsin kovuus yli 5), kuten korundia, zirkoniumoksidia, alumiinioksidia, piikarbidia yms. aineita, on tähän saakka hiennonnettu pääasiassa rau-takuulia sisältävissä kuulamyllyissä. Tällöin on aineksen viivyttävä huomattavan pitkään jauhintilassa ja kaikki jau-15 hettavan aineksen ja teräskuulien kanssa kosketuksiin joutuvat osat kuluvat erittäin voimakkaasti. Jauhamisen yhteydessä syntyy myös häiritsevää melua. Lisäksi tällaisten kuulamyllyjen haittapuolena on, että teräskuulista irtoava materiaali joutuu jauhettavan aineksen sekaan ja se on pes-20 tävä pois kemiallisissa pesuprosesseissa monimutkaisilla ja kalliilla menetelmillä.10 Hard minerals (Mohs hardness over 5), such as corundum, zirconia, alumina, silicon carbide, etc., have hitherto been comminuted in ball mills containing mainly iron guarantees. In this case, the material has to be delayed for a considerable time in the grinding space and all parts that come into contact with the powdered material and the steel balls wear out very heavily. Annoying noise is also generated during grinding. In addition, the disadvantage of such ball mills is that the material detached from the steel balls gets into the material to be ground and has to be washed away in chemical washing processes by complicated and expensive methods.

Alussa määriteltyä tyyppiä olevat rengasrakokuula-myllyt (DE-OS 2848479) edustavat kylläkin parannusta tavanomaisiin kuulamyllyihin verrattuna, mutta ne soveltuvat huo-25 nosti kovien mineraaliainesten hienontamiseen ja ovat taloudellisia vain huomattavasti pehmeämpien materiaalien, esim. liidun yms., hienontamisessa. Tämä johtuu ennen kaikkea jauhinkuulien käyttäytymisestä jauhinraossa. Jauhettavan aineksen kanssa alhaalta jauhintilaan pumpattavat jau-30 hinkuulat liikkuvat kylläkin aluksi syöttöpumpun, jolla jau-hettava suspensio painetaan rengasrakokuulamyllyyn, paineen vaikutuksesta sekä roottorin pyörimisliikkeen ansiosta jau-.·. hinraossa ylöspäin, mutta vajoavat pumpun paineen laskiessa painovoiman vaikutuksesta alas, jolloin jauhautumista ei 35 pääse tapahtumaan ollenkaan jauhintilan yläosassa. Jos tä- 2 81 731 mä halutaan välttää, on syöttöpumpun painetta taikka jauhettavan materiaalin virtausta suurennettava siten, että jauhinkuulat pysyvät myös jauhintilan yläosassa. Tällöin on kuitenkin vaarana, että jauhinkuulia kulkeutuu jauhetta-5 van materiaalin kanssa ulos, mikä jälleen alentaa jauhamis-tehoa. Kokemuksen perusteella käytetään tästä syystä jauhettavan aineksen keskimääräisellä virtausnopeudella ainoastaan jauhinraon alempaa puoliskoa hyväksi jauhamisessa ja teoreettisesti saavutettavissa olevasta jauhamisteosta pääs-10 tään täten vain suunnilleen puoleen. Jauhinkuulien suuri pakkaustiheys jauhinraon alaosassa kuluttaa lisäksi voimakkaasti roottorin ja jauhinastian pintoja ja roottori saattaa jopa juuttua kiinni, varsinkin roottorin tai syöttöpumpun lyhyen seisahduksen jälkeen. Tätä vaaraa pyritään vä-15 hentämään em. rengasrakokuulamyllyssä siten, että roottorin alapäähän on asennettu pumpun siipipyörä. Pumpun siipi-pyörä korostaa kuitenkin vain tämän rengasrakokuulamyllyn toista epäkohtaa, joka on se, että jauhinkuulat, jotka eivät vajoa alas, kulkeutuvat voimakkaasti kohti poistoaukkoa 20 eivätkä ne tällöin myöskään osallistu jauhamistapahtumaan. Tämän lisäksi pumpun siipipyörä kuluu voimakkaasti jauhinkuulien ja jauhettavan materiaalin vaikutuksesta. Toisinaan käytetään seuloja jauhinkuulien pidättämiseksi jauhinraos-sa, mutta ne vaikeuttavat jauhettavan materiaalin poistoa 25 ja voivat jopa estää sen, jos ne tukkeutuvat jauhettavasta materiaalista ja jauhinkuulista.Although annular ball mills of the type defined at the beginning (DE-OS 2848479) represent an improvement over conventional ball mills, they are suitable for grinding hardly hard minerals and are only economical for grinding much softer materials, e.g. chalk, etc. This is mainly due to the behavior of the grinding balls in the grinding slot. However, the powder balls 30 to be pumped from the bottom to the grinding chamber with the material to be ground initially move under the action of the pressure of the feed pump, with which the suspension to be ground is pressed into the annular ball mill, due to the pressure and the rotational movement of the rotor. in the price slot upwards, but sink as the pump pressure decreases under the influence of gravity, so that grinding cannot take place at all at the top of the grinding space. If this is to be avoided, the pressure of the feed pump or the flow of material to be ground must be increased so that the grinding balls also remain at the top of the grinding chamber. In this case, however, there is a risk that the grinding balls will travel out with the powder-5 van material, which again reduces the grinding efficiency. Experience has therefore shown that, at the average flow rate of the material to be ground, only the lower half of the grinding gap is used for grinding and only approximately half of the theoretically achievable grinding work is thus achieved. In addition, the high packing density of the grinding balls in the lower part of the grinding slot consumes heavily on the surfaces of the rotor and the grinding vessel, and the rotor may even get stuck, especially after a short stop of the rotor or feed pump. The aim is to reduce this danger in the above-mentioned annular ball mill by installing a pump impeller at the lower end of the rotor. However, the impeller of the pump only highlights another drawback of this annular ball mill, which is that the grinding balls, which do not sink down, travel strongly towards the outlet 20 and do not participate in the grinding process. In addition to this, the impeller of the pump wears heavily due to the grinding balls and the material to be ground. Screens are sometimes used to retain the grinding balls in the grinding slot, but they make it difficult to remove the material to be ground 25 and may even prevent it if they become clogged with the material to be ground and the grinding balls.

Eräässä toisessa tunnetussa rengasrakokuulamyllyssä (DE-OS 2811899) on kartiorenkaan muotoinen jauhinastia, jonka sisäpinta rajoittaa kartiorenkaan muotoisen, pyöri-30 vän syrjäytyskappaleen kanssa jauhintilan. Syrjäytyskappa-letta kannattavaan rengaskiekkoon on muodostettu viistosti ulospäin suunnatut palautuskanavat jauhinkuulia varten. Jauhinkuulat käyttäytyvät tässäkin tapauksessa kuvatulla epäedullisella tavalla eikä molempien jauhinrakojen koko 35 korkautta saada jauhinkuulien kierrätyksestä huolimatta 3 81 731 käytettyä hyväksi jauhamiseen. Jauhinraon sisemmässä, alaspäin johtavassa osassa olevat jauhinkuulat kulkeutuvat nimittäin jauhettavan aineksen virtauksen mukana ulospäin sen sijaan, että ne vastustaisivat virtausta siten, että jau-5 hinraon tässä osassa tapahtuu vielä vähemmän jauhamista kuin toisessa osassa, jossa painovoima saattaa hieman pidentää viipymäaikaa. Toisessa sovellutusmuodossa voidaan jauninastiaa pyörittää keskiakselin ympäri. Tästä toimenpiteestä ei kuitenkaan ole hienonnusasteen optimoinnin kan-10 naita mitään hyötyä, vaan sen vaikutus on pikemminkin päinvastainen, koska jauhinkuulat kulkeutuvat ainoastaan sitä nopeammin sisäpuolella alaspäin ja ulkopuolella ylöspäin jauhinraon lävitse siten, että niiden viipymäajan lyhentyessä jauntilassa jauhinteho laskee. Tämä tunnettu rengas-15 rakokuulamylly soveltuu muuten ainoastaan märkäjauhatukseen eikä sillä pystytä käsittelemään kuivaa materiaalia.Another known annular ball mill (DE-OS 2811899) has a conical ring-shaped grinding vessel, the inner surface of which delimits a grinding space with a conical ring-shaped rotating displacement body. Diagonal outwardly directed return channels for grinding balls are formed in the annular disc supporting the displacement body. Again, the grinding balls behave in an unfavorable manner as described above, and the size 35 of both grinding slots cannot be used for grinding, despite the recycling of the grinding balls, 3 81 731 have been used. Namely, the grinding balls in the inner, downwardly leading part of the grinding slot travel outwards with the flow of material to be ground instead of resisting the flow so that even less grinding takes place in this part of the powder gap than in the other part, where gravity may slightly prolong the residence time. In another embodiment, the youth vessel can be rotated about a central axis. However, this measure has no benefit in optimizing the degree of comminution, but rather has the opposite effect, since the grinding balls only travel faster downwards and outwards through the grinding slot, so that as their residence time decreases in the grinding space, the grinding power decreases. This known ring-15 slit ball mill is otherwise only suitable for wet grinding and cannot handle dry material.

Keksinnön tarkoituksena on parantaa alussa määriteltyä tyyppiä olevaa rengasrakokuulamyllyä siten, että sillä on jauhinraon jauhintehoa kohottamalla mahdollista hienon-20 taa myös kovia mineraaliaineksia jopa kuivassa tilassa taloudellisesti ja teknisesti parhaalla tavalla.The object of the invention is to improve a ring slit ball mill of the type defined at the outset so that it has the potential to grind fine minerals even in a dry state in an economically and technically best way by increasing the grinding power of the grinding slot.

Tämä tehtävä on keksinnön mukaan ratkaistu siten, että jauhinastia on ripustettu pyörivästi ja kytketty pyö-rityslaitteeseen.According to the invention, this object is solved in such a way that the grinding vessel is rotatably suspended and connected to a rotating device.

25 Rengasrakokuulamyllyllä, jossa on kaksi roottoria, jotka on varustettu vastakkaisiin suuntiin suippenevilla ylä- ja alaosilla, voidaan jauhaa taloudellisesti mitä tahansa kovaa mineraaliainesta, kuten korundia, zirkoniumok-sidia, alumiinioksidia, piikarbidia tms. jopa kuivassa ti-30 lassa, koska jauhinraon koko korkeutta ja leveyttä voidaan käyttää jauhinkuulien aktiiviseen jauhintapahtumaan. Tämä johtuu siitä, että keskipakoisvoima (kuivajauhatus) vaikuttaa roottorin ja pyörivän jauhinastian vastakkaisiin suuntiin suippenevien ylä- ja alaosien takia jauhinkuulien pai-35 novoimaa vastaan ja estää niiden vajoamisen jauhinrakoon 4 81731 ja siitä, että jauhinkuulat pysyvät jauhinraon ulkoreunalla liikkeessä jauhinastian vaikutuksesta ja sisäreunalla roottorin vaikutuksesta. Jauhinrako tulee käytetyksi optimaalisesti hyväksi jauhintapahtumassa, koska se on rootto-5 rin ja jauhinastian pyöriessä hitaastikin koko korkeudeltaan ja leveydeltään täynnä jauhinkuulia, jotka pyörivien osien välillä lisääntyneen pyörteilyn ansiosta tuottavat suuren jauhintehon. Kummankin pyörivän osan pyörimisnopeus määrää jauhamisvaikutuksen, koska ne vaikuttavat jauhinkuu-10 lien nopeuteen jauhinraossa, joten pyörimisnopeus voidaan säätää jauhettavalle ainekselle sopivaksi ja ottaa samalla huomioon, että estetään jauhinkuulien kulkeutuminen ulos jauhinraosta. Jauhinkuulien kulkeutumisen jauhettavan aineksen mukana ulos estävät tehokkaasti suurimman halkaisi-15 jän omaavalla ekvaattorivyöhykkeellä vaikuttavat suuret keskipakoisvoimat siten, että ei tarvita seulaa tms. ja hienonnettu aines purkautuu jauhinraosta vapaasti poistoaukon suuntaan. Jauhinraon kautta roottorin ja jauhinastian yläosien välistä ylöspäin kohti poistoaukkoa kulkeva jauhettu aines ei 20 sisällä käytännöllisesti katsoen ollenkaan jauhinkuulia, joten jälkikäteen ei tarvitse erottaa jauhinkuulia ja jauhettua ainesta toisistaan. Keksinnön mukaisessa rengasra-kokuulamyllyssä saavutetaan entistä pitempiä viipymäaikoja, koska voidaan käyttää pienempiä roottorin ja jauhinastian 25 kehänopeuksia. Jauhettava aines kulkeutuu vastaavasti jau hinkuulien välissä hyvin hitaasti ylöspäin ja jauhetulle ainekselle saadaan kapea raekokojaukauma. Keksinnön mukainen rengasrakokuulamylly toimii erittäin hyvin erikokoisilla jauhinkuulilla, jolloin karkeat, raskaammat jauhinkuu-30 lat jauhavat edullisesti alhaalla jauhinraossa jaettavan materiaalin, karkeita osasia ja hienot, kevyemmät jauhinkuulat jauhavat ylhäällä jauhinraossa edullisesti hienompia osasia, koska keskipakoisvoima ja siten kevyempien partikkelien nousukykykasvaa ylöspäin mentäessä. Koska materiaa-35 li viipyy nyt riittävän kauan jauhinraossa, jauhautuu se lyhyessä ajassa halutun kokoiseksi jauheeksi ja siirtyy jät-A ring slit ball mill with two rotors equipped with oppositely tapered tops and bottoms can economically grind any hard mineral such as corundum, zirconia, alumina, silicon carbide, etc. even in a dry ti-30 size, because the grinding size is high. and the width can be used for the active grinding event of the grinding balls. This is due to the centrifugal force (dry grinding) acting against the weight of the grinding balls due to the upper and lower parts tapering in opposite directions of the rotor and the rotating grinding vessel and preventing them from sinking into the grinding slot 4 81731. . The grinding slot becomes optimally utilized in the grinding process, as it is full of grinding balls of full height and width when the rotor-5 rin and the grinding vessel rotate slowly, which produce high grinding power due to the increased vortexing between the rotating parts. The rotational speed of each rotating part determines the grinding effect because they affect the speed of the grinding balls in the grinding slot, so the rotational speed can be adjusted to suit the material to be ground while taking into account the prevention of grinding balls escaping from the grinding slot. The large centrifugal forces acting in the equatorial zone having the largest diameter 15 are effectively prevented from passing out the grinding balls with the material to be ground, so that no sieve or the like is required and the comminuted material discharges freely from the grinder slot towards the outlet. The ground material passing upwards through the refining gap between the rotor and the upper parts of the refining vessel towards the outlet 20 contains practically no refining balls, so that it is not necessary to separate the refining balls and the ground material from each other afterwards. In the ring mill according to the invention, even longer residence times are achieved, because lower circumferential speeds of the rotor and the grinding vessel 25 can be used. Correspondingly, the material to be ground travels very slowly upwards between the hink balls and a narrow grain size distribution is obtained for the ground material. The annular ball mill according to the invention works very well with grinding balls of different sizes, whereby coarser, heavier grinding balls preferably grind the material to be divided in the lower grinding slot, coarse particles and fine, lighter grinding balls upwards. Since the material-35 li now remains in the refiner gap long enough, it is ground in a short time to a powder of the desired size and transferred to the

IIII

5 81 731 kuvana virtauksena ulos. Jauhinraon suuremman täytöksen ansiosta on myös roottoriin tuodun energian hyötysuhde suurempi ja rengasrakokuulamyllyn käyttö taloudellisempaa.5 81 731 image flowing out. Thanks to the larger filling of the grinding slot, the energy input to the rotor is also more efficient and the use of a ring slit ball mill is more economical.

Keksinnön edullisessa sovellutusmuodossa pyöritetään 5 roottoria ja jauhinastiaa vastakkaisiin suuntiin. Jauhinkuu-lien ja jauhettavan aineksen lisääntyvän pyörteilyn ansiosta jauhinraossa ja erityisesti ekvaattorivyöhykkeellä voidaan tällä tavalla saavuttaa lähes kaksinkertainen teho sellaiseen rengasrakokuulamyllyyn verrattuna, jossa käytetään 10 pyörivää roottoria ja liikkumatonta jauhinastiaa.In a preferred embodiment of the invention, the rotor and the grinding vessel are rotated in opposite directions. Thanks to the increased vortexing of the grinding balls and the material to be ground, an almost double power can be achieved in this way in the grinding slot and especially in the equator zone compared to a ring slit ball mill using 10 rotating rotors and a fixed grinding vessel.

Jos ulompi kappale (jauhinastia ja kansi) kytketään pyörimään vastakkaiseen suuntaan, kääntyy kuulien liike jauhinraossa osittain päinvastaiseksi. Jos kuulatäytös oli tähän asti pyörinyt tasaisesti sisäpuolisen roottorin pyöri-15 missuuntaan, alkaa kuulatäytös nyt pyöriä jauhinraon alaosassa ulomman kappaleen pyörimissuuntaan. Jauhinraon yläosassa säilyy kuulien alkuperäinen pyörimisliike ennallaan. Näiden kuulapakettien välille muodostuu n. 10 mm levyinen pyörimissuunnan muutosvyöhyke, jossa kuulat ovat vähemmän 20 tiiviisti yhdessä ja pysyvät lähes paikallaan. Jauhamisvai-kutuksen kannalta ratkaiseva leikkuupinta sijaitsee jauhinraon alaosassa sisi käytännöllisesti katsoen sisäpuolisen roottorin seinäpinnassa ja jauhinraon yläosassa ulomman kappaleen seinäpinnassa. Mainittu pyörimissuunnan muutoskohta 25 siirtyy ulkopuolisen roottorin pyörimisnopeuden kasvaessa ylöspäin.If the outer body (grinding vessel and lid) is connected to rotate in the opposite direction, the movement of the balls in the grinding slot is partially reversed. If the ball filling had hitherto rotated evenly in the direction of rotation of the inner rotor, the ball filling now begins to rotate in the lower part of the grinding slot in the direction of rotation of the outer body. At the top of the grinder slot, the original rotational motion of the balls remains unchanged. Between these ball packages, a zone of change of direction of rotation about 10 mm wide is formed, in which the balls are less tightly together and remain almost in place. The cutting surface, which is decisive for the grinding effect, is located in the lower part of the grinding slot practically on the wall surface of the inner rotor and in the upper part of the grinding slot on the wall surface of the outer body. Said point of change of direction of rotation 25 moves upwards as the speed of rotation of the external rotor increases.

Poistoaukon kohdalla, sisäpuolisen roottorin yläpuolella tapahtuu jäljellä olevassa nesteessä pyröismissuun-nan muutos, jonka yhteydessä syntyy pyörteitä. Jauhinkuulat, 30 jotka joutuvat tälle alueelle, jäävät näihin pyörteisiin.At the outlet, above the inner rotor, a change in the direction of rotation takes place in the remaining liquid, in connection with which vortices are created. The grinding balls, 30 which fall into this region, remain in these vortices.

Mikäli ulomman kappaleen pyörimissuunta valitaan samaksi kuin sisemmän roottorin pyörimissuunta, muuttuu jau-hinkuulien käyttäytyminen myllyssä.If the direction of rotation of the outer part is chosen to be the same as the direction of rotation of the inner rotor, the behavior of the grinding balls in the mill changes.

Jos sisempi kappale pyörii esim. 2080 kierrosta mi-35 nuutissa, kulkeutuvat jauhinkuulat kauas poistoalueelle.If the inner body rotates, for example, 2080 revolutions per mi-35 minutes, the grinding balls will travel far to the discharge area.

6 81 7316 81 731

Jos ulompi kappale saatetaan nyt pyörimään samaan suuntaan, riittää ulomman kappaleen pyörimisnopeus 170 kierrosta minuutissa tyhjentämään poistoalueen käytännöllisesti katsoen kokonaan jauhinkuulista.If the outer body is now caused to rotate in the same direction, a rotation speed of the outer body of 170 rpm is sufficient to empty the discharge area virtually completely from the grinding balls.

5 Jos ulomman kappaleen pyörimisnopeutta kasvatetaan, tyhjenee poistorako lähes kokonaan jauhinkuulista.5 If the rotation speed of the outer part is increased, the outlet gap is almost completely emptied from the grinding balls.

Nestetäytökseen vaikuttava keskipakoisvoima kohottaa nesteen pintaa poistoalueella.The centrifugal force acting on the liquid filling raises the surface of the liquid in the discharge area.

Pienellä nopeudella mukana pyörivän ulomman kappa-10 leen ansiosta syntyy poistoraossa keskipakoiskiihtyvyyttä, joka vaikuttaa koko raossa olevaan nestetilavuuteeen eikä tule tietyissä kohdissa (ulkoseinässä) nollaksi. Tämän vuoksi kaikkiin jauhinkuuliin vaikuttaa maan vetovoimakoihty-vyyttä suurempi kiihtyvyysvoima, joka jakaa keskipakoiserot-15 timen tavoin poistoraon täytöksen kevyeksi ja raskaaksi ja-keeksi ja erottaa siten jauhinkuulat erittäin tehokkaasti.Due to the low-speed rotating outer kappa-10, centrifugal acceleration is created in the outlet gap, which affects the entire volume of liquid in the gap and does not become zero at certain points (on the outer wall). Therefore, all grinding balls are affected by an acceleration force greater than the gravity of the ground, which, like the centrifugal separator, divides the filling of the exhaust gap into light and heavy and thus separates the grinding balls very efficiently.

Ulkoseinällä kulkevaan jauhinkuulaan vaikuttaa tässä 3,8 kertaa maan vetovoimakiihtyvyyden suuruinen kiihtyvyys , joka aikaansaa nopean saostuksen jopa suuritiheyksi-20 sessä kuonassa. Saostusta ei poistoraossa haittaa myöskään pyörteenmuodostus.The refining ball running on the outer wall is affected here by an acceleration equal to 3.8 times the gravitational acceleration of the earth, which causes a rapid precipitation even in high-density slag. The precipitation in the discharge gap is also not affected by the formation of a vortex.

Sisäpuolinen roottori voi olla liikkumatta. Tässä tapauksessa riittää ulkopuolisena roottorina toimivan jau-hinastian synnyttämä keskipakoisvoima aikaansaamaan kuva-25 tut vaikutukset kuivajauhatuksessa.The internal rotor may not move. In this case, the centrifugal force generated by the powder vessel acting as an external rotor is sufficient to produce the effects described in dry grinding.

On osoittautunut edulliseksi, että roottori tai jau-hinastia ripustetaan siirrettävästi, jotta jauhinraon leveyttä voidaan muuttaa. Kysymys voi olla roottorin ja jau-hinastian pituusakseleita vastaan poikittaisesta siirrosta, 30 jolloin jauhinrako kapenee yhdeltä sivulta, tai siirto voidaan suorittaa samanakselisesti siten, että jauhinrako supistuu ylhäältä tai alhaalta. Jauhinraon supistuskohdan lävitse puristettavilla jauhinkuulilla on supistuskohtaan syntyvän jauhettavan aineksen ja jauhinkuulien patouman ansios-35 ta erittäin hyvä jauhatusvaikutus. Jauhettavan kovan mine- ii 7 81731 raaliaineksen laadusta riippuen voi olla tarkoituksenmukaista käyttää erilaisia jauhinraon kavennyksia. Siirto voidaan mahdollisesti suorittaa roottorin ja/tai jauhin-astian pyöriessä molempien osien epäkeskeisyyden muuttami-5 seksi myllyä käytettäessä ja tehon kasvattamiseksi siten entisestään. Roottorin ja jauhinastian keskiakselit voivat olla tietyn kulman verran viistossa toistensa ja/tai pystysuunnan suhteen. Tämä parantaa jauhetun aineksen ja jau-hinkuulien erottumista jauhetun aineksen poistokanavassa, 10 koska jauhinkuulat pysyvät keskipakoisvoiman vaikutuksesta jauhetun aineksen ylemmän poistokanavan alapuolella. On olemassa monia mahdollisuuksia yhdistellä jauhinraon leveyden ja keskiakseleiden keskinäisen aseman muutoksia.It has proven advantageous for the rotor or powder mill to be movably suspended so that the width of the grinding slot can be changed. It may be a transverse displacement against the longitudinal axes of the rotor and the powder vessel, whereby the refining gap narrows on one side, or the displacement can be performed coaxially so that the refining gap narrows from above or below. The grinding balls to be pressed through the contraction point of the grinding slot have a very good grinding effect due to the grinding material and the dam of the grinding balls generated at the contraction point. Depending on the quality of the hard mineral material to be ground, it may be appropriate to use different reductions in the grinding gap. The transfer can optionally be performed as the rotor and / or the grinding vessel rotate to change the eccentricity of both parts when using the mill and thus further increase the power. The central axes of the rotor and the grinding vessel may be inclined at a certain angle with respect to each other and / or vertically. This improves the separation of the ground material and the powder balls in the ground material discharge channel, since the grinding balls remain below the upper ground material discharge channel under the effect of centrifugal force. There are many possibilities to combine changes in the width of the grinder gap and the relative position of the central axes.

Keksinnön muita edullisia sovellutusmuotoja on mää-15 ritelty patenttivaatimuksissa 6-9. Myös ne kasvattavat rengasrakokuulamyllyn tehoa ja mahdollistavat sekä kuivan että märän materiaalin hienontamisen.Other preferred embodiments of the invention are defined in claims 6-9. They also increase the efficiency of the annular ball mill and enable the grinding of both dry and wet material.

Pyöritettävän jauhinastian sisäpinta ja roottorin ulkopinta on tehty hieman karheaksi. Tämä merkitsee, että 20 ne eivät missään tapauksessa saa olla hyvin sileitä, mutta niiden ei tule myöskään olla hyvin karkeita. Tällainen pinta voidaan saada aikaan päällystämällä pinnat sopivalla materiaalilla, joka toimii korroosion- ja kulumisensuojaker-roksena. Ylikuumenemisen välttämiseksi voidaan roottoria 25 jäähdyttää sisäpuolelta ilmalla. Lisäksi voidaan jauhinastian ympärillä käyttää jäähdytysnestevaippaa.The inner surface of the rotatable grinding vessel and the outer surface of the rotor are made slightly rough. This means that 20 they must not be very smooth under any circumstances, but they must also not be very rough. Such a surface can be obtained by coating the surfaces with a suitable material which acts as a corrosion and wear protection layer. To avoid overheating, the rotor 25 can be cooled from the inside with air. In addition, a coolant jacket can be used around the refining vessel.

Piirustuksissa on esitetty kaaviomaisesti keksinnön sovellutusesimerkkejä.The drawings schematically show examples of the application of the invention.

Kuvio 1 esittää pituusleikkausta rengasrakokuulamyl-30 lystä, ja kuvio 2 pituusleikkausta rengasrakokuulamyllystä, jonka jauhinraon muotoa on muutettu, jolloin rengasmainen kammio suurimman halkaisijan omaavalta ekvaattorivyöhyk-keeltä on jätetty pois.Fig. 1 shows a longitudinal section of the annular ball mill, and Fig. 2 shows a longitudinal section of the annular ball mill with the shape of the refining slot, with the annular chamber being omitted from the equatorial zone having the largest diameter.

35 Sopivaan telineeseen 10 on varren 11, siirrettävän 8 81731 moottorinkannattimen 11a, moottorin 17 ja käyttöakselin 16 välityksellä ripustettu rengasrakokuulamyllyn 45 roottori 13 ja rengasrakokuulamylly muodostuu pääasiassa pyö-rivästi ripustetusta jauhinastiasta 12 ja roottorista 13.The rotor 13 of the annular ball mill 45 suspended by the arm 11, the movable 8 81731 motor support 11a, the motor 17 and the drive shaft 16 and the annular ball mill consist mainly of a rotatably suspended grinding vessel 12 and a rotor 13.

5 Jauhinastia 12 ja roottori 13 on molemmat kokoonpantu yläosasta ja alaosasta, jotka suippenevat katkaistun kartion tavoin suorapintaisesti vastakkaisiin suuntiin. Yläosien korkeus on pienempi kuin alaosien. Roottorin 13 yläosaa 14 peittää pienellä välyksellä kansi 15, joka on kiinni-10 tetty irrotettavaksi yläosaksi jauhinastian 12 alaosan päälle ja sovitettu vastaamaan roottorin 13 yläosan kar-tiomaista viistoutta. Yläosan 14 yläpää kytkeytyy käyttö-akseliin 16, joka kannattaa roottoria 13 vapaasti jauhin-astiassa 12 ja välittää moottorin 17 käyttövoiman rootto-15 rille 13. Jauhinastian 12, joka on kiinnitetty laakerilla 37 kannattimelle 38, pyöritys tapahtuu onton akselin 39 alapäähän kiinnitetyn hihnapyörän 40 välityksellä roottorin 13 pyörimissuuntaa vastaan. Jauhinastian 12 ja kannen 15 koko sisäpinta on päällystetty kulutusta ja korroosio-20 ta kestävällä vuorauksella 18, 19, jonka pinta on hieman karhea. Roottorin 13 ja yläosan 14 ulkopinta on varustettu vastaavanlaisella hieman karhealla pinnoitteella, jota ei selvyyden vuoksi ole piirustuksessa esitetty.The grinding vessel 12 and the rotor 13 are both assembled from the upper part and the lower part, which taper in a straight line in opposite directions like a truncated cone. The height of the upper parts is lower than that of the lower parts. The upper part 14 of the rotor 13 is covered with a small clearance by a lid 15 which is fastened as a removable upper part on the lower part of the grinding vessel 12 and adapted to correspond to the conical slope of the upper part of the rotor 13. The upper end of the upper part 14 engages the drive shaft 16, which supports the rotor 13 freely in the grinding vessel 12 and transmits the driving force of the motor 17 to the rotor 15. The grinding vessel 12 fixed by the bearing 37 to the support 38 is rotated by a pulley 40 fixed to the lower end of the hollow shaft 39 against the direction of rotation of the rotor 13. The entire inner surface of the grinding vessel 12 and the lid 15 is coated with a wear- and corrosion-resistant liner 18, 19, the surface of which is slightly rough. The outer surface of the rotor 13 and the upper part 14 is provided with a similar slightly rough coating, which is not shown in the drawing for the sake of clarity.

Roottorin 13 alaosan ulkopinnan ja jauhinastian 12 25 alaosan sisäpinnan väliin on järjestetty yhdensuuntaisten seinämien muodostama rengasmainen jauhinrako 20, joka on jauhinastian 12 ja roottorin 13 tasaisten pohjien välissä sijaitsevan vaakasuoran välitilan 22 kautta yhteydessä alapuoliseen, keskeiseen jauhettavan aineksen syöttöaukkoon 30 21. Yläosan 14 ja kannen 15 tai sen vuorauksen 19 välissä on samaten yhdensuuntaisten pintojen muodostama poistorako 23, jonka leveys on pienempi kuin jauhinraon 20 leveys ja joka ulottuu koko yläosan 14 korkeudelle. Alaspäin hajaantuvan poistoraon 23 alapää ja ylöspäin hajaantuvan jauhin-35 raon 20 yläpää avautuvat säteittäiseen rengaskammioon 24.Arranged between the outer surface of the lower part of the rotor 13 and the inner surface of the lower part of the grinding vessel 12 25 is an annular grinding gap 20 connected by a horizontal intermediate space 22 between the grinding vessel 12 and the flat bottoms of the rotor 13 to the lower central grinding material supply opening 15 or there is likewise an outlet 23 formed by parallel surfaces between its liner 19, the width of which is less than the width of the refining slot 20 and which extends over the entire height of the upper part 14. The lower end of the downwardly dispersing outlet slot 23 and the upper end of the upwardly dissipating refiner-35 slot 20 open into the radial ring chamber 24.

Il 9 81731Il 9 81731

Sen ylä- ja alaseinä ovat tasaiset ja yhdensuuntaiset ja ulompi otsapinta 25 on kupera. Koska kammio 24 sijaitsee jauhinastian 12 kannen 15 ja alaosan välisen jakosauman 26 kohdalla, voidaan se avata poistamalla kansi 15. Jakosau-5 maan 26 on asetettu välikelevy 27, joka voidaan vaihtaa eripaksuiseksi, jos jauhinastiaa 12 halutaan nostaa tai laskea roottorin 13 suhteen jauhinraon 20 leveyden muuttamiseksi. Kammioon 24 on yhteys kannen laipassa olevan aukon 28 kautta. Tämän aukon 28 kautta syötetään jauhinkuu-10 lat jauhinrakoon 20, kun roottori 13 ja jauhinastia 12 pyörivät ja hienonnettava mineraaliaines on tuotu jauhinrakoon 20 syöttöaukosta 21 alakautta.Its upper and lower walls are flat and parallel and the outer end face 25 is convex. Since the chamber 24 is located at the dividing seam 26 between the lid 15 and the lower part of the grinding vessel 12, it can be opened by removing the lid 15. The dividing plate 26 is provided with a spacer plate 27 which can be changed to a different thickness if the grinding vessel 12 is to be raised or lowered relative to the rotor 13. to change. The chamber 24 is connected through an opening 28 in the lid flange. Through this opening 28, the refining ball 10 is fed to the refining slot 20 when the rotor 13 and the refining vessel 12 rotate and the mineral material to be comminuted is introduced into the refining slot 20 from below the feed opening 21.

Käyttöakseli 16 kulkee poistokammion 29 lävitse kau-laosassa 30. Kaulaosan 30 seinässä on poistoaukot 31 hie-15 noksi jauhettua ainesta varten, joka tulee poistoraosta 23 poistokammioon 29. Kaulaosan 30 yläpäähän on sovitettu joustavat tiivisteet 32, 33. Paikallaan oleva rengaskanava 34, joka nojaa huulitiivisteiden 35 vältiyksellä kaulaosaa 30 vasten, ottaa jauhetun aineksen vastaan ja johtaa sen pois-20 toputken 36 kautta ulos.The drive shaft 16 passes through an outlet chamber 29 in the neck portion 30. The wall of the neck portion 30 has outlets 31 for finely ground material coming from the outlet slot 23 into the outlet chamber 29. Flexible seals 32, 33 are provided at the upper end of the neck portion 30. avoiding the lip seals 35 against the neck portion 30, receives the ground material and directs it out through the top tube 36.

Rengasrakokuulamyllyä 45 käytettäessä saattaa moottori 17 ensin roottorin 13 pyörimisliikkeeseen ja jauhinastiaa 12 pyöritetään vastakkaiseen suuntaan. Sitten syötetään jauhettava aines putkiakselissa 39 olevan syöttö-25 aukon 21 kautta jauhinrakoon 20 ja tämän jälkeen tuodaan aukon 28 kautta jauhinkuulat, jotka voivat olla samaa materiaalia kuin jauhettava aines, jotta jauhinkuulista irtoava aines ei likaa jauhettavaa ainesta ja pystytään tuottamaan erittäin puhdasta jauhetta. Koska roottorin 13 ja 30 jauhinastian 12 vastakkaisiin suuntiin kartiokkaan muodon vuoksi suurin kehänopeus saavutetaan suurimman halkaisijan omaavalla ekvaattorivyöhykkeellä, estää keskipakoisvoima jauhinkuulien vajoamisen jauhinraossa 20. Kammioon 24 kertyy ylimääräisiä jauhinkuulia siten, että syntyy sulkuker-35 ros, joka estää jauhinkuulien karkaamisen jauhinraosta 20.When the annular ball mill 45 is used, the motor 17 is first rotated by the rotor 13 and the grinding vessel 12 is rotated in the opposite direction. The material to be ground is then fed through the feed opening 25 in the tubular shaft 39 into the refiner slot 20 and then the ball is introduced through the opening 28, which may be the same material as the material to be ground, so that the material coming off the ball does not get dirty and can produce a very pure powder. Since the maximum circumferential speed is reached in the equatorial zone with the largest diameter due to the conical shape of the grinding vessel 12 of the rotor 13 and 30 in opposite directions, centrifugal force prevents the grinding balls from sinking into the grinding slot 20.

10 81 73110 81 731

Jauhinraossa 20 olevat jauhinkuulat täyttävät jauhinraot 20 sen koko korkeudelta siten, että tämä tulee sataprosenttisesti käytetyksi hyväksi jauhamistapahtumassa ja jauhettavaan ainekseen kohdistuu sen jauhinraossa 20 oloaikana 5 maksimaalinen jauhamisvaikutus. Jauhinkuulat, jotka esim. kulumisen johdosta ovat tulleet niin pieniksi, että ne pääsevät poistorakoon 23, palaavat keskipakoisvoiman vaikutuksesta kammioon 24 siten, että poistoaukoista 31 ulos tuleva jauhe ei sisällä jauhinkuulia ja se on valmista käytet-10 täväksi ilman jälkikäsittelyä, kuten pesua tai seulontaa.The grinding balls in the grinding slot 20 fill the grinding slots 20 over its entire height so that this is 100% utilized in the grinding operation and the material to be ground is subjected to the maximum grinding effect in the grinding gap 20 during its stay 5. The grinding balls, which have become so small due to wear, for example, that they enter the outlet 23, return to the chamber 24 by centrifugal force so that the powder coming out of the outlets 31 does not contain grinding balls and is ready for use without post-treatment such as washing or screening.

Koska jauhinkuulien kerrostuminen jauhinraossa 20 voidaan tehokkaasti estää, ei ole vaaraa roottorin 13 käynnistysvaikeuksista tai kiinni juuttumisesta. Osien kuluminen on vastaavasti vähäistä. Pienellä energiankulutuk-15 sella saavutetaan suuri mineraaliainesten jauhamisteho, jolloin materiaalin viipymäaikaa jauhinraossa voidaan säätää roottorin ja jauhinastian kehänopeuksien ja jauhinraon leveyden valinnalla. Hienonnusasteeseen voidaan vaikuttaa jauhinkuulien koolla ja ne voivat mahdollisesti olla eri-20 kokoisia, jolloin jauhaminen tapahtuu asteittain, koska karkeat jauhinkuulat jauhavat edullisesti karkeat osaset rengasrakokuulamyllyn alaosassa ja hienommat jauhinkuulat jauhavat yläosassa edullisesti hienommat osaset.Since the deposition of the grinding balls in the grinding slot 20 can be effectively prevented, there is no risk of starting difficulties or entrapment of the rotor 13. The wear of the parts is correspondingly low. With a low energy consumption, a high grinding efficiency of the minerals is achieved, whereby the residence time of the material in the refining slot can be adjusted by selecting the circumferential speeds of the rotor and the refining vessel and the width of the refining slot. The degree of grinding can be influenced by the size of the grinding balls and can possibly be of different sizes, the grinding taking place gradually, because the coarse grinding balls preferably grind coarse particles at the bottom of the annular ball mill and the finer grinding balls grind preferably at the top.

Kuvion 2 esimerkissä on kuvion 1 sovellutusmuotoa 25 olennaisesti vastaavien osien viitenumerot varustettu lisäviitteellä "a". Tässä esimerkissä poikkeaa rengasrakokuulamyllyn 45a rakenne mm. siltä osin kuvion 1 rakenteesta, että jauhinrako 20a ulottuu vastakkaisiin suuntiin katkaistun kartion tavoin suippenevan roottorin 13a ja jau-30 hinastian 12a olennaisesti koko korkeudelle ja ylä- ja alaosat 13b, 13c ovat suunnilleen yhtä korkeita. Lisäksi puuttuu kammion 24. Sitä ei tarvita, koska jauhinkuulat pysyvät roottorin 13a ja jauhinastian 12a kohtuullisella pyörimisnopeudella keskipakoisvoiman vaikutuksesta ekvaatto-35 rivyöhykkeellä ja suorittavat siinä tehokasta jauhamista.In the example of Fig. 2, the reference numbers of the parts substantially corresponding to the embodiment 25 of Fig. 1 are provided with the additional reference "a". In this example, the structure of the annular ball mill 45a differs e.g. in that the structure of Figure 1 in that the refiner gap 20a extends in substantially opposite directions like a truncated cone to substantially the entire height of the tapered rotor 13a and the powder conveyor 12a, and the upper and lower portions 13b, 13c are approximately equal in height. In addition, the chamber 24 is missing. It is not needed because the grinding balls remain at a reasonable rotational speed of the rotor 13a and the grinding vessel 12a under the action of centrifugal force in the equator-35 row zone and perform efficient grinding therein.

11 8173111 81731

Tehoa kasvattaa lisäksi se seikka, että roottoria 13a on siirretty kannattimen 11a avulla jauhinastiassa 12a poikit-taissuuntaan sen pyörimisakselia 16a vastaan (kuviossa vasemmalle) siten, että jauhinrako 20a on yhdeltä sivulta ka-5 peampi kuin toiselta. Jauhettava aines ja jauhinkuulat patoutuvat raon kapeaan kohtaan ja jauhamisvaikutus kasvaa, kun jauhettava aines liikkuu koko ajan ylöspäin. Jauhettavan aineksen kovuudesta ja roottorin ja jauhinastian kehä-nopeuksista riippuen voidaan myös luopua jauhinkuulien käy-10 töstä ja suorittaa jauhaminen siten autogeenisesti eli itse jauhettavan aineksen avulla. Roottorin 13a pyöritys tapahtuu käyttöakseliin 16a kiinnitetyn hihnapyörän 41 välityksellä moottorilla. Jauhinastia 12a on ripustettu pyöri-västi laakerilla 37a, joka on yhdistetty kannattimeen 38a 15 ja ympäröi putkiakselia 39a. Putkiakseli 39a kannattaa käyt-töpyörää 40a. Putkiakselin 39a lävitse on johdettu syöttö-johto 21a, joka avautuu jauhinraon 21a alaosaan. Roottorin 13a ja jauhinastian 12a pyörimisakselit voivat olla viistossa pystysuuntaan nähden.The power is further increased by the fact that the rotor 13a is moved by the support 11a in the refining vessel 12a in the transverse direction against its axis of rotation 16a (left in the figure) so that the refining gap 20a is larger on one side than on the other. The material to be ground and the grinding balls are dammed in the narrow part of the gap and the grinding effect increases as the material to be ground moves upwards all the time. Depending on the hardness of the material to be ground and the circumferential speeds of the rotor and the grinding vessel, the use of grinding balls can also be dispensed with and the grinding can thus be carried out autogenously, i.e. by means of the material to be ground. The rotor 13a is rotated by a motor 41 mounted on a drive shaft 16a by a motor. The grinding vessel 12a is rotatably suspended by a bearing 37a connected to a support 38a 15 and surrounding the tubular shaft 39a. The tube shaft 39a supports the drive wheel 40a. A feed line 21a is passed through the tube shaft 39a, which opens into the lower part of the refining slot 21a. The axes of rotation of the rotor 13a and the grinding vessel 12a may be oblique to the vertical.

20 Voidaan käyttää jaksottaiskytkentäautomatiikkaa, joka pyörittää aluksi jauhinastiaa 12a ja roottoria 13a samaan suuntaan, siirtää roottoria 13a tai jauhinastiaa 12a, kun suurin pyörimisnopeus on saavutettu, toistensa suhteen, kunnes jauhinraon 2Ga leveys yhdeltä sivulta on 25 1 mm, ja kytkee samanaikaisesti jauhinastian 12a tai root torin 13a pyörimissuunnan vastakkaisesksi, palauttaa sitten jauhinastian 12a tai roottorin 13a samalla pyörimissuunnalla lähtöasentoon ja toistaa sitten näitä tapahtumia. Tämä menettelytapa soveltuu erityisesti autogeeniseen jau-30 hatukseen, jolloin saavutetaan suuri energiatiheys kavennetussa jauhinraossa.20 Periodic switching automation can be used, which initially rotates the grinding vessel 12a and the rotor 13a in the same direction, moves the rotor 13a or the grinding vessel 12a relative to each other until the width of the grinding slot 2Ga on one side is 25 1 mm and simultaneously engages counterclockwise, then returns the grinding vessel 12a or the rotor 13a in the same direction of rotation to the home position, and then repeats these events. This procedure is particularly suitable for autogenous milling, whereby a high energy density is achieved in the narrowed refiner gap.

Claims

A ring gap ball mill especially for continuous atomization of hard mineral material, comprising a closed grinding container (12), in which is arranged an inner piece (13), the outer surface of which with the inner surface of the grinding container delimits a grinding gap (20) containing grinding balls, the upper and lower parts of the inner piece (13) decrease in opposite directions, characterized in that the grinding container (12) is rotatably suspended in and connected to a drive device.

Ring gap ball mill according to claim 1, characterized in that the inner piece (13) and the grinding container (12) are rotated in opposite directions.

Ring gap ball mill according to claim 1 or 2, characterized in that the inner piece (13) or the grinding container (12) is slidably suspended, in order to be able to change the width of the grinding gap.

The ring gap ball mill according to claim 3, characterized in that the displacement can be carried out as the inner piece (13) and / or the grinding container (12) rotates.

Ring gap ball mill according to any one of claims 25 to 4, characterized in that the center axes of the inner piece (13) and the grinding container (12) tilt at a certain angle relative to each other.

Ring gap ball mill according to any of claims 1-5, characterized in that the center axes of the inner piece (13) and / or the grinding container (12) are inclined relative to the vertical direction.

Ring gap ball mill according to any one of claims 1-6, characterized in that for the inner piece (13) and the grinding container (12) a periodic coupling automatic is arranged which changes the inner ice of the piece (13) and / or the grinding container (12). ) direction of rotation, allowing the inner piece (13) to be displaced in relation to the grinding container (12) and repeating these processes.

The ring gap ball mill according to claim 7, characterized in that the periodic clutch automatic initially drives the grinding vessel (12) and the inner piece (13) in the same direction, the inner piece (13) or the grinding vessel, at the highest rotational speed, have been formed, in relation to each other, until the width of the grinding gap (20) on one side is 1 mm, and at the same time switches the direction of rotation of the grinding vessel (12) or the inner piece (13) to the opposite, then returns the grinding vessel 15 (12 ) or the inner piece (13) with the same direction of rotation to the starting position and then repeat these steps.

Ring gap ball mill according to claim 8, characterized in that the inner piece (13) 20 or the grinding container (12) has a central channel which opens into the lower part of the grinding gap (20) and that the channel runs coaxially with a continuous drive shaft, which is connected to a feed tube for the grinding material.

The ring gap ball mill according to claims 1 or 3-9, characterized in that the inner piece (13) and the grinding container (12) are rotated in the same direction.