IT201900013395A1

IT201900013395A1 - Impianto di macinazione

Info

Publication number: IT201900013395A1
Application number: IT102019000013395A
Authority: IT
Inventors: Valter Palladini
Original assignee: Certech S P A Con Socio Unico
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-01-31
Also published as: MX2022001054A; US20220250084A1; WO2021019489A1; CN114269478A; BR112022000350A2; EP4003601A1

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Impianto di macinazione”

La presente invenzione ha per oggetto un impianto di macinazione, particolarmente, ma non esclusivamente, per la macinazione di materie prime ceramiche.

Come noto, le polveri per la produzione di piastrelle ceramiche sono ottenute attraverso un processo di macinazione di materie prime allo stato granulare. Durante tale processo, le dimensioni dei granuli delle materie prime vengono progressivamente ridotte, fino ad ottenere una granulometria prefissata.

Il processo di macinazione prevede l’utilizzo di due o più mulini che, in successione, macinano le materie prime riducendone progressivamente la granulometria.

Ciascun mulino comprendente un corpo cavo rotante, che definisce un volume nel quale vengono predisposti dei corpi macinanti immersi in un liquido, tipicamente acqua. I corpi macinanti hanno la funzione di macinare il materiale introdotto nel volume stesso, a seguito della rotazione del mulino intorno ad un asse di rotazione e durante tale rotazione.

I mulini più performanti svolgono la propria azione macinante secondo un ciclo di lavoro continuo. In sostanza, l’introduzione del materiale da macinare e l’estrazione del materiale macinato sono effettuate concentricamente all’asse di rotazione del mulino, cosicché il corpo cavo può essere mantenuto in rotazione continua.

Durante il funzionamento del mulino, i corpi macinanti vengono ciclicamente trascinati verso l’alto dalla rotazione del corpo cavo e ricadono in basso una volta raggiunta una posizione di massima altezza, frantumando progressivamente il prodotto che viene a trovarsi schiacciato tra i corpi macinanti che si urtano tra loro.

La granulometria ottenuta all’uscita di ciascun mulino dipende sostanzialmente dalla dimensione dei corpi macinanti. Minore è la dimensione dei corpi macinanti, minore è la granulometria del prodotto in uscita dal mulino.

I mulini che compongono l’impianto di macinazione sono posti successione, in ordine decrescente di granulometria. In sostanza, il prodotto da macinare viene alimentato ai vari mulini in successione dal mulino dotato dei corpi macinanti di maggiore dimensione fino al mulino dotato dei corpi macinanti di minore dimensione.

Il prodotto in uscita da ciascun mulino, ed in particolare in uscita dai mulini iniziali, ovvero i mulini dotati dei corpi macinanti di maggiore dimensione, non presenta normalmente una granulometria omogenea. In particolare, una percentuale consistente del prodotto in uscita dal mulino presenta una granulometria maggiore rispetto a quella teorica prevista. Ciò a causa della forma dei corpi macinanti che, entrando in contatto tra loro, lasciano comunque degli spazi vuoti all’interno dei quali il prodotto non subisce macinazione.

La parte di prodotto dotata di granulometria maggiore di quella prevista in uscita da un certo mulino rappresenta un inconveniente per le successive fasi di macinazione, ovvero per la macinazione effettuata dal mulino successivo. Quest’ultimo è infatti dotato di corpi macinanti più piccoli rispetto al precedente mulino. Le particelle di maggiori dimensioni rallentano notevolmente il processo di macinazione, in quanto richiedono un tempo maggiore per essere ridotte di granulometria. Inoltre, i corpi macinanti, operando su particelle di dimensioni maggiori rispetto a quelle previste, subiscono un degrado per usura molto più rapido del normale. Scopo della presente invenzione è quello di offrire un impianto di macinazione che consenta di superare gli inconvenienti degli impianti attualmente disponibili.

Un vantaggio dell’impianto secondo la presente invenzione è di consentire una notevole riduzione dei tempi complessivi del processo di macinazione.

Un altro vantaggio dell’impianto secondo la presente invenzione è di ridurre notevolmente l’usura dei corpi macinanti dei mulini successivi al primo dell’impianto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione dell’invenzione in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure in cui:

− la figura 1 mostra schematicamente una prima forma di realizzazione dell’impianto secondo la presente invenzione;

− la figura 2 mostra schematicamente una seconda forma di realizzazione dell’impianto secondo la presente invenzione.

In una forma di realizzazione più semplice, l’impianto di macinazione secondo la presente invenzione comprende due mulini (10,20), collegati in serie tra loro. Il prodotto macinato dal primo mulino (10) viene alimentato al secondo mulino (20).

Il primo mulino (10) è predisposto per macinare il prodotto ad una granulometria maggiore. In altri termini, dei due mulini, il primo (10) è dotato di corpi macinanti di dimensioni maggiori rispetto al secondo mulino (20). Il primo mulino (10) è dotato di un ingresso (11) per il prodotto da macinare e di un’uscita (12) per il prodotto macinato. Preferibilmente, ma non necessariamente, il primo mulino (10) è un mulino continuo, con ingresso (11) ed uscita (12) coassiali all’asse di rotazione del mulino stesso. Il primo mulino (10) potrebbe essere anche di tipo discontinuo.

Il secondo mulino (20) è predisposto per macinare il prodotto ad una granulometria inferiore. A tal fine, il secondo mulino (20) è provvisto di corpi macinanti di dimensioni inferiori rispetto al primo mulino (10). Il secondo mulino (20) è quindi idoneo ad effettuare una macinazione più fine del prodotto rispetto al primo mulino (10). Anche il secondo mulino (10) è dotato di un ingresso (21), per il prodotto da macinare, e di un’uscita (22) per il prodotto macinato. Preferibilmente, ma non necessariamente, il secondo mulino (20) è un mulino continuo, con ingresso (21) ed uscita (22) coassiali all’asse di rotazione del mulino stesso. Il secondo mulino (20) potrebbe essere anche di tipo discontinuo.

Non necessariamente il primo ed il secondo mulino sono dello stesso tipo, ma potrebbero essere uno continuo e l’altro discontinuo.

Un circuito di alimentazione, comprendente una o più pompe ed appositi condotti, è predisposto per alimentare il prodotto al primo mulino (10) e, eventualmente, per trasferire il prodotto dal primo mulino (10) al secondo mulino (20). In generale, il circuito di alimentazione dell’impianto è noto per il tecnico del settore, e non è quindi stato rappresentato in dettaglio.

Negli attuali impianti di macinazione, il prodotto in uscita dal primo mulino (10) viene alimentato al secondo mulino (20), o attraverso una connessione diretta tra i due mulini, mediante un condotto di raccordo, o attraverso una vasca di raccolta, interposta tra i due mulini (10,20), sostanzialmente senza subire lavorazioni intermedie. Come già sottolineato, la granulometria del prodotto in uscita dal primo mulino (10) non è uniforme, ma una percentuale non trascurabile di prodotto presenta una granulometria maggiore di quella prevista, in quanto non ha subito una macinazione completa. Il prodotto di granulometria maggiore, cioè il prodotto che non ha subito una macinazione completa, viene comunque alimentato al secondo mulino (20), rallentandone le operazioni di macinatura.

Nell’impianto secondo la presente invenzione, un vaglio (30) è interposto tra il primo mulino (10) ed il secondo mulino (20). Il vaglio (30), di per sé ben noto nel settore, comprende almeno una rete di vagliatura dotata di maglie le cui dimensioni sono tali da lasciar passare solo le particelle dotate di dimensioni inferiori alle maglie stesse. Come noto, la rete di vagliatura è posta in vibrazione mediante mezzi vibranti.

La rete di vagliatura può essere di forma circolare o quadrangolare. Nel caso di forma circolare, il prodotto viene alimentato alla zona centrale della rete di vagliatura. Quest’ultima è associato a motori vibranti che ne provocano la vibrazione nello spazio, in modo da trasmettere al materiale un moto vibratorio con una componente verticale ed una componente di avanzamento orizzontale. In questo modo, le particelle che rimangono al disopra della rete di vagliatura avanzano con un moto a spirale dal centro verso la periferia della rete stessa. Lungo il tragitto, le particelle di dimensioni inferiori a quelle prestabilite passano attraverso la rete di vagliatura e cadono in una zona inferiore del vaglio dalla quale vengono evacuate, insieme alla parte liquida della sospensione, verso ulteriori fasi del processo, mentre le particelle di dimensioni maggiori, che rimangono sulla rete di vagliatura, vengono scaricate da un bordo periferico di quest’ultima. Esempi di vagli idonei ad essere impiegati nell’impianto secondo la presente invenzione sono descritti nelle domande italiane di brevetto 102017000060477 e 102018000002719.

Il vaglio (30) è dotato di un ingresso (31), attraverso il quale viene alimentato il prodotto in uscita dal primo mulino (10). A tal fine, l’ingresso (31) del vaglio (30) è connesso, mediante un condotto, all’uscita (12) del primo mulino (10).

Il vaglio (30), in modo noto, è inoltre provvisto di almeno due uscite (32,33). Una prima uscita (32) porta all’esterno il prodotto vagliato, ovvero il prodotto la cui granulometria consente il passaggio attraverso la rete di vagliatura. Una seconda uscita (33) porta all’esterno il prodotto non vagliato, cioè il prodotto la cui granulometria non consente il passaggio attraverso la rete di vagliatura.

Vantaggiosamente, la prima uscita (32) del vaglio (30) è connessa all’ingresso (21) del secondo mulino (20). In questo modo, solo il prodotto la cui granulometria è tale da passare attraverso la rete di vagliatura viene alimentato al secondo mulino. Al contrario, il prodotto dotato di maggiore granulometria viene intercettato dal vaglio (30) cosicché non viene alimentato al secondo mulino (20). Grazie alla vagliatura del prodotto, il secondo mulino (20) opera in condizioni ottimali, in presenza di un prodotto la cui granulometria è ottimale in relazione alla dimensione dei corpi macinanti presenti nel secondo mulino (20). La richiedente è osservato che, grazie alla presenza del vaglio (30), la produttività del secondo mulino (20) aumenta del 20% circa. Inoltre, aumenta considerevolmente anche la durata dei corpi macinanti.

Minori sono le dimensioni dei corpi macinanti, più efficace è l’intervento del vaglio (30). Il vantaggio produttivo offerto dalla presenza del vaglio (30) è quindi maggiore quando il vaglio (30) è posto in ingresso ad un mulino preposto ad effettuare una macinazione fine per mezzo di corpi macinanti di piccole dimensioni, come ad esempio un mulino raffinatore.

La seconda uscita (33) del vaglio (30) è connessa all’ingresso (11) del primo mulino (10). In sostanza, la parte di prodotto di granulometria maggiore, che non è passata attraverso la rete di vagliatura, viene ricircolata all’ingresso (11) del primo mulino (10), per subire ulteriore macinazione.

Una vasca di raccolta (40) può essere interposta tra la prima uscita (32) del vaglio (30) e l’ingresso (21) del secondo mulino (20), per raccogliere il materiale vagliato prima dell’immissione nel secondo mulino (20). La vasca di raccolta (40) svolge sostanzialmente la funzione di un buffer del ciclo produttivo, svincolando la portata prodotta dal vaglio (30) alla prima uscita (32) dalla portata immessa nel secondo mulino (20).

Nella forma di realizzazione di figura 2 sono presenti tre mulini, illustrati in ordine di raffinazione crescente da sinistra verso destra. In sostanza, la granulometria teorica prodotta in uscita da ciascun mulino è decrescente da sinistra verso destra. In tal caso, il secondo mulino (20) è dotato dei corpi macinanti di dimensione inferiore, per produrre la granulometria minima dell’impianto, ed è l’ultimo della serie. Il primo mulino (10) è preceduto da un ulteriore mulino (50) che realizza una macinazione più grossolana, ovvero è dotato di corpi macinanti di dimensioni maggiori rispetto al primo mulino (10). Il vaglio (30) è posto a monte del secondo mulino (20) ed a valle del primo mulino (10).

In generale, l’impianto può essere dotato di tre o più mulini, tra loro connessi in serie. In tal caso, l’impianto comprende uno o più ulteriori vagli, ciascuno dei quali è interposto tra due mulini consecutivi. Ciascun mulino può essere di tipo continuo o discontinuo indipendentemente dagli altri, ovvero l’impianto può comprendere due o più mulini continui o discontinui, non necessariamente tutti dello stesso tipo.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Impianto di macinazione, comprendente: un primo mulino (10), predisposto per macinare un prodotto ad una granulometria maggiore, dotato di ingresso (11) ed uscita (12); un secondo mulino (20), predisposto per macinare il prodotto ad una granulometria inferiore, dotato di ingresso (21) ed uscita (22); in cui il prodotto in uscita dal primo mulino (10) viene alimentato al secondo mulino (20); caratterizzato dal fatto che: comprende un vaglio (30), dotato di un ingresso (31) e di due uscite (32,33), in cui una prima uscita (32) riceve il prodotto vagliato ed una seconda uscita (33) riceve il prodotto non vagliato l’ingresso (31); l’apertura di ingresso (31) del vaglio (30) è connessa all’uscita (12) del primo mulino (10); la prima uscita (32) del vaglio (30) è connessa all’ingresso (21) del secondo mulino (20); la seconda uscita (33) del vaglio (30) è connessa all’ingresso (11) del primo mulino (10).
2) Impianto di macinazione secondo la rivendicazione 1, comprendente una vasca di raccolta (40), interposta tra la prima uscita (32) del vaglio (30) e l’ingresso (21) del secondo mulino (20).
3) Impianto di macinazione secondo la rivendicazione 1, comprendente un terzo o più ulteriori mulini, connessi in serie al primo mulino (10) o al secondo mulino (20).
4) Impianto secondo la rivendicazione (3), comprendente uno o più ulteriori vagli, ciascuno dei quali è interposto tra due mulini consecutivi.
5) Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun mulino presente è un mulino continuo o un mulino discontinuo, indipendentemente dagli altri.
6) Impianto una delle rivendicazioni precedenti, comprendente un circuito di alimentazione, dotato di una o più pompe e di condotti, predisposto per l’alimentazione e/o la circolazione del prodotto tra i mulini presenti nell’impianto.