NO162182B - Omroeringskvern. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en omrøringskvern spesielt en kulekvern i samsvar med krav l's ingress. Slike kverner er kjent fra tysk patent 1.757.942.

I de kjente kverntyper av dette slag er inntaket arjbragt i eller nær en ende av det i hovedsak sylindriske deksel eller malehus og uttaket er anbragt i eller nær motsatt ende. Inntaket og uttaket består av tubulære åpninger.

Kverner generelt er ønsket å ha en høy kapasitet og å fremskaffe en fin oppmaling dvs. mengden av grovpartikler i uttaket bør være minimal.

En større kapasitet innebefatter større energitilgang til prosessen. En stor del av denne energien omdannes til varme og den resulterende temperaturøkning setter en grense for gjennomgangshastigheten. Hvis materialet som skal males tilføres kvernen sammen med luft slik at finpartiklene kommer ut sammen med luften vil denne luftstrøm forårsake en avkjølingseffekt, men en slik avkjøling - og også gjennomgangshastigheten - vil være begrenset. En ulempe som er kjent ligger i at uttaket er relativt lite slik at selv drift med en begrenset gjennomgangshastighet vil resultere

i en relativt høy strømningshastighet i uttaket og som et resultat vil luftstrømmen inneholde grovpartikler med relativt stor hastighet.

Selv om grovpartiklene kan fjernes ved en følgende pneumatisk separator vil dette innbefatte store omkostninger. Av denne grunn har avkjølt luft allerede blitt brukt som blandingsvæske og andre kverner har blitt tilført klumper av frossen karbondioksyd. Hver av disse fremgangsmåter innebefatter høye kostnader.

Det er et mål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en anordning av det slag som er nevnt tidligere og som er liten og kompakt og tillater en relativt høy gjennomgangshastighet mens den sikrer en fin oppdeling i uttaket. Hvor-dan dette mål kan oppnås er angitt i den karakteriserende del av krav 1. I dette arrangement er utløpet plassert i den øvre vegg av dekselet hvor et relativt stort rom er tilgjengelig. Uttaket strekker seg fortrinnsvis i hovedsak gjennom lengden og bredden av toppveggen av dekselet. Luft med relativt høy hastighet kan strømme gjennom det store uttaket med relativt lav hastighet slik at kvernen og materialet som skal males effektivt vil bli avkjølt. P.g.a. at gjennomstrømningshastigheten gjennom det store utløpet er relativt liten og uniform blir de resulterende finpartikler relativt uniforme og oppviser en uniform partikkelstørrelse og fordeling. At pneumatisk separatorvirkning i utløpet kan økes ved at en avstøtende sikt er anbragt i utløpet og består av skråttstilte blader som kan holde tilbake meget grove partikler (såkalte "tramp oversize particles") og spesielt maleelementene.

En ytterligere forbedring vil bli oppnådd hvis inntaket er parallelt med (minst en) omrøringssjakt og har en utstrek-ning i hovedsak langs hele lengden av omrøringssjakten (krav 5). Det store inntaket vil resultere i en høy gjennomgangshastighet. Fordi inntaket strekker seg gjennom hele lengden av kvernen blir hele volumet uniformt utnyttet. Materialet som skal males blir passende matet til kvernen sammen med (iblandende) luft. Av denne grunn består inntaket av et materialinntak for maling og for luft. På samme måte som materialet som skal males blir luft uniformt dis-tribuert gjennom hele lengden av kvernen slik at sistnevnte vil bli uniformt avkjølt og at varme steder ("hot spots") blir unngått.

I samsvar med et ytterligere trekk kan omrøringssjakten

være hul (krav 8) slik at luft vil bli suget fra utsiden gjennom den hule sjakten og vil komme inn i kvernen for å forårsake en uniform avkjøling. For dette formål kan omrør-ingsanordningene montert på omrøringssjakten også være hule og kan være utstyrt med minst et luftuttak (krav 9). Som et resultat vil luften bli spesielt jevnt fordelt gjennom materialmengden som skal males. En tilsvarende uniform av-kjøling vil fremskaffes og finpartiklene til materialet som

skal males vil umiddelbart bli ført mot uttaket slik at gjennomsnittlig oppholdelsestid vil bli redusert på lignende måte som energiforbruket og belastningen p.g.a. tempe-raturøkningen. Gjennomgangshastigheten vil bli øket.

Fordi problemet angående temperaturøkning og avkjøling har blitt løst, ligger et ytterligere trekk av foreliggende oppfinnelse i at et antall sidestilte-omrøringssjakter er anbragt, fortrinnsvis i to rekker med tre omrøringssjakter hver (krav 6 og 7). Et slikt arrangement vil øke gjennomgangshastigheten som kan oppnås i en kompakt enhet eller et lite rom. Luften som tilføres kvernen kan være avkjølt eller kondisjonert på forhånd og en gass annen enn luft kan anvendes som et alternativ. Figur 1 er et vertikalt tverrsnitt gjennom linje I-l i figur 2 som er en linje som skjærer omrøringssjaktene og illustrerer en kvern utstyrt på toppen med en pneumatisk separator. Figur 2 er et aksialt tverrsnitt gjennom linje II-II i figur 1. Figur 3 er et oversiktsbilde som viser kvernen ifølge figurene 1 og 2. Figur 4 viser en omrøringsarm som en detalj indikert i figur 2 ved linje IV. Figur 5 er et vertikalt tverrsnitt som viser en modifiser-ing .

En illustratorisk utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet under referanse til tegningene.

I den illustratoriske utførelsesform består kvernen i samsvar med foreliggende oppfinnelse av i hovedsak et bokslig-nende deksel 1 som har form av et rhombohedron og innebefatter to vertikale endevegger 2, 3, en bunn 4, en toppvegg 5 og to skrånende sidevegger 6, 7. Hjørnene mellom de skrånende sidevegger og bunn- og toppveggene er avrundede. Dekselet som har form av et rhombohedron i tverrsnitt (figur 1) innebefatter seks omrøringssjakter 8 som er utstyrt med omrøringsanordninger 9 og er arrangert i to rekker med tre sidestilte sjakter hver. Banesirklene til omrøringsarmene overlapper og omrøringsarmene er aksielt skråttstilte (se figur 1 og 2). Omrøringssjaktene i de øvre rekker er skråttstilte relativt til de i de nedre rekker ved halvde-len av deres senteravstand. Skråstillingen av sideveggene 6, 7 tilsvarer den aksielle skråning. Kurvaturen til de avrundede longitudinale' kanter til dekselet tilsvarer beveg-elsessirklene til omrøringsarmene. Inntaket 10 for materialet som skal males er anbragt på den skråttstilte longitudinale vegg 7 i kvermen og består av en sjakt som strekker seg i hovedsak gjennom hele den aksiale lengde av kvernen (se figur 1 og 2). Inntaket er anbragt på den skråttstilte sidevegg 7 som i det indre av kvernen utgjør med bunnen 4 en vinkel overskytende 90°. Ytterveggen 11 til sjakten er parallell med den skråttstilte indre vegg 7 og kommer sammen i bunnen 4 med en kurvatur 12. Innersideveggen 7 ender i en avstand over bunnen 4.

Utløpet 13 er anbragt i toppveggen 5 av dekselet 1 og strekker seg i hovedsak gjennom hele lengden og bredden av toppveggen av dekselet så langt som til de buede deler. Som et resultat er bredden av uttaket 13 omtrent så stort som senter avstanden till de ytre omrøringss j akter 8. En rist bestående av skråttstilte stenger eller blader 14 er satt inn i den store- uttaksåpningen. Et pneumatisk separatordeksel 15 er montert over- denne risten av skråstilte frastøt-ende blader og inneholder viftehjul 15a til en pneumatisk sentrifugalseparator. En adapter 15b fremskaffer en over-gang mellom den rektangulære utløpsåpning 13 og det sylindriske separatordeksel 15. Finpartiklene strømmer i retning av pilene inn i det indre av viftehjulet 15a og separeres fra den separerende luft på vanlig måte ved hjelp av et påfølgende filter.

Grovpartiklene faller tilbake i kvernen og blir ytterligere redusert i størrelse i denne.

I utførelsesformen vist i figur 5 blir grovpartiklene bragt tilbake til inntaket 20 for materialet som skal males via en trakt 32 som er festet til bunnen av det pneumatiske separatordeksel og et skråttstilt rør 33 eller en sjakt. Den pneumatiske separator er anbragt ved et tilstrekkelig høyt nivå over kvernen og er tilkoblet ved en kanal 34 til uttaket 13 eller overgangen 15b.

Sjaktene 8 er hule eller tubulære og er utstyrt med radiale utboringer 16 inne i kvernen. Omrøringsarmene 9 er også hule eller tubulre og står i forbindelse gjennom en radial utboring med det indre av omrøringssjakt 8. Omrøringsarmene 9 har laterale åpninger 17 og/eller er utstyrt ved deres ytre ende med en åpning 18. Som et resultat står det indre av kvernen i forbindelse med den omliggende atmosfære.

Det subatmosfæriske trykk som påføres den pneumatiske separator 15, 15a ved toppen av kvernen og/eller til en påfølg-ende pneumatisk separator forårsaker luften å bli suget fra utsiden gjennom kvernen gjennom de hule sjakter 8 og de hule omrøringsarmer 9. Anbringelsen av et stort antall om-røringss j akter 8 og omrøringsarmer 9 sikrer at luften vil bli grundig og uniformt fordelt gjennom materiallaget som skal males. Dette tillater anbringelse av et inntak 10 som er relativt meget stort og spesielt av et meget stort uttak 13. Omrøringsarmene 9 og luften som på samme tid strømmer inn i materiallaget som males resulterer i en oppløsning av materiallaget som skal males slik at mobiliteten til maleelementene 20 vil forbedres. Så snart finpartikler har blitt dannet blir de blåst så og si i en opprinnelig til-stand ut av materiallaget under maling. Det er spesielt viktig at materiallaget som males og hele kvernen blir av-kjølt slik at overoppheting vil bli unngått. Denne- avkjøl-ing tillater anbringelse av et antall omrøringssjakter 8 i sidestilte rekker. Det er nesten ingen grenser for dimen-sjonene til kvernen med hensyn til lengde, bredde og høyde, fordi grensene tidligere gitt ved temperaturstigningen er eliminert. Maleelementene og grovpartiklene holdes tilbake av frastøtningsbladene 14.

Luften som har blitt suget inn avkjøler også lagrene. Hver omrøringssjakt 8 kan være drevet separat av en separat gir-motor 22. Individuell drift er mindre dyr enn en drift som er diagrammessig indikert i figur 3 og utgjøres av en korresponderende større motor og fordelingstransmisjon.

I alle kverner bør unnslipping av finpartikler og/eller støv fra det indre av kvernen forhindres. Dette krav gir' opphav til vanskeligheter i forbindelse med forseglingen mellom sjaktene og dekselveggene. Det subatomiske trykk inne i kvernen motvirker en unnslipping av finpartikler. I tillegg kan sammenpresset luft tilføres ved sjaktforseglingene. For dette formål er endeveggene 2 og 3 i den illustratoriske utførelsesform doble hvorav hver består av en innervegg og en yttervegg 2a eller 3a og korresponderende perifere veggdeler. Trykkluft blåses gjennom en sammenpresset luftport 25 inn i luftkamrene 23, 24 som således blir frigjort for finpartikler. Pressluften strømmer kontinuer-lig forbi sjaktforseglingene til de indre endevegger 2, 3 slik at unnslipping av finpartikler ytterligere vil bli hindret (figur 2).

Materialet som skal males kan mates inn i male- eller om-røringskammeret med en utelukkelse av luft eller ved hjelp av ytterligere blandingsluft.

Luft kan også tilføres i en fin oppdeling gjennom hele dekselet. For dette formål vil hver av ytterveggene bestående av skrånene sidevegger 6, 7, bunnen 4 og toppen 5 også bestå av doble vegger, nemlig en innervegg og en yttervegg 4a, 5a, 6a eller 7a i en avstand fra innerveggen. Hulrommet 27 begrenset av disse vegger er tilpasset for å bli til-ført trykkluft gjennom en tubulær åpning som er montert på den ytre veggen 6a. Innerveggene er dannet med åpninger 26 for utføring av luft. Luftinntaksåpningene 26 er i hovedsak anbragt i bunnen 4, mens ingen åpninger eller færre åpninger er anbragt i den øvre del av kvernen. De tidligere beskrevede arrangementer for lufttilførsel til materiallaget som skal males kan være anbragt individuelt eller i kombinasjon. Det er antatt at lufttilførselen gjennom hule omrøringssjakter og hule omrøringsanordninger vil lære mest effektiv. I henhold til et ytterligere trekk inneholder om-røringsarmene anbragte ventiler for å blokkere et luftutløp når hver omrøringsarm utfører den øvre del av omdreinings-bevegelsen. I dette tilfellet vil luftstrømmene som forla-ter omrøringskammeret i hovedsak være rettet nedover heller enn oppover slik at en uniform malevirkning gjennom hele volumet av kvernen vil bli fremskaffet. Figur 4 viser stoppventiler 28 innebefatter i omrøringsarm 9.

Hver omrøringsarm inneholder et sete 29 for en ventilball 30 eller en lignende ventilanordning. Ventilsetet er

anbragt radielt innover og ventilballen er anbragt radielt utover. Som et resultat, når omrøringsarmene 9 utfører den øvre del av omdreiningen vil ventilball 30 bli presset mot ventilsetet ved hjelp av gravitasjon i motsetning 'til sen-trifugalkraftvirkningen og det høyere lufttrykk i omrør-ingsarmen 9 slik at en unnslipning av luft vil bli forhin-dret. Når omrøringsarmen utfører den nedre del av sin om-dreining vil vekten av ventilball 30 virke på samme måte som sentrifugalkraften og trykk-kraften slik at ventilballen vil ligge i en avstand fra ventilsetet og luft kan strømme nedover og inn i den nedre del av kvernen. For å minimalisere vekten og størrelsen til ventilballen 30 og for å sikre at ventilen 28 vil være pålitelig lukket, er det anbragt en kompresjonsfjær 31 vist i figur 4 og denne virker også for å begrense utslaget til ventilen.

Claims (10)

1. Omrøringskvern, spesielt en kulemølle bestående av et deksel med inntak for materialer som skal males og for luft eller et inntak for materialer som skal males og for luft og et uttak for finpartikler og luft og minst en horisontal sjakt (omrøringssjakt), som er utstyrt med omrørende og/eller oppmalende anordninger, karakterisert ved at uttaket for finpartikler og luft strekker seg i hovedsak gjennom hele lengden og bredden av toppveggen (5) av dekselet.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at parallelle avstands-liggende skråttstilte frastøtningsblader (14) er anbragt i utløpet (13) som en frastøtende grill.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at en separator bestående spesielt av en pneumatisk sentrifugal separator (15, 15a) er anbragt over uttaket (13).

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at inntaket (10) (eller inntakene) er parallelle til (minst en) omrøringssjakt (8) og strekker seg eller strekker seg i hovedsak gjennom lengden av omrøringssjakten (8).

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at et antall omrørings-sjakter (8) ligger ved siden av og/eller over hverandre, at sirkelbevegelsen til omrøringsbladene (9) overlapper og at omrøringsanordningene er korresponderende aksialt skråttstilte.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at omrøringssjaktene (8) er arrangert i to rader av tre sjakter hver.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at omrøringssjakten eller sjaktene (8) er hule og er utstyrt med minst et luftinntak med åpning utenfor dekselet og med minst et luftuttak (16) inne i dekselet.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at omrøringsarmene (9) er hule og utstyrt med minst, en luftuttaksåpning (17, 18).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at uttaksåpningene (17, 18) i omrøringselementene (9) ligger etter en ventil (28) bestående av et ventilsete (29) og en ventilball (30) eller ventil anordning og hvor ventilballen (30) er plassert mellom ventilsetet (29) og uttaket (17, 18).

10. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at dekselet er dobbelt-vegget minst i deler, hvor minst et luftinntak (25,; 25a) er anbragt i den ytre vegg (2a til 7a) og et antall iqntak (26) som leder inn i det indre av kvernen er anbragt i innerveggen eller innerveggene som er porøse.