WO1990007391A1 - Einrichtung zum zerkleinern und klassieren schüttförmiger güter - Google Patents

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    • B07B7/08Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
    • B07B7/083Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by rotating vanes, discs, drums, or brushes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • B02C13/14Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
    • B02C13/18Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor
    • B02C13/1807Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/10Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • B02C23/12Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
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    • B02C2013/1885Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate of dead bed type

Definitions

  • the invention relates to a device for comminuting and classifying bulk goods with a classifier which is formed from at least one rotor arranged within an essentially cylindrical housing and a fixed blade ring concentrically surrounding it at a distance, both the rotor and the rotor the housing part surrounding the blade ring, including the blade ring, consists of a plurality of identical axial sections or is assembled in a modular manner.
  • a device for classifying dusty bulk materials, in particular ground clinker, limestone or cement raw material by air classification is known.
  • the material to be classified is fed to the cover plate of a cylindrical rotor and an annular-cylindrical viewing space is provided which extends between the rotor and a fixed blade ring surrounding it at a distance. While the coarse material sinks downward in the viewing area, the fine material is conveyed into the interior of the rotor and fed to a downstream separating device for separating fine material and classifying air.
  • the fine air laden with visible air is discharged vertically downwards through a pipe arranged below the rotor.
  • Both the rotor and the blade ring are composed of several identical sections in a modular manner. Because of this design, it is possible to adapt the classifying device for dusty bulk goods using the same individual parts to the power required in each case, the axial length of the rotor and housing part together with the blade ring by using a corresponding number of identical rotor or blade ring sections can be varied. In order to increase the fines output here, it is imperative that discharged coarse material to a downstream or upstream shredding device, such as a ball mill or the like, and then to give it up again to the classifier. This measure results in relatively large conveying paths, the economic efficiency of the overall system being impaired.
  • a mill drying plant with pre-comminution is known, which is formed as a fine mill from a pre-comminution unit that can be fed with raw material and a downstream tube mill through which hot gas flows.
  • the pre-shredding unit which is designed without a bottom, is equipped with a grate to limit the grain size.
  • only certain particle sizes are fed to the downstream tube mill; the rest must either be fed to the pre-comminution unit or to another comminution unit via an elaborately designed conveying path.
  • the invention is based on the object of developing a device described in the generic part of the first claim for comminuting and classifying bulk goods in such a way that an optimal comminution and classifying effect can be achieved with the simplest apparatus outlay, with economical operation .
  • a vertical impact mill consisting of a housing, at least one accelerator wheel and associated drive elements can be placed on the upper area or flange of the classifier housing as a further modular module.
  • the classifier system described in DE-PS 35 45 691 permits the addition of a vertical impact mill as an additional modular module for the pre-comminution of coarse feed material and / or agglomerated flakes.
  • a vertical impact mill with a separate drive is installed, the flange dimensions of which correspond to those of the classifier unit.
  • the feed material which is formed from the discharge material from a downstream ball mill and / or coarse feed material and / or an agglomerated discharge from a material bed roller mill, is introduced from above into the accelerator wheel of the vertical impact mill and from there into an annular material Rial convenientlyelt thrown, which forms in the annular vertical boundary of the vertical impact mill housing and a circular ring-shaped horizontal support surface.
  • the feed material thus shredded trickles from the material bed into the viewing gap between the rotor and the blade ring.
  • the feed material that trickles down is deflected from the vertical by the tangentially entering viewing air and moves downwards on a spiral path. This vertical deflection is reinforced by the fan action of the rotor rotating in the direction of the tangential air inlet.
  • the fine-grained mill discharge material is also put on the classifier in addition to the feed material.
  • This fine-grained material would absorb part of the kinetic energy of the coarser components in the feed material within the material bed in the size reduction area of the vertical impact mill and thus reduce the size reduction effect.
  • part of the classifier air or the full class of classifier air is fed into the accelerator wheel via the feed opening of the vertical impact mill Geometry is also initiated as a fan.
  • the fine particles contained in the feed material of the vertical impact mill are introduced by the air flow generated above them on a downward spiral path into the viewing area in which negative pressure is present.
  • This procedure has the advantages that, on the one hand, the material fill is kept free of fine particles and thus the comminution effect is improved and, on the other hand, the material to be sifted already accelerates into the viewing area on a spiral downward path.
  • FIG. 1 - schematic diagram of a combined classifier / vertical impact mill unit
  • FIG. 3 Representation of an overall system with downstream separation devices
  • FIG. 1 shows the device 1 according to the invention, which essentially consists of the following components:
  • a vertical impact mill 7 is flanged onto the top classifier stage 2 and has a drive shaft 8 and an accelerator wheel 9.
  • the material to be comminuted or classified is fed via an input hopper 10 and a chute 11 to the accelerator wheel 9, which it contains in introduces an annular material bed 12.
  • the kinetic energy is converted into comminution work.
  • the feed material thus pre-shredded slides from the material bed 12 into the viewing gap 13 between the rotor 14 and the blade ring 15 of the first sifter stage 1.
  • the fine material portions reach the area 16 in which negative pressure prevails and are fed through the discharge device 5 to a separating device (not shown) .
  • the coarser components are discharged through the discharge device 6 and either fed again to the vertical impact mill or fed to a further comminution device such as a ball mill.
  • FIG. 2 shows a section through the vertical impact mill, in particular through the accelerator wheel 9.
  • the housing 17 and the viewing gap 13 can also be seen.
  • the accelerator wheel 9 has three exit areas 18, 19, 20.
  • Fig. 3 shows an overall plant for crushing and classifying with subsequent separation process. The following main components are shown:
  • a vertical impact mill 7 a classifier consisting of two stages 2, 3 and two separating devices 21, 22 in the form of cyclones for separating the fine particles.
  • the coarse parts are excreted in area 6 of the classifier.
  • Fans 23, 24 are arranged above the cyclones 21, 22.
  • the circulating air separated from the fine material portion in the cyclones 21, 22 is introduced into the area 26 of the vertical impact mill 7 by the fans 23, 24 via a pipeline 25.
  • the fastening flange dimensions 27, 28 of the upper classifier stage 2 and of the vertical impact mill 7 have the same dimensions for the purpose of simple construction.
  • the material is fed via a feed device 10 in the form of a rotary valve 29 which forms a seal against false air.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Einrichtung zum Zerkleinern und Klassieren schüttförmiger Güter, indem auf einen, im wesentlichen aus baugleichen Teilen zusammengesetzten Sichter (2, 3), eine Vertikalprallmühle (7) aufgesetzt wird. Vorzugsweise sind die Abmasse der Vertikalprallmühle (7) und des Sichters (2, 3) gleich ausgebildet.

Description

Einrichtung zum Zerkleinern und Klassieren schüttförmiger Güter
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zerkleinern und Klas¬ sieren schüttförmiger Güter mit einem Sichter, der aus mindestens einem innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses ange ordneten Rotor sowie einem diesen mit Abstand konzentrisch umge¬ benden feststehenden Schaufelkranz gebildet ist, wobei sowohl der Rotor als auch das den Schaufelkranz umgebende Gehäuseteil samt Schaufelkranz aus mehreren gleichartigen Axialabschnitten bestehe bzw. baukastenartig zusammengesetzt sind.
Durch die DE-PS 35 45 691 ist eine Vorrichtung zum Klassieren von staubförmigen Schüttgütern, insbesondere von gemahlenem Klinker, Kalkstein oder Zementrohmaterial durch Luftsichtung bekannt. Das zu klassierende Material wird der Deckplatte eines zylinderförmi- gen Rotors zugeführt und einem ringzylindrischen Sichtraum auf¬ gegeben, der sich zwischen dem Rotor und einem diesen mit Ab¬ stand umgebenden feststehenden Schaufelkranz erstreckt. Während das Grobgut im Sichtraum nach unten sinkt, wird das Feingut in das Innere des Rotors gefördert und einer nachgeschalteten Abscheidevorrichtung zur Trennung von Feingut und Sichtluft zu¬ geführt. Um den Energieverbrauch zu verringern und die Kon¬ struktion zu vereinfachen, wird die feingutbeladene Sichtluft durch ein unterhalb des Rotors angeordnetes Rohr senkrecht nach unten abgeführt. Sowohl der Rotor als auch der Schaufelkranz sind aus mehreren gleichartigen Abschnitten baukastenartig zusammengesetzt. Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, die Klassiervorrichtung für staubförmige Schüttgüter unter Verwendung gleichartiger Einzelteile der jeweils benötigten Leistung anzupassen, dem die axiale Länge von Rotor und Ge¬ häuseteil samt Schaufelkranz durch die Verwendung einer ent¬ sprechenden Anzahl gleichartiger Rotor- bzw. Schaufelkranz¬ abschnitte variiert werden kann. Um hier eine Steigerung des Feingutaustrages zu erzeugen, ist es zwingend notwendig, das ausgeschiedene Grobgut einer nach- bzw. vorgeschalteten Zer¬ kleinerungseinrichtung, wie einer Kugelmühle oder dgl., zuzu¬ führen und es anschließend dem Sichter wieder aufzugeben. Durch diese Maßnahme entstehen verhältnismäßig große Förder¬ wege, wobei die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage beein¬ trächtigt wird.
Durch die DE-PS 32 30 824 ist eine Mahltrocknungsanlage mit Vorzerkleinerung bekannt, die aus einem mit Rohgut beschick¬ baren Vorzerkleinerungsaggregat sowie einer nachgeschalteten von Heißgas durchströmten Rohrmühle als Feinmühle gebildet ist. Das bodenfrei ausgebildete Vorzerkleinerungsaggregat ist mit einem Rost zur Korngrößenbegrenzung ausgerüstet. Auch hier werden der nachgeschalteten Rohrmühle nur bestimmte Partikel¬ größen zugeführt; der Rest muß über einen umständlich ausge¬ bildeten Förderweg entweder dem Vorzerkleinerungsaggregat oder aber einem weiteren Zerkleinerungsaggregat zugeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im gattungsbil¬ denden Teil des ersten Patentanspruches beschriebenen Einrich¬ tung zum Zerkleinern und Klassieren schüttförmiger Güter dahin¬ gehend weiterzubilden, daß mit einfachstem apparativen Aufwand ein optimaler Zerkleinerung- und Klassiereffekt bei wirtschaft¬ licher Arbeitsweise erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als wei¬ teres Baukastenmodul auf dem oberen Bereich bzw. Flansch des Sichtergehäuses eine Vertikalprallmühle bestehend aus einem Gehäuse, mindestens einem Beschleunigerrad sowie zugehörigen Antriebselementen aufsetzbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu ent¬ nehmen.
Das in der DE-PS 35 45 691 beschriebene Sichtersystem gestattet das Hinzufügen einer Vertikalprallmühle als zusätzliches Bau¬ kastenmodul zur Vorzerkleinerung von grobstückigem Aufgabegut und/oder agglomerierten Schülpen. Zu dem Zweck wird oberhalb der eigentlichen Sichtereinheit eine Vertikalprallmühle mit separatem Antrieb installiert, die in ihren Flanschabmaßen denen der Sichtereinheit entspricht.
Das Aufgabegut, welches aus dem Austragsgut einer nachgeschal¬ teten Kugelmühle und/oder grobstückigeren Aufgabegut und/oder einem agglomerierten Austrag aus einer Gutbettwalzenmühle gebil¬ det ist, wird von oben in das Beschleunigerrad der Vertikalprall¬ mühle eingeleitet und von dort in eine kreisringförmige Mate- rialschüttung geschleudert, die sich in der ringförmigen verti¬ kalen Begrenzung des Vertikalprallmühlengehäuses und einer kreis¬ ringförmigen horizontalen Auflagefläche bildet. Beim Aufprall der grobstückigen Bestandteile in der Materialschüttung wird die Be¬ wegungsenergie in Zerkleinerungsarbeit umgesetzt. Das so vorzer¬ kleinerte Aufgabegut rieselt von der Materialschüttung in den Sichtspalt zwischen dem Rotor und dem Schaufelkranz. Das herab¬ rieselnde Aufgabegut wird von der tangential eintretenden Sicht¬ luft aus der Vertikalen abgelenkt und bewegt sich auf einer spi¬ ralförmigen Bahn nach unten. Verstärkt wird diese Ablenkung aus der Vertikalen durch die Ventilatorwirkung des sich in Richtung des tangentialen Lufteintrittes drehenden Rotors.
Die Trennung zwischen Grob- und Feingut erfolgt, wie in der DE-PS 35 45 691 beschrieben, durch die Wechselwirkung zwischen den Massenwirkungskräften und der Schleppkraft der durch den Ro¬ tor nach innen angesaugten Sichtluft.
Bei Sichtern, die in der Kreislaufmahlung, z.B. als Becherwerks- Umlaufmühlen, eingesetzt werden, wird neben dem Aufgabegut auch das feinkörnige Mühlenaustragsgut auf den Sichter aufgegeben. Dieses feinkörnige Material würde innerhalb der Materialschüt¬ tung im Zerkleinerungsbereich der Vertikalprallmühle einen Teil der Bewegungsenergie der grobstückigeren Bestandteile im Aufga¬ begut absorbieren und damit den Zerkleinerungseffekt herabsetzen. Aus diesem Grund wird ein Teil der Sichterumluft oder aber auch die vollständige Sichterumluftmenge über die Aufgabeöffnung der Vertikalprallmühle in das Beschleunigerrad, das aufgrund seiner Geometrie auch als Ventilator wirksam wird, eingeleitet. Die im Aufgabegut der Vertikalprallmühle enthaltenen Feinanteile werden durch die darüber erzeugte Luftströmung auf einer nach unten ge¬ richteten spiralförmigen Bahn in den Sichtbereich, in dem Unter¬ druck ansteht, eingeleitet. Aus dieser Verfahrensweise ergeben sich die Vorteile, daß einerseits die Materialschüttung von Fein¬ anteilen freigehalten und damit der Zerkleinerungseffekt verbes¬ sert wird und andererseits das zu sichtenden Material bereits auf einer spiralförmig nach unten gerichteten Bahn vorbeschleunigt in den Sichtbereich eintritt. Durch das Aufsetzen der Vertikal¬ prallmühle auf das Gehäuse des Sichters wird bei geringstem appa¬ rativem Aufwand ein optimaler Zerkleinerungs- und Klassiereffekt erreicht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei¬ spieles dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - Prinzipskizze einer kombinierten Sichter-/Vertikalprall- mühleneinheit
Fig. 2 - Querschnitt durch die Vertikalprallmühle in horizontaler Richtung
Fig. 3 - Darstellung einer Gesamtanlage mit nachgeschalteten Ab- scheideeinrichtungen
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung 1, die im wesent¬ lichen aus folgenden Bauteilen besteht:
einem zweistufigen Sichter 2,3, einer zweiseitig gelagerten Antriebswelle 4, einer etwa mittig angeordneten Feingutaustrags¬ einrichtung 5 sowie einer Einrichtung 6 zum Austragen der Grob¬ gutanteile. Auf der obersten Sichterstufe 2 ist eine Vertikal¬ prallmühle 7 aufgeflanscht, die eine Antriebswelle 8 sowie ein Beschleunigerrad 9 aufweist. Das zu zerkleinernde bzw. zu klas¬ sierende Material wird über einen Eingabetrichter 10 sowie einen Fallschacht 11 dem Beschleunigerrad 9 zugeführt, welches es in eine kreisringförmige Materialschüttung 12 einbringt. Beim Aufprall der grobstückigeren Bestandteile in der Material¬ schüttung 12 wird die Bewegungsenergie in Zerkleinerungs¬ arbeit umgesetzt. Das so vorzerkleinerte Aufgabegut rutscht von der Materialschüttung 12 in den Sichtspalt 13 zwischen dem Rotor 14 und dem Schaufelkranz 15 der ersten Sichterstufe 1. Die Feingutanteile gelangen in den Bereich 16, in welchem Unterdruck herrscht und werden durch die Abführeinrichtung 5 einer nicht weiter dargestellten Abscheideeinrichtung zugeführt. Die gröbere Bestandteile werden durch die Austragseinrichtung 6 abgeführt un entweder nochmals der Vertikalprallmühle aufgegeben oder aber einer weiteren Zerkleinerungseinrichtung wie z.B. einer Kugel¬ mühle zugeführt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Vertikalprallmühle, insbe¬ sondere durch das Beschleunigerrad 9. Ferner erkennbar ist das Gehäuse 17 sowie der Sichtspalt 13. Das Beschleunigerrad 9 weist in diesem Fall drei Austrittsbereiche 18,19,20 auf.
Fig. 3 zeigt eine Gesamtanlage zum Zerkleinern und Klassieren mit nachfolgendem Abscheidevorgang. Im wesentlichen sind folgend Komponenten dargestellt:
eine Vertikalprallmühle 7, ein aus zwei Stufen 2,3 bestehender Sichter sowie zwei Abscheideeinrichtungen 21,22 in Form von Zyklonen zur Abscheidung der Feinanteile. Die groben Anteile werden im Bereich 6 des Sichters ausgeschieden. Oberhalb der Zyklone 21,22 sind Ventilatoren 23,24 angeordnet. Die in den Zyklonen 21,22 vom Feingutanteil getrennte Umluft wird durch die Ventilatoren 23,24 über eine Rohrleitung 25 in den Bereich 26 der Vertikalprallmühle 7 eingebracht. Die Befestigungs¬ flanschabmaße 27,28 der oberen Sichterstufe 2 sowie der Ver¬ tikalprallmühle 7 haben zwecks einfachem Aufbau die gleichen Abmessungen. Das Material wird über eine Aufgabeeinrichtung 10 in Form einer Zellenradschleuse 29 zugeführt, die einen Abschluß gegen Falschluft bildet.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Zerkleinern und Klassieren schüttförmiger Güter mit einem Sichter, der aus mindestens einem innerhalb eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses angeordneten Rotor sowie einem diesen mit Abstand konzentrisch umgebenden Schaufelkranz gebildet ist, wobei sowohl der Rotor als auch das den Schaufelkranz umgebende Gehäuseteil samt Schaufel¬ kranz aus mehreren gleichartigen Axialabschnitten bestehen bzw. baukastenartig zusammengesetzt sind, dadurch gekennzeich¬ net, daß als weiteres Baukastenmodul auf den oberen Bereich bzw. Flansch des Sichtergehäuses eine Vertikalprallmühle (7), bestehend aus einem Gehäuse, mindestens einem Beschleuniger¬ rad (9) sowie zugehörigen Antriebselementen (8) aufsetzbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschmaße (27,28) des Gehäuses der Vertikalprallmühle (7 den Flanschmaßen des Sichtergehäuses (2) entsprechen.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (29) für das zu zerkleinernde Material, insbesondere eine Zellenradschleuse, die den Ein¬ lauf zur Vertikalprallmühle (7) bildet.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zuführung der Umluft für die Vertikalprall¬ mühle (7) in deren oberen Bereich (26) erfolgt.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Material, welches durch das Beschleuniger¬ rad (9) der Vertikalprallmühle (7) an der zugehörigen Ge¬ häusewand eine Materialschüttung (12) bildet, in den Sicht¬ spalt (13) zwischen dem Rotor (14) und dem Schaufelkranz (15) herabrieselt, wobei das herabrieselnde Aufgabegut von der tangential eintretenden Sichtluft aus der Vertikalen abge¬ lenkt wird und auf einer spiralförmigen Bahn nach unten bewegbar ist.
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