WO2003028893A1 - Verfahren zur zerkleinerung von mahlgut sowie mahlanlage - Google Patents

Verfahren zur zerkleinerung von mahlgut sowie mahlanlage Download PDF

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Franz-Josef Zurhove
Robert Schnatz
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Michael Weihrauch
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    • B02C23/12—Separating 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

Definitions

  • Such a grinding system is known from EP-B-0 352 192, a part of the material comminuted in the roller mill being fed to a classifier, a part of the fine material being fed in together with part of the coarse material from a classifier of the ball mill. Another part of the fine material of the classifier is given to the classifier together with the discharge product of the ball mill, the coarse material of which is fed to the roller mill in addition to the ball mill.
  • the main crushing work is carried out in the roller mill by recirculating part of the material comminuted in the roller mill.
  • the invention is based on the object of further increasing the efficiency of the grinding process.
  • the material recirculated to the roller mill via the classifier is thus freed from its fine material components, as a result of which the efficiency of the grinding process can be increased considerably.
  • the feed material of the ball mill consists exclusively of the fine material of the classifier.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a grinding plant according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a block diagram of a grinding plant according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a block diagram of a grinding plant according to a third exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a block diagram of a grinding plant according to a fourth embodiment
  • FIG. 5 shows a block diagram of a grinding plant according to a fifth embodiment.
  • the grinding plant shown in Fig.l according to a first embodiment essentially has a roller mill 1, a classifier 2, a ball mill 3 and a classifier 4.
  • the ground material 6 fed to the roller mill 1 is ground by means of high-pressure comminution, in particular commodity bed comminution.
  • the material 7 comminuted by the roller mill 1 is fed into the classifier 2 and separated into coarse material 8 and fine material 9.
  • the fine material 9 of the classifier 2 is fed into the ball mill 3 and ground further.
  • the discharge material 10 of the ball mill 3 is fed to the classifier and separated into coarse material 11 and finished product 12.
  • This grinding system is characterized by a high efficiency, since the proportion of fines in the regrind 6 fed to the roller mill 1 is kept low, since all of the regrind 7 comminuted in the roller mill 1 is first fed into the classifier 2 and only its coarse material is recirculated. Since the feed piece size for the ball mill is limited by the upstream classifier, the ball type of the ball mill can also be optimally designed, i.e. it is possible to work with significantly smaller balls.
  • ball mills can be operated significantly more efficiently if the feed material of the ball mill has been pre-shredded by a material bed roller mill. If the feed material of the ball mill is pre-comminuted by other grinding systems, such as crushers, roller mills, ball mills, the efficiency of the ball mill, and thus of the entire grinding system, is significantly lower.
  • the second exemplary embodiment according to FIG. 2 essentially corresponds to the first exemplary embodiment, so that the same reference symbols have been used.
  • the difference here is the possibility of supplying the classifier 2 with hot gas 22 for drying the material fed to the classifier. This is particularly advantageous especially when a partial stream 5a of the fresh material is fed directly into the classifier 2.
  • the classifier 2 can also be supplied with hot air 22 without giving up a partial flow 5a of fresh material.
  • the coarse material 11 of the classifier 4 is fed to a divider 17, which generates a partial stream 18 and a partial stream 19, the partial stream 18 of the roller mill 1 and the partial stream 19 being again fed to the classifier 4.
  • the feed material 20 of the classifier thus consists of the discharge product 10 of the ball mill 3 and the partial flow 19 of the divider 17.
  • the partial recirculation of the discharge product of the ball mill acts like an elongated ball mill, so that it is possible to provide the ratio of length to diameter of the ball mill between 0.5 and 2.
  • the ratio could even be kept in the range between 0.5 and 1.5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mahlverfahren sowie eine Mahlanlage zur Zerkleinerung von Mahlgut, wobei das Mahlgut in der Walzenmühle zerkleinert und anschliessend in einem Klassierer in Grobgut und Feingut getrennt wird. Das Feingut des Klassierers wird zur weiteren Zerkleinerung einer Kugelmühle zugeführt, deren Austragsprodukt einem Sichter aufgegeben wird. Das Grobgut des Sichters und das Grobgut des Klassieres sowie Frischgut werden der Walzenmühle zugeführt, wobei das gesamte in der Walzenmühle zerkleinerte Mahlgut dem Klassierer aufgegeben wird.

Description

Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut sowie Mahlanla- 21
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut sowie eine Mahlanlage.
Mahlverfahren unter Verwendung einer Walzenmühle, insbesondere einer Gutbett-Walzenmühle und einer Kugelmüh- le sind in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Bei sogenannten Kombimahlanlagen sind zwei getrennte Mahlkreisläufe vorgesehen, wobei im einen Mahl- kreis eine Walzenmühle und im anderen Mahlkreis eine Kugelmühle jeweils mit einem Sichter kombiniert wird. Wenngleich derartige Mahlanlagen ein ausgezeichnetes Fertigprodukt liefern, in dem jeder Mahlkreislauf für sich optimiert werden kann, so erfordern diese Anlagen jedoch einen sehr hohen apparativen Aufwand.
Man verwendet daher oft auch sogenannte Hyprid-
Mahlanlagen, wo ebenfalls eine Walzenmühle und eine Kugelmühle zum Einsatz kommen, jedoch eine Trennung in zwei unterschiedliche Mahlkreisläufe nicht vorgesehen ist. Hierdurch kann vielfach auf einen der beiden Sich- ter verzichtet werden, wodurch sich der apparative Aufwand erheblich verringert. Bei diesen Hybrid- Mahlanlagen wird ein Teil des in der Walzenmühle zerkleinerten Mahlgutes zum Aufgabeschacht der Walzenmühle rezirkuliert, während der andere Teil der Kugelmühle aufgegeben wird. Das Austragsprodukt der Kugelmühle wird anschließend einem Sichter zugeführt, dessen Grobgut der Walzenmühle und/oder der Kugelmühle aufgegeben wird. Um die Effizienz derartiger Mahlanlagen weiter zu steigern, hat man das der Kugelmühle zuzuführende, in der Walzenmühle bereits zerkleinerte Gut zunächst einem Klassierer zugeführt, so dass lediglich das Feingut des Klassierers in die Kugelmühle gelangt .
Aus der EP-B-0 352 192 ist eine derartige Mahlanlage bekannt, wobei eine Teilmenge des in der Walzenmühle zerkleinerten Gutes einem Klassierer zugeführt wird, wobei wiederum ein Teil des Feingutes zusammen mit einem Teil des Grobgutes aus einem Sichter der Kugelmühle aufgegeben wird. Ein anderer Teil des Feingutes des Klassierers wird zusammen mit dem Austragsprodukt der Kugelmühle dem Sichter aufgegeben, dessen Grobgut neben der Kugelmühle auch der Walzenmühle zugeführt wird. Durch die Rezirkulation eines Teils des in der Walzenmühle zerkleinerten Gutes wird die Hauptzerklemerungs- arbeit in der Walzenmühle durchgeführt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Effizienz des MahlVerfahrens weiter zu steigern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelost. Das erfindungsgemäße Ver- fahren zur Zerkleinerung von Mahlgut sieht im wesentlichen folgende Verfahrensschritte vor:
a) Zerkleinerung des Mahlgutes in einer Walzenmühle,
b) Klassieren des in der Walzenmühle zerkleinerten Mahlguts in einem Klassierer in Grobgut und Feingut, c) Zuführen des Feinguts des Klassierers in eine Kugelmühle,
d) Zerkleinern des der Kugelmühle aufgegebenen Gutes,
e) Sichten des Austragsprodukts der Kugelmühle in einem Sichter in Grobgut und Feingut,
f) sowie Zuführen von Grobgut des Sichters und Grobgut des Klassierers sowie Frischgut zur Walzenmühle,
wobei das gesamte, in der Walzenmühle zerkleinerte Mahlgut dem Klassierer zugeführt wird.
Die erfindungsgemäße Mahlanlage besteht im wesentlichen aus einer Walzenmühle zur Zerkleinerung von Mahlgut, einem Klassierer zum Klassieren des Mahlguts in Grobgut und Feingut, einer Kugelmühle zur weiteren Zerkleinerung, Mittel zum Zuführen des Feinguts des Klassierers zur Kugelmühle und zum Zuführen des Grobguts des Klassierers zur Walzenmühle, einem Sichter zum Sichten des Austragsprodukts der Kugelmühle in Grobgut und Fertiggut, Mittel zum Zuführen des Grobguts des Sichters zur Walzenmühle sowie Mittel zum Zuführen von Frischgut zur Walzenmühle. Die Zuführmittel des Klassierers sind so ausgelegt, dass sie das gesamte in der Walzenmühle zerkleinerte Mahlgut dem Klassierer zuführen.
Erfindungsgemäß wird somit das zur Walzenmühle über den Klassierer rezirkulierte Gut von seinen Feingutbestandteilen befreit, wodurch die Effizienz des Mahlverfahrens erheblich gesteigert werden kann. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das gesamte Feingut des Klassierers der Kugelmühle zugeführt .
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Aufgabegut der Kugelmühle ausschließlich aus dem Feingut des Klassierers.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert .
In der Zeichnung zeigen
Fig.l ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig.2 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig.3 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Fig.4 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
Die in Fig.l gezeigte Mahlanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist im wesentlichen eine Walzen- mühle 1, einen Klassierer 2, eine Kugelmühle 3 und einen Sichter 4 auf.
Das der Walzenmühle 1 aufgegebene Mahlgut 6 wird mit- tels Hochdruckzerkleinerung, insbesondere GutbettZerkleinerung, gemahlen. Das von der Walzenmühle 1 zerkleinerte Gut 7 wird dem Klassierer 2 aufgegeben und in Grobgut 8 und Feingut 9 getrennt . Das Feingut 9 des Klassierers 2 wird der Kugelmühle 3 aufgegeben und wei- ter- aufgemahlen. Das Austragsgut 10 der Kugelmühle 3 wird dem Sichter zugeführt und in Grobgut 11 und Fertiggut 12 getrennt.
Das Grobgut 11 des Sichters 4, das Grobgut 8 des Klas- sierers 2 sowie Frischgut 5 werden als Mahlgut 6 der Walzenmühle 1 aufgegeben.
Diese Mahlanlage zeichnet sich durch eine hohe Effizienz aus, da der Feingutanteil des der Walzenmühle 1 zu- geführten Mahlguts 6 gering gehalten wird, da das gesamte in der Walzenmühle 1 zerkleinerte Mahlgut 7 zunächst dem Klassierer 2 aufgegeben wird und nur dessen Grobgut rezirkuliert wird. Da die Aufgabestückgröße zur Kugelmühle durch den vorgeschalteten Klassierer be- grenzt ist, lässt sich zudem die Kugelgattierung der Kugelmühle optimal gestalten, d.h. es kann gezielt mit deutlich kleineren Kugeln gearbeitet werden.
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen an Mahlanlagen in verschiedenen Schaltungsvarianten mit Gutbett-Walzenmühlen hat sich gezeigt, dass Kugelmühlen mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 2,0 - 3,5 deutlich zu lang sind. Es zeigt sich bei der Auswertung der Proben entlang der Mahlbahn der Kugelmüh- len, daß ab einer bestimmten Mahlbahnlänge kein, bzw. nur ein geringer Fortschritt an Zerkleinerung, d.h. Zunahme der Feinheit, erfolgt. Dieser geringe Fortschritt resultiert in einer reduzierten Effizienz der Kugelmüh- le und damit der gesamten Mahlanlage. Bei der erfindungsgemäßen Mahlanlage lässt sich daher eine deutliche Effizienzsteigerung erreichen, wenn das Längen/Durchmesserverhältnis der Kugelmühle zwischen 0,5 und 2 gewählt wird. Diese Dimensionierung der Kugelmüh- le wird vor allem dadurch ermöglicht, dass die Aufgabe- korngröße der Kugelmühle maximal der Korngröße des Feingutes des Klassierers 2 beträg .
Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen hat sich außerdem gezeigt, dass Kugelmühlen deutlich effizienter betrieben werden können, wenn das Aufgabegut der Kugelmühle von einer Gutbett -Walzenmühle vorzerkleinert wurde. Wird das Aufgabegut der Kugelmühle von anderen Mahlsystemen, wie beispielsweise Brechern, Rollenmühlen, Kugelmühlen vorzerkleinert, zeigt sich eine wesentlich geringere Effizienz der Kugelmühle, und somit der gesamten Mahlanlage.
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 entspricht im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass dieselben Bezugszeichen verwendet worden sind. Der Unterschied besteht hier in der Möglichkeit, dem Klassierer 2 Heißgas 22 zur Trocknung des dem Klassierer aufgegebenen Gutes zuzuführen. Dies ist vor allem dann be- sonders vorteilhaft, wenn ein Teilstrom 5a des Frischgutes direkt am Klassierer 2 aufgegeben wird. Im Rahmen der Erfindung kann dem Klassierer 2 jedoch auch ohne Aufgabe eines Teilstroms 5a von Frischgut Heißluft 22 zugeführt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 wird das Grobgut 11 des Sichters 4 einem Teiler 17 aufgegeben, der einen Teilstrom 18 und einen Teilstrom 19 erzeugt, wobei der Teilstrom 18 der Walzenmühle 1 und der Teilstrom 19 erneut dem Sichter 4 aufgegeben wird. Das Aufgabegut 20 des Sichters besteht somit aus dem Austragsprodukt 10 der Kugelmühle 3 und dem Teilstrom 19 des Teilers 17.
Der Teiler 17 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 erzeugt aus dem Grobgut 11 des Sichters 4 wiederum zwei Teilströme, wobei der eine Teilstrom 18 der Walzenmühle 1 zugeführt wird. Der andere Teilstrom 21 wird hingegen der Kugelmühle 3 aufgegeben, so dass die Aufgabe der Kugelmühle 3 aus dem Feingut 9 des Klassierers 2 und dem Teilstrom 21 des Teilers 17 besteht .
Bei der Mahlanlage gemäß Fig.5 wird das Austragsprodukt 10 der Kugelmühle 3 einem Teiler 13 zugeführt, der wiederum zwei Teilströme 14, 15 erzeugt. Der eine Teil- strom 15 wird zum Sichter 4 geleitet, während der restliche Teilstrom 14 erneut der Kugelmühle 3 aufgegeben wird.
Mit dieser Variante lässt sich ein feineres Aufgabeprodukt am Sichter 4 erreichen. Außerdem wirkt die Teilre- zirkulation des Austragsprodukts der Kugelmühle wie eine verlängerte Kugelmühle, so dass es möglich ist, das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kugelmühle zwischen 0,5 und 2 vorzusehen. Bei einer Rezirkulation eines Teilstroms könnte das Verhältnis sogar im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 gehalten werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Mahlverfahren zur Zerkleinerung von Mahlgut mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Zerkleinerung des Mahlguts in einer Walzenmühle (1) ,
b) Klassieren des in der Walzenmühle zerkleiner- ten Mahlguts in einem Klassierer (2) in Grobgut und Feingut,
c) Zuführen des Feinguts des Klassierers (2) in eine Kugelmühle (3),
d) Zerkleinern des der Kugelmühle aufgegebenen Guts,
e) Sichten des Austragsprodukts der Kugelmühle in einem Sichter (4) in Grobgut und Fertiggut,
f) Zuführen von Grobgut des Sichters (3) und Grobgut des Klassierers (2) sowie Frischgut zur Walzenmühle,
dadurch gekennzeichnet, dass
das gesamte in der Walzenmühle zerkleinerte Mahl- gut dem Klassierer zugeführt wird.
2. Mahlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gesamte Feingut des Klassierers der Kugelmühle zugeführt wird.
3. Mahlverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelmühle ausschließlich Feingut des Klassierers zugeführt wird.
4. Mahlverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Grobgutes des Sichters der Ku- gelmühle zugeführt wird.
5. Mahlverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Grobgutes des Sichters zum Sichter rezirkuliert wird.
6. Mahlverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Austragsprodukts der Kugelmühle zur Kugelmühle rezirkuliert wird.
7. Mahlverfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Klassierer 2 Heißgas 22 zugeführt wird.
Mahlanlage mit
einer Walzenmühle (1) zur Zerkleinerung von Mahlgut ,
b) einem Klassierer (2) zum Klassieren des in der Walzenmühle zerkleinerten Mahlguts in Grobgut und Feingut, c) eine Kugelmühle (3) zur weiteren Zerkleine- rung,
d) Mittel zum Zuführen des Feinguts des Klassierers (2) zur Kugelmühle (3) und zum Zuführen des Grobguts des Klassierers zur Walzenmühle (1)
e) einem Sichter (4) zum Sichten des Austragsprodukts der Kugelmühle (3) ,
f) Mittel zum Zuführen des Grobguts des Sichters zur Walzenmühle (1) ,
g) Mittel zum Zuführen von Frischgut zur Walzenmühle (1) ,
gekennzeichnet durch Mittel zum Zuführen des gesamten in der Walzenmühle zerkleinerten Mahlguts zum Klassierer.
9. Mahlanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen des Feinguts des Klassierers (2) zur Kugelmühle (3) derart ausgestaltet sind, dass das gesamte Feingut des Klassierers der Kugelmühle zugeführt wird.
10. Mahlanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmühle mit ihrer Auf- gabeseite ausschließlich mit dem Klassierer in Verbindung steh .
11. Mahlanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kugelmühle kleiner 2, vorzugsweise zwischen 0, 5 und 2, 0 liegt .
12. Mahlanlage nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenmühle (1) als Gutbett - Walzenmühle ausgebildet ist.
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