WO2022111990A1 - Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle - Google Patents

Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle Download PDF

Info

Publication number
WO2022111990A1
WO2022111990A1 PCT/EP2021/081126 EP2021081126W WO2022111990A1 WO 2022111990 A1 WO2022111990 A1 WO 2022111990A1 EP 2021081126 W EP2021081126 W EP 2021081126W WO 2022111990 A1 WO2022111990 A1 WO 2022111990A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roller
slug
cooling
mill
roll
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/081126
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Agnes WINTER-PIETRUCK
Eggert De Weldige
Original Assignee
Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg filed Critical Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg
Priority to BR112023010458A priority Critical patent/BR112023010458A2/pt
Priority to CA3199451A priority patent/CA3199451A1/en
Priority to IL302684A priority patent/IL302684A/en
Priority to US18/026,504 priority patent/US20230347356A1/en
Priority to EP21810953.6A priority patent/EP4196279A1/de
Publication of WO2022111990A1 publication Critical patent/WO2022111990A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/44Cooling or heating rollers or bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00Disintegrating plant with or without drying of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • B02C4/08Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers with co-operating corrugated or toothed crushing-rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/30Shape or construction of rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/30Feeding material to presses
    • B30B15/302Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses
    • B30B15/308Feeding material in particulate or plastic state to moulding presses in a continuous manner, e.g. for roller presses, screw extrusion presses

Definitions

  • the invention relates to a method for comminuting fertilizer slugs or slug pieces in a two-roller mill in the course of the production of fertilizer granules, the two-roller mill having two rotatingly driven grinding rollers whose roller surfaces are provided with a profile, the slugs or slug pieces being fed onto the two-roller mill and is/are comminuted into granules in the roller gap formed between the grinding rollers and the grinding rollers rotate at a peripheral speed (on the roller surface) of more than 5 m/s.
  • the roller can be designed as a solid roller or have a roller core and a roller jacket fastened to the roller core or a bandage which is provided with the profile.
  • the invention relates to a method and a plant for the production of fertilizer granules from inorganic substances, wherein the starting material inorganic substances such.
  • the starting material inorganic substances such.
  • This type of production of fertilizer granules is also known as press granulation or compaction granulation.
  • the starting material inorganic substances
  • the slug is pressed under high pressure in the (high-pressure) roller press and thereby compacted, resulting in the so-called "slug".
  • This process step is called press agglomeration.
  • This is followed in a further step by granulation by crushing the Schulpe and preferably classification, e.g. B. Screen classification.
  • the flakes emerging from the roller press are not generally fed directly to the two-roller mill, but pre-comminution takes place by first comminuting the flakes in a crusher and/or in a hammer mill to form flake pieces. This is then fed to the two-roll mill, optionally with the interposition of a classification system.
  • fertilizer granules with defined grain sizes are produced by press granulation, which can be handled perfectly.
  • the aim is usually to produce fertilizer granules with a grain size between 1 mm and 5 mm.
  • the inorganic substances that are used in the context of the invention for the production of fertilizer granules are, for. B. mineral substances or substances obtained from the evaporation of salt water, z. B. chlorides or sulfates. So it can preferably be potassium sulfate or potassium chloride.
  • roller press In the processes and systems described, a distinction must therefore be made between a roller press on the one hand and a two-roller mill on the other.
  • the starting material In the roller press, the starting material is compacted under high pressure and with relatively low peripheral speeds of the rollers to form the flakes.
  • the two-roller mill is used to comminute the slugs or slug pieces which, after compaction, e.g. B. using a roller crusher or a hammer mill from the scab. in the In contrast to roller presses, two-roller mills work with a relatively high peripheral speed and the material is scattered loosely as a veil of material into the roller gap.
  • the roll surfaces of the two-roll mill are profiled, ie the roll surfaces are usually structured.
  • the material is pressed under pressure with a screw conveyor into the nip.
  • the material to be pressed is fed in at a temperature greater than 120 °C and the pressing takes place with a high specific pressing force.
  • the rollers rotate at a peripheral speed of 0.55 to 0.75 m/s.
  • the roll surface should be kept at a temperature of less than 80 °C to prevent the material from melting on the press surface and thus creating a slug with a bright-hard surface.
  • This prior art specifically relates to a high pressure roller press.
  • DE 652 349 A describes a device for granulating clod-like products, in particular fertilizers containing ammonium nitrate, Consisting of two counter-rotating rollers, kept at a distance from each other at their outer circumference, the working surface of which is formed by sharp-edged grooves offset against the grooves of the opposite roller.
  • DE 21293 also discloses the grinding of grain on ribbed or smooth rollers.
  • the rollers are cooled to prevent damage to the grain from harmful heating.
  • the cooling of rollers is also described in DE 496543, which deals with the rolling of plastic and soft masses, in particular cocoa and chocolate masses, and alternatively mentions the rolling of rubber, oil paints and other masses containing oil and fat.
  • the cooling also serves to avoid damage to the processed masses.
  • an impairment of the rolling process among other things by burning the mass on the rollers, should be avoided.
  • Plastic materials are also processed with relatively low peripheral speeds and relatively high pressure.
  • DE 635 879 A describes a roller for mills and rolling mills that is provided with cooling.
  • a coolant for the purpose of heat distribution in the roller, the hollow space of the roller is filled with a liquid which is poured in once, after which the inlet opening is closed tightly.
  • chilled rollers in roller presses for hot briquetting or hot compacting of material that is processed temperatures with high Tempe, z. B. in the processing of reduced iron ores or sponge iron with temperatures of over 900 ° C (see e.g. DE 102012 106527 A1).
  • the bandages of the rolls and in particular the pressing tools attached to them are subject to high wear.
  • cooling systems e.g. B. water cooling provided.
  • the invention is based on the technical problem of creating a method for crushing fertilizer slugs or slug pieces in a two-roller mill of the type described above, which is characterized by improved functionality and economy.
  • the invention teaches in a generic method for comminuting fertilizer slugs or slug pieces in a two-roller mill in the course of the production of fertilizer granules that the surfaces of the grinding rollers are cooled during operation and consequently during the comminution of the slugs or slug pieces.
  • cooling of the roller surfaces of the two-roller mill is provided, ie the (preferably hot) Fertilizer slugs or slug pieces are crushed in a two-roller mill with cooled roller surfaces.
  • the invention is based on the surprising finding that in such a two-roller mill when processing fertilizers, despite the low pressures in the roller gap and despite the high peripheral speeds of the roller surfaces and the associated very short contact times of the material with the roller surface, cooling prevents clogging of the profiled roll surfaces can be reliably avoided.
  • the cooling prevents caking or sticking of the salts or slugs on the roll surfaces and consequently in the roll profiles.
  • the granular and preferably hot material ie the scab or the pre-comminuted scab pieces (e.g. with a size/fraction of 4 to 10 mm) is scattered loosely into the roller gap as a veil of material without compaction, e.g . B. via a arranged above the nip vibrating material chute and a following or arranged below the chute chute, which extend over the entire width of the roller.
  • the roller width can B. 1000 mm to 3000 mm, e.g. B. be 1500 mm to 2500 mm.
  • a typical roll width is z. B. 1800mm to 2000mm.
  • the material is scattered as a veil of material into the chute located above the roller gap via the vibrating chute or similar means.
  • the speed of the two rollers is more than 5 m/s, preferably more than 6 m/s. At different speeds, the slower roller is more than 5 m/s, preferably more than 6 m/s.
  • the peripheral speeds can be 5 to 25 m/s, e.g. B. 5 to 20 m/s, preferably 7 to 15 m/s.
  • the diameter of the grinding rollers is, in a known manner, about 200 mm to 1000 mm, preferably 400 mm to 800 mm, e.g. B. 500mm to 700mm.
  • the speed (for both rolls or for the slower roll) may be 80 to 2400 rpm, eg 100 to 1000 rpm, preferably 200 to 600 rpm, e.g. 200 to 500 rpm.
  • the respective peripheral speed then results from the roll diameter and the speed.
  • the grinding rollers are driven in opposite directions.
  • the nip is z. 0.5 to 10 mm, e.g. B. 1 to 5 mm.
  • the nip can be structurally fixed.
  • the roll gap can be variably set to a specific value in the specified range.
  • the nip is preferably fixed so that -. B. in contrast to grain paktierpressen - is not worked with a changing during operation roller gap.
  • the surface of the grinding rollers is preferably provided with corrugations (as profiling), these corrugations z. B. can be formed by a variety of channel-shaped depressions and projections. This Ver depressions and projections can be z. B. extend across the roll width and z. B. be oriented straight (parallel) or obliquely to the roll axis, spirally or arcuately. It is also possible to use two rolls in one press with different profiles, e.g. B. one with straight and one with not straight oriented corrugation can be combined with each other.
  • the profiling of the grinding rollers of the two-roller mill is to be distinguished from the individual crushing elements realized in roller crushers.
  • the flake (or the flake parts) is preferably introduced dry into the two-roller mill, with the flake or the particles preferably having a maximum moisture content of 1.5% by weight.
  • the material i.e. H. the slug or slug pieces are usually made in a warm state, e.g. B. at a temperature of at least 100 ° C on the two-roll mill.
  • the temperature is 100°C to 200°C, e.g. B. 120 °C to 150 °C.
  • the cooling according to the invention prevents the (granular and hot) material from sticking to the roll surfaces.
  • the cooling can be implemented with the proviso that the temperature of the roll surfaces is 100 °C, e.g. B. 90 ° C, preferably does not exceed 80 ° C.
  • the cooling of the roll surfaces is essential and for this purpose the rolls can be provided with internal cooling, e.g. B. in the rolls one or more cooling devices are integrated. These cooling devices can, for. B. be designed as liquid cooling, which have one or more arranged within the roller cooling channels for a cooling medium. As a cooling medium z. B. water can be used.
  • the invention also relates to a two-roller mill of the type described for comminuting such flakes of fertilizer, this two-roller mill being set up to carry out the method described and consequently being provided with a cooling system.
  • the roller of such a two-roller mill can be designed as a solid roller or, in a manner known in principle, as one roll core and on the other hand a roll shell arranged on the roll core or a ring bandage, this roll shell or the ring bandage being provided with the described profiling.
  • the roller shell which can also be made in several parts from several segments, or the ring bandage can consequently be exchanged as wearing elements and fastened detachably on the roller core.
  • the cooling is preferably implemented by one or more cooling channels that are set up to cool the roll surface.
  • Cooling channels in the roll core, in the bandage (or the roll shell) and / or between the roll core and bandage / shell can be arranged. Such channels can e.g. B. as holes in the roll core and / or in the bandage.
  • a possible embodiment is characterized in that the cooling channels or a ring-shaped circumferential or spiral-shaped circumferential cooling channel is formed between the roll core and the bandage. This can be constructive z.
  • a spiral-shaped circumferential annular groove is introduced into the roll core on the outer circumference, which is closed by the attached bandage and thus forms a circumferential, spiral-shaped annular channel as a cooling channel on the inside of the bandage.
  • annular groove can also be introduced into the bandage on the inner circumference. It is always expedient to feed the cooling medium into the roller body via a central or axis-parallel feed channel. From there, the cooling medium z. B. via radial feed channels in the area of the surface, z. B. in the spiral cooling channel.
  • the invention also relates to a process for the production of fertilizer granules from inorganic substances, in which the starting material is first compacted into a flake in a (high-pressure) roller press and the flake or the flake pieces produced from the flake are then processed in a two-roller mill in the described Kind is crushed or are crushed, wherein the rolls of the two-roll mill are cooled during the crushing.
  • the focus is on the processing of granular, hot material.
  • the starting material is fed to the roller press as feed material, preferably at a temperature of at least 100 °C. Consequently, hot material is processed, so that the slugs or slug pieces, as preferably granular material, are also fed to the two-roller mill in a hot state, specifically preferably at a temperature of at least 100°C.
  • the scab that emerges from the high-pressure roller press is not fed directly to the two-roller mill, but is first pre-comminuted in a pre-comminution device.
  • the crushing device can be z. B. be a roll crusher and / or a hammer mill. As a result, flake pieces or flake particles are first produced from the flake and these are fed to the roller mill for granulation.
  • the slug pieces are classified between the pre-crushing device and the two-roller mill, e.g. B. with one or more screening devices.
  • pre-crushing device e.g. B.
  • two-roller mill e.g. B. with one or more screening devices.
  • the invention also relates to a plant for the production of fertilizer granules with such a method, the plant having at least one roller press (high-pressure roller press) and a two-roller mill, the two-roller mill being provided with cooling of the roller surfaces according to the invention.
  • at least one pre-comminution device and/or one classification device are preferably provided.
  • FIG. 1 a greatly simplified flow chart for a plant or a
  • FIG. 2 shows a two-roller mill for comminuting fertilizer flakes within such a method
  • Fig. 3 shows a detail from the two-roller mill according to Fig. 2.
  • a plant for the production of fertilizer granules from inorganic substances, with a temperature of, for example, at least 100° C. is shown schematically and in a highly simplified manner.
  • the system has a roller press 1, which is designed as a braiding pressure roller press.
  • the starting material A namely inorganic substances
  • This slug S is then granulated, with optional pre-comminution initially being provided in at least one pre-comminution device 2a, 2b.
  • This pre-crushing device can, for. B. be designed as a roll crusher 2a.
  • flake pieces or flake particles P are produced in this way from the flake S, which are comminuted in a next process step and consequently granulated.
  • the slug pieces P which, for example, have a temperature of at least 100 °C have, a two-roll mill 3 abandoned and crushed into granules G in the two-roll mill.
  • classification takes place between the pre-crushing and the comminution, and for this purpose a screening device 4 with a plurality of screening stages 4a, 4b, 4c is arranged between the pre-crushing device 2 and the two-roller mill 3.
  • the slug pieces or particles P are fed to the screening device and in the first screening stage 4a very coarse particles with a size of more than 10 mm are screened off as coarse fraction a.
  • This coarse fraction a z. B. a further crushing device 2c, z. B. a hammer mill, and from there the crushed particles are fed to the screening device 4 again.
  • a middle fraction b with a particle size of, for example, greater than 4 mm to 10 mm is screened off and this middle fraction b is fed as feed material to the two-roller mill 3, where it is crushed in the manner described.
  • the comminuted material is circulated and consequently fed back to the screening device 4 .
  • a material with a grain size of 2 mm to 4 mm and consequently the desired granules G are screened and discharged as product G.
  • the finest material F that has passed through all the sieve passes is fed back to the compaction-granulation process and consequently fed back to the roller press 1 for compaction.
  • Fig. 2 shows a simplified schematic of a two-roller mill 3 with two counter-rotating grinding rollers 7, the roller surfaces are provided with a profiling tion 8, z. B. is formed as a corrugation with a plurality of trough-shaped depressions and projections. This channel-shaped depressions and projections extend over the entire width of the roll and z. B. oriented obliquely to the roll axis.
  • each of the rollers 7 consists of a rotatingly driven roller core 9 and a ring bandage 10 mounted on the roller core, which in turn is provided with the profile 8 .
  • the rolls 7 are each equipped with a cooling device with which the roll surfaces are cooled.
  • cooling channels 11 are integrated into the rollers.
  • these cooling channels 11 are each designed as cooling channels 11 running around in a spiral shape. Structurally, these can be realized in that the roller core 9 is provided with an annular circumferential spiral groove on the outside, which is closed by the mounted bandage 10, so that a spirally circumferential cooling channel 11 is formed between the roller core 9 and bandage 10.
  • the cooling medium is supplied via a central supply channel 12 which is arranged axially in the roller core. The cooling medium can be supplied to and removed from the cooling channel 11 via radial channels 13 .
  • the two-roller mill 3 is provided with a housing 14 which forms an enclosure. Furthermore, a feed chute 15 is provided, via which the material is fed, wherein this chute 15 can be part of the housing or enclosure 14 . The material is scattered loosely in the form of a material veil without pressure in the roller gap.
  • a vibrating channel or vibrating platform (not shown) can be provided, via which the material enters the chute 15 above the nip and is guided from there into the nip.
  • the cooling of the two-roller mill described is of particular importance, since clogging of the profiling or corrugation can surprisingly be avoided by the cooling in this method.
  • This is of essential importance, because clogging of the profile means that the shearing effect in the gap is reduced and the material breaks into finer pieces. Furthermore, the open, central nip is reduced and this also leads to more fines being produced. After the next pass through the screen, both are returned to the roller press as fine returns and run through the process again. This unwanted fine material increases the circulating load in the plant and thus the output of product is reduced. Overall, clogging of the profiling consequently leads to a reduction in efficiency and thus to a reduction in the cost-effectiveness of the system. According to the invention, these disadvantages are avoided in a surprisingly simple manner by the described cooling of the rolls, specifically in a two-roll mill within the described method.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken in einer Zweiwalzenmühle (3) im Zuge der Herstellung von Düngemittelgranulat, wobei die Zweiwalzenmühle (3) zwei rotierend angetriebene Mahlwalzen aufweist, deren Walzenoberflächen mit einer Profilierung versehen sind, wobei die Schülpe oder Schülpenstücke auf die Zweiwalzenmühle (3) aufgegeben und in dem zwischen den Mahlwalzen gebildeten Walzenspalt zu Granulat zerkleinert wird/werden, wobei die Mahlwalzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit von mehr als 5 m/s rotieren. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Mahlwalzen während des Betriebes gekühlt werden.

Description

Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen in einer
Zweiwalzenmühle
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken in einer Zweiwalzenmühle im Zuge der Herstellung von Düngemittelgranulat, wobei die Zweiwalzenmühle zwei rotierend angetriebene Mahlwalzen aufweist, deren Walzenoberflächen mit einer Profilierung versehen sind, wobei die Schülpe oder die Schülpenstücke auf die Zweiwalzenmühle aufgegeben und in dem zwischen den Mahlwalzen gebildeten Walzenspalt zu Granulat zerkleinert wird/werden und wobei die Mahlwalzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit (an der Walzenoberfläche) von mehr als 5 m/s rotieren. Die Walze kann als Vollwalze ausgebildet sein oder einen Walzenkern und einen auf dem Walzenkern befestigten Walzenmantel oder eine Bandage aufweisen, der bzw. die mit der Profilierung versehen ist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Düngemittelgranulat aus anorganischen Substanzen, wobei als Ausgangs material anorganische Substanzen z. B. als Düngemittelsalz in einer Walzen presse zu einer Schülpe kompaktiert werden und wobei die Schülpe oder die aus der Schülpe erzeugten Schülpenstücke in einer Zweiwalzenmühle in der eingangs beschriebenen Art zu Düngemittelgranulat zerkleinert wird bzw. zerkleinert werden.
Diese Art der Herstellung von Düngemittelgranulat wird auch als Pressgranu lierung oder Kompaktiergranulierung bezeichnet. Das Ausgangsmaterial (anorganische Substanzen) wird in der (Hochdruck-)Walzenpresse unter hohem Druck verpresst und dabei kompaktiert, sodass die sogenannte „Schülpe“ entsteht. Dieser Prozessschritt wird als Pressagglomeration bezeichnet. Darauf folgt in einem weiteren Schritt die Granulierung durch Zerkleinerung der Schülpe und vorzugsweise Klassierung, z. B. Siebklassierung. Dabei wird die aus der Walzenpresse austretende Schülpe in der Regel nicht unmittelbar auf die Zweiwalzenmühle aufgegeben, sondern es erfolgt eine Vorzerkleinerung, indem die Schülpe zunächst in einem Brecher und/oder in einer Hammermühle zu Schülpenstücken zerkleinert wird. Diese wird anschließend auf die Zwei walzenmühle aufgegeben, und zwar gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Klassierung.
Da die anorganischen Substanzen zunächst als relativ feinkörnige Güter zur Verfügung stehen, die in dieser Form nicht für das mechanische Ausstreuen auf die zu düngenden Flächen geeignet sind, werden durch die Pressgranulierung Düngemittelgranulate mit definierten Korngrößen hergestellt, die sich einwandfrei handhaben lassen. Ziel ist in der Regel eine Herstellung von Düngemittelgranulat mit einer Korngröße zwischen 1 mm und 5 mm.
Bei den anorganischen Substanzen, die im Rahmen der Erfindung für die Herstellung von Düngemittelgranulat zum Einsatz kommen, handelt es sich z. B. um mineralische Stoffe oder aus der Verdunstung von Salzwasser gewonnene Substanzen, z. B. Chloride oder Sulfate. So kann es sich bevorzugt um Kaliumsulfat oder Kaliumchlorid handeln.
In den beschriebenen Prozessen bzw. Anlagen ist folglich zwischen einer Walzenpresse einerseits und einer Zweiwalzenmühle andererseits zu unter scheiden. In der Walzenpresse wird das Ausgangsmaterial unter hohem Druck und mit verhältnismäßig niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen zu der Schülpe kompaktiert. Die Zweiwalzenmühle dient in einem weiteren Verfahrensschritt der Zerkleinerung der Schülpe oder der Zerkleinerung von Schülpenstücken, die nach der Kompaktierung z. B. mithilfe eines Walzen brechers oder einer Hammermühle aus der Schülpe erzeugt werden. Im Gegensatz zu Walzenpressen arbeiten Zweiwalzenmühlen mit verhältnismäßig hoher Umfangsgeschwindigkeit und das Material wird lose als Materialschleier in den Walzenspalt gestreut. Die Walzenoberflächen der Zweiwalzenmühle sind mit einer Profilierung versehen, d. h. die Walzenoberflächen sind in der Regel strukturiert. Im Unterschied zu einem Brecher mit einer Vielzahl von Brech elementen (z. B. Zähnen), die einzeln oder in geringer Zahl auf das Aufgabegut wirken und es zerkleinern, erfolgt die Zerkleinerung bei einer Zweiwalzenmühle zwischen den Mahlflächen, die zwar durchaus strukturiert sein können, ohne dass es jedoch zu einer spezifischen Einwirkung von einzelnen Zerkleinerungs elementen auf die zu zerkleinernden Partikel kommt. Im Vordergrund der Erfindung steht die Ausgestaltung der Zweiwalzenmühle, die folglich nicht mit einer Walzenpresse und auch nicht mit einem Walzenbrecher zu verwechseln ist.
Die Kompaktierung von anorganischen Stoffen in einer Walzenpresse ist z. B. aus der DE 2824827 B2, DE 3802 173 C1 und DE 1 758978 bekannt.
Gemäß DE 28 24 827 B1 wird das Material unter Druck mit einem Schnecken förderer in den Walzenspalt gedrückt. Das Pressgut wird mit einer Temperatur größer 120 °C aufgegeben und die Verpressung erfolgt mit einer hohen spezifischen Presskraft. Die Walzen rotieren mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,55 bis 0,75 m/s. Die Walzenoberfläche soll auf einer Temperatur kleiner als 80 °C gehalten werden, und zwar um Aufschmelzungen des Materials auf der Pressenoberfläche zu vermeiden und so eine Schülpe mit einer blankharten Oberfläche zu erzeugen. Dieser Stand der Technik betrifft ausdrücklich eine Hochdruckwalzenpresse.
Im Übrigen beschreibt die DE 652 349 A eine Vorrichtung zur Körnung schollenartiger Produkte, insbesondere ammonnitrathaltige Düngemittel, bestehend aus zwei gegeneinander laufenden, mit ihrem äußeren Umfang voneinander entfernt bleibenden Walzen, deren arbeitende Oberfläche durch gegen die Rillen der gegenüberstehenden Walze versetzte scharfkantige Rillen gebildet wird.
Ferner sind die eingangs erwähnten Zweiwalzenmühlen aus der Praxis bekannt, die im Zuge der Herstellung von Düngemittelgranulat mit hoher Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden und bei denen die zuvor erzeugten Schülpenstücke ohne Druck lose in den Spalt eingestreut werden.
Aus der DE 21293 ist im Übrigen die Vermahlung von Getreide auf geriffelten oder glatten Walzen bekannt. Um eine Schädigung des Getreides durch eine schädliche Erhitzung zu vermeiden, werden die Walzen gekühlt.
Die Kühlung von Walzen wird auch in der DE 496543 beschrieben, die sich mit dem Walzen von plastischen und weichen Massen, insbesondere von Kakao- und Schokoladenmassen befasst und alternativ das Walzen von Gummi, Ölfarben und anderen öl- und fetthaltigen Massen erwähnt. Die Kühlung dient ebenfalls dazu, eine Schädigung der bearbeiteten Massen zu vermeiden. Außerdem soll eine Beeinträchtigung des Walzvorgangs, unter anderem durch ein Festbrennen der Masse auf den Walzen, vermieden werden. Die Verarbeitung von plastischen Materialien erfolgt ebenfalls mit verhältnismäßig niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten und vergleichsweise hohem Druck.
In der DE 635 879 A wird eine Walze für Mühlen und Walzwerke beschrieben, die mit einer Kühlung versehen ist. Dabei wird aber auf eine Durchströmung mit einem Kühlmittel verzichtet. Stattdessen ist der Hohlraum der Walze zum Zweck der Wärmeverteilung in der Walze mit einer Flüssigkeit gefüllt, die einmalig eingefüllt wird, worauf die Zulauföffnung fest verschlossen wird. Schließlich kennt man gekühlte Walzen auch bei Walzenpressen für die Heiß brikettierung oder Heißkompaktierung von Material, das mit hohen Tempe raturen verarbeitet wird, z. B. bei der Verarbeitung von reduzierten Eisenerzen oder Eisenschwammen mit Temperaturen von über 900 °C (siehe dazu z. B. DE 102012 106527 A1). Bei solchen Temperaturen unterliegen die Bandagen der Walzen und insbesondere die daran befestigten Presswerkzeuge (z. B. Formmulden) einem hohen Verschleiß. Um diesen zu begrenzen, sind in der Regel Kühlungen, z. B. Wasserkühlungen, vorgesehen.
Auf die konstruktive Ausgestaltung von Zweiwalzenmühlen für die Zerklei nerung von Düngern ittelschülpen oder Schülpenstücken hatten diese Entwick lungen keinen Einfluss.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Zer kleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken in einer Zwei walzenmühle der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das sich durch verbesserte Funktionalität und Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken in einer Zweiwalzenmühle im Zuge der Herstellung von Düngemittelgranulat, dass die Oberflächen der Mahlwalzen während des Betriebes und folglich während der Zerkleinerung der Schülpen oder der Schülpenstücke gekühlt werden.
Erfindungsgemäß wird folglich im Zuge der Zerkleinerung von körnigem Material, nämlich von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken, die zuvor mit einer Hochdruckwalzenpresse erzeugt werden, eine Kühlung der Walzenoberflächen der Zweiwalzenmühle vorgesehen, d. h. die (bevorzugt heißen) Düngemittelschülpen oder Schülpenstücke werden in einer Zweiwalzenmühle mit gekühlten Walzenoberflächen zerkleinert. Dabei geht die Erfindung von der überraschenden Erkenntnis aus, dass in einer solchen Zweiwalzenmühle bei der Verarbeitung von Düngemitteln trotz der niedrigen Drücke im Walzenspalt und trotz der hohen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenoberflächen und der damit verbundenen sehr kurzen Kontaktzeiten des Materials mit der Walzenoberfläche durch eine Kühlung ein Zusetzen der profilierten Walzenoberflächen zuverlässig vermieden werden kann. Die Kühlung verhindert trotz der sehr kurzen Kontaktzeiten ein Anbacken bzw. Ankleben der Salze bzw. Schülpenstücke an den Walzenoberflächen und folglich in den Profilierungen der Walzen. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Tatsache, dass das körnige und bevorzugt heiße Material, d. h. die Schülpe oder die vorzerkleinerten Schülpenstücke (z. B. mit Größe/Fraktion von 4 bis 10 mm) als Materialschleier ohne Verdichtung lose in den Walzenspalt gestreut wird, z. B. über eine oberhalb des Walzenspaltes angeordnete vibrierende Materialrinne und einen folgenden bzw. unter der Rinne angeordneten Fallschacht, die sich über die gesamte Breite der Walze erstrecken. Die Walzenbreite kann z. B. 1000 mm bis 3000 mm, z. B. 1500 mm bis 2500 mm betragen. Eine typische Walzenbreite ist z. B. 1800 mm bis 2000 mm. Über die vibrierende Rinne o. ä. Mittel wird das Material als Materialschleier in den oberhalb des Walzenspaltes angeordneten Schacht eingestreut.
Ferner ist von Bedeutung, dass die Mahlwalzen mit hoher Umfangsge schwindigkeit betrieben werden, wobei die Geschwindigkeit der beiden Walzen - in Abhängigkeit von dem zu verarbeitenden Material - gleich oder unterschiedlich sein kann. Die Geschwindigkeit der beiden Walzen beträgt mehr als 5 m/s, vorzugsweise mehr als 6 m/s. Bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten gilt für die langsamere Walze mehr als 5 m/s, vorzugsweise mehr als 6 m/s. So können die Umfangsgeschwindigkeiten 5 bis 25 m/s, z. B. 5 bis 20 m/s, vorzugsweise 7 bis 15 m/s betragen. Der Durchmesser der Mahlwalzen beträgt in bekannter Weise etwa 200 mm bis 1000 mm, vorzugsweise 400 mm bis 800 mm, z. B. 500 mm bis 700 mm. Die Drehzahl (für beide Walzen oder für die langsamere Walze) kann 80 bis 2400 U/min, z.B. 100 bis 1000 U/min, vorzugsweise 200 bis 600 U/min, z. B. 200 bis 500 U/min betragen. Aus dem Walzendurchmesser und der Drehzahl ergibt sich dann die jeweils realisierte Umfangsgeschwindigkeit.
Die Mahlwalzen werden gegenläufig angetrieben. Der Walzenspalt beträgt z. B. 0,5 bis 10 mm, z. B. 1 bis 5 mm. Der Walzenspalt kann konstruktiv fest vorgegeben sein. Bevorzugt lässt sich der Walzenspalt jedoch variabel in dem angegebenen Bereich auf einen bestimmten Wert einstellen. Während des Betriebes ist der Walzenspalt jedoch bevorzugt fest eingestellt, sodass - z. B. im Gegensatz zu Korn paktierpressen - nicht mit einem sich während des Betriebes verändernden Walzenspalt gearbeitet wird.
Die Oberfläche der Mahlwalzen ist bevorzugt mit einer Riffelung (als Profilie rung) versehen, wobei diese Riffelung z. B. von einer Vielzahl von rinnen förmigen Vertiefungen und Vorsprüngen gebildet werden kann. Diese Ver tiefungen und Vorsprünge können sich z. B. über die Walzenbreite erstrecken und z. B. gerade (parallel) oder schräg zur Walzenachse, spiralförmig oder bogenförmig orientiert sein. Es können auch zwei Walzen in einer Presse mit unterschiedlicher Profilierung verwendet werden, z. B. eine mit gerade und eine mit nicht gerade orientierter Riffelung miteinander kombiniert werden. Die Profilierung der Mahlwalzen der Zweiwalzenmühle ist von den bei Walzenbrechern realisierten, einzelnen Brecherelementen zu unterscheiden. Bevorzugt wird die Schülpe (bzw. die Schülpenteile) trocken in die Zwei walzenmühle eingeführt, wobei die Schülpe bzw. die Partikel bevorzugt einen Feuchtegehalt von max. 1,5 Gew.-% haben.
Das Material, d. h. die Schülpe oder die Schülpenstücke, werden in der Regel in einem warmen Zustand, z. B. mit einer Temperatur von zumindest 100 °C auf die Zweiwalzenmühle aufgegeben. Bevorzugt beträgt die Temperatur 100 °C bis 200 °C, z. B. 120 °C bis 150 °C. Durch die erfindungsgemäße Kühlung wird insgesamt vermieden, dass sich das (körnige und heiße) Material an den Walzenoberflächen festsetzt. Dazu kann die Kühlung mit der Maßgabe realisiert werden, dass die Temperatur der Walzenoberflächen 100 °C, z. B. 90 °C, vorzugsweise 80 °C nicht überschreitet.
Wesentlich ist die Kühlung der Walzenoberflächen und dazu können die Walzen mit einer Innenkühlung versehen sein, indem z. B. in die Walzen eine oder mehrere Kühleinrichtungen integriert sind. Diese Kühleinrichtungen können z. B. als Flüssigkeitskühlungen ausgebildet sein, die einen oder mehrere innerhalb der Walze angeordnete Kühlkanäle für ein Kühlmedium aufweisen. Als Kühlmedium kann z. B. Wasser zum Einsatz kommen.
Von besonderer Bedeutung ist erfindungsgemäß das Verfahren zur Zer kleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken in einer solchen Zweiwalzenmühle, und zwar im Zuge der Fierstellung von Düngemittelgranulat auf Basis von anorganischen Stoffen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Zweiwalzenmühle der beschriebenen Art zur Zerkleinerung von derartigen Düngemittelschülpen, wobei diese Zweiwalzenmühle zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist und folglich mit einer Kühlung versehen ist. Die Walze einer solchen Zweiwalzenmühle kann als Vollwalze ausgebildet sein oder in grundsätzlich bekannter Weise einerseits einen Walzenkern und andererseits einen auf dem Walzenkern angeordneten Walzenmantel oder eine Ringbandage aufweisen, wobei dieser Walzenmantel bzw. die Ringbandage mit der beschriebenen Profilierung versehen ist. Der Walzenmantel, der auch mehrteilig aus mehreren Segmenten ausgebildet sein kann, oder die Ringbandage lassen sich folglich als Verschleißelemente austauschen und lösbar auf dem Walzenkern befestigen. Die Kühlung wird bevorzugt durch einen oder mehrere Kühlkanäle realisiert, die dazu eingerichtet sind, die Walzenoberfläche zu kühlen. Dazu können z. B. Kühlkanäle in dem Walzenkern, in der Bandage (oder dem Walzenmantel) und/oder zwischen Walzenkern und Bandage/Mantel angeordnet sein. Solche Kanäle können z. B. als Bohrungen in den Walzenkern und/oder in die Bandage eingebracht sein. Eine mögliche Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühlkanäle bzw. ein ringförmig umlaufender oder spiralförmig umlaufender Kühlkanal zwischen Walzenkern und Bandage gebildet ist. Dieses lässt sich konstruktiv z. B. dadurch realisieren, dass außenumfangsseitig in den Walzenkern eine spiralförmig umlaufende Ringnut eingebracht ist, die durch die aufgesetzte Bandage verschlossen wird und damit einen umlaufenden, spiralförmigen Ringkanal als Kühlkanal auf der Innenseite der Bandage bildet. Alternativ kann eine solche Ringnut auch innenumfangsseitig in die Bandage eingebracht sein. Stets ist es zweckmäßig, das Kühlmedium über einen zentralen oder achsparallelen Zuführkanal in den Walzenkörper zuzuführen. Von dort kann das Kühlmedium z. B. über radiale Zuführkanäle in den Bereich der Oberfläche, z. B. in den spiralförmigen Kühlkanal, geführt werden.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Düngemittel granulat aus anorganischen Stoffen, wobei als Ausgangsmaterial zunächst das Aufgabegut in einer (Hochdruck-)Walzenpresse zu einer Schülpe kompaktiert wird und wobei die Schülpe oder die aus der Schülpe erzeugten Schülpenstücke anschließend in einer Zweiwalzenmühle in der beschriebenen Art zerkleinert wird bzw. zerkleinert werden, wobei die Walzen der Zweiwalzenmühle während der Zerkleinerung gekühlt werden. Dabei steht die Verarbeitung von körnigem, heißen Material im Vordergrund. Das Ausgangsmaterial wird als Aufgabegut der Walzenpresse bevorzugt mit einer Temperatur von zumindest 100 °C zugeführt. Es wird folglich heißes Material verarbeitet, sodass auch die Schülpe bzw. die Schülpenstücke als bevorzugt körniges Material in heißem Zustand der Zweiwalzenmühle zugeführt werden, und zwar bevorzugt mit einer Temperatur von zumindest 100 °C.
In bevorzugter Ausführungsform wird die Schülpe, die aus der Hochdruck walzenpresse austritt, nicht unmittelbar auf die Zweiwalzenmühle aufgegeben, sondern zunächst in einer Vorzerkleinerungsvorrichtung vorzerkleinert. Bei der Zerkleinerungsvorrichtung kann es sich z. B. um einen Walzenbrecher und/oder eine Hammermühle handeln. Aus der Schülpe werden folglich zunächst Schülpenstücke bzw. Schülpenpartikel erzeugt und diese werden der Walzenmühle zur Granulierung zugeführt.
Dazu ist es außerdem vorteilhaft, wenn zwischen der Vorzerkleinerungsvor richtung und der Zweiwalzenmühle eine Klassierung der Schülpenstücke erfolgt, z. B. mit einer oder mit mehreren Siebvorrichtungen. Dazu wird auf die Figurenbeschreibung verwiesen.
Schließlich ist Gegenstand der Erfindung auch eine Anlage zur Herstellung von Düngemittelgranulat mit einem solchen Verfahren, wobei die Anlage zumindest eine Walzenpresse (Hochdruckwalzenpresse) und eine Zweiwalzenmühle aufweist, wobei die Zweiwalzenmühle erfindungsgemäß mit einer Kühlung der Walzenoberflächen versehen ist. Bevorzugt sind außerdem zumindest eine Vorzerkleinerungsvorrichtung und/oder eine Klassiervorrichtung vorgesehen. Auch dazu wird beispielhaft auf die Figurenbeschreibung verwiesen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen: Fig. 1 ein stark vereinfachtes Flussdiagram für eine Anlage bzw. ein
Verfahren zur Fierstellung von Düngemittelgranulat aus anorganischen Substanzen,
Fig. 2 eine Zweiwalzenmühle für die Zerkleinerung von Dünge- mittelschülpen innerhalb eines solchen Verfahrens und
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Zweiwalzenmühle nach Fig. 2.
In Fig. 1 ist schematisch stark vereinfacht eine Anlage zur Fierstellung von Düngemittelgranulat aus anorganischen Substanzen, mit einer Temperatur von z.B. zumindest 100 °C dargestellt. Die Anlage weist eine Walzenpresse 1 auf, die als Flochdruckwalzenpresse ausgebildet ist. In dieser Walzenpresse 1 wird das Ausgangsmaterial A, nämlich anorganische Substanzen, verpresst und dadurch zu einer Schülpe S kompaktiert. Anschließend erfolgt eine Granulierung dieser Schülpe S, wobei zunächst optional eine Vorzerkleinerung in zumindest einer Vorzerkleinerungseinrichtung 2a, 2b vorgesehen ist. Diese Vorzerkleinerungseinrichtung kann z. B. als Walzenbrecher 2a ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann es sich auch um eine Flammermühle 2b handeln oder es können auch mehrere solche Vorrichtungen miteinander zur Vorzerkleinerung kombiniert werden. Jedenfalls werden auf diese Weise aus der Schülpe S Schülpenstücke bzw. Schülpenpartikel P erzeugt, die in einem nächsten Verfahrensschritt zerkleinert und folglich granuliert werden. Dazu werden die Schülpenstücke P, die z.B. eine Temperatur von zumindest 100 °C aufweisen, einer Zweiwalzenmühle 3 aufgegeben und in der Zweiwalzenmühle zu Granulat G zerkleinert.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt zwischen der Vor zerkleinerung und der Zerkleinerung eine Klassierung und dazu ist zwischen der Vorzerkleinerungseinrichtung 2 und der Zweiwalzenmühle 3 eine Siebvorrichtung 4 mit mehreren Siebstufen 4a, 4b, 4c angeordnet.
Die Schülpenstücke bzw. Partikel P werden der Siebvorrichtung zugeführt und in der ersten Siebstufe 4a werden sehr grobe Partikel mit einer Größe von mehr als 10 mm als Grobfraktion a abgesiebt. Diese Grobfraktion a kann z. B. einer weiteren Zerkleinerungsvorrichtung 2c, z. B. einer Hammermühle, zugeführt werden und von dort werden die zerkleinerten Partikel erneut der Siebvorrichtung 4 zugeführt. In der zweiten Siebstufe 4b wird eine mittlere Fraktion b mit einer Korngröße von z.B. größer 4 mm bis 10 mm abgesiebt und diese mittlere Fraktion b wird als Aufgabematerial der Zweiwalzenmühle 3 zugeführt und dort in der beschriebenen Weise zerkleinert. Das zerkleinerte Material wird im Kreislauf geführt und folglich erneut der Siebvorrichtung 4 zugeführt. In der dritten Siebstufe 4c wird ein Material mit einer Korngröße von 2 mm bis 4 mm und folglich das gewünschte Granulat G abgesiebt und als Produkt G abgeführt. Das durch alle Siebdurchgänge hindurch gelangende feinste Material F wird dem Kompaktier-Granulier-Prozess erneut zugeführt und folglich der Walzenpresse 1 erneut zur Kompaktierung aufgegeben.
Die Ausgestaltung und Betriebsweise der Zweiwalzenmühle 3 ist im Rahmen der Erfindung von besonderer Bedeutung. Um ein Festsetzen der Schülpen stücke an den Walzenoberflächen bzw. in der Profilierung zu verhindern, wird die Walzenoberfläche gekühlt. Dazu wird auf Fig. 2 verwiesen. Fig. 2 zeigt schematisch vereinfacht eine Zweiwalzenmühle 3 mit zwei gegen läufig rotierenden Mahlwalzen 7, deren Walzenoberflächen mit einer Profilie rung 8 versehen sind, die z. B. als Riffelung mit einer Vielzahl von rinnen förmigen Vertiefungen und Vorsprüngen ausgebildet ist. Diese rinnenförmigen Vertiefungen und Vorsprünge erstrecken sich über die gesamte Walzenbreite und sind z. B. schräg zur Walzenachse orientiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jede der Walzen 7 jeweils aus einem rotierend angetriebenen Walzenkern 9 und einer auf dem Walzenkern montierten Ringbandage 10, die wiederum mit der Profilierung 8 versehen ist.
Die Walzen 7 sind jeweils mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet, mit der die Walzenoberflächen gekühlt werden. Dazu sind Kühlkanäle 11 in die Walzen integriert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Kühlkanäle 11 jeweils als spiralförmig umlaufende Kühlkanäle 11 ausgebildet. Konstruktiv lassen sich diese dadurch realisieren, dass der Walzenkern 9 außen umfangsseitig mit einer ringförmig umlaufenden Spiralnut versehen ist, die durch die montierte Bandage 10 verschlossen ist, sodass sich ein spiralförmig umlaufender Kühlkanal 11 zwischen Walzenkern 9 und Bandage 10 bildet. Die Zuführung des Kühlmediums erfolgt im Ausführungsbeispiel über einen zentralen Zuführkanal 12, der axial im Walzenkern angeordnet ist. Über Radialkanäle 13 lässt sich das Kühlmedium dem Kühlkanal 11 zuführen und von diesem abführen.
Außerdem ist in den Figuren erkennbar, dass die Zweiwalzenmühle 3 mit einem Gehäuse 14 versehen ist, das eine Einhausung bildet. Ferner ist ein Zuführschacht 15 vorgesehen, über den das Material zugeführt wird, wobei dieser Schacht 15 Teil des Gehäuses bzw. der Einhausung 14 sein kann. Das Material wird lose nach Art eines Materialschleiers ohne Druck in den Walzenspalt gestreut. Dazu kann eine nicht dargestellte Vibrationsrinne oder Vibrationsplattform vorgesehen sein, über die das Material in den Schacht 15 oberhalb des Walzenspaltes gelangt und von dort in den Walzenspalt geführt wird.
Erfindungsgemäß ist die Kühlung der beschriebenen Zweiwalzenmühle von besonderer Bedeutung, da sich durch die Kühlung bei diesem Verfahren überraschend ein Zusetzen der Profilierung bzw. Riffelung vermeiden lässt. Dieses ist von wesentlicher Bedeutung, denn ein Zusetzen der Profilierung führt dazu, dass die Scherwirkung im Spalt herabgesetzt wird und damit das Material in feinere Stücke bricht. Ferner verringert sich der offene, mittlere Walzenspalt und auch dieses führt dazu, dass mehr Feingut produziert wird. Beides wird nach dem nächsten Siebdurchgang als feines Rückgut der Walzenpresse wieder zugeführt und durchläuft den Prozess erneut. Durch dieses unerwünschte Feingut erhöht sich die Umlauflast in der Anlage und damit wird die Ausbringung an Produkt verringert. Insgesamt führt ein Zusetzen der Profilierung folglich zu einer Verringerung des Wirkungsgrades und somit einer Reduzierung der Wirtschaftlichkeit der Anlage. Diese Nachteile werden erfindungsgemäß in überraschend einfacher Weise durch die beschriebene Kühlung der Walzen vermieden, und zwar explizit bei einer Zweiwalzenmühle innerhalb des beschriebenen Verfahrens.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen (S) oder Schülpen- stücken (P) in einer Zweiwalzenmühle (3) im Zuge der Herstellung von Düngemittelgranulat, wobei die Zweiwalzenmühle (3) zwei rotierend angetriebene Mahlwalzen (7) aufweist, deren Walzenoberflächen mit einer Profilierung (8) versehen sind, wobei die Schülpe (S) oder Schülpenstücke (P) auf die Zweiwalzenmühle (3) aufgegeben und in dem zwischen den Mahlwalzen (7) gebildeten Walzenspalt zu Granulat (G) zerkleinert wird/werden, wobei die Mahlwalzen (7) mit einer Umfangsgeschwindigkeit oder mit Umfangs geschwindigkeiten von mehr als 5 m/s rotieren, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Oberflächen der Mahlwalzen (7) während des Betriebes gekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Walzenoberflächen mit einer Innenkühlung der Walzen (7) erfolgt, indem in die Walzen (7) Kühleinrichtungen integriert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die Kühleinrich tungen als Flüssigkeitskühleinrichtungen ausgebildet sind, die einen oder mehrere Kühlkanäle für ein flüssiges Kühlmedium, z. B. Kühlwasser, aufweisen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlwalzen (7) mit einer Umfangsgeschwindigkeit oder mit Umfangs geschwindigkeiten von 5 bis 25 m/Sek, z. B. 5 bis 20 m/Sek, vorzugsweise 6 bis 15 m/Sek rotieren.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlwalzen (7) einen Durchmesser von 200 mm bis 1000 mm, vorzugs weise 400 mm bis 800 mm, z. B. 500 mm bis 700 mm aufweisen und/oder mit einer Drehzahl bzw. mit Drehzahlen von 80 bis 2400 U/min, vorzugsweise 120 bis 1000 U/min, z. B. 200 bis 500 U/min rotieren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schülpe (S) oder die Schülpenstücke (P) mit einer Temperatur von zumin dest 100 °C, z. B. 100 °C bis 200 °C, vorzugsweise 120 °C bis 150 °C auf die Zweiwalzenmühle aufgegeben werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung der Mahlwalzen (7) mit der Maßgabe durchgeführt wird, dass die Temperatur der Walzenoberflächen 100 °C, vorzugsweise 80 °C nicht übersteigt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenspalt eine Spaltweite von 0,5 bis 10 mm, z. B. 0,5 bis 5 mm aufweist oder bei einer variablen Spalteinstellung auf eine solche Spaltweite eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Mahlwalzen (7) eine Riffelung aufweist, die von einer Vielzahl von rinnenförmigen Vertiefungen und Vorsprüngen gebildet wird, die sich über die Walzenbreite erstrecken und z. B. parallel oder schräg zur Walzenachse oder spiralförmig oder bogenförmig orientiert sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schülpe (S) oder die Schulpenstücke (P) als loser Materialschleier in den Walzenspalt gestreut werden.
11. Zweiwalzenmühle zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen oder Schülpenstücken, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (7) mit Kühleinrichtungen für die Kühlung der Walzenoberflächen ausgerüstet sind.
12. Verfahren zur Herstellung von Düngemittelgranulat aus anorganischen Substanzen, wobei zunächst als Ausgangsmaterial (A) anorganische Substanzen in einer Walzenpresse (1) zu einer Schülpe (S) kompaktiert werden und wobei anschließend die Schülpe (S) oder aus der Schülpe (S) erzeugte Schülpenstücke (P) in einer Zweiwalzenmühle (3) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zerkleinert wird bzw. zerkleinert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schülpe (S) mit zumindest einer Vorzerkleinerungsvorrichtung, z. B. einem Walzen brecher (2a) und/oder einer Hammermühle (2b), zu Schülpenstücken (P) vorzerkleinert wird, die der Zweiwalzenmühle (3) zugeführt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorzerkleinerungsvorrichtung (2a, 2b) und der Zweiwalzenmühle (3) und/oder hinter der Zweiwalzenmühle (3) eine Klassierung der Schulpenstücke, z. B. mit einer oder mehreren Siebvorrichtungen (4) erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Material im Kreislauf geführt wird, indem bevorzugt das aus der Zweiwalzenmühle (3) austretende Material erneut der Siebvorrichtung (4) zugeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial (A) mit einer Temperatur von zumindest 100 °C auf die Walzenpresse (1) aufgegeben wird und/oder dass die Schülpe (S) oder die Schülpenstücke (P) mit einer Temperatur von zumindest 100 °C auf die Zweiwalzenmühle (3) aufgegeben werden.
17. Anlage zur Herstellung von Düngemittelgranulat aus Düngemittelsalz mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, mit zumindest einer Walzenpresse (1) und zumindest einer Zweiwalzenmühle
(3), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Walzen (7) der Zwei walzenmühle (3) mit Kühleinrichtungen zur Kühlung der Walzenoberflächen ausgerüstet sind.
18. Anlage nach Anspruch 17 in der Ausführungsform als Kreislaufkompaktier und Granulieranlage.
PCT/EP2021/081126 2020-11-30 2021-11-09 Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle WO2022111990A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112023010458A BR112023010458A2 (pt) 2020-11-30 2021-11-09 Processo para a trituração de flocos de fertilizante em um moinho de dois cilindros
CA3199451A CA3199451A1 (en) 2020-11-30 2021-11-09 Process for comminuting fertilizer flake in one two-roller mill
IL302684A IL302684A (en) 2020-11-30 2021-11-09 Decomposing process of fertilizer flakes in one two roller mill
US18/026,504 US20230347356A1 (en) 2020-11-30 2021-11-09 Method of comminuting fertilizer slugs in a two-roll mill
EP21810953.6A EP4196279A1 (de) 2020-11-30 2021-11-09 Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020131638.0A DE102020131638B4 (de) 2020-11-30 2020-11-30 Verfahren zur Zerkleinerung von Düngemittelschülpen in einer Zweiwalzenmühle
DE102020131638.0 2020-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022111990A1 true WO2022111990A1 (de) 2022-06-02

Family

ID=78709406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/081126 WO2022111990A1 (de) 2020-11-30 2021-11-09 Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230347356A1 (de)
EP (1) EP4196279A1 (de)
BR (1) BR112023010458A2 (de)
CA (1) CA3199451A1 (de)
DE (1) DE102020131638B4 (de)
IL (1) IL302684A (de)
WO (1) WO2022111990A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115069351A (zh) * 2022-08-05 2022-09-20 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 一种复合水冷式辊式破碎设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023106787B3 (de) 2023-03-17 2024-05-08 Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg Anlage und Verfahren zur Herstellung von Düngemittelgranulat

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE21293C (de) F. KRAUS in Neufs, Rhein Neuerung an Walzenmühlen
DE496543C (de) 1927-08-25 1930-04-25 Bauermeister Hermann Maschf Zylindrische, mittels Kuehlfluessigkeit zu temperierende Walze
DE635879C (de) 1936-02-02 1936-09-25 Ind Akt Ges Walze fuer Muehlen und Walzwerke
DE652349C (de) 1934-04-14 1937-10-29 Ruhrchemie Akt Ges Vorrichtung zur Koernung schollenartiger Produkte, insbesondere ammonnitrathaltiger Duengemittel
DE1758978A1 (de) 1968-09-11 1971-04-08 Koeppern & Co Kg Maschf Verfahren zum Kompaktieren von durch Flotation gewonnenen Kalisalzen auf Walzenpressen
DE2824827B2 (de) 1978-06-06 1980-09-11 Maschinenfabrik Koeppern Gmbh & Co Kg, 4320 Hattingen Verfahren zum Verpressen von Salzen auf Walzenpressen
US4439384A (en) * 1981-12-16 1984-03-27 Maschinenfabrick Koppern Gmbh & Co. Kg Method for manufacturing graules from potassium chloride fines
DE3802173C1 (de) 1988-01-26 1988-09-08 Maschinenfabrik Koeppern Gmbh & Co Kg, 4320 Hattingen, De
WO2006064483A2 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Armex, Inc. Material processing apparatus and methods
US20130193245A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 David M. Futa Apparatus and method for producing crumb rubber
DE102012106527A1 (de) 2012-07-18 2014-02-06 Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co KG Walzenpresse mit gekühlter Bandage

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE21293C (de) F. KRAUS in Neufs, Rhein Neuerung an Walzenmühlen
DE496543C (de) 1927-08-25 1930-04-25 Bauermeister Hermann Maschf Zylindrische, mittels Kuehlfluessigkeit zu temperierende Walze
DE652349C (de) 1934-04-14 1937-10-29 Ruhrchemie Akt Ges Vorrichtung zur Koernung schollenartiger Produkte, insbesondere ammonnitrathaltiger Duengemittel
DE635879C (de) 1936-02-02 1936-09-25 Ind Akt Ges Walze fuer Muehlen und Walzwerke
DE1758978A1 (de) 1968-09-11 1971-04-08 Koeppern & Co Kg Maschf Verfahren zum Kompaktieren von durch Flotation gewonnenen Kalisalzen auf Walzenpressen
DE2824827B2 (de) 1978-06-06 1980-09-11 Maschinenfabrik Koeppern Gmbh & Co Kg, 4320 Hattingen Verfahren zum Verpressen von Salzen auf Walzenpressen
US4439384A (en) * 1981-12-16 1984-03-27 Maschinenfabrick Koppern Gmbh & Co. Kg Method for manufacturing graules from potassium chloride fines
DE3802173C1 (de) 1988-01-26 1988-09-08 Maschinenfabrik Koeppern Gmbh & Co Kg, 4320 Hattingen, De
WO2006064483A2 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Armex, Inc. Material processing apparatus and methods
US20130193245A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-01 David M. Futa Apparatus and method for producing crumb rubber
DE102012106527A1 (de) 2012-07-18 2014-02-06 Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co KG Walzenpresse mit gekühlter Bandage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115069351A (zh) * 2022-08-05 2022-09-20 成都建筑材料工业设计研究院有限公司 一种复合水冷式辊式破碎设备

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020131638B4 (de) 2024-03-28
EP4196279A1 (de) 2023-06-21
US20230347356A1 (en) 2023-11-02
DE102020131638A1 (de) 2022-06-02
CA3199451A1 (en) 2022-06-02
BR112023010458A2 (pt) 2024-02-06
IL302684A (en) 2023-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0370447B2 (de) Verfahren zur produktschonenden Mahlung und gleichzeitigen Trocknung von feuchten Celluloseethern
WO2022111990A1 (de) Verfahren zur zerkleinerung von düngemittelschülpen in einer zweiwalzenmühle
EP2258529B1 (de) Gummi-Reaktivierungseinrichtung und -verfahren
DE2315587A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum pulverisieren von vulkanisiertem gummi und vulkanisierten gummiprodukten
EP0835882A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Mahlen und Trocknen eines feuchten Celluloseether enthaltenden Mahlgutes
WO1988002743A1 (en) Process for manufacturing powder for propulsive charges
DE7620411U1 (de) Schneckenfoerderer zur rueckgewinnung feinstverteilter feststoffe aus schlaemmen
DE2629509C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Feinzerkleinerung inelastischer Materialien
DE3833830A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kaltmahlen
EP3245035B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines thermoplastischen granulates
EP0711221B1 (de) Verfahren zum pulverisieren von polyurethan-, polyharnstoff- und/oder polyurethan-polyharnstoff-werkstoffen auf einer walzenanlage
DE4303987A1 (de) Mahlverfahren und zugehörige Mahlanlage
EP1128941A1 (de) Granulat und verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung
DE10156735A1 (de) Verfahren zum Heißgranulieren von metallhaltigen Stoffpartikeln, wie Eisenschwamm, Hüttenstäube, Hüttenreststoffe etc.
DE19703376C1 (de) Recycling von Pulverlack-Feingut
WO2016120317A1 (de) Verfahren zur konditionierung von düngemittelgranulat
DE3007292A1 (de) Verfahren zur gewinnung des trockensubstanzgehaltes von loesungen und/oder suspensionen in form von granulaten in mit gas fluidisierten schichten, sowie anlage zur verwirklichung des verfahrens
DE102023106787B3 (de) Anlage und Verfahren zur Herstellung von Düngemittelgranulat
DE2828053A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung aktivierter gemische aus vorzugsweise pulverfoermigen komponenten, welche zur weiterbearbeitung durch pressen und nachfolgendes sintern bestimmt ist
DE1164989B (de) Vorrichtung zum Granulieren von pulverfoermigen Stoffen
DE606013C (de) Mahlverfahren zur Herstellung von granulierten Duengemitteln
DD144151A5 (de) Verfahren zum verpressen von salzen auf walzenpressen
AT226377B (de) Maschine zum Granulieren von pulverförmigen Stoffen
DE676411C (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Koernung von heissen Salzschmelzen
DE102015115468A1 (de) Verfahren zur Konditionierung von Düngemittelgranulat

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21810953

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021810953

Country of ref document: EP

Effective date: 20230317

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3199451

Country of ref document: CA

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112023010458

Country of ref document: BR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112023010458

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20230529