WO2022229095A1 - Verfahren zur verhinderung einer rückkopplung zwischen einer mühle und einer siebvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur verhinderung einer rückkopplung zwischen einer mühle und einer siebvorrichtung Download PDF

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Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
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    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
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    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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    • B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
    • 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

  • the invention relates to a method that prevents coarse material from building up as a material peak in a circuit consisting of a mill and a screening device.
  • Screen systems with vibration exciters arranged in groups are known from DE 10 2017 218 371 B3 and from DE 10 2018 205 997 A1.
  • This arrangement in groups enables the operation of the screening device to be highly adaptable, which is not possible with the classic linear, elliptical or circular vibrators.
  • This group of screening devices thus enables completely new control schemes.
  • DE 102019 204 845 B3 discloses a method for setting and controlling at least one vibration mode of a screening device.
  • a method for controlling and regulating a screening device is known from DE 10 2019 214 864 B3.
  • the object of the invention is to provide a method for preventing a material peak from building up in the circuit between a mill and a screening device due to rocking.
  • the method according to the invention is used to control a combination of a screening device and a mill.
  • the grist from the mill is applied to the screening device.
  • the coarse material discharged from the screening device is applied to the mill.
  • the screening device used for the method has at least and preferably exactly four clusters of imbalance exciter units, with each cluster having at least two imbalance exciter units.
  • Each cluster is formed via a coupling point for subjecting the screening device to vibrations. Two front clusters are located closer to material application and two rear clusters are located closer to coarse material discharge.
  • the material to be screened is applied to the screen of the screening device.
  • the coarse material that does not fall through the screen migrates over the screen and reaches the coarse material discharge.
  • the fine material falls through the sieve and thus reaches the fine material discharge.
  • the phase offset between the imbalance exciter units within a cluster is controlled. This enables a very variable adjustment of the screen properties and is easily possible by arranging the imbalance exciter units in clusters.
  • the mass flow between the mill and the screening device is recorded in a time-resolved manner.
  • the phase shift cp is reduced and the conveying capacity over the screen is reduced. This leads to the loading of the sieve increasing disproportionately, but at the same time the increased mass flow is flattened out and the sieve is used as a kind of intermediate storage.
  • the mass flow decreases, the phase shift cp increases and the conveying capacity over the sieve increases. Through this, swinging up can be effectively prevented.
  • the power consumption of the mill is detected, with the phase offset increasing as the power consumption of the mill increases.
  • An increasing power consumption of the mill is often due to a harder starting material, which in turn leads to a larger average Particle diameter will lead. This reduces the fraction that has to pass through the sieve into the fine material outlet. As a result, the material can be conveyed more quickly over the screen, which is achieved by the increased phase offset.
  • the phase offset is increased by the transport time between the mill and the screening device.
  • a screening device 10 is shown. This has a screen 20, for example a perforated plate. Material is applied to the material order 30 and conveyed over the screen 20 . Theoretically, all components that are smaller than the size of the screen holes fall through the screen 20 and are thus brought to the fine material outlet 50 . Anything larger is conveyed over the screen 20 and to the coarse material outlet 40.
  • the screening device has eight imbalance exciter units U, which are arranged in four clusters of two imbalance exciter units U each, with two imbalance exciter units U in each cluster each having a common coupling point for acting on the screening device 10 with Vibrations are formed.
  • an oscillation that is generated by superimposition of the oscillations generated by the two unbalance exciter units U is effectively impressed on the screening device 10 .
  • the example shown is the simplest version with two unbalance exciter units U per cluster and four clusters, a front left cluster 60, a front right cluster 70, a rear cluster 80 and a rear right cluster 90.
  • the clusters can also have three or more unbalance exciter units U and, for example, two further clusters of imbalance exciter units can also be arranged in the middle.
  • FIGS. 2 and 3 Two modes of operation of a cluster of imbalance exciter units U are shown in FIGS. 2 and 3 .
  • the arrow inside of the unbalance exciter units U indicates the respective force vector, the arrows outside indicate the direction of rotation of the unbalance exciter units U.
  • 2 show both force vectors vertically upwards and those of unbalance exciter units U rotate in opposite directions to each other. A phase offset is not realized (0°), the cluster excitation is thus in the vertical direction, which leads to a very small movement of material over the screen. 2 describes an operating state which can be set/controlled, for example, for a cleaning function, in particular in connection with a variation in the speed of the respective imbalance exciter unit.
  • FIG. 1 Another operating state is shown in FIG.
  • one force vector (the one on the left in the illustration) points upwards
  • the second force vector (the one on the right in the illustration) points to the left, in particular orthogonally to the first force vector.
  • the imbalance exciter units rotate in opposite directions to each other.
  • the phase shift is 90°.
  • the resulting cluster excitation acts at an angle of 45° to the florizontal and thus leads to a comparatively fast transport of material over the wire.
  • FIG. 4 shows a combination of a mill 100 and a screening device 10.
  • the mill 100 is also supplied with the coarse material from the coarse material outlet 40 of the screening device 10.
  • the ground material passes from the mill 100 to the material application 30 of the screening device 10.
  • the finished ground and screened product is then removed through the fine material discharge 50.
  • 5 shows the course of the method over time in a very roughly simplified form.
  • An extreme example of the mass flow ME at the material application is shown above. This is where a short but high peak occurs. If this hits the screen, the phase shift cp is lowered and the transport over the screen is reduced. In this way, the increase in the mass flow MA at the coarse material discharge is significantly reduced and stretched out over time. A swinging open of the assembly can thus be reliably prevented.

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Verbundes aus einer Siebvorrichtung 10 und einer Mühle 100, wobei das Mahlgut aus der Mühle 100 auf die Siebvorrichtung 10 aufgetragen wird, wobei der Grobmaterialaustrag 40 der Siebvorrichtung 10 auf die Mühle 100 aufgetragen wird, wobei die Siebvorrichtung 10 wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung 10 mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag 30 angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Grobmaterialaustrag 40 angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz φ zwischen den Unwuchterregereinheiten innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei der Massestrom zwischen der Mühle 100 und der Siebvorrichtung 10 zeitaufgelöst erfasst wird, wobei bei einem steigenden Massestrom der Phasenversatz φ verkleinert und so die Förderleistung über das Sieb verringert wird, wobei bei sinkendem Massestrom der Phasenversatz φ vergrößert und so die Förderleistung über das Sieb vergrößert wird.

Description

Verfahren zur Verhinderung einer Rückkopplung zwischen einer Mühle und einer Siebvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das verhindert, dass grobes Material in einem Kreislauf aus einer Mühle und einer Siebvorrichtung sich als ein Materialpeak aufschaukelt.
Aus der DE 10 2017 218 371 B3 und aus der DE 10 2018 205 997 A1 sind Siebsysteme mit gruppenweise angeordneten Schwingungsanregern bekannt. Diese gruppenweise Anordnung ermöglicht eine starke Anpassungsfähigkeit der Betriebsweise der Siebvorrichtung, welche bei den klassischen Linearschwingern, Ellipsenschwingern oder Kreisschwingern nicht möglich ist. Diese Gruppe von Siebvorrichtungen ermöglicht damit ganz neue Ansteuerschemata.
Aus der DE 102019 204 845 B3 ist ein Verfahren zum Einstellen und Regeln wenigstens einer Schwingungsmode einer Siebvorrichtung bekannt.
Aus der DE 10 2019 214 864 B3 ist ein Verfahren zum Ansteuern und Regeln einer Siebvorrichtung bekannt.
Wünschenswert wäre es, eine Siebvorrichtung anhand von konkreten Messgrößen, die eine Korrelation zu Edukteigenschaften aufweisen, so anpassen zu können, dass gezielt die Produkteigenschaften einstellbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereit zu stellen, um zu verhindern, dass sich durch Aufschaukeln ein Materialpeak im Kreislauf zwischen einer Mühle und einer Siebvorrichtung bldet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung eines Verbundes aus einer Siebvorrichtung und einer Mühle. Das Mahlgut aus der Mühle wird auf die Siebvorrichtung aufgetragen. Der Grobmaterialaustrag der Siebvorrichtung wird auf die Mühle aufgetragen. Dadurch wird das Material weiter zerkleinert und gelangt letztendlich als gemahlene Produkt in den Feinmaterialaustrag. Die für das Verfahren verwendete Siebvorrichtung weist wenigstens und bevorzugt genau vier Cluster von Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten auf. Jeder Cluster ist jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung mit Schwingungen ausgebildet. Zwei vordere Cluster sind näher zum Materialauftrag angeordnet und zwei hintere Cluster sind näher zum Grobmaterialaustrag angeordnet. Am Materialauftrag wird das zu siebende Material auf das Sieb der Siebvorrichtung aufgetragen. Das grobe Material, welches nicht durch das Sieb fällt, wandert über das Sieb und gelangt zum Grobmaterialaustrag. Das feine Material fällt durch das Sieb und gelangt so zum Feinmaterialaustrag.
Erfindungsgemäß wird der Phasenversatz zwischen den Unwuchterregereinheiten innerhalb eines Clusters gesteuert. Dieses ermöglicht eine sehr variable Anpassung der Siebeigenschaften und ist durch die Anordnung von Unwuchterregereinheiten in Clustern einfach möglich.
Erfindungsgemäß wird der Massestrom zwischen der Mühle und der Siebvorrichtung zeitaufgelöst erfasst. Bei einem steigenden Massestrom wird der Phasenversatz cp verkleinert und so die Förderleistung über das Sieb verringert. Dieses führt dazu, dass die Beladung des Siebes überproportional steigt, aber gleichzeitig wird ein Abflachen des angestiegenen Massenstroms erreicht, das Sieb quasi als Zwischenspeicher verwendet. Bei sinkendem Massestrom wird der Phasenversatz cp vergrößert und so die Förderleistung über das Sieb vergrößert. Flierdurch kann ein Aufschwingen effektiv verhindert werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Leistungsaufnahme der Mühle erfasst, wobei bei steigender Leistungsaufnahme der Mühle der Phasenversatz vergrößert wird. Eine steigende Leistungsaufnahme der Mühle ist oftmals auf ein härteres Ausgangsmaterial zurückzuführen, was wiederum zu einem größeren mittleren Partikeldurchmesser führen wird. Somit sinkt die Fraktion, welche Durch das Sieb in den Feinmaterialausgang gelangen muss. Dadurch kann das Material schneller über das Sieb befördert werden, was durch den vergrößerten Phasenversatz erzielt wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Vergrößerung des Phasenversatzes um die Transportzeit zwischen der Mühle und der Siebvorrichtung versetzt.
Nachfolgend ist die für das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzende Vorrichtung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 Siebvorrichtung Fig. 2 erster Betriebszustand Fig. 3 zweiter Betriebszustand Fig. 4 Verbund Fig. 5 Verfahren
In Fig. 1 ist eine Siebvorrichtung 10 gezeigt. Diese weist ein Sieb 20, beispielsweise ein Lochblech auf. Am Materialauftrag 30 wird Material aufgegeben und über das Sieb 20 gefördert. Theoretisch fallen dabei alle Bestandteile durch das Sieb 20 hindurch, deren Größe kleiner als die Größe der Sieblöcher ist, und so zum Feinmaterialausgang 50 gebracht. Alles was größer ist wird über das Sieb 20 und zum Grobmaterialausgang 40 gefördert.
Um die Siebvorrichtung 10 und damit das Sieb 20 zu bewegen weist die Siebvorrichtung acht Unwuchterregereinheiten U auf, die in vier Clustern zu je zwei Unwuchterregereinheiten U angeordnet sind, wobei jeweils zwei Unwuchterregereinheiten U in einem Cluster jeweils über einen gemeinsamen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung 10 mit Schwingungen ausgebildet sind. Hierdurch wird effektiv eine Schwingung die durch Überlagerung der durch die beiden Unwuchterregereinheiten U erzeugten Schwingungen erzeugt wird auf die Siebvorrichtung 10 aufgeprägt. Das gezeigte Beispiel ist die einfachste Ausführung mit je zwei Unwuchterregereinheiten U je Cluster und vier Clustern, einem vorderen linken Cluster 60, einen vorderen rechten Cluster 70, einen hinteren Cluster 80 und einen hinteren rechten Cluster 90. Selbstverständlich können die Cluster auch drei oder mehr Unwuchterregereinheiten U aufweisen und beispielsweise können noch zusätzlich in der Mitte zwei weitere Cluster von Unwuchterregereinheiten angeordnet werden.
In Fig. 2 und Fig. 3 sind zwei Betriebsweisen eines Clusters von Unwuchterregereinheiten U gezeigt. Der Pfeil innerhalb der von Unwuchterregereinheiten U zeigt den jeweiligen Kraftvektor an, die Pfeile außerhalb die Drehrichtung der von Unwuchterregereinheiten U.
Fig. 2 zeigen beide Kraftvektoren vertikal nach oben und die von Unwuchterregereinheiten U rotieren entgegengesetzt zueinander. Ein Phasenversatz ist nicht realisiert (0 °), die Cluster-Anregung erfolgt somit in vertikaler Richtung, was zu einer sehr geringen Materialbewegung über das Sieb führt. Fig. 2 beschreibt einen Betriebszustand, welcher beispielsweise für eine Reinigungsfunktion einstellbar/regelbar ist, insbesondere in Verbindung mit einer Variation der Drehzahl der jeweiligen Unwuchterregereinheit.
In Fig. 3 ist ein anderer Betriebszustand gezeigt. In diesem Fall weist der eine (der in der Darstellung linke) Kraftvektor nach oben, und der zweite (der in der Darstellung rechte) Kraftvektor weist nach links, insbesondere orthogonal zum ersten Kraftvektor. Die Unwuchterregereinheiten rotieren entgegengesetzt zueinander. Der Phasenversatz beträgt im hier gezeigten Betriebszustand 90 °. Die resultierende Cluster-Anregung wirkt in einem Winkel von 45 ° gegenüber der Florizontalen und führt somit zu einem vergleichsweise schnellen Materialtransport über das Sieb.
Fig. 4 zeigt einen Verbund aus einer Mühle 100 und einer Siebvorrichtung 10. Der Mühle 100 wird neben dem Rohmaterial auch das grobe Material vom Grobmaterialaustrag 40 der Siebvorrichtung 10 zugeführt. Das gemahlene Material gelangt aus der Mühle 100 in zum Materialauftrag 30 der Siebvorrichtung 10. Das fertige gemahlene und gesiebte Produkt wird dann durch den Feinmaterialaustrag 50 entnommen. Fig. 5 zeigt in sehr grob vereinfachter Form den zeitlichen Verlauf des Verfahrens. Oben dargestellt ist ein extermes Beispiel des Massestroms ME am Materialauftrag. Hier tritt zeitlich kurzer aber hoher Peak auf. Trifft dieser auf das Sieb, so wird der Phasenversatz cp gesenkt und so der Transport über das Sieb reduziert. Flierdurch wird der Anstieg des Massestroms MA am Grobmaterialaustrag deutlich verringert und zeitlich gestreckt. Ein Aufschwingen des Verbundes kann somit zuverlässig verhindert werden.
Bezugszeichen MA Massestrom Grobmaterialaustrag
ME Massestrom Materialauftrag U Unwuchterregereinheit cp Phasenversatz
10 Siebvorrichtung 20 Sieb
30 Materialauftrag
40 Grobmaterialaustrag
50 Feinmaterialaustrag
60 vorderer linker Cluster 70 vorderer rechter Cluster
80 hinterer linker Cluster
90 hinter rechter Cluster
100 Mühle

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Verbundes aus einer Siebvorrichtung (10) und einer Mühle (100), wobei das Mahlgut aus der Mühle (100) auf die Siebvorrichtung (10) aufgetragen wird, wobei der Grobmaterialaustrag (40) der Siebvorrichtung (10) auf die Mühle (100) aufgetragen wird, wobei die Siebvorrichtung (10) wenigstens vier Cluster von Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster wenigstens zwei Unwuchterregereinheiten aufweist, wobei jeder Cluster jeweils über einen Kopplungspunkt zur Beaufschlagung der Siebvorrichtung (10) mit Schwingungen ausgebildet ist, wobei zwei vordere Cluster näher zum Materialauftrag (30) angeordnet sind, wobei zwei hintere Cluster näher zum Grobmaterialaustrag (40) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz cp zwischen den Unwuchterregereinheiten innerhalb eines Clusters gesteuert wird, wobei der Massestrom zwischen der Mühle (100) und der Siebvorrichtung (10) zeitaufgelöst erfasst wird, wobei bei einem steigenden Massestrom der Phasenversatz cp verkleinert und so die Förderleistung über das Sieb verringert wird, wobei bei sinkendem Massestrom der Phasenversatz cp vergrößert und so die Förderleistung über das Sieb vergrößert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsaufnahme der Mühle (100) erfasst wird, wobei bei steigender Leistungsaufnahme der Mühle (100) der Phasenversatz cp vergrößert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung des Phasenversatzes cp um die Transportzeit zwischen der Mühle (100) und der Siebvorrichtung (10) versetzt erfolgt.
PCT/EP2022/060889 2021-04-30 2022-04-25 Verfahren zur verhinderung einer rückkopplung zwischen einer mühle und einer siebvorrichtung WO2022229095A1 (de)

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