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Dokumentenidentifikation DE10147591B4 16.11.2006
Titel Mahlanlage
Anmelder Polysius AG, 59269 Beckum, DE
Erfinder Schulte, Ludger, Dipl.-Ing., 59229 Ahlen, DE;
Zurhove, Franz-Josef, Dipl.-Ing., 49186 Bad Iburg, DE;
Schnatz, Robert, Dr.-Ing., 59071 Hamm, DE;
Longhurst, Donald A., Dipl.-Ing., Kennesaw, Ga., US;
Weihrauch, Michael, Dipl.-Ing., Smyrna, Ga., US;
Knobloch, Osbert, Dipl.-Ing., 33378 Rheda-Wiedenbrück, DE
Vertreter RA u. PA Volkmar Tetzner; PA Michael Tetzner; RA Thomas Tetzner, 81479 München
DE-Anmeldedatum 27.09.2001
DE-Aktenzeichen 10147591
Offenlegungstag 10.04.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 16.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2006
IPC-Hauptklasse B02C 23/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B02C 23/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B02C 15/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Mahlanlage gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mahlverfahren unter Verwendung einer Walzenmühle, insbesondere einer Gutbett-Walzenmühle und einer Kugelmühle sind in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Bei sogenannten Kombimahlanlagen sind zwei getrennte Mahlkreisläufe vorgesehen, wobei im einen Mahlkreis 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 Hybrid-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 Sichter 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 352 192 A1 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 Hauptzerkleinerungsarbeit in der Walzenmühle durchgeführt.

Die DE 43 20 025 A1 betrifft eine sogenannte Kombimahlanlage mit zwei getrennten Mahlkreisläufen, wobei in einem Mahlkreislauf eine Walzenmühle und im anderen Mahlkreislauf eine Kugelmühle jeweils mit einem Sichter kombiniert wird.

In der DE 35 06 502 A1 wird ein Mahlverfahren mit zwei getrennten Mahlkreisläufen beschrieben, wobei keine Rezirkulation von Material zur ersten Mühle stattfindet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Effizienz der gattungsgemäßen Mahlanlage weiter zu steigern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

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. Weiterhin beträgt das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kugelmühle kleiner 2, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,0.

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

1 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

2 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

3 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,

4 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und

5 ein Blockschaltbild einer Mahlanlage gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Die in 1 gezeigte Mahlanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist im wesentlichen eine Walzenmühle 1, einen Klassierer 2, eine Kugelmühle 3 und einen Sichter 4 auf.

Das der Walzenmühle 1 aufgegebene Mahlgut 6 wird mittels 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 weiter 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 Klassierers 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 zugeführten 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 begrenzt 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 Kugelmühlen, 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 Kugelmühle 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 Kugelmühle wird vor allem dadurch ermöglicht, dass die Aufgabekorngröße der Kugelmühle maximal der Korngröße des Feingutes des Klassierers 2 beträgt.

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 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 besonders 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 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 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 5 wird das Austragsprodukt 10 der Kugelmühle 3 einem Teiler 13 zugeführt, der wiederum zwei Teilströme 14, 15 erzeugt. Der eine Teilstrom 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 Teilrezirkulation 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.


Anspruch[de]
Mahlanlage mit

a) 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 Zerkleinerung,

d) Mitteln 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) Mitteln zum Zuführen des Grobguts des Sichters zur Walzenmühle (1),

g) Mitteln zum Zuführen von Frischgut zur Walzenmühle (1),

h) Mitteln zum Zuführen des gesamten in der Walzenmühle zerkleinerten Mahlguts zum Klassierer,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Kugelmühle kleiner 2, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,0 liegt.
Mahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zuführen des Feinguts des Klassierers (2) zur Kugelmühle (3) derart ausgestaltet sind, dass das gesamte Feingut des Klasierers der Kugelmühle zugeführt wird. Mahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmühle mit ihrer Aufgabeseite ausschließlich mit dem Klassierer in Verbindung steht. Mahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenmühle (1) als Gutbett-Walzenmühle ausgebildet ist.






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