[0001] Die Erfindung betrifft ein Zerkleinerungsverfahren entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruches 1 sowie eine Anlage gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 7.
[0002] Ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 (bzw. eine Anlage gemäß
dem Gattungsbegriff des Anspruches 7) ist durch Fig. 6 der EP-A-84 383 bekannt.
Das in der Walzenmühle zerkleinerte Gut wird dabei unmittelbar einem Siebklassierer
zugeführt. Das Überkorn wird vom Siebklassierer der Rohrmühle zugeleitet (ein Teil
kann auch zurück zur Walzenmühle geführt werden). Der den Siebklassierer passierende
Anteil des Produktes gelangt zusammen mit dem aus der Rohrmühle ausgetragenen Gut
zu einem Sichter, dessen Feingut das Fertiggut bildet, während die Grieße zurück
zur Rohrmühle (bzw. teilweise zurück zur Walzenmühle) geführt werden.
[0003] Ein derartiges Verfahren ist mit gewissen Nachteilen behaftet. Praktische Versuche
zeigen, daß die das Überkorn des Siebklassierers bildenden Schülpen einen beträchtlichen
Feingutanteil enthalten, der im Hinblick auf die Festigkeit der Schülpen im Siebklassierer
nicht abgetrennt wird. Das zur Rohrmühle gelangende Material ist daher schlecht kalibriert.
Bedingt durch den hohen Grobgut-Umlauffaktor ist eine groß dimensionierte Walzenmühle
erforderlich.
[0004] Betriebserfahrungen mit Walzenmühlen, denen Kugelmüh len nachgeschaltet sind, zeigen
ferner, daß Kugelmühlen verhältnismäßig empfindlich auf Schwankungen des Grobkorngehaltes
reagieren. Das gilt gleichermaßen für trocken- wie für naßbetriebene Kugelmühlen.
[0005] Ungünstig bei diesem bekannten Verfahren ist ferner, daß das im Siebklassierer anfallende
Überkorn im Hinblick auf die Größe der Schülpen nur mit sehr hohem Energieaufwand
pneumatisch bzw. hydraulisch zur Rohrmühle gefördert werden kann. Dieser Nachteil
fällt vor allem dann ins Gewicht, wenn aus anlagentechnischen Gründen Walzenmühle
und Rohrmühle weit voneinander entfernt angeordnet werden müssen (beispielsweise,
weil in einer Anlage zur Herstellung von Zement die Walzenmühle in der Nähe des Klinkerkühlers
und damit räumlich weit entfernt von der die Rohrmühle enthaltenden Umlaufmahlanlage
angeordnet werden muß bzw. weil in einer Mine die Walzenmühle am Abbauort installiert
werden muß, die Rohrmühle sich jedoch in der Aufbereitungsanlage - ebenfalls weit
entfernt von der Walzenmühle - befindet).
[0006] Gegenstand der älteren Anmeldung DE-A-36 09 229 ist ferner ein Verfahren zur Zerkleinerung
von sprödem Mahlgut, bei dem das Mahlgut zunächst in einer Walzenmühle zerkleinert
wird und anschließend eine Behandlung zur Auflösung von Agglomeraten erfährt, wonach
eine Sichtung des Mahlgutes erfolgt und die bei der Sichtung anfallenden Grieße einer
weiteren Zerkleinerung unterworfen werden.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruches 1 dahin weiterzuentwickeln, daß die Baugröße und erforderliche Antriebsleistung
der Walzenmühle verringert wird, die Betriebsverhältnisse in der Walzenmühle und in
der nachgeschalteten weiteren Zerkleinerungsstufe verbessert werden und der gesamte
Energieverbrauch (einschließlich des Energieverbrauches für die Förderung des Mahlgutes)
verringert wird.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruches
1 gelöst.
[0009] Eine erfindungsgemäße Anlage ist Gegenstand des Anspruches 7.
[0010] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche.
[0011] Erfindungsgemäß erfährt das Mahlgut nach der ersten Zerkleinerungsstufe, jedoch vor
der Siebklassierung, eine Behandlung zur Auflösung von Agglomeraten. Auf diese Weise
wird das in den Schülpen enthaltene Feingut vor der anschließenden Siebklassierung
freigelegt. Während das im Siebklassierer abgesiebte Überkorn zur Walzenmühle zurückgeführt
wird, kann der den Siebklassierer passierende Anteil des Produktes, der gut kalibriert
ist (beispielsweise 100 % unter 5 mm) mit geringem Energieaufwand und kleinem Verschleiß
pneumatisch (bei trockener Vermahlung) bzw. hydraulisch (bei nasser Vermahlung) zur
nachgeschalteten Umlaufanlage (die vorzugsweise eine Rohrmühle und einen Sichter bzw.
Hydrozyklon enthält) gefördert werden. Die Walzenmühle kann erfindungsgemäß wesentlich
kleiner dimensioniert werden und erfordert eine geringere Antriebsleistung.
[0012] Vorteilhaft ist auch, daß das durch den Siebklassierer (nach vorangegangenem Aufschluß)
gut kalibrierte Produkt ohne die Gefahr einer Entmischung in Silos gelagert werden
kann.
[0013] Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden ferner die Betriebsverhältnisse sowohl
in der Walzenmühle, als auch in der nachgeschalteten Rohrmühle wesentlich verbessert.
So ist zumindest bei schlecht einziehendem Mahlgut (beispielsweise Klinker bzw. Erz)
eine deutliche Erhöhung und Vergleichmäßigung des spezifischen Durchsatzes der Walzenmühle
festzustellen. Ferner werden die Betriebsverhältnisse in der Rohrmühle durch die
mittels der Siebklassierung (nach vorangegangenem Aufschluß) erzielte Kalibrierung
des Mahlgutes wesentlich vergleichmäßigt.
[0014] Durch die Möglichkeit einer sehr energiesparenden und verschleißarmen pneumatischen
Förderung (bedingt durch die gute Kalibrierung des Produktes nach Aufschluß und Siebklassierung)
ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders dann geeignet, wenn die Walzenmühle
räumlich weit entfernt von der Rohrmühle angeordnet werden muß, wenn beispielsweise
durch eine im Bereich des Ofens bzw. Kühlers angeordnete Walzenmühle Zementmühlen
(Rohrmühlen) versorgt werden müssen, die weit entfernt, beispielsweise in einem gesonderten
Mahlwerk, angeordnet sind.
[0015] In ähnlicher Weise erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren einen gleichfalls sehr
energiesparenden und verschleißarmen hydraulischen Transport in Fällen, in denen in
einer Mine die Walzenmühle in der Nähe des Abbauortes, etwa unter Tage, aufgestellt
wird, die zu versorgenden Rohrmühlen jedoch weit entfernt über Tage in der Aufbereitungsanlage
angeordnet sind.
[0016] Das zwischen der Walzenmühle und dem Siebklassierer erfindungsgemäß angeordnete Aufschlußaggregat
kann beispielsweise eine Hammermühle sein, die mit niedriger Umfangsgeschwindigkeit
(vorzugsweise 20 bis 30 m/s) läuft, wobei der Gutaustrag aus der Hammermühle entweder
im Luftstrom oder durch einen Rostboden erfolgt.
[0017] Eine andere geeignete Form des Aufschlußaggregates ist eine Prallmühle mit festen
Prall-Leisten, wobei der Gutaustrag zweckmäßig durch einen Rostboden erfolgt.
[0018] Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung wird das Aufschlußaggregat durch einen
Desintegrator mit zentraler Gutzufuhr und peripherem Gutaustrag gebildet.
[0019] Eine weitere vorteilhafte Variante sieht als Aufschlußaggregat einen Simpson-Mischer
vor, der ein mit Walzen und Pflugscharen besetztes Drehkreuz enthält, wobei die Walzen
einen einstellbaren Mindestabstand zum Boden des Mischers einhalten, so daß nur ein
Aufschluß, keine Mahlung des den Mischer durchsetzenden Produktes erfolgt.
[0020] Die bisher erwähnten Varianten von Aufschlußmethoden bzw. Aufschlußaggregaten beziehen
sich auf die Mahlung von trockenem oder feuchtem Mahlgut.
[0021] Bei Naßmahlung und/oder Naßklassierung geschieht der Aufschluß des agglomerierten
Mahlgutes durch das Hinzufügen von Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) zum Einstellen
des für den Transport durch Pumpen und/oder für die Naßklassierung erforderlichen
Flüssigkeitsgehaltes der Trübe. Der Aufschluß geschieht bei sprödem Mahlgut durch
bloßes Hinzufügen von Flüssigkeit, d.h. ohne weiteres Zutun; die Schülpen von sprödem
Mahlgut zerfallen hierbei erfahrungsgemäß sehr leicht.
[0022] Bei Mahlgut mit plastischen Anteilen, das dem Aufschluß Widerstand entgegensetzt,
wird in einer weiteren Variante in einem Mischgefäß mechanische Energie auf solche
Weise zugeführt, daß das agglomerierte Mahlgut während einer gewissen Verweilzeit
mehr oder weniger scharfen Flüssigkeitsstrahlen (vorzugsweise Wasserstrahlen) ausgesetzt
ist oder einem Wirbel, der durch einen oder mehrere solcher Flüssigkeitsstrahlen gebildet
wird.
[0023] In einer weiteren Variante geschieht das Auflösen der Agglomerate durch die in der
zugefügten Flüssigkeit enthaltene Energie im bzw. auf dem Klassieraggregat, das vorzugsweise
ein Bogensieb ist.
[0024] Eine weitere Variante, die vor allem bei Mahlgut mit größerer Festigkeit der Agglomerate
zweckmäßig ist, sieht als Aufschlußaggregat ein Mischgefäß vor, in dem die zum Aufschließen
benötigte mechanische Energie durch ein Rührwerk oder eine andere geeignete Vorrichtung
zugeführt wird.
[0025] Die Maschenweite des Siebklassierers kann zweck mäßig mit 3 bis 8 mm gewählt werden.
Der Siebklassierer soll somit lediglich den Grobkornanteil (beispielsweise über 5
mm) abschneiden. Dies führt zu einem Umlauffaktor (in dem von der Walzenmühle, vom
Aufschlußaggregat und vom Siebklassierer gebildeten Kreis, bezogen auf die Menge
des zugeführten Mahlgutes) von 1,1 bis 1,3.
[0026] Ein solcher Siebklassierer ist wesentlich billiger als ein Sichter, der Fertigprodukte
aussichten soll und demzufolge nicht so hoch belastet werden kann wie ein Siebklassierer,
der lediglich den Grobkornanteil abschneidet.
[0027] Einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anlage sind in der Zeichnung schematisch
veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1 ein Schema der gesamten Anlage,
Fig. 2 und 3 Seitenansicht und Aufsicht eines Simpson-Mischers,
Fig. 4 Seitenansicht einer Hammermühle,
Fig. 5 und 6 Schemadarstellungen weiterer Varianten.
[0028] Die in Fig. 1 dargestellte Anlage enthält einen Drehrohrofen 1 mit einem als Planetenkühler
ausgebildeten Klinkerkühler 2.
[0029] Von einem als Puffer dienenden Zwischenbunker 3 wird das Gut einer Walzenmühle 4
zugeführt, in der das Mahlgut unter Anwendung hohen Druckes und Bildung von Agglomeraten
zerkleinert wird.
[0030] Das aus der Walzenmühle 4 ausgetragene Produkt gelangt in ein Aufschlußaggregat
5, das beispielsweise als Simpson-Mischer (Fig. 2, 3) oder als Hammermühle (Fig.
4) ausgebildet ist.
[0031] Vom Aufschlußaggregat 5 gelangt das Mahlgut zu einem Siebklassierer 6, dessen Überkorn
zurück zur Walzenmühle 4 gefördert wird. Der den Siebklassierer 6 assierende Anteil
des in der Walzenmühle 4 zerkleinerten und im Aufschlußaggregat 5 aufgeschlossenen
Gutes wird über eine beispielsweise pneumatische Förderstrecke 7 einem Silo 8 zugeführt.
[0032] Von hier aus gelangt das vorzerkleinerte Gut über einen Verteiler 9 zu parallel geschalteten
Umlaufmahlanlagen 10, 10ʹ, 10ʺ, die jeweils aus einer Rohrmühle 11 und einem Sichter
12 bestehen.
[0033] Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen als Ausführungsbeispiel des Aufschlußaggregates
5 einen Simpson-Mischer. Er enthält in einem feststehenden Gehäuse 13 mit Auslaufschurre
13a ein durch eine Welle 14 angetriebenes Drehkreuz 15, das mit Walzen 16 und Pflugscharen
17 besetzt ist. Die Walzen 16 halten dabei einen einstellbaren Mindestabstand zum
Boden des Gehäuses 13 ein, so daß das Gut im Aufschlußaggregat 5 nicht gemahlen,
sondern lediglich aufgeschlossen, d. h. der Feingutanteil aus den Schülpen freigelegt
wird.
[0034] Fig. 4 veranschaulicht als Aufschlußaggregat 5 eine Hammermühle, deren Rotor 18 pendelnd
aufgehängte Hämmer 19 trägt. Das Mahlgut wird durch einen Stutzen 20 in das Mühlengehäuse
21 eingeführt und durch einen Stutzen 22 pneumatisch ausgetragen. Die Strömungsgeschwindigkeit
der über einen Stutzen 23 zugeführten Luft wird mittels Klappen 24 eingestellt.
[0035] Fig. 5 zeigt eine Variante des in Fig. 1 veranschaulichten Anlagenschemas.
[0036] Da der den Siebklassierer 6 passierende Anteil des Produktes der ersten Zerkleinerungsstufe
(d. h. das Mahlgut, das den von der Walzenmühle 4, dem Auf schlußaggregat 5 und dem
Siebklassierer 6 gebildeten Kreislauf verläßt), bereits einen erheblichen Anteil
Feingut enthält (beispielsweise ca. 50 % < 90 µm) ist eine Schaltung des Fertigmahlkreislaufes
sinnvoll, in der das genannte Mahlgut erst dem Sichter 12 aufgegeben wird, und zwar
zusammen mit dem Austragsgut der Rohrmühle 11. Der den Sichter 12 verlassende Grobanteil
wird hierbei der Rohrmühle 11 zugefuhrt. Fig. 5 zeigt dieses für viele Anwendungsfälle
geeignete Schema der Umlaufmahlanlage 10.
[0037] Der Sichter 12 kann hierbei als zweistufiger Sichter ausgeführt sein, wobei die
erste Stufe relativ grob eingestellt ist (Trennschnitt beispielsweise bei 300 µm)
und das Feingut in einer zweiten Stufe nachgesichtet wird, deren Trennschnitt beispielsweise
bei 12 bis 20 µm liegt.
[0038] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene folgendes
Beispiel :
[0039] Verglichen werden
a) das der EP-A- 84 383 entsprechende Verfahren, bei dem das in der Walzenmühle zerkleinerte
Gut unmittelbar einem Siebklassierer zugeführt wird,
b) und das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem zwizwischen der Walzenmühle und dem
Siebklassierer ein Aufschlußaggregat zur Auflösung von Agglomeraten vorgesehen ist.

[0040] Der spezifische Durchsatz

hängt von der Korngrößenverteilung des Aufgabegutes der Walzenmühle ab. Bei frischem
Klinker beträgt er 120 ÷150

, bei Gemenge aus Klinker und Rückgut ca. 200

. Wegen des höheren Grobgut-Umlauffaktors ist bei der Variante a eine größere Walzenmühle
(mit entsprechend höherer Antriebsleistung) als bei der erfindungsgemäßen Variante
b erforderlich.
[0041] In der obigen Tabelle sind folgende Abkürzungen verwendet (soweit nicht bereits
erläutert):
Walzendurchmesser D (m)
Walzenspaltlänge L (m)
Umfangsgeschwindigkeit u (m/s).
[0042] Bei dem in Fig.6 veranschaulichten weiteren Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anlage sind für gleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen wie in Fig.1 verwendet.
[0043] Die Anlage enthält einen Kreiselbrecher 25 als Primärbrecher, von dem das vorzerkleinerte
Mahlgut in den Zwischenbunker 3 gelangt, aus dem es dann der Walzenmühle 4 zugeführt
wird.
[0044] Das aus der Walzenmühle 4 ausgetragene Produkt gelangt unmittelbar vor dem Siebklassierer
6 zu einem durch eine Sprüheinrichtung gebildeten Aufschlußaggregat 5ʹ, durch das
dem auf ein Bogensieb 6a des Siebklassierers 6 fallenden Mahlgut Flüssigkeit, vorzugsweise
Wasser, zugeführt wird. Der Aufschluß und die Klassierung des Mahlgutes werden durch
die Flüssigkeitszufuhr unterstützt.
[0045] Das Überkorn wird zur Walzenmühle 4 gefördert, während der den Siebklassierer 6 passierende
Anteil über eine beispielsweise hydraulische Förderstrecke 7 zu einem Vorratsbehälter
8ʹ gelangt. Von hier wird das vorgemahlene und kalibrierte Gut über einen Verteiler
9 den parallel geschalteten Naßmahlanlagen 10a, 10ʹa, 10ʺa zugeführt, die jeweils
aus einer Rohrmühle 11, einer Förderpumpe 26 und einem Klassierer 12a (vorzugsweise
einem Hydrozyklon) bestehen.
1. Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wobei
a) das Mahlgut in einer durch eine Walzenmühle (4) gebildeten ersten Zerkleinerungsstufe
unter Anwendung hohen Druckes und Bildung von Agglomeraten zerkleinert wird,
b) das Produkt der ersten Zerkleinerungsstufe auf einem Siebklassierer (6) klassiert
und das Überkorn zurück zur Walzenmühle (4) geführt wird,
c) und der den Siebklassierer (6) passierende Anteil des Produktes der ersten Zerkleinerungsstufe
in einer Umlaufmahlanlage (10), die vorzugsweise eine Rohrmühle (11) und einen Sichter
(12) enthält, weiter zerkleinert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
d) das Mahlgut zwischen den Verfahrensschritten a) und b) eine Behandlung zur Auflösung
von Agglomeraten erfährt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Siebklassierer
(6) passierende Anteil des Produktes der ersten Zerkleinerungs stufe pneumatisch
oder hydraulisch zur Umlaufmahlanlage (10) oder zu einem der Umlaufmahlanlage (10)
vorgeschalteten Silo (8) bzw. Vorratsbehälter (8ʹ) gefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Siebklassierer
(6) passierende Anteil des Produktes der ersten Zerkleinerungsstufe zusammen mit
dem Austragsgut der Rohrmühle (11) zunächst dem Sichter (12) der Umlaufmahlanlage
(10) aufgegeben wird, dessen Grobanteil der Rohrmühle (11) zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auflösung von Agglomeraten
dem Mahlgut Flüssigkeit zugegeben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, insbesondere für Mahlgut mit plastischen Anteilen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mahlgut gleichzeitig mit der Zuführung von Flüssigkeit einer
mechanischen Beanspruchung unterworfen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Flüssigkeit
unmittelbar vor und/oder gleichzeitig mit der Klassierung erfolgt.
7. Anlage zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, enthaltend
a) eine Walzenmühle (4) als erste Zerkleinerungsstufe, in der das Mahlgut unter Anwendung
hohen Druckes und Bildung von Agglomeraten zerkleinert wird,
b) einen Siebklassierer (6) zur Klassierung des Produktes der ersten Zerkleinerungsstufe,
c) eine Umlaufmahlanlage (10), die vorzugsweise eine Rohrmühle (11) und einen Sichter
(12) enthält, zur weiteren Zerkleinerung des den Siebklassierer (6) passierenden Anteiles
des Produktes der ersten Zerkleinerungsstufe,
dadurch gekennzeichnet, daß
d) zwischen der Walzenmühle (4) und dem Siebklassierer (6) ein Aufschlußaggregat
(5) angeordnet ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenmühle (4), der Siebklassierer
(6) und das Aufschlußaggregat (5) räumlich entfernt von der Umlaufmahlanlage (10)
angeordnet sind, wobei in einer Anlage zur Herstellung von Zement die Walzenmühle
(4), der Siebklassierer (6) und das Aufschlußaggregat (5) vorzugsweise zwischen einem
Klinkerkühler (2) und einem Silo (8) angeordnet sind, während die Umlaufmahlanlage
(10) dem Silo (8) nachgeschaltet ist.
9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenmühle (4), der Siebklassierer
(6) und das Aufschlußaggregat (5ʹ) räumlich entfernt von der Umlaufmahlanlage (10a)
angeordnet sind, wobei in einer Anlage zur Aufbereitung von Erz die Walzenmühle (4),
der Siebklassierer (6) und das Aufschlußaggregat (5ʹ) vorzugsweise zwischen einem
Brecher (25) und einem Vorratsbehälter (8ʹ) angeordnet sind, während die Umlaufmahlan
lage (10a) dem Vorratsbehälter (8ʹ) nachgeschaltet ist.
10. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat (5)
durch eine Hammermühle mit niedriger Umfangsgeschwindigkeit, vorzugsweise 20 bis
30 m/s, gebildet wird, wobei der Gutaustrag im Luftstrom oder durch einen Rostboden
erfolgt.
11. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat (5)
durch eine Prallmühle mit festen Prall-Leisten gebildet wird, wobei der Gutaustrag
durch einen Rostboden erfolgt.
12. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat (5)
durch einen Desintegrator mit zentraler Gutzufuhr und peripherem Gutaustrag gebildet
wird.
13. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat (5)
durch einen Simpson-Mischer gebildet wird, der ein mit Walzen (16) und Pflugscharen
(17) besetztes Drehkreuz (15) enthält, wobei die Walzen (16) einen einstellbaren
Mindestabstand zum Boden des Mischergehäuses (13) einhalten.
14. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat (5ʹ)
eine Einrichtung zur Zuführung von Flüssigkeit zum Mahlgut enthält.
15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlußaggregat durch
ein Mischgefäß gebildet wird, in dem das Mahlgut gleichzeitig mit der Zuführung der
Flüssigkeit einer mechanischen Beanspruchung ausgesetzt ist.
16. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung
von Flüssigkeit durch eine Sprüheinrichtung gebildet wird, die oberhalb des mit einem
Bogensieb (6a) versehenen Siebklassierers (6) angeordnet ist.