DE102019211059A1

DE102019211059A1 - Grinding device and method for operating a grinding device

Info

Publication number: DE102019211059A1
Application number: DE102019211059.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Wilczek; Thomas Rüther
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-01-28
Also published as: WO2021013926A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mahleinrichtung (10), insbesondere eine Rührwerksmühle, aufweisendeine Mahlkammer (12) mit einer Mehrzahl von Mahlkörpern und einem Materialeinlass (18) zum Einlassen von insbesondere trockenem Mahlgut in die Mahlkammer (12) und ein Rührwerk (14), wobei die Mahleinrichtung (10) eine Mehrzahl von Wassereinlässen (42) zum Einlassen von Wasser in die Mahlkammer (12) aufweist.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Mahleinrichtung (10) mit einer Mahlkammer (12) mit einer Mehrzahl von Mahlkörpern und einem Rührwerk (14), aufweisend die Schritte:- Einlassen von Mahlgut in die Mahlkammer (12) und- Einlassen von Wasser in die Mahlkammer (12) über eine Mehrzahl von Wassereinlässen (42).The present invention relates to a grinding device (10), in particular an agitator mill, comprising a grinding chamber (12) with a plurality of grinding bodies and a material inlet (18) for admitting particularly dry grinding stock into the grinding chamber (12) and an agitator (14), wherein the grinding device (10) has a plurality of water inlets (42) for admitting water into the grinding chamber (12). The invention also relates to a method for operating a grinding device (10) with a grinding chamber (12) with a plurality of grinding bodies and a Agitator (14), comprising the steps: - Letting ground material into the grinding chamber (12) and - Letting water into the grinding chamber (12) via a plurality of water inlets (42).

Description

Die Erfindung betrifft eine Mahleinrichtung, insbesondere eine Rührwerksmühle, mit einer Mehrzahl von Wassereinlässen zum Einlassen von Wasser in die Mahlkammer. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Mahleinrichtung.The invention relates to a grinding device, in particular an agitator mill, with a plurality of water inlets for admitting water into the grinding chamber. The invention also relates to a method for operating such a grinding device.

Zur Aufbereitung von Rohmaterialien, insbesondere von mineralischen Brech- / Mahlgütern, wie beispielsweise Kalkstein, Ölsand, Kohle und Erze, wie Eisenerz und Nickelerz werden beispielsweise Rührwerksmühlen verwendet. Eine Rührwerkskugelmühle weist beispielsweise eine waagerecht oder senkrecht stehende Mahlkammer auf, in der ein im Wesentlichen waagerecht oder senkrecht verlaufendes Rührwerk angeordnet ist.Agitator mills, for example, are used for processing raw materials, in particular mineral crushed / ground materials such as limestone, oil sand, coal and ores such as iron ore and nickel ore. An agitator ball mill has, for example, a horizontally or vertically standing grinding chamber in which a substantially horizontally or vertically extending agitator is arranged.

Üblicherweise werden Rührwerksmühlen mit einem Gemisch aus Wasser und Mahlgut (Slurry) betrieben, da dies aufgrund der hohen Feinheit des Materials eine effizientere Zerkleinerung und einen einfacheren Transport des Materials durch die Mahlkammer nach sich zieht. Die hohe thermische Belastung aufgrund der hohen Energiedichte innerhalb einer Rührwerksmühle wird zum einen durch das Wasser und zum anderen durch einen Kühlmantel reduziert. Eine Verklumpung des Materials wird beispielsweise zusätzlich durch die Zugabe von Tensiden verringert. Bei der Zerkleinerung von Zementklinker ist der voran beschriebene Betrieb der Rührwerksmühle aufgrund der hydraulischen Aktivität des Materials nicht möglich. Zementklinker wird üblicherweise trocken gemahlen, wobei es aufgrund der hohen Temperaturen und der starken mechanischen Beanspruchung zu einer statischen Aufladung des Materials kommt, was eine Agglomeration des Materials nach sich ziehen kann. Aus der EP 3 06 0 345 B1 ist beispielsweise eine Rührwerksmühle bekannt.Agitator mills are usually operated with a mixture of water and ground material (slurry), as the high fineness of the material results in more efficient size reduction and easier transport of the material through the grinding chamber. The high thermal load due to the high energy density within an agitator mill is reduced on the one hand by the water and on the other hand by a cooling jacket. The addition of surfactants, for example, also reduces the clumping of the material. When crushing cement clinker, the above-described operation of the agitator mill is not possible due to the hydraulic activity of the material. Cement clinker is usually dry-ground, whereby the high temperatures and the high mechanical stress cause static charging of the material, which can lead to agglomeration of the material. From the EP 3 06 0 345 B1 For example, an agitator mill is known.

Ausgehend von dem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rührwerksmühle anzugeben, die eine Agglomeration des Mahlguts und eine Überhitzung der Rührwerksmühlenkomponenten verhindert.Proceeding from the prior art, it is the object of the present invention to provide an agitator mill which prevents agglomeration of the ground material and overheating of the agitator mill components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rührwerksmühle mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch ein Verfahren gemäß des unabhängige Verfahrensanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by an agitator mill with the features of the independent device claim 1 and by a method according to the independent method claim 12. Advantageous further developments result from the dependent claims.

Eine Mahleinrichtung insbesondere eine Rührwerksmühle umfasst nach einem ersten Aspekt eine Mahlkammer mit einer Mehrzahl von Mahlkörpern und einem Materialeinlass zum Einlassen von insbesondere trockenem Mahlgut in die Mahlkammer. Die Mahleinrichtung weist auch ein Rührwerk und eine Mehrzahl von Wassereinlässen zum Einlassen von Wasser in die Mahlkammer auf.According to a first aspect, a grinding device, in particular an agitator mill, comprises a grinding chamber with a plurality of grinding bodies and a material inlet for admitting, in particular, dry ground material into the grinding chamber. The grinder also includes an agitator and a plurality of water inlets for admitting water into the grinding chamber.

Eine solche Mahleinrichtung wird beispielsweise zur Zerkleinerung von Zementklinker oder Rohmaterialien, insbesondere von mineralischen Brech- / Mahlgütern, wie beispielsweise Kalkstein, Ölsand, Kohle und Erze, wie Eisenerz und Nickelerz verwendet.Such a grinding device is used, for example, for comminuting cement clinker or raw materials, in particular mineral crushed / ground materials such as limestone, oil sand, coal and ores such as iron ore and nickel ore.

Die Mahlkammer der Mahleinrichtung ist vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildet, wobei das Rührwerk insbesondere vollständig innerhalb der Mahlkammer angeordnet ist. Die Mahlkammer ist außerdem zumindest teilweise mit einer Mehrzahl von sehr verschleißbeständigen Mahlkörpern gefüllt, die beispielsweise kugelförmig oder zylinderförmig ausgebildet sind und innerhalb der Mahlkammer frei beweglich sind. Das Rührwerk der Mahleinrichtung dient dem Durchmischen des Mahlguts und der Mahlkörper innerhalb der Mahlkammer, wobei das Mahlgut durch die Mahlkörper zerkleinert wird. Das Rührwerk erstreckt sich vorzugsweise axial durch die Mahlkammer und wird vorzugsweise zur Rotation um die Mittelachse der Mahleinrichtung und relativ zu der Mahlkammer angetrieben und weist eine Antriebswelle auf, an der eine Mehrzahl von in die Mahlkammer hineinragende Rührelemente angebracht sind, die beispielsweise stabförmig oder wendelförmig ausgebildet sind und sich insbesondere spiralförmig um die Antriebswelle winden. Die Rührelemente erstrecken sich vorzugsweise in radialer Richtung der Antriebswelle und sind mit dieser fest verbunden, beispielsweise verschweißt oder einstückig mit dieser ausgebildet. Die Rührelemente sind beispielsweise gleichmäßig zueinander beabstandet vorzugsweise über die gesamte Länge der Mahlkammer angeordnet.The grinding chamber of the grinding device is preferably designed as a hollow cylinder, the agitator being arranged in particular completely within the grinding chamber. The grinding chamber is also at least partially filled with a plurality of very wear-resistant grinding bodies which are, for example, spherical or cylindrical and are freely movable within the grinding chamber. The agitator of the grinding device serves to mix the ground material and the grinding media within the grinding chamber, whereby the grinding material is comminuted by the grinding media. The agitator preferably extends axially through the grinding chamber and is preferably driven to rotate about the central axis of the grinding device and relative to the grinding chamber and has a drive shaft on which a plurality of stirring elements projecting into the grinding chamber are attached, for example rod-shaped or helical are and in particular wind spirally around the drive shaft. The stirring elements preferably extend in the radial direction of the drive shaft and are permanently connected to it, for example welded or formed in one piece with it. The stirring elements are, for example, evenly spaced from one another, preferably arranged over the entire length of the grinding chamber.

Die Antriebswelle des Rührwerks erstreckt sich insbesondere in horizontaler Richtung durch die Mahlkammer hindurch und steht an dem Materialeinlassseitigen Ende der Mahlkammer vorzugsweise aus dieser hervor. Die Antriebswelle wird insbesondere von einem Antriebsmotor außerhalb der Mahlkammer angetrieben. Das Rührwerk ist derart ausgebildet, dass es bei einer Rotation um die Antriebswelle eine Durchmischung des Materials und gleichzeitig das Materials von dem Materialeinlassseitigen Ende der Mahlkammer zu dem gegenüberliegenden Ende, an dem ein Materialauslass angeordnet ist, transportiert.The drive shaft of the agitator extends in particular in the horizontal direction through the grinding chamber and preferably protrudes from the grinding chamber at the end of the grinding chamber on the material inlet side. The drive shaft is driven in particular by a drive motor outside the grinding chamber. The agitator is designed in such a way that when it rotates around the drive shaft, it transports a thorough mixing of the material and at the same time the material from the end of the grinding chamber on the material inlet side to the opposite end, at which a material outlet is arranged.

Die Wassereinlässe ermöglichen eine Zufuhr von Wasser in die Mahlkammer separat zu dem zu mahlenden Schüttgut, das über den Materialeinlass in die Mahlkammer aufgegeben wird. Vorzugsweise wird über den Materialeinlass ausschließlich trockenes Mahlgut und über die Wassereinlässe ausschließlich Wasser in die Mahlkammer aufgegeben. Es ist denkbar, dass an dem Materialauslassseitigen Ende der Mahlkammer mehr Wassereinlässe angeordnet sind als an dem Materialeinlassseitigen Ende der Mahlkammer. Das Wasser innerhalb der Mahlkammer sorgt für eine Kühlung der Mahleinrichtung und des Materials, sodass sowohl die Komponenten der Mahleinrichtung als auch das Mahlgut vor einer Beschädigung durch Überhitzen bewahrt werden. Die Wassereinlässe sind vorzugsweise gleichmäßig über die Erstreckung der Mahlkammer verteilt, sodass eine gleichmäßige Zufuhr von Wasser in die Mahlkammer möglich ist. Insbesondere wird genau so viel Wasser pro Zeiteinheit in die Mahlkammer der Mahleinrichtung aufgegeben, wie es während des Mahlvorgangs verdampft, sodass eine Reaktion des Mahlguts mit dem Wasser minimiert oder vermieden wird. Durch die Zugabe einer geringen Wassermenge in die Mahlkammer wird insbesondere bei Rührwerksmühlen zum einen die Temperatur in der Mahlkammer gesenkt und zum anderen die statische Ladung an den Partikeln des Mahlguts reduziert, wodurch die Agglomerationsneigung verringert wird.The water inlets allow water to be fed into the grinding chamber separately from the bulk material to be ground, which is fed into the grinding chamber via the material inlet. Preferably, only dry ground material is fed into the grinding chamber via the material inlet and only water is fed into the grinding chamber via the water inlets. It is conceivable that more water inlets are arranged at the end of the grinding chamber on the material outlet side than at the end of the grinding chamber on the material inlet side. The water inside the grinding chamber ensures that the grinding device and the material are cooled, so that both the components of the grinding device and the material to be ground are protected from damage due to overheating. The water inlets are preferably evenly distributed over the extension of the grinding chamber, so that a uniform supply of water into the grinding chamber is possible. In particular, exactly as much water per unit of time is fed into the grinding chamber of the grinding device as it evaporates during the grinding process, so that a reaction of the ground material with the water is minimized or avoided. By adding a small amount of water to the grinding chamber, especially in agitator mills, on the one hand the temperature in the grinding chamber is lowered and on the other hand the static charge on the particles of the grist is reduced, which reduces the tendency to agglomerate.

Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Wassereinlässe, beispielsweise ausschließlich, in dem Rührwerk angeordnet. Die Wassereinlässe sind vorzugsweise in der Antriebswelle und/ oder den Rührelementen des Rührwerks angeordnet. Beispielsweise sind die Wassereinlässe düsenförmig ausgebildet, sodass ein feindosiertes Einlassen des Wassers in die Mahlkammer ermöglicht wird. Vorzugsweise sind die Wassereinlässe über das gesamte Rührwerk beispielsweise gleichmäßig verteilt an diesem angeordnet. Die Wassereinlässe sind gemäß einer weitere Ausführungsform über die Erstreckung der Mahlkammer im Wesentlichen gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnet sind.According to a first embodiment, the water inlets are arranged, for example exclusively, in the agitator. The water inlets are preferably arranged in the drive shaft and / or the agitating elements of the agitator. For example, the water inlets are designed in the shape of a nozzle, so that finely metered admission of the water into the grinding chamber is made possible. The water inlets are preferably arranged, for example, evenly distributed over the entire agitator. According to a further embodiment, the water inlets are arranged essentially uniformly spaced from one another over the extent of the grinding chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Rührwerk eine Leitung zum Leiten von Wasser, die sich axial durch das Rührwerk erstreckt und mit der Mehrzahl von Wassereinlässen verbunden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Leitung vorzugsweise koaxial durch die insbesondere als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle. Die Leitung erstreckt sich vorzugsweise koaxial zu dem Rührwerk durch das gesamte Rührwerk hindurch und insbesondere zumindest ein einem Ende des Rührwerks aus der Mahlkammer heraus. Die Leitung ist vorzugsweise mit den in dem Rührwerk angeordneten Wassereinlässen verbunden, sodass Wasser von der Leitung zu den Wassereinlässen und in die Mahlkammer strömt. Eine in dem Rührwerk angeordnete Leitung zum Leiten des Wassers bietet eine besonders platzsparende Lösung.According to a further embodiment, the agitator comprises a conduit for conducting water which extends axially through the agitator and is connected to the plurality of water inlets. According to a further embodiment, the line extends preferably coaxially through the drive shaft, which is in particular designed as a hollow shaft. The line preferably extends coaxially to the agitator through the entire agitator and in particular at least one end of the agitator out of the grinding chamber. The line is preferably connected to the water inlets arranged in the agitator, so that water flows from the line to the water inlets and into the grinding chamber. A line arranged in the agitator for conducting the water offers a particularly space-saving solution.

Das Rührwerk weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Antriebswelle und eine Mehrzahl von daran angeordneten Rührelementen auf, wobei die Wassereinlässe in den Rührelementen und/ oder der Antriebswelle angeordnet sind. Beispielsweise weist jedes der Rührelemente jeweils zumindest einen Wassereinlass auf. Insbesondere sind die Wassereinlässe an dem radial nach außen weisenden Ende der Rührelemente angeordnet. Die Wassereinlässe sind beispielsweise als sich von der Leitung radial nach außen erstreckende Kanäle zum Leiten von Wasser ausgebildet, die in der Mahlkammer münden.According to a further embodiment, the agitator has a drive shaft and a plurality of agitating elements arranged thereon, the water inlets being arranged in the agitating elements and / or the drive shaft. For example, each of the stirring elements has at least one water inlet. In particular, the water inlets are arranged at the end of the stirring elements pointing radially outward. The water inlets are designed, for example, as channels extending radially outward from the line for guiding water, which open into the grinding chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mahleinrichtung ein die Mahlkammer zumindest teilweise umschließendes Gehäuse auf, wobei die Wassereinlässe in dem Gehäuse angeordnet sind. Beispielsweise weisen das Rührwerk und das Gehäuse jeweils eine Mehrzahl von Wassereinlässen auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Wassereinlässe ausschließlich in dem Gehäuse und nicht in dem Rührwerk ausgebildet sind. Das Gehäuse ist insbesondere hohlzylinderförmig ausgebildet. Insbesondere ist das Gehäuse relativ zu dem Rührwerk stationär angeordnet, sodass es während des Mahlvorgangs nicht rotiert. Das Rührwerk ist innerhalb der Mahlkammer und relativ zu dem Gehäuse rotierbar angebracht.According to a further embodiment, the grinding device has a housing which at least partially encloses the grinding chamber, the water inlets being arranged in the housing. For example, the agitator and the housing each have a plurality of water inlets. It is also conceivable that the water inlets are formed exclusively in the housing and not in the agitator. The housing is designed in particular as a hollow cylinder. In particular, the housing is arranged in a stationary manner relative to the agitator so that it does not rotate during the grinding process. The agitator is mounted within the grinding chamber and rotatable relative to the housing.

Das Gehäuse ist gemäß einer weiteren Ausführungsform doppelwandig mit einer Außenwand und einer Innenwand ausgebildet und wobei zwischen der Außenwand und der Innenwand ein Hohlraum ausgebildet ist, der mit der Leitung und/ oder zumindest einem Wassereintritt zum Einlassen von Wasser in den Hohlraum verbunden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Wassereinlässe in der Innenwand ausgebildet, sodass das durch den Wassereintritt in den Hohlraum strömende Wasser durch die Wassereinlässe in der Innenwand in die Mahlkammer gelangt. Der Wassereintritt erstreckt sich vorzugsweise durch die Außenwand hindurch.According to a further embodiment, the housing is double-walled with an outer wall and an inner wall and a cavity is formed between the outer wall and the inner wall which is connected to the line and / or at least one water inlet for letting water into the cavity. According to a further embodiment, the water inlets are formed in the inner wall, so that the water flowing through the water inlet into the cavity passes through the water inlets in the inner wall into the grinding chamber. The water inlet preferably extends through the outer wall.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gehäuse zwei Gehäuseabschnitte, die fluidtechnisch voneinander getrennt angeordnet sind und jeweils einen Wassereintritt aufweisen. Beispielsweise umfasst der erste Gehäuseabschnitt den Materialeinlass und der zweite Gehäuseabschnitt den Materialauslass, sodass die Gehäuseabschnitte vorzugsweise in Strömungsrichtung des zu Mahlguts hintereinander angeordnet sind. Jeder Gehäuseabschnitt weist jeweils eine Außenwand und eine Innenwand mit einer Mehrzahl von Wassereinlässen zum Einlassen von Wasser in die Mahlkammer auf. Zwei voneinander getrennte Gehäuseabschnitte ermöglichen eine gezielte Zufuhr von Wasser in unterschiedliche Bereich der Mahlkammer.According to a further embodiment, the housing comprises two housing sections which are arranged fluidly separated from one another and each have a water inlet. For example, the first housing section comprises the material inlet and the second housing section the material outlet, so that the housing sections are preferably arranged one behind the other in the direction of flow of the material to be ground. Each housing section has an outer wall and an inner wall with a plurality of water inlets for admitting water into the grinding chamber. Two separate housing sections enable a targeted supply of water to different areas of the grinding chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Mahleinrichtung eine Dosiereinrichtung auf, die mit den Wassereinlässen in Verbindung steht, wobei die Dosiereinrichtung derart ausgebildet und eingerichtet, dass in der Mahlkammer ein Wasser-Feststoffverhältnis von etwa 1:50 bis 1:150, insbesondere 1:100 eingestellt ist. Die Dosiereinrichtung umfasst beispielsweise eine Pumpe und/ oder eine Blende in der Leitung oder den Wassereinlässen und vorzugsweise eine mit dieser verbundenen Regelungseinrichtung. Beispielsweise umfasst die Mahleinrichtung zusätzlich eine mit der Regelungseinrichtung verbundene Temperaturmesseinrichtung innerhalb der Mahlkammer zum Ermitteln der Temperatur des Mahlguts oder der Gasphase innerhalb der Mahlkammer. Die Regelungseinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur die Menge an Wasser in die Mahlkammer erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die Menge an Wasser erhöht, wenn die Temperatur einen vorabbestimmten Grenzwert überschreitet. Die Menge an Wasser wird beispielsweise verringert, wenn die Temperatur einen vorabbestimmten Grenzwert unterschreitet. Der Temperaturgrenzwert ist beispielsweise 80°C bis 140°C, insbesondere 100°C bis 120 °CAccording to a further embodiment, the grinding device has a metering device which is connected to the water inlets, the metering device being designed in this way and set up that a water-solids ratio of about 1:50 to 1: 150, in particular 1: 100, is set in the grinding chamber. The metering device comprises, for example, a pump and / or a diaphragm in the line or the water inlets and preferably a control device connected to this. For example, the grinding device additionally comprises a temperature measuring device connected to the regulating device within the grinding chamber for determining the temperature of the ground material or the gas phase within the grinding chamber. The regulating device is preferably designed in such a way that it increases or decreases the amount of water in the grinding chamber as a function of the determined temperature. For example, the amount of water is increased when the temperature exceeds a predetermined limit value. The amount of water is reduced, for example, when the temperature falls below a predetermined limit value. The temperature limit is, for example, 80 ° C to 140 ° C, in particular 100 ° C to 120 ° C

Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Betreiben einer Mahleinrichtung mit einer Mahlkammer mit einer Mehrzahl von Mahlkörpern und einem Rührwerk, aufweisend die Schritte:

- Einlassen von Mahlgut in die Mahlkammer und
- Einlassen von Wasser in die Mahlkammer über eine Mehrzahl von Wassereinlässen.

The invention also comprises a method for operating a grinding device with a grinding chamber with a plurality of grinding bodies and an agitator, comprising the steps:

- Letting ground material into the grinding chamber and
- Admitting water into the grinding chamber through a plurality of water inlets.

Die vorangehend mit Bezug auf die Mahleinrichtung beschriebenen Ausführungen und Vorteile treffen in verfahrensmäßiger Entsprechung ebenfalls auf das Verfahren zum Betrieben einer Mahleinrichtung zu.The embodiments and advantages described above with reference to the grinding device also apply in procedural correspondence to the method for operating a grinding device.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Einlassen von Wasser separat zu dem Einlassen des Mahlguts. Innerhalb der Mahlkammer wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Wasser-Feststoffverhältnis von etwa 1:50 bis 1:150, insbesondere 1:100 eingestellt.According to one embodiment, the admission of water takes place separately from the admission of the ground stock. According to a further embodiment, a water-solids ratio of approximately 1:50 to 1: 150, in particular 1: 100, is set within the grinding chamber.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahleinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahleinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

The invention is explained in more detail below using several exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.

1 shows a schematic representation of a grinding device in a sectional view according to an embodiment.
2 shows a schematic representation of a grinding device in a sectional view according to a further embodiment.

In 1 ist eine Mahleinrichtung 10 gezeigt. Bei der Mahleinrichtung 10 handelt es sich um eine Rührwerksmühle, die eine im Wesentlichen hohlzylindrische Mahlkammer 12 aufweist, in der ein Rührwerk 14 angeordnet ist. Die zylindrische Mahlkammer 12 ist beispielhaft horizontal angeordnet, wobei an einem Ende der Mahlkammer 12 ein Materialeinlass 18 zum Einlassen von insbesondere trockenem zu mahlendem Material vorgesehen. An dem gegenüberliegenden Ende der Mahlkammer 12 ist ein Materialauslass 20 zum Auslassen von gemahlenem Material aus der Mahlkammer 12 angeordnet. Das Rührwerk 14 erstreckt sich koaxial zu der Mahlkammer 12 innerhalb dieser und umfasst eine Antriebswelle 16. Das Rührwerk 16 umfasst die Antriebswelle 16 und eine Mehrzahl von Rührelementen 22, die an der Antriebswelle 16 angebracht sind und sich in radialer Richtung zu der Antriebswelle 16 erstrecken. Bei den Rührelementen 22 handelt es sich beispielsweise um sich radial zu der Antriebswelle 16 erstreckende Vorsprünge, wie Stäbe, Mitnehmer oder Arme. Beispielsweise sind die Rührelemente 22 helixförmig, insbesondere wendelförmig oder in Form einer zylindrischen Spirale, ausgebildet und winden sich um die Antriebswelle 16 herum. Die helixförmigen Rührelemente 22 weisen beispielhaft eine konstante Steigung auf. Die Rührelemente 22 sind beispielsweise gleichmäßig zueinander versetzt an der Antriebswelle 16 angebracht. Beispielhaft weisen die Rührelemente 22 der 2 über die Erstreckung der Antriebwelle 16 in etwa den gleichen Abstand zueinander auf. Insbesondere sind die Rührelemente 22 und die Antriebswelle aus Stahl, vorzugsweise Blech aus einem duktilen und schweißgeeigneten Stahl, ausgebildet. Die Rührelemente 22 sind vorzugsweise fest mit der Antriebswelle 16 verbunden, beispielsweise verschweißt oder einteilig mit dieser ausgebildet. An der Antriebswelle 16 ist beispielhaft ein Verschleißschutz 24 angebracht. Bei dem Verschleißschutz handelt es sich beispielsweise um eine Beschichtung aus einem Hartmetall oder einem Metallmatrix-Verbundwerkstoff.In 1 is a grinding device 10 shown. At the grinder 10 it is an agitator mill that has an essentially hollow cylindrical grinding chamber 12th has, in which an agitator 14th is arranged. The cylindrical grinding chamber 12th is arranged horizontally, for example, with the grinding chamber at one end 12th a material inlet 18th intended for admitting particularly dry material to be ground. At the opposite end of the grinding chamber 12th is a material outlet 20th for discharging ground material from the grinding chamber 12th arranged. The agitator 14th extends coaxially with the grinding chamber 12th inside this and includes a drive shaft 16 . The agitator 16 includes the drive shaft 16 and a plurality of stirring elements 22nd attached to the drive shaft 16 are attached and extend in the radial direction to the drive shaft 16 extend. With the stirring elements 22nd it is, for example, radial to the drive shaft 16 extending projections such as rods, drivers or arms. For example, the stirring elements 22nd Helical, in particular helical or in the form of a cylindrical spiral, and wind around the drive shaft 16 around. The helical stirring elements 22nd have a constant slope, for example. The stirring elements 22nd are for example evenly offset from one another on the drive shaft 16 appropriate. The stirring elements 22nd the 2 over the extension of the drive shaft 16 approximately the same distance from each other. In particular, the stirring elements 22nd and the drive shaft is made of steel, preferably sheet metal made of a ductile and weldable steel. The stirring elements 22nd are preferably fixed to the drive shaft 16 connected, for example welded or formed in one piece with this. On the drive shaft 16 is exemplary wear protection 24 appropriate. The wear protection is, for example, a coating made of a hard metal or a metal matrix composite.

An der Antriebswelle 16 ist Antriebsmotor 26 angebracht, der die Antriebswelle 16 rotierend antreibt, sodass das Rührwerk 14 im Betrieb der Mahleinrichtung 10 um die Längsachse rotiert. Der Antriebsmotor 26 ist zumindest teilweise von einem Motorgehäuse 28 umgeben und beispielsweise über in 1 nicht dargestellte Antriebselement mit der Antriebswelle 16 verbunden. In der Mahlkammer 12 sind in 1 nicht dargestellte frei bewegliche Mahlkörper, beispielsweise Mahlkugeln, angeordnet, die zur Zerkleinerung des Materials dienen. Durch die Rotation des Rührwerks 14 werden die Mahlkörper zusammen mit dem zu mahlenden Material entlang des Rührwerks 14 transportiert. Vorzugsweise werden die Mahlkörper sowohl in horizontaler Richtung als auch radial nach außen bezogen auf die Mahlkammer 12 bewegt. Das Material verlässt durch den Materialauslass 20 am Ende der Mahlkammer 12 die Mahleinrichtung 10.On the drive shaft 16 is the driving force 26th attached to the drive shaft 16 rotates so that the agitator 14th during operation of the grinding device 10 rotates around the longitudinal axis. The drive motor 26th is at least partially from a motor housing 28 surrounded and for example via in 1 not shown drive element with the drive shaft 16 connected. In the grinding chamber 12th are in 1 Freely movable grinding media (not shown), for example grinding balls, are arranged, which are used to crush the material. Through the rotation of the agitator 14th the grinding media along with the material to be ground are moved along the agitator 14th transported. The grinding bodies are preferably both in the horizontal direction and also radially outwards in relation to the grinding chamber 12th emotional. The material leaves through the material outlet 20th at the end of the grinding chamber 12th the grinder 10 .

Die Mahleinrichtung 10 weist des Weiteren eine Separationseinrichtung 30 auf, die an dem materialauslassseitigen Endbereich der Mahleinrichtung 10 innerhalb der Mahlkammer 12 angeordnet ist. Die Separationseinrichtung 30 dient dem Trennen des Mahlguts von den Mahlkörpern vor dem Materialauslass 20, sodass die Mahlkörper innerhalb der Mahlkammer 12 verbleiben. Bei der Separationseinrichtung 30 handelt es sich beispielhaft um einen Rotorkorb, der koaxial zu und an der Antriebswelle 16 angebracht ist, sodass dieser mit dem Rührwerk 14 rotiert. Der Rotorkorb weist eine Mehrzahl von parallelen Stäben oder Löchern auf, wobei die Stäbe einen Abstand zueinander oder die Löcher einen Durchmesser aufweisen, der geringer ist als der Durchmesser der Mahlkörper, sodass diese nicht in das Innere des Rotorkorbs gelangen. Das Innere des Rotorkorbs steht mit dem Materialauslass 20 in Verbindung, sodass das in den Rotorkorb gelangte Material durch den Materialauslass 20 die Mahlkammer verlässt.The grinder 10 furthermore has a separation device 30th on, which is at the material outlet end of the grinding device 10 inside the grinding chamber 12th is arranged. The separation device 30th serves to separate the ground material from the grinding media in front of the material outlet 20th so that the grinding media are inside the grinding chamber 12th remain. At the separation device 30th it is, for example, a rotor cage that is coaxial with and on the drive shaft 16 attached so that this is with the agitator 14th rotates. The rotor basket has a plurality of parallel rods or holes, the rods being spaced apart from one another or the holes having a diameter that is smaller than the diameter of the grinding media so that they do not get into the interior of the rotor basket. The inside of the rotor basket is with the material outlet 20th in connection, so that the material that got into the rotor basket through the material outlet 20th leaves the grinding chamber.

Die Mahleinrichtung 10 weist auch ein Gehäuse 32 auf, das relativ zu dem Rührwerk 14 stationär ist, sodass es nicht von der Antriebswelle 16 angetrieben wird und nicht rotiert. Das Gehäuse 32 ist beispielsweise doppelwandig ausgebildet, sodass zwischen zwei parallelen Wänden des Gehäuses 32 ein Hohlraum 34 ausgebildet ist. Das Gehäuse 32 umfasst vorzugsweise eine Außenwand 36 und eine Innenwand 38, die die Mahlkammer 12 begrenzt. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Gehäuse 32 lediglich eine Wandung aufweist. Das Gehäuse 32 umschließt die Mahlkammer 12 zumindest teilweise oder vollständig. Die Antriebswelle 16 erstreckt sich an dem Materialeinlassseitigen Wende der Mahlkammer 12 durch das Gehäuse 32 hindurch. Die Antriebswelle 16 ist als Hohlwelle ausgebildet, wobei innerhalb der Antriebswelle 16 eine zu dieser koaxiale Leitung 40 zum Leiten von Wasser ausgebildet ist. Die Leitung 40 erstreckt sich vorzugsweise in zumindest eine, eine Mehrzahl oder alle Rührelemente 22.The grinder 10 also has a housing 32 on that relative to the agitator 14th is stationary so it is not off the drive shaft 16 is driven and does not rotate. The case 32 is double-walled, for example, so that between two parallel walls of the housing 32 a cavity 34 is trained. The case 32 preferably comprises an outer wall 36 and an inner wall 38 who have favourited the grinding chamber 12th limited. It is also conceivable that the housing 32 has only one wall. The case 32 encloses the grinding chamber 12th at least partially or completely. The drive shaft 16 extends at the material inlet-side turn of the grinding chamber 12th through the housing 32 through. The drive shaft 16 is designed as a hollow shaft, with inside the drive shaft 16 one to this coaxial line 40 is designed to conduct water. The administration 40 preferably extends into at least one, a majority or all of the agitating elements 22nd .

Die Mahlkammer 12 weist eine Mehrzahl von Wassereinlässen 42 zum Einlassen von Wasser in die Mahlkammer auf. Beispielsweise weist das Rührwerk 14 eine Mehrzahl von Wassereinlässen 42 auf, die vorzugsweise an den Rührelementen 22 und/ oder in der Antriebswelle 16 angebracht sind und mit der Leitung 40 derart verbunden sind, dass Wasser durch die Leitung 40 zu den Wassereinlässen 42 strömt und in die Mahlkammer 12 gelangt. Vorzugsweise sind an den radial äußeren Bereichen der Rührelemente 22 jeweils ein oder eine Mehrzahl von Wassereinlässen 42 angeordnet.The grinding chamber 12th has a plurality of water inlets 42 to let water into the grinding chamber. For example, the agitator 14th a plurality of water inlets 42 on, preferably on the stirring elements 22nd and / or in the drive shaft 16 are attached and with the line 40 connected in such a way that water flows through the pipe 40 to the water inlets 42 flows and into the grinding chamber 12th got. The stirring elements are preferably located in the radially outer regions 22nd each one or a plurality of water inlets 42 arranged.

Die Mahleinrichtung 10 weist des Weiteren einen Wasserzulauf 44 auf, der an dem aus dem Gehäuse 32 hervorstehenden Ende der Antriebswelle 16 angeordnet ist und mit der Leitung 40 verbunden ist.The grinder 10 also has a water inlet 44 on, the one from the case 32 protruding end of the drive shaft 16 is arranged and with the line 40 connected is.

Beispielhaft weist die Innenwand 38 des Gehäuses 32 eine Mehrzahl von Wassereinlässen 42 auf, wobei die Leitung 40 vorzugsweise mit dem Hohlraum 34 zwischen der Außenwand 36 und der Innenwand 38 verbunden ist, sodass Wasser in den Hohlraum 34 strömt und über die Wassereinlässe 42 in der Innenwand 38 in die Mahlkammer 12 gelangt. Es ist denkbar, dass Wassereinlässe 42 in der Innenwand 38 des Gehäuses 32 und/ oder in dem Rührwerk 14 sind.The inner wall 38 of the housing 32 a plurality of water inlets 42 on, taking the line 40 preferably with the cavity 34 between the outer wall 36 and the inner wall 38 connected so that water enters the cavity 34 flows and over the water inlets 42 in the inner wall 38 into the grinding chamber 12th got. It is conceivable that water inlets 42 in the inner wall 38 of the housing 32 and / or in the agitator 14th are.

Im Betrieb der Mahleinrichtung 10 wird zu Mahlendes Gut durch den Materialeinlass 18 in die Mahlkammer geleitet und dort mittels des rotierenden Rührwerks 14 in Richtung des Materialauslasses 20 bewegt. Die innerhalb der Mahlkammer angeordneten Mahlkörper bewirken zusammen mit dem Umwälzen eine Zerkleinerung des Materials. Während des Mahlvorgangs wird über die Wassereinlässe 42 Wasser in die Mahlkammer 12 eingelassen, sodass das Mahlgut und die Mahleinrichtung 10 gekühlt werden. Vorzugsweise entspricht die Menge des pro Zeiteinheit in die Mahlkammer 12 eingelassene Wasser der Menge des in der gleichen Zeiteinheit innerhalb der Mahlkammer verdampfenden Wassers, sodass das Material innerhalb der Mahlkammer 12 durch das Wasser ausschließlich gekühlt und nicht mit diesem zu einem Gemisch aus Wasser und Mahlgut vermischt wird. Vorzugsweise ist die Wassermenge so gering, dass lediglich ein sehr geringer, vorzugsweise vernachlässigbarer Anteil des Mahlguts mit dem Wasser reagiert und beispielsweise aushärtet, wenn es sich bei dem Mahlgut beispielsweise um Zementklinker handelt.In operation of the grinder 10 the material to be ground is fed through the material inlet 18th passed into the grinding chamber and there by means of the rotating agitator 14th in the direction of the material outlet 20th emotional. The grinding media arranged inside the grinding chamber work together with the circulation to crush the material. During the grinding process, the water inlets are used 42 Water in the grinding chamber 12th let in so that the grist and the grinder 10 be cooled. The amount preferably corresponds to that per unit of time in the grinding chamber 12th admitted water is the amount of water that evaporates within the grinding chamber in the same unit of time, so that the material inside the grinding chamber 12th is exclusively cooled by the water and is not mixed with it to form a mixture of water and grist. The amount of water is preferably so small that only a very small, preferably negligible, proportion of the ground material reacts with the water and, for example, hardens if the ground material is, for example, cement clinker.

Vorzugsweise weist die Mahleinrichtung 10 eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Dosiereinrichtung zum Aufgeben von Wasser in Mahlkammer 12 auf. Die Dosiereinrichtung umfasst beispielsweise eine Pumpe oder eine Blende und eine damit verbundene Regelungseinrichtung. Die Regelungseinrichtung steht vorzugsweise mit einer Temperaturmesseinrichtung innerhalb der Mahlkammer 12 in Verbindung, sodass die Temperatur innerhalb der Mahlkammer 12 an die Regelungseinrichtung übermittelt wird. Die Regelungseirichtung steht beispielsweise mit der Pumpe oder der Blende zum Aufgeben von Wasser in Mahlkammer 12 in Verbindung, wobei die Regelungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie in Abhängigkeit der übermittelten Temperatur die in die Mahlkammer 12 aufzugebene Wassermenge variiert, insbesondere erhöht oder verringert. Beispielsweise wird die Menge an Wasser in Mahlkammer 12 erhöht, wenn die Temperatur innerhalb der Mahlkammer 12 einen bestimmten Wert übersteigt und umgekehrt.The grinding device preferably has 10 a metering device, not shown in the drawings, for adding water to the grinding chamber 12th on. The metering device comprises, for example, a pump or a diaphragm and a control device connected to it. The regulating device is preferably located with a temperature measuring device inside the grinding chamber 12th in connection so that the temperature inside the grinding chamber 12th is transmitted to the control device. The control device is, for example, with the pump or the orifice for adding water to the grinding chamber 12th in connection, wherein the control device is designed such that, depending on the transmitted temperature, it enters the grinding chamber 12th the amount of water to be abandoned varies, in particular increased or decreased. For example, the amount of water in the grinding chamber 12th increases when the temperature inside the grinding chamber 12th exceeds a certain value and vice versa.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Mahleinrichtung 10, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Mahleinrichtung 10 der 2 weist im Unterschied zu der Mahleinrichtung der 1 einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt 46, 48 auf, die jeweils eine Innenwand 38 und eine Außenwand 36 mit einem jeweiligen Hohlraum 50, 52 aufweist. Der erste und er zweite Hohlraum 50, 52 sind separat zueinander angeordnet, sodass diese nicht fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Jeder Gehäuseabschnitt 46, 48 weist jeweils einen Wassereintritt 54, 56 auf, die mit dem jeweiligen Hohlraum 50, 52 verbunden sind, sodass Wasser von dem jeweiligen Wassereintritt 54, 56 in den jeweils mit diesem verbundenen Hohlraum 50, 52 fließt. Beispielsweise ist die Leitung 40 innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 16 nicht mit den Hohlräumen 50, 52 verbunden. 2 shows another embodiment of a grinding device 10 , the same elements being provided with the same reference symbols. The Grinder 10 the 2 in contrast to the grinding device of the 1 a first and a second housing section 46 , 48 each with an inner wall 38 and an outside wall 36 with a respective cavity 50 , 52 having. The first and the second cavity 50 , 52 are arranged separately from one another so that they are not connected to one another by fluid technology. Any housing section 46 , 48 each has a water inlet 54 , 56 on that with the respective cavity 50 , 52 are connected so that water from the respective water inlet 54 , 56 into the cavity connected to it 50 , 52 flows. For example, the line is 40 inside the drive shaft designed as a hollow shaft 16 not with the cavities 50 , 52 connected.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: MahleinrichtungGrinder
1212: MahlkammerGrinding chamber
1414th: RührwerkAgitator
1616: Antriebswelledrive shaft
1818th: MaterialeinlassMaterial inlet
2020th: MaterialauslassMaterial outlet
2222nd: RührelementStirring element
2424: VerschleißschutzWear protection
2626th: AntriebsmotorDrive motor
2828: MotorgehäuseMotor housing
3030th: SeparationseinrichtungSeparation device
3232: Gehäusecasing
3434: Hohlraumcavity
3636: AußenwandOuter wall
3838: InnenwandInner wall
4040: Leitungmanagement
4242: WassereinlassWater inlet
4444: WasserzulaufWater inlet
4646: GehäuseabschnittHousing section
4848: GehäuseabschnittHousing section
5050: erster Hohlraumfirst cavity
5252: zweiter Hohlraumsecond cavity
5454: erster Wassereintrittfirst water entry
5656: zweiter Wassereintrittsecond water inlet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 3060345 B1 [0003]

Claims

Grinding device (10), in particular an agitator mill, comprising a grinding chamber (12) with a plurality of grinding bodies and a material inlet (18) for admitting particularly dry grist into the grinding chamber (12) and an agitator (14), characterized in that the Grinding device (10) has a plurality of water inlets (42) for admitting water into the grinding chamber (12).

Grinding device (10) Claim 1 wherein the water inlets (42) are arranged in the agitator (14).

The grinder (10) according to any one of the preceding claims, wherein the agitator (14) comprises a conduit (40) for conducting water which extends axially through the agitator (14) and is connected to the plurality of water inlets (42).

Grinding device (10) according to one of the preceding claims, wherein the agitator (14) has a drive shaft (16) and a plurality of agitating elements (22) arranged thereon and wherein the water inlets (42) are in the agitating elements (22) and / or the drive shaft (16) are arranged.

Grinding device (10) Claim 4 wherein the conduit (40) extends through the drive shaft (16).

Grinding device (10) according to one of the preceding claims, wherein the grinding device (10) has a housing (32) at least partially enclosing the grinding chamber (12) and wherein the water inlets (42) are arranged in the housing (32).

Grinding device (10) Claim 6 , wherein the housing is double-walled with an outer wall (36) and an inner wall (38) and wherein a cavity (34) is formed between the outer wall (36) and the inner wall (38), which is connected to the line (40) and / or at least one water inlet (54, 56) for admitting water into the cavity (34).

Grinding device (10) Claim 7 wherein the water inlets (42) are formed in the inner wall (38).

Grinding device (10) according to one of the Claims 6 to 8th wherein the housing (32) comprises two housing sections (46, 48) which are arranged fluidly separated from one another and each have a water inlet (54, 56).

Grinding device (10) Claim 1 wherein the water inlets (42) are arranged substantially uniformly spaced from one another over the extent of the grinding chamber (12).

Grinding device (10) according to one of the preceding claims, wherein a metering device is provided which is in connection with the water inlets (42) and wherein the metering device is designed and set up in such a way that a water-solids ratio of approximately 1 : 50 to 1: 150, in particular 1: 100 is set.

Method for operating a grinding device (10) with a grinding chamber (12) with a plurality of grinding media and an agitator (14), comprising the steps: - Letting ground material into the grinding chamber (12) and - Admitting water into the grinding chamber (12) via a plurality of water inlets (42).

Procedure according to Claim 9 , the inlet of water taking place separately from the inlet of the grist.

Procedure according to Claim 9 or 10 , a water-solids ratio of about 1:50 to 1: 150, in particular 1: 100, being set within the grinding chamber (12).