DE19824062A1

DE19824062A1 - Grinding process using a jet mill

Info

Publication number: DE19824062A1
Application number: DE1998124062
Authority: DE
Inventors: Roland Nied
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-02

Abstract

Energy-rich grinding jets of hot steam are introduced into the grinding chamber (3) and at the meeting point between the grinding material and at least one grinding jet the grinding jet and grinding material have roughly the same temperature. The temperature of the material can be matched to the temperature of grinding jet by providing a heat generator (7) in the area between the material inlet and the meeting point of material and steam jet.

Description

Es ist bekannt, zum Zerlegen der Partikel von körnigem Mahlgut in Partikel feinerer Körnung Strahlmühlen einzu setzen. Ein energiereicher Fluidstrahl oder mehrere sol cher Strahlen werden zum Einwirken auf die zu zerlegenden Partikel gebracht und unter dem Einfluß der Strahlenergie erfolgt die Zerlegung. Eine solche Strahlmühle ist bei spielsweise in EP-A 0601511 beschrieben.It is known to break down the particles of granular Grind in particles of finer grain jet mills put. One high-energy fluid jet or several sol rays are used to act on those to be dismantled Brought particles and under the influence of radiation energy the disassembly takes place. Such a jet mill is at described for example in EP-A 0601511.

Die Fluidstrahlen werden aus einer Flüssigkeit oder einem Gas oder auch aus Dampf gebildet.The fluid jets are made from a liquid or a Gas or steam formed.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Strahlmah lung unter Verwendung von aus Dampf, vorzugsweise Wasser dampf, gebildeten Strahlen, die in eine Mahlkammer einge bracht werden, deren Wandung außer dem Strahleinlaß auch einen Guteinlaß für das Mahlgut und einen Auslaß aufweist, durch den der Energieträger mit dem in ihm suspendierten gemahlenen Gut die Mühle verläßt.The present invention is concerned with jet mah treatment using steam, preferably water steam, formed rays that entered a grinding chamber are brought, the wall of which besides the jet inlet also has a good inlet for the regrind and an outlet, through which the energy carrier with the suspended in it ground material leaves the mill.

Das dabei auftretende Problem, mit dem sich die vorliegende Erfindung vorzugsweise befaßt, läßt sich wie folgt definie ren.The problem that arises, with which the present Invention concerned preferably, can be defined as follows ren.

Die Energie des in die Mahlkammer einzuführenden Mahl strahles liegt als thermische und als kinetische Energie vor, indem der Mahlstrahl von Heißdampf mit hoher kineti scher Energie gebildet wird. Es liegt nun regelmäßig in der Natur der Sache, daß die Temperatur des Mahlgutes, auf das der Mahlstrahl in der Mahlkammer trifft, geringer ist als die Temperatur des Mahlstrahles. Dem Mahlstrahl wird demzufolge beim Auftreffen auf das Mahlgut Wärme und damit Energie entzogen, die Intensität des Mahlvor ganges wird verringert und hierin liegt einer der Haupt nachteile der Strahlmahlung mit Hilfe von Dampf. Dieser Nachteil mag bekannt sein, zu Konsequenzen hat dies bisher nicht geführt, denn die vorliegende Erfindung geht von der Kenntnis aus, daß die bisher bekannten Strahlmühlen soweit sie mit Dampfstrahlen arbeiten, mit diesem Nachteil behaftet sind.The energy of the grinding to be introduced into the grinding chamber beam lies as thermal and as kinetic energy before by the grinding jet of superheated steam with high kineti sher energy is formed. It now lies in regularly the nature of the matter, that the temperature of the grist, that the grinding jet hits in the grinding chamber is less is than the temperature of the grinding jet. The grinding jet consequently becomes heat when it hits the regrind and thus deprived of energy, the intensity of the meal ganges is reduced and this is one of the main disadvantages of jet grinding with the help of steam. This The disadvantage may be known, but this has had consequences so far not performed, because the present invention proceeds from from the knowledge that the previously known jet mills as far as they work with steam jets, with this disadvantage are afflicted.

Demzufolge schlägt die Erfindung vor, diesen Wärmeverlust beim Zusammentreffen von Mahlstrahl und Strahlgut zumindest zu kompensieren, um den damit verbundenen Energieverlust zumindest zu kompensieren.Accordingly, the invention proposes this heat loss at least when the grinding jet and blasting material meet to compensate for the associated energy loss at least to compensate.

Gemäß der praktischen Umsetzung der Erfindung erfolgt diese Kompensation unter Einsatz einer zusätzlichen Wärme quelle, die intern, d. h. innerhalb der Mahlkammer, im Bereich des Zusammentreffens von Mahlgut und Mahlstrahl angeordnet sein kann, die aber auch extern, d. h. außerhalb der Mahlkammer, im Strömungsbereich des Mahlgutes angeord net sein kann, um das Mahlgut auf eine entsprechend hohe Temperatur zu bringen.According to the practical implementation of the invention this compensation using additional heat source, the internal, d. H. inside the grinding chamber, in Area of coalescence between grinding material and grinding jet can be arranged, but also externally, d. H. outside the grinding chamber, arranged in the flow area of the grinding stock net can be to the regrind to a correspondingly high Bring temperature.

Die Weiterführung dieser Grundgedanken führt nun zum Strahlmahlen von Mahlgut, das gleichsam von Haus aus eine Temperatur hat, die zumindest der des Mahlstrahles entspricht. Während in solchen Fällen bisher beispiels weise beim Mahlen heißer Schlacke die Mahlguttemperatur keine sonderliche Beachtung findet oder sogar mit Rück sicht auf die Funktionstüchtigkeit von Mühlenarmaturen eine weitestgehende Abkühlung des Mahlgutes auf dem Weg vom Anfallort zur Mühle angestrebt wurde, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine solche Abkühlung tunlichst zu vermeiden und eine relativ hohe Ausgangs temperatur des Mahlgutes bis zum Eintritt in die Mahl kammer bestmöglich zu erhalten. Der hierbei möglicher weise notwendige Bauaufwand, wie er auch bei Anwendung einer zusätzlichen in- oder externen Wärmequelle für das Mahlgut notwendig wird, sollte sich in Grenzen halten lassen, und er wird durch das Mahlen ohne Energieverlust infolge Wärmeverlust beim Mahlstrahl mit Sicherheit kom pensiert.The continuation of these basic ideas now leads to Jet grinding of regrind, as it were from the house has a temperature which is at least that of the grinding jet corresponds. While in such cases so far, for example show the grinding stock temperature when grinding hot slag receives no special attention or even with re view of the functionality of mill fittings cooling the ground material as much as possible along the way from the source to the mill, it is located in Within the scope of the present invention, such cooling to avoid as far as possible and a relatively high output temperature of the millbase until it enters the mill to get the best possible chamber. The more possible here wise necessary construction work, as he also when using an additional internal or external heat source for the regrind is necessary should be kept within limits let and it gets through the grinding without loss of energy due to heat loss in the grinding jet with certainty com pens.

Insoweit wird also eine optimale Lösung gemäß der Erfin dung in der Anwendung bei warmem Mahlgut zu sehen sein, wenn Sorge dafür getragen wird, daß das Mahlgut mit mög lichst geringen Wärmeverlusten in die Mahlkammer gelangt.In this respect, an optimal solution according to the Erfin can be seen in the application on warm regrind, if care is taken to ensure that the regrind is possible minimal heat loss reaches the grinding chamber.

In besonderem Maße wird die Erfindung dann mit Vorteil einsetzbar sein, wenn der Einsatz im Rahmen eines ge schlossenen Kreislaufes erfolgt, wie er nachfolgend zwar als besonders vorteil- trotzdem aber beispielhaft beschrie ben wird und sich aus der Zusammenfassung von Einzelan sprüchen ergibt. Die nachfolgende Beschreibung der besonders vorteilhaften Ausbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt anhand der einzigen Figur. The invention will then be particularly advantageous be usable if the use within the framework of a ge closed cycle, as follows described as particularly advantageous, but nevertheless exemplary and is derived from the summary of individual sayings. The following description of the particular advantageous embodiment of the present invention based on the single figure.

Kern der Anlage im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist die an sich bekannte Strahlmühle mit ihrem zylindri schen Gehäuse 1, vorzugsweise einer Mahlgutaufgabe 2 etwa in der halben Höhe der vom Gehäuse 1 umschlossenen Mahlkammer 3, zumindest einem Mahlstrahleinlaß 4 im unte ren Bereich der Mahlkammer 3 und einem Produktauslaß 5 im oberen Bereich der Mahlkammer 3. Dort ist drehbar ein Sichtrad 6 angeordnet, mit dem das Mahlgut klassiert wird, um nur Mahlgut unterhalb einer bestimmten Korngröße durch den Produktauslaß 5 aus der Mahlkammer 3 abzuführen und Mahlgut mit einer Korngröße über dem ausgewählten Wert einem weiteren Mahlvorgang zuzuführen. Das Sichtrad ist vorzugsweise ein bei Windsichtern an sich übliches Sichtrad, dessen Schaufeln radial verlaufende Schaufelkanäle begrenzen, an deren äußeren Enden die Sichtluft eintritt und Partikel kleinerer Korngröße bzw. Masse zum zentralen Auslaß und zum Produktauslaß 5 mitschleppt, während größere Partikel bzw. Partikel größerer Masse unter dem Einfluß der Flieh kraft abgewiesen werden.The core of the system with regard to the present invention is the known jet mill with its cylindrical housing 1 , preferably a regrind task 2 approximately at half the height of the grinding chamber 3 enclosed by the housing 1 , at least one grinding jet inlet 4 in the lower region of the grinding chamber 3 and a product outlet 5 in the upper region of the grinding chamber 3 . There, a classifying wheel 6 is rotatably arranged, with which the regrind is classified in order to discharge only regrind below a certain grain size through the product outlet 5 from the grinding chamber 3 and to feed regrind with a grain size above the selected value to a further grinding process. The classifying wheel is preferably a classifying wheel which is customary in the case of air classifiers, the blades of which delimit radially extending blade channels, at the outer ends of which the classifying air enters and entrains particles of smaller particle size or mass to the central outlet and to the product outlet 5 , while larger particles or particles of larger mass be rejected under the influence of centrifugal force.

Bezüglich des Mahlstrahleinlasses 4 ist zu erwähnen, daß es ausreichend sein kann, eine einzige, radial gerich tete Einlaßöffnung vorzusehen, um den einzigen Mahlstrahl auf die Partikel des Mahlgutes, die von der Mahlgutaufgabe 2 aus in den Bereich des Mahlstrahles gelangen, mit hoher Energie auftreffen zu lassen und in kleinere Teilpartikel zerlegen zu lassen, die vom Sichtrad angesaugt und, soweit sie eine entsprechend geringe Größe bzw. Masse haben, durch den Produktauslaß 5 nach außen gefördert werden. Eine bessere Wirkung wird jedoch mit paarweise diametral einander gegenüberliegenden Einlässen erzielt, die zwei aufeinanderprallende Mahlstrahlen bilden, die intensiver die Partikelzerlegung bewirken als dies mit einem Strahl möglich ist, insbesondere wenn mehrere Strahlpaare erzeugt werden.Regarding the grinding jet inlet 4 , it should be mentioned that it may be sufficient to provide a single, radially oriented inlet opening in order to hit the single grinding jet with high energy on the particles of the grinding stock that come from the grinding stock task 2 into the area of the grinding jet to let and disassemble into smaller partial particles, which are sucked in by the classifying wheel and, if they have a correspondingly small size or mass, are conveyed to the outside through the product outlet 5 . However, a better effect is achieved with inlets diametrically opposite one another, which form two grinding jets colliding with one another, which cause the particle separation to be more intense than is possible with one jet, in particular if several jet pairs are generated.

Erfindungsgemäß findet nun eine Erwärmung des Mahlgutes statt. Dies kann mit einer internen Heizquelle 7 zwischen Mahlgutaufgabe 2 und Bereich der Mahlstrahlen geschehen, durch eine entsprechende Heizquelle 7a im Bereich außer halb der Mahlgutaufgabe oder indem die Erfindung zur Prallzerkleinerung von Partikeln dient, die Teile eines von Haus aus warmen Mahlgutes sind, das unter Vermeidung von Wärmeverlusten in die Mahlgutaufgabe 2 gelangt. Ein Zuführungsrohr 8 ist hierzu von einem temperaturisolie renden Mantel 9a umgeben. Die Heizquelle 7 bzw. 7a, wenn sie eingesetzt wird, kann dem Grunde nach beliebig sein, so sie zweckgerichtet einsatzfähig und vorzugsweise am Markt verfügbar ist. Auf sie muß deswegen im einzelnen nicht eingegangen werden.According to the invention, the ground material is now heated. This may be an internal heat source 7 between Mahlgutaufgabe 2 and the area of the milling jets done by an appropriate heat source 7 a in the area outside of the Mahlgutaufgabe or by the invention is used for impact crushing of particles are the parts of a house of hot material to be ground, which under Avoiding heat losses in the regrind 2 . A feed pipe 8 is surrounded by a temperature insulating jacket 9 a. The heating source 7 or 7 a, if it is used, can basically be arbitrary, so that it can be used purposefully and is preferably available on the market. It is therefore not necessary to go into them in detail.

Was die Temperatur anlangt, so hat Ausgangspunkt für ihre Bestimmung die Temperatur des bzw. der Mahlstrahlen zu sein, der die Temperatur des Mahlgutes zumindest entsprechen sollte.As far as temperature is concerned, the starting point for their determination the temperature of the grinding jet (s) to be the temperature of the grist should at least match.

Zur Bildung der durch Mahlstrahleinlässe 4 in die Mahl kammer 3 eingebrachten Mahlstrahlen soll nun erfindungs gemäß Heißdampf verwendet werden. Dabei ist davon auszu gehen, daß der Wärmeinhalt des Wasserdampfes nach der Düse des jeweiligen Mahlstrahleinlasses 4 nicht wesentlich geringer ist als vor dieser Düse; weil die für die Prallzerkleinerung notwendige Energie primär als Strömungsenergie zur Verfügung stehen soll, wird demgegenüber der Druckabfall zwischen dem Einlaß der Düse und deren Auslaß erheblich sein (die Druckenergie wird weitestgehend in Strömungsenergie umgesetzt sein) und auch der Temperaturabfall wird nicht unerheblich sein und insbesondere dieser Temperaturabfall soll durch die Erwärmung des Mahlgutes so weit kompensiert sein, daß Mahlgut und Mahlstrahl im Bereich des Zentrums 8 der Mahlkammer bei zumindest zwei aufeinandertreffenden Mahlstrahlen oder einem ganzen Vielfachen von zwei Mahl strahlen die gleiche Temperatur haben.To form the grinding jets introduced into the grinding chamber 3 through grinding jet inlets 4, hot steam should now be used according to the invention. It can be assumed that the heat content of the water vapor after the nozzle of the respective grinding jet inlet 4 is not significantly lower than before this nozzle; In contrast, because the energy required for impact crushing should primarily be available as flow energy, the pressure drop between the inlet of the nozzle and its outlet will be considerable (the pressure energy will be largely converted into flow energy) and the temperature drop will not be negligible, especially this one Temperature drop should be compensated for by the heating of the material to be ground so that the material to be ground and the grinding jet in the area of the center 8 of the grinding chamber have at least two grinding jets or a multiple of two grinding jets at the same temperature.

Der Aufbereitung des Mahlstrahles dient nun die in der Zeichnung dargestellte Anlage mit der üblichen Zuführung des beim Mahlen erhaltenen Produktes zum anschließenden Filter 9, an dessen Auslaß 10 die Entnahme des ausge filterten Mahlgutes erfolgt, während das auf diese Weise gereinigte Strömungsmittel in der Form von Abdampf einem Wärmetauscher 11 zugeführt wird, in dem die im Abdampf verbliebene Wärme an von einer Pumpe 12 gefördertes Druck wasser abgegeben wird, das seinerseits als demzufolge erhitztes Druckwasser in dem Dampfkessel 13 gefördert wird, in dem mittels Wärmezufuhr mittels Brenners 14 der für die Strahlmahlung geforderte Heißdampf erzeugt wird. Die Wasserzuführung zur Pumpe 12 erfolgt dadurch, daß der im Wärmetauscher 11 abgekühlte Abdampf in einem Kondensator 15 niedergeschlagen wird und nach Filtration des Dampfniederschlags von der Pumpe 12 angesaugt wird.The preparation of the grinding jet is now used in the system shown in the drawing with the usual supply of the product obtained during grinding to the subsequent filter 9 , at the outlet 10 of which the ground material filtered out is removed, while the fluid cleaned in this way in the form of exhaust steam a heat exchanger 11 is supplied, in which the heat remaining in the exhaust steam is delivered to pressure pumped by a pump 12 , which in turn is pumped as a result of the heated pressurized water in the steam boiler 13 , in which the superheated steam required for jet grinding is supplied by means of heat by means of the burner 14 is produced. The water supply to the pump 12 takes place in that the exhaust steam cooled in the heat exchanger 11 is precipitated in a condenser 15 and is sucked in by the pump 12 after filtration of the vapor deposit.

Durch dieses geschlossene System ist eine Mahlung von beispielsweise heißer Schlacke als Mahlgut mit optimalem Wirkungsgrad möglich.Due to this closed system, a grinding of for example hot slag as regrind with optimal Efficiency possible.

Claims

1. grinding process using a jet mill ( 1 ) in the grinding chamber ( 3 ) high-energy grinding jets or at least one such grinding jet of superheated steam with high flow energy are introduced, the grinding chamber except the inlet device ( 4 ) for the at least one grinding jet has an inlet ( 2 ) for the regrind and an outlet ( 5 ) for the product, characterized in that in the area where the regrind meets and at least one grinding jet of superheated steam, the grinding jet and the grinding stock have at least approximately the same temperature.

2. Grinding method according to claim 1, characterized in that the temperature of the material to be ground is at least approximated by the temperature of the grinding jet that in the area between the grinding material inlet and the location of the encountering of grinding material and at least one grinding jet an internally assigned heat generator ( 7 ) is provided .

3. Grinding process according to claim 2, characterized in that the temperature of the material to be ground is thereby at least approximated to the temperature (enthalpy) of the grinding jet in that a heat generator ( 7 a) for heating the material to be ground is arranged in front of the material inlet ( 2 ) the regrind is heated to such an extent that when it meets the grinding jet or the grinding jets it has at least about the grinding jet temperature.

4. Grinding method according to one of claims 1 to 3 for a regrind, the temperature of which has a temperature above the ambient temperature when entering the area around the milling chamber, characterized in that the regrind until the regrind task ( 3 ) is reached by a Grist guide ( 8 ) is promoted ge, which is insulated against heat emission to the environment.

5. Grinding process according to one of claims 1 to 4, characterized characterized that the assignment of the regrind to several grinding jets in an area that by the meeting of several against each other directed superheated steam jets from grinding jet outlets is marked, of which two outlets each Form outlet pair with common grinding jet longitudinal axis.

6. Grinding process according to one of claims 1 to 5, characterized in that the product emerging from the product outlet ( 5 ) of the grinding chamber ( 3 ) is supplied to a separating device ( 9 ) for separating ground material and exhaust steam from one another.

7. Grinding method according to claim 6, characterized in that the waste steam separated from the ground material is fed to a heat exchanger ( 11 ).

8. Grinding method according to claim 7, characterized in that in the heat exchanger ( 11 ) there is a heat exchange between exhaust steam and from a pump ( 12 ) conveyed pressurized water.

9. Milling process according to claim 8, characterized in that the outlet of the heat exchanger ( 11 ) for heated pressurized water is connected to a steam boiler ( 13 ), the outlet of the heat exchanger for the exhaust steam is supplied with a filtering or condensate-forming device ( 15 ) becomes.

10. Grinding process according to claim 9, characterized in that superheated steam is formed in the steam boiler ( 13 ) from preheated pressurized water in the heat exchanger ( 11 ) and heat supplied from outside, which steam is fed to the grinding chamber to form the grinding jets.