DE4016262C1 - Milling plant for lumpy material - comprises raw material silos connected by conveyor belts to a magnetic separator, a metal detector and a milling unit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mahlanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Mahlen beziehungsweise Feinmahlen von stückigem Gut, insbesondere anorganischen Bindemitteln, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Der Stand der Technik wird nachstehend ebenso wie die Erfindung anhand der Zementmahlung beschrieben; die Erfindung ist insoweit aber nicht beschränkt.

Zemente werden je nach ihrer Art und Festigkeitsklasse auf unterschiedliche Feinheiten aufgemahlen. Während die Ausgangsstoffe (insbesondere Zementklinker, Gips (Anhydrit) und/oder Zuschläge, wie Hüttensand) beispielsweise eine Korngröße bis 25 mm aufweisen, soll der fertige Zement beispielsweise eine Feinheit von bis zu 4000 m²/kg oder darüber und damit Korngröße zum Teil deutlich unter 100 µm aufweisen.

Zum Mahlen sind verschiedene Mahlaggregate bekannt. Unter Verwendung beispielsweise einer Kugelmühle läßt sich vorstehend genannte Mahlfeinheiten ohne weiteres erreichen; hierzu sind jedoch erhebliche Mahldauern und damit verbunden erhebliche Energiemengen notwendig.

Aus Gründen einer rationellen Mahlung und damit einer Kosteneinsparung ist es aus den DE-PS 33 14 103 bekannt, einem Mahlaggregat wie einer Kugelmühle ein weiteres Mahlaggregat zur Vorzerkleinerung vorzuschalten. In diesem Zusammenhang haben sich beispielsweise Rollenpressen wie eine Gutbett- Walzenmühle bewährt.

Im Ergebnis wird die Kapazität der Kugelmühle erhöht und gleichzeitig durch Energiebedarf gesenkt.

Da die Leistung der genannten Vorzerkleinerungsaggregate bei dieser Verfahrensführung größer als die Leistung einer entsprechenden Kugelmühle ist, ist es bekannt, zumindest einen Teilstrom des vorzerkleinerten Materials aus dem Mahlgutstrom abzuscheiden und in einem zweiten Weg durch die Vorzerkleinerung zu führen.

Die beschriebene Mahltechnik hat sich im wesentlichen bewährt, weist jedoch einen gravierenden Nachteil auf. Das Mahlgut enthält gelegentlich Fremdkörper, insbesondere metallische Fremdkörper. Diese werden im Stand der Technik durch einen dem ersten Mahlaggregat vorgeschalteten Magnetabscheider abgezogen. Trotztdem kommt es vor, daß nichtmagnetische metallische Fremdkörper oder durch den Magnetabscheider nicht abgetrennte Fremdkörper in das erste Mahlaggregat gelangen. Die hier in erster Linie verwendete Rollenpresse besitzt aber den Nachteil, daß derartige Fremdkörper zu einer unerwünschten Zerstörung der Mahlwalzen führen können, insbesondere aufgrund des hohen Druckes der Anpreßwalze. Zur Vermeidung der Einleitung derartiger metallischer Fremdkörper ist es schließlich bekannt, unmittelbar vor dem Eingang in die Rollenpresse einen Metalldetektor anzuordnen, der auf alle Arten von Metallen, also auch nichtmagnetische Metalle, anspricht. Die Aktivierung des Metalldetektors führt im Stand der Technik zu zwei unterschiedlichen Konsequenzen. So ist es bekannt, durch eine Regelungs- und/oder Steuerungseinrichtung bei Aktivierung des Metalldetektors das entsprechende Förderband abzuschalten und manuell den Fremdkörper zu entfernen. Dies erfordert einen erheblichen Personalaufwand und nicht unerhebliche Ausfallzeiten. Eine Alternative sieht vor, über die Regelungs-/Steuereinrichtung bei Aktivierung des Metalldetektors einen Schieber zu aktivieren, der den entsprechenden Mahlgutstrom seitlich vom Transportband wegführt. Auf diese Weise wird zwangsweise auch einwandfreies Mahlgut aus dem Prozeß abgezogen. Außerdem erfordert dieses Prinzip eine zusätzliche Entsorgung des abgetrennten Materials.

In beiden Fällen entstehen unerwünschte Ausfallzeiten mit der zusätzlichen Gefahr, daß die kontinuierlich betriebenen Mahlaggregate aufgrund fehlender Mahlgutzufuhr leerlaufen.

Eine, durch einen Metalldetektor betätigte Sortierweiche ist aus der DE-AS 19 45 316 bekannt. Nach dem bekannten Vorschlag wird das den Metalldetektor umschließende Gehäuse kastenförmig ausgebildet und durch einen Deckel frontseitig abgeschlossen, wobei bei geöffnetem Deckel Regelteile, wie der Metalldetektor, zugänglich sind. Auf diese Weise sollen die zur Steuerung der Sortierweiche dienenden Teile vor möglichen Beschädigungen geschützt werden. Trotzdem sollen sie leicht zugänglich sein, um ihren Austausch zu ermöglichen.

Schließlich ist aus dem DE-GM 86 19 856 eine Sicherheits­ einrichtung an Abfallvernichtern bekannt, die einen berührungslos arbeitenden Fühler aufweist, der auf ferromagnetische Materialien anspricht.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, eine Mahlanlage und ein Mahlverfahren anzubieten, mit denen die beschriebenen Nachteile vermieden werden und die eine kontinuierliche, verlustfreie Mahlung ohne Beeinträchtigung der Mahlaggregate ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die üblicherweise zur Feinmahlung eingesetzte Kugelmühle praktisch unempfindlich gegen derartige feste Fremdkörper, insbesondere metallische Fremdkörper ist. Insoweit geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, bei Feststellung derartiger Fremdkörper eine "Umleitung" ("bypass") des Mahlgutweges einzustellen, so daß das Mahlgut an dem ersten, gegen derartige feste Fremdkörper empfindlichen Mahlaggregat vorbei unmittelbar in das zweite, gegen derartige Fremdkörper unempfindliche Mahlaggregat überführt wird.

Die Erfindung schlägt zur Lösung der Aufgabe in ihrer allgemeinsten Ausführungsform eine Mahlanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Mahlverfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9 vor. Vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen beschrieben.

Die Erfindung verzichtet sowohl auf manuelle Eingriffe in den Mahlgut-Strom als auch auf jegliche Art von externen Vorrichtungen wie Schieber oder dergleichen. Der Kerngedanke der Erfindung liegt vielmehr darin, über eine Regelungs- und/oder Steuerungseinrichtung nach Aktivierung des Metalldetektors die Förderrichtung der Zuführeinrichtung (des Zuführbandes) zur ersten Mahlanlage (Rollenpresse) zu ändern, so daß das Mahlgut mit dem registrierten metallischen Fremdkörper nicht mehr in die Rollenpresse gelangt, sondern entgegengesetzt zur eigentlichen Förderrichtung weiter transportiert wird, um danach auf die weiterhin betriebene Zuführeinrichtung (das Transportband) für das nachgeschaltete Mahlaggregat (die Kugelmühle) überführt zu werden, wo das Mahlgut dann mit dem Fremdkörper in gewünschter Weise aufgemahlen wird oder wo der Fremdkörper zum Beispiel als Mahlkörper verbleibt.

Die Regelungs-/Steuerungseinrichtung sorgt weiterhin dafür, daß die Förderrichtung des mit dem Metalldetektor ausgerüsteten Förderbandes unmittelbar dann wieder umgekehrt wird, sobald der den Fremdkörper enthaltende Materialstrom von diesem Förderband auf das zum zweiten Mahlaggregat führende Transportband übergeben wurde. Hierzu ist die Einrichtung mit einem entsprechenden Zeitrelais ausgerüstet oder es wird am Ende des ersten Transportbandes ein Materialflußwächter angeordnet, der dann aktiviert wird, wenn kein Material mehr auf dem Transportband ist mit der Konsequenz, daß in beiden Fällen die Transportrichtung des Bandes anschließend sofort wieder umgekehrt wird. Da der Abstand des Metall­ detektors vom Ende des Transportbandes und die Bandgeschwindigkeit bekannt sind, kann über das Zeitrelais eine sichere Umschaltung des Transportbandes erfolgen, so daß der genannte Materialflußwächter nur eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme darstellt.

Wie vorstehend bereits erwähnt bestehen die Zuführ- und Abführeinrichtungen für die Mahlaggregate vorzugsweise aus Transportbändern. Ebenso könnten aber auch Becherwerke oder dergleichen Verwendung finden.

Um das "umgeleitete" Mahlgut möglichst auf direktem Wege auf das zweite Transportband zu überführen, sieht eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vor, das mit dem Metalldetektor ausgerüstete Transportband in einer vertikalen Ebene über dem Transportband zur Zuführung des Mahlgutes vom ersten zum zweiten Mahlaggregat anzuordnen, und zwar mit geringem Abstand am austragseitigen Ende oberhalb des zweiten Transportbandes. Auf diese Weise fällt das entsprechende Mahlgut unmittelbar vom ersten Transportband auf das zweite, ohne dabei durch das erste Mahlaggregat geführt zu werden.

Um trotzdem die Mahlanlage kontinuierlich weiter betreiben zu können ist vorgesehen, zwischen dem Transportband zum ersten Mahlaggregat und dem Mahlaggregat selbst einem Mahlgutspeicher (Bunker) anzuordnen. Der Speicher dient als "Puffer", um die während der direkten Zuführung des Mahlgutes auf das Transportband zum zweiten Mahlaggregat unterbrochene Mahlgutzufuhr in das erste Mahlaggregat auszugleichen und eine kontinuierliche weitere Beschickung des ersten Mahlaggregates zu sichern. Das vorzerkleinerte Mahlgut gelangt dann kontinuierlich weiter auf das zweite Transportband, auf das gleichzeitig das mit dem Fremkörper belastete Mahlgut aufgegeben wird. Da die Unterbrechung aufgrund der geänderten Förderrichtung des ersten Transportbandes nur kurze Zeit dauert ist sichergestellt, daß unmittelbar anschließend der Speicher wieder mit "frischem" Material neu beschickt wird.

Wenn - wie oben anhand des Standes der Technik beschrieben - der vom ersten Mahlaggregat abgezogene Mahlgutstrom in zwei Teilströme unterteilt wird, von denen einer zurück zum ersten Mahlaggregat geführt wird, schlägt eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung folgendes vor: während des Zeitraumes, in dem das erste Transportband in seiner Förderrichtung umgekehrt wird, wird über die erwähnte Einrichtung das Transportband zur Rückführung des Teilstromes stillgelegt, mit der Konsequenz, daß während dieser kurzen Phase mehr oder weniger das gesamte Material, das dem zweiten Mahlaggregat zugeführt wird, unmittelbar in dieses gelangt. Im einfachsten Fall geschieht dies über eine zwischen dem zweiten Transportband und dem zweiten Mahlaggregat zwischengeschaltete Überlaufrutsche. Selbstverständlich wird in dieser Zeit auch die Zufuhr von neuem Material unterbrochen, so daß gewährleistet ist, daß nicht weiteres Material mit Fremdkörpern unter Umgehung des ersten Mahlaggregates unmittelbar in das zweite Mahlaggregat gelangt.

Über eine der Überlaufrutsche nachgeschaltete Dosierbandwaage kann aber auch für eine kurzzeitige Zuschaltung des Rückführbandes für die bereits vorzerkleinerten Schülpen gesorgt werden, die dann gegebenenfalls unmittelbar wieder am ersten Mahlaggregat vorbei in das zweite Mahlaggregat zugeführt werden.

Während das erste Mahlaggregat vorzugsweise eine Rollenpresse wie eine Gutbett-Walzenmühle, Prall- oder Hammermühle ist, wird als zweites Mahlaggregat in einer bevorzugten Ausführungsform eine Kugelmühle vorgeschlagen.

Es ist selbstverständlich, daß zusätzlich zu dem genannten Mahlaggregat ein Magnetabscheider vorgesehen werden kann. Dieser wird vorzugsweise entlang der Zuführ­ richtung zum ersten Mahlaggregat und vor dem Metalldetektor angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, wobei in der einzigen, stark schematisierten Figur das Fließband einer erfindungsgemäßen Mahlanlage dargestellt ist, anhand der das Mahlverfahren erläutert wird.

Die in der Figur dargestellte Mahlanlage dient zum Mahlen von Zement. Zur erkennen sind drei Silos 10, 12, 14 zur Aufnahme von Anhydrit (Silo 10), Zementklinker (Silo 12) und Hüttensand (Silo 14). Anhydrit und Klinker gelangen von den Silos 10, 12 über Dosierbandwaagen 16, 18 auf ein Transportband 20, an dessen in Förderrichtung hinterem Ende ein Magnetabscheider 22 angeordnet ist. Das Mahlgut wird vom Transportband 20 auf ein Transportband 24 überführt und gelangt von dort schließlich auf ein horizontal angeordnetes Zuführband 26. Vom Silo 14 wird der Hüttensand über eine Dosierbandwaage 28 ebenfalls auf das Zuführband 26 zudosiert.

Die Förderrichtung des Zuführbandes 26 ist mit dem Pfeil F gekennzeichnet.

In Förderrichtung ist am Ende des Zuführbandes 26 ein Metalldetektor 30 angeordnet, dessen Funktion nachstehend noch näher beschrieben wird.

Vom Zuführband 26 führt der Materialstrom in einen Pufferbehälter (Speicher) 32 und von dort in eine Gutbett- Walzenmühle 34.

Die Mischungskomponenten, von denen insbesondere der Klinker und Hüttensand eine Korngröße bis 25 mm aufweisen können, wird in diesem ersten Mahlaggregat 34 zu Schülpen zerquetscht und vorzerkleinert.

Die Schülpen gelangen vom Mahlaggregat 34 auf ein weiteres Transportband 36, das wie das Transportband 24 schräg nach oben verläuft. Am Ende des Transportbandes 36 werden die Schülpen in eine Überlaufrutsche 38 gegeben, die zwei Ausgänge 38a, 38b aufweist. Auf diese Weise gelangt ein Teilstrom der Schülpen über eine Zuführstrecke 40 in den Einlauf eines zweiten Mahlaggregates 42, das hier von einer Kugelmühle gebildet wird. Der andere Teilstrom gelangt über den Ausgang 38b auf eine Dosierbandwaage 44 und von dort auf ein Rückführband 46, das nach oben links verläuft und den rückgeführten Teilstrom auf das Zuführband 26 zurückführt.

Die Aufteilung des Mahlgutes in der Überlaufrutsche 38 erfolgt über den dort schraffiert dargestellten Böschungswinkel 38c, der über die Dosierbandwaage 44 einstellbar ist.

Die Funktionsweise der Mahlanlage ist wie folgt:
Gelangt zum Beispiel ein Metallkörper, wie Aluminiumpapier, eine Schraube oder dergleichen mit dem Mahlgut auf das Zuführband 26, so wird dies bei Passieren des Fremdkörpers im Bereich des Metalldetektors 30 angezeigt. Dieser gibt ein Signal in eine nicht dargestellte Regelungseinrichtung, von der aus gleichzeitig ein Signal an die Antriebsrichtung des Zuführbandes 26 geht und dessen Förderrichtung umkehrt (Pfeil U). Gleichzeitig werden über die Regelungseinrichtung die Transportbänder 20, 24 und 46 sowie die Dosierbandwaagen 16, 18, 28 und 44 abgeschaltet.

Der auf dem Zuführband 26 befindliche Materialstrom wird danach entgegen der ursprünglichen Förderrichtung in Pfeilrichtung U geführt, gelangt von dort auf das Transportband 36, das in einer vertikalen Ebene unterhalb des Zuführbandes 26 angeordnet ist und von dort weiter über die Überlaufrutsche 38 und die Zuführstrecke 40 in den Einlauf der Kugelmühle 42.

Während dieser Zeit wird die Gutbett-Walzenmühle 34 von dem im Behälter 32 befindlichen Mahlgut weiter beschickt und gelangt auf normalem Wege auf das Transportband 36.

Sobald das den Fremdkörper enthaltende Material das Zuführband 26 verlassen hat, wird über ein entsprechendes Zeitrelais ein Signal an die Regelungseinrichtung gegeben, die dann wiederum den Antrieb des Transportbandes 26 aktiviert und dessen Förderrichtung in die ursprüngliche Richtung (Pfeil F) umkehrt. Gleichzeitig werden die Transportbänder 20, 24 und 46 sowie die Dosierbandwaagen 16, 18, 28 und 44 wieder zugeschaltet. Die Mahlanlage arbeitet danach unter Normalbedingungen.

Das Zeitrelais ist so ausgelegt, daß in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Zuführbandes 26 und dem Abstand zwischen Metalldetektor 30 und dem freien Ende 26a des Zuführbandes 26 die Zeit gemessen wird, die das Material benötigt, um von der Stelle des Metalldetektors 30 über das freie Ende 26a auf das Transportband 36 zu gelangen.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der genannte Fremdkörper an der Gutbett-Walzenmühle 34 vorbei unmittelbar auf das Transportband 36 geführt wird und von dort in das Mahlaggregat 42 gelangt, wo er entweder mit vermahlen wird oder als Mahlkörper verbleibt.

Aus Sicherheitsgründen kann oberhalb des Endes 26a des Zuführbandes 26 ein (nicht dargestellter) Materialflußwächter angeordnet werden, der in dem Moment aktiviert wird, wo sich kein Material mehr auf dem Zuführband 26 befindet, woraufhin über die Regelungseinrichtung das Zuführband 26 in seiner Förderrichtung wieder umgekehrt wird.

Die erfindungsgemäße Mahlanlage benötigt außer einer relativ einfachen Regelungseinrichtung keinerlei zusätzliche Aggregate. Sie arbeitet absolut sicher. Sie vermeidet den Eintritt von festen Metallkörpern in die empfindliche Rollenpresse und sichert trotzdem gleichzeitig einen kontinuierlichen Mahlbetrieb, ohne auf die Vorteile einer zweistufigen Mahlung zu verzichten. Die Mahlanlage kann insoweit energiesparend und mit hoher Auslastung gefahren werden.

Claims (11)

1. Mahlanlage mit einem ersten, gegenüber festen Fremdkörpern empfindlichen Mahlaggregat (34) zur Vorzerkleinerung und einem zweiten, nachgeschalteten Mahlaggregat (42) zur Nachzerkleinerung, die jeweils mit entsprechenden ersten und zweiten Zuführ- und Abführeinrichtungen (20, 24, 26, 36, 40) für das Mahlgut ausgerüstet sind, von denen die Zuführeinrichtung (26) zum ersten Mahlaggregat 34 mit einem Metalldetektor (30) bestückt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die bei Aktivierung des Metalldetektors (30) die Förderrichtung (F) zur Zuführeinrichtung (26) zum ersten Mahlaggregat (34) umkehrt unter gleichzeitiger Sperrung einer weiteren Materialgutzufuhr auf die erste Zuführeinrichtung (26), die so angeordnet ist, daß sie bei dieser Förderrichtung (U) das bereits aufliegende Mahlgut am ersten Mahlaggregat (34) vorbei auf die zweite Zuführeinrichtung (36) zum zweiten Mahlaggregat (42) aufgibt und die Einrichtung erneut die Förderrichtung der ersten Zuführeinrichtung (26) umkehrt (F), sobald das vom Metalldetektor (30) erfaßte Mahlgut auf die zweite Zuführeinrichtung (36) überführt wurde.

2. Mahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführ- und Abführeinrichtungen (20, 24, 26, 36) aus jeweils mindestens einem Transportband bestehen.

3. Mahlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Transportband (26) zur Zuführung des Mahlgutes zum ersten Mahlaggregat (34) in einer vertikalen Ebene über den Transportband (36) zur Zuführung des Mahlguts vom ersten (34) zum zweiten (42) Mahlaggregat angeordnet ist.

4. Mahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Transportband (26) zum ersten Mahlaggregat (34) und dem Mahlaggregat (34) selbst ein Pufferbehälter (32) für das Mahlgut angeordnet ist.

5. Mahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Transportband (36) zum zweiten Mahlaggregat (42) und dem Mahlaggregat (42) selbst eine Überlaufrutsche (38) angeordnet ist, deren einer Ausgang (38a) zum Eintritt in das zweite Mühlenaggregat (42) und dessen anderer Ausgang (38b) auf ein Rückführband (46) zur Rück­ führung des Mahlguts auf das Transportband (26) der ersten Zuführeinrichtung führt.

6. Mahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transportband (26) zur Zuführung des Mahlgutes in das erste Mahlaggregat (34) mindestens ein weiteres Transportband (20 24) zur Aufnahme des Mahlguts auf einem oder mehreren Silos (10, 12) vorgeschaltet ist.

7. Mahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mahlaggregat (34) eine Gutbett-Walzenmühle, Prallmühle oder Hammermühle ist.

8. Mahlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mahlaggregat (42) eine Kugelmühle ist.

9. Verfahren zum Mahlen beziehungsweise Feinmahlen von stückigem Gut, insbesondere anorganischen Bindemitteln, wobei das Mahlgut über mindestens ein, mit dem Metalldetektor ausgerüstetes Transportband in ein erstes, gegenüber festen Fremdkörpern empfindliches Mahlaggregat zur Vorzerkleinerung und von dort über mindestens ein weiteres Transportband in ein nachgeschaltetes Mahlaggregat zur Nachzerkleinerung transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aktivierung des Metalldetektors die Förderrichtung des zum ersten Mahlaggregat führenden Transportbandes umgekehrt wird, zur Überführung des entsprechenden Mahlgutes am ersten Mahlaggregat vorbei unmittelbar auf das zun zweiten Mahlaggregat führenden Transportband und anschließend erneute Umkehrbarkeit der Förderrichtung des ersten Transportbandes. sobald das den Fremdkörper enthaltende Mahlgut das erste Transportband verlassen hat und auf das zweite Transportband überführt wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlgut dem dem ersten Mahlaggregat vorgeschalteten Transportband über ein Zuführband zugeführt wird und/oder ein Teilstrom des dem zweiten Mahlaggregat zugeordneten Transportbandes auf das Transportband zum ersten Mahlaggregat zurückgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung bei Aktivierung des Metalldetektors (30) gleichzeitig das dem Transportband (26) vorgeschaltete Transportband (20, 24) der ersten Zuführeinrichtung und/oder das dem Transportband (36) zum zweiten Mahlaggregat (42) nachgeschaltete Rückführband (46) stillegt und die Transportbänder (20, 24, 46) dann wieder aktiviert, sobald das den Fremdkörper enthaltende Mahlgut auf das Transportband (36) übergeben wurde.