DE69220017T2

DE69220017T2 - Materialzerkleinerungsverfahren

Info

Publication number: DE69220017T2
Application number: DE69220017T
Authority: DE
Inventors: Jan Folsberg
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1991-12-23
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2012-11-25
Also published as: MX9207013A; DE69220017D1; EP0549137B1; DK205491A; EP0549137A2; EP0549137A3; KR930012108A; JPH05293396A; DK205491D0; ES2103348T3; TW222596B; DK0549137T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern eines Materials, z.B. eines mineralischen Materials zur Zementherstellung, bei dem das Material in einer Wälzmühle zerkleinert, getrocknet und mit einem Transportgas gefördert, in einer Klassier-Trenneinrichtung sortiert und in einer Ausscheidungstrenneinrichtung aus dem Transportgas ausgeschieden wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Anlage zum Ausführen des Verfahrens.
Aus dem US-Patent Nr. 4.869.434 und der DK-Patentanmeldung Nr. 2804/90 sind Anlagen zum Zerkleinern, z.B. eines Rohmaterials zur Zementherstellung, bekannt, die eine Wälzmühle, z.B. eine vertikale Mühle oder eine Walzenpresse sowie eine Trenneinrichtung aufweisen, mit der das zerkleinerte Material in einen groben Anteil, der zur weiteren Zerkleinerung zur Wälzmühle weitergeleitet wird, und einen feinen Anteil, der zur nächsten Stufe des Zementherstellungsverfahrens weitergeleitet wird, sortiert wird.
Bei diesen Anlagen wird ein heißes Gas zum Fördern des Materials durch die Trenneinrichtung und auch zum Trocknen des Materials verwendet. Das fertig zerkleinerte Material, d.h. der die Trenneinrichtung verlassende, feine Anteil, ist folglich fast vollständig getrocknet, während der grobe Anteil, der zur weiteren Zerkleinerung zur Wälzmühle zurückgeführt wird, ebenfalls vergleichsweise trocken ist.
Es ist jedoch allgemein bekannt, daß die Feuchtigkeit des zu zerkleinernden Materials den Betrieb der Wälzmühle beeinflußt. Wenn trockene Materialien zerkleinert werden ist es daher wenn alle anderen Umstände gleich sind unmöglich, einen Betrieb mit derselben hohen Walzengeschwindigkeit auszuführen, wie beim Zerkleinern etwas feuchter Materialien, ohne daß dabei Probleme während des Betriebs auftreten, z.B. ein erhöhter Schwingungswert, und darüber hinaus ist der Zerkleinerungswirkungsgrad mit trockenen Materialien niedriger, was bedeutet, daß das Material das zerkleinerungsverfahren einige Male durchlaufen nuß und daß die Einsatzkapazität der Wälzmühle daher niedriger ist.
Es wird versucht, dieses sich beim Zerkleinern trockener Materialien ergebende Problem zu lösen, indem Wasser auf das zu zerkleinernde Material gesprüht wird, so daß ein zum Zerkleinern optimaler Feuchtigkeitswert erhalten wird. Diese Lösung ist jedoch vergleichsweise energieaufwendig, weil das eingespritzte Wasser wieder entfernt werden muß, was normalerweise über einen Verdampfungsvorgang besorgt wird.
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Zerkleinern eines Materials, bei dem die vorstehend erläuterten Nachteile vermieden werden.
Die US-A-3794251 offenbart ein Verfahren zum Zerkleinern eines Materials, bei dem das Material in einer Mühle zerkleinert, getrocknet und mit einem Transportgas gefördert wird und in einer Klassiertrenneinrichtung sortiert wird, aus der ein grober Anteil zur Mühle zurückgeführt wird, während der feine Anteil in einer Ausscheidungstrenneinrichtung aus dem Transportgas ausgeschieden wird und erfindungsgemäß ist ein derartiges Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Mühle eine Wälzmühle ist, daß die Feuchtigkeit des Materials in der Mühle und in der Klassiertrenneinrichtung durch Regelung des Wärmeinhalts des auf die Trenneinrichtung gerichteten Transportgases gesteuert wird, und daß heißes Gas, welches um die Mühle und die Klassiertrenneinrichtung geleitet wird, zu einer Trockenkammer weitergeleitet wird, welche zum abschließenden Trocknen des Materials zwischen der Klassiertrenneinrichtung und der Ausscheidungstrenneinrichtung angeordnet ist.
Dadurch wird erreicht, daß das in der Wälzmühle zu zerkleinernde Material immer einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt enthält, selbst wenn der Umlauffaktor für das Material relativ hoch ist, und daß die Wälzmühle daher jedesmal unter den besten Betriebsbedingungen arbeiten kann und folglich optimal ausgenutzt werden kann, ohne daß dazu zusätzliches Wasser oder zusätzliche Wärme benötigt wird.
Das zum Trocknen und Transportieren in Verbindung mit der Zerkleinerung und Trennung des Materials verwendete Gas wird normalerweise von einer Vorheizeinrichtung in einer Ofenanlage oder von einer separaten Wärmeerzeugungseinrichtung zugeführt und erfindungsgemäß ist es daber bevorzugt, daß auch das Gas zur abschließenden Trocknung in der Trockenkammer von einer Vorheizeinrichtung oder einer Wärmeerzeugungseinrichtung zugeführt wird.
Zur Ermöglichung der Steuerung des Trockenf aktors des zu zerkleinernden Materials durch eine Regelung des Wärmeinhalts des in die Klassiertrenneinrichtung eingeleiteten Gases ist es darüber-hinaus bevorzugt, daß das in die Trockenkammer zur abschließenden Trocknung des Materials darin eingeleitete Gas über eine erste Leitung als Teilmenge des Gases, welches über eine zweite Leitung zur Klassiertrenneinrichtung weitergeleitet wird, abgetrennt wird, daß das Gas von der Ausscheidungstrenneinrichtung über ein Gebläse und zumindest teilweise über eine dritte Leitung gefördert und in die zweite Leitung eingeleitet und mit dem Gas darin gemischt wird und daß die Gasmengen durch die Leitungen mit Steuervorrichtungen gesteuert werden.
Die Erfindung umfaßt ferner eine Anlage zum Ausführen des neuen Verfahrens, wobei die Anlage aufweist: Eine Zerkleinerungs-, Trocken- und Trenneinheit, wobei die Einheit eine Wälzmühle und eine Klassier-Trenneinrichtung enthält, eine Trockenkammer, eine Ausscheidungstrenneinrichtung, ein Gebläse, Leitungen zur Zuführung von Gas zur Einheit und zur Abgabe von Gas daraus, eine Leitung, die um die Einheit herumgeführt ist und die Gaszuführleitung der Einheit mit der Trockenkammer verbindet, Regelvorrichtungen zum Steuern der Gasflüsse durch die Leitungen und eine Einrichtung zur zumindest teilweisen Rückführung von Gas von der Ausscheidungseinrichtung zur Einheit.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende, diagrammartige Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Entwurfszeichnung einer Anlage, in der das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird,
Fig. 2 eine Anlage, welche eine Vertikalmühle mit einer darin eingebauten Klassiertrenneinrichtung aufweist, in der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, und
Fig. 3 eine Anlage, welche eine Wälzpresse und eine Klassiertrenneinrichtung aufweist, in der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird.
Die Anlage nach Fig. 1 weist eine Zerkleinerungs-, Trocken- und Trenneinheit 1 und ein Ausscheidungszyklon 3 auf. Der Anlage wird über eine Leitung 7 heißes Gas von einer Vorheizeinrichtung oder einer Wärmeerzeugungseinrichtung, welche nicht dargestellt sind, zugeführt. Das heiße Gas wird über einen Gaseinlaß 17 in die Einheit 1 eingeleitet, in der das Gas das zu zerkleinernde Produkt trocknet und es zur Klassiertrenneinrichtung in der Einheit 1 fördert. Der aussortierte feine Anteil wird in dem Gas schwebend über einen Gasauslaß 19 aus der Einheit 1 heraus und durch eine Kammer oder eine Leitung 9 zum Ausscheidungszyklon 3 gefördert. Im Zyklon 3 wird das getrocknete und fertig zerkleinerte Rohmaterial aus dem Gas abgetrennt, welches über ein Gebläse 5 zur Umgebungsluft weitergeleitet oder über eine Leitung 13 zur erneuten Verwendung als Transportgas in der Einheit 1 zur Leitung 7 zurückgeführt wird.
Die Anlage ist erfindungsgemäß darüber hinaus mit einer Umgehungsleitung 11 und mit Vorrichtungen 15 zum Regeln der Gasflüsse in den Leitungen 7, 11 und 13 versehen.
Mit den Regelvorrichtungen 15 kann die in dem von der Leitung 7 kommenden Gas enthaltene Wärme zwischen der Einheit 1 und der Kammer 9 so verteilt werden, daß das Material in der Einheit 1 lediglich auf einen Feuchtigkeitswert getrocknet wird, der einen optimalen Betrieb der verwendeten Zerkleinerungseinheit zum Ergebnis wird.
Danach findet die abschließende Trocknung mit Hilfe des heissen Gases, welches von der Leitung 7 über die Leitung 11 in die Kammer 9 gerichtet wird, in der Kammer 9 statt.
Das über das Gebläse 5 aus dem Zyklon 3 abgeleitete Gas kann über die Leitung 13 zur Leitung 7 und/oder zur Einheit 1 zurückgeführt werden, um sicherzustellen, daß das in die Einheit 1 eingeleitete Gasvolumen zur Förderung des Materials durch die Einheit ausreicht. Weil dieses Gas bereits zum Trocknen von Material verwendet wurde, ist es so mit Wasser gesättigt, daß es praktisch keinen Einfluß auf den Trocknungsvorgang ausübt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsformen von zwei unterschiedlichen Anlagen, in denen das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt wird. Die Anlage nach Fig. 2 weist eine Vertikalmühle 21 mit einer Zerkleinerungseinheit 23 und einer eingebauten Trenneinrichtung 25 auf. Neues Material wird über einen Kanal 22 in die Mühle eingeleitet und mit der Zerkleinerungseinheit 23 zerkleinert. Über den Gaseinlaß 17 wird Gas eingeleitet, welches das Material von der Zerkleinerungseinheit 23 zur Trenneinrichtung 25 fördert, mit der das zerkleinerte Material in einen groben Anteil, der zur Zerkleinerungseinheit zurückgeführt wird, und einen feinen Anteil, der im Transportgas schwebend über den Gasauslaß 19 zur Trockenkammer 9 gefördert wird, in der die abschließende Trocknung des Materials mit über die Leitung 11 von der Leitung 7 zugeführtem heißen Gas ausgeführt wird, sortiert wird. Die Steuerung der Feuchtigkeit des Materials in dieser Anlage wird genauso mit Hilfe von Regelvorrichtungen 15 ausgeführt, wie bei der unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten Anlage.
Die Anlage nach Fig. 3 weist eine Walzenpresse 31 und eine Trenneinrichtung 35 mit einem Disagglomerator 33 auf. Neues Material wird entweder zum Einlaß 30 oder zum Auslaß 32 der Walzenpresse 31 zugeführt und wird nach einer Zerkleinerung von der Walzenpresse zur Trenneinrichtung 33, 35 gefördert. Dem Disagglomerator 33 wird über seinen Gaseinlaß 17 Gas zugeführt, welches das Material von dort zur Trenneinrichtung 35 weiter fördert, mit der das Material in einen groben Anteil, der zur Walzenpresse 31 zurückgeführt wird, und einen feinen Anteil, der im Gas schwebend über den Auslaß 19 zur Trockenkammer 9 gefördert wird, in der die abschließende Trocknung des Materials mit über die Leitung 11 von der Leitung 7 zugeführtem heißen Gas ausgeführt wird, sortiert wird. Die Steuerung der Feuchtigkeit des Materials in dieser Anlage wird genau so ausgeführt wie bei der unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten Anlage.

Claims

1. Verfahren zur Materialzerkleinerung, bei dem das Material in einer Mühle (1; 21; 31) zerkleinert, getrocknet und mit einem Transportgas gefördert wird, sowie in einer Klassiertrenneinrichtung (1; 25; 35) sortiert wird, aus der ein grober Anteil zur Mühle zurückgeführt wird, während der feine Anteil in einer Ausscheidungstrenneinrichtung (3) aus dem Transportgas ausgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mühle eine Wälzmühle ist, daß die Feuchtigkeit des Materials in der Mühle und in der Klassiertrenneinrichtung (1; 25; 35) durch Regelung des Wärmeinhalts des zur Trenneinrichtung (1; 25; 35) gerichteten Transportgases gesteuert wird und daß die Mühle und die Klassiertrenneinrichtung umgehendes heißes Gas, zu einer Trockenkammer (9) geleitet wird, die zur abschließenden Trocknung des Materials zwischen der Klassiertrenneinrichtung (1; 25; 35) und der Ausscheidungstrenneinrichtung (3) angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zur abschließenden Trocknung in der Trockenkammer (9) von einer Vorheizeinrichtung oder einer Wärmeerzeugungseinrichtung zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur abschließenden Trocknung des Materials darin in die Trockenkammer (9) eingeleitete Gas zumindest teilweise über eine erste Leitung (11) als Teilmenge des Gases, welches über eine zweite Leitung (7) zur Klassiertrenneinrichtung (1; 25; 35) geleitet wird, abgetrennt wird, daß das Gas von der Ausscheidungstrenneinrichtung (3) über ein Gebläse (5) gefördert und zumindest teilweise über eine dritte Leitung (13) in die zweite Leitung (7) eingeleitet und mit dem Gas darin gemischt wird und daß die Gasmengen durch die Leitungen (7, 11, 13) mit Steuervorrichtungen (15) gesteüert werden.

4. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aufweist: eine Zerkleinerungs-, Trocken- und Trenneinheit (1, 21), wobei die Einheit eine Wälzmühle (23, 31) und eine Klassiertrenneinrichtung (25, 35) enthält, eine Trockenkammer (9), eine Ausscheidungstrenneinrichtung (3), ein Gebläse (5), Leitungen (7, 13, 9) zur Zuführung von Gas zur Einheit (1; 21, 23, 25; 31, 35,) sowie zur Abgabe von Gas daraus, eine Leitung (11), welche die Einheit umgeht und die Gaszuführleitung (7) der Einheit mit der Trockenkammer (9) verbindet, Regelvorrichtungen (15) zum Steuern der Gasflüsse durch die Leitungen (7, 11, 13) und eine Einrichtung zur zumindest teilweisen Rückführung von Gas von der Ausscheidungseinrichtung zur Einheit.