EP2024091B1

EP2024091B1 - Rollenpresse insbesondere zur gutbettzerkleinerung

Info

Publication number: EP2024091B1
Application number: EP07725735A
Authority: EP
Inventors: Siegfried Strasser; Andreas Enders; Silke Liedtke
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2006-06-02
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: CN101460247A; DE102006025833A1; WO2007140929A1; EP2024091A1; CA2653065A1; RU2008144301A; DK2024091T3; US20090236455A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenpresse mit zwei drehbar gelagerten gegenläufig angetriebenen und durch einen Presswalzenspalt voneinander getrennten Walzen zur Druckbehandlung, insbesondere zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung körnigen Gutes, mit einem oberhalb des Walzenspaltes angeordneten Gutaufgabeschacht mit einer Eintragsöffnung für die Einführung von Grobgutmaterial und mit einer Einträgsöffnung für die Einführung von Feingutmaterial wie z. B. die rezirkulierten. Grieße einer im Kreislauf geschalteten Sichtereinrichtung.
Beim Betrieb derartiger Walzenpressen zur Druckbehandlung körnigen Gutes müssen die einzelnen Stücke bzw. Partikel des in den Gutaufgabeschacht eingeführten Mahlgutes wie z. B. Zementrohmaterial, Zementklinker, Erze oder dergleichen von den gegenläufig angetriebenen Walzen erfasst und durch Reibung in den Walzenspalt eingezogen werden. Dabei werden die einzelnen Partikel des in den Bereich des engsten Walzenspaltes eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Pressdruckes gegenseitig zerkleinert, so dass man hierbei von der sogenannten Gutbettzerkleinerung spricht.
Ist das Aufgabegut zur Walzenpresse zumindest zum Teil schon sehr feinkörnig, indem in den Gutaufgabeschacht zum frischen Aufgabegut z. B. große Mengen der Grieße eines der Walzenpresse ggf. über eine Feinmühle nachgeschalteten Sichters rezirkuliert werden, so können dadurch das Guteinzugsvermögen der Walzen verschlechtert und die Durchsatzleistung der Walzenpresse vermindert werden. Denn die Zufuhr von Gutmaterialströmen mit deutlich unterschiedlicher Korngröße und Kornverteilung ist wegen Entmischung im Gutaufgabeschacht zur Walzenpresse problematisch. Die Schüttdichte der rezirkulierten Grieße ist nämlich erheblich kleiner als die Schüttdichte des frischen Aufgabegutes, d. h. die Porosität der Sichtergrieße ist größer als diejenige des frischen Aufgabegutes. Die wechselnde Zufuhr von grobem und feinem Material zum Walzenspalt stört die Stabilität des Mahlbettes und reduziert den Mahlwirkungsgrad.
Es ist daher schon vorgeschlagen worden, DE 39 16 641 A1 Figuren 2 und 3, bei einer Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung in den Gutaufgabeschacht das Grobgut z. B. frisches Mahlgut und das Feingut z. B. rezirkulierte. Sichtergrieße, Hüttensand etc. voneinander getrennt einzuführen und das Feingut im Gutaufgabeschacht durch eine eigene Vorverdichterwalze vorzuverdichten, um auf diese Weise die Porosität des Feingutes an die Porosität des Grobgutes bzw. Frischgutes anzunähern und die Guteinzugsbedingung des aus Frischgut und vorverdichtetem Feingut bestehenden Gutmateriales im Walzenspalt der eigentlichen Hochdruck-Walzenpresse zu verbessern. Diese Technologie verlangt allerdings den Einsatz wenigstens dreier Walzen und ist dementsprechend aufwendig.
Bei der Gutbettzerkleinerungs-Walzenpresse der DE-38 23 929 A1 sind in einem Maschinenrahmen ebenfalls drei Walzen eingesetzt, nämlich eine angetriebene Hauptwalze, an deren oberen Bereich eine nicht angetriebene Mitläuferwalze und an deren unteren Bereich eine zweite nicht angetriebene Mitläuferwalze mittels hydraulischer Pressdruckeinrichtungen angedrückt werden. Bei dieser Lösung wird im ersten (oberen) Walzenspalt ausschließlich das frische Aufgabegut vorzerkleinert, während in den zweiten (unteren) Walzenspalt der insgesamt zweistufig arbeitenden Walzenpresse die rezirkulierten Sichtergrieße eines nachgeschalteten Sichters eingeführt werden, d. h. in den unteren Walzenspalt muss das im oberen Walzenspalt bereits vorgepresste verdichtete Gutmaterial und das demgegenüber vergleichsweise sehr lockere poröse Sichtergrießematerial durch Reibung eingezogen werden, was aus den o. g. Gründen problematisch ist.
Außerdem ist aus der DE-C 38 02 173 zum Verpressen feinkörniger Salze eine Walzenpresse bekannt, oberhalb von deren Walzenspalt mehrere Füllschächte nebeneinander angeordnet sind, in denen sich jeweils eine Füllschnecke befindet, d. h. das gesamt Aufgabegut wird dem Walzenspalt über die Füllschnecken zugeführt. Eine getrennte Behandlung und Einspeisung von Grobgut und Feingut in den Walzenspalt findet dabei nicht statt.
Aus der US 2005/035 479 A1 ist eine Walzerpresse bekannt, welche separate Eintragsöffnungen für Grob- und Feingut, jeweils mit Förderschnecken aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zur Gutbettzerkleinerung eingesetzte vergleichsweise einfach gebaute Walzenpresse zu schaffen, in deren Gutaufgabeschacht sowohl grobkörniges Gutmaterial wie z. B. Frischgut als auch feinkörniges Gutmaterial wie z. B. rezirkulierte Grieße eines nachgeschalteten Sichters und/oder z. B. Flugasche eingeführt werden, wobei trotz der deutlich unterschiedlichen Korngröße und Kornverteilung in den beiden in den Walzenspalt einzuziehenden Stoffströmen die Stabilität des Gutbettes bzw. Mahlbettes und damit ein hoher Mahlwirkungsgrad gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Walzenpresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung werden die beiden Stoffströme grobkörniges Gutmaterial und feinkörniges Gutmaterial in den Gutaufgabeschacht getrennt voneinander eingeführt. Dazu hat der Gutaufgabeschacht an seiner Oberseite eine Grobguteintragsöffnung und vorzugsweise an der Seite quer zum Walzenspalt liegend wenigstens eine Feinguteintragsöffnung. Durch die wenigstens eine Feingut-Eintragsöffnung des Gutaufgabeschachtes ist in diesen gemäß der Erfindung eine das Feinkorn unter Pressdruck fördernde Druckschnecke eingeführt, deren düsenartige Ausmündung bis in den zentralen Bereich des Guteinzuges des Presswalzenspaltes der Walzenpresse reicht und die Düse der Druckschnecke über ein Gelenk an die Ausmündung der Druckschnecke angelenkt ist. Dabei wird in der Hochdruckzone des Walzenspaltes das Feinkornmaterial vom Grobkornmaterial umschlossen, wodurch die Gefahr einer Entmischung beider Stoffströme im Gutaufgabeschacht und einer wechselnden Zufuhr von grobem und feinem Material in den Walzenspalt minimiert ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Düse der Druckschnecke, die quer zum Walzenspalt von der Seite in den Gutaufgabeschacht horizontal oder schräg zur Horizontalen liegend eingeführt ist über das Gelenk an die Ausmündung der Druckschnecke angelenkt sein. Damit kann sich die Düse insbesondere Flachdüse innerhalb der Druckzone im Gutbett oberhalb des Walzenspaltes der Walzenpresse im Druckzentrum selbst zentrieren.
Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1:: eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenpresse mit einer etwa horizontal angeordneten in den Gutaufgabeschacht eingeführten Feingut-Druckschnecke, und
Fig. 2:: eine zweite Ausführungsform der Walzenpresse, bei welcher die Druckschnecke schräg zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.

Nach Fig. 1 weist die erfindungsgemäße Walzenpresse zwei drehbar gelagerte, gegenläufig rotierbare und durch einen Presswalzenspalt voneinander getrennte Walzen 10, 11 auf, von denen die Walze 10 die Festwalze ist, während die andere Walze 11 als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalze ausgebildet ist, deren Lagergehäuse über Hydraulikzylinder abgestützt sind, mit denen die Walzenpresskraft aufgebraucht wird.
Oberhalb des Walzenspaltes ist ein Gutaufgabeschacht 12 angeordnet, der an seiner Oberseite eine Eintragsöffnung 13 zur Einführung von Grobgutmaterial 14 aufweist, das unter Schwerkrafteinwirkung zugeführt wird. Beim Grobgutmaterial 14 kann es sich z. B. um zu zerkleinerndes bzw. zu mahlendes Frischgut wie z. B. Zementklinker etc. handeln, und die Böschungsoberseite dieses Schüttgutes innerhalb des Gutaufgabeschachtes 12 ist mit 15 angezeigt. Ferner weist der Gutaufgabeschacht 12 an der Seite wenigstens eine Feingut-Eintragsöffnung 16 auf, durch die hindurch in den Aufgabeschacht 12 eine das Feingutmaterial unter Pressdruck fördernde Druckschnecke 17 eingeführt ist, deren düsenartige Ausmündung bis in den zentralen Bereich des Guteinzuges des Presswalzenspaltes reicht. Korngröße und Kornverteilung des in die Aufgabeöffnung 18 der Druckschnecke 17 eingeführten Feingutmaterials 19 sind deutlich unterschiedlich zum Grobgutmaterial 14. So kann die Korngröße des eingeführten Feingutes 19 z. B. bis zu 100 % < 3 mm betragen, das ist der Fall bei der Einführung z. B. von feinen rezirkulierten Sichtergrießen, Flugasche, Hüttensand, Schlackenmehl etc..
Die Düse an der Ausmündung der Druckschnecke 17 zur Einführung der Feingutfraktion 19 ist eine oberhalb des engsten Walzenspaltes angeordnete parallel zu diesem liegende innerhalb der Gutbettschüttung 15 angeordnete Flachdüse 20. Diese Flachdüse 20 ist über ein Gelenk 21 an die Ausmündung der Druckschnecke 17 angelenkt. Jedenfalls ist die Düse 20 der Druckschnecke 19 im Druckzentrum des Guteinzugsbereiches des Presswalzenspaltes allseitig von der im Walzenspalt im übrigen befindlichen Grobkornfraktion 15 umschlossen, wodurch Entmischungen der beiden Stoffströme im Bereich des engsten Walzenspaltes, in welchem bei der Gutbettzerkleinerung der vergleichsweise hohe Walzenpressdruck in der Gutmaterialschüttung wirksam wird, vermieden sind.
Im Unterschied zur Fig. 1 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die quer zum Walzenspalt liegende Druckschnecke 17 schräg zur Horizontalen liegend in den Gutaufgabeschacht 12 der Rollenpresse eingeführt, d. h. das Gutaufgabeende der Druckschnecke 17 liegt höher als die Ausmündung der Druckschnecke mit ihrer Flachdüse 20. Diese Lösung bietet noch den zusätzlichen Vorteil, dass durch die Druckschnecke 17 die Montage und Demontage der Walze 10 nicht behindert wird.
Bei allen Ausführungsbeispielen beiträgt die auf das Gut drückende Presskraft der Walzen 10, 11 der Walzenpresse mehr als 2 MN/m Walzenlänge. Die Korngröße eines wesentlichen Teils des aufgegebenen Grobgutmateriales 14 kann größer sein als die Weite des engsten Walzenspaltes von z. B. 20 mm, was der Fall ist z. B. bei zu mahlendem nicht vorzerkleinerten Zementklinker mit einer Korngröße bis z. B. 100 mm, so dass dann das Aufgabegut im engsten Walzenspalt durch eine kombinierte Einzelkornzerkleinerung und Gutbettzerkleinerung zerkleinert wird. Das Gut tritt aus dem Walzenspalt zerkleinert und teilweise agglomeriert, d. h. zu Schülpen 22 verpresst aus, deren Anteil an bis zur gewünschten Endfeinheit reduzierten Partikeln (z. B. 30 % < 90 µm) bereits relativ hoch sein kann. Die Schülpen 22 werden anschließend in einer nachgeschalteten Einrichtung desagglomeriert und gesichtet, wobei die Sichtergrieße 19 zur Druckschnecke 17 und von dort in den engsten Walzenspalt der Rollenpresse rezirkuliert werden.

Claims

Walzenpresse mit zwei drehbar gelagerten gegenläufig angetriebenen und durch einen Presswalzenspalt voneinander getrennten Walzen (10, 11) zur Druckbehandlung, insbesondere zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung körnigen Gutes, mit einem oberhalb des Walzenspaltes angeordneten Gutaufgabeschacht (12) mit einer Eintragsöffnung (13) für die Einführung von Grobgutmaterial und mit einer Eintragsöffnung (16) für die Einführung von Feingutmaterial wie z. B. die rezirkulierten Grieße einer im Kreislauf geschalteten Sichtereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass durch die wenigstens eine Feingut-Eintragsöffnung (16) des Gutaufgabeschachtes (12) in diesen eine das Feingut unter Pressdruck fördernde Druckschnecke (17) eingeführt ist, deren düsenartige Ausmündung bis in den zentralen Bereich des Guteinzuges des Presswalzenspaltes reicht und die Düse (20) der Druckschnecke (17) über ein Gelenk (21) an die Ausmündung der Druckschnecke angelenkt ist.
Walzenpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschnecke (17) quer zum Walzenspalt von der Seite in den Gutaufgabeschacht (12) horizontal oder schräg zur Horizontalen liegend eingeführt ist.
Walzenpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (20) der Druckschnecke (17) im Druckzentrum des Guteinzugsbereiches des Presswalzenspaltes allseitig von der im Walzenspalt befindlichen Grobgutfraktion (15) umschlossen ist.
Walzenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Korngrösse der mit der Druckschnecke (17) zu fördernden Feingutfraktion bis zu 100 % < 3 mm beträgt.