DE102011112741B4 - Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage - Google Patents
Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011112741B4 DE102011112741B4 DE102011112741.4A DE102011112741A DE102011112741B4 DE 102011112741 B4 DE102011112741 B4 DE 102011112741B4 DE 102011112741 A DE102011112741 A DE 102011112741A DE 102011112741 B4 DE102011112741 B4 DE 102011112741B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- plant
- inert gas
- closed
- explosive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 7
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 description 1
- 238000010951 particle size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012852 risk material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/04—Safety devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
- B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
- B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
Abstract
Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko, mit einer Mahl- und Siebanlage mit einer Rückführung eines Grobkornanteils des in der Siebanlage klassierten Produktstroms zum weiteren Zerkleinern in der Mahlanlage, wobei die Aufbereitungsanlage von der Aufgabe des Materials bis zur Abgabe des aufbereiteten Produkts nahezu gasdicht geschlossen ausgeführt ist, mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, einer Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich mit leichtem Überdruck als Deckgas im Aufbereitungsprozess und mit erhöhtem Druck und erhöhtem Volumenstrom zum Spülen der Anlage, wobei das Einleiten des Inertgases als Deckgas im Aufbereitungsprozess drucküberwacht derart gesteuert wird, dass die Sauerstoffkonzentration einen Grenzwert nicht überschreitet, sowie mit einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, wobei an diesen höchstgelegenen Stellen jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil angeordnet ist, welches zum Spülen des geschlossenen Bereichs mit dem Inertgas sowie vor dem Erreichen eines Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet wird, während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten explosionsfähiger Gaskomponenten geschlossen bleibt und während eines Stillstands der Anlage geöffnet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko. Bestandteil der Aufbereitungsanlage ist eine Mahl- und Siebanlage mit einer Rückführung eines Grobanteils des in der Siebanlage klassierten Produktstromes zum weiteren Zerkleinern in der Mahlanlage. Die Aufbereitungsanlage ist von der Aufgabe des Materials bis zur Abgabe des aufbereiteten Produkts nahezu gasdicht geschlossen ausgeführt und weist eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage sowie eine Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich auf.
- Bei der ständigen Überwachung der Sauerstoffkonzentration und dem gesteuerten Einleiten eines Inertgases handelt es sich um Explosionsschutzmaßnahmen, die für die Anlagensicherheit bei der Verarbeitung staubexplosiver Materialien unerlässlich sind.
- Der Einsatz von Inertgas als Explosionsschutzmaßnahme ist an sich bekannt, zum Beispiel durch den Aufsatz von Risto, H. -J. und Hartan, H.: Inertisieren als Explosionsschutzmaßnahme, in cav, Aug. 1990, S. 36–38. Dort ist u. a. eine Mahlanlage in geschlossener Bauweise für die Verarbeitung von brennbaren Materialien wie Metall, Kohle, Düngemittel und Kunststoff beschrieben, bei der bei einem hohen Mahlluftdurchsatz die in dem Mahlsystem wegen Turbulenzen, Reibungen und mechanischen Belastungen bestehende Explosionsfähigkeit durch ständige Überwachung des Sauerstoffgehalts in der Prozessatmosphäre und durch gesteuertes Einleiten eines Inertgases zur Begrenzung der Sauerstoffkonzentration aufgehoben wird. Erwähnt wird auch, dass die Anlage beim Neuanfahren mit dem Schutzgas gespült werden muss und dass es sinnvoll ist, für die Überwachung des Sauerstoffgehalts und der Schutzgaseinleitung zusammen mit der Steuerung weiterer Sicherheitsfunktionen der Anlage eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) einzusetzen. Ebenso ist erwähnt, dass hierbei eine Begrenzung des Inertgasverbrauchs erreicht werden kann und dass die Anlage vorzugsweise mit leichtem Überdruck betrieben wird.
- Aus der
US 6 076 752 A ist eine Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko bekannt, bei der ebenfalls eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration und eine weitere Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases vorhanden ist. Bei dieser bekannten Anlage wird das aufzubereitende Material durch den Luftstrom eines Gebläses von der Mahlanlage zur Siebanlage gefördert, wobei der Luftstrom in einem geschlossenen Kreislauf umläuft und wobei die Sauerstoffkonzentration in dem Luftstrom kontrolliert und durch Einleiten eines Inertgases begrenzt wird. Darüber hinaus werden in dem geschlossenen Kreislauf die Temperatur und der Druck kontrolliert. Hierfür ist in der zwischen dem Gebläse und der Mahlanlage angeordneten Druckluftleitung ein steuerbares Austrittsventil angeordnet, mit dem der Druck in dem geschlossenen Kreislauf gesteuert wird. - Durch die
EP 0 244 074 B1 ist ferner ein Sicherheitssystem für eine nahezu gasdicht geschlossen ausgeführte Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko bekannt geworden, bei dem eine erste Einrichtung zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration des geschlossenen Bereichs der Anlage und eine zweite Einrichtung zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich vorgesehen ist. Auch wird das Einleiten des Inertgases als Deckgas drucküberwacht derart gesteuert, dass die Sauerstoffkonzentration einen Grenzwert nicht überschreitet. Ebenso ist dort eine dritte Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten vorhanden. Ein gesteuertes Gasaustrittsventil zum Ausleiten solcher Gaskomponenten vor Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes ist dort nicht vorgesehen. - Bei geschlossenen Mahl- und Siebanlagen besteht bei der Verarbeitung staubhaltiger, brennbarer Materialien neben dem Staubexplosionsrisiko zusätzlich das Problem, dass sich in dem geschlossenen Bereich der Anlage explosionsfähige Gaskomponenten anreichern können. Ursache hierfür sind u. a. Verunreinigungen des verarbeiteten Materials wie zum Beispiel Schlacken, die im Zusammenwirken mit durch Schwitzwasser eingebrachter Feuchtigkeit Wasserstoff bilden können.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei einer Aufbereitungsanlage mit einer derartigen Mahl- und Siebanlage neben der Staubexplosionsgefahr auch die Gefahr einer Gasexplosion zu unterbinden.
- Hierfür ist gemäß Anspruch 1 eine Einrichtung zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage vorgesehen, wobei an diesen höchstgelegenen Stellen jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil angeordnet ist, welches zum Spülen des geschlossenen Bereichs mit dem Inertgas sowie vor dem Erreichen eines Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet wird, während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten geschlossen bleibt und während eines Stillstands der Anlage geöffnet wird.
- Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben.
- Durch die nach Anspruch 1 vorgesehene Überwachung der Sauerstoffkonzentration in dem nahezu gasdicht geschlossenen Bereich der Aufbereitungsanlage bei gleichzeitig gesteuerter Inertgas-Deckung im Aufbereitungsprozess wird eine Staubexplosion sicher verhindert. Zugleich wird durch Überwachung der möglichen Anreicherung explosionsfähiger Gaskomponenten an den höchstgelegenen Stellen der Anlage (Anlagendome) und durch Ausleitung der Gaskomponenten deutlich vor dem Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes durch an den höchstgelegenen Stellen angeordnete steuerbare Gasaustrittsventile eine Gasexplosion sicher verhindert. Das Öffnen der Gasaustrittsventile ist ferner vorteilhaft bei dem vor Inbetriebnahme und während des Stillstands der Anlage erforderlichen Spülen mit Inertgas.
- Durch das sichere Verhindern von Staub- und Gasexplosionen wird die Anlagensicherheit wesentlich erhöht und eine Gefährdung der Bedienungspersonals vermieden. Zudem entstehen Kostenvorteile, da sich u. a. die Brandversicherung für solche gesicherten Anlagen erheblich reduziert.
- Die nahezu gasdicht geschlossene Bauweise der Anlage hat den Vorteil, dass bei der Verarbeitung stauberzeugender Materialien kein Staub nach außen dringen kann. Der Staubanteil verbleibt vielmehr im Produktstrom. Eine Entstaubungsanlage ist somit nicht erforderlich, was die Investitionskosten für die Anlage reduziert. Auch Filterstaub fällt nicht an. Somit entfällt eine Filterstaubentsorgung und es entsteht keine Umweltbelastung durch Feinstaub aus der Filteranlage. Auch eine Filterstaubabwertung entfällt. Die Mahl- und Siebanlage bleibt nahezu staubfrei, was Reinigungskosten spart. Wegen der Staubfreiheit und da sich das aufzubereitende Material in einem geschlossenen Bereich der Anlage befindet, kann die Mahl- und Siebanlage während des Betriebs ohne gesundheitliche Gefährdung für den Anlagenbetreiber begangen werden.
- Als zweckmäßig hat sich ferner erwiesen, dass das Inertgas gemäß Anspruch 2 über druck- und durchflussmengengeregelte Ventile im Deckgasbetrieb bei einem leichten Überdruck von bis zu 200 mbar mit einem Volumenstrom von 5 bis 50 m3/h in den geschlossenen Bereich der Anlage eingeleitet wird. Mit diesen Parametern wird eine optimale Inertgasdeckung bei niedrigem Inertgasverbrauch erzielt. Die Sauerstoffüberwachung führt bei Überschreitung eines Grenzwertes der Sauerstoffkonzentration nicht zu einer Erhöhung der Inertgaszugabe, sondern zur Abschaltung der Anlage, da in diesem Fall eine Leckage vorliegt, die behoben werden muss. Das Spülen der Anlage erfolgt mit erhöhtem Volumenstrom.
- Vorteilhaft ist ferner gemäß Anspruch 3 der Einsatz einer programmierbaren Steuerung (SPS) zur Regelung und Überwachung sämtlicher Funktionen der Anlage einschließlich der Ansteuerung der Ventile zur Einleitung des Inertgases und der Gasaustrittsventile. Auf diese Weise ist ein Automatikbetrieb der Anlage unter Berücksichtigung sämtlicher verfahrenstechnischen, produktspezifischen und sicherheitstechnischen Belange realisierbar.
- Für das Spülen der Anlage vor der Inbetriebnahme ist gemäß Anspruch 4 vorgesehen, das Inertgas durchflussüberwacht mit einem gegenüber dem Deckgasbetrieb deutlich erhöhten Volumenstrom von bis zu 300 m3/h solange einzuleiten, bis der Sauerstoffanteil an allen Messstellen produktbezogen weniger als 8,0 bis 2,0 Vol.-% erreicht hat. Beim Überschreiten einer durch ein Zeitglied überwachten Spüldauer wird zur Begrenzung des Inertgasverbrauchs zweckmäßigerweise abgeschaltet, da dies auf eine Leckage oder eine nicht verschlossene Öffnung der Anlage hinweist.
- Nach Anspruch 5 ist zur Verhinderung einer Gasexplosion im laufenden Betrieb der Anlage vorgesehen, bei einem gemessenen Anteil explosionsfähiger Gaskomponenten von mehr als 2,0 Vol.-% die Gasaustrittsventile gesteuert zu öffnen und in den geschlossenen Bereich der Anlage Inertgas mit erhöhtem Druck und Volumenstrom solange einzuleiten, bis die Gaskonzentration 1,0 Vol.-% unterschreitet, worauf die Gasaustrittsventile wieder geschlossen werden und wieder auf Deckgasbetrieb mit einem nur leichten Überdruck von bis zu 200 mbar und einem Volumenstrom von 5 bis 50 m3/h umgestellt wird.
- Bei einem Stillstand der Anlage sind die Gasaustrittsventile zwangsweise geöffnet. Es ist aus Sicherheitsgründen zweckmäßig, die Gaskonzentration in der Anlage weiter zu überwachen, da sich explosionsfähige Gaskomponenten auch bei Stillstand der Anlage bilden können. In diesem Fall wird gemäß Anspruch 6 bei der Messung einer Gaskonzentration von mehr als 2,0 Vol.-% zur Verdrängung der explosionsfähigen Gaskomponenten Inertgas zum Spülen mit einem Volumenstrom von beispielsweise 40 m3/h solange eingeleitet, bis die Gaskonzentration 1,0 Vol.-% unterschreitet.
- Als besonders wirksam für die Verwendung als Deckgas bei der Verarbeitung eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko hat sich gemäß Anspruch 7 Stickstoff erwiesen. Grundsätzlich können aber als Schutzgas alle unbrennbaren Gase eingesetzt werden, die nicht mit dem zu verarbeitenden Material reagieren, zum Beispiel Kohlendioxid oder Edelgase.
- Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert:
Die Fig. zeigt schematisch eine Aufbereitungsanlage mit einer Mahl- und Siebanlage zum Zerkleinern und Sieben eines als Schüttgut vorliegenden Feststoffmaterials mit hohem Staubexplosionsrisiko. Das Schüttgut wird als zuvor manuell aufbereitetes Produkt mit einer Zuführeinrichtung5 , zum Beispiel einer Kranschaufel, einem Aufgabetrichter6 aufgegeben. Um Staub zu vermeiden, fährt die Kranschaufel bis zur Produktberührung in den Bunker des Aufgabetrichters6 . Eine Entstaubungsanlage ist deshalb nicht erforderlich. Der Aufgabetrichter6 kann zur Vermeidung von Brückenbildung mit zusätzlichen Vibrationsmotoren versehen werden. Als Gassperre zur nachfolgenden Aufbereitungsanlage muss im Bunker immer eine definierte Restmenge verbleiben. Über eine als Vibrationsförderrinne ausgebildete Bunkerabzugsrinne7 wird das Produkt gleichmäßig einem vorzugsweise als Backenbrecher ausgebildeten Vorzerkleinerer8 zugeführt., wobei die Zuführung durch die Bunkerabzugsrinne7 lastabhängig erfolgt und bei Überlastung des Backenbrechers automatisch abschaltet, damit sich der Backenbrecher freiarbeiten kann. - Der Produktstrom wird nach dem Vorbrechen mittels einer zweiten Vibrationsförderrinne
9 gleichmäßig einem vorzugsweise als Pendelbecherwerk ausgebildeten Vertikalförderer10 zugeführt, der das Produkt zur Beschickung einer Nachzerkleinerungsstufe auf eine entsprechende Höhe befördert. Die Nachzerkleinerungsstufe besteht aus einer dritten Vibrationsförderrinne11 als Zuteileinrichtung und einer vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildeten Grobmahleinrichtung12 . Die Walzenmühle kann ausgerüstet sein mit einer motorischen Reversierung einer Walze und mit hydraulischer Verspannung zur Spaltkonterung oder optional mit einer motorischen Spalteinstellung. - Eine nachfolgende, im wesentlichen vertikal unter der Nachzerkleinerungsstufe angeordnete Feinzerkleinerungsstufe besteht aus einer ebenfalls vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildeten Feinmahleinrichtung
13 , wobei auch hier die Walzenmühle mit einer motorischen Reversierung einer Walze und mit hydraulischer Verspannung zur Spaltkonterung oder optional mit einer motorischen Spalteinstellung ausgerüstet sein kann. Der auf eine definierte maximale Korngröße gemahlene Produktstrom wird mittels einer nachfolgenden, im wesentlichen vertikal unter der Feinzerkleinerungsstufe angeordneten Siebeinrichtung14 klassiert, wobei ein Überkornanteil mittels einer vierten Vibrationsförderrinne15 über eine Rückführeinrichtung16 wieder in das Pendelbecherwerk des Vertikalförderers10 zurückgeführt wird. Hierbei können gegebenenfalls Verunreinigungen des Rücklaufstroms abgeschieden werden und es kann mittels Mengenmesser eine Kontrolle der Rücklaufmenge erfolgen. Der gemahlene und in der Siebeinrichtung14 klassierte Produktstrom wird über eine Zwei-Wege-Weiche17 und zwei Vibrationsförderrinnen18 einer Abfülleinrichtung19 zugeführt und dort im Tandembetrieb unmittelbar in Behälter wie Big-Bags oder Container gefüllt. Die Freisetzung von Feinstaub bei einer Zwischenlagerung in Bunkern wird auf diese Weise vermieden. Die Behälter werden mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoff gespült, wobei eine Entsorgung des Inhalts mit der damit einhergehenden Feinstaubfreisetzung während des Spülens und während des Befüllens der Behälter ebenfalls vermieden wird. Durch den Tandembetrieb sind immer zwei Behälter wechselseitig im Einsatz, was einen kontinuierlichen Betrieb gewährleistet. Die Aufbereitungsanlage weist eine erste Einrichtung1 zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Meßstellen an der höchstgelegenen Stelle der Anlage sowie am Vorzerkleinerer8 , an der Grobmahleinrichtung12 und an der Feinmahleinrichtung13 vorgesehen. Die nahezu gasdicht ausgeführte Anlage wird durch eine zweite Einrichtung2 kontinuierlich mit Inertgas, vorzugsweise Stickstoffgas versorgt. Das Inertgas wird als Deckgas mit leichtem Überdruck im Aufbereitungsprozess drucküberwacht und verteilt an mehreren Einblasstellen der Anlage eingeleitet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Einblasstellen an der Bunkerabzugsrinne7 , am Vertikalförderer10 und nach der Siebeinrichtung14 vorgesehen. Die Einleitung wird derart gesteuert, dass die Sauerstoffkonzentration in der Anlage einen kritischen Grenzwert nicht überschreitet. Zum Spülen des geschlossenen Bereichs bei Stillstand und während einer Anfahrphase vor der Inbetriebnahme der Anlage wird das Inertgas an ebenfalls mehreren verteilten Einblasstellen mit erhöhtem Druck und erhöhtem Volumenstrom eingeleitet. An den höchstgelegenen Stellen der Anlage, im Ausführungsbeispiel am oberen Ende des Vertikalförderers10 , ist jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil4 angeordnet. Zudem ist eine dritte Einrichtung3 zur Messung von im Aufbereitungsprozess entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff, an den höchstgelegenen Stellen der Anlage vorgesehen. Das steuerbare Gasaustrittsventil4 wird zum Spülen des geschlossenen Bereichs der Anlage mit Inertgas sowie vor dem Erreichen eines kritischen Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet. Eine Gasexplosion nach Luftzutritt im Betriebsstillstand wird auf diese Weise durch gesteuertes Ausleiten der explosionsfähigen Gaskomponenten deutlich vor dem Erreichen eines explosionskritischen Grenzwertes sicher verhindert. Während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten explosionsfähige Gaskomponenten bleibt das Gasaustrittsventil4 geschlossen. Bei einem Betriebsstillstand der Anlage bleibt das Gasaustrittsventil4 zweckmäßigerweise geöffnet. - Sämtliche Funktionen der Aufbereitungsanlage einschließlich der Ventilsteuerung für das Einleiten des Inertgases als Deck- und Spülgas und das Gasaustrittsventil
4 werden mittels einer programmierbaren Steuerung (SPS) gesteuert, wobei sämtliche Betriebszustände kontrollierbar und die Prozessparameter veränderbar sind. Auf diese Weise ist ein Automatikbetrieb der Anlage unter Berücksichtigung sämtlicher verfahrenstechnischen, produktspezifischen und sicherheitstechnischen Belange realisierbar.
Claims (7)
- Aufbereitungsanlage zum Zerkleinern und Sieben eines Materials mit hohem Staubexplosionsrisiko, mit einem vorzugsweise als Backenbrecher ausgebildeten Vorzerkleinerer (
8 ) und einer Mahl- und Siebanlage mit einer Rückführung eines Grobkornanteils des in der Siebanlage klassierten Produktstroms zum weiteren Zerkleinern in der Mahlanlage, welche als Nachzerkleinerungsstufe eine vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildete Grobmahleinrichtung (12 ) und nachfolgend als Feinzerkleinerungsstufe eine ebenfalls vorzugsweise als Walzenmühle ausgebildete Feinmahleinrichtung (13 ) aufweist, wobei die Aufbereitungsanlage von der Aufgabe des Materials bis zur Abgabe des aufbereiteten Produkts nahezu gasdicht geschlossen ausgeführt ist, mit einer ersten Einrichtung (1 ) zur kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration an kritischen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, einer zweiten Einrichtung (2 ) zum gesteuerten Einleiten eines Inertgases in den geschlossenen Bereich mit leichtem Überdruck als Deckgas im Aufbereitungsprozess und mit erhöhtem Druck und erhöhtem Volumenstrom zum Spülen der Anlage, wobei das Einleiten des Inertgases als Deckgas im Aufbereitungsprozess drucküberwacht derart gesteuert wird, dass die Sauerstoffkonzentration einen Grenzwert nicht überschreitet, wobei sichergestellt ist, dass das Überschreiten des Grenzwertes der Sauerstoffkonzentration aufgrund einer möglichen Leckage zur Abschaltung der Anlage führt, sowie mit einer dritten Einrichtung (3 ) zur kontinuierlichen Messung von bei der Aufbereitung entstehenden explosionsfähigen Gaskomponenten, insbesondere Wasserstoff den höchstgelegenen Stellen des geschlossenen Bereichs der Anlage, wobei an diesen höchstgelegenen Stellen jeweils ein steuerbares Gasaustrittsventil (4 ) angeordnet ist, welches zum Spülen des geschlossenen Bereichs mit dem Inertgas sowie vor dem Erreichen eines Grenzwertes des gemessenen Anteils explosionsfähiger Gaskomponenten geöffnet wird, während des kontinuierlichen Betriebs der Aufbereitungsanlage bei unkritischen Messwerten explosionsfähiger Gaskomponenten geschlossen bleibt und während eines Stillstands der Anlage geöffnet wird. - Aufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas über druck- und durchflussmengengeregelte Ventile als Deckgas im Produktionsprozess bei einem leichten Überdruck von bis zu 200 mbar mit einem Volumenstrom von 5 bis 50 m3/h und bei Spülvorgängen mit erhöhtem Volumenstrom eingeleitet wird.
- Aufbereitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagenregelung einschließlich der Ansteuerung der Ventile zur Einleitung des Inertgases und der Gasaustrittsventile (
4 ) mittels programmierbarer Steuerung erfolgt. - Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülen der Anlage mit Inertgas während einer Anfahrphase vor der Inbetriebnahme durchflussüberwacht mit einem anlagenspezifischen Volumenstrom von bis zu 300 m3/h solange erfolgt, bis der Sauerstoffanteil an allen Messstellen produktbezogen weniger als 8,0 bis 2,0 Vol.-% erreicht hat, wobei das Überschreiten einer durch ein Zeitglied überwachten maximalen Spüldauer auf eine Leckage oder eine nicht verschlossene Öffnung der Anlage hinweist.
- Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem während des Betriebs der Anlage gemessenen Anteil explosionsfähiger Gaskomponenten von mehr als 2,0 Vol.-% die Gasaustrittsventile (
4 ) geöffnet und in den geschlossenen Bereich der Anlage mit erhöhtem Druck Inertgas mit einem erhöhten Volumenstrom solange eingeleitet wird, bis die Konzentration explosionsfähiger Gaskomponenten 1,0 Vol.-% unterschreitet, worauf die Gasaustrittsventile (4 ) wieder geschlossen werden und auf Deckgasbetrieb umgestellt wird. - Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem während eines Stillstands der Anlage, bei welchem sichergestellt werden muss, dass die Anlage frei von Personal ist, bei geöffneten Gasaustrittsventilen (
4 ) gemessenen Anteil explosionsfähiger Gaskomponenten von mehr als 2,0 Vol.-% zur Verdrängung der explosionsfähigen Gaskomponenten Inertgas mit einem Volumenstrom von beispielsweise 40 m3/h solange eingeleitet wird, bis die Konzentration explosionsfähiger Gaskomponenten 1,0 Vol.-% unterschreitet. - Aufbereitungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Inertgas Stickstoff verwendet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011112741.4A DE102011112741B4 (de) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011112741.4A DE102011112741B4 (de) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011112741A1 DE102011112741A1 (de) | 2013-03-07 |
DE102011112741B4 true DE102011112741B4 (de) | 2015-09-03 |
Family
ID=47710782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011112741.4A Expired - Fee Related DE102011112741B4 (de) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011112741B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108826566A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 中建三局第建设工程有限责任公司 | 一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116571332B (zh) * | 2023-05-17 | 2025-06-06 | 重庆大学 | 一种密闭腔体内氢气爆炸粉碎坚硬矿石设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545828A1 (de) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Jackering Altenburger Masch | Verfahren und einrichtung zum betrieb einer mahlanlage |
US4846410A (en) * | 1986-04-26 | 1989-07-11 | The Babcock & Wilcox Company | Apparatus for monitoring low-level combustibles |
EP0244074B1 (de) * | 1986-04-29 | 1990-10-24 | International Control Automation Finance S.A. | Sicherheitssysteme für Kohlenpulverisiermühlen |
US6076752A (en) * | 1998-06-01 | 2000-06-20 | Quality Botanical Ingredients, Inc. | Method and apparatus for inert gas purging/temperature control for pulverizing/grinding system |
WO2000052293A2 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Fmc Corporation | Explosion prevention system for internal turret mooring system |
CA2183175C (en) * | 1995-09-07 | 2005-10-18 | Oliver Dietrich | Process and apparatus for grinding and sifting a product |
DE102005002172A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Amrona Ag | Inertisierungsverfahren zur Brandvermeidung |
-
2011
- 2011-09-07 DE DE102011112741.4A patent/DE102011112741B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545828A1 (de) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Jackering Altenburger Masch | Verfahren und einrichtung zum betrieb einer mahlanlage |
US4846410A (en) * | 1986-04-26 | 1989-07-11 | The Babcock & Wilcox Company | Apparatus for monitoring low-level combustibles |
EP0244074B1 (de) * | 1986-04-29 | 1990-10-24 | International Control Automation Finance S.A. | Sicherheitssysteme für Kohlenpulverisiermühlen |
CA2183175C (en) * | 1995-09-07 | 2005-10-18 | Oliver Dietrich | Process and apparatus for grinding and sifting a product |
US6076752A (en) * | 1998-06-01 | 2000-06-20 | Quality Botanical Ingredients, Inc. | Method and apparatus for inert gas purging/temperature control for pulverizing/grinding system |
WO2000052293A2 (en) * | 1999-03-03 | 2000-09-08 | Fmc Corporation | Explosion prevention system for internal turret mooring system |
DE102005002172A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Amrona Ag | Inertisierungsverfahren zur Brandvermeidung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Risto, H.-J., Hartan, H.: Inertisieren als Explosionsschutzmaßnahme. In: CAV, 1990, August, 36-38. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108826566A (zh) * | 2018-06-19 | 2018-11-16 | 中建三局第建设工程有限责任公司 | 一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011112741A1 (de) | 2013-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69317107T2 (de) | Verfahren zum Evakuieren von festen Abfällen aus einer Gasreinigungsvorrichtung | |
EP0937004B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum pneumatischen fördern pulverförmiger stoffe | |
EP2730510B1 (de) | Verfahren zum Verpacken von polykristallinem Silicium | |
DE202006003816U1 (de) | Vorrichtung zum Zerkleinern und Fördern von Suspensionen | |
DE3713477C1 (de) | Vorrichtung zum Zerkleinern von Behaeltern | |
DE102011112741B4 (de) | Inertgasgedeckte geschlossene Mahl-und Siebanlage | |
DE69501426T2 (de) | Verfahren zur Vorbereitung einer Mischung aus Bodenasche und Flugasche | |
EP2233834B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von staubförmigen und/oder flüssig/pastösen Abfallstoffen sowie Herstellung eines Mischbrennstoffes | |
DE3015250A1 (de) | Verahren und einrichtung zur aufbereitung von mineralfaserschrott unterschiedlicher beschaffenheit | |
US20110240775A1 (en) | Shredding Mill and Relative Shredding Method | |
EP1818611A2 (de) | Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage | |
EP0340380B1 (de) | Trogketten-Steilförderer für mässig trockenes Schüttgut | |
DE8805008U1 (de) | Vorrichtung zum Zerkleinern von Behältern | |
DE102010054698A1 (de) | Vorrichtung zur Austragung von Schüttgut | |
AT407258B (de) | Vorrichtung zum herstellen von heissbrikettiertem metallschwamm, insbesondere heissbrikettiertem eisenschwamm | |
US8632026B2 (en) | Shredding mill and relative shredding method | |
DE3018777A1 (de) | Verfahren zum zerkleinern von produkten bei tiefer temperatur und anlage zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE8705805U1 (de) | Vorrichtung zur Beseitigung von Behältern | |
DE4327622A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten von gepreßten Ballen aus Kunststoffabfällen und -verbundwerkstoffen | |
DE19811132C2 (de) | Vorrichtung zum Abscheiden feiner Partikel aus einem grobe und feine Partikel enthaltenden, mittels eines Gasstroms geförderten Schüttgutstrom | |
DE19628412C2 (de) | Anlage zur Aufbereitung von Hartschaum, insbesondere deponiertem Polystyrol-Hartschaum | |
DE102021129068A1 (de) | Verfahren zur Verfüllung und Entsorgung ascheartiger Verbrennungsprodukte in Silofahrzeugen | |
EP0495172A2 (de) | Dosiervorrichtung | |
DE3418455A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum einblasen feinkoerniger feststoffe in eine metallschmelze | |
DE9003907U1 (de) | Vorrichtung zum Entsorgen von asbesthaltigen Materialien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R026 | Opposition filed against patent | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ASK CHEMICALS METALLURGY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNERS: HOFMANN, WERNER, DR. RER. NAT., 83395 FREILASSING, DE; STADLER, SIEGFRIED WILHELM, DIPL.-ING. , 83209 PRIEN, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MUELLER SCHUPFNER & PARTNER PATENT- UND RECHTS, DE |
|
R031 | Decision of examining division/federal patent court maintaining patent unamended now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |