DE69212589T2

DE69212589T2 - Vertikale prallmühle mit gutnebenaufgabe

Info

Publication number: DE69212589T2
Application number: DE69212589T
Authority: DE
Inventors: Alastair Scott Murray
Original assignee: QED International Ltd
Current assignee: QED International Ltd
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2012-01-10
Also published as: DE69229642T2; NO932514D0; ATE140881T1; NO305014B1; DE69212589D1; EP0565571A1; NO932514L; AU1162092A; EP0669166B1; GB9100456D0; WO1992011944A1; EP0669166A1; DK0565571T3; DE69229642D1; DK0669166T3; EP0565571B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feinzerkleinern, die zum Zerkleinern von nassem Material eingesetzt werden können.
Es gibt viele verschiedene Situationen, in denen die Feinzerkleinerung von Materialien erforderlich ist, um die Partikelgrößen zu verringern. Eine Ausführungsart einer Feinzerkleinerungsvorrichtung ist eine vertikale Prallvorrichtung oder VSI, wie ein Barmac Rotopactor oder Duopator (Warenzeichen). Diese Maschinen weisen einen Rotor auf, der sich um eine vertikale Achse dreht und veranlaßt, daß das Beschickungsmaterial nach außen zu einer Prallfläche geschleudert wird. Auch vertikale Prallmühlen mit zwei Einlässen sind bekannt, bei denen dem zweiten Einlaß zugeführtes Beschickungsmaterial durch das vom Rotor nach außen geschleuderte Material am Rotor vorbei hinunterstürzt.
Die oben beschriebenen Maschinen werden weitgehend zum autogenen Feinzerkleinern von trockenem Beschickungsmaterial verwendet, wie Gestein und Erze, aber es gibt viele Situationen, in denen das Beschickungsmaterial nicht trocken ist, und früher dachte man, daß solche Materialien zur Feinzerkleinerung auf diese Art ungeeignet sind. Überdies hat sich herausgestellt, daß sich überraschende Vorteile ergeben können, wenn die Beschickungsmaterialien in nassem Zustand verarbeitet werden. Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, eine Zerkleinerung in nassem Zustand durchzuführen. Des weiteren kann es durch Feinzerkleinern von Mineralien oder Materialien in Anwesenheit von Lösungsmitteln oder chemischen Reagenzien möglich sein, auf wirksamere und wirtschaftlichere Weise umweltschädliche Stoffe zu reinigen oder gebundene Mineralien aus ihren Urmaterialien herauszulösen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zielen ferner darauf ab, eine Vorrichtung zur Behandlung von Bohrmehl auf Öl- oder Wasserbasis, wie die Nebenprodukte beim Bohren nach Öl, Gas oder anderen unterirdischen Flüssigkeiten, zu schaffen. Andere Materialien im Zusammenhang mit diesen Tätigkeitsbereichen können mit Öl oder anderen im Bohrbetrieb verwendeten Stoffen verunreinigt sein. Das Bohrmehl kann auch in Form von Schneidspänen mit geringer spezifischer Energie ausgebildet sein, die bei manchen Bohrtätigkeiten erzeugt werden.
Die GB-A-2 120 112 offenbart eine Vorrichtung zum Befeuchten und Schleifen von Gips. Trockenes, feingemahlenes Material wird von oben einem Rotor zugeführt, der auf seinem Umfang Prallstifte aufweist. Über eine Düse wird Wasser in den Rotor eingespritzt. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine vertikale Prallmahlvorrichtung geschaffen, aufweisend:
einen Einlauftrichter, der einen ersten Einlaß für Beschickungsmaterial begrenzt;
einen Rotor;
wobei der Einlauftrichter derart angeschlossen ist, daß Einlaßbeschickungsmaterial direkt zu dem Rotor gefördert wird und von dem Rotor nach außen in einen Feinzerkleinerungsbereich geschleudert wird;
einen zweiten Einlaß für Beschickungsmaterial in flüssiger Form; und
eine Umfangsverteilungseinrichtung, die mit dem zweiten Einlaß verbunden ist und über und radial nach außen von dem Rotor angeordnet ist, so daß durch den zweiten Einlaß zugeführtes Beschickungsmaterial zu dem Feinzerkleinerungsbereich weitergeleitet wird, ohne in den Rotor zu gelangen.
Die hierin erfolgenden Bezugnahmen auf das "Klassifizieren" eines Materials oder auf einen "Klassifikator" beinhalten jedes beliebige Verfahren oder Vorrichtung zum Trennen von Partikeln basierend auf ihren Größen, einschließlich der Verwendung eines Rüttelsiebs.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und zum Aufzeigen, wie sie wirksam umgesetzt werden kann, wird nun beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer weitgehend herkömmlichen Feinzerkleinerungsvorrichtung ist;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 ein schematischer Querschnitt durch eine vertikale Prallvorrichtung in Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung ist;
Fig. 5 ein Querschnitt durch eine vertikale Prallvorrichtung in Übereinstimmung mit einer alternativen Ausführungsform des anderen Aspektes der Erfindung ist;
Fig. 6 ein Teilschnitt durch die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung entlang der Linie VI-VI ist;
Fig. 7 ein Teilquerschnitt durch eine vertikale Prallvorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung ist; und
Fig. 8 ein Querschnitt durch die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung entlang der Linie VIII-VIII ist.
Fig. 1 zeigt eine Feinzerkleinerungsvorrichtung basierend auf einer Ausführungsart einer vertikalen Prallvorrichtung oder VSI 11. Die VSI 11 weist einen Innenrotor auf, und in die Vorrichtung gelangendes Beschickungsmaterial wird nach außen auf eine Prallfläche geschleudert, an der das Zerstoßen und Abschleifen erfolgt. Beschickungsmaterial, wie Gestein oder Erz, wird von einem Aufgabetrichter 13 oder einer anderen Lieferquelle entlang einer geeigneten Fördervorrichtung 12 zur VSI 11 gefördert.
Zerkleinertes Material aus der VSI 11 kommt an der Unterseite der Vorrichtung heraus und fällt auf ein Sieb 14, welches als Klassifikator wirkt. Feines Material fällt durch das Sieb und wird auf einem Förderband 15 gesammelt, mit dem es zur weiteren Verarbeitung oder Verwertung transportiert werden kann. Zu große Partikel gehen nicht durch das Sieb 14 und werden auf einem Förderband 16 zum Förderband 12 zurückgebracht, von dem sie erneut zum Einlaß der VSI 11 befördert werden, so daß sie weiter zerkleinert werden können.
Dieses System ist zum Trocken- oder Halbtrockenmahlen einer ganzen Reihe von Materialien geeignet. Allerdings gibt es andere Zerkleinerungsanwendungen, bei denen dieses System nicht geeignet sein kann. Beispielsweise gibt es Situationen, in denen es vielleicht erwünscht ist, eine Zerkleinerung bei Vorhandensein großer Mengen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten durchzuführen. Ein Beispiel hierfür ist im Zerkleinern von Schneidspänen mit geringer spezifischer Energie (LSA-Späne) enthalten. Dabei handelt es sich um natürlich vorkommende Gesteinssubstanzen, die eine geringe Radioaktivität ausstrahlen. Die Schneidspäne werden durch die Anhäufung von Partikeln erzeugt, die beispielsweise während des Bohrens nach Öl durch bestimmte Gesteinsformationen erzeugt werden, wie sie z. B. in der Nordsee vorkommen. Der Radioaktivitätsgehalt ist noch so gering, daß er sicher unschädlich gemacht werden kann, wenn die Schneidspäne zu einer kleinen Partikelgröße zermahlen werden. Das Zerkleinern der Schneidspäne ist jedoch schwierig, denn wenn dies trocken gemacht werden müßte, bestünde die Gefahr, daß feine Staubpartikel mit einem inakzeptablen Radioaktivitätsgehalt erzeugt würden und in die Luft gelangen können. Das Zerkleinern von LSA-Spänen in nassem Zustand stellt jedoch sicher, daß dieser Staub nicht erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung offenbart eine Vorrichtung zum Zerkleinern dieser Materialien und aller anderen in nasser Form leichter zu behandelnden oder verarbeitenden Materialien auf eine Weise, die es ermöglicht, die resultierenden Partikelgrößen sehr klein zu halten.
Fig. 2 zeigt ein System in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wieder ist die Vorrichtung um eine VSI 21 herumgebaut, beispielsweise ein Barmac Duopactor 4800 mit geeigneten Modifikationen. Das Beschickungsmaterial wird der VSI 21 entlang einer Zuleitung 22 über eine Pumpe 23 naß zugeführt. Zerkleinertes Material wird von der VSI 21 entlang einer Auslaßleitung 24 einem Hydrozyklon-Klassifikator 25 zugeführt. Feine Partikel werden entlang einer Ableitung 26 zur Verwertung oder Weiterverarbeitung transportiert, während zu große Partikel und Flüssigkeit entlang einer Förderleitung 27 in die Zuleitung 22 zurückgeführt werden. In der Zuleitung 22 sind Ventile 28, 28A vorgesehen, um den Zufluß zu Zulaufleitungen 29, 30 zu regeln. Die Leitung 30 entlangkommender rückgeführter Schlamm und neues Material gelangt auf normalem Wege in das Rotor-Beschickungsrohr. Die Leitung 29 entlangkommender rückgeführter Schlamm und neues Material kann auch durch die Oberseite der VSI 21 an mehr als einer Stelle zu einer Gittervorrichtung gelangen und stürzt so am Rotor vorbei nach unten. Die Regulierung der Ventile 28 und 28A ermöglicht eine Änderung der relativen Durchflußraten entlang der Leitungen 29 und 30.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer vertikalen Prallvorrichtung, insbesondere eines speziell angepaßten Barmac Duopactors 4800 (Warenzeichen), der eine Feinzerkleinerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung bildet. Die VSI weist einen ersten Einlaß 70 auf, der festes Beschickungsmaterial zusammen mit einer geregelten Menge Flüssigkeit aufnimmt, die über eine Rohrleitung 71 hineingelangt; zusätzliche Flüssigkeiten werden über Rohrleitungen 72 eingeleitet, die die Flüssigkeiten auf eine Kaskadenplatte 73 ablassen. Die anteilige Aufteilung dieser Flüssigkeiten auf die Rohrleitungen 71 und 72 wird durch Ventile 74 und 75 gesteuert. Die zugeführten Flüssigkeiten können auch feste Partikel mitführen, die zusätzliches Beschickungsmaterial oder das zu große Gut sein können, das von einer im Weiterverarbeitungssystem installierten Klassifizierungsvorrichtung ausgesondert wurde.
Die Ventile können derart gesteuert sein, daß für eine vorgegebene Leistungsaufnahme des Rotors der Prallvorrichtung gewünschte Ergebnisse in Form von Materialdurchsatz und resultierenden Partikelgrößenverteilungen erzielt werden. Es ist von Vorteil, etwas von dem zu großen Material zum Rotor zurückzuführen, weil die beigefügte Flüssigkeit beim Zerkleinerungsprozeß mitwirkt. Jedoch wird Energie gespart, wenn das meiste zu große Gut zum Gittereinlaß befördert wird und nicht in den Rotor gelangt. Dies ist so, weil das "zu große" zerkleinerte Material im Durchschnitt kleinere Partikelgrößen haben wird als das Rohbeschickungsmaterial. Ein größerer energetischer Wirkungsgrad kann dadurch erreicht werden, daß das Rohbeschickungsmaterial zum Rotor geleitet wird, denn gerade dieses Gut erfordert mehr Leistung zum Reduzieren seiner durchschnittlichen Partikelgröße.
Das Feststoff-/Flüssigkeitsgemisch, das in den ersten Einlaß 70 gelangt, passiert eine erste Regelröhre 76 und die Rotorbeschickungsröhre 77, die durch eine Manschette 78 miteinander verbunden sind und das Feststoff-/Flüssigkeitsbeschickungsmaterial in den Rotor 79 einleiten. Vom Rotor 79 wird die Aufgabegutmischung nach außen in den Feinzerkleinerungsbereich 80 geschleudert. Der Feinzerkleinerungsbereich enthält ein Bett aus dem Feststoff, der gerade zerkleinert wird, kann aber alternativ dazu mit speziellen verschleißfesten Stahlambossen oder ähnlichen Materialien gefüllt sein.
Gleichzeitig stürzt die von den Rohrleitungen 72 auf die Kaskadenplatte 73 geförderte Flüssigkeit nach unten in den gerade vom Rotor 79 nach außen geschleuderten Gutstrom.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform der Feinzerkleinerungsvorrichtung, die in dem in Fig. 2 dargestellten System verwendet werden kann. Die Vorrichtung besteht wieder aus einer speziell modifizierten VSI, die auf einem Teil eines Barmac Duopactors 4800 basiert.
Die VSI weist einen ersten Einlaß 170 zur Aufnahme von festem oder halbfestem Beschickungsmaterial zusammen mit einer geregelten Menge Flüssigkeit, die über eine Rohrleitung 171 hineingelangt und durch ein Ventil 174 gesteuert ist; zusätzliche Flüssigkeiten werden über eine Rohrleitung 172 eingeleitet, was durch ein Ventil 175 gesteuert wird.
Wie auch in Fig. 6 dargestellt, die ein Teilquerschnitt durch die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung ist, wird die Flüssigkeit durch eine Rohrleitung 172 eingeleitet, die in Form eines Rings ausgebildet ist. Die innere Wand 183 der Rohrleitung 172 ist durchbrochen, und die Flüssigkeit strömt durch die Durchbrüche 184 in einen ringförmigen Innenbereich 185. Die innere Wand 186 des ringförmigen Innenbereichs 185 ist wiederum durchbrochen, und die Flüssigkeit wird durch die Durchbrüche 187 in einen schmalen Ringbereich 188 mit kleinem Radialumfang gepreßt, wobei die innere Wand 189 dieses Bereichs massiv ist. Aus dem schmalen Ringbereich 188 können die Flüssigkeit und alle mitgerissenen Festpartikel vertikal nach unten in den Feinzerkleinerungsbereich 180 fallen. Es ist von Vorteil, daß das Material in der Vertikalbewegung und ohne Radialgeschwindigkeit oder nur mit geringer Radialgeschwindigkeit in den Feinzerkleinerungsbereich gelangt, da dies die erlangte Zerkleinerung verbessert. Gleichzeitig wird Material, das durch den ersten Einlaß 170 und die durch die Mitte der Rohrleitung 172 verlaufende Röhre 177 eingebracht wird, vom Rotor 179 nach außen geworfen. Infolgedessen herrschen in dem Feinzerkleinerungsbereich 180 hohe Selbstabriebkräfte, die zu einem hochwirksamen Zerkleinern des Materials führen. Darüberhinaus sind in dem Feinzerkleinerungsbereich spezielle selbsteinstellende Scherplatten 182 angeordnet, die die Zerkleinerungswirkung, insbesondere bei größeren Gutpartikeln, steigern.
Die Scherplatten nehmen die Form flacher Platten ein, die im Feinzerkleinerungsbereich befestigt sind. Die Platten sind schwenkbar gelagert, so daß die Platten, wenn Material aus dem Rotor kommt, umgelenkt werden, so daß ihre Innenkanten als Scherkanten auf das aus dem Rotor kommende Gut wirken. Diese Kanten sind bevorzugt durch verschleißfestes Material geschützt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Scherplatten in hängender Anordnung auf Bolzen gelagert, die ungefähr bei einem Drittel der Plattenlänge angeordnet sind, so daß die Platten leicht austauschbar sind. Es kann jede gewünschte Anzahl derartiger Scherplatten gewählt werden, um nach Bedarf auf dem Umfang des Rotors verteilt zu werden. Als Alternative können die Scherplatten durch einen Mahlkranz oder Prallring in Form eines durchgehenden Rings ersetzt werden, der entweder in Teilstücken oder als ein Teil in den Feinzerkleinerungsbereich eingesetzt werden kann und eine scharfe, geriffelte Oberfläche aufweist, um das Vorbrechen von aus dem Rotor kommendem großem Material zu verbessern.
Ferner, oder als Alternative zu den Scherplatten oder dem Mahlkranz, kann der Wirkungsgrad des Feinzerkleinerungsverfahrens durch Beifügen von Hilfsmitteln großer Masse verbessert werden, die den Zerkleinerungsprozeß unterstützen können, ohne selbst sehr rasch zerschlagen zu werden, so daß sie von jeder verwendeten Klassifizierungsvorrichtung ausgesondert werden und demzufolge erneut um das System gefördert werden können. Diese Masse-Hilfsmittel bestehen aus einem Material, das bevorzugt mehrmals so dicht wie das gerade zerkleinerte Material und bevorzugt hochdehnbar ist, so daß sie während des Zerkleinerungsprozesses hohe kinetische Energien aufweisen und daher die Reduktion des zu zerkleinernden Materials verstärken, aber in der Lage sind, den hohen Kräften, die auf sie ausgeübt werden, für eine brauchbare Zeitdauer zu widerstehen. Die Masse- Hilfsmittel können beispielsweise Stahlkugellager, Stahlscheiben oder andere geeignete Gegenstände aus Stahl sein. Natürlich muß jedes auf diese Weise gewählte Material auch so ausgewählt sein, daß es das zerkleinerte Endprodukt nicht verunreinigt.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung in einem Hybridverfahren, bei dem das Beschickungsmaterial ursprünglich ziemlich trocken ist, aber zum Beispiel Bohrmehl auf Öl- oder Wasserbasis sein kann, das relativ klebrig sein kann. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß Naßmahlen dieser Schneidspäne in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bemerkenswert vorteilhafte Resultate aufweist.
Die Vorrichtung umfaßt eine VSI 41, der das Beschickungsmaterial entlang einer gesteuerten Fördervorrichtung 42 zugeführt wird. Die VSI 41 ist bevorzugt so, wie in Fig. 4 oder Fig. 5 und 6 der Zeichnungen dargestellt. Zerkleinertes Gut verläßt die VSI und gelangt in einen mit Flüssigkeit gefüllten Tank 43, der als Grobschlammtank bezeichnet wird. Direkt neben diesem Tank 43 ist ein zweiter Tank 44, der als Feinschlammtank bezeichnet wird. Diese Tanks sind durch ein verstellbares Überlaufgatter 45 und eine Ausgleichsleitung mit einem Ventil 46 verbunden. Die Flüssigkeit in diesen Tanks 43 und 44 wird von einer Durchflußleitung 47 eingeleitet, und der Durchfluß wird durch Ventile 48, 49 und 50 reguliert.
Zerkleinertes Gut verläßt die VSI und gelangt in den Grobschlammtank 43. In diesem Tank findet eine gewisse Ablagerung des Materials statt, und der feinere Anteil des Schlammes gelangt über das Überlaufgatter, dessen Höhe so eingestellt ist, daß die erforderliche Feinheit und Strömung gegeben ist, in den Tank 44.
Der feine Schlamm wird aus dem Tank 44 durch eine Pumpe 51 entlang einer Abflußleitung 52 zu Hydrozyklonen 56 ausgeschieden. Es ist verständlich, daß Waschsiebe oder andere Klassifizierungsvorrichtungen verwendet werden können. Der Abfluß zu diesen Klassifizierungsvorrichtungen in der Abflußleitung 52 ist durch ein Ventil 53 gesteuert. Es ist auch ein Umgehungssystem vorhanden, so daß überschüssiger Feinschlamm auf Wunsch über eine Leitung 54 und ein Steuerventil 55 in den Grobschlammtank 43 zurückgeführt werden kann.
Der feine Anteil des Schlammes, der dem gewünschten spezifischen Gewicht oder der gewünschten Partikelgröße zugeordnet wurde, wird für weitere Arbeitseinsätze über eine Leitung 57 zu einer Lagerungseinrichtung geleitet.
Der die Klassifizierungsvorrichtung 56 verlassende grobe Materialanteil geht zu einem Sammeltrichter 58, wo er mit Flüssigkeit aus der Leitung 47 gespült und dann zu einer Leitung 59 geleitet werden kann, wo er mittels einer Pumpe 60 zur Einlaßseite einer Pumpe 61 zurückgeführt wird.
Die Pumpe 61 ist angrenzend an den Grobschlammtank 43 montiert und entnimmt groben Schlamm aus dem Tank 43 plus zu großes Gut vom Klassifikator aus der Leitung 59 und leitet dieses Material entlang einer Abflußleitung 62 zur VSI 41.
Die Abflußleitung 62 leitet den groben Schlamm entlang Abflußleitungen 63 und 64 an zwei Stellen in die VSI 41 ein. Der Schlammstrom zu diesen beiden Leitungen wird durch Ventile 65 und 66 gesteuert. Zur Maximierung des Wirkungsgrades des Feinzerkleinerungsverfahrens wird bevorzugt der größere Anteil des Schlammes entlang der Abflußleitung 63 dem Kaskadeneinlaß der VSI 41 zugeführt, während Rohbeschickungsmaterial der VSI mit gerade soviel Flüssigkeit zugeführt wird, daß das Ansammeln von Material im Einlauftrichter verhindert wird. Dies ist so, weil das in dem Schlamm enthaltene, zurückgeschickte Material im Durchschnitt kleinere Partikelgrößen haben wird als das Rohbeschickungsmaterial und daher ein größerer Wirkungsgrad beim Zerkleinern des Rohbeschickungsmaterials erzielt werden kann, wenn vorzugsweise die mittels des Rotors der VSI gelieferte Leistungsenergie verwendet wird.
Es ist also möglich, sowohl groben Schlamm zusammen mit dem Primärbeschickungsmaterial einzuleiten, als auch es so einzurichten, daß Grobschlamm zur Kaskadenvorrichtung geleitet wird, wie zuvor erläutert. Auf diese Weise hat sich herausgestellt, daß das Feinzerkleinern von mineralischem Material in flüssiger Umgebung erreicht werden kann, wo Dichte, Partikelverteilung oder chemische Eigenschaften beeinflußt und gesteuert werden können.
Beim Bohren nach Öl oder Gas können Bohrmehl oder Brocken erzeugt werden, die mit Öl getränkt sind, das als Schmiermittel zur Unterstützung des Bohrprozesses verwendet wurde. Ölgetränkte Brocken wie diese liegen in Form eines klumpigen, klebrigen Gutes vor, das nicht leicht zerkleinert werden kann und extrem schwierig auf herkömmliche Art zu verarbeiten ist. Falls diese Partikel jedoch zermahlen werden könnten, hätte dies den Vorteil, daß das Öl leichter aus dem resultierenden Pulver herauslösbar sein kann. In einem erzielten zermahlenen Material, in dem ein großer Anteil feiner Partikel vorhanden ist, weisen diese feinen Partikel insgesamt einen sehr viel größeren Oberflächenbereich auf als die ursprünglichen Brocken und erscheinen daher relativ trocken, weil sie besser in der Lage sind, Flüssigkeiten zu absorbieren. Auf diese Weise können diese Partikel einfacher behandelt werden als die ursprünglichen Brocken. Zum Beispiel ist es möglich, jegliches Öl oder andere flüssige Verunreinigungen in einem Ofen oder Trockner "auszukochen". Diese Flüssigkeiten können dann nach Bedarf wieder kondensiert und verwertet werden, während die Feststoffe, die den größeren Teil des ursprünglichen Abfallmaterials ausmachen, nun sauber sind und leichter verwertet werden können.
Wenn es möglich ist, diese Methode zur Erzeugung eines trockenen Produktes mit gleichbleibender Feinheit zu verwenden, kann dies auch dann ein nützlicher Schritt sein, wenn das Ziel des Verfahrens die Erzeugung eines Schlammes als Endmaterial ist. Dies ist so, weil es bei einem gegebenen Trockenprodukt mit gleichbleibender Feinheit möglich ist, einfach eine vorgegebene Menge Flüssigkeit beizufügen, um auf geregelte Weise ein Produkt mit einem benotigten spezifischen Gewicht und Viskosität oder mit anderen gewünschten chemischen oder physikalischen Eigenschaften zu erzeugen.
Das Trockenprodukt kann alternativ als Boden-Zusatzstoff oder -Stabilisator oder, nach zusätzlichen Verarbeitungsschritten, als Rohbeschickungsmaterial zur Herstellung leichter Zuschlagstoffe für die Bauindustrie oder eventuell industrieller Füllstoffe verwendet werden.
Bei diesem Verfahren kann eine abgewandelte Feinzerkleinerungsvorrichtung des in Fig. 4 dargestellten Typs verwendet werden. Es ist verständlich, daß andere geeignete vertikale Prallvorrichtungen bei entsprechender Modifizierung ebenfalls verwendet werden können.
Fig. 7 zeigt den unteren Teil der vertikalen Prallvorrichtung in Übereinstimmung mit diesem Aspekt der Erfindung zur Verwendung bei einem derartigen Verfahren. Fig. 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII-VIII. Die vertikale Prallvorrichtung 201 weist zusätzliche Überlaufplatten, z. B. 205, 206, im Inneren der Maschine auf um sicherzustellen, daß es keine vorspringenden Ränder gibt, auf denen sich zerkleinertes Gut ansammeln und dann mit dem Rotor in Berührung kommen kann, was die Maschine tatsächlich blockieren oder verstopfen würde. Darüberhinaus ist die vertikale Prallvorrichtung 201 in den Bereichen unter dem Rotor 203 und um die Auslaßöffnungen 204 bevorzugt mit einem Einlaß 202 für Druckluft versehen. Die Luft aus dem Einlaß 202 gelangt in eine Rohrleitung 207. Von der Rohrleitung 207 wird die Luft über eine Vielzahl von Luftdüsen 208 in die Maschine eingeleitet, wie durch Pfeile A dargestellt. Die Einleitung der Druckluft sorgt dafür, daß das zerkleinerte Gut in Bewegung bleibt, indem tatsächlich die Luft dazu verwendet wird, es zu verwirbeln. Dies ist besonders dort vorteilhaft, wo der Ölgehalt des Materials hoch oder das zerkleinerte Material wegen eventuell vorhandener anderer Flüssigkeiten klumpig oder klebrig ist.
Beim Bohren erzeugte Bohrspäne auf Ölbasis werden in den Einlaß der vertikalen Prallvorrichtung hineingeleitet und zerkleinert. Der Aufbau der Innenteile der vertikalen Prallvorrichtung stellt zusammen mit der Zufuhr von Druckluft an die Maschine sicher, daß die zerkleinerten Partikel nicht dazu neigen, sich in der Maschine anzusammeln. Es ist verständlich, daß dasselbe Verfahren auf das Feinzerkleinern von Bohrspänen auf Wasserbasis oder alle anderen klebrigen Schneidspäne mit ähnlichen Eigenschaften angewendet werden kann.
Klebrige, verunreinigte Schneidspäne, wie Schneidspäne auf Ölbasis, sind schwierig zu behandeln, und man hat früher gedacht, daß diese Materialien schwierig zu zerkleinern sind. Überdies hat man früher angenommen, daß die bekannten vertikalen Prallmaschinen nur in der Lage seien, Materialien mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 8 - 10 % zu zerkleinern. Nun hat sich jedoch überraschenderweise herausgestellt, daß es möglich ist, Schneidspäne auf Ölbasis mit einem Flüssigkeitsgehalt im Bereich von 15 % oder mehr erfolgreich zu zerkleinern, indem diese ohne zugesetzte Flüssigkeit einer modifizierten vertikalen Prallvorrichtung zugeführt werden. So hat sich nun herausgestellt, daß das Feinzerkleinern dieser Materialien in einer vertikalen Prallvorrichtung ein Material mit reduzierter Partikelgröße erzeugen kann, das während des Zerkleinerungsverfahrens teilweise getrocknet wird. Wie oben beschrieben, kann dieses Trockengut einfacher behandelt werden, beispielsweise durch "Auskochen" des Öls oder der anderen flüssigen Verunreinigung oder durch deren Auflösen in geeigneten Lösungsmitteln.

Claims

1. Vertikale Prallmahlvorrichtung aufweisend:

einen Einlauftrichter (170), der einen ersten Einlaß für Beschickungsmaterial begrenzt;

einen Rotor (179);

wobei der Einlauftrichter derart angeschlossen ist, daß Einlaßbeschickungsmaterial direkt zu dem Rotor gefördert wird und von dem Rotor nach außen in einen Feinzerkleinerungsbereich (180) geschleudert wird;

gekennzeichnet durch

einen zweiten Einlaß für in einer Flüssigkeit gefördertes Beschickungsmaterial; und

eine Umfangsverteilungseinrichtung (172) mit einem ersten Bereich (185), der mit dem zweiten Einlaß in Verbindung steht und um und über dem Rotor angeordnet ist, und einem zweiten Bereich (188), der mit dem ersten Bereich in Verbindung steht, so daß Einlaßbeschickungsmaterial von dem zweiten Einlaß aus dem ersten Bereich in den zweiten Bereich einströmt und dann in den Feinzerkleinerungsbereich hinunterfällt, ohne in den Rotor zu gelangen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche im Feinzerkleinerungsbereich mit Scherplatten oder einem Mahlkranz versehen ist.

3. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Auslaß für zerkleinertes Material und weiter aufweisend: einen Klassifikator (25) zum Absondern von zu großem zerkleinertem Material von aus der Prallvorrichtung entnommenem Material;

eine erste Zuleitung zum Transportieren von zerkleinertem Material von dem Auslaß zu dem Klassifikator; und eine zweite Zuleitung (27, 22) zum Zurückführen von abgesondertem, zu großem zerkleinertem Material zu der Prallvorrichtung, wobei die erste und zweite Zuleitung zum Transportieren von zerkleinertem Material in einer Flüssigkeit geeignet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein erster Anteil des zu großen zerkleinerten Materials über den ersten Einlaß zu der Prallvorrichtung zurückgeführt werden kann und ein zweiter Anteil des zu großen zerkleinerten Materials über den zweiten Einlaß zu der Prallvorrichtung zurückgeführt werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei in der zweiten Zuleitung eine Steuervorrichtung, wie ein Ventil (28), vorgesehen ist, wodurch ein Variieren des relativen Volumens des ersten und zweiten Anteils ermöglicht wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei das zerkleinerte Material zu einem Flüssigkeit enthaltenden Tank (43) geleitet wird und der Tank mit einer Einrichtung zum Trennen des zerkleinerten Materials in einen groben Anteil mit relativ großen Partikelgrößen und einen feinen Anteil mit relativ kleinen Partikelgrößen versehen ist, wobei der grobe Anteil zum Eingang der Vorrichtung zurückgeführt wird und der feine Anteil zu einer Klassifiziervorrichtung geleitet wird, um den feinen Anteil in einen ersten Anteil mit Partikeln in gewünschter Größe und einen zweiten Anteil mit zu großen Partikeln, die zum Eingang der Vorrichtung zurückgeführt werden, zu trennen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Flüssigkeit enthaltende Tank mit einer derart einstellbaren Überlaufvorrichtung (45) versehen ist, daß der feine Anteil des zerkleinerten Materials zu einem zweiten Tank geleitet wird, wobei der zweite Tank mit einer Pumpe versehen ist, um Material an die Klassifiziervorrichtung zu liefern.

8. Vertikale Prallmahlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung Mittel zum Verhindern des Ansammelns von zermahlenem, klebrigem Material im Bereich des Rotors aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung zumindest einen Einlaß (202) für Druckluft aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Innenflächen der Vorrichtung zumindest in einem Teil des Bereiches unterhalb des Rotors derart ausgebildet sind, daß klebriges, zermahlenes Material sich nicht darauf ansammeln kann.