DE69410486T2

DE69410486T2 - Rohrmühle zum mahlen von natürlichen und künstlichen rohstoffen, insbesondere für die zementindustrie

Info

Publication number: DE69410486T2
Application number: DE69410486T
Authority: DE
Inventors: Paolo I-24100 Bergamo Catani
Original assignee: Italcementi SpA
Current assignee: Italcementi SpA
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2014-12-24
Also published as: EP0737108A1; CZ188496A3; WO1995017967A1; ES2119374T3; GR3027641T3; US5743475A; EP0737108B1; JPH09507158A; AU1317995A; DE69410486D1; ITMI932739A1; DK0737108T3; IT1265450B1; ITMI932739A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrmühle zum Mahlen von natürlichen und synthetischen Rohstoffen, insbesondere für die Zementindustrie. Zum Mahlen von natürlichen und synthetischen Rohstoffen insbesondere in der Zementindustrie sind Vertikalmühlen mit einer Bahn und mit zwei oder mehr Mahlrollen bekannt, wobei sich die Bahn um eine vertikale Achse dreht. Die Rollen rotieren frei um ihre Achsen (horizontal oder einige Grad gegen die Horizontale geneigt); sie besitzen ihre eigenen, unabhängigen Trag- und Drucksysteme.
Die Mahlwirkung dieser Mühlen ist zwar viel höher als die von herkömmlichen Rohrmühlen mit einer Füllung Kugeln mit verschiedenen Durchmessern. In diesen Mühlen wird jedoch das Material, nachdem es unter den Rollen durchgelaufen ist, von der von der Mahlbahn ausgeübten Zentrifugalkraft nach außen gedrückt, da die Bahn um die vertikale Achse rotiert. Das Material muß daher durch pneumatische oder mechanische Systeme in die Mitte der Bahn zurückbefördert werden, damit es weiter unter den Rollen bearbeitet wird.
Solche Fördersysteme haben einen hohen Energieverbrauch, der den Vorteil der Vertikalmühlen gegenüber den herkömmlichen Kugelmühlen wieder aufhebt.
Als Weiterentwicklung der erwähnten Mühlen wurden Rohrmühlen entwickelt, die eine oder mehrere Mahlrollen aufweisen, die radial gegen die Erzeugende der Mühle gedrückt werden. Die Rollen werden von einer einzigen Achse getragen, die innen durch die Trommel geführt ist und die außen an ihren beiden Enden gehalten wird. Damit sind die Größe und die Länge jedoch konstruktionell eingeschränkt, und die Achse oder der Träger kann sich unter der Last der Rollen biegen.
Die Rollen lassen sich bei der Wartung der Mühle nur unter Schwierigkeiten axial entfernen.
Die DE-C-42 45 65 beschreibt eine Rohrmühle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mühle zu schaffen, die, während die Vorteile der vertikalen Rohrkugel- oder Rollenmühle beibehalten werden, derart aufgebaut ist, daß jede Rolle einen hohen, optimierten Arbeitsdruck ausüben kann, ohne daß die Struktur zu sehr belastet wird, und die einschließlich der einzelnen Rollen leicht zu warten ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Rohrmühle zum Mahlen von natürlichen und synthetischen Rohstoffen, insbesondere für die Zementindustrie, nach Anspruch 1 gelöst.
Die Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Mühle gehen aus der folgenden beispielhaften Beschreibung einiger Ausführungsformen davon anhand der Zeichnungen besser hervor. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Mühle längs der Linie I-I in der Fig. 2;
Fig. 2 eine Querschnitt längs der Linie II-II in der Fig. 1; und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mühle.
Die Zeichnungen zeigen eine Rohrmühle zum Mahlen von natürlichen und synthetischen Rohstoffen insbesondere für die Zementindustrie.
Die Mühle umfaßt eine drehbare zylindrische Trommel 11, deren Achse horizontal angeordnet ist und die wenigstens ein Mahlelement enthält.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 weist die Trommel 11 an ihrer Außenseite zwei fest angebrachte Roll- oder Gleitringe 12 auf, die auf zwei Rollkontaktrollen 13 oder alternativ auf nicht gezeigten hydrostatischen oder hydrodynamischen Gleitschuhen aufliegen.
Die Außenseite der Trommel 11 ist mit einem kreisförmigen Ringzahnrad 14 versehen, das einen größeren Durchmesser hat als die beiden Ringe 12 und das in ein Zahnritzel 15 eingreift und davon gedreht wird, das von einem Reduktionsgetriebe 16 bewegt wird, das mit einem Motor 17 verbunden ist. An einem Ende der Trommel 11 befindet sich ein Abdeckelement 18, das feststeht und das mit einer Einfüllöffnung 19 für das zu mahlende Material versehen ist. Das Abdeckelement 18 weist auch eine lokale Öffnung 20 auf, durch die Ventilationsluft oder Gas zugeführt wird. Diese heiße oder kalte mitlaufende Ventilation begünstigt den Materialvorschub durch die Mühle. Das Abdeckelement 18 liegt einem Trommelende oder einer Eingangsöffnung 21 gegenüber, die mit einer ersten Mahlkammer 22 in Verbindung steht. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Trommel 11 zwei Mahlkammern 22 und 23 auf, die an einem Zwischenabschnitt der Trommel miteinander in Verbindung stehen.
Die erste Mahlkammer 22 ist mit einem ersten Mahlring 24 versehen, der eine ringförmige Mahlbahn bildet, die fest mit der Innenwand der Trommel verbunden ist. Das Profil des Mahlringes 24 kann flach sein oder gekrümmt oder eine oder mehrere Neigungen umfassen. Gegen den ersten Mahlring 24 drückt eine Mahlrolle 25, deren Achse 26 in Arbeitsstellung im wesentlichen parallel zur Achse 27 der Trommel 11 verläuft. Die Mahlrolle 25 besitzt ein Profil, das demjenigen des ersten Mahlringes 24 entspricht.
Die Mahlrolle 25 dreht sich frei, sie wird von einer äußeren Halterung 28 getragen, die bei 29 an eine Basis 30 außerhalb der Trommel 11 angelenkt ist. Ein Betätigungselement 31, etwa ein hydraulischer Zylinder, ist mit seinen Enden an der Basis 30 und der äußeren Halterung 28 angelenkt und so angeordnet, daß es bzw. er einen Bewegungs- und Drucksystem oder einen Hebelmechanismus bildet. Dieser Hebelmechanismus bewirkt, daß die Rolle bzw. die äußere Erzeugende davon mit dem ersten Mahlring 24 derart in Eingriff kommt, daß auf das zu mahlende Material der am besten geeignete Druck ausgeübt wird. Außerdem kann durch Drehen der äußeren Halterung 28 um den Bolzen 29 die Mahlrolle 25 durch die Endöffnung 21 der Trommel entfernt werden, wie es in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
An dem Ende, das dem Trommelinneren gegenüberliegt, ist die erste Kammer 22 mit einer Ringwand 32 versehen, die von der Wand der Trommel 11 radial nach innen vorsteht. Die Ringwand 32 bildet ein Element zum Regulieren der Menge des gemahlenen Materials und des noch zu mahlenden Materials in der ersten Kammer 22, das zur zweiten Kammer 23 geführt wird.
Die zweite Mahlkammer 23 umfaßt einen zweiten Mahlring 33, gegen den eine zweite Mahlrolle 34 gedrückt wird. Wie bei der ersten Kammer dreht sich die Mahlrolle 34 frei und wird von einer äußeren Halterung 28 getragen, die bei 29 an eine Basis 30 außerhalb der Trommel 11 angelenkt ist. Ein Betätigungselement 31, etwa ein hydraulischer Zylinder, ist mit seinen Enden an der Basis 30 und der äußeren Halterung 28 angelenkt und so angeordnet, daß die Rolle bzw. die äußere Erzeugende davon mit dem zweiten Mahlring 33 in Eingriff kommt. Auch in diesem Fall kann das Betätigungselement 31 die äußere Halterung 28 um den Bolzen 29 schwenken und den erforderlichen Rollendruck gegen die Mahlbahn erzeugen. Die Mahlrolle 25 wird durch Drehen um den Bolzen 29 durch eine zweite Endöffnung 35 der Trommel, die der ersten Öffnung 21 gegenüberliegt, aus dieser herausgeschwenkt.
Umlaufend sind an der Innenwand der Trommel in der zweiten Kammer 23 in Entsprechung zur Ringwand 32 verstellbare Hubschaufeln 36 angeordnet. Die Neigung der verstellbaren Schaufeln 36 ist radial einstellbar, um das Material anzuheben, das aus der ersten Kammer 22 kommt. Auf diese Weise wird das Material im Ventilationsgas verteilt, und die feinsten Partikel werden mitgenommen. Das Ausmaß der Neigung der Schaufeln 36 beeinflußt die Rate des Vorschubs des dem zweiten Mahlring 33 zugeführten Materials.
Die zweite Endöffnung 35 wird von einer zweiten Ringwand 37 gebildet, die radial zur Innenseite der Trommel vorsteht, um ein Element zum Regulieren der Menge des gemahlenen Materials und des noch zu mahlenden Materials in der zweiten Kammer 23 zu bilden. Die beiden Ringwände 32 und 37 wirken als Rückhalteelemente, deren Größe die Materialmenge bestimmt, die unter der Mahlrolle liegt, die vorangeht.
An der zweiten Endöffnung 35 der Trommel befindet sich ein zweites Abdeckelement 38, das an der drehbaren Trommel 11 befestigt ist. Das zweite Abdeckelement 38 ist mit einem ersten Kanal 39 zur Abgabe des gemahlenen Materials und einem zweiten Kanal 40 zum Abführen des Ventilationsluftstromes oder Gasstromes, vermischt mit Staub, versehen.
Bei der zweiten Ausführungsform der Fig. 3 umfaßt die Rohrmühle innerhalb der Trommel 111 eine erste Mahlkammer 22 ähnlich wie oben. Die erste Kammer 22 steht mit einer zweiten Kammer 123 einer anderen Art in Verbindung, die teilweise mit nicht gezeigten Mahlkugeln gefüllt ist.
Identische Elemente der beiden Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, während entsprechende Elemente ein Bezugszeichen haben, dem eine "1" vorangestellt ist.
Die Trommel 111 wird an einem ersten Ende durch zwei Rollkontaktrollen 13 und am anderen Ende durch eine Gleitkontakthalterung 113 getragen, die mit einer zylindrischen Erweiterung 114 der Trommel in Eingriff steht.
Die erste Kammer 22 ist über eine geschlitzte Trennwand 132 mit einer engen zentralen Öffnung 41 mit der zweiten Kammer 123 verbunden. Das gegenüberliegende Ende der zweiten Kammer 123 ist mit einer ähnlichen Trennwand 137 mit einer engen zentralen Öffnung 41 versehen, die der zylindrischen Erweiterung 114 der Trommel 111 gegenüberliegt. Die Erweiterung 114 ist mit einem zweiten Abdeckelement 38 versehen, das an der Trommel 111 befestigt ist. Wie bei der vorstehenden Ausführungsform weist das Abdeckelement 38 einen ersten Kanal 39 zur Abgabe des gemahlenen Materials und einen zweiten Kanal 40 zum Abführen des Ventilationsluft- oder Gasstromes, vermischt mit Mahlmaterialstaub, auf.
Die Rohrmühle mit dem erfindungsgemäßen Aufbau umfaßt daher eine erste Kammer, in der ein Grobmahlen der Materiales erfolgt, und eine zweite Kammer zum Feinmahlen des vorher grob gemahlenen Materials.
Bei der ersten Ausführungsform kann der Druck der ersten Mahlrolle 25 und der zweiten Mahlrolle 34 einzeln eingestellt werden. Außerdem kann der Durchmesser der feinmahlenden zweiten Rolle 34 anders sein und ist normalerweise kleiner als der der grob mahlenden ersten Rolle 35. Bei einer anderen nicht gezeigten Ausführungsform kann die zweite Kammer 23 Seite an Seite zwei Mahlrollen kleinen Durchmessers anstelle der einen Rolle 34 mit großem Durchmesser enthalten, um das Feinmahlen zu verbessern.
Der spezifische Mahlenergieverbrauch ist bei der erfindungsgemäßen Mühle wesentlich reduziert. Das Ausmaß der Reduzierung beträgt gegenüber herkömmlichen Rohrkugelmühlen etwa 50% und gegenüber Vertikalrollenmühlen etwa 40%.
Die äußeren Halterungen 28 für die Mahlrollen 25 und 34 ermöglichen es, daß diese leicht aus der Mühle entfernt werden können, wodurch die Wartung und das Ersetzen der Rollen schnell und unabhängig erfolgen kann und das Reinigen der Trommel 11 bzw. 111 erleichtert wird.
Mit der erfindungsgemäßen Mühle kann in einer einzigen Maschine das Grob- und das Feinmahlen erfolgen.
Bei der zweiten beschriebenen Ausführungsform wird diesbezüglich das Grobmahlen durch Druck mit geringem Energieverbrauch erreicht und das Feinmahlen durch Stöße und Reibung mit Kugeln mittleren Durchmessers unter den am besten geeigneten Bedingungen zur Erzeugen von Material mit beträchtlicher Feinheit.

Claims

1. Rohrmühle zum Mahlen von natürlichen und synthetischen Rohstoffen, insbesondere für die Zementindustrie, umfassend eine mit ihrer Achse (27) horizontal angeordnete drehbare zylindrische Trommel (11, 111) und mindestens zwei Mahlkammern (22; 23, 123) mit Mahlelementen (25, 34), wobei mindestens eine Mahlkammer (22, 23) Mahlelemente aus einer Rolle (25) enthält, die in ihrer Arbeitsstellung eine zur Achse (27) der Trommel (11, 111) im wesentlichen parallele Achse (26) aufweist und die an einem unabhängigen externen Druckträger (28) gelagert ist, wobei die Rolle (25) eine freidrehende Rolle ist und an mindestens einer ihrer äußeren Erzeugenden in eine bezüglich der Innenwand der Trommel (11, 111) starre ringförmige Mahlbahn (24) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Träger (28) ein von einem Betätigungselement (31) bewegbarer ausfahrbarer Träger ist, und daß die Trommel (11, 111) an einem Ende mit einer Einfüllöffnung (19) für das Mahlgut und einer lokalen Öffnung (20) zur Zuführung von Ventilationsluft oder -gas und an einem zweiten Ende mit einem ersten Kanal (39) zum Austrag des gemahlenen Gutes und einem zweiten Kanal (40) zur Entnahme von Ventilationsluft oder -gas versehen ist, wobei ferner zwischen den beiden Mahlkammern (21, 23; 123) eine Justiereinrichtung (32, 36; 132, 41; 137, 41) zur Weiterbeförderung des innerhalb der Trommel (11, 111) fließenden Gutes vorgesehen ist.

2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlelement der zweiten Kammer (23) aus einer zweiten Rolle (34) besteht, die wie die erste Rolle (25) angeordnet und abgestützt ist und die mit einer bezüglich der Innenwand dieser Trommel starren zweiten ringförmigen Mahlbahn (33) zusammenwirkt.

3. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Träger (28) an einem bezüglich der Trommel (11, 111) externen Grundgestell (30) schwenkbar gelagert ist, wobei die Rolle (25, 34) von dem Betätigungselement (31), das den geeigneten Rollendruck gegenüber der jeweiligen Bahn erzeugt, in ihrer Arbeitsstellung gehalten wird; und wobei die Rolle (25, 34) und der externe Träger (28) zwischen der Arbeitsstellung, in der sich die Rolle (25, 33) innerhalb der betreffenden Kammer (22, 23) befindet, und einer Stellung, in der sie vollständig herausgezogen ist, um einen Bolzen (29) schwenkbar sind.

4. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (31) ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ist, der mit seinen Enden an einen externen festen Punkt (30) und an den externen Träger (28) angelenkt ist.

5. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung, die aus einer in das Innere der Trommel (11, 111) radial nach innen ragenden ringförmigen Wand (32, 37; 132, 137) besteht, in Fließrichtung hinter der mindestens einen Mahlkammer (22; 23, 123) vorgesehen ist.

6. Mühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Fließrichtung hinter der ersten Kammer (22) und der ringförmigen Wand (32) in der zweiten Kammer (23) eine weitere Justiereinrichtung vorgesehen ist, die aus radial in das Innere der Trommel (11) hineinragenden Hubschaufeln (36) besteht.

7. Mühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubschaufeln (36) in ihrer Neigung verstellbar sind.

8. Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Kammer (123) angeordneten Mahlelemente Kugeln sind.

9. Mühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in Fließrichtung hinter den mindestens zwei Mahlkammern (22, 123) eine weitere Justiereinrichtung vorgesehen ist, die aus Trennwänden (132, 137) mit enger Mittelöffnung (41) besteht.

10. Mühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (111) drehbar ist und einen mit einem festen Träger (113) zusammenwirkenden zylindrischen Ansatz (114) und einen mit Rollen oder Schuhen (13) zusammenwirkenden Lagerring (12) aufweist.

11. Mühle nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (11, 111) an ihrer Außenseite mit zwei Ringen (12) versehen ist, deren jeder auf einem Paar von Rollen oder Schuhen (13) lagert.

12. Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlelemente der ersten und der zweiten Kammer (22, 23) aus einem Paar von Rollen bestehen, die in gleicher Weise wie die erste und die zweite Rolle (25, 34) angeordnet und gelagert sind und jeweils gegen bezüglich der Innenwand der Trommel starre ringförmige Mahlbahnen (24, 33) arbeiten.

13. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (19) und die lokale Öffnung (20) in einem ersten festen Abdeckelement (18) der Trommel (11, 111) vorgesehen sind.

14. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kanal (39, 40) in einem zweiten festen Abdeckelement (38, 138) der Trommel (11, 111) vorgesehen sind.