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KR101381488B1 - 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법 및 수직 그라인딩 밀 - Google Patents

수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법 및 수직 그라인딩 밀 Download PDF

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KR101381488B1
KR101381488B1 KR1020097017508A KR20097017508A KR101381488B1 KR 101381488 B1 KR101381488 B1 KR 101381488B1 KR 1020097017508 A KR1020097017508 A KR 1020097017508A KR 20097017508 A KR20097017508 A KR 20097017508A KR 101381488 B1 KR101381488 B1 KR 101381488B1
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KR
South Korea
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grinding
raw material
milling
vertical
gas
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KR1020097017508A
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스테판 게를
옌스 자크베흐
Original Assignee
마쉬넨파브릭 구스타프 아이리히 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 그라인딩 수행체(17)를 상부로 운반하기 위하여 스크루 컨베이어(2)가 회전 구동되도록 배치된 폐쇄형 수직 밀링 컨테이너(1)를 포함하는 수직 그라인딩 밀(grinding mill)에 관한 것이다. 공정이 수행되는 동안, 그라인딩 수행체 집합체(17)의 표면(29)이 바깥쪽으로 그리고 아래쪽으로 방사상으로 경사지고 그라인딩 원료 출구(11)의 하부 가장자리(18) 영역에서 방사상으로 끝나도록, 그라인딩 수행체 집합체(17)가 조절된다. 가스는 그라인딩 수행체 집합체 위에서 밀링 컨테이너(1) 내부로 유입된다. 가스 및 그라인딩 원료(22)는 밀링 컨테이너(1)로부터 그라인딩 원료 출구(11)를 통해 방출된다.
Figure R1020097017508
수직 그라인딩 밀, 밀링 컨테이너, 스크루 컨베이어, 그라인딩 수행체, 그라인딩 원료, 그라인딩 원료 출구

Description

수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법 및 수직 그라인딩 밀{METHOD FOR THE CONTINUOUS DRY MILLING PROCESS OF A VERTICAL GRINDING MILL AND VERTICAL GRINDING MILL}
본 발명은 청구의 범위 제 1 항의 전문에 따른 수직 그라인딩 밀(grinding mill)의 연속 건식 밀링 가공 방법과 청구의 범위 제 13 항의 전문에 따른 수직 그라인딩 밀에 관한 것이다.
일반적인 형태의 수직 그라인딩 밀이 US 4,754,934에 개시되어 있다. 이 실시예에 있어서는, 가스가 밀링 컨테이너의 저면에서 유입되고, 그라인딩 수행체 집합체와 그라인딩 원료 내부를 통해 유동한다. 밀링 컨테이너의 상부 영역에는, 그라인딩 원료 입구 위에서, 가스에 의해 위쪽으로 운반되는 그라인딩 원료 입자들이 중력에 의해 즉각적으로 되돌아와서 밀링 가공 공정에 놓일 수 있도록 그라인딩 원료 입자들을 바깥쪽으로 내치는 원심 분리기가 구동 샤프트 상에 배치되어 있다. 가스는, 아래로부터 그라인딩 수행체 집합체 내로 유입된 가스가 그라인딩 수행체 집합체를 성기게 하여 그라인딩 원료 입자들을 위쪽으로 이동시켜서 그라인딩 원료 입자들이 그라인딩 밀의 상단부에서 방출될 수 있을 정도로, 상당한 양의 압력을 가질 필요가 있다. 그라인딩 수행체 집합체와 순환하는 그라인딩 원료는 상기한 바와 같이 성기게 되면, 그라인딩 효과, 다시 말해서, 밀링 성능이 감소하게 된다. 그라인딩 수행체 집합체와 그라인딩 원료의 압력 손실을 합당한 한계 내에서 유지하기 위하여, 그라인딩 수행체 집합체와 그라인딩 원료에는 비교적 열려 있는 작은 구멍이 많이 존재할 필요가 있다. 다시 말해서, 그라인딩 수행체의 크기의 하한이 존재한다. 게다가, 그라인딩 원료는 비교적 굵을 필요가 있다. 이러한 결과로서, 개개의 그라인딩 수행체 사이의 갭에 그라인딩 원료가 충분하게 채워지지 않게 된다. 더욱이, 압력 송풍기의 에너지 소모는 매우 높다. 압력 송풍기의 에너지 소모는 실제 밀링 가공 시의 구동 모터의 에너지 소모와 거의 같다.
또 다른 수직 그라인딩 밀이 DE 42 02 101 A1에 개시되어 있다. 이 경우에는, 그라인딩 원료가 위로부터 밀링 컨테이너 내로 이송되고 저면 영역에서 스크린을 통해 방출된다. 스크린이 막히거나 봉쇄되는 것을 방지하기 위하여, 유체, 예를 들어 공기가 저면 영역 내로 유입된다. 이와 비교할 만한 수직 그라인딩 밀이 JP 2003 181 316 A1에 개시되어 있다. 저면 영역 내에 위치하는 스크린 홀 또는 스크린 슬롯은 마모되거나 파괴된 그라인딩 수행체에 의해 막히게 될 수도 있다. 이러한 결과로서, 마모가 증가하게 되고, 그로 인해 스크루 날개의 하단부가 손상될 수도 있다. 또다른 결점은 마른 상태의 규사(silica sand) 등의 자유로이 유동하는 그라인딩 원료가 매우 높은 속도로 그라인딩 수행체 집합체를 통해 유동하며, 따라서 제어된 상태의 밀링 가공 공정 내에 놓이지 못하게 된다는 것이다.
상기한 결점을 해소하기 위한 방법으로서 그라인딩 수행체 집합체와 밀링 가공된 그라인딩 원료를 밀링 컨테이너로부터 저면 영역 내에 배치된 스크루 컨베이어를 통해 방출하는 방법이 JP 2005 246 204 A에 개시되어 있다. 이러한 공지된 실시예에 있어서는, 그라인딩 수행체와 그라인딩 원료의 혼합물을 밀링 컨테이너 외부에서, 예를 들어, 체질(sieving)에 의해 분리시킬 필요가 있다. 그라인딩 수행체는 새로운 그라인딩 원료와 함께 재순환될 필요가 있다. 이것은 상당한 기술적인 노력을 필요로 한다.
게다가, 저면 영역 내에 유입된 압축 공기에 의해 수직 그라인딩 밀의 상단부에서 그라인딩 원료를 밖으로 불어내거나 원형의 평면상 오버플로우(overflow) 가장자리를 경유하여 개방된 밀링 컨테이너의 상단부에서 상기한 그라인딩 원료를 방출하는 방법이 DD 268 892 A1에 개시되어 있다. 이 방법이 가지는 결점은, 그라인딩 수행체가 마른 상태의 그라인딩 원료 내에서 부유하기 때문에, 그라인딩 원료와 그라인딩 수행체 사이의 직접 접촉을 가능케 하는 콤팩트한 그라인딩 수행체 집합체을 밀링 가공 중에 형성하지 못한다는 것이다.
본 발명의 목적은 밀링 컨테니어 내에서 그라인딩 수행체 집합체를 이용하여 연속 건식 밀링 가공을 수행하며, 비교적 작은 그라인딩 수행체를 사용하면서도 밀링 가공된 그라인딩 원료의 높은 미세도를 확보할 수 있는 일반적인 형태의 수직 그라인딩 밀(grinding mill)의 연속 건식 밀링 가공 방법 및 일반적인 형태의 수직 그라인딩 밀을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 청구의 범위 제 1 항의 특징부의 구성을 갖는 일반적인 형태의 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법에 의해 달성된다. 그라인딩 원료 집합체는, 예를 들어, 가스에 의해 아래로부터 성기게 되지 않기 때문에, 전체 밀링 가공 공정이 수행되는 동안 촘촘한(tight) 상태를 유지한다. 그라인딩 수행체는 적어도 하나의 스크루 날개에 의해 커버되는 영역 내에서 위쪽으로 운반되며, 그에 대응하여, 스크루 날개에 의해 커버되지 않으며 밀링 컨테이너에 의해 바깥쪽으로 향하여 그 한계가 정해지는 환상 영역 내에서 아래쪽으로 유동하게 된다. 따라서, 전체 그라인딩 원료는 적어도 한번 위에서 아래로 그라인딩 수행체 집합체을 통해 운반되고, 한번 더 아래에서 위쪽으로 운반됨으로써, 밀링 가공 공정에 놓이게 된다. 구동 샤프트의 영역 내에서의 스크루 날개의 운반 효과에 의해, 그라인딩 수행체 집합체은, 바깥쪽으로 경사져서 그라인딩 수행체가 주변을 향해 구를 수 있도록 하는 대략 절두 원추형의 표면이 형성될 정도로, 밀링 컨테이너의 내부 영역 내에서 상승하게 된다. 이때, 그라인딩 수행체는 표면 상에 또는 표면 내에 위치하고 있는 그라인딩 원료를, 그라인딩 원료 출구를 통해 밀링 컨테이너 밖으로 방출되도록, 밀어낸다. 이러한 작용은 가스에 의해 상당한 정도까지 촉진된다. 본 발명에 따른 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법의 바람직한 실시예들이 청구의 범위 제 2 항 내지 제 12 항에 기재되어 있다.
또한, 본 발명의 목적은 청구의 범위 제 13 항에 따른 수직 그라인딩 밀에 의해 달성된다. 수직 그라인딩 밀의 바람직한 실시예들이 청구의 범위 제 14 항 내지 제 21 항에 기재되어 있다.
본 발명의 그 밖의 다른 특징, 장점 및 세부적인 내용이 첨부도면을 참조하여 이루어지는 실시예의 연속적인 설명을 통해 명백히 밝혀진다.
도 1은 회전 방향으로 가스가 유동하는 수직 그라인딩 밀(grinding mill)을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 수직 그라인딩 밀의 밀링 컨테이너의 변형 실시예를 보인 도면으로, 가스가 그라인딩 원료 출구에 대해 직경 방향으로 유입되는 것을 보인 도면이다.
도 3은 수직 그라인딩 밀의 밀링 컨테이너의 제 3 실시예를 보인 도면으로, 가스가 수직으로 유입되는 것을 보인 도면이다.
도 4는 그라인딩 원료 출구 내의 스크린을 부분적으로 도시한 일부 수평 단면도이다.
도 5는 도 4의 화살표(V) 방향에서 본 스크린의 평면도이다.
도면에 도시한 수직 그라인딩 밀(grinding mill)은 상부가 폐쇄된 원통형 밀링 컨테이너(1)를 포함하고 있다. 밀링 컨테이너(1)의 내경(D)은 0.4 m ≤ D ≤ 4.0 m 이다. 밀링 컨테이너 (1) 내부에는 그라인딩 수행체 회전 유닛으로서의 기능을 하는 스크루 컨베이어(2)가 배치되어 있다. 스크루 컨베이어(2)는 밀링 컨테이너(1)의 수직 중심 축(3)과 동축적으로 배치되어 있다. 스크루 컨베이어(2)는 소정의 직경(d1)을 가지며 중심 축(3)과 동축적으로 배치된 구동 샤프트(4)와, 소정의 피치(s)와 소정의 외경(da)을 갖는 두 개의 평행한 스크루 날개(5)를 포함하 고 있다. 상단부(6)는 구동 샤프트(4) 상에 위치하고 있다. 샤프트(4)는 전기 모터(7)에 의해 회전 방향(8)으로 회전할 수 있도록 구동 가능하다. 스크루 컨베이어(2)는 밀링 컨테이너(1)의 저면(9)에 가까운 저면 근접 위치까지 하향 연장되어 있다. 이 저면 근접 위치로부터, 스크루 날개(5)는 높이(hs)를 따라 저면(9)을 향하여 연장되어 있다. 수직 그라인딩 밀은 매우 가느다란 구조로 되어 있다. 밀링 컨테이너(1)의 직경(D)에 대한 스크루 높이(hs)의 비는 다음과 같다: 1.5 ≤ hs/D ≤ 3.
밀링 컨테이너(1)의 저면(9)에 가까운 저면 근접 위치에, 가공 작업이 이루어지는 동안 폐쇄되는 그라인딩 수행체 출구(10)가 구비되어 있다. 밀링 컨테이너(1) 상에는 스크루 날개(5)의 상단부(6)와 거의 동일한 높이에 위치하며 그라인딩 원료 방출 라인(12)에 인접한 그라인딩 원료 출구(11)가 형성되어 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같은 슬롯형 홀 스크린(14)의 형태로 된 그라인딩 수행체 유지 장치는 그라인딩 원료 출구(11)의 출구 개구부(13) 내에 배치되어 있다. 슬롯형 홀 스크린(14)은 중심 축(3)에 대해 거의 평행하게 연장되는 웹(15) 사이에 위치하는 슬롯형 홀(16)을 포함하고 있다. 슬롯형 홀(16)의 폭은, 도 4에 도시한 바와 같이, 축(3)에 대해 방사상으로 바깥쪽 방향으로 증가하며, 도 5에 도시한 바와 같이, 저면으로부터 상면까지 더욱 더 증가한다. 적어도 하부 영역에서는, 그 폭(w)이 사용되는 가장 작은 그라인딩 수행체(17)의 직경(d17)보다 작다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스크루 날개(5)의 상단부(6)는 스크린(14)과 동일한 높이에 위치하고 있다.
출구 개구부(13)는 소정의 높이(h13)를 갖는다. 스크루 날개(5)는 높이(h13)의 0.1배(0.1 h13) 내지 높이(h13)의 0.5배(0.5 h13)에 이르는 길이만큼 출 구 개구부(13)의 하부 가장자리(18)를 따라 연장된다. 다시 말해서, 이 영역 내에서 상단부(6)가 하부 가장자리(18) 위에 위치한다. 스크루 날개(5)에 의해 커버되는 단면적은 (da2 - di2) x π/4 이다. 스크루 날개(5) 및 밀링 컨테이너(1) 사이의 자유 환상 단면적은 (D2 - da2) x π/4 이다. 스크루 날개(5) 및 밀링 컨테이너(1) 사이의 자유 단면적은 스크루 날개(5)에 의해 커버되는 환상 단면적보다 크거나 적어도 같다. 즉, (D2 - da2) ≤ (da2 - di2) 이다.
도 1에 따른 실시예에 있어서, 그라인딩 원료 입구(19)는 그라인딩 원료 출구(11)에 직경 방향으로 대향하는 위치에서 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출되어 있다. 그라인딩 원료 입구(19)는, 대략 출구 개구(13)의 상부 가장자리(20) 위에서 시작되어, 스크루 날개(5)의 상단부(6) 위에 배치되어 있다. 그라인딩 원료 이송 라인(21)은 그라인딩 원료 입구(19)의 상류에 배치되어 있으며, 그라인딩 원료(22)는, 로터리 게이트 밸브 등의, 기밀 투입 장치(23)를 통해 그라인딩 원료 이송 라인(21)에 공급된다.
상부 개구부(13) 위에서, 즉 그라인딩 원료 입구(19) 위에서, 대기에 개방되어 있는 가스 입구가, 즉 이와 같은 특수한 경우에는 공기 입구가, 출구 개구부(13)의 측부에 구비되어 있다.
그라인딩 원료 방출 라인(12)은 흡입 송풍기(25)에 연결되어 있으며, 그 하부에 배치된, 종래의 사이클론 분리기 등의, 공기 분리기(26)와 먼지 필터 분리기(27)가 그 사이에 연결되어 있다. 먼지 필터 분리기(27) 내에는 필터(28)가 구 비되어 있다. 필터(28)는, 로터리 게이트 밸브 등의, 기밀 게이트 밸브(29)에 아래로부터 연결되어 있다. 공기 분리기(26)로부터 방출된 굵은 그라인딩 원료는 투입 장치(23)로 재순환되고, 따라서 순환 라인(30)을 경유하여 그라인딩 원료 입구(19)로 재순환된다. 먼지 필터 분리기(27)로부터 방출된 그라인딩 원료는 소망하는 미세도를 갖는다.
밀링 컨테이너(10) 내부에는 압력 변환기(31)가 배치되어 있다. 이와 유사하게, 또 다른 압력 변환기(32)가, 그라인딩 원료 출구(11)의 후방에 비교적 가깝게 위치하는 상태로, 그라인딩 원료 방출 라인(12) 내에 배치되어 있다. 상기 압력 변환기(31)(32)에 의해 산출되는 압력 값들은, 이들 두 측정된 값들 사이의 압력 차이를 검출하기 위하여, 차동 압력 측정 장치(33)로 전송된다. 그라인딩 원료 방출 라인(12) 내부에는 가스 유량 측정 장치(34)가, 분리기(27)와 송풍기(25) 사이에, 배치되어 있다. 더욱이, 추가 가스 라인(35)이 그라인딩 원료 출구(11) 근방에서 그라인딩 원료 방출 라인(12) 내로 돌출되어 있다. 추가 가스 라인(35)은 제어 가능한 밸브(36)에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 밀링 컨테이너(1)로부터 나온 가스가 그라인딩 원료를 방출하기에 충분하지 않으면, 추가 가스 라인(35)을 통해 추가 가스가 그라인딩 원료 방출 라인(12) 내로 유입된다. 추가 가스 라인(35)에는 가스 유량 측정 장치(37)가 또한 구비되어 있다.
상기한 구조의 수직 그라인딩 밀은 다음과 같이 동작한다.
시동에 앞서, 밀링 컨테이너(1)에는, 밀링 컨테이너(1)의 높이의 80 % 내지 95 %에 해당하는 높이까지, 스크루 날개(5)의 상단부(6)까지, 출구 개구부(13)의 하부 가장자리(18) 바로 위까지, 그라인딩 수행체(17)가 채워진다. 이후에 모터(7)가 회전하기 시작하면, 스크루 날개(5)가 부착된 샤프트(4)가 회전 방향(8)으로 회전하게 된다. 스크루 날개(5)의 피치에 대응하여, 스크루 날개(5)에 의해 커버되는 밀링 컨테이너(1)의 환상 단면 영역 내에 위치한 그라인딩 수행체(17)는 위쪽으로 운반된다. 확실한 운반 효과를 달성하기 위한 스크루 날개(5)의 외경(da)에 대한 스크루 날개(5)의 피치(s)의 비율은 0.5 da ≤ s ≤ 1.5 da 이며, 바람직하게는 0.8 da ≤ s ≤ 1.2 da 이다. 더욱이, 스크루 날개(5)가 부착된 샤프트(4)는 스크루 날개(5)가 2.0 내지 4.0 m/sec의 외주 속도, 바람직하게는 2.2 내지 3.0 m/sec의 외주 속도를 갖게 되는 속도로 구동된다. 그라인딩 수행체(17)의 직경(d17)은 10 mm ≤ d17 ≤ 30 mm 이며, 바람직하게는 15 mm ≤ d17 ≤ 25 mm 이다.
스크루 컨베이어(2)가 회전하기 시작하면, 밀링 가공되어야 하는 그라인딩 원료는 기밀 투여 장치(23)를 경유하여 밀링 컨테이너(1) 내로 공급된다. 공급된 그라인딩 원료(22)는 일반적으로 그라인딩 수행체(17)의 직경(d17)의 0.25배(0.25 d17), 바람직하게는 직경(d17)의 0.2배(0.2 d17)보다 작은 입자 크기를 갖는다. 스크루 날개(5)의 영역 내에 위치하는 그라인딩 수행체(17)가 위쪽으로 운반될 때, 스크루 날개(5)에 의해 커버되지 않는 바깥쪽 영역 내에 있는 그라인딩 수행체(17)는, 도 1에서 순환 화살표 (38)로 나타낸 바와 같이, 아래쪽으로 이동한다. 컨테이너 벽의 영역 내에 공급된 그라인딩 원료는 그라인딩 수행체(17)와 함께 아래로 유동하고, 그라인딩 수행체(17) 사이에서 분쇄된다. 그런 다음, 그라인딩 원료는 그라인딩 수행체(17)와 함께 스크루 날개(5)의 영역 내에서 다시 위쪽으로 운반되고, 그에 의해 더욱 더 밀링 가공된다. 도면으로부터 또한 알 수 있는 바와 같이, 스크루 날개(5)의 영역 내에 위치하는 그라인딩 수행체(17), 다시 말해서, 샤프트(4) 바로 옆에 위치하는 그라인딩 수행체(17)는, 그라인딩 수행체 집합체(17)와 그라인딩 원료(22)가 대략 절두 원추형의 표면(39)을 얻을 수 있을 정도로, 스크루 날개(5)의 상단부(6) 위로 상승한다. 그라인딩 수행체(17)는 출구 개구부(13) 또는 스크린(14)의 하부 가장자리(18)보다 약간 위에, 즉 높이(h13)의 0.3배(0.3 h13)에 상응하는 높이에, 위치하게 된다. 한편, 그라인딩 수행체 집합체(17) 밖으로 방사상으로 유동하는 그라인딩 원료(22)는 스크린(14)의 바로 앞에 위치한다.
밀링 가공이 수행되는 동안, 송풍기(25)에 의해 공기가 외부로부터 가스 입구(24)를 통해 내부로 흡입되고, 샤프트(4) 둘레를 유동하고, 편향 화살표(40)의 방향으로 패키징된 그라인딩 원료의 표면(39)을 가로질러서 유동한다. 가스 입구(24)가 사실상 직교하는 경우, 다시 말해서, 가스 입구(24)가 사실상 축(3)을 향하는 경우, 공기는 단지 샤프트(4) 둘레를 180도 편향된 상태로 유동하게 된다. 한편, 가스 입구(24)가 사실상 접선 방향으로 위치하는 경우, 공기는 회전 방향으로 유동하게 된다. 편향 화살표(40)의 방향으로 밀링 컨테이너(10)를 통해 이송되는 공기는, 그라인딩 원료 입구(19)를 통해 공급된, 특히 미세한 그라인딩 원료(22)를 직접 반송하며, 또한 상기 그라인딩 원료(22)를 직접 방출한다. 가스는 스크린(14)을 통해 그라인딩 원료 방출 라인(12)으로 유입된다. 이 때, 상기한 가스는 스크린(14) 전방의, 밀링 컨테이너(1) 내에 위치하는, 그라인딩 원료(22)를 가압하여 그라인딩 원료(22)가 그라인딩 원료 방출 라인(12) 안으로 유입되도록 한다. 그라인딩 수행체(17)가 스크린(14) 전방 영역에 도달하면, 스크린(14)에 의해 그라인딩 수행체(17)는 제자리에서 유지된다. 전체 그라인딩 원료(22)는 일반적으로 한 번의 순환이 이루어진 후에 방출된다. 아직 충분히 밀링 가공되지 않은, 굵은 그라인딩 원료(22)는 공기 분리기(26) 내에서 분리되고, 밀링 가공이 수행될 수 있도록 복귀 라인(30) 및 투여 장치(23)를 통해 재순환된다. 반송 공기는 미세하게 밀링 가공된 그라인딩 원료(22)와 함께 먼지 필터 분리기(27) 내로 유입되고, 여기서 미세하게 밀링 가공된 그라인딩 원료(22)는 필터(28)에 의해 분리된 후, 게이트 밸브(29)를 통해 방출된다. 그라인딩 원료(22)에서 분리된 공기는 송풍기(25)를 통해 배출된다.
밀링 컨테이너(1) 내로 유입되고 그라인딩 원료 출구(11)를 통해 배출된 공기가 상기한 방출 공정을 수행하기에 충분하지 않은 경우, 소정량의 추가 공기가 추가 가스 라인(35)을 통해 반송 공기에 공급될 수 있다.
도 2에 따른 수직 그라인딩 밀의 배치는, 가스 입구(24')가 배치되는 점에서, 도 1의 그것과는 다르다. 상기 가스 입구(24')는 그라인딩 원료 입구(19) 위에서 그라인딩 원료 출구(11)의 반대편에 위치하고 있다. 이 실시예에 있어서는, 공기가 유동 화살표(41) 방향으로 샤프트(4) 둘레를 유동한 후, 도 1에 따른 실시예에서처럼, 패키징된 그라인딩 원료 및 그라인딩 수행체의 표면(39)을 가로질러 유동함으로써 밀링 가공된 그라인딩 원료(22)를 가압하여 밀링 가공된 그라인딩 원료(22)를 스크린(14)을 통해 그라인딩 원료 방출 라인(12) 내로 유입되도록 한다. 공기가 그라인딩 원료 입구(19)를 통해 직접 스크린(14)으로 유입되는 그라인딩 원료(22)를 운반하는 것을 방지하기 위하여, 가스 입구(24')가 샤프트(4)를 향하여 밀링 컨테이너(1) 안쪽까지 들어가 있다. 그 결과, 그라인딩 원료 입구(19)를 통해 유입된 그라인딩 원료(22)는 밀링 컨테이너(10)의 내벽을 따라 직접 아래쪽으로 유동하여 패키징된 그라인딩 원료 내부로 들어갈 수 있게 된다.
도 3에 따른 실시예는, 가스가 흡입 송풍기에 의해 흡입되지 않는다는 점에서, 상기한 두 실시예와는 다르다. 이 실시예에 있어서는, 임의로 선택가능한 압력으로 가스를 가압하여 가스 입구(24")를 통해 위로부터 밀링 컨테이너(1) 내부로 가스를 공급하는 압력 송풍기(42)가 구비되어 있다. 가스는 유동 화살표(43)의 방향으로 위로부터 밀링 컨테이너(1)를 통해 유동한 후 표면(39)을 가로질러 유동하여 그라인딩 원료 출구(11)로 유입되고, 상기한 방식으로 스크린(14)을 통과하도록 그라인딩 원료(22)을 가압한다.
도 1 및 도 2에 따른 실시예에서는 흡입 송풍기(25)의 사용으로 인하여 획득 가능한 전체 운반 압력이 1 bar 미만인데 반하여, 압력 송풍기(42)를 사용하는 경우 일반적으로 압력을 임의로 선택할 수 있다. 유동 화살표(43)의 방향으로 도 3에 따른 밀링 컨테이너(1) 내로 유입되는 가스가 그라인딩 원료 입구(19)를 통해 유입되는 그라인딩 원료(22)를 반송하거나 그라인딩 수행체 집합체 위에서 상기 그라인딩 원료(22)와 혼합되는 것을 방지하기 위하여, 그라인딩 원료의 유입이 가스에 의해 약화되지 않도록, 그라인딩 원료 입구(19)는 배플 플레이트(44)에 의해 커버된다. 이러한 형태의 배플 플레이트(44)는, 그라인딩 원료 입구(19)를 또한 덮기 위하여, 도 1 및 도 2에 따른 실시예에서도 선택적으로 적용할 수 있음은 물론이다.
이 실시예에 있어서, 그라인딩 수행체 출구(10')는 밀링 컨테이너(1)의 저면(9)에 구비되어 있다. 이러한 구조에서는, 밀링 컨테이너(1)로부터 그라인딩 수행체(17)를 제거하기가 용이하다.
전체 공정은 차동 압력 측정 장치(33)에 의해 그리고 그 대신에 또는 그에 더하여 가스 유량 측정 장치(34)(37)에 의해 미세하게 조절될 수 있다.
가장 단순한 경우를 살펴보면, 차동 압력의 측정은 오직 차동 압력 측정 장치(33)에 의해서만 수행되고, 대응하는 측정값이 중앙 제어 장치(45)로 전송된다. 특정된 차동 압력이 사전 설정된 소망하는 값을 초과한다면, 이것은 스크린(14)이 부분적으로 또는 전체가 막혀있음을 나타낼 수도 있다. 이 경우, 중앙 제어 장치(45)가 송풍기(25) 또는 송풍기(42)를 작동하여 가스 입구(24, 24', 24")를 통해 유입되는 일차 가스의 유량을 증가 및/또는 밸브(36)를 통해 유입되는 이차 가스의 유량을 감소시킬 수 있다. 이렇게 하는 이유는 더 많은 가스가 스크린(14)을 통과하도록 가스를 흡입 또는 가압하기 위해서이다.
두 개의 유량 측정 장치(34)(37)를 사용하는 경우, 특별히 사전 설정된 운전 모드에 적합하도록, 송풍기(25, 42)에 의해 이송될 일차 가스의 유량이 유량 측정 장치(34)에 의해 조절된다. 추가 가스 라인(35)을 통해 유입된 이차 가스의 유량은, 사전 설정된 소망하는 가스 유량이 밀링 컨테이너(1)를 통해 이송되도록, 조절 된다. 밀링 컨테이너(1)를 통해 이송되는 이러한 소망하는 가스 유량은 일차 가스 유량 및 이차 가스 유량의 차이에 의해 획득된다. 가스 유량이 계속해서 유량 측정 장치(34)(37)에 의해 측정되는 경우, 유량 측정 장치(37)에 의해 검출되는 유량의 증가는 스크린(14)이 부분적으로 또는 전체적으로 막혀있음을 나타낸다. 이러한 경우, 송풍기(25, 42)에 의해 이송될 가스의 전체 유량은 증가한다. 동시에, 스크린(14)을 청소하기 위하여 밀링 컨테이너(1)를 통해 더많은 유량의 가스가 흐를 수 있도록 밸브(36)가 일부 또는 완전히 폐쇄된다. 상기한 차동 압력 측정은 또한 추가적으로 적용가능하다.

Claims (24)

  1. 폐쇄형 수직 밀링 컨테이너(1)와,
    상기 밀링 컨테이너(1) 내부 중앙에 배치되어 있는 스크루 컨베이어(2)로서,
    중심 축(3)을 갖춘 구동 샤프트(4) 및
    구동 샤프트(4) 상에 배치되고, 상단부(6)까지 높이(hs)를 따라 연장되며, 오직 부분적으로만 밀링 컨테이너(1)의 단면을 커버하는 적어도 하나의 스크루 날개(5)를 포함하는 스크루 컨베이어(2)와,
    복수의 그라인딩 수행체들(17)로 구성된 그라인딩 수행체 집합체━상기 집합체는 상부 표면(39)을 구비함━와,
    상기 그라인딩 수행체 집합체 위에서 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출된 그라인딩 원료 입구(19)와,
    가스를 유입하기 위하여 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출된 가스 입구(24, 24', 24")와,
    밀링 컨테이너 (1) 밖으로 돌출되어 있고, 하부 가장자리(18)를 구비하며, 그라인딩 원료(22)를 방출하기 위한 높이(h13)를 갖는 그라인딩 원료 출구(11)와,
    상기 적어도 하나의 스크루 날개(5)가 그라인딩 수행체들을 위쪽으로 운반하는 회전 방향으로 스크루 컨베이어(2)를 구동하는 모터(7)를 포함하는, 수직 그라인딩 밀(grinding mill)의 연속 건식 밀링 가공 방법에 있어서,
    상기 그라인딩 수행체 집합체의 상부 표면(39)은 상기 스크루 컨베이어(2)가 회전할 때 바깥쪽으로 방사상으로 경사지고 상기 그라인딩 원료 출구(11)의 하부 가장 자리(18) 영역 내에서 방사상으로 바깥쪽에서 끝나는 절두 원추 형상이 되도록 조절되며,
    가스는 상기 그라인딩 수행체 집합체 위에서 밀링 컨테이너(1) 내부로 유입되고,
    가스 및 그라인딩 원료(22)는 상기 그라인딩 수행체 집합체의 상부 표면(39) 영역 내에서, 밀링 컨테이너(1)로부터 그라인딩 원료 출구(11)를 통해 방출되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    그라인딩 원료(22)는 그라인딩 원료 출구(11) 반대쪽에서 밀링 컨테니어(1) 내로 이송되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가스는 상기 그라인딩 수행체 집합체 위에서 그라인딩 수행체 집합체의 상부 표면(39)으로 이동하고 그에 의해 편향되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    가스는 그라인딩 원료 입구(19) 옆을 지나가는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    가스는 위로부터 밀링 컨테이너(1) 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    가스는 그라인딩 원료 출구(11) 반대쪽에서 밀링 컨테이너(1) 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    가스는 밀링 컨테이너(1) 밖으로 빨려 나오는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    가스는 가압된 상태로 밀링 컨테이너 내로 송풍되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 그라인딩 수행체들(17) 각각은 직경(d17)이 10 mm ≤ d17 ≤ 30 mm 인 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크루 컨베이어(2)는, 적어도 하나의 스크루 날개(5)가 2.0 내지 4.0 m/sec의 외주 속도를 갖도록, 구동되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    그라인딩 원료(22)는 그라인딩 수행체(17)의 직경(d17)의 25% 이하의 최대 입자 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 그라인딩 수행체 집합체는 그라인딩 원료 출구(11)의 하부 가장자리(18) 위의 0.3 h13 이하의 최대 높이(h13)에서 끝이 나도록 조절되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  13. 폐쇄형 수직 밀링 컨테이너(1)와,
    상기 밀링 컨테이너(1) 내부 중앙에 배치되어 있는 스크루 컨베이어(2)로서,
    중심 축(3)을 갖춘 구동 샤프트(4) 및
    구동 샤프트(4) 상에 배치되고, 상단부(6)까지 높이(hs)를 따라 연장되며, 오직 부분적으로만 밀링 컨테이너(1)의 단면을 커버하는 적어도 하나의 스크루 날개(5)를 포함하는 스크루 컨베이어(2)와,
    복수의 그라인딩 수행체들(17)로 구성된 그라인딩 수행체 집합체━상기 집합체는 상부 표면(39)을 구비함━와,
    상기 그라인딩 수행체 집합체 위에서 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출된 그라인딩 원료 입구(19)와,
    가스를 유입하기 위하여 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출된 가스 입구(24, 24', 24")와,
    밀링 컨테이너 (1) 밖으로 돌출되어 있고, 하부 가장자리(18)를 구비하며, 그라인딩 원료(22)를 방출하기 위한 높이(h13)를 갖는 그라인딩 원료 출구(11)와,
    상기 적어도 하나의 스크루 날개(5)가 그라인딩 수행체들을 위쪽으로 운반하는 회전 방향으로 스크루 컨베이어(2)를 구동하는 모터(7)를 포함하는, 수직 그라인딩 밀(grinding mill)에 있어서,
    상기 그라인딩 원료 출구(11)는 스크린(14)을 갖춘 출구 개구부(13)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 스크루 날개(5)의 상단부(6)는 상기 스크린(14)과 같은 높이로 배치되어 있고,
    가스 입구(24, 24', 24")는 상기 적어도 하나의 스크루 날개(5)의 상단부(6) 위에 배치된 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  14. 제 13 항에 있어서,
    가스 입구(24)는 그라인딩 원료 출구(11) 위에 배치된 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  15. 제 13 항에 있어서,
    가스 입구(24')는 그라인딩 원료 출구(11) 반대쪽에 배치되고 그라인딩 원료 입구(19) 위에 배치된 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  16. 제 13 항에 있어서,
    가스 입구(24")는 위로부터 밀링 컨테이너(1) 내로 돌출된 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그라인딩 원료 입구(19) 전방에 가스 배플 플레이트(44)가 구비된 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 스크린(14)은 슬롯형 홀 스크린인 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스크린은 소정의 폭(w)을 가지고 중심 축(3)에 평행하게 연장된 슬롯형 홀(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  20. 제 19 항에 있어서,
    슬롯형 홀(16)의 폭(w)은 위쪽으로 증가하는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    슬롯형 홀(16)의 폭은 방사상으로 바깥쪽으로 증가하는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀.
  22. 제 1 항에 있어서,
    그라인딩 수행체들(17) 각각은 직경이 15 mm ≤ d17 ≤ 25 mm 인 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크루 컨베이어(2)는, 적어도 하나의 스크루 날개(5)가 2.2 내지 3.0 m/sec의 외주 속도를 갖도록, 구동되는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    그라인딩 원료(22)는 그라인딩 수행체(17)의 직경(d17)의 20% 이하의 최대 입자 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 그라인딩 밀의 연속 건식 밀링 가공 방법.
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