EP0319579A1

EP0319579A1 - Kugelrohrmühle

Info

Publication number: EP0319579A1
Application number: EP87902864A
Authority: EP
Inventors: Vasily Stepanovich Bogdanov; Ivan Ivanovich Miroshnichenko; Nikolai Stepanovich Bodganov; Nikolai Dmitrievich Vorobiev; Vladimir Zelmonovich Pirotsky; Ivan Nikolaevich Shevchenko
Original assignee: Belgorodsky Tekhnologichesky Institut Stroitelnykh Materialov Imeni Iagrishmanova
Current assignee: Belgorodsky Tekhnologichesky Institut Stroitelnykh Materialov Imeni Iagrishmanova
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1989-06-14
Anticipated expiration: 2007-01-23
Also published as: US4917312A; DK524188A; EP0319579A4; WO1988005341A1; EP0319579B1; DK524188D0; JPH01501848A; DE3768816D1

Abstract

Kugelrohrmühle, in deren Gehäuse, das einen Eintritt und einen Austritt für ein zu zerkleinerndes Gut besitzt, mit einem vorgegebenen Schritt ringförmige Zwischenwände (4, 5, 6, 7) unter einem Winkel a zur Längsachse (3) des Gehäuses (1) angeordnet sind, die eine Ellipsenform aufweisen. Der Schritt zwischen benachbarten ringförmigen Zwischenwänden (4,5; 5,6; 6,7) ist etwas grösser als D/tg a, wo D den Innendurchmesser des Gehäuses und a den Neigungswinkel einer ringförmigen Zwischenwand (4,5,6,7) zur Längsachse (3) des Gehäuses (I) bedeuten.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Zerkleinerung von festen Stoffen, insbesondere auf KugelrohrmÜhlen.

Zugrundeliegender Stand der Technik

Bekannt ist eine Kugelrohrmühle, die ein Gehäuse enthält, das einen Eintritt und einen Austritt für das zu zerkleinernde Gut besitzt und in dessen Innerem eine gelochte Zwischenwand angeordnet ist, die seinen Innenraum in Grob- und Feinmahlkammern unterteilt..In der Feinmahlkammer sind mit einem vorgegebenen Schritt ringförmige Zwischenwände angeordnet, die senkrecht zur Gehäuselängsachse stehen. Die einen von diesen Zwischenwänden haben einen geringeren Innendurchmesser und sind gelocht. Die anderen Zwischenwände, die einen größeren Innendurchmesser besitzen, sind ohne Lochung ausgeführt, d.h. sie sind vollwandig. Die gelochten und die ungelochten ringförmigen Zwischenwände sind im Wechsel miteinander angeordnet. Im Gehäuse ist vor der Austrittsöffnung ein gelochter Rost angebracht (siehe z.B. den Urheberschein Nr. 1024101, erteilt in der UdSSR und veröffentlicht im Bulletin "Entdeckungen, Erfindungen, Geschmacksmuster, Warenzeichen", Nr. 23 vom 23.06.83).
In der im vorstehenden beschriebenen Kugelmühle ermöglichen zwar die ringförmigen Zwischenwände eine Qualitätserhöhung des fertigen Produktes, aber sie beeinflussen den Bewegungscharakter (die Funktionsweise) der Mahlkörper nicht. Die Mahlkörper, welche sich im Mühlengehäuse zwischen den ringförmigen Zwischenwänden befinden, bewegen sich nur im Mühlengehäusequerschnitt und steigen bis zu einem Winkel von 35° auf, wobei sie die Mahlgutteilchen vorwiegend durch Schläge zerkleinern. Dabei bilden die im zentralen Teil der Eintragskontur befindlichen Mahlkörper Stillstandszonen und beteiligen sich nicht am Zerkleinerungsprozeß, was den Mahlwirkungsgrad insgesamt verringert.
Außerdem bilden diese ringförmigen Zwischenwände Schwellen und erzeugen einen Stau, was die Längsbewegungsgeschwindigkeit von Mahlgutteilchen durch das Mühlengehäuse hindurch vom Eintritt zum Austritt herabsetzt. Dadurch nimmt die Verweilzeit der Teilchen im Mühlengehäuse zu, was zur übermäßigen Zerkleinerung von Mahlgutteilchen, Verminderung der Durchsatzleistung der Mühlen, Anhaftung des Mahlguts an Mahlkörpern und Auskleindung führt.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelrohrmühle zu schaffen, in der die ringförmigen Zwischenwände eine solche konstruktive Ausführung hätten, die es erlaufen würde, den Mahlwirkungsgrad von festen Stoffen durch rationelle Energieverteilung von Mahlkörpern zu erhöhen, die sich im Mühlengehäuse befinden.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in der Kugelrohrmühle, in deren Gehäuse, das einen Eintritt und einen Austritt für ein zu zerkleinerndes Gut besitzt, ringförmige Zwischenwände mit einum vorgegebenen Schritt aufeinanderfolgend angeordnet sind, erfindungsgemäß die ringförmigen Zwischenwände unter einem Winkel zur Gehäuseachse angebracht sind und eine Ellipsenform aufweisen, während der Schritt zwischen benachbarten ringförmigen Zwischenwänden etwas größer als D/tg α ist, wo D den Gehäuseinnendurchmesser und α den Neigungswinkel der ringförmigen Zwischenwand zur Gehäuselängsachse bedeuten.
Zweckmäßigerweise sind die ringsförmigen Zwischenwände unter einem Winkel von 45-65° zur Gehäuselängsachse angeordnet.
Diese Neigungswinkel der ringförmigen Zwischenwände gewährleisten den höchsten Mahlwirkungsgrad.
In nicht minder zweckmäßiger Weise nimmt der Innendurchmesser der ringförmigen Zwischenwände in der Bewegungsrichtung des Mahlgutes im Gehäuse von dessen Eintritt zum Austritt hin exponential zu.
Eine solche Ausführung der ringförmigen Zwischenwände gewährleistet eine höchstrationelle Energieverteilung von Mahlkörpern längs dem Mühlengehäuse.
Zweckmäßigerweise soll eine jede ringförmige Zwischenwand entlang der großen Ellipsenachse eine verkürzte Länge, die 0,3-0,5 des Gehäusedurchmessers beträgt, sowie eine flache Stirn haben, die zur kleinen Ellipsenachse parallel ist, wobei benachbarte ringförmige Zwischenwände mit einer Versetzung um einen Winkel von 180° relativ zueinander angeordnet sein sollen.
Diese Ausführung der ringförmigen Zwischenwände intensiviert die Quer-Längs-Bewegung von Mahlkörpern, die eine größmögliche Energie erlangen, wodurch der Mahlwirkungsgrad von schwermahlbaren Stoffen erhöht wird.
In nicht minder zweckmäßiger Weise sind die ringförmigen Zwischenwände relativ zueinander entlang den gleichnamigen Achsen um einen Winkel von 90° versetzt.
Eine solche Ausführung der ringförmigen Zwischenwände gewährleistet eine gleichmäßige Intensivierung der Mahlkörperbewegung bei jeder Umdrehung des Mühlengehäuses.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Kugelrohrmühle intensiviert wesentlich die Mahlkörperarbeit dank der Längsbewegung der Mahlkörper, die Stillstandszonen im zentralen Eintragbereich werden zerstört, die Durchlaufgeschwindigkeit der Mahlgutteilchen durch die Mühle nimmt zu, es wird eine rationelle Energieverteilung der Mahlkörper längs dem Mühlengehäuse gemäß den Stoffzerkleinerungsbedingungen gewährleistet. Hierdurch nimmt der Mahlwirkungsgrad insgesamt zu.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen angeführt, in denen es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Kugelrohrmühle mit parallel angeordneten ringförmigen Zwischenwänden, im Längsschnitt;
Fig. 2 dasselbe, mit relativ zueinander um 90° versetzten ringförmigen Zwischenwänden;
Fig. 3 dasselbe, mit verkürzten ringförmigen Zwischenwänden;
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IY-IY der Fig. 3.

Beste Ausführungsform der Erfindung

Die Kugelrohrmühle enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), das stirnseitig durch Deckel 2 abgeschlossen ist. In diesen Deckeln sind (nicht gezeigte) Durchgangsbohrungen - Eintritt und Austritt - zum Ein- und Austrag eines zu zerkleinernden Gutes aus der Mühle ausgeführt. Im Gehäuse 1 sind unter einem Winkel α zur Längsachse 3 ringförmige Zwischenwände 4, 5, 6, 7 aufeinanderfolgend angeordnet, die sowohl gelocht wie auch vollwandig ausgeführt sein können. Diese Zwischenwände sind mit einem Schritt 1 voneinander angebracht. Der Schritt ₁ zwischen zwei benachbarten Trennwänden 4, 5; 5, 6; 6, 7 muß etwas großer als D/tg α sein, wo D den Innendurchmesser des Gehäuses 1 und α den Neigungswinkel der,ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 zur Achse 3 des Gehäuses 1 bedeutet.
Der Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 zur Längsachse 3 des Gehäuses 1 soll innerhalb von 45-65° liegen. Die Große des Winkels wird je nach den physikalisch-mechanischen Eigenschaften (der Mahlbarkeit) der Mahlgutteilchen gewählt. Für schermahlbare Stoffe setzt man einen kleineren Winkel α , für leicht mahlbare Stoffe einen größeren Winkel α an.
Dies erklärt sich durch folgendes. Beim Zerkleinern nimmt die Größe der Mahlgutteilchen mit deren fortschreitender Bewegung vom Eintritt zum Austritt aus dem Gehäuse 1 nach einem bekannten Exponentialgesetz von Rosin - Rammler R_x = R_o e^-bxⁿ ab, wo R_o, R_x den Gesamtrückstand des zu zerkleinernden Gutes am Kontrollsieb bei dessen Eintritt und Austritt aus dem Gehäuse, b, n die von der Mahlbarkeit des Mahlgutes abhängigen Parameter und x die Größe der Mahlgutteilchen bedeuten.
Es ist bekannt, daß die Teilchen mit einer Größe über ₁ mm am effektivsten durch Schläge, jene mit einer Größe unter 1 mm aber durch Zerreiben am effektivsten zerkleinert werden. Es ist nachgewiesen, daß die Mahlgutteilchen mit einer Größe über 1 mm in einer Kugelrohrmuhle durch Zerreiben praktisch nicht zerkleinert werden können.
Also muß in den ersteren Abschnitten des Gehäuses 1 in Zonen 8, 9, 10 ein vorwiegend schlagender Betriebszustand (Wasserfallbetrieb) der Mahlkörper (in Fig. nicht abgebildet), d.h. eine schlagende Zerkleinerung von gröberen Mahlgutfraktionen zustandegebracht werden. Hierzu muß die jeweilige Höhe h₁, h₂ der ringförmigen Zwischenwände 4, 5 eine solche sein, daß sie eine größtmögliche Masse von Mahlkörpern hochheben würden, d.h. die Höhe h₁ der ringförmigen Zwischenwand 4 muß großer als die Höhe h₂ der ringförmigen Zwischenwand 5 (h₁ > h₂) sein.
Mit kleiner werdender Größe der Mahlgutteilchen gemäß deren Fortbewegung zum Mûhlenausgang soll auch die Schlagenergie der Mahlkörper abnehmen. Die Zerkleinerung der Mahlgutteilchen von einer Größe unter 200µm soll zweckmaßigerweise durch Zerreiben geschehen. Hierzu vergrößert man den Innendurchmesser d der ringförmigen Zwischenwände 6, 7, derart, daß d₃ < d₄ wäre, während die Hohen h₃, h₄ der ringförmigen Zwischenwände 6, 7 dementsprechend bei h₄ < h₃ kleiner angesetzt werden.
Die Höhe h der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 nimmt entlang der Längsachse 3 des Gehäuses 1 gemäß der Beziehung h_i+1 = h_i1^-bln ebenfalls exponential ab, wo h_i, h. die Höhe einer vorhergehenden und einer nachfolgenden ringförmigen Zwischenwand, 1 den Abstand zwischen zwei benachbarten ringförmigen Zwischenwänden (Schritt), b, n die von der Mahlbarkeit des Nahlgutes abhängigen Parameter bedeuten, die sich aus der Rosin-Rammler-Beziehung ermitteln lassen.
Die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 von Fig._' 1 sind derart angeordnet, daß ihre kleinen und großen Ellipsenachsen zueinander parallel sind.
In Fig. 2 sind die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 der Reihe nach entlang den gleichnamigen Ellipsenachsen um einen Winkel von 90° versetzt, was die Möglichkeit schafft, die Mahlkorperbewegung bei jeder Umdrehung des Mühlengehäuses gleichmäßig zu intensivieren.
Auf der Austrittsseite ist im Gehäuse 1 ein gelochter Rost 13 angebracht, der den Austritt von gröberen Mahlgutteilchen und Mahlkörpern aus der Mühle verhindert.
Zur größeren Intensivierung der Quer-Längs-Bewegung von Mahlkörpern beim Zerkleinern von schwernahlbaren Teilchen besitzt eine jede ringförmige Zwischenwand 14 (Fig. 3),15, 16, 17 entlang großer Achse 18 (Fig. 4) der Ellipse eine verkürzte Länge S, die 0,3-0,6 von D beträgt, wo D den Innendurchmesser des Gehäuses 1 bedeutet. Die Stirn19 der ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 ist flach und parallel zur kleinen Achse 20 der Ellipse ausgeführt. Die benachbarten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 sind relativ zueinander um 180° versetzt.
Diese Ausführung der ringförmigen Zwischenwände gewährestet einen lawinenartigen Fall der Mahlkorper und schafft Bedingungen zur Schlag- und Vibrationszerkleinerung der Mahlgutteilchen in der Fallzone der Mahlkörper. Dabei erfolgt selektive Zerkleinerung, d.h. die größten Teilchen werden unter der Einwirkung von schlagenden Belastungen, die kleineren T ilchen aber unter der Einwirkung von Vibrations- und Zerreibungsbelastungen zerstört. Dies gewährleistet einen rationellen Verbrauch der Mahlkörperenergie zur Zerstörung von größenmäßig verschiedenen Mahlgutteilchen.
Die Länge S einer jeden Trennwand wird folgenderweise gewählt: für schwermahlbare Stoffe wird die Länge S der ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 großer - bis S = 0,6 D, für leichtmahlbare Stoffe aber wird die Länge S'der ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 kleiner - bis S = 0,3 D - angesetzt.
Die Kugelrohrmühle arbeitet folgendermaßen.
Es sei zunächst die Funktion einer der ringförmigen Zwischenwände analysiert, beispielsweise der ringförmigen Zwischenwand 4. Die Funktion der übrigen ringförmigen Zwischenwände 5, 6, 7 ist ähnlich.
Während der Drehung des Gehäuses 1 schöpft die ringförmige Zwischenwand 4 mit ihrer Fläche die Mahlkörper in den Zonen 8 und 9, hebt sie um einen Winkel von 80-90° hoch und wirft sie lawinenartig in der Zone 8 an den Stirndeckel 2, in der Zone 9 aber an den Fuß der ringförmigen Zwischenwand 5 ab, wodurch das Mahlgut zerkleinert wird.
Auf die gleiche Weise funktionieren die ringförmigen Trennwände 5, 6, 7, die die Mahlkorper in den jeweiligen Zonen 9, 10; 10, 11; 11, 12 schöpfen..
Dank dem Anbringen der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 geneigt zur Gehäuselängsachse nimmt der Steigwinkel der Mahlkörper von 35° bis auf 90° zu. Dadurch nimmt die Gesamtenergie (potentielle und kinetische Energie) der Mahlkörper zu. Also ist zur Gewährleistung einer gleichen Menge der Zerkleinerungsarbeit, d.h. einer gleichen Mühlenleistung beem Einsatz von geneigten ringförmigen Zwischenwänden, eine kleinere Anzahl von Mahlkörpern erforderlich, und da die von der Mühle aufgenommene Leistung der Masse der umlaufenden Teile (Mühlentrommel, Auskleidung, Mahlkörper, Mahlgut) direkt proportional ist, so wird mit deren Reduzierung auch die Leistungsaufnahme verringert.
Außerdem verwirbeln die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 die Mahlkorperbewegung in bezug auf die Quer- und Längsachsen des Gehäuses 1, wodurch die Stillstandszonen im zentralen Teil der querliegenden Eintragskontur zerstört werden und der Mahlwirkungsgrad gesteigert wird.
Beim Anbringen der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 unter einem Winkel 45-65° zur Längsachse 3 des Gehäuses 1 ist der Mahlwirkungsgrad am größten. Beispielsweise bei einem Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischenwände von 45°, einer Masse von im Mühlengehäuse enthaltenen Mahlkörpern von 166 kg betrug die Arbeitsleistung einer Labormühle 23 kg/h, die Mahlfeinheit 310 m²/kg, die Leistungsaufnahme 1,98 kW. Bei α = 65° betrug die Mühlenleistung 23,2 kg/h, die Leistungsaufnahme 1,92 kW, die Mahlfeinheit 325 m²/kg.
Mit kleiner werdendem Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischenwände auf 40° nimmt die Mühlenleistung auf 17,3 kg/h ab, die Leistungsaufnahme steigt bis auf 2,15 kW, die Mahlfeinheit von Zement nimmt auf 290 m²/kg ab. Bei größer werdendem Neigungswinkel α bis auf 70° und mehr nimmt der Mahlwirkungsgrad ebenfalls ab; die Arbeitsleistung einer Labormühle beträgt dann 20,0 kg/h, die Leistungsaufnahme 1,9 kW, die Mahlfeinheit 315 m²/kg.
Die Abnahme des Mahlwirkungsgrade_ß bei kleiner werdendem Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischwnwände 4, 5, 6, 7 auf 40° und weniger erklärt sich dadurch, daß der Steigwinkel der in den Zonen 8, 9, 10, 11, 12 befindlichen Mahlkörper dermaßen zunimmt, daß sie auf die Innenfläche des Gehäuses 1 übergeworfen werden, ohne eine Zerkleinerungsarbeit geleistet zu haben. Dadurch, daß der Mahlkörpersteigwinkel zunimmt, wird auch die Leistungsaufnahme großer, und da die Mahlkörper auf die Gehäuseinnefläche fallen, wird das Mahlen des Gutes erschwert, nimmt die Mühlenleistung in der jeweilig vorgegebenen Klasse ab, der spezifische Energieverbrauch aber zu.
Mit größer werdendem Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 bis auf 70° und mehr nimmt der Mahlwirkungsgrad infolge einer intensiven Längsverschiebung der Mahlkörper und wegen des kleiner gewordenen Steigwinkels derselben ab.
Also erfolgt der Zerkleinerungsvorgang am effektivsten bei einem Neigungswinkel α der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 zur Längsachse 3 des Gehäuses 1 von 45-65°.
Die Höhe h der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 nimmt entlang der Längsachse 3 des Gehäases 1 exponential ab.
Beim Zerkleinern von leichtmahlbaren Stoffen sowie in dem Fall, da keine Anforderungen an das prozentuale Verhältnis der Teilchengrössen im Fertigprodukt gestellt werden, sind die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 nach einem in Fig. I abgebildeten Schema angeordnet. Dabei sind die ringförmigen Zwischanwände 4, 5,- 6, 7 parallel zueinander angebracht, und ihre gleichnamigen Ellipsenachsen liegen parallel zueinander.
Die Versetzung der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 nach den gleichnamigen kleinen Ellipsenachsen relativ zueinander der Reihe nach um 90° (Fig. 2) schafft Bedingungen zur intensiveren Zerkleinerung des Nahlguts durch Zerreiben, was zur Erzeugung einer schmalen Teilchenklasse im Fertigprodukt beiträgt. Bei diesem Anordnungsschama von ringförmigen Zwischenwänden wird zweckmässig ein festeres Material zerkleinert.
In den ersten Abschnitten des Mühlengehäuses I muss in den Zonen 8, 9, 10, wo sich die gröbsten Mahlgutteilchen befinden, ein wasserfallartiger Betriebszustand für die Mahlkörper, d.h. eine schlagende Zerkleinerung von gröberen Mahlgutteilchen, geschaffen werden. Hierzu muss die Höhe der ringförmigen Zwischenwände 4, 5 eine solche sein, dass sie eine grösstmögliche Masse von Mahlkörpern hochheben würden, d.h. die Höhe h_r der ringförmigen Zwischenwand 4 muss grösser sein als die Höhe h₂ der ringförmigen Zwischenwand 5.
Gemäss der Fortbewegung der Mahlgutteilchen entlang der Längsachse 3 des Gehäuses I nimmt deren Grösse unter der Mahlkörpereinwirkung ab. Die Schlagenergie der Mahlkörper muss demnach auch abnehmen. Es ist nicht zweckmässig, z.B, in den Zonen II, 12, wo sich die Teilchen mit einer Grösse von unter 200 µm befinden, diese ähnlich den Zonen 8 ,9 einer schlagenden Zerkleinerung zu unterwerfen. Dies führt nicht nur zum verstärkten Verschleiss von Mahlkörpern, Auskleidung und ringförmigen Zwischenwänden, sondern ruft einen.umgekehrten Prozess - die Mahlgutagglomerierung - hervor.
Daher muss die Höhe der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 entsprechend der Abnahme der Teilchengrösse exponential abnehmen.
Beim Umlauf des Gehäuses I schöpfen die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 in den jeweiligen Zonen 8, 9, 10, II, 12 eine Mahlkörpermasse, die der Höhe h eines jeden von den Ringen proportional ist, heben sie auf eine Höhe, die einem Ablösungswinkel von 85-90° entspricht, und werfen sie lawinenartig ab. Die höchste Schlagenergie der Mahlkörper auf das zu zerkleinernde Gut wird in den Zonen 8, 9 erreicht, in denen die ringförmige Zwischenwand 4 angeordnet ist, welche die grösste Höhe h_I besitzt. Danach nimmt die Mahlkörperenergie exponential ab, und zwar ist die Schlagenergie der Mahlkörper in der Zone 12 minimal, da hier die Zerkleinerung durch intensive Quer-Längs-Zerkreibeung überwiegt.
Wenn die gleichnamigen.Ellipsenachsen der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 parallel sind und zusammenfallen (Fig. I), so findet eine pulsierende Be-. wegung der Mahlkörper in jeder der Zonen 8, 9, 10, II, I2 statt. Der energetische Zustand der Mahlkörperarbeit in jeder der Zonen 8, 9, 10, II, 12 ändert sich während einer jeden Umdrehung des Gehäuses I vom Minimum bis zum Maximum. In diesem Fall erscheint es zweckmässig, ein Gemenge zu zerkleinern, das Stoffe mit wesentlich unterschiedlicher Charakteristik der Mahlfähigkeit, also feste und weiche Stoffe, einschliesst.
Die Versetzung der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 um eihen Winkel von 90° nach den gleichnamigen Ellipsenachsen relativ zueinander (Fig. 2) gewährleistet einen stabilen energetischen Zustand der Mahlkörperarbeit während eines Zyklus (einer Umdrehung des Gehäuses I) in jeder der Zonen 8, 9, 10, II, 12, weil.die Schlagenergie von der Höhe h eines Rings abhängt, d.h. von der Masse der durch eine jede der ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 hochgehobenen Mahlkörper. Daher erscheint es in diesem Fall zweckmässig, ein Gemenge zu zerkleinern, in dem sämtliche.Bestandteile ähnliche,Mahleigen- schaften besitzen, d.h. sämtlich leicht- bzw. schwermahlbar sind.
Sind die ringförmigen Zwischenwände 4, 5, 6, 7 nach den Ellipsenachsen um einen Winkel versetzt, der grösser bzw. kleiner als 90° ist, beispielsweise um einen Winkel von 103° bzw. 82°, so wird die Montage von ringförmigen Zwischenwänden und der dieselben berührenden Auskleidung (in der Zeichnung nicht abgebildet) erschwert.
Der Einsatz in der Kugelrohrmühle ringförmiger Zwischenwände 4, 5, 6, 7, deren Höhe exponential abnimmt, gewährleistet eine rationelle Energieverteilung der Mahlkörper entlang der Längsachse 3 des Gehäuses I, was Bedingungen für einen selektiven Zerkleinerungsprozess von Mahlgutteilchen schafft, den spezifischen Energieverbrauch zu senken erlaubt und die Kornzusammensetzung des Fertigproduktes stabilisiert.
Ist die Kugelrohrmühle mit ringförmigen Zwischenwänden ausgestattet, die entlang der grossen Ellipsenachseneine verkürzte Länge S (Fig. 3, Fig. 4) haben, geht ihre Arbeit auf die folgende Weise vor sich.
Bei der Umdrehung des Gehäuses I um 180° bewegen. sich die verkürzten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16 nach unten und nehmen Stellungen ein, die in Fig. 3 durch Bezugsziffern 14a, I6a gekennzeichnet sind. Die ringförmigen Zwischenwände I5, 17 bewegen sich nach oben nehmen Stellungen I5a, I7a ein.
Bei weiterer Drehung des Gehäuses I wiederholen sich die Zyklen, und die verkürzten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 nehmen aufeinanderfolgend. charakteristische Stellungen I4a, 15a, I6a, I7a ein. Beispielsweise wird beim übergang aus der oberen in die untere Lage die zwischen den verkürzten ringförmigen Zwischenwänden 15 und 17 gebildete Zone 21 nach der Eintragsseite zum Deckel 2 hin um einen Betrag l_I bewegen und ein Volumen einnehmen, das durch die ringförmigen Zwischenwände.14, I6 begrenzt ist, welche die Lage I4a, I6a einnehmen. Die gesamte Masse von Mahlkörpern und Mahlgut vollzieht eine Bewegung entlang der Längsachse 3 des Gehäuses I nach der Eintragsseite hin, wobei das Mahlgut durch Zerreiben intensiv zerkleinert wird.
Eine ebensolche Bewegung vollziehen gleichzeitig sämtliche Mahlkörper, die sich im unteren Teil des Mühlengehäuses I befinden. Ausserdem schöpft jede der verkürzten ringförmigen Zwischenwände I4, I5, I6, 17, beispielsweise beim Ubergang aus der unteren Stellung 15 in die obere Stellung I5a, eine Masse von Mahlkörpern . mit einem Volumen V_I, die sich in der Zone 22 befinden, und wirft sie lawinenartig nach der Eintragsseite (dem Deckel 2) hin ab, sowie eine Masse von Mahlkörpern.mit einem Volumen V₂, die sich in der Zone 21 befinden, und wirft diese nach der entgegengesetzten Seite (der Austragsseite) hin, wobei das Gut durch intensive lawinenartige Schläge zerkleinert wird. Bei weiterer Drehung des Gehäuses I nehmen die ringförmigen Zwischenwände 14, 16 jeweils eine untere Stellung I4a, I6a, die ringförmigen Zwischenwände 15, 17 aber eine jeweilige obere Stellung I5a, I7a ein. Hierbei bewegen sich die Zonen 21, 22 entlang der Längsachse 3 des Gehäuses I und kehren in die Anfangsstellung zurück, wobei die gesamte Masse der vorhandenen Mahlkörper entlang der Achse 3- nach der Eintragsseite hin verschoben wird. Das.Gut wird unter der Einwirkung der Mahlkörper zerkleinert, die . eine Quer-Längs-Bewegung ausführen. Die Stillstandszonen im zentralen Teil der querliegenden Eintragskontur werden zerstört, der Mahlwirkungsgrad steigt.
Danach wiederholt sich der Zyklus.
In ähnlicher Weise funktionieren die Mahlkörper in jeder der in einer Reihe liegenden Zonen, jeweils also in den Zonen 21, 22 und in den Zonen 23, 24.
Die verkürzte Ausführung der ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 gestattet es, ihre Zahl im Gehäuse I zu vergrössern. Mit der kleiner werdenden Länge S der ringförmigen Zwischenwand bis zu S = 0,3 D nimmt die Zahl der im Gehäuse I anzubringenden ringförmigen Zwischenwände zu. Mit der grösser werdenden Länge der ringförmigen Zwischenwände bis zu S = 0,6 D und mehr, nimmt die Zahl der ringförmigen Zwischenwände, die sich im Gehäuse I anbringen lassen, ab, weil bei geringem Abstand I zwischen den verkürzten ringförmigen Zwischenwänden 14, 15, 16, 17 die Mahlkürper, welche durch eine ringförmige Zwischenwand, z.B. die Zwischenwänd 14, gehoben werden, auf eine benachbarte ringförmige Zwischenwand, die sich in der entgegengesetzten Reihe befindet, z.B. 15, Schläge ausführen und sie dadurch fuhktionsunfähig machen.
Mit der kleiner werdenden Länge S der verkürzten. ringförmigen Zwischenwand bis zu S = 0,3 D und der Zunahme der Anzahl der im Gehäuse I angebrachten ringförmigen Zwischenwände nimmt die Intensität der Längs- bewegung von Mahlkörpern zu. Dadurch erhöht sich der Mahlwirkungsgrad im Gehäuse I bei der Zerkleinerung durch Zerreiben.
Ist die Länge S der verkürzten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 kleiner als S = 0,3 D, beispielsweise S = 0,25 D, so nehmen die Volumina V_I und V₂ sowie die Masse der durch eine ringförmige Zwischenwand gehobenen Mahlkörper ab, wird die schlagende.Zerkleinerung von grösseren Mahlgut stücken erschwert. Der Mahlwirkungsgrad sinkt.
Die Anordnung der verkürzten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 in abwechselnder Reihenfolge und nach den entgegengesetzten Seiten geneigt schafft Bedingungen für eine während des gesamten Zyklus gleichmässige Quer-Längs-Bewegung der Mahlkörper.
Ist der Schrift zwischen zwei benachbarten verkürzten ringförmigen Zwischenwänden 14, 15; 15, 16; 16, 17 verschieden, so verschieben sich beim Ubergang aus der oberen Stellung in die untere die Mahlkörper in der Längsrichtung im Gehäuse I um einen grössten Betrag, als beim Ubergang aus der unteren Stellung in die obere. Dies führt zu einer ungleichförmigen axialen Belastung der ringförmigen Zwischenwände und bewirkt deren Zerstörung.
Sind sämtliche verkürzten ringförmigen Zwischenwände 14, 15, 16, 17 unter verschiedenen Winkeln α zur Längsachse 3 des Gehäuses I angeordnet, findet eine Ansammlung der Mahlkörper in der Zone des Gehäuses I statt, in der die ringförmigen Zwischenwände unter einem grösseren Winkel α angeordnet sind.
Dank einer intensivierten Bewegung der Mahlkörper, einer rationellen Verteilung ihrer Energie entlang dem Mühlengehäuse wird die Mahlkörpermasse verringert, die Leistungsaufnahme reduziert und gleichzeitig der Mahlwirkungsgrad gesteigert.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Am zweckmäßigsten kann diese Erfindung in der Zementindustrie, im Bergbau sowie in anderen Industriezweigen angewendet werden, wo es erforderlich ist, eine Feinzerkleinerung von Stoffen vorzunehmen.

Claims

I. Kugelrohrmühle, in deren Gehäuse (I), das einen Eintritt und einen Austritt für ein zu zerkleinerndes Gut besitzt, ringförmige Zwischenwände (4, 5, 6, 7) mit einem vorgegebenen Schritt aufeinanderfolgend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ringförmige Zwischenwände (4, 5, 6, 7) unter einem Winkel (α) zur Längsachse (3) des Gehäuses (I) angebracht sind und eine Ellipsenform aufweisen, während der Schritt (I) zwischen zwei benachbarten ringförmigen Zwischenwänden (4,5; 5,6; 6,7) etwas grösser als D/tg_X ist, wo D den Innendurchmesser des Gehäuses (I) und α den Neigungswinkel der ringförmigen Zwischenwand (4, 5, 6, 7) zur Längsachse (3) des Gehäuses (I) bedeutet.
2. Kugelrohrmühle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Zwischenwände (4, 5, 6, 7) unter einem Winkel von 45-65° zur Längsachse (3) des Gehäuses (I) angeordnet sind.
3. Kugelrohrmühle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser. (d₁, d₂, d₃, d₄) der ringförmigen Zwischenwände (4, 5, 6, 7) in der Bewegungsrichtung des Mahlgutes im Gehäuse (I) von dessen Eintritt zum Austritt aus demselben exponential zunimmt.
4. Kugelrohrmühle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Zwischenwände (4, 5, 6, 7) relativ zueinander um einen Winkel von 90° versetzt sind.
5. Kugelrohrmühle nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine jede ringförmige Zwischenwand (I4, 15, 16, 17) entlang der grossen Elli enachse (18) eine verkürzte Länge (S) besitzt, die 0,3-0,6 des Durchmessers (D) des Gehäuses (I) beträgt, und eine flache Stirn hat, die zur kleinen Ellipsenachse (20) parallel ist, wobei die benachbarten ringförmigen Zwischenwände (14, 15, 16, 17) mit einer Versetzung um einen Winkel von 180° relativ zueinander angeordnet sind.