專利名稱：用于立式碾磨機的連續干磨作業的方法和立式碾磨機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的用于立式碾磨機/
立式研磨機(Turm-Reib-Miihle )的連續干磨作業的方法和一種根據權利要求13的前序部分所述的立式碾磨機。
背景技術：
所述類型的立式碾磨機由US-PS 4,754,934已知。在此實施形式中，氣體從碾磨容器的底部送入，流經由碾磨體與碾磨料組成的填料。在碾磨容器上部區域，剛好在碾磨料的輸入部上方，在驅動軸上布置一離心機，該離心機使被氣流向上輸送的碾磨料顆粒受離心作用，并在重力作用下直接又被輸送到碾磨過程中。氣體必須具有相當大的壓力，以使從下面進入碾磨體填料中的氣流能使填料松散開，并向上在磨機的端部處送出碾磨料顆粒。由于如上所述地使包括碾磨體和循環碾磨料的填料松散，碾磨效果一一即磨碎功率降低。為了將包括碾磨體和碾磨料的填料中的壓力損失保持在合理的限度內，填料的開孔率必須較高，換句話說，碾磨體的大小有下限。此外碾磨料必須較粗。這本身又造成各碾磨體之間的間隙僅不充分地被碾磨料填滿。再有，壓力風機的能量消耗非常高，其能量消耗與用于實際的碾磨過程中驅動電機的能量消耗量^目同。
由DE 42 02 101 Al已知一種立式碾磨機，其中，從上方將碾磨料送入碾磨容器中，并使碾磨料經過一篩子進入底部區域中。為了防止篩子被阻塞或堵住，在底部區域中通入一種一一例如形式為空氣的一一流體。由JP2003181316 A已知一種類似的立式碾磨機。位于底部區域中的篩孔或篩縫可能被磨損的或破損的碾磨體阻塞。而這又造成磨損加劇，它甚至可能造成螺旋輻板/螺紋部(Sclmecken-Stege)的下端被損壞。另一缺點為，易于流動的碾磨料一一如干石英砂一一非常快地流過碾磨體填料，因而不經歷受控的碾磨過程。
為了避免上述缺點，由JP2005 246 204 A已知，經由一布置在底部區域中的螺旋輸送結構從碾磨容器中取所有出由碾磨體與被碾碎的碾磨料共同組成的填料。在該已知的實施形式中，碾磨體和碾磨料的混合物必須在碾磨容器外一一例如通過篩子一一分離。碾磨體必須與新的碾磨料一起再次被輸入。這導致設備成本的提高。
此外，由DD 268 892 Al已知，在一立式碾磨機中，借助在底部區域中輸入的壓縮空氣向上吹入碾磨料，或經由一圓形的、平的溢流邊緣在敞開的碾磨容器的上端部送出上述碾磨料。其缺點為，在作業中不能形成碾磨料與碾磨體直接接觸的密實的碾磨體填料，原因是碾磨體在干的碾磨料中浮動。同樣，碾磨體可能經由溢流緣被送出。
發明內容
本發明的目的是，提供一種開頭所述類型的方法和開頭所述類型的立式碾磨機，其中在將碾磨體填料保留在碾磨容器中的同時實現一種連續的干磨過程，在保證被碾磨的碾磨料的高細度的同時實現使用比較小的碾磨體。
在開頭所述類型的方法方面，按照本發明該目的通過權利要求l的特征部分中的技術特征實現。碾磨料填料在整個碾磨過程中是密實的，因為碾磨料填料不會一一例如由于氣體一一而從下面柏景開。在被至少一個螺旋輻板覆蓋的區域中向上輸送碾磨體，該碾磨體相應地在未被螺旋輻M蓋的、在外側由碾磨容器界定的環形區域中向下流動。因此，碾磨料至少是完全地被碾磨體填料從上向下輸送一次、從下向上輸送一次，從而經歷碾磨過程。通過驅動軸區域中的螺旋輻板的輸送作用使碾磨體填料在碾磨容器的內部區域中升高，并形成一大致截錐形的、向外下斜的表面，碾磨體在該表面上向外滾動。此時，碾磨體推壓位于表面上或表面中的碾磨料，使之經碾磨料輸出部離開碾磨容器，這在很大程度上在氣流的支持下進行。
所述方法的有利實施形式由權利要求2至12得出。
另外在立式碾磨機方面，本發明的目的根據權利要求13實現。上述立式碾磨機的有利實施形式由權利要求14至21得出。
本發明的其它特征、優點和細節由以下借助附圖對具體實施形式的說
明得出。圖中，
圖1示出具有旋轉流動的氣流的立式碾磨機的示意圖2示出立式碾磨機的相對圖1改進的碾磨容器，其中在碾磨料輸出
部對面、沿徑向送入氣流；
圖3示出立式碾磨機的碾磨容器的第三實施例，其中豎直地送入氣流。圖4示出在碾磨料輸出部中的篩子的局部的水平剖面；以及圖5示出所述篩子按圖4中的方向箭頭V的平面視圖。
具體實施例方式
附圖所示的立式碾磨機包括一頂部封閉的圓柱形碾磨容器1，該碾磨容器的內徑D為0.4m<D<4.0m。在碾磨容器l中，布置一用作碾磨體循環裝置的螺旋輸送機構2,該螺旋輸送機構布置成與碾磨容器1的豎直中軸線3共軸。螺旋輸送機構2包括一具有直徑di、與中軸線3共軸布置的驅動軸4，在該驅動軸上固定兩個相互平行的螺旋輻板5，該螺旋輻板具有螺距s、外徑da和上端部6。軸4可,皮一馬達7在一旋轉方向8上旋轉驅動。螺旋輸送機構4向下延伸至緊鄰碾磨容器1的底部9。螺旋輻板5從該底部9的附近起以一高度hs延伸。立式碾磨機設計成極細長。螺旋高度hs與碾磨容器1的直徑之比為1.5 < hs/D < 3。
在碾磨容器1的底部9附近設置一碾磨體輸出部10，該碾磨體輸出部在運行時是封閉的。大致在螺旋輻板5的上端6的高度處，在碾磨容器1上形成一碾磨料輸出部11,在該碾磨料輸出部上連接一碾磨料輸出管路12。
在碾磨料輸出部11的輸出口 13中，布置一形式為細縫篩14的碾磨體保留裝置，該細縫篩在圖4和5中示出。該細縫篩在大致平行于中軸線3延伸的腹板15之間具有縫隙16，縫隙16如圖4所示相對于軸線3沿徑向向外拓寬，如圖5所示從下向上拓寬。至少在下部區域中，其寬度w小于所用的最小碾磨體17的直徑d17。
輸出口 13的高度h13。螺旋輻板5在輸出口 13的下緣18上方延伸0.1hl3~0.5hl3，換句話說，該螺旋輻板的上端部6位于在下緣18上方的所述高度上。由螺旋輻板5覆蓋的橫截面積為(da2-di2) xw/4。在螺旋輻板5與碾磨容器之間的開放的環形橫截面積為(D2-da2) xjt/4。螺旋輻板5與碾磨容器1之間的開放的橫截面積應大于或至少等于由螺旋輻板5覆蓋的環形橫截面積即滿足(D2-da2) > (da2_di2)。
在才艮據圖1的實施例中，沿徑向與碾磨料輸出部ll相對， 一碾磨料輸入部19通入碾磨容器1中。該碾磨料輸入部布置在螺旋輻板5的上端6的上方，即大致起始于輸出口 13的上緣20的上方。在碾磨料輸入部19的上游布置一碾磨料供給管路21，經由一氣密式計量裝置23——例如葉輪閘門——向上述供給管路中供給碾磨料22。
在輸出口 13的上方，也在碾磨料輸入部19的上方，在輸出口 13側設置有一通向環境的氣體輸入部24，在此具體應用中是空氣輸入部。
碾磨料輸出管路12與一抽吸風機25相連接，在二者之間連接有一氣動分離器(Wind-Sichter) 26——例如傳統的方走風分離器——和一布置在該氣動分離器下游的濾塵分離器27。在分離器27中設置一過濾器28。該過濾器在下方與一氣密閘門29——例如葉輪閘門——相連接。經由一回輸管路30將粗碾磨料從氣動分離器26重新輸入計量裝置23，從而輸入碾磨料輸入部19。從分離器27送出的碾磨料具有希望的細度。
在碾磨容器l中布置一壓力傳感器31。同樣，在碾磨料輸出管路12中，較接近地在碾磨料輸出部11后布置另一壓力傳感器32。上述壓力傳感器的壓力測量值^^傳送給一差壓測量裝置33，以求得所述兩測量值之間的壓差。在管路12中，在分離器27與風機25之間布置一氣體體積測量裝置34。此外，在碾磨料輸出部ll附近， 一添加氣體管路35通入碾磨料輸出管路12中，該添加氣體管路可被一可控閥36接通或切斷。當來自碾磨容器1的氣體體積流量不足以將碾磨料輸出時，可經該添加氣體管路將添加氣體輸入管路12中。此管路35同樣設置有氣體體積流量測量裝置37。操作方式如下
在起動之前，以碾磨體17填充碾磨容器1，直至達到一高度，該高度為碾磨容器l的高度的80%~95%、直至螺旋輻板5的上端6，直至緊鄰在輸出口 13的下緣18的上方。然后，起動馬達7，使軸4帶同螺旋輻板5在旋轉方向8上開始運行。對應于螺旋輻板5的螺距，位于碾磨容器1的被螺旋輻板5覆蓋的環形橫截面區域中的碾磨體17被向上輸送。為了可靠地達到這種輸送效果，螺旋輻板5的螺距s與螺旋輻板5的外徑da之比滿足0.5da<s<1.5da,優選0.8da<s< 1.2da。 jt匕夕卜，以這才羊的轉速馬區動軸4連同螺旋輻板5,以使螺旋輻板5的外周速度為2.0~4.0m/s，優選為2.2m/s 3.0m/s。碾磨體17的直徑d17滿足10mm < d17 < 30mm,優選15mm < dl7 < 25mm。
當開始旋轉驅動螺旋輸送機構2時，經由氣密計量裝置23將待碾磨的碾磨料輸入碾磨容器1中。所供給的碾磨料的粒徑通常小于碾磨體17的直徑dl7的0.25倍，優選小于0.2(117。因為在螺旋輻板5的區域內向上輸送碾磨體17，所以在未被螺旋輻板5覆蓋的外部區域內碾磨體向下沉，如圖1的循環流動箭頭38所示。在容器壁的區域內輸入的碾磨料與碾磨體17一起向下流動，并在各碾磨體之間被磨碎。然后，碾磨料又在螺旋輻板5的區域內被向上輸送，被碾磨體17進一步碾碎。另外如圖所示，在螺旋輻板5的區域內，即緊鄰軸4,碾磨體17被提升到螺旋輻板5的端部6上方，使由碾磨體17連同碾磨料22組成的填料保持一大致為截錐形的表面39。碾磨體17僅略高于——即高出不大于0.3hl3——輸出口 13或篩子14的下緣18。另一方面，沿徑向向外從碾磨體17填料中流出的碾磨料22緊鄰在篩子14前。在此碾磨過程中，通過風機25從外經氣體輸入部24吸入空氣，該空氣對應于偏轉箭頭40、繞軸4流動并流經碾磨體填料的表面39。如氣體輸入部24基本垂直，即基本指向軸線3，則空氣僅簡單地繞軸4偏轉180。。而如果氣體輸入部基本沿切向布置，則形成一旋轉流。才艮據偏轉箭頭40經碾磨容器1輸送的空氣直接攜帶由碾磨料輸入部19供應的特別細的碾磨料22，并將所述碾磨料直接送出。氣流穿過篩子14進入碾磨料輸出管路12。此時，所述氣流將在碾磨容器1中的位于篩子14前的碾磨料22壓入管路12中。如果碾磨體17到達篩子14前，則所述碾磨體被篩子14擋住。原則上，在一個上述循環之后送出所有碾磨料22。在氣動分離器26中分離出尚未充份碾碎的粗碾磨料22，并通過回輸管路30、經由計量裝置23將所述粗碾磨料重新輸入碾磨過程中。輸送空氣連同被磨細的碾磨料22進入濾塵分離器27中，在該濾塵分離器處，在過濾器28上沉積出^J"細的碾磨料，并經由閘門29送出。不含碾磨料22的空氣則通過風機25輸出。
如果通過碾磨容器1輸入并經由碾磨料輸出部11輸出的空氣不足以執行所述輸出過程，則可經由添加氣體管路35向輸送空氣添加附加的空氣。
按照圖2的實際立式碾磨機的設計結構與按照圖1的碾磨機的不同之處在于氣體輸入部24，的布置結構。所述氣體輸入部24，位于碾磨料輸出部ll對面，在碾磨料輸入部19的上方。在此，對應于流動箭頭41,空氣流繞流過軸4，然后如按照圖1的實施形式那樣，流經碾磨料-碾磨體填料的表面39，將被碾磨的碾磨料22壓過篩子14使之itX碾磨料輸出管路12。為了防止空氣流將經碾磨料輸入部19進入的碾磨料22直接輸送至篩子14，在碾磨容器1中將氣體輸入部24S殳置成朝向軸4的方向，使得通過碾磨料輸入部19 iiA的碾磨料22能夠直接地沿碾磨容器1的內壁向下流入碾磨體填料中。
按照圖3的設計結構與上迷兩種設計結構的差別在于，不借助抽吸風機來抽吸氣流。而是設置一壓縮風機42,該壓縮風機以任意的、可預定的壓力擠壓空氣使之穿過氣體輸入部24"并從上方進入碾磨容器1中。對應于流動箭頭43，氣體從上方穿流過碾磨容器l，然后經表面39到達碾磨料輸出部ll，并按上述方式壓碾磨料22,使其經過篩子14。
雖然在按照圖1和2的實施例中，由于采用抽吸風機25總共可以實現小于lbar的輸送壓力，而通過采用壓縮風機42原則上可以設定任意的壓力。為了防止對應于流動箭頭43流入如圖3的碾磨容器1中的氣體帶走通過碾磨料輸入部19進入的碾磨料22或在碾磨體填料上方形成旋流，借助一導流板44這樣遮蓋碾磨料輸入部19，以使碾磨料的進入不受氣流的影響。當然在按照圖1和2的實施例中也可以根據需要使用這種類型的導流板44,以遮蓋碾磨料輸入部19。
在本實施例中，碾磨體輸出部IO，設置在碾磨容器1的底部9中，從而能夠方便地從碾磨容器1中取出碾磨體17。
經由差壓測量裝置33、替代或附加地經由氣體體積測量裝置34、 37,可對整個過程進行微控。
在最簡單的情況下，僅經由測量裝置33進行差壓測量，并將相應的測量值傳送至一中央控制單元45。如果測得的差壓超過一規定的閾值，這可能是篩子14被部分或完全阻塞的標志。在此情況下，可由控制單元45驅控風機25或風機42，以提高經氣體輸入部24、 24，或24，，輸入的主氣體體積流量，和/或減少經閥36輸入的二級氣體體積流量。其目的是抽吸或擠壓更多氣體^f吏之穿過篩子14。
當采用兩個流量測量裝置34、 37時，對于某一預定的運行(狀態)，經由測量裝置34調節一應由風機25或42輸送的主氣體體積流量。經由添加氣體管路35輸入的二級氣體體積流量被調節成，使得穿過碾磨容器1輸送預定的希望-氣體體積流量。穿過碾磨容器1輸送的希望-氣體體積流量由主氣體體積流量與二級氣體體積流量之差得出。如果經測量裝置34和37持續測量氣體體積流量，則由測量裝置37獲取的流量的升高表明，篩子14部分地或完全地被阻塞。在此情況下，提高由風機25或42輸送的總氣體體積流量。與此同時，部分地或完全地關閉閥36,以實現穿過碾磨容器l的氣體體積流量升高，以便清理篩子14。這里可附加地采用上述差壓測量。
權利要求
1.一種用于立式碾磨機的連續干磨作業的方法，該碾磨機包括-一豎直的、封閉的碾磨容器(1)；-一居中布置在碾磨容器(1)中的螺旋輸送機構(2)，該螺旋輸送機構(2)包括--一具有中軸線(3)的驅動軸(4)，和--至少一個螺旋輻板(5)，該螺旋輻板被安裝在驅動軸(4)上、以一高度(hs)延伸至一上端(6)、僅部分地覆蓋碾磨容器(1)的橫截面；-碾磨體(17)填料，該碾磨體填料具有一上表面(39)；-一碾磨料輸入部(19)，該碾磨料輸入部在碾磨體(17)填料的上方通入所述碾磨容器(1)中，-一氣體輸入部(24、24’、24”)，該氣體輸入部通入碾磨容器(1)中用于輸入氣體；-一碾磨料輸出部(11)，該碾磨料輸出部從碾磨容器(1)通出、具有一下緣(18)和一高度(h13)、并用于送出碾磨料(22)和氣體；和-一用于在一旋轉方向(8)上驅動螺旋輸送機構(2)的馬達(7)，其中，所述至少一個螺旋輻板(5)向上輸送所述碾磨體(17)，其特征為，-將碾磨體(17)填料的表面(39)調節成，當旋轉驅動螺旋輸送機構(2)時該表面大致呈截錐形地、沿徑向向外下斜，在徑向外側終止于碾磨料輸出部(11)的下緣(18)的區域中；-在所述碾磨體(17)填料的上方，向碾磨容器(1)中送入氣體，以及-在所述碾磨體(17)填料的表面(39)的區域內，通過碾磨料輸出部(11)從碾磨容器(1)送出氣體和碾磨料(22)。
2. 根據權利要求1的方法，其特征為，在碾磨料輸出部(11)的對面將碾磨料(22)送入碾磨容器(1)中。
3. 根據權利要求1或2的方法，其特征為，在碾磨體(17 )填料的 上方在偏轉的情況下將氣體輸送到碾磨體(17)填料的表面(39)。
4. 根據權利要求1至3之一的方法，其特征為，氣體在碾磨料輸入 部(19)旁邊經過。
5. 根據權利要求1或2的方法，其特征為，從上方將氣體送入碾磨 容器(1)中。
6. 根據權利要求1或2的方法，其特征為，在碾磨料輸出部(11) 的對面將氣體送入碾磨容器(1)中。
7. 根據權利要求1至6之一的方法，其特征為，從碾磨容器(1) 吸出氣體。
8. 根據權利要求1至6之一的方法，其特征為，在壓力下將氣體吹 入碾磨容器中。
9. 根據權利要求1至8之一的方法，其特征為，采用的碾磨體(17 ) 的直徑(dl7)滿足10mm<dl7<30mm,優選15mm《d17 < 25mm。
10. 根據權利要求1至9之一的方法，其特征為，驅動螺旋輸送機構 (2)，以使所述至少一個螺旋輻板(5)在外周上的周向速度為2.0~4.0m/s,優選2.2~3.0m/s。
11. 根據權利要求1至10之一的方法，其特征為，碾磨料(22)具 有一最大粒徑，該最大粒徑至多相當于碾磨體(17 )的直徑(d17 )的25%, 優選碾磨體直徑(dl7)的20%。
12. 根據權利要求l的方法，其特征為，調節碾磨體(17)填料使之 終止于直至一高度，該高度至多在碾磨料輸出部(11)的下緣(18)上方 0.3hl3。
13. —種具有權利要求1的前序部分的技術特征的立式碾磨機，其特 征為，-碾磨料輸出部(11)包括一帶篩子(14)的輸出口 (13);-所述至少一個螺旋輻板(5)的上端(6)布置在篩子(14)的高度上；以及-氣體輸入部(24、 24，、 24")布置在所述至少一個螺旋輻板(5) 的上端(6)的上方。
14. 根據權利要求13的立式碾磨機，其特征為，所述氣體輸入部(24 ) 布置在碾磨料輸出部(11)的上方。
15. 根據權利要求13的立式碾磨機，其特征為，所述氣體輸入部(24，) 布置在碾磨料輸出部(11)的對面、碾磨料輸入部(19)的上方。
16. 根據權利要求13的立式碾磨機，其特征為，所述氣體輸入部 (24")從上方通入碾磨容器(1)中。
17. 根據權利要求13至16之一的立式碾磨機，其特征為，在碾磨料 輸入部(19)前設置一氣體導流板(44)。
18. 根據權利要求13至17之一的立式碾磨機，其特征為，所述篩子 (14)設計成縫隙篩。
19. 根據權利要求18的立式碾磨機，其特征為，所述篩子(14)包 括大致平行于所述中軸線(3)延伸的、具有寬度w的縫隙(16)。
20. 根據權利要求19的立式碾磨機，其特征為，所述縫隙(16)的 寬度w向上增大。
21. 根據權利要求19或20的立式碾磨機，其特征為，所述縫隙(16 ) 的寬度沿徑向向外增大。
全文摘要
本發明涉及一種立式碾磨機，它包括一封閉的、豎直碾磨容器(1)，其中可旋轉驅動地布置有一螺旋輸送器(2)用以向上輸送碾磨體(17)。碾磨體(17)填料在操作時自動調節成，使其表面(39)沿徑向向外下斜、終止于碾磨料輸出部(11)的下緣(18)的區域內。在碾磨體填料的上方將氣體送入碾磨容器(1)中。經由碾磨料輸出部(11)從碾磨容器(1)送出氣體與碾磨料(22)。
文檔編號B02C17/18GK101600504SQ200880003945
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月4日 優先權日2007年2月2日
發明者J·薩克維, S·格勒 申請人:古斯塔夫斯埃瑞希機械制造工廠有限及兩合公司