专利名称：用于立式碾磨机的连续干磨作业的方法和立式碾磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于立式碾磨机/
立式研磨机(Turm-Reib-Miihle )的连续干磨作业的方法和一种根据权利要求13的前序部分所述的立式碾磨机。
背景技术：
所述类型的立式碾磨机由US-PS 4,754,934已知。在此实施形式中，气体从碾磨容器的底部送入，流经由碾磨体与碾磨料组成的填料。在碾磨容器上部区域，刚好在碾磨料的输入部上方，在驱动轴上布置一离心机，该离心机使被气流向上输送的碾磨料颗粒受离心作用，并在重力作用下直接又被输送到碾磨过程中。气体必须具有相当大的压力，以使从下面进入碾磨体填料中的气流能使填料松散开，并向上在磨机的端部处送出碾磨料颗粒。由于如上所述地使包括碾磨体和循环碾磨料的填料松散，碾磨效果一一即磨碎功率降低。为了将包括碾磨体和碾磨料的填料中的压力损失保持在合理的限度内，填料的开孔率必须较高，换句话说，碾磨体的大小有下限。此外碾磨料必须较粗。这本身又造成各碾磨体之间的间隙仅不充分地被碾磨料填满。再有，压力风机的能量消耗非常高，其能量消耗与用于实际的碾磨过程中驱动电机的能量消耗量^目同。
由DE 42 02 101 Al已知一种立式碾磨机，其中，从上方将碾磨料送入碾磨容器中，并使碾磨料经过一筛子进入底部区域中。为了防止筛子被阻塞或堵住，在底部区域中通入一种一一例如形式为空气的一一流体。由JP2003181316 A已知一种类似的立式碾磨机。位于底部区域中的筛孔或筛缝可能被磨损的或破损的碾磨体阻塞。而这又造成磨损加剧，它甚至可能造成螺旋辐板/螺紋部(Sclmecken-Stege)的下端被损坏。另一缺点为，易于流动的碾磨料一一如干石英砂一一非常快地流过碾磨体填料，因而不经历受控的碾磨过程。
为了避免上述缺点，由JP2005 246 204 A已知，经由一布置在底部区域中的螺旋输送结构从碾磨容器中取所有出由碾磨体与被碾碎的碾磨料共同组成的填料。在该已知的实施形式中，碾磨体和碾磨料的混合物必须在碾磨容器外一一例如通过筛子一一分离。碾磨体必须与新的碾磨料一起再次被输入。这导致设备成本的提高。
此外，由DD 268 892 Al已知，在一立式碾磨机中，借助在底部区域中输入的压缩空气向上吹入碾磨料，或经由一圆形的、平的溢流边缘在敞开的碾磨容器的上端部送出上述碾磨料。其缺点为，在作业中不能形成碾磨料与碾磨体直接接触的密实的碾磨体填料，原因是碾磨体在干的碾磨料中浮动。同样，碾磨体可能经由溢流缘被送出。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的方法和开头所述类型的立式碾磨机，其中在将碾磨体填料保留在碾磨容器中的同时实现一种连续的干磨过程，在保证被碾磨的碾磨料的高细度的同时实现使用比较小的碾磨体。
在开头所述类型的方法方面，按照本发明该目的通过权利要求l的特征部分中的技术特征实现。碾磨料填料在整个碾磨过程中是密实的，因为碾磨料填料不会一一例如由于气体一一而从下面柏景开。在被至少一个螺旋辐板覆盖的区域中向上输送碾磨体，该碾磨体相应地在未被螺旋辐M盖的、在外侧由碾磨容器界定的环形区域中向下流动。因此，碾磨料至少是完全地被碾磨体填料从上向下输送一次、从下向上输送一次，从而经历碾磨过程。通过驱动轴区域中的螺旋辐板的输送作用使碾磨体填料在碾磨容器的内部区域中升高，并形成一大致截锥形的、向外下斜的表面，碾磨体在该表面上向外滚动。此时，碾磨体推压位于表面上或表面中的碾磨料，使之经碾磨料输出部离开碾磨容器，这在很大程度上在气流的支持下进行。
所述方法的有利实施形式由权利要求2至12得出。
另外在立式碾磨机方面，本发明的目的根据权利要求13实现。上述立式碾磨机的有利实施形式由权利要求14至21得出。
本发明的其它特征、优点和细节由以下借助附图对具体实施形式的说
明得出。图中，
图1示出具有旋转流动的气流的立式碾磨机的示意图2示出立式碾磨机的相对图1改进的碾磨容器，其中在碾磨料输出
部对面、沿径向送入气流；
图3示出立式碾磨机的碾磨容器的第三实施例，其中竖直地送入气流。图4示出在碾磨料输出部中的筛子的局部的水平剖面；以及图5示出所述篩子按图4中的方向箭头V的平面视图。
具体实施例方式
附图所示的立式碾磨机包括一顶部封闭的圆柱形碾磨容器1，该碾磨容器的内径D为0.4m<D<4.0m。在碾磨容器l中，布置一用作碾磨体循环装置的螺旋输送机构2,该螺旋输送机构布置成与碾磨容器1的竖直中轴线3共轴。螺旋输送机构2包括一具有直径di、与中轴线3共轴布置的驱动轴4，在该驱动轴上固定两个相互平行的螺旋辐板5，该螺旋辐板具有螺距s、外径da和上端部6。轴4可,皮一马达7在一旋转方向8上旋转驱动。螺旋输送机构4向下延伸至紧邻碾磨容器1的底部9。螺旋辐板5从该底部9的附近起以一高度hs延伸。立式碾磨机设计成极细长。螺旋高度hs与碾磨容器1的直径之比为1.5 < hs/D < 3。
在碾磨容器1的底部9附近设置一碾磨体输出部10，该碾磨体输出部在运行时是封闭的。大致在螺旋辐板5的上端6的高度处，在碾磨容器1上形成一碾磨料输出部11,在该碾磨料输出部上连接一碾磨料输出管路12。
在碾磨料输出部11的输出口 13中，布置一形式为细缝筛14的碾磨体保留装置，该细缝筛在图4和5中示出。该细缝篩在大致平行于中轴线3延伸的腹板15之间具有缝隙16，缝隙16如图4所示相对于轴线3沿径向向外拓宽，如图5所示从下向上拓宽。至少在下部区域中，其宽度w小于所用的最小碾磨体17的直径d17。
输出口 13的高度h13。螺旋辐板5在输出口 13的下缘18上方延伸0.1hl3~0.5hl3，换句话说，该螺旋辐板的上端部6位于在下缘18上方的所述高度上。由螺旋辐板5覆盖的横截面积为(da2-di2) xw/4。在螺旋辐板5与碾磨容器之间的开放的环形横截面积为(D2-da2) xjt/4。螺旋辐板5与碾磨容器1之间的开放的横截面积应大于或至少等于由螺旋辐板5覆盖的环形横截面积即满足(D2-da2) > (da2_di2)。
在才艮据图1的实施例中，沿径向与碾磨料输出部ll相对， 一碾磨料输入部19通入碾磨容器1中。该碾磨料输入部布置在螺旋辐板5的上端6的上方，即大致起始于输出口 13的上缘20的上方。在碾磨料输入部19的上游布置一碾磨料供给管路21，经由一气密式计量装置23——例如叶轮闸门——向上述供给管路中供给碾磨料22。
在输出口 13的上方，也在碾磨料输入部19的上方，在输出口 13侧设置有一通向环境的气体输入部24，在此具体应用中是空气输入部。
碾磨料输出管路12与一抽吸风机25相连接，在二者之间连接有一气动分离器(Wind-Sichter) 26——例如传统的方走风分离器——和一布置在该气动分离器下游的滤尘分离器27。在分离器27中设置一过滤器28。该过滤器在下方与一气密闸门29——例如叶轮闸门——相连接。经由一回输管路30将粗碾磨料从气动分离器26重新输入计量装置23，从而输入碾磨料输入部19。从分离器27送出的碾磨料具有希望的细度。
在碾磨容器l中布置一压力传感器31。同样，在碾磨料输出管路12中，较接近地在碾磨料输出部11后布置另一压力传感器32。上述压力传感器的压力测量值^^传送给一差压测量装置33，以求得所述两测量值之间的压差。在管路12中，在分离器27与风机25之间布置一气体体积测量装置34。此外，在碾磨料输出部ll附近， 一添加气体管路35通入碾磨料输出管路12中，该添加气体管路可被一可控阀36接通或切断。当来自碾磨容器1的气体体积流量不足以将碾磨料输出时，可经该添加气体管路将添加气体输入管路12中。此管路35同样设置有气体体积流量测量装置37。操作方式如下
在起动之前，以碾磨体17填充碾磨容器1，直至达到一高度，该高度为碾磨容器l的高度的80%~95%、直至螺旋辐板5的上端6，直至紧邻在输出口 13的下缘18的上方。然后，起动马达7，使轴4带同螺旋辐板5在旋转方向8上开始运行。对应于螺旋辐板5的螺距，位于碾磨容器1的被螺旋辐板5覆盖的环形横截面区域中的碾磨体17被向上输送。为了可靠地达到这种输送效果，螺旋辐板5的螺距s与螺旋辐板5的外径da之比满足0.5da<s<1.5da,优选0.8da<s< 1.2da。 jt匕夕卜，以这才羊的转速马区动轴4连同螺旋辐板5,以使螺旋辐板5的外周速度为2.0~4.0m/s，优选为2.2m/s 3.0m/s。碾磨体17的直径d17满足10mm < d17 < 30mm,优选15mm < dl7 < 25mm。
当开始旋转驱动螺旋输送机构2时，经由气密计量装置23将待碾磨的碾磨料输入碾磨容器1中。所供给的碾磨料的粒径通常小于碾磨体17的直径dl7的0.25倍，优选小于0.2(117。因为在螺旋辐板5的区域内向上输送碾磨体17，所以在未被螺旋辐板5覆盖的外部区域内碾磨体向下沉，如图1的循环流动箭头38所示。在容器壁的区域内输入的碾磨料与碾磨体17一起向下流动，并在各碾磨体之间被磨碎。然后，碾磨料又在螺旋辐板5的区域内被向上输送，被碾磨体17进一步碾碎。另外如图所示，在螺旋辐板5的区域内，即紧邻轴4,碾磨体17被提升到螺旋辐板5的端部6上方，使由碾磨体17连同碾磨料22组成的填料保持一大致为截锥形的表面39。碾磨体17仅略高于——即高出不大于0.3hl3——输出口 13或筛子14的下缘18。另一方面，沿径向向外从碾磨体17填料中流出的碾磨料22紧邻在筛子14前。在此碾磨过程中，通过风机25从外经气体输入部24吸入空气，该空气对应于偏转箭头40、绕轴4流动并流经碾磨体填料的表面39。如气体输入部24基本垂直，即基本指向轴线3，则空气仅简单地绕轴4偏转180。。而如果气体输入部基本沿切向布置，则形成一旋转流。才艮据偏转箭头40经碾磨容器1输送的空气直接携带由碾磨料输入部19供应的特别细的碾磨料22，并将所述碾磨料直接送出。气流穿过筛子14进入碾磨料输出管路12。此时，所述气流将在碾磨容器1中的位于筛子14前的碾磨料22压入管路12中。如果碾磨体17到达筛子14前，则所述碾磨体被筛子14挡住。原则上，在一个上述循环之后送出所有碾磨料22。在气动分离器26中分离出尚未充份碾碎的粗碾磨料22，并通过回输管路30、经由计量装置23将所述粗碾磨料重新输入碾磨过程中。输送空气连同被磨细的碾磨料22进入滤尘分离器27中，在该滤尘分离器处，在过滤器28上沉积出^J"细的碾磨料，并经由闸门29送出。不含碾磨料22的空气则通过风机25输出。
如果通过碾磨容器1输入并经由碾磨料输出部11输出的空气不足以执行所述输出过程，则可经由添加气体管路35向输送空气添加附加的空气。
按照图2的实际立式碾磨机的设计结构与按照图1的碾磨机的不同之处在于气体输入部24，的布置结构。所述气体输入部24，位于碾磨料输出部ll对面，在碾磨料输入部19的上方。在此，对应于流动箭头41,空气流绕流过轴4，然后如按照图1的实施形式那样，流经碾磨料-碾磨体填料的表面39，将被碾磨的碾磨料22压过筛子14使之itX碾磨料输出管路12。为了防止空气流将经碾磨料输入部19进入的碾磨料22直接输送至筛子14，在碾磨容器1中将气体输入部24S殳置成朝向轴4的方向，使得通过碾磨料输入部19 iiA的碾磨料22能够直接地沿碾磨容器1的内壁向下流入碾磨体填料中。
按照图3的设计结构与上迷两种设计结构的差别在于，不借助抽吸风机来抽吸气流。而是设置一压缩风机42,该压缩风机以任意的、可预定的压力挤压空气使之穿过气体输入部24"并从上方进入碾磨容器1中。对应于流动箭头43，气体从上方穿流过碾磨容器l，然后经表面39到达碾磨料输出部ll，并按上述方式压碾磨料22,使其经过筛子14。
虽然在按照图1和2的实施例中，由于采用抽吸风机25总共可以实现小于lbar的输送压力，而通过采用压缩风机42原则上可以设定任意的压力。为了防止对应于流动箭头43流入如图3的碾磨容器1中的气体带走通过碾磨料输入部19进入的碾磨料22或在碾磨体填料上方形成旋流，借助一导流板44这样遮盖碾磨料输入部19，以使碾磨料的进入不受气流的影响。当然在按照图1和2的实施例中也可以根据需要使用这种类型的导流板44,以遮盖碾磨料输入部19。
在本实施例中，碾磨体输出部IO，设置在碾磨容器1的底部9中，从而能够方便地从碾磨容器1中取出碾磨体17。
经由差压测量装置33、替代或附加地经由气体体积测量装置34、 37,可对整个过程进行微控。
在最简单的情况下，仅经由测量装置33进行差压测量，并将相应的测量值传送至一中央控制单元45。如果测得的差压超过一规定的阈值，这可能是筛子14被部分或完全阻塞的标志。在此情况下，可由控制单元45驱控风机25或风机42，以提高经气体输入部24、 24，或24，，输入的主气体体积流量，和/或减少经阀36输入的二级气体体积流量。其目的是抽吸或挤压更多气体^f吏之穿过筛子14。
当采用两个流量测量装置34、 37时，对于某一预定的运行(状态)，经由测量装置34调节一应由风机25或42输送的主气体体积流量。经由添加气体管路35输入的二级气体体积流量被调节成，使得穿过碾磨容器1输送预定的希望-气体体积流量。穿过碾磨容器1输送的希望-气体体积流量由主气体体积流量与二级气体体积流量之差得出。如果经测量装置34和37持续测量气体体积流量，则由测量装置37获取的流量的升高表明，筛子14部分地或完全地被阻塞。在此情况下，提高由风机25或42输送的总气体体积流量。与此同时，部分地或完全地关闭阀36,以实现穿过碾磨容器l的气体体积流量升高，以便清理筛子14。这里可附加地采用上述差压测量。
权利要求
1.一种用于立式碾磨机的连续干磨作业的方法，该碾磨机包括-一竖直的、封闭的碾磨容器(1)；-一居中布置在碾磨容器(1)中的螺旋输送机构(2)，该螺旋输送机构(2)包括--一具有中轴线(3)的驱动轴(4)，和--至少一个螺旋辐板(5)，该螺旋辐板被安装在驱动轴(4)上、以一高度(hs)延伸至一上端(6)、仅部分地覆盖碾磨容器(1)的横截面；-碾磨体(17)填料，该碾磨体填料具有一上表面(39)；-一碾磨料输入部(19)，该碾磨料输入部在碾磨体(17)填料的上方通入所述碾磨容器(1)中，-一气体输入部(24、24’、24”)，该气体输入部通入碾磨容器(1)中用于输入气体；-一碾磨料输出部(11)，该碾磨料输出部从碾磨容器(1)通出、具有一下缘(18)和一高度(h13)、并用于送出碾磨料(22)和气体；和-一用于在一旋转方向(8)上驱动螺旋输送机构(2)的马达(7)，其中，所述至少一个螺旋辐板(5)向上输送所述碾磨体(17)，其特征为，-将碾磨体(17)填料的表面(39)调节成，当旋转驱动螺旋输送机构(2)时该表面大致呈截锥形地、沿径向向外下斜，在径向外侧终止于碾磨料输出部(11)的下缘(18)的区域中；-在所述碾磨体(17)填料的上方，向碾磨容器(1)中送入气体，以及-在所述碾磨体(17)填料的表面(39)的区域内，通过碾磨料输出部(11)从碾磨容器(1)送出气体和碾磨料(22)。
2. 根据权利要求1的方法，其特征为，在碾磨料输出部(11)的对面将碾磨料(22)送入碾磨容器(1)中。
3. 根据权利要求1或2的方法，其特征为，在碾磨体(17 )填料的 上方在偏转的情况下将气体输送到碾磨体(17)填料的表面(39)。
4. 根据权利要求1至3之一的方法，其特征为，气体在碾磨料输入 部(19)旁边经过。
5. 根据权利要求1或2的方法，其特征为，从上方将气体送入碾磨 容器(1)中。
6. 根据权利要求1或2的方法，其特征为，在碾磨料输出部(11) 的对面将气体送入碾磨容器(1)中。
7. 根据权利要求1至6之一的方法，其特征为，从碾磨容器(1) 吸出气体。
8. 根据权利要求1至6之一的方法，其特征为，在压力下将气体吹 入碾磨容器中。
9. 根据权利要求1至8之一的方法，其特征为，采用的碾磨体(17 ) 的直径(dl7)满足10mm<dl7<30mm,优选15mm《d17 < 25mm。
10. 根据权利要求1至9之一的方法，其特征为，驱动螺旋输送机构 (2)，以使所述至少一个螺旋辐板(5)在外周上的周向速度为2.0~4.0m/s,优选2.2~3.0m/s。
11. 根据权利要求1至10之一的方法，其特征为，碾磨料(22)具 有一最大粒径，该最大粒径至多相当于碾磨体(17 )的直径(d17 )的25%, 优选碾磨体直径(dl7)的20%。
12. 根据权利要求l的方法，其特征为，调节碾磨体(17)填料使之 终止于直至一高度，该高度至多在碾磨料输出部(11)的下缘(18)上方 0.3hl3。
13. —种具有权利要求1的前序部分的技术特征的立式碾磨机，其特 征为，-碾磨料输出部(11)包括一带筛子(14)的输出口 (13);-所述至少一个螺旋辐板(5)的上端(6)布置在筛子(14)的高度上；以及-气体输入部(24、 24，、 24")布置在所述至少一个螺旋辐板(5) 的上端(6)的上方。
14. 根据权利要求13的立式碾磨机，其特征为，所述气体输入部(24 ) 布置在碾磨料输出部(11)的上方。
15. 根据权利要求13的立式碾磨机，其特征为，所述气体输入部(24，) 布置在碾磨料输出部(11)的对面、碾磨料输入部(19)的上方。
16. 根据权利要求13的立式碾磨机，其特征为，所述气体输入部 (24")从上方通入碾磨容器(1)中。
17. 根据权利要求13至16之一的立式碾磨机，其特征为，在碾磨料 输入部(19)前设置一气体导流板(44)。
18. 根据权利要求13至17之一的立式碾磨机，其特征为，所述筛子 (14)设计成缝隙筛。
19. 根据权利要求18的立式碾磨机，其特征为，所述筛子(14)包 括大致平行于所述中轴线(3)延伸的、具有宽度w的缝隙(16)。
20. 根据权利要求19的立式碾磨机，其特征为，所述缝隙(16)的 宽度w向上增大。
21. 根据权利要求19或20的立式碾磨机，其特征为，所述缝隙(16 ) 的宽度沿径向向外增大。
全文摘要
本发明涉及一种立式碾磨机，它包括一封闭的、竖直碾磨容器(1)，其中可旋转驱动地布置有一螺旋输送器(2)用以向上输送碾磨体(17)。碾磨体(17)填料在操作时自动调节成，使其表面(39)沿径向向外下斜、终止于碾磨料输出部(11)的下缘(18)的区域内。在碾磨体填料的上方将气体送入碾磨容器(1)中。经由碾磨料输出部(11)从碾磨容器(1)送出气体与碾磨料(22)。
文档编号B02C17/18GK101600504SQ200880003945
公开日2009年12月9日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年2月2日
发明者J·萨克维, S·格勒 申请人:古斯塔夫斯埃瑞希机械制造工厂有限及两合公司