Die Erfindung betrifft eine Hochdruckwalzenpresse zur Hochdruckzerkleinerung von Mahlgut in einem Walzenspalt, aufweisend zwei gegenläufige Walzen, die einen Walzenspalt ausbilden, welchen das zu zerkleinernde Mahlgut bei der Zerkleinerung unter Hochdruck passiert und dabei im Walzenspalt einen Bruch im Gefüge des Mahlguts ausbildet, und eine Aufgabevorrichtung, die das Mahlgut gleichmäßig auf den Walzenspalt aufgibt, wobei das Volumen des aufgegebenen Mahlguts eine Kompaktionszone oberhalb des Walzenspaltes ausbildet und ein Verfahren zur Vermeidung von Vibrationen bei der Aufgabe von Mahlgut auf eine Hochdruckwalzenpresse, die einen Walzenspalt und eine darüber angeordnete Aufgabevorrichtung aufweist.

Es ist bekannt, zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut dieses durch eine Hochdruckbehandlung und unter Vermeidung einer scherenden Beanspruchung in einer Hochdruckwalzenpresse zu zerkleinern. Diese Art der Zerkleinerung eignet sich für spröde Materialien, wie z.B. Erze oder Zement, also für Materialien, die nur begrenzt plastisch verformbar sind.

Hochdruckwalzenpressen bestehen aus mindestens zwei gegenläufig rotierenden, zwischen sich einen schmalen Walzenspalt bildenden Walzen, durch die das Mahlgut hindurch gezogen und im Walzenspalt einem hohen Pressdruck unterzogen wird. In einer Kreislaufmahlanlage durchläuft das Mahlgut mehr als eine Passage der Hochdruckwalzenpresse, wobei aus dem im Kreislauf befindlichen Mahlgut stets das feinkörnige bis staubförmige Mahlgut durch entsprechende Trennstufen ausgesichtet wird. Ist das im Kreislauf befindliche Mahlgut sehr feinkörnig oder hat es einen hohen Anteil von feinkörnigem bis staubfeinen Mahlgut, so kann dies zu Vibrationen in der Hochdruckwalzenpresse führen. Eine Ursache für diese Vibrationen ist die hohe Porosität des Mahlgutes, welches durch Lufteinschlüsse im feinen Mahlgut gebildet wird, wobei die Lufteinschlüsse durch die Sichterluft in der Trennstufe in das Mahlgut eingebracht werden. Sehr feines Mahlgut weist durch die disperse Verteilung in der Luft beim Niederschlag eine auffallend niedrigere Schüttdichte auf. Bei der Hochdruckbeanspruchung des Mahlgutes in der Hochdruckwalzenpresse wird die in dem feinen und teilfluidisierten oder noch hochgradig luftdurchmischten Mahlgut eingeschlossene Luft durch den Druck im Walzenspalt zwischen den Walzen der Hochdruckwalzenpresse aus dem Mahlgut herausge- presst. Die dabei schlagartig entweichende Luft führt zu einem plötzlichen Druckabfall im Walzenspalt, wodurch unter die Resonanz begünstigenden Umständen die Walze der Hochdruckwalzenpresse in eine Schwingungsbewegung gerät. Die Schwingungsbewegung unterstützt die Luftentleerung des Mahlguts, so dass eine mechanische Schwingungsanregung bei Resonanzfrequenz der Hochdruckwalzenpresse auftreten und wodurch Schaden an der Walzenoberfläche und anderen Bauteilen der Hochdruckwalzenpresse entstehen kann. Lufteinschlüsse im Mahlgut einer Hochdruckwalzenpresse sind daher nach Möglichkeit zu vermeiden.

In der DE202009014079U1 wird eine Vibrationsvorrichtung offenbart, die bis an den Rand der Kompaktionszone heran oder sogar in diese hinein ragt. Die Vibrationsvorrichtung erleichtert die Entlüftung des Mahlguts, so dass die Luft nicht schlagartig aus dem teilfluidisiertem Mahlgut ähnlich einer kleinen Verpuffung entweicht, wodurch die Walzen einer Hochdruckrollenpresse gleichmäßiger und Resonanzschwingungsfrei rotieren. Die Vibrationsvorrichtung lockert das Mahlgut auf, erleichtert die Entlütung und vermeidet daher Vibrationen der Hochdruckrollenpresse. In der DE 1020Ό6025833Α1 wird eine Druckschnecke offenbart, die durchg das nachfließende Mahlgut bis bis nah an die Kompaktionszone reicht. In diese Zone wird das feine Mahlgut aus dem Kreislauf eingefördert, wo es sich mit dem nachlaufenden groben Mahlgut vermischt. Diese Art der Mahlgutaufgabe macht sich eine Verdichtung des Mahlguts durch Mischung von feinem und grobem Mahlgut zu nutze.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine dazu korrespondierende zur Verfügung zu stellen, mit dem Vibrationen in Hochdruckwalzenpresse, die durch Lufteinschlüsse im Mahlgut verursacht werden, vermieden werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zum Entlüften des Mahlguts unmittelbar oberhalb der Kompaktionszone angeordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 4.

Die Verfahrensaufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen von Anspruch 5 Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahrenserfindung sind in den Unteransprüchen 6 bis 9 angegeben.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass unmittelbar oberhalb der Kompaktionszone zwischen den Walzen einer Hochdruckwalzenpresse eine Entlüftungsvorrichtung vorgesehen ist. Diese kann als Glocke ausgebildet sein und die Kompaktionszone in nach oben gerichteter Richtung vor in den Walzenspalt fallendem Mahlgut schützen. Es ist in dieser Ausgestaltung vorgesehen, dass das Mahlgut an den Seiten der als Glocke ausgestalteten Entlüftungsvorrichtung vorbeifließt. Da das Mahlgut nach Passage eines Mahlkreislaufes teilfluidisiert ist, weist dies eine größere Menge adsorbierter Luft und in dem Fluidisat gefangene Luft auf. Liegt nun Mahlgut auf der Kompaktionszone so kann eine Entlüftungsvorrichtung die entweichende Luft aufnehmen und ableiten. Damit die Entlüftung besser funktioniert und auch damit Vibrationen vermieden werden, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Entlüftung durch Unterdruck unterstützt wird.

Eine noch weitere und zur Unterdruckunterstützung alternative oder kumulative Maßnahme ist das Befeuchten des Mahlguts kurz bevor dies in den Walzenspalt gezogen wird. Dadurch kollabiert das teilfluidisierte Mahlgut, weil Kapillarkräfte und Benetzung der feinen Mahlgutpartikel zu einer Verdichtung des Mahlguts führen oder weil die zur Befeuchtung eingebrachte Mahlhilfsflüssigkeit Zwischenräume zwischen den Mahlgutkörnern des Mahlguts ausfüllt. Dadurch entweicht die im Mahlgut suspendierte oder adsorbierte Luft und kann durch eine in das Mahlgut im Aufgabeschacht einer Hochdruckrollenpresse ragende Auffangglocke aufgefangen und durch eine Entlüftungsleitung abgesogen werden. Diese Entlüftungsleitung kann an eine Unterdruckleitung angeschlossen sein, um das Kollabieren des teilfluidisierten Mahlguts zu unterstützen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Hochdruckrollenpresse weist eine höhenverstellbare Entlüftungsvorrichtung auf. Diese befindet sich innerhalb der Aufgabevorrichtung, die oberhalb des Walzenspaltes einer Hochdruckrollenpresse angeordnet ist. Durch die Höhenverstellung ist es möglich, die Menge des auf den Walzenspalt fließenden Mahlguts pro Zeiteinheit zu kontrollieren. Es ist möglich, dass die Höheneinstellung manuell vorgenommen wird, aber es ist auch möglich, dass die Höheneinstellung als Regelschleife vorgenommen wird, wobei als Regeleingangsgröße die elektrische Leistungsaufnahme von Antriebsmotoren der Walzen der Hochdruckwalzenpresse oder auch Amplituden und Frequenzen von Vibrationsmessvorrichtungen gewählt werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine einfache Skizze einer erfindungsgemäßen Rollenpresse mit eingezeichneter Vorrichtung zur Entlüftung In Figur 1 ist eine einfache Skizze einer erfindungsgemäßen Hochdruckrollenpresse dargestellt, die durch zwei Fest-/Loswalzen 1 und 2 repräsentiert wird. Dabei handelt es sich um eine Festwalze 2, die in einem hier nicht eingezeichneten Maschinenrahmen fest verankert ist und um eine Loswalze 1 , die durch den in der Mitte der Loswalze 2 horizontal liegenden Doppelpfeil charakterisiert ist. Die Loswalze 1 kann Ausgleichsbewegungen durchführen, damit eine Passage von größeren Mahlgutstücken des zwischen beiden Walzen 1 , 2 liegenden Walzenspalts WS möglich ist. Oberhalb der beiden Walzen 1 und 2 befindet sich eine Aufgabevorrichtung 3, die kontinuierlich von oben mit Mahlgut 4 gefüllt wird und zwar mit so einer Menge pro Zeiteinheit, dass der Mahlgutspiegel innerhalb der Aufgabevorrichtung 3 etwa konstant bleibt. Innerhalb des Mahlguts 4 befindet sich ein stationäres Dach 5, das eine darunter liegende Entlüftungsvorrichtung 6 vor nachfließendem Mahlgut 4 durch daran vorbeifließendes Mahlgut 4 schützt, die innerhalb eines Geschiebes vor dem abrasiven Mahlgut 4 geschützt liegt. Die Entlüftungsvorrichtung 6 ist innerhalb eines Geschiebes in der Höhe verstellbar ausgerichtet, wobei beim vertikalen Verfahren zwei Schenkelbleche 6.1 und 6.2 ausfahren und den Zufluss von frischem Mahlgut 4 in die Kompaktionszone, die durch einen eingezeichneten Kreis 4.1 verdeutlicht ist, kontrollieren. Damit die Kompaktionszone 4.1 stabil bleibt und nicht durch plötzlich entweichende Luft aus dem Mahlgut 4, das teilweise im Kreislauf befindlich ist und durch starkes Windsichten eine Teilfluidisierung in Luft erfahren hat, variiert oder plötzlich kollabiert, ist vorgesehen, dass oberhalb der Kompaktionszone 4.1 die Entlüftungsvorrichtung 6 Luft aus der Kompaktionszone abzieht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann an der Luftabzugsleitung 9 eine Unterdruckleitung 10 angeschlossen sein, die einen so großen Unterdruck in über der Kompaktionszone 4.1 aufbaut, dass nicht nur plötzlich entweichende Luft schnell abfließt, sondern gegebenenfalls das Mahlgut 4 beim Fluss zwischen Festwalze 2 und Schenkel 6.2 oder beim Fluss zwischen Loswalze 1 und Schenkel 6.1 entlüftet wird. Dabei kollabiert das feine Mahlgut 4 und erfährt eine höhere Schüttdichte. Um die Schütt- dichte des Mahlguts 4 kurz vor der Passage der Kompaktionszone 4.1 zu erhöhen, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Mahlgut 4 durch eine Leitung 7 für Mahlhilfsflüssigkeit, die in das Volumen des Mahlguts 4 ragt und bis in die Entlüftungsvorrichtung 6 reicht, durch einen Anschluss 8 zur Zuführung einer Mahlhilfsflüssigkeit befeuchtet wird. Diese Leitung 7b für Mahlhilfsflüssigkeit weist an ihrem Ende eine Flüssigkeitsdüse zur Flüssigkeits- eindüsung in die Kompaktionszone 4.1 und damit in den Walzenspalt WS auf. Die Befeuchtung des Mahlguts 4 in der Kompaktionszone 4.1 bewirkt ein plötzliches Entlüften des teilfluidisierten Mahlguts 4 durch Kapillarkräfte und Benetzung, welche die einzelnen feinen Mahlgutteilchen aneinander zieht und dabei Luft freisetzt. Die Kapillarkräfte wirken bei einem eher feinen Mahlgut durch Adhäsion der kleinen Mahlgutkörnchen. Bei größeren Mahlgutkörnern, die zwischen sich größere Hohlräume ausbilden, kann die eingebrachte Mahlhilfsflüssigkeit genau diese Hohlräume ausfüllen und somit einen nicht kompaktierbaren Zwischenraum zwischen den Mahlgutteilchen ausbilden. Der durch die Mahlhilfsflüssigkeit ausgefüllte und daher nicht kompaktierbare Zwischenraum führt dazu, dass bei der Zerkleinerung keine plötzliche Volumenabnahme im Walzenspalt stattfindet, die zu unerwünschter Vibration der Hochdruckwalzenpresse führen kann. Die auf die Kompaktionszone 4.1 aufgegebene Mahlhilfsflüssigkeit wird im Kreislaufsystem durch das Windsichten des feinen Mahlguts 4 entfernt. Je nach Beschaffenheit der porösen Mahlgutschüttung ist es auch möglich, dass die eingebrachte Mahlhilfsflüssigkeit Hohlräume im Mahlgut ausfüllt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das in der Hochdruckwalzenpresse nach Figur 1 durchgeführt wird, vermeidet die Entlüftung des Mahlguts 4 im Bereich der Kompaktionszone 4.1 Vibrationen der Hochdruckwalzenpresse, die dadurch entstehen, dass wiederkehrend Luft aus dem Mahlgut 4 plötzlich entweicht und dadurch Mahlgut 4 in der Kompaktionszone 4.1 kollabiert. In diesem kurzen Zeitraum erfahren die Antriebe der Loswalze 2 und der Festwalze 1 einen geringeren Antriebswiderstand und die Walzen 1 ,2 werden für einen Bruchteil einer Sekunde beschleunigt. Dabei ziehen die Walzen 1 und 2 eine erhöhte Menge Mahlgut 4 in die Kompaktionszone 4.1 wodurch der Walzenspalt WS kurzzeitig überladen wird und die beiden Walzen 1 und 2 abbremst. Gegebenenfalls kollabiert dabei das Mahlgut 4 in der Kompaktionszone 4.1 erneut, wodurch ein erneuter Zyklus von Beschleunigung und Abbremsung beginnt. Je nach Resonanzneigung der Hochdruckrollenpresse kann dabei die gesamte Hochdruckrollenpresse anfangen, zu vibrieren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, nämlich dem Entlüften des Mahlguts 4 unmittelbar über der Kompaktionszone 4.1 werden diese Vibrationen vermieden.

B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

Loswalze Leitung für Mahlhilsflüssig keit

Festwalze

Anschluss für Mahlhilsflüs

Aufgabevorrichtung

sigkeit

Mahlgut

Luftabzugsleitung

Dach

Unterdruckleitung

Entlüftungsvorrichtung