具有经设置的磨辊的辊磨机

273 编辑：中冶有色技术网来源：吉布尔法伊弗股份公司

2023-11-14 10:35:47

权利要求书： 1.一种辊磨机（1），包括

磨盘（2）和磨辊（3），

其中所述磨盘（2）能够相对于所述磨辊围绕所述磨盘（2）的中轴线（100）在磨盘转动方向（200）上转动，使得所述磨辊（3）围绕辊转动轴线（300）在所述磨盘（2）的研磨轨道（9）上滚动，

其中所述磨辊（3）中的至少一个磨辊在所述磨盘转动方向（200）的方向上扭转设置角（500），使得所述辊转动轴线（300）以距所述磨盘（2）的所述中轴线（100）一定径向间距（600）伸展，

其中所述设置角（500）处于1度至9度之间。

2.根据权利要求1所述的辊磨机，其中所述设置角（500）处于1度至4.5度之间。

3.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述磨辊（3）在与所述研磨轨道（9）的接触区域中柱形地成形。

4.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述磨辊（3）的直径与所述磨辊的宽度之比为1.5至6。

5.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中从所述磨盘（2）的所述中轴线（100）到所述磨辊（3）的轴向中心的径向间距与所述磨辊（3）的宽度之比为1.5至6之间。

6.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中从所述磨盘（2）的所述中轴线（100）到所述磨辊（3）的轴向中心的径向间距与所述磨辊（3）的直径之比为0.5至1.5之间。

7.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述研磨轨道（9）通过所述磨盘（2）的平坦区域形成。

8.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述磨辊（3）能够围绕其在所述研磨轨道（9）上的轴向中心接触点扭转。

9.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中设有多个磨辊（3），并且仅所述磨辊（3）的一个子集是经设置的。

10.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述辊转动轴线（300）正交于所述磨盘（2）的所述中轴线（100）和/或平行于所述磨盘（2）的表面。

11.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中所述辊转动轴线（300）相对于所述磨盘（2）的表面以0.5度至20度的角度倾斜。

12.根据权利要求1或2所述的辊磨机，其中设有摆动杆（5），其中所述摆动杆（5）以能够围绕安置轴线（400）枢转的方式安置，其中所述磨辊（3）以能够围绕所述辊转动轴线（300）转动的方式安置在所述摆动杆（5）中，并且其中所述摆动杆（5）的所述安置轴线（400）平行于所述辊转动轴线（300）。

13.根据权利要求12所述的辊磨机，其中所述摆动杆（5）径向地在所述磨盘（2）之外以能够围绕所述安置轴线（400）枢转的方式安置在支架（6）中，其中所述支架（6）安置在基座中。

14.一种用于运行根据权利要求1至13中任一项所述的辊磨机（1）的方法，其中所述磨盘（2）以一定转动速度转动，使得在所述磨盘（2）上在所述研磨轨道（9）的径向中心中将至少1g的径向加速度作用于磨料上，其中g是9.81m/s2的正常情况加速度。

15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述径向加速度为至少1.3g。

16.一种用于运行辊磨机（1）的方法，包括

使磨辊（3）在磨盘（2）上滚动，其中在所述磨盘（2）和所述磨辊（3）中的至少一个磨辊之间在横向方向上的滑移速度在所述至少一个磨辊（3）的宽度中的至少一个接触区域上方是恒定的，

其中所述方法还包括提供至少一个磨辊（3），所述至少一个磨辊（3）在磨盘转动方向（200）的方向上扭转设置角（500），所述设置角（500）处于1度至9度之间。

17.根据权利要求16所述的方法，其中借助于在所述磨辊的横向方向上的所述滑移速度将磨料朝所述磨盘（2）的内部的方向运输。

18.一种用于粉碎颗粒状的散装材料的辊磨机（1）的用途，其中通过至少一个磨辊（3）在磨盘转动方向（200）上的处于1度至9度之间的设置角，与具有未经设置的磨辊（3）的状态相比，所述辊磨机（1）的振动减小。

说明书：具有经设置的磨辊的辊磨机技术领域

本发明涉及一种辊磨机、一种用于运行辊磨机的方法和一种用于粉碎颗粒状的散装材料的辊磨机的用途。

背景技术

在现有技术中，已知具有磨盘和磨辊的辊磨机，其中磨辊可以扭转设置角。因此，从EP 2 252 403 B1中已知，在磨盘的多个驱动器之一被停用的情况下，将一个或多个磨辊与磨盘脱离接合，并且为了进一步减小径向力而设置剩余的磨辊。特别地，在现有技术中教导了：与磨盘的转动方向相反地设置辊，例如在US 1,661,297或DE 32 40 931 A1中的教导。

此外，在现有技术中经常教导相当大的设置角，例如在DE 10 2007 009 723 A1、DE 10 2008 039 541 A1或CN 105 080 665 A中。根据CN 105 080 665 A，通过设置产生朝磨盘边缘方向的摩擦力，因此磨辊相反于磨盘转动方向扭转设置角。JP 11 156 220 A公开了相反于磨盘转动方向的3度直至沿磨盘转动方向的方向0.7度的设置角范围。在此，解释了：在相反于磨盘转动方向超过3度的设置角中，马达转矩会过高。劝阻使用沿磨盘转动方向超过0.7度的设置角，因为这样会预期发生振动。

发明内容

本发明的目的是：提供一种辊磨机，以及一种用于运行辊磨机的方法和用途，其实现更均匀的研磨结果和增加的研磨性能，而不会显着增加磨损。

本发明提供一种辊磨机，其具有磨盘和磨辊，其中磨盘可相对于磨辊围绕磨盘的中轴线沿磨盘转动方向转动，使得磨辊围绕辊转动轴线在磨盘的研磨轨道上滚动。磨辊中的至少一个磨辊在磨盘转动方向的方向上扭转设置角，使得辊转动轴线以距磨盘的中轴线一定径向间距伸展。根据本发明，设置角处于1度至9度之间

在一个实施方式中，设置角在1度至4.5度之间。

在一个优选的实施方式中，设置角在1度至3度之间、1度至2度之间、2度至3度之间、2.5度至3.5度之间、3度至4.5度之间、2度至9度之间，3度至8度之间，或4度至7度之间。超过9度的、尤其是超过4.5度的设置角可以导致磨盘的至少一个驱动器的驱动扭矩不必要地高，而不改进研磨结果。

辊磨机特别设计用于：研磨颗粒状散装材料形式的磨料。颗粒状散装材料尤其是研磨的碎石材料，例如石灰石、石膏、煤或粘土石，矿物散装材料，例如水泥或水泥原料，或回收的散装材料，例如回收的石膏混凝土板材料，高炉炉渣、烟气脱硫石膏或粉煤灰。

在根据本发明的范围中用于使磨辊在磨盘转动方向的方向上扭转的设置角增加了磨辊和磨盘之间的剪切力，这是因为现在附加地也在磨辊和磨盘之间在径向方向上出现相对速度、即滑差。这些剪切力产生附加的摩擦，由此又产生阻尼，并且由此减小了振动。这实现了：构成均匀的磨床厚度，其中特别是防止磨床局部变得过薄。借此，也可以减少磨辊和磨盘的磨损。根据本发明的设置实现了：辊磨机更均匀地运转，即尤其在磨盘和磨辊之间引起少量的波动的法向力，由此实现更均匀和更有效的研磨过程。法向力是沿从磨辊到磨盘的研磨轨道的表面的法线方向上作用的力。

磨料在辊磨机中粉碎，但可以通过研磨压力又被挤压成团块，这些团块然后由于其在筛分器中的尺寸又引回给研磨过程或引回至磨盘。通过由于设置引起的附加的剪切力，可以避免团块的形成。剪切力破碎磨料中的较大的组成部分；特别是团块和/或结疤，使得它们的单个颗粒更快速地经由筛分器离开研磨区域。特别地，设置引起：剪切力朝磨盘的径向内部方向作用。因此可以实现更彻底的研磨过程。

研磨的颗粒在磨盘外径向地由空气流捕获，并引导至筛分器。在筛分机中，已经达到期望粒度的细料被分离和导出，并且需要重新过度研磨的粗料被引导回到磨盘上。当然，团块由于其大小也被引回到磨盘上。通过根据本发明的设置，至少可以减少团块的形成，并且可以避免进一步的过度研磨。因此，总体而言，研磨效率提高。

特别地，辊磨机设计成，使得磨盘可以相对于磨辊仅在磨盘转动方向上被驱动。例如，这可以由仅设计用于在磨盘转动方向上运行的驱动传动器引起。替代地或附加地，设有电子控制装置，电子控制装置旨在用于：仅操控磨盘的至少一个驱动器，使得磨盘沿磨盘转动方向转动。由此可以防止：辊磨机相反于经设置的磨盘转动方向运行，其对研磨结果会产生负面影响。

在一个实施方式中，磨辊在与研磨轨道的接触区域中柱形地成形。特别地，研磨轨道于是相应平坦地成形。通过柱形形状尤其可以实现：在磨盘和磨辊之间在磨盘的环周方向上产生剪切力。此外，在柱形的磨辊和平坦的研磨轨道之间的平坦的研磨区域在磨盘上运输磨料方面是有利的。特别地，磨辊的柱形形状可以实现在磨辊的横向方向上恒定的滑移速度。

有利地，磨辊至少在其在轴向方向上的延伸的70％、有利地80％、更有利地90％的区域中柱形地成形，并且仅在其轴向的边沿区域中必要时设有倒圆部。

磨辊的直径与磨辊的宽度之比有利地为1.5至6，在一个优选的实施方式中，该比可以是2至5、3至5、3.5至5或2至4，在更优选的实施方式中为3至4。因此，磨辊在其宽度方面具有相当大的直径，因此其是相对窄的磨辊。由此，特别可以施加高的局部研磨压力或高的特殊表面压力，而可以避免形成振动或过大的驱动力矩。

在一个优选的实施方式中，磨盘的中轴线到磨辊的轴向中心的径向间距与磨辊宽度之比处于1.5至6之间。在其他的实施方式中，该比也可以在1.5至5之间。在更优选的实施方式中，该比在1.75至5之间或3.5至5之间。这些比尤其实现相对于相当大的磨盘直径的相对小的磨辊，该磨盘直径结合根据本发明的设置可以提供有利的研磨结果，而不增加振动。特别地，可以降低特定的工作要求，即每单位质量(kg)的驱动能量(kWh)。这主要是因为：可以避免使用能量来破碎团块、不必要的过度研磨、弹性变形和/或振动。

优选地，磨盘的中轴线到磨辊的轴向中心的径向间距与磨辊的宽度之间的比为1.5至6之间。在其他的实施方式中，该比也可以在0.6至1.3之间。

有利地，研磨轨道通过磨盘的平坦区域形成；特别地，磨盘的径向内部和径向外部邻接研磨轨道的区域也是平坦的。特别地，整个磨盘可以平坦地构成。通过平坦区域，可以将磨料有利地运输通过磨辊和磨盘之间的研磨间隙。尤其地，通过与根据本发明的设置角的组合，可以实现朝磨盘内部方向有利地运输磨料。

在一个实施方式中，磨辊可以围绕在研磨轨道上的轴向中心接触点扭转。这具有的优点是：可以实现设置，而不必改变磨辊的接触点。由此，磨辊和磨盘之间的法向力的导入保持在相同位置处，这在磨盘的安置方面会是有利的。但是，替代地，也可以使磨辊沿偏离磨盘径向方向的方向线性位移，特别地沿相对于磨盘径向方向正交的方向线性位移。由此也实现磨辊的设置。磨辊的可扭转性尤其可以通过圆区段形的引导装置来实现。尤其可以通过线性导向装置实现线性调节。特别地，引导装置可以构成为引导切口。特别地，可以通过摩擦配合或形状配合借助于螺钉来固定。

在一个实施方式中设有多个磨辊，其中仅磨辊的一个子集是经设置的。特别地，该子集中的所有磨辊都沿磨盘转动方向的方向扭转设置角。当只有模块的一子集被设置时，未经设置的磨辊也与磨盘接触。在一个实施方式中，所有磨辊也可以在磨盘转动方向的方向扭转设置角。

在一个实施方式中，辊转动轴线正交于磨盘的转动轴线和/或平行于磨盘的表面。特别地，辊转动轴线可以与磨盘的转动轴线正交地设置。特别地，磨盘的转动轴线是竖直的。特别地，辊转动轴线是水平的。通过辊转动轴线与磨盘转动轴线的正交性实现：始于磨辊的轴向中心在磨辊的环周方向上分别相对于磨盘出现滑移。在此，剪切力在研磨轨道的径向外部区域中相反于磨盘的转动方向作用，并且在研磨轨道的径向内部区域中沿磨盘的转动方向作用。

在一个替代的实施方式中，磨辊的转动轴线可以相对于磨盘的表面倾斜0.5度至20度的角度。特别地，磨辊的转动轴线相对于磨盘的表面倾斜0.5度至10度或10度至18度，有利地12度至15度的角度。转动轴线的倾斜尤其可以与锥形成形的辊结合。附加地或替代地，研磨轨道也可以相对于磨盘的径向方向倾斜地构成。通过转动轴线尤其结合锥形的辊和/或倾斜的研磨轨道的倾斜，可以影响磨辊和研磨轨道之间的滑移、进而影响剪切力。特别地，可行的是：在磨辊和研磨轨道之间在磨盘的环周方向上不设有滑移，而仅在磨盘的径向方向上设有通过设置角产生的滑移。由此，在一些应用中可以实现特别均匀的研磨结果。特别地，磨辊的转动轴线倾斜至，使得其在没有经设置的情况下始于研磨轨道在磨盘的转动轴线中会与在径向方向上的矢量相交。

在一个实施方式中，设有摆动杆，其中摆动杆以可以围绕轴承轴线枢转的方式安置。磨辊尤其以可围绕辊转动轴向线转动的方式安置在摆动杆中，其中摆动杆的安置轴线有利地平行于辊转动轴线。因此，在磨料厚度不同的情况下实现磨辊的高度补偿，其中辊转动轴线平行位移。借此，研磨间隙可以保持平行，并且仅可改变其厚度。因此可以实现均匀的研磨结果。

在一个实施方式中，摆动杆径向地在磨盘之外以可围绕安置轴线枢转的方式安置在支架中，支架安置在基座中。因此，作用于磨辊上的力可以经由摆动杆直接导出到基座中。

本发明还提供一种用于运行如上描述的辊磨机的方法，其中磨盘以一定转动速度转动，使得在磨盘上在研磨轨道的径向中心的区域中将至少1g的径向加速度向径向外部作用于磨料上。g是9.81m/s^2(9.81米每秒平方)的重力加速度常量。

在该方法的其他的实施方式中，磨盘以一定转动速度转动，使得在磨盘上在研磨轨道的径向中心的区域中将至少1.1g或至少1.2g的径向加速度作用于磨料上。

在该方法的有利的实施方式中，磨盘以一定转动速度转动，使得在磨盘上在研磨轨道的径向中心的区域中将至少1.3g或至少1.4g或至少1.5g的径向加速度作用于磨料上。

实现相对高的转动速度，这是因为至少一个在磨盘转动方向上扭转设置角的磨辊将剪切力施加到磨料上，该剪切力径向向内作用，进而用于径向加速度相反于径向向外作用于磨料上的加速力作用。

因此实现了：尽管磨盘转速高且径向加速度相应高，但在磨辊和磨盘之间的研磨间隙中始终存在足够的磨料，进而实现高研磨能力并减少磨损。

本发明还提供一种用于运行辊磨机的方法，其中使磨辊在磨盘上滚动，其中在磨辊的横向方向上的滑移速度在至少一个磨辊的宽度中的至少一个接触区域上方是恒定的。借此，可以实现振动的减少和研磨结果的改进。该方法有利地实现：抵消团块的形成。特别地，该方法包括提供至少一个磨辊的步骤，磨辊沿磨盘转动方向扭转在从1度到9度的范围内的设置角，在一个实施方式中扭转在从1度到4.5度的范围内的设置角。磨盘在与研磨轨道的接触区域中柱形成形。

特别地，借助磨辊横向方向上的滑移速度将磨料朝磨盘的内部的方向运输。磨辊的横向方向是磨辊的轴向方向。通过由磨辊将磨料朝内部方向运输，滑差抵消通过磨盘旋转将磨料向外运输的离心力。因此，可以在磨盘转动速度的高的同时实现磨料更长时间逗留在磨辊区域中，这引起研磨结果的改进。

最后，本发明还提供一种用于粉碎颗粒状的散装材料的辊磨机的用途，其中通过至少一个磨辊在磨盘的转动方向上的设置，与具有未经设置的磨辊的状态相比，辊磨机的振动减小。在现有技术中，在相应的用途中相对于未经设置的状态提高了振动。而根据本发明的方法和根据本发明的用途实现：在研磨结果不变或甚至改进的情况下减小振动，特别是通过辊磨机的之前定义的实施方式的运行来实现。

附图说明

在下文中，根据示例性的实施方式进一步解释本发明，所述实施方式在以下附图中示出。在此示出：

图1示出本发明的一个实施方式的辊磨机的立体图；

图2示出辊磨机的根据本发明的一个实施方式的俯视图；

图3示出辊磨机的根据本发明的一个实施方式中的磨盘和磨辊的示意图，其中示出在磨盘的回转方向上的滑移速度；和

图4示出辊磨机的根据本发明的一个实施方式中的磨盘和磨辊的示意图，其中示出在磨盘的径向方向上的滑移速度。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一个示例性的实施方式的辊磨机。辊磨机具有一个磨盘2和四个磨辊3。磨盘2在磨盘转动方向200上围绕其中轴线100被驱动。为此，设有至少一个磨盘驱动器4。磨辊3围绕辊转动轴线300安置在摆动杆5中。摆动杆5以可围绕安置轴线400枢转的方式安置在支架6中。支架6直接固定在基座中。此外，可以设有液压缸7，液压缸7以与安置轴线400间隔开的方式与摆动杆5连接，并且始于基座可以将力施加到摆动杆5上。这可以用于将磨辊3枢转以与磨盘2脱离接合，但是或者用于调节相应的磨辊3和磨盘2之间的法向力。

颗粒状的散装材料被引入磨盘2的内部区域中，然后散装材料在磨盘2上径向向外移动，使得散装材料在磨辊3和磨盘2之间被研磨。然后，研磨的散装材料通过径向设置在磨盘外的喷嘴环8暴露于空气流。空气流将经研磨的散装材料输送给未示出的筛分器，筛分器可以将粗组成部分再次引回到磨盘上，并且将足够细的颗粒从辊磨机1中引出。

在图2中示出磨盘2、磨辊3和其安置的俯视图。磨辊3在其未经设置的布置中以虚线示出，并且在已经设置的布置中以实线示出。在此，磨辊沿磨盘转动方向200的方向扭转设置角500。由此，辊转动轴线300以距磨盘2的中轴线100的径向间距600运转。磨辊3在研磨轨道9的区域中形成研磨间隙，在该研磨间隙中借助于法向力和剪切力研磨置于磨盘2上的颗粒状的散装材料。

磨辊3的轴向中心处于距磨盘2的中轴线100的径向间距700。磨辊3的轴向中心尤其还限定研磨轨道9的径向中心。根据图2，通过将磨辊3围绕磨辊3在磨盘2上的轴向中心接触点来实现设置。为此，特别是在支架6中可以设有部分圆形的引导装置，摆动杆5可以借助该引导装置相对于支架6移动。替代地或附加地，通过线性移动磨辊3、尤其沿其径向方向线性移动可以进行设置。但是，由此改变磨辊3的轴向中心接触点相对于磨盘2的方位。

在图3和图4中示出在经设置的磨辊3和磨盘2之间的滑移。如从图3可得出：磨盘在环周方向上的速度可以被计算为与半径相关的线性函数。而平行于磨盘2并正交于其中轴线100安置的柱形的磨辊3的速度沿着其轴向延伸是相同的。因此，仅通过磨盘2驱动的磨辊3在其相对于磨盘的径向内端部比研磨轨道9的相应区域运转得更快。磨辊3在其相对于磨盘2的径向外部区域11中比磨盘2运转得更慢。由此，在磨辊3和磨盘2之间形成滑移，该滑移分别引起会对研磨过程有用的剪切力。由于在磨盘转动方向200的方向上设置设置角500，根据上述几何形状和设置，在磨盘2的径向方向上引起恒定的滑移900，其中滑移速度沿磨辊3的整个轴向延伸、即在磨辊3的宽度中的整个接触区域之上是恒定的。由此，产生剪切力，该剪切力在磨盘2的径向方向上向内作用，进而抵消了作用于与磨盘2一起旋转的粒状散装材料上的离心力。这允许：实现对散装材料的研磨改进，其中尤其产生比在非根据本发明涉及的设置中更低的振动。由于研磨均匀，更多的磨料可以经过筛分器，由此必须重新过度研磨的磨料份额被减小，使得整体上实现辊磨机容量的增加。

在根据本发明的方法的一个实施方式中，上面解释的辊磨机1通过磨盘2的转动来运行，使得磨辊3在其上滚动，其中通过磨辊3的设置产生在磨辊3的横向方向或轴向方向上的恒定的滑移速度900。特别地，借助于滑移速度900沿磨盘3的径向内部的方向运输磨料，或局部地抵消离心力，使得可以实现更好的研磨作用。因此，辊磨机可用于：通过设置减少辊磨机中的振动，并且同时产生改进的研磨结果。