DE102005032661A1 - Cleaning magnetic separator, for removing magnetizable impurities from non-metallic particles, especially crushed quartz glass for recycling, using suction unit with slit nozzle located after magnetic zone - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Reinigung eines Magnetabscheiders für mit magnetisierbaren Partikeln verunreinigtem nichtmetallischem Schüttgut, welcher eine kontinuierlich bewegte Endlos-Transportunterlage aufweist, die fortlaufend mit dem Schüttgut beschickt ist und dieses an einer magnetischen Zone zum Abscheiden der magnetisierbaren Partikel vorbeiführt.The The invention relates to a device for cleaning a Magnetic separator for with magnetizable particles contaminated non-metallic bulk, which has a continuously moving endless transport support, the continuous with the bulk material is charged and this at a magnetic zone for deposition the magnetizable particle passes.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Wiederaufbereiten von Quarzglas mit einer derartigen Einrichtung.The The invention further relates to a method for reprocessing of quartz glass with such a device.
Produkte aus einem keramischen oder glasigen Werkstoff werden heute verstärkt recycelt, d.h. für die Herstellung von Produkten aus einem keramischen oder glasigen Werkstoff wiederaufbereitet. Eine derartige Wiederaufbereitung findet typischerweise in einem Glas herstellenden Betrieb statt, sei es zur Bereitstellung von Scherben als Zusatz für die Glasschmelze oder sei es zum Bereitstellen von körnigem, rieselfähigem festem Gut, d.h. von Schüttgut, für die Herstellung von amorphen SiO2-Produkten nach keramischen Verfahren, d.h. von Produkten, die z.B. unter der Marke QUARZAL® auf dem Markt sind.Products made of a ceramic or glassy material are today increasingly recycled, ie recycled for the production of products made of a ceramic or glassy material. Such reclamation typically takes place in a glassmaking operation, whether to provide shards as an additive to the molten glass or to provide granular, free-flowing solid, ie, bulk, for the production of amorphous SiO 2 ceramic products Processes, ie of products, for example, under the brand QUARZAL ® on the market.
Die Aufbereitung von vorgenannten zu recycelten Produkten aus keramischen und glasigen Werkstoffen bedingt eine mechanische Zerkleinerung dieser Produkte mittels entsprechender Mahlwerkzeuge, wie Backen- oder Walzenbrecher.The Processing of the aforesaid to recycled ceramic products and glassy materials requires a mechanical comminution of these products by means of appropriate grinding tools, such as jaws or roll crusher.
Bei dieser Aufbereitung, insbesondere der Grobzerkleinerung, von harten keramischen und glasigen Rohstoffen kommt es zu einem sehr starken Abrieb an allen metallischen Bauteilen in der Aufbereitungsanlage. Am stärksten betroffen sind dabei die Mahlwerkzeuge, d.h. die Backen- oder Walzenbrecher. Im Fall von aufzubereitendem Quarzglas kann sich während des Aufbereitungsprozesses – in Abhängigkeit von der Ausgangsgeometrie des Rohstoffes – die zerkleinerte Körnung mit bis zu 5 Masse% metallischem Abrieb anreichern. Für die meisten Applikationen ist ein derart hoher Metallanteil nicht akzeptabel, so dass Magnetabscheider in den Aufbereitungsprozess integriert werden müssen.at This preparation, in particular the coarse crushing of hard Ceramic and glassy raw materials are subject to very high abrasion on all metallic components in the processing plant. Most affected are the grinding tools, i. the jaw or roll crushers. In the case of quartz glass to be processed, during the Processing process - in dependence from initial geometry of raw material - the crushed grain with accumulate up to 5% by mass of metallic abrasion. For the most Applications, such a high metal content is unacceptable, so that magnetic separator integrated into the treatment process Need to become.
Dabei werden für Schüttgüter mit einer Teilchengröße zwischen 10 mm und 0,1 mm in der Regel Trommel-Magnetabscheider verwendet. Derartige Trommel-Magnetabscheider sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden, wobei stellvertretend auf die deutsche Patentschrift 1 189 031 verwiesen wird.there be for Bulk goods with a particle size between 10 mm and 0.1 mm usually used drum magnetic separator. Such drum magnetic separators have become known in various embodiments, with reference to the German patent specification 1 189 031 referenced becomes.
Das
Funktionsprinzip derartiger Trommel-Magnetabscheider ist wie folgt:
Der
Trommelmagnet besteht aus einem magnetischen und einem nichtmagnetischen
Teil. Beide Teile sind von einer drehenden Trommel umgeben. Das
zu reinigende Schüttgut
wird an dieser Trommel vorbei geführt. Dabei gibt es unterschiedliche
Prinzipien: Beispielsweise wird die Trommel entweder in Materialflussrichtung
oder entgegen der Materialsflussrichtung an dem zu reinigenden Material
vorbei geführt. Bei
diesem Prozess bleiben die magnetisierbaren Teilchen des Schüttgutes
bedingt durch die Wirkung des Magneten an der Trommeloberfläche haften, während das
unmagnetische Material ungehindert an der drehenden Trommel vorbeigeführt wird.
Die anhaftenden, magnetisierbaren Partikel fallen erst dann von
der Trommel ab, wenn sie die Magnetzone verlassen haben. Zum Einsatz kommen
dabei unterschiedliche Magnetsysteme wie Permanent- oder Elektromagnete.
Durch dieses System können grundsätzlich sehr
gute Abscheideergebnisse erzielt werden.The principle of operation of such drum magnetic separator is as follows:
The drum magnet consists of a magnetic and a non-magnetic part. Both parts are surrounded by a rotating drum. The bulk material to be cleaned is guided past this drum. There are different principles: For example, the drum is guided either in the material flow direction or contrary to the material flow direction of the material to be cleaned over. In this process, the magnetizable particles of the bulk material remain due to the action of the magnet adhere to the drum surface, while the non-magnetic material passes unhindered past the rotating drum. The adhesive, magnetizable particles only fall off the drum when they have left the magnetic zone. Different magnet systems such as permanent magnets or electromagnets are used. By this system basically very good separation results can be achieved.
Eine gewisse Problematik ist dabei allerdings insofern gegeben, dass sich nur im Idealfall alle anhaftenden Metallteilchen außerhalb der Magnetzone von der drehenden Trommel lösen. In der Praxis zeigt sich, dass kleinste Partikel trotz des Übergangs in den nichtmagnetischen Teil an der Trommeloberfläche haften bleiben. Im Betrieb der Anlage baut sich somit in der Folgezeit ein immer dicker werdender metallischer Belag auf. Dadurch vermindert sich die Anziehungskraft des Magnetfeldes, wodurch die Abscheidungsleistung erheblich sinkt. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass metallische Partikel nicht mehr bis zum nichtmagnetischen Teil transportiert werden, sondern stoßweise Metallpartikel in das reguläre Schüttgut abfallen, was in dieser konzentrierten Form zu erheblichen Produktionsstörungen führen kann.A Certain problems are, however, given insofar that only in the ideal case, all adhering metal particles outside Detach the magnetic zone from the rotating drum. In practice it turns out that smallest particles despite the transition to the nonmagnetic Part on the drum surface stick to it. In the operation of the plant thus builds up in the aftermath an increasingly thick metallic coating. This reduces the attraction of the magnetic field, causing the deposition performance decreases considerably. additionally there is a risk that metallic particles will no longer remain until the non-magnetic part to be transported, but intermittently metal particles fall into the regular bulk, which in this concentrated form can lead to considerable production disruptions.
Um dieser Problematik zu begegnen, werden beispielsweise, wie die vorgenannte DE-Schrift 1 189 031 zeigt, Abstreifer in Form eines Schabmessers eingesetzt. Aber auch Abwischer, wie z.B. Bürsten und Gummiwischer, werden verwendet. Der Nachteil dieser Reinigungsmethode ist der hohe Verschleiß der Abstreifer und Abwischer, sowie die geringe Effizienz, da kleinste Partikel trotzdem haften bleiben. Eine andere technische Lösung ist es, im nichtmagnetischen Bereich einen Magnet mit umgekehrter Polung einzusetzen. Auch in diesem Fall zeigt die Erfahrung, dass kleinste Teilchen anhaften bleiben. Um dennoch ein gutes Abscheideergebnis zu erzielen, ist es daher in der Praxis unerlässlich, den Prozess zu unterbrechen und die Trommel von Hand zu reinigen. Die Erfahrung zeigt, dass dies durchschnittlich alle zwei Stunden notwendig ist. Es gibt somit bisher kein geeignetes System zum Reinigen von Trommel-Magnetabscheidern im laufenden Betrieb.Around To address this problem, for example, as the aforementioned DE-document 1 189 031 shows scrapers in the form of a scraper blade used. But also wipers, such. Brushes and squeegee, be used. The disadvantage of this cleaning method is the high wear of the scrapers and wipers, as well as the low efficiency, since smallest particles stick nevertheless. Another technical solution is it, in the non-magnetic region, a magnet with reversed polarity use. Also in this case, the experience shows that smallest Particles remain attached. Nevertheless, a good separation result too It is therefore essential in practice to interrupt the process and to clean the drum by hand. Experience shows that this is necessary on average every two hours. There is thus so far no suitable system for cleaning drum magnetic separators in operation.
Dieselbe
Problematik ist auch bei anderen Magnetabscheidern, wie Magnetband-Abscheidern oder
Flachbett-Abscheidern gemäß der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Einrichtung zur Reinigung von Magnetabscheidern so auszubilden, dass eine hoch effiziente, praktisch rückstandsfreie Reinigung bei laufendem Betrieb des Abscheiders möglich ist.Of the Invention is based on the object, the initially designated device for cleaning magnetic separators in such a way that a high efficient, virtually residue-free Cleaning during operation of the separator is possible.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Einrichtung zur Reinigung eines Magnetabscheiders für mit magnetisierbaren Partikeln verunreinigtem nichtmetallischem Schüttgut, welcher eine kontinuierlich bewegte Endlos-Transportunterlage aufweist, die fortlaufend mit dem Schüttgut beschickt ist und dieses an einer magnetischen Zone zum Abscheiden der magnetisierbaren Partikel vorbeiführt, gemäß der Erfindung dadurch, dass dem Magnetabscheider eine Saug-Einheit mit mindestens einer Schlitzdüse, die hinter der magnetischen Zone im kurzen Abstand von der Unterlage quer zu deren Bewegungsrichtung angeordnet ist, zugeordnet und betrieblich mit ihm gekoppelt ist.The solution This object is achieved with a device for cleaning a Magnetic separator for with magnetizable particles contaminated non-metallic bulk, which has a continuously moving endless transport base, the continuously with the bulk material is charged and this at a magnetic zone for depositing the passes magnetizable particles, according to the invention in that the magnetic separator, a suction unit with at least one slot nozzle, the behind the magnetic zone at a short distance from the surface is arranged transversely to the direction of movement, assigned and operational coupled with it.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist ein Reinigungssystem geschaffen worden, welches den kontinuierlichen Betrieb der Abscheideranlage nicht behindert. Der sich auf der Endlos-Transport- Unterlage des Abscheiders ansammelnde, metallische Belag aus nicht selbstätig durch Schwerkraft abfallenden metallischen Abrieb-Partikeln wird berührungslos und durch die betriebliche Kopplung mit dem Abscheider fortlaufend von der Unterlage abgesaugt und umweltgerecht einer Entstaubungsanlage zugeführt. Eine manuelle Reinigung der Unterlage bei unterbrochenem Betrieb des Abscheiders entfällt, da der metallische Belag praktisch vollständig abgesaugt werden kann.By the measures according to the invention a cleaning system has been created, which is the continuous Operation of the separator system not hindered. Located on the endless transport base of the separator accumulating, metallic coating from not selbstätig falling by gravity Metallic abrasion particles becomes non-contact and through the operational Coupled with the separator continuously sucked from the surface and environmentally friendly fed to a dedusting system. A manual cleaning the pad is omitted in interrupted operation of the separator because the metallic coating can be almost completely sucked off.
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet und ergeben sich auch aus der Figurenbeschreibung.further developments and embodiments of the invention are characterized in dependent claims and also result from the description of the figures.
Anhand eines in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben.Based an embodiment described in the drawing, the invention described in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
Diese
Hochleistungs-Saugeinheit weist als zentrale Komponente eine Druckluftsaug-
und Förderdüse
Die
Druckluftsaug- und Förderdüse
An
die Druckluftsaug- und Förderdüse
Die
Schlitzdüse
Bei
sehr hohen Anforderungen an die Reinheit des aufbereiteten Werkstoffes
können
auch Schlitzdüsen
hintereinander geschaltet sein, die alternierend oder parallel an
die Druckluftsaug- und Förderdüse
Dabei kann auch eine Doppelschlitzdüse, d.h. eine Düse mit zwei hintereinander liegenden Schlitzen, vorgesehen werden.there Also, a double slot nozzle, i. a nozzle with two consecutive slots are provided.
Durch das erfindungsgemäße System wird dauerhaft eine reine und damit effiziente Trommeloberfläche gewährleistet und ein Nachreinigen der Trommel per Hand ist nicht notwendig. Das System ist verschleißfrei und kann im laufenden Betrieb, ohne Produktionsstörungen zu verursachen, verwendet werden. Die Umsetzung ist einfach und günstig. Durch dieses System kann nahezu 100 % des eingetragenen magnetisierbaren Abriebs aus dem aufbereiteten Schüttgut entfernt werden, d.h. dass beispielsweise der Fe-Gehalt nach der Zerkleinerung dem des Ausgangsrohstoffes entspricht, z.B. 3,45 ppm bei einem hochwertigen Quarzglasrohstoff bzw. 12,5 ppm bei einem weniger hochwertigen Quarzglasrohstoff.By the system according to the invention permanently ensures a clean and therefore efficient drum surface and a re-cleaning of the drum by hand is not necessary. The System is wear-free and can be on the fly, without any disruption to production cause to be used. The implementation is easy and cheap. By This system can be almost 100% of the registered magnetizable Abriebs be removed from the processed bulk material, i. that, for example, the Fe content after comminution of the Starting material corresponds, e.g. 3.45 ppm at a high quality Quartz glass raw material or 12.5 ppm for a less high-quality quartz glass raw material.
Ausführungsbeispiel:Embodiment:
Als Ausgangsrohstoff wurde ein stückiges Quarzglas (Durchmesser bis 200 mm) in einem Mahlaggregat mit je einem Backen- und Walzenbrecher zerkleinert. Die zerkleinerten Partikel und der metallische Abrieb wurden einem Trommel-Magnetabscheider mit einer Walzenbreite von 35 cm und mit einem Dauermagneten aus Neodym zugeführt. Als Hochleistungs-Saugeinheit wurde eine Druckluftsaug- und Förderdüse DDS 60 der Fa. Keller Lufttechnik GmbH & Co. KG, Neue Weilheimerstraße 30, 73230 Kirchheim unter Teck verwendet, die alle 3 min für 2 min aktiviert wurde. Dabei wurde der metallische Belag vollständig von der Trommel entfernt, so dass kein manuelles Nachreinigen notwendig war.When Starting material was a lumpy quartz glass (Diameter up to 200 mm) in a grinding unit with one jaw each and roll crushers crushed. The crushed particles and the Metallic abrasion was a drum magnetic separator with a Roller width of 35 cm and supplied with a permanent magnet of neodymium. When High performance suction unit became a compressed air suction and delivery nozzle DDS 60 the company Keller Lufttechnik GmbH & Co. KG, New Weilheimerstraße 30, 73230 Kirchheim unter Teck used, which activates every 3 min for 2 min has been. The metallic coating was completely removed from the drum, so no manual re-cleaning was necessary.
Die Aufbereitungs-Leistung betrug für Körnungen
- – von 1–2 mm: 250 kg/h
- – von 0,3–1 mm: 175 kg/h.
- - from 1-2 mm: 250 kg / h
- - from 0.3-1 mm: 175 kg / h.
Zweckmäßig ist die gesamte Aufbereitungsanlage aus magnetisierbaren Werkstoffen aufgebaut, wodurch das vollständige Entfernen eines Abriebes über den Magnetabscheider sichergestellt ist.Is appropriate the entire treatment plant made of magnetisable materials built, which makes the complete Removing an abrasion over the magnetic separator is ensured.
Die erfindungsgemäße Hochleistungs-Saugeinheit ist auch für die Anwendung bei Magnetbandabscheidern geeignet.The High performance suction unit according to the invention is also for the application with magnetic tape separators suitable.
Die Erfindung bezieht sich ferner, wie eingangs erwähnt, auch auf ein Verfahren zum Wiederaufbereiten von recyceltem Quarzglas als Rohstoff für die Herstellung von amorphen SiO2-Sinter-Produkten nach keramischen Verfahren, mit den Schritten:
- – Zerkleinern des Quarzglases in Mahlwerkzeugen auf die erforderliche Korngröße
- – Aufbringen des zerkleinerten Quarzglases auf eine kontinuierlich bewegte Endlos-Transportunterlage eines Magnetabscheiders, dem eine Saug-Einheit mit mindestens einer Schlitzdüse, die hinter der magnetischen Zone im kurzen Abstand von der Unterlage quer zu deren Bewegungsrichtung angeordnet ist, zugeordnet und betrieblich mit ihm gekoppelt ist, und
- – Sammeln des von magnetisierbaren metallischen Verunreinigungen befreiten körnigen Quarzglases für dessen weiteren Verwendung.
- - Crushing the quartz glass in grinding tools to the required particle size
- - applying the comminuted quartz glass to a continuous moving endless transport support of a magnetic separator, which is associated with and operatively coupled to a suction unit having at least one slit nozzle disposed behind the magnetic zone at a short distance from the support transverse to its direction of movement , and
- - Collecting the freed from magnetizable metallic impurities granular silica glass for its further use.
Mit diesem Verfahren lässt sich ein hochreines Quarzglas-Vorprodukt für die Herstellung von nach keramischen Verfahren produzierten amorphen SiO2-Produkten, wie sie z.B. unter dem Markennamen QUARZAL® bekannt sind, bereitstellen.With this method, a high-purity silica glass precursor for the production of leaves for ceramic process produced amorphous SiO 2 -products, as are known for example under the brand name Quarzal ® provide.
- 11
- Trommel-MagnetabscheiderDrum magnetic separator
- 22
- Trommeldrum
- 33
- Magnetmagnet
- 44
- Schüttgutbulk
- 4a4a
- großkörnige Partikel aus aufbereitetem Materiallarge particle size made of recycled material
- 4b4b
- Abrieb-PartikelAbrasion particles
- 55
- Rüttelrinnevibrating
- 66
- Hochleistungs-SaugeinheitHigh performance suction unit
- 77
- Druckluftsaug- und FörderdüseDruckluftsaug- and delivery nozzle
- 88th
- Grundkörperbody
- 99
- Schlitzdüseslot
- 1010
- Einschraubteilscrew-in
- 1111
- Konterringlock ring
- 1212
- Anschlußstutzenconnecting branch
- 1313
- Klauenkupplungclaw clutch
- 1414
- Kugelhahnball valve
- 1515
- Zeitsteuerungtiming
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition |