DE102016101739A1

DE102016101739A1 - Verfahren zum Schreddern von Feststoff sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102016101739A1
Application number: DE102016101739.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Dörner
Original assignee: Oelde Ventilatorfab GmbH; Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
Current assignee: Oelde Ventilatorfab GmbH; Ventilatorenfabrik Oelde GmbH
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-08-03
Also published as: EP3411152A1; WO2017133926A1

Abstract

Ein Verfahren zum Zerkleinern von insbesondere metallhaltigem Feststoff, wobei der vorzugsweise zunächst vorverdichtete Feststoff einem Mahlwerk (2) zugeführt und darin zerkleinert wird, ist so ausgebildet, dass der zerkleinerte Feststoff einer Granulierungseinrichtung (3) zugeführt und dort weiter zerkleinert und aufgeschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schreddern von insbesondere metallhaltigem Feststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Insbesondere zum Schreddern von Automobilen, Mischschrotten, Aluminiumschrotten, Haushaltswaren oder Elektronikschrott, gemäß der Gattung als Feststoff bezeichnet, kommen sogenannte Großschredder zum Einsatz, mit denen der Feststoff zu einer Stückgröße bis 250 mm zerkleinert wird.
Da der Feststoff einen Anteil vor allem an Eisen und Nichteisenmetallen aufweist, wird das zerkleinerte und insoweit separierte Material der Wiederverarbeitung zugeführt, typischerweise einem Schmelzofen.
Allerdings verhindert die bislang erzielbare Stückgröße insbesonders von Metallverbunden des zerkleinerten Feststoffs eine effektive nachgehende Separierung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die zu schreddernden Feststoffe für eine Weiterverwertung optimiert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, mit einer ersten Kammer, in der der zugeführte Feststoff, der zunächst vorverdichtet ist, in einer ersten Zerkleinerungsstufe sozusagen grob zerkleinert bzw. geschreddert wird. In einer zweiten, von der ersten separaten Kammer ist eine Granuliereinrichtung angeordnet, mittels der der zuvor grob zerkleinerte und separierte Feststoff noch weiter zerkleinert wird, um so zu einer gewünschten Stückgröße zu kommen, die letztendlich bei einer nachfolgenden stofflichen Separierung als gewonnenes Metall, insbesondere Aluminium, Stahl und Kupfer vorliegt. Die Zerkleinerung erfolgt dabei mittels eines in der ersten Kammer positionierten Mahlwerks sowie der Granuliereinrichtung, die ebenfalls als Mahlwerk ausgebildet ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung werden das Mahlwerk und die Granuliereinrichtung über einen gemeinsamen Antrieb betrieben, wobei das Mahlwerk und die Granuliereinrichtung Zerkleinerungswerkzeuge wie Hämmer oder dergleichen aufweisen. Das Mahlwerk und die Granuliereinrichtung sind Bestandteil ein und desselben Werkzeuges, bei dem die Zerkleinerungswerkzeuge des Mahlwerks der ersten Kammer und die Zerkleinerungswerkzeuge der Granuliereinrichtung der zweiten Kammer zugeordnet sind, jeweils als Bereich des gemeinsamen Werkzeuges. Die Zerkleinerungswerkzeuge des Mahlwerks und der Granuliereinrichtung können gleich oder unterschiedlich sein.
Die Vorverdichtung des Feststoffes erfolgt mittels einer einfachen oder doppelten Treibrolle. Das durch das Mahlwerk grob zerkleinerte Material wird mittels eines Decken- und/oder Bodenrostes ausgetragen und über einen Austragsschacht und eine Austragsschwingrinne abgefördert, wobei der zerkleinerte Feststoff in eine Leichtfraktion und eine Schwerfraktion separiert und beispielsweise einer Magnettrommel zugeführt und nach magnetischem und unmagnetischem Material getrennt wird.
Das unmagnetische Material wird danach einem Sieb zugeführt, wobei der Feststoff in Übergröße der Granuliereinrichtung zugeführt wird.
Die Leichtfraktion wird mittels eines Rotationsabscheiders oder eines Zyklons der Granuliereinrichtung zugeführt, in der beide Materialströme, also das sozusagen Überkorn wie auch die Leichtfraktion in einem Granulationsvorgang noch weiter zerkleinert wird.
In einer folgenden Separierung werden staubförmige und besonders leichte Materialbestandteile erfasst und in einem Filter abgeschieden.
Die granulierte Mischfraktion hingegen wird einem Magneten zugeführt und magnetisch separiert. Das nichtmagnetische Material aus der Granuliereinrichtung sowie aus der ersten Zerkleinerungsstufe wird dem Sieb zugeführt.
Die erwähnte Austragsschwingrinne, die die Materialströme aus der ersten und zweiten Zerkleinerungsstufe getrennt abfördert, kann Bestandteil eines Impulssichters sein, durch den bei entsprechender Sichtgeschwindigkeit eine Trennung von Leicht- und Schwergut erfolgt.
Die Vorrichtung zur Impulssichtung besteht aus einer Druckkammer unterhalb einer Schwingrinne mit einem Rost, über den das zerkleinerte Material geführt wird.
Mittels stark beschleunigter Luft wird das über den Rost geführte leichte Material mittels eines Impulses in den Sichtbereich einer oberhalb der Schwingrinne befindlichen Sichthaube gebracht, innerhalb der eine Trennung je nach Sichtgeschwindigkeit von leichtem und schwerem Material erfolgt.
Um sicherzustellen, dass aus der Austragsschwingrinne kein Staub austritt, wird an der Sichthaube deutlich mehr Luft angesaugt als aus dem Rost austritt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1 das erfindungsgemäße Verfahren in einem Ablaufschema
2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer schematischen Seitenansicht
3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach 2 entsprechend der Linie A-A
4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach 2, entsprechend der Linie B-B
5 eine Vorrichtung zur Impulssichtung in einer schematischen Seitenansicht.
In der 1 ist ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Zerkleinern von insbesondere metallhaltigem Feststoff abgebildet, das im Folgenden nochmals beschrieben wird.
In einem Gehäuse 1 sind ein Mahlwerk 2 sowie eine Granuliereinrichtung 3 angeordnet, wobei das Mahlwerk 2 in einer ersten Kammer 15 und die Granuliereinrichtung 3 in einer zweiten Kammer 17 positioniert sind (2).
Über ein Förderband 4 wird ein Feststoff, beispielsweise ein zu verschrottendes Kraftfahrzeug, dem Mahlwerk 2 zugeführt, wobei dieser Feststoff zuvor verdichtet werden kann. Der Feststoff wird in dem Mahlwerk 2 geschreddert, bevor er auf eine Austragsschwingrinne 5 gelangt.
Diese ist Bestandteil eines Impulssichters 7, in dem durch eine entsprechende Sichtgeschwindigkeit eine Trennung von Leicht- und Schwergut erfolgt. Letzteres wird sodann einer Magnettrommel 10 zugeführt und nach magnetischen und unmagnetischen Materialien getrennt.
Im weiteren Verlauf wird das unmagnetische Material unterhalb einer vorgegebenen Stückgröße separiert, während das Material oberhalb einer vorgegebenen Stückgröße der Granuliereinrichtung 3 zugeführt wird.
Die im Impulssichter 7 abgesaugte Schredderleichtfraktion wird nun gleichfalls der Granuliereinrichtung 3 zugeführt und zwar mittels eines Rotationssiebabscheiders oder Zyklons 8.
In der Granuliereinrichtung 3 werden beide Materialströme einem Granuliervorgang unterzogen und weiter zerkleinert. Dieses zerkleinerte Material wird einer Austragsschwingrinne 6 übergeben, die Bestandteil eines zweiten Impulssichters 7´ ist, in dem lediglich die staubförmigen und sehr leichten Materialbestandteile mit geringer Sichtgeschwindigkeit erfasst und in einem Filter 9 abgeschieden werden. Die Austragsschwingrinnen 5 und 6 sind bevorzugt zu einer Baueinheit zusammengefasst, insbesondere einstückig ausgebildet.
Die granulierte Mischfraktion hingegen gelangt über die Austragsschwingrinne 6 zu einer Magnettrommel 10, wo sie magnetisch separiert wird.
Zusammen mit dem mittels der Austragsschwingrinne 6 zugeführten Schwerfraktion gelangt das Materialgemisch zu einem Sieb 11, in dem die größeren Stücke abgetrennt und der Granuliereinrichtung 3 wieder zugeführt werden. Bedingt durch den besseren Materialaufschluss beim Granulieren kann in einem folgenden Siebdurchgang ein noch besserer Trenngrad erreicht werden.
In der 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schreddern von insbesondere metallhaltigem Feststoff dargestellt, mit dem Gehäuse 1, das durch eine Trennwand 12 in eine erste Kammer 15 und eine zweite Kammer 17 unterteilt ist.
In der ersten Kammer 15 ist das Mahlwerk 2 und in der zweiten Kammer 17 die Granuliereinrichtung 3 angeordnet. Sowohl die Granuliereinrichtung 3 wie auch Mahlwerk 2 sind Bestandteil eines gemeinsamen Werkzeugs, das durch einen Antrieb betrieben wird, wobei in der ersten Kammer durch das Mahlwerk 2 der Feststoff geschreddert und in der zweiten Kammer 17 durch die Granuliereinrichtung 3 granuliert wird.
Beide weisen jeweils Zerkleinerungseinrichtungen auf, beispielsweise Hämmer oder dergleichen Zerkleinerungswerkzeuge, die über einen gemeinsamen Antrieb 14 betätigt werden.
Wie erwähnt, wird im Mahlwerk 2 zunächst der zugeführte Feststoff grob zerkleinert, wobei dieser Feststoff mittels einer einfachen oder doppelten Treibrolle 13 vorverdichtet wird.
Das insoweit zerkleinerte Material wird über einen Decken- und/oder Bodenrost 16 ausgetragen und gelangt über einen Austragungsschacht 25 (3) in einen Schredderaustrag 22 einer Austrittsschwingrinne 21.
Über die Austragsschwingrinne 5 gelangt das geschredderte Material zu einer Magnettrommel 10, mittels der das Material magnetisch separiert wird
Dies wird zusammen mit dem von der Austragsschwingrinne 6 kommenden unmagnetischen Materialgemisch zu einem Sieb 11 gefördert, in dem die größeren Stücke abgetrennt und der Granuliereinrichtung 3 über eine Zuführung 24 wieder zugeführt werden.
Unterseitig ist die Granulierungseinrichtung 3, d.h. ist die zweite Kammer 17 durch einen Boden 19 verschlossen, während gegenüberliegend ein Deckenrost 18 vorgesehen ist, dessen Rostöffnungen klein bemessen sind, wodurch der Granulationsvorgang ermöglicht wird.
Mithilfe eines Kompaktors 20 kann der Granulationsprozess gesteuert werden.
Das nach der Granulierung feiner aufgeschlossene und teilweise verkugelte Material wird über den Deckenrost 18 ausgetragen und gelangt über einen Austragsschacht 26 (4) auf einen Granulataustrag 23 der Austrittsschwingrinne 21.
Die bereits erwähnte Impulssichtung 7 ist in einer schematischen Ansicht in der 5 verdeutlicht.
Darin ist zu erkennen, dass die Impulssichtung 7 eine Druckkammer 27 aufweist, die unterhalb der Austragsschwingrinne 5 angeordnet ist.
In dieser Austragsschwingrinne 5 ist ein Rost 28 eingelassen, der mit Hochgeschwindigkeit von der der Druckkammer 27 ausgehenden Luft durchströmt ist. Dabei reißt die stark beschleunigte Luft das leichte Material, das über den Rost 28 geführt wird, mittels eines Impulses nach oben, wo es in einem Sichtbereich 29 einer über der Austragsschwingrinne 5 befindlichen Sichthaube geführt wird. Je nach Sichtgeschwindigkeit erfolgt eine Trennung des Materials von leicht und schwer.
An der Sichthaube wird deutlich mehr Luft angesaugt als aus dem Rost austritt, wodurch sichergestellt wird, dass eine Staubentwicklung, ausgehend von der Austragsschwingrinne 5, vermieden wird. Überdies wird ein Teil des beim Schreddern entstehenden Staubes abgesaugt.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Mahlwerk
3: Granuliereinrichtung
4: Förderband
5: Austragsschwingrinne
6: Austragsschwingrinne
7: Impulssichter
7´: Impulssichter
8: Zyklon
9: Filter
10: Magnettrommel
11: Sieb
12: Trennwand
13: Treibrolle
14: Antrieb
15: Erste Kammer
16: Rost
17: Zweite Kammer
18: Deckenrost
19: Boden
20: Kompaktor
21: Austrittschwingrinne
22: Schredderaustrag
23: Granulataustrag
24: Zuführung
25: Austragsschacht
26: Austragsschacht
27: Druckkammer
28: Rost
29: Sichtbereich

Claims

Verfahren zum Schreddern von insbesondere metallhaltigem Feststoff, wobei der vorzugsweise zunächst vorverdichtete Feststoff einem Mahlwerk (2) zugeführt und darin zerkleinert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zerkleinerte Feststoff einer Granulierungseinrichtung (3) zugeführt und dort weiter zerkleinert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschredderte Feststoff nach Verlassen des Mahlwerks (2) einer Impulssichtung (7) zugeführt wird, wobei leichtere Teile abgesaugt und im weiteren Verlauf separierte Teile mit einer vorbestimmten Stückgröße der Granuliereinrichtung (3) zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der granulierte Feststoff einer weiteren Impulssichtung (7´) unterzogen wird, wobei Feststoff mit einer vorbestimmten Stückgröße der Granuliereinrichtung (3) erneut zugeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem in einer ersten Kammer (15) eines Gehäuses (1) positionierten Mahlwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Kammer (17) des Gehäuses (1) eine Granuliereinrichtung (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Granuliereinrichtung (3) und das Mahlwerk (2) jeweils über einen gemeinsamen Antrieb (14) antreibbare Zerkleinerungswerkzeuge aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Granuliereinrichtung (3) und das Mahlwerk (2) Bereiche eines mit Zerkleinerungswerkzeugen versehenen Werkzeuges sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mahlwerk (2) und/oder der Granulierungseinrichtung (3) eine Impulssichtung (7, 7´) nachgeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulssichtung (7) und/oder das Mahlwerk (2) mit einem Separator, insbesondere einem Zyklon oder Rotationssiebabscheider in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mahlwerk (2) und der Granulierungseinrichtung (3) jeweils eine Austragsschwingrinne (5, 6) des Impulssichters (7, 7`) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austragsschwingrinnen (5, 6) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.
Vorrichtung zur Impulssichtung von zerkleinerten Feststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Austragsschwingrinne (5) vorgesehen ist, mit einem Rost (28), unter dem eine Druckkammer (27) angeordnet ist, mittels der Luft mit hoher Geschwindigkeit durch den Rost (28) führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Rostes, auf der der Druckkammer (27) gegenüberliegenden Seite ein Sichtbereich (29) vorgesehen ist.