DE1057542B - Flachtrog-Schwimmsinkscheider - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flachtrog-Schwimmsinkscheider mit Einrichtungen zum Zuführen von zwei übereinandergelagerten, wichteverschiedenen und horizontal gleichgerichteten Schweretrübeströmen sowie mit je einer endlosen Kette für den Austrag der Schwimm- und Sinkprodukte.

Im nachfolgenden soll einfachheitshalber immer auf Kohle als das zu scheidende Rohmaterial Bezug genommen und soll mit »Wasser« jede für den beabsichtigten Zweck als kontinuierliche Phase geeignete Flüssigkeit bezeichnet werden, während unter »Sand« jedes feinverteilte, unlösliche, verhältnismäßig schwere Material zu verstehen ist, das die feste Phase der Schweretrübe bildet.

Es ist bekannt, Rohkohle in drei Anteile zu schei- J-5 den in zwei übereinander gelagerten, mit einer gemeinsamen, endlosen Kette für die Sinkprodukte versehenen Flachtrog-Schwimmsinkscheidern, die je zur Trennung der Rohkohle in zwei Anteile eingerichtet sind. Dabei werden die Sinkprodukte des oberen Scheiders dem unteren, mit Schweretrübe höherer Wichte gespeisten Scheider aufgegeben. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung ist, daß diese Sinkprodukte zunächst gründlich entwässert werden müssen, damit einer ungewünschten Verdünnung der Schweretrübe im unteren Scheider vorgebeugt wird.

Weiter sind bereits Vorrichtungen bekannt, in denen die Rohkohle in einem Waschbehälter in mehrere Anteile geschieden werden kann. In Vorrichtungen dieser Art werden die Mittelprodukte, deren Wichten zwischen denjenigen der reinen Kohle bzw. des Tauben (Schiefer, Pyrit usw.) liegen und die in der Trübe in verschiedenen Höhenlagen schweben bleiben, mittels im wesentlichen waagerechter Flüssigkeitsströme Austragmitteln zugeführt, welche von den Mitteln zum Austragen der Schwimm- und Sinkprodukte unabhängig sind.

Es ist auch bekannt, daß die Entfernung der Mittelprodukte aus bekannten Waschbehältern gewisse Schwierigkeiten bietet. In einigen Fällen findet sie ausschließlich auf hydraulischem Wege statt, d. h. mittels etwa waagerechter, die Mittelprodukte tragender Ströme, die entweder nach oben oder nach unten abgeleitet werden. In anderen bekannten Vorrichtungen werden die Mittelprodukte ausschließlich durch mechanische Mittel oder durch eine Kombination von hydraulischen und mechanischen Mitteln ausgetragen.

Die Tatsache, daß man bereits so viele Lösungen für die Austragung der Mittelprodukte vorgeschlagen hat, macht es mehr als wahrscheinlich, daß keine der bekannten Vorrichtungen restlos zufriedenstellend wirkt. Der größte Nachteil dieser Vorrichtungen mag sein, daß letztere nur für Rohkohle verhältnismäßig kleiner Stückgröße geeignet sind. Dies ist unter an-Flachtrog-Sdiwimmsinksdieider

Anmelder:

Klaas Frederik Tromp,
Bilthoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. G. Ottens, Patentanwalt,
Düsseldorf, Dorotheenstr. 1

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien rom 7. April 1954

Klaas Frederik Tromp, Bilthoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

derem der Tatsache zuzuschreiben, daß die Reinkohle auf eine verhältnismäßig sehr niedrige, das Taube auf eine verhältnismäßig sehr hohe Trennwichte geschieden werden soll, sobald es sich um Kohle erheblicher Stückgröße handelt. Dies läßt sich wie folgt erklären.

Ein Stück verwachsene Kohle in der Größe von V2 Zoll, welches eine Schieferlage (Wichte 2,7) mit einer Stärke von Vie Zoll enthält, hat eine Wichte von 1,4 angenommen, die Wichte der Reinkohle sei 1,3. Solche Stücke enthaltende Kohle wird von den Abnehmern ohne weiteres genehmigt, aber Kohle mit verwachsenen Stücken in der Größe von 8 Zoll, die je eine Schieferschicht mit einer Stärke von 1 Zoll enthalten, werden nicht oder nur zu einem herabgesetzten Preis abgenommen, obgleich auch diese Stücke eine Wichte von 1,4 aufweisen.

Das Umgekehrte ist bei der Trennung von Mittel- und Sinkprodukten der Fall. Ein Stück durchwachsene Kohle in der Größe von 8 Zoll mit einer Wichte von 2,0 kann z. B. aus einem 2V2-Zoll-Stück Reinkohle (Wichte 1,3) und einem 5¹A-ZoIl-StUCk Schiefer (Wichte 2,7) zusammengesetzt sein. Wird es gebrochen,, so daß die Körner eine Größe von höchstens V2 Zoll aufweisen, so läßt sich die frei gewordene Reinkohle ohne weiteres in einem Waschbehälter zurückgewinnen. Um aber den gleichen Prozentsatz an Reinkohle aus einem Stück durchwachsener Kohle in der Größe von V2 Zoll und mit einer Wichte von 2,0 zu gewinnen, müßte man das Stück auf eine Korngröße von höchstens nur V32 Zoll brechen.

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Man weiß nun aber, daß die Kosten der Schwimm- und Sinkaufbereitung einer Tonne Kohle und auch die dabei erlittenen Verluste mit der Abnahme der Korngröße zunehmen. Aus diesem Grunde kann und soll die Ausscheidung des Tauben bei der Aufbereitung von großstückiger Rohkohle auf einer erheblich höheren Trenngrenze durchgeführt werden, als für die Waschung von Nuß- und Feinkohle ökonomisch verantwortet werden könnte.

In Vorrichtungen mit hydraulischen Austragmitteln für die Mittelprodukte soll die Geschwindigkeit der ansteigenden Ströme groß genug sein, um die größten Körner der in der Rohkohle vorhandenen verwachsenen Kohle mitzureißen. Die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit nimmt mit der Differenz zwischen den Wichten, auf die die Reinkohle bzw. das Taube ausgeschieden werden soll, zu. Dazu ist festzustellen, daß ein Stück verwachsene Kohle in der Größe von 4 Zoll mit einer Wichte von 1,8 durch eine Trübe mit einer Dichte von 1,6 erst hochgeführt wird, wenn die Trübe eine Geschwindigkeit von etwa 0,65 m/Sek. hat; dies würde bei einer Austragöffnung von 0,3 -0.3 m einer stündlichen Flüssigkeitsmenge von etwa 210 m³ entsprechen. Ein Stück gleicher Wichte, aber in der Größe von 8 Zoll, gleichfalls in einer Trübe mit einer Dichte von 1,6 würde eine Strömungsgeschwindigkeit erfordern von 0,91 m/Sek., aber da die Größe der Austragöffnung mit Rücksicht auf die größeren Abmessungen des Stückes vergrößert werden müßte, wäre eine stündliche Flüssigkeitsmenge von etwa 590 m³ nötig. Sollte das betreffende Stück eine Wichte von 2,0 haben, so wäre sogar eine Trübemenge von 850 m³/Stunde erforderlich. Im Hinblick auf diese gewaltigen Flüssigkeitsmengen ist es bei der Aufbereitung von grobstückiger Kohle nicht angebracht, die Mittelprodukte durch hydraulische Mittel auszutragen, und ist man auf mechanische Mittel angewiesen.

Es ist nun auch schon eine Vorrichtung zur Schwimm- und Sinkaufbereitung bekannt, wobei der Trennbehälter aus zwei übereinandergelagerten, durch eine trichterförmige Verengung miteinander verbundenen Gefäßen besteht, die mit wichteverschiedenen Schweretrüben gefüllt gehalten werden, welche im oberen Gefäß durch Aufwärtsströmungen und im 4-5 unteren Gefäß durch Abwärtsströmungen gerührt und dadurch homogen gehalten werden. Die Anwendung von solchen senkrechten Strömungen hat aber den Nachteil, daß die Trennung nach der Wichte in ungünstiger Weise durch eine solche nach Korngröße und Kornform überlagert wird.

Die Erfindung ist nun darin zu erblicken, daß bei einem Flachtrog-Schwimmsinkscheider der im ersten Absatz dieser Beschreibung angegebenen Art das Obertrumm der Sinkproduktenaustragskette innerhalb des Scheidebehälters entlang der Grenze zwischen den beiden Schweretrübeströmen und über eine innerhalb des Bades schräg ansteigend angeordnete Siebplatte in Strömungsrichtung geführt ist. Dadurch wird eine einwandfreie, die statische Trennung nicht störende Abfuhr der Mittelprodukte gewährleistet, auch dann, wenn es sich um Mittelprodukte erheblicher Korngröße und/oder Wichtespanne handelt.

Gemäß der Erfindung kann weiter im Aufgabebereich des Scheidebehälters eine die beiden Schweretrübeströme trennende Schrägplatte vorgesehen sein. Einerseits unterstützt diese Platte den waagerechten Verlauf der Trübeströme, andererseits unterbricht sie den Fall der Sinkprodukte, wodurch ein Mitreißen leichterer Teile verhindert wird.

Weiter kann der Raum zwischen dem unteren Trumm der Austragskette für die Sinkprodukte und dem vorderen Ende der schräg ansteigenden Siebplatte durch eine Wand abgeschlossen sein, wodurch die Schweretrübeströme gezwungen werden, die Siebplatte zu passieren. Im aufsteigenden Behälterboden hinter der genannten Wand kann dann außerdem gemäß der Erfindung eine Trübeablaßöffnung vorgesehen sein, wodurch der erwünschte waagerechte Verlauf dieser Ströme im Scheideraum noch weiter unterstützt wird.

Die Erfindung wird an Hand einer schematischen Darstellung erläutert.

Fig. 1 ist die Seitenansicht einer teilweise geschnittenen Anlage nach der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 ist ein ähnlicher Querschnitt einer etwas abgeänderten Einrichtung.

Die dargestellte Anlage umfaßt einen verhältnismäßig untiefen Waschbehälter mit einem waagerechten Boden 4, parallelen, senkrechten Seitenwänden 5 (s. Fig. 2 und 3), einer nach vorn ansteigenden Vorderwand 6 und einer nach hinten ansteigenden Hinterwand 7.

Unten im Behälter liegt der waagerechte Teil eines Kratzbandes 8, das durch nicht dargestellte Mittel in der Uhrzeigerrichtung angetrieben werden kann, wie mit einem Pfeil angegeben. Das untere Trumm dieses Kratzbandes läuft am Boden 4 und den Wänden 6 und 7 des Behälters, während sein oberes Trumm sowohl über ein volles, in einiger Höhe über der Wand 6 und mit dieser gleichlaufend angeordnetes Blech 9 wie über ein schräg nach hinten ansteigendes Sieb 10 in einiger Höhe über der Wand 7 gleitet.

Das durch nicht gezeichnete Mittel entgegen der Uhrzeigerrichtung angetriebene untere Trumm eines zweiten Kratzbandes 11 streift den Flüssigkeitsspiegel im Behälter und gleitet über ein schräg nach hinten ansteigendes, nahe dem Spiegel gelochtes Blech 12, welches in einiger Höhe über dem Sieb 10 angebracht ist und mit seinem unteren Ende in die Trübe taucht.

Über dem Blech 9 und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sind einige waagerechte, quergerichtete Rohre 13 angeordnet für den Einlaß von Trübe niedriger Dichte in den Behälter. Diese Rohre sind gelocht, so daß die einströmende Trübe sich gleichmäßig über die ganze Breite des Behälters verteilt. Mittels Führungsbleche 14 verteilt diese Trübe sich auch über die ganze Höhe des Bades oberhalb des unteren Teiles des oberen Trumms des Kratzbandes 8, so daß die Trübe etwa waagerecht nach hinten strömt.

Ein quergerichtetes waagerechtes, gelochtes Rohr 15 für den Einlaß von Trübe verhältnismäßig großer Dichte liegt im Räume zwischen den beiden Trümmern des Kratzbandes 8 in kleiner Höhe über dem Flüssigkeitsspiegel, und zwar nahe dem oberen Ende der Vorderwand 6.

Die Hinterwand 7 hat im unteren Teil zwei Querschlitze 16, 17, die sich über die volle Breite des Behälters erstrecken. Jeder Schlitz mündet in zwei schmale, nebeneinander angeordnete Trichter 18, 19 (s. Fig. 2), die je eine verhältnismäßig enge Auslaßöffnung haben.

Der vordere Teil des Siebes 10 ist über etwa 180° nach unten umgebogen und streift das untere Trumm des Kratzbandes 8.

Senkrecht unterhalb des hinteren Überlauf randes 20 des Behälters ist ein Trichter 21 vorgesehen, dessen Auslaßöffnung in einiger Entfernung oberhalb des

mittleren Teiles eines waagerechten Schüttelsiebes 22 mündet, dessen vorderer Teil senkrecht unterhalb der Auslaßöffnungen der Trichter 18, 19 liegt. Über dem hinteren Teil dieses Siebes sind Spritzdüsen 23 vorgesehen.

Senkrecht unterhalb des vorderen, des mittleren und des hinteren Teiles des Siebbleches 22 sind drei Trichter 24, 25 bzw. 26 und in einer niedrigeren Höhenlage sind zwei Eindicker 27,28 angebracht. Die Trüben aus den Trichtern 24 und 25 strömen in den Eindicker 27 bzw. 28. Die Auslaßöffnung des Eindickers 27 ist durch eine Leitung 29 und eine Pumpe 30 mit dem Einlaßrohr 15 für Trübe verhältnismäßig großer Dichte verbunden, während die Auslaßöffnung des Eindickers 28 durch eine Leitung 31 und eine Pumpe 32 mit den Speiserohren 13 für die Trübe verhältnismäßig kleiner Dichte in Verbindung steht.

Der in der Höhenrichtung einstellbare Überlaufrand 33 der Vorderwand 6 liegt senkrecht über einem Trichter 34, dessen Auslaßöffnung über dem hinteren Teil eines Schüttelsiebes 35 mündet. Unterhalb des hinteren Teiles dieses Siebes ist ein Trichter 36 angeordnet, der sich in den Eindicker 27 entleert. Der unter dem vorderen Teil des Siebes 35 angebrachte Trichter 37 dient zum Auffangen der Flüssigkeit aus den Spritzdüsen 38, welche über dem Sieb 35 vorgesehen sind.

Die über das Blech 12 abgeführte Reinkohle fällt auf ein Schüttelsieb 39, welches mit Spritzdüsen 40 versehen und über einem Trichter 41 angebracht ist.

Hinter den Rohren 13 ist ein Trichter 42 vorgesehen, aus dem die Rohkohle aufgegeben wird.

Die oben beschriebene Vorrichtung wirkt wie folgt: Ist der Behälter mit Trübe gefüllt, so wird von der in das Bad aufgegebene Rohkohle die Reinkohle, d. h. der Anteil mit verhältnismäßig niedriger Wichte, auf dem Spiegel des Bades schwimmend· durch das Kratzband 11 über das Blech 12 aus dem Bad herausgehoben und auf das Sieb 39 ausgetragen. Der an dieser Reinkohle noch haftende Sand wird durch das Spritzwasser aus den Düsen 40 abgespült.

Das Sinkprodukt, d. h. das Taube, sinkt auf das Blech 9 herunter, von dem es durch das obere Trumm des Kratzbandes 8 entfernt wird, so daß es auf den Behälterboden 4 fällt. Es wird durch das untere Trumm des Kratzbandes 8 auf der Vorderwand hinaufgeschoben und fällt also auf den hinteren Teil des Siebes 35. Die anhaftende Trübe fließt durch den Trichter 36 in den Eindicker 7, und der Sand wird durch das Spritzwasser aus den Düsen 38 vom Tauben abgespült.

Die leichteren Mittelprodukte werden durch die waagerechten Flüssigkeitsströme im oberen Teil des Bades dem Sieb 10 zugetrieben. Die schwereren Mittelprodukte schwimmen auf der verhältnismäßig schweren Trübe, deren Spiegel etwa in Höhe des oberen Trumms des Kratzbandes 8 liegt, und unter der vereinigten Wirkung dieses Trumms und des im wesentlichen waagerechten Flüssigkeitsstromes erreichen sie das Sieb 10. Die Trübe fließt durch die Öffnungen dieses Siebes, dessen unterer Teil 10 a die Flüssigkeit daran verhindert, unmittelbar den Raum dieses Siebes zu erreichen. Außerdem hat das untere Trumm des Kratzbandes 8 das Bestreben, Flüssigkeit aus diesem Raum anzusaugen und dem genannten Strom zuzuführen. Infolgedessen werden die Mittelprodukte mit einiger Kraft an das Siebblech 10 herangedrückt, so daß das obere Trumm des Kratzbandes 8 sie erfassen und auf dem Sieb emporschieben kann. Sie fallen dann auf den mittleren Teil des Siebes 22, zusammen mit der über den Rand 20 überlaufenden Trübe. Letztere fließt aus dem Trichter 25 in den Eindicker 28.

Die durch die Schlitze 16, 17 und die Trichter 18, 19 herausströmende Trübe fällt auf den vorderen Teil des Siebes 22 und strömt in den Eindicker 27. Die Menge dieser Trübe, zusätzlich der aus dem Trichter 36 stammenden Trübe, ist größer als die, welche durch die Pumpe 30 aus dem Eindicker 27 abgezogen wird, so daß Trübe niedriger Dichte aus dem Eindicker 27 in den Eindicker 28 überläuft, aus dem die Pumpe 32 sie nach den Speiserohren 13 drückt.

Sollten die Öffnungen im Sieb 19 sich verstopfen, so könnte die verhältnismäßig leichte Trübe nicht durch das Sieb hindurchströmen, und es könnte das Kratiband 8 die schwebenden Mittelprodukte nicht erfassen. Diese Öffnungen sollen daher verhältnismäßig groß sein, und es empfiehlt sich daher, das Sieb 10 aus waagerechten Stäben zusammenzusetzen, die durch Schlitze von etwa ¹Is Zoll Breite voneinander getrennt sind.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die beschriebenen Mittel zur Austragung der verhältnismäßig schweren Trübe durch die Schlitze 16, 17 (s. Fig. 2), welche als Zwillingstrichter 18, 19 ausgeführt sind, zweckdienlich sind, solange die Breite der Schlitze im Stabsieb 10 verhältnismäßig klein ist. Sollte diese Breite eine bestimmte Grenze überschreiten, so ist zu empfehlen, die verhältnismäßig schwere Trübe aus den Trichtern 18, 19 durch Heberwirkung auszutragen. Diesbezüglich wird auf die Fig. 3 hingewiesen. Gemäß dieser Figur ist die Auslaßöffnung jedes Trichters 18, 19 durch einen Krümmer mit einem Steigrohr 43 verbunden, das am oberen Ende einen einstellbaren Überlauf 44 aufweist, der etwas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Trichtern liegt. Die überlaufende Flüssigkeit strömt durch ein Rohr 45 auf das Sieb 22.

Es bedarf kaum der Erwähnung, daß die Stäbe des Siebes 10 nicht so weit voneinander entfernt sein dürfen, daß die größten, noch eben durch das Sieb hindurchgehenden Körner der Mittelprodukte nicht mehr hydraulisch (aufwärts durch die bei 20 überlaufende Trübe, abwärts durch die Trichter 18, 19) ausgelassen werden können.

Die oben beschriebenen Einzelheiten der Anlage können natürlich innerhalb gewisser Grenzen geändert werden. Es ist z. B. nicht immer notwendig, zwei Auslaßschlitze 16, 17 vorzusehen. In vielen Fällen kann der Schlitz 17 entbehrt werden. Weiter können die Schwimmprodukte (die Reinkohle) in bekannter Weise durch Rinnen seitlich ausgetragen werden anstatt nach hinten über das Blech 12.

Der neue Schwimmsinkscheider kann mit Vorteil z.B. in der nachfolgenden Weise betrieben werden: Liegt die Stückgröße der Rohkohle z. B. zwischen 6 und ¹U Zoll, so findet die Trennung der Mittelprodukte van den Sin'kprodukten gewöhnlich sowohl für die größeren wie für die kleineren Körner bei einer Wichte von z. B. 2,0 statt. Wie oben schon erklärt, wird diese für die 6-Zoll-Körner ökonomisch erforderliche Trenngrenze für die V-i-Zoll-Körner zu hoch sein. Wenn aber in der Vorrichtung nach der Erfindung die durch den Schlitz 16 abgeführte, kleinere Körner des Mittelproduktes verhältnismäßig großer Wichte tragende Trübe dem Siebblech 35 zugeführt wird und die Schlitzweite des Siebes 10 entsprechend gewählt worden ist, so kann der feinere Anteil dieser Rohkohle von dem Tauben bei einer bedeutend niedrigeren Trennwichte geschieden werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flachtrog-Schwimmsinkscheider mit Einrichtungen zum Zuführen von zwei übereinandergelagerten, wichteverschiedenen und horizontal gleichgerichteten Schweretrübeströmen sowie mit je einer endlosen Kette für den Austrag der Schwimm- und Sinkprodukte, dadurch gekennzeichnet, daß das Obertrumm der Sinkproduktenaustragskette (8) innerhalb des Scheidebehälters entlang der Grenze zwischen den beiden Schweretrübeströmen in Strömungsrichtung und über eine innerhalb des Bades schräg angeordnete Siebplatte (10) geführt ist.

2. Sinkscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufgabebereich des Scheide-

behälters eine die beiden Schweretrübeströme trennende Schrägplatte (9) vorgesehen ist.

3. Sinkscheider nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen dem unteren Trumm der Sinkproduktenaustragskette (8) und dem Vorderende der Siebplatte (10) durch eine Wand (10 a) abgeschlossen ist.

4. Sinkscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine Trübeabi aß öffnung (16) im aufsteigenden Behälterboden hinter der Wand (10 a).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 035 677;
USA.-Patentschrift Nr. 2 496 703.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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