DE19838170A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in TeilchenformInfo
- Publication number
- DE19838170A1 DE19838170A1 DE19838170A DE19838170A DE19838170A1 DE 19838170 A1 DE19838170 A1 DE 19838170A1 DE 19838170 A DE19838170 A DE 19838170A DE 19838170 A DE19838170 A DE 19838170A DE 19838170 A1 DE19838170 A1 DE 19838170A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- particles
- particle
- magnet wheel
- conveyor belt
- conveyor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 112
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 abstract 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 208000002173 dizziness Diseases 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/23—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp
- B03C1/24—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields
- B03C1/247—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carried by oscillating fields; with material carried by travelling fields, e.g. generated by stationary magnetic coils; Eddy-current separators, e.g. sliding ramp with material carried by travelling fields obtained by a rotating magnetic drum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/16—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts
- B03C1/18—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with magnets moving during operation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/16—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts
- B03C1/18—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with magnets moving during operation
- B03C1/20—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with magnets moving during operation in the form of belts, e.g. cross-belt type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/20—Magnetic separation of bulk or dry particles in mixtures
Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform, bei dem durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld in den elektrisch leitfähigen Teilchen ein Drehmoment M¶Z¶ und eine resultierende Kraft F¶t¶ induziert werden, aufgrund derer das Teilchen vom Förderband abgehoben und wegbewegt wird. DOLLAR A Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Abscheidung und insbesondere um zu erreichen, daß auch wesentlich kleinere Teilchengrößen mit Hilfe dieses Verfahrens abgeschieden werden können, als dies bisher möglich war, wird vorgeschlagen, daß die Richtung des auf die Teilchen einwirkenden magnetischen Feldes so eingestellt wird, daß die Richtung des Drehmomentes die Förderrichtung der Teilchen unterstützt, die diese im Materialstrom aufweisen, wobei die Drehrichtung des flußdichten Vektors B des Magnetfeldes der gewünschten Drehrichtung der Teilchen entspricht. DOLLAR A Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einem schnell rotierenden Polrad 2, das mit Permentmagneten besetzt ist, dessen Rotationsgeschwindigkeit einstellbar ist und welches ein Magnetfeld erzeugt, das in den in den Bereich des Polrades kommenden, elektrisch leitfähigen Teilchen des zu scheidenden Teilchenstroms eine magnetische Kraft F¶t¶ und ein Drehmoment M¶Z¶ induziert, welche die Teilchen a, b, 8, 9 entsprechend ihrer Beschaffenheit unterschiedlich weit ablenken, und die sich dadurch kennzeichnet, daß die Drehrichtung des Polrades 2 über dem ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in
Teilchenform, bei dem durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld in den elektrisch leitfä
higen Teilchen ein Drehmoment Mz und eine resultierende Kraft Ft induziert werden, auf
grund derer das Teilchen von einer Fördereinrichtung abgehoben wegbewegt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit ei
nem schnell rotierenden Polrad, das mit Permanentmagneten besetzt ist, dessen Rotations
geschwindigkeit einstellbar ist und welches ein Magnetfeld erzeugt, das in den in den Be
reich des Polrades kommenden, elektrisch leitfähigen Teilchen des zu scheidenden Teilchen
stroms eine magnetische Kraft Ft und ein Drehmoment Mz induziert, welche die Teilchen
entsprechend ihrer Beschaffenheit unterschiedlich weit ablenken.
Unterschiedliche Wirbelstromscheider sind seit langem bekannt. Sie nutzen sowohl den Ef
fekt des zeitlich veränderlichen Magnetfeldes als auch den des schnell bewegten, zeitlich
konstanten Magnetfeldes, um eine Kraft auf leitfähige Teilchen auszuüben. Diese Wirbel
stromscheider waren ursprünglich für die Mineralien- und Erzaufbereitung gedacht. Später
wurden zu Polradscheidern umfangreiche systematische Untersuchen an Leiter- und Nicht
leitergemischen durchgeführt, und zwar sowohl mit realem Aufgabegut als auch mit idealem
Aufgabegut, wobei neben dem Maschinenparameter die Polwechselfrequenz f und auch der
Polradwinkel variiert wurden. Die dabei berücksichtigten Gutsparameter waren das stoffli
che Trennmerkmal, nämlich das Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu Dichte der zu
trennenden Teilchen, ferner die Größe der Grundfläche dieser Teilchen, ihre Materialdicke,
die Form und Orientierung der Grundfläche sowie die Polwechselfrequenz.
Die durchgeführten Versuche zeigen, daß der Einfluß der Teilchengeometrie die gleiche
Größe und Ordnung hat wie das stoffliche Trennmaterial. In den Untersuchungen wurde
beispielsweise ein quadratisches Aluminiumblech mit der Kantenlänge a = 10 mm weniger
weit geworfen als ein Bleichblech mit der Kantenlänge a = 50 mm, wobei eine größere
Grundfläche bei sonst gleichen Parametern immer eine größere Wurfweite zufolge hatte. Je
dicker ein Teilchen, desto geringer war die erreichbare Wurfweite. Gleichzeitig sank die
Polwechselfrequenz mit zunehmender Dicke, bei der die maximale Wurfweite erreicht wird.
Ist die Grundfläche des Teilchens nicht gleichförmig, d. h. nahezu quadratisch oder kreis
förmig, so spielt die Orientierung eine wesentliche Rolle. Ist der Teilchenkörper quer zur
Wurfrichtung ausgerichtet, so nimmt die Wurfweite mit zunehmendem Verhältnis von Län
ge zu Breite stark ab. In Abhängigkeit von der Polwechselfrequenz existiert eine maximale
Wurfweite. Die zu einem Maximum gehörende Frequenz ist abhängig vom Werkstoff und
von der Geometrie des Teilchens. Je dicker das Teilchen und je höher die Leitfähigkeit, de
sto niedriger liegt die optimale Polwechselfrequenz, eine Erscheinung, die auf den Skin-
Effekt bzw. die Stromverdrängung zurückzuführen ist.
Die obigen Beobachtungen an Polradscheidern werden durch Versuche mit realem Aufga
begut bestätigt, die an Polradscheidern mit konzentrischer und exzentrischer Polradanord
nung durchgeführt wurden und in der Veröffentlichung von Kamptner A. und Feistner K. D.
"Einflußgrößen auf die Wirbelstromsortierung", Tagungsband Colloqium 8, XLVI. Werk-
und Hüttenmanagertag, Freiberg, 1995, dokumentiert sind. Dabei konnten bei der Separati
on einer Fraktion, bestehend aus unterschiedlichen NE-Metallen und 55% Nichtmetallen im
Korngrößenbereich 60 mm < dp < 250 mm keine signifikanten Unterschiede der Pro
duktqualität (Reinheit und Ausbringen) festgestellt werden. Für kleinere Teilchen im Be
reich dp < 10 mm konnte für das reale Problem Flaschenverschlüsse aus Polyethylen und
Aluminium eine signifikante Verbesserung des Trennverhaltens beim Einsatz eines exzentri
schen Polrades bei einem Polradwinkel von 45° zur Vertikalen erzielt werden. Der Ver
gleich einer realen Schredderfraktion Aluminium mit einer Größe der Blechlänge 50 mm < a
< 80 mm und einer Dicke 2 mm < d < 8 mm mit idealem quadratischen Material der Kan
tenlänge a = 100 mm vergleichbarer Dicke hat gezeigt, daß die Wurfweite für reales Materi
al deutlich niedriger liegt als für ideales Material, und daß die Polwechselfrequenz mit dem
Ziel einer maximalen Wurfweite für reales Material wesentlich höher liegt.
Den obigen Versuchen lag eine Polradscheideranordnung der in Fig. 1 dargestellten Art
zugrunde, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Drehrichtung des ortsfesten Flußdichte
vektors B des Polrades der Laufrichtung des Förderbandes und damit der Bewegungsrich
tung des Teilchens entgegengesetzt ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, wodurch in den elektrisch
leitfähigen Teilchen ein Drehmoment Mz induziert wird, aufgrund dessen das Teilchen vom
Förderband abgehoben und entgegengesetzt zu seiner Förderrichtung, also nach rückwärts,
weggedreht wird.
Die relativen Wurfweiten der Teilchen unterschieden sich in Abhängigkeit von der Art der
Werkstoffe, aus denen die Teilchen bestehen. Innerhalb einer gleichen Werkstoffgruppe
wurde jedoch noch eine Streuung der Wurfweiten beobachtet, die aus der unterschiedlichen
Geometrie der Teilchen resultiert. Die Teilchen bestanden aus Aluminium, Magnesium,
Kupfer, Silber, Zink, Messing, Zinn, Blei, hochlegiertem Stahl und PVC. Es wurde eine
relativ große Streuung der Aluminiumteilchenfraktion beobachtet, die auf der Gestaltungs
breite des Aluminiums beruhte, nämlich von dünnen Blechen aus Knetlegierungen bis hin zu
nahezu kugeligen Teilchen aus Aluminiumguß. Die höchsten Wurfweiten erzielte Magnesi
um, gefolgt von Aluminium, obgleich Magnesium das vergleichsweise kleinere Trennmerk
mal aufweist. Kupfer, das nach dem Trennmerkmal die drittgrößte Wurfweite erreichen
sollte, wurde fast so schlecht ausgeworfen wie Blei-, Messing-, Bronze- und Zinkteilchen
flogen weiter als Kupferteilchen.
In Abhängigkeit von der Förderbandgeschwindigkeit existiert ein Optimum der Wurfweite.
Sind Korngröße, Polwechselfrequenz und Rotorwinkel konstant, so liegen die maximalen
Wurfweiten für unterschiedliche Werkstoffe in einem engen Bereich der Förderbandge
schwindigkeit. Das Optimum verschiebt sich, wenn andere Guts- oder Maschinenparameter
verändert werden.
Aus dem obigen ergibt sich die wesentliche Erkenntnis, daß die Wurfbahnen, die sogenann
ten Trajektorien, in Abhängigkeit von Gutsparametern unterschiedliche Charakteristiken
besitzen. Die Trajektorien können sich auch schneiden, wobei ein Trennblech zur Gewin
nung unterschiedlicher Teilchenfraktionen benutzt werden kann, das nicht nur horizontal,
sondern auch vertikal verschiebbar ist.
Eine weitere wesentliche Erkenntnis liegt darin, daß die Abscheidung bzw. Trennung der
unterschiedlichen Teilchen aus dem Teilchenstrom um so weniger effektiv wird, je kleiner
die Teilchen sind, woraus sich die Erfindungsaufgabe ableitet, das Verfahren und die zuge
hörige Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß insbesondere auch
Teilchen, die bisher aufgrund ihrer Größe und Form nicht einwandfrei getrennt bzw. abge
schieden werden konnten, eine gute Trennung erfahren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Richtung des auf die Teilchen
einwirkenden magnetischen Feldes so eingestellt wird, daß die Richtung des Drehmomentes
die Förderrichtung der Teilchen unterstützt, die diese im Materialstrom aufweisen, wobei
die Drehrichtung des Flußdichtenvektors B des Magnetfeldes der gewünschten Drehrich
tung der Teilchen entspricht.
Ausgangspunkt dieser Lösung ist die Überlegung, daß die Wirkung des Drehmomentes Mz
bei herkömmlichen Scheidern der resultierenden, tangentialen Kraftkomponente Ft entge
gengesetzt ist und somit die Auswurfgeschwindigkeit in positiver x-Richtung bremst. Wei
terhin gilt, daß die translatorische Beschleunigung aufgrund der Kraft Ft der Grundfläche
des Teilchens proprotional ist, während die Winkelbeschleunigung infolge des Drehmo
mentes Mz nahezu unabhängig von der Teilchengröße ist. Für kleine Teilchen mit einem dp <
10 mm nimmt daher der Einfluß des Drehmomentes relativ zur translatorischen Kraft Ft zu.
Infolgedessen hoben bisher die Teilchen nicht vom Fördermittel ab, wenn ihre Grundfläche
einen bestimmten Grenzwert unterschritten hat, oder sie rollten sogar rückwärts, wenn die
Wirkung des Drehmoments zu stark wurde. Dieser wesentliche Nachteil ist nun mit dem
obigen Verfahrensvorschlag beseitigt.
Vorteilhafte Verfahrensausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8.
Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einem schnell rotierenden Pol
rad, das mit Permanentmagneten besetzt ist, dessen Rotationsgeschwindigkeit einstellbar ist
und welches ein Magnetfeld erzeugt, das in den in den Bereich des Polrades kommenden,
elektrisch leitfähigen Teilchen des zu scheidenden Teilchenstroms eine magnetische Kraft
und ein Drehmoment induziert, welche die Teilchen entsprechend ihrer Beschaffenheit un
terschiedlich weit ablenken und die sich dadurch kennzeichnet, daß die Drehrichtung des
Polrades über dem Teilchenstrom mit der Förderrichtung eines Förderbandes überein
stimmt, auf dem der Teilchenstrom über eine Kopfbandrolle in den Bereich des magneti
schen Feldes transportiert wird, und das unterhalb des Polrades und mit Abstand von diesem
angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 10 bis 14 gekenn
zeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die schematische Ansicht eines Teils einer herkömmlichen Polradscheidervor
richtung in Seitenansicht,
Fig. 2 die schematische Ansicht eines mit Fig. 1 vergleichbaren Teils der erfin
dungsgemäßen Polradscheidervorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der gesamten Polradscheidervorrichtung
gemäß der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Flugbahnen bzw. Wurfweiten zweier ex
emplarischer Teilchen, die mit einem bekannten Polradcheider gemäß Fig. 1
erreicht werden und
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Flugbahnen bzw. Wurfweiten der exem
plarischen Teilchen gemäß Fig. 4, die mit einem erfindungsgemäßen Polrad
scheider gemäß Fig. 2 oder 3 erreicht werden.
Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 hervorgeht, unterscheidet sich die erfindungsge
mäße Vorrichtung von der herkömmlichen Vorrichtung im wesentlichen dadurch, daß das
Polrad 2 des Polradscheiders nicht mehr in der Kopfbandrolle des Förderbandes 1 angeord
net ist, mit dem die abzuscheidenden Teilchen in das Magnetfeld des Polrades transportiert
werden, sondern als selbständiges Element mit Abstand oberhalb des Förderbandes 1 ange
ordnet ist und dabei eine Drehrichtung aufweist, die mit der Bewegungsrichtung des För
derbandes übereinstimmt, wie ein Vergleich der Pfeile A und D zeigt, so daß die Drehrich
tung des Flußdichtenvektors B und damit das resultierende Drehmoment Mz die Abwurfbe
wegung unterstützen. Dadurch wird in jedem auf dem Förderband herantransportierten
Teilchen C eine magnetische Kraft Ft und ein Drehmoment Mz induziert, das die in Förder
richtung vordere Randkante des Teilchens C nach unten drückt, also gegen die Oberfläche
des Förderbandes 1, während bei der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 1 die Vorderkante
des Teilchens C vom Band abgehoben wird. Dies hat zur Folge, daß das Teilchen C mit
einer wesentlich größeren Wurfweite abgehoben wird als bei der bekannten Vorrichtung,
wodurch wiederum viel geringere Teilchengrößen abgeschieden werden können als beim
Stand der Technik. Somit ist der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Wirbelstromab
scheidung im Hinblick auf die Größe des aus dem Teilchenstrom abtrennbaren Kornspek
trums erheblich vergrößert worden.
Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung enthält als Kernelement das in Fig. 2 gezeigte Polrad
2 mit dem unter ihm mit Abstand angeordneten Förderband 1, mit dem das Teilchengemisch
a, b, 8, 9 herantransportiert wird, um eine Abscheidung im Spalt zwischen dem Polrad 2
und der Kopfbandrolle 3, über die das Förderband 1 läuft, durch magnetische Kraftentfal
tung zu bewirken.
Das Polrad 2 ist selbst von einem eigenen Förderband 4 umspannt, das über eine nicht näher
bezeichnete Gegenrolle läuft und von dem in Richtung des Pfeils D rotierenden Polrad, das
mit Permanentmagneten besetzt ist, in Richtung des Pfeils E bewegt wird.
Der Abstand zwischen Polradoberfläche und Kopfbandrollenoberfläche bzw. Förderband 1
ist einstellbar sowie auch die Stärke des auf die elektrisch leitfähigen Teilchen a, b, 8, 9 zur
Einwirkung gelangenden Magnetfeldes einstellbar ist.
Hinter dem Polrad und der Kopfbandrolle befinden sich Auffangbehälter 5, 7, die in der
Zeichnung in zwei Ebenen liegend dargestellt sind und deren Abstand von der Kopfban
drolle 3 so gewählt ist, daß der dieser Rolle am nächsten liegende Auffangbehälter nichtlei
tendes Teilchenmaterial 8 aufnimmt, während die in Reihe hinter ihm angeordneten Auf
fangbehälter 7 in Abhängigkeit von der Wurfweite der Teilchen a, 9 das Teilchenmaterial
aufnehmen, das unterschiedliche Trennfaktoren aufweist. So ist das Teilchenmaterial 9 mit
einem mittleren Trennfaktor versehen, während sich das Teilchenmaterial a durch einen ho
hen Trennfaktor auszeichnet, und dementsprechend sind die Wurfweiten mehr oder weniger
groß und der Abstand der Auffangbehälter von der Kopfbandrolle 3 gewählt. Es versteht
sich, daß in Abhängigkeit von der Anzahl der zu scheidenden Teilchenarten beliebig viele
Auffangbehälter 7 geeigneter Größe angeordnet werden.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Trennung für unterschiedliche Teilchenfraktio
nen lassen sich die Auffangbehälter 7 mit verstellbaren Trennblechen 6 ausrüsten, die in den
Strom der in die Behälter hineinfallenden Teilchen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, hineinragen.
Ein Auffangbehälter 5 ist für ferromagnetisches Teilchenmaterial b bestimmt und innerhalb
der Vorrichtung über den anderen Auffangbehältern 7 angeordnet.
Im übrigen ist nicht nur die Drehzahl des Polrades 2 in gewünschten Grenzen einstellbar,
sondern dieses Rad läßt sich auch horizontal und vertikal justieren, um den jeweiligen An
forderungen an das abzuscheidende Produkt gerecht zu werden. Darüber hinaus kann der
Reibungsbeiwert µr der Oberfläche des Förderbandes 1 an die zu fördernden Teilchen ange
paßt werden und auch die Geschwindigkeit des Förderbandes und damit die Förderge
schwindigkeit der Teilchen ist einstellbar.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine schematische Gegenüberstellung der Wurfweiten bzw. Flug
bahnen für zwei exemplarische Teilchen, nämlich Aluminiumblättchen mit einer Dicke von
0,5 mm und einem quadratischen Umriß, und zwar einmal für die Kantenlänge a = 5 mm
(Wurfbahn e) und zum anderen für a = 10 mm (Wurfbahn g). Mit einem bekannten Polrad
scheider gemäß Fig. 1 werden die in Fig. 4 eingezeichneten Wurfbahnen e und g erzielt und
mit einem erfindungsgemäßen Polradscheider die in Fig. 5 eingezeichneten Wurfbahnen e
und g.
Der Vergleich zeigt, daß das Teilchen mit der Kantenlänge 10 mm unter der Wirkung des
Magnetfeldes in beiden Fällen etwa gleich weit abgeworfen werden, daß jedoch das Teil
chen mit der Kantenlänge 5 mm mit der bekannten Vorrichtung nicht mehr abgeworfen
werden kann, da die Wurfbahn e bereits die Oberfläche des Polrades schneidet, so daß ein
Teilchen dieser Größe einer undefinierten Abwurfbewegung unterliegt, während der Abwurf
mit dem erfindungsgemäßen Polradscheider auch für Teilchen dieser Größe noch einwand
frei möglich ist.
Die obigen Erkenntnisse sind selbstverständlich nicht nur auf Polradscheider beschränkt,
sondern auf alle Wirbelstromscheider anwendbar, die zur Trennung von unterschiedlichen
Teilchen aus Teilchengemischen eingesetzt werden.
Claims (15)
1. Verfahren zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform, bei
dem durch ein zeitlich veränderliches Magnetfeld in den elektrisch leitfähigen Teilchen
ein Drehmoment (Mz) und eine resultierende Kraft (Ft) induziert werden, aufgrund
derer das Teilchen von einer Fördereinrichtung abgehoben und wegbewegt wird, da
durch gekennzeichnet, daß die Richtung des auf die Teilchen einwirkenden magneti
schen Feldes so eingestellt wird, daß die Richtung des Drehmomentes die Förder
richtung der Teilchen unterstützt, die diese im Materialstrom aufweisen, wobei die
Drehrichtung des Flußdichtenvektors (B) des Magnetfeldes der gewünschten Dreh
richtung der Teilchen entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilchenstrom auf
einer Fördereinrichtung vereinzelt wird, über der das Magnetfeld angeordnet ist,
durch das in den elektrisch leitfähigen Teilchen des Teilchenstroms eine Kraft und ein
Moment induziert werden, die die Teilchen in Abhängigkeit von ihrer Beschaffenheit
abheben und auf unterschiedlichen Wurfbahnen zu Boden fallen lassen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad des
Polabscheiders mit einem umlaufenden Förderband versehen wird, mit dessen Hilfe
die ferromagnetischen Teilchen des Teilchenstroms abgetrennt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die un
ter der Wirkung des elektromagnetischen Feldes stehenden Teilchen des Teilchen
stroms durch ihre Bewegung auf unterschiedlich weiten Wurfbahnen fraktioniert wer
den und nach Art und Beschaffenheit in unterschiedlichen Behältern aufgefangen wer
den.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fraktionierung der
unterschiedlichen Teilchen mit Hilfe von verstellbaren Trennmitteln unterstützt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wurfweite der einzelnen Teilchen durch die Steuerung der Polwechselfrequenz
und/oder des Abstandes der Magnetpoloberfläche vom Fördermittel und/oder der
Stärke des erzeugten elektromagnetischen Feldes eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Wirbelstromabscheidung eine Klassierung der Teilchen im Teilchenstrom vorgeschal
tet wird, mit Hilfe derer nur Teilchen einer bestimmten Größe und Form oder Konfi
guration bzw. eines bestimmten Größenbereiches oder Konfigurationsbereiches zum
Wirbelstromscheider gelangen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ge
schwindigkeit der Fördereinrichtung eingestellt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit
einem schnell rotierenden Polrad (2), das mit Permanentmagneten besetzt ist, dessen
Rotationsgeschwindigkeit einstellbar ist und welches ein Magnetfeld erzeugt, das in
den in den Bereich des Polrades kommenden, elektrisch leitfähigen Teilchen des zu
scheidenden Teilchenstroms eine magnetische Kraft (Ft) und ein Drehmoment (Mz)
induziert, welche die Teilchen (a, b, 8, 9) entsprechend ihrer Beschaffenheit unter
schiedlich weit ablenken, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Polra
des (2) über dem Teilchenstrom mit der Förderrichtung eines Förderbandes (1) über
einstimmt, auf dem der Teilchenstrom über eine Kopfbandrolle (3) in den Bereich des
magnetischen Feldes transportiert wird, und das unterhalb des Polrades (2) und mit
Abstand von diesem angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad (2)
ebenfalls von einem Förderband (4) umschlungen ist, mit Hilfe dessen ferromagneti
sche Teilchen (b) aus dem Spalt zwischen dem Polrad (2) und einer unter diesem an
geordneten Kopfbandrolle (3), über die das Förderband (1) hinweggeführt ist, in Be
wegungsrichtung des Förderbandes (4) wegtransportierbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwi
schen der Oberfläche des Polrads (2) und der Kopfbandrolle (3) und damit der Ab
stand zwischen diesen beiden Teilen einstellbar, und daß auch die Rotationsgeschwin
digkeit des Polrades (2) und die Rotationsgeschwindigkeit der Kopfbandrolle (3) und
damit die Geschwindigkeit des Förderbandes (1) einstellbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
mit Hilfe des Polrades (2) aus dem Teilchenstrom abgetrennten unterschiedlichen
Teilchen (a, b, 8, 9) als Teilchenfraktionen in einzelnen Auffangbehältern (5, 7) auf
fangbar sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangbehälter
(7) gestaffelt entsprechend der Wurfweite der verschiedenen Teilchen in der Weise
hintereinander angeordnet sind, daß der für das nichtleitende Teilchenmaterial (8)
vorgesehene Behälter der Kopfbandrolle (3) am nächsten liegt und der Auffangbehäl
ter für Teilchenmaterial (a) mit dem höchsten Trennfaktor und damit der größten
Wurfweite von der Kopfbandrolle (3) am weitesten entfernt angeordnet ist, während
der Auffangbehälter (5) für das ferromagnetische Teilchenmaterial im Bereich des
Polrades (2) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzel
nen Auffangbehältern (7) verstellbare Trennbleche (6) zur Optimierung des Auffan
gens der abgetrennten Teilchenfraktionen vorgesehen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reibungsbeiwert (µr) der Oberfläche des Förderbandes (1) in Abhängigkeit von der
Beschaffenheit der zu fördernden Teilchen einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838170A DE19838170C2 (de) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19838170A DE19838170C2 (de) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19838170A1 true DE19838170A1 (de) | 2000-03-02 |
DE19838170C2 DE19838170C2 (de) | 2001-06-07 |
Family
ID=7878380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19838170A Expired - Fee Related DE19838170C2 (de) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19838170C2 (de) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2289628A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-02 | Lux Magnet | Wirbelstrom-Magnetabscheider mit optimierter Interaktionszone und Bewegungsbahn der Teilchen |
EP2324927A1 (de) * | 2009-11-23 | 2011-05-25 | Müller, Gert | Einrichtung zum Aussortieren von magnetisch beeinflussbaren Stückchen |
NL2006306C2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-29 | Inashco R & D B V | Eddy current seperation apparatus, separation module, separation method and method for adjusting an eddy current separation apparatus. |
WO2013153296A1 (fr) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Magpro | Séparateur par courant de foucault |
WO2013167591A1 (de) | 2012-05-10 | 2013-11-14 | Hochschule Rapperswil | Wirbelstromabscheider |
WO2014015973A1 (de) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen | Verfahren zur aussonderung von dauermagneten aus einem schrottgemisch |
US9033157B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-05-19 | Inashco R&D B.V. | Separation apparatus |
US9409210B2 (en) | 2008-04-02 | 2016-08-09 | Adr Technology B.V. | Separation-apparatus |
EP3260203A1 (de) * | 2016-06-21 | 2017-12-27 | Sebastian Anton Schley | Vorrichtung zur trennung von partikeln unterschiedlicher elektrischer leitfähigkeit in einem inhomogenen sortiergut |
CN109806935A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 上海卫星工程研究所 | 基于原位利用的空间碎片处理方法 |
CN114749272A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-15 | 湖南中科电气股份有限公司 | 一种废钢磁选系统及方法 |
EP2910309B1 (de) * | 2012-10-16 | 2022-07-27 | JFE Steel Corporation | Magnetische sortiervorrichtung, magnetisches sortierverfahren und verfahren zur herstellung einer eisenquelle |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4317640A1 (de) * | 1993-05-27 | 1994-12-08 | Nsm Magnettechnik Gmbh | Einrichtung zur Lagebeeinflussung von Teilen aus elektrisch leitenden, nicht-ferromagnetischen Materialien, insbesondere zum Transportieren und/oder Sortieren von solchen Teilen |
-
1998
- 1998-08-21 DE DE19838170A patent/DE19838170C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4317640A1 (de) * | 1993-05-27 | 1994-12-08 | Nsm Magnettechnik Gmbh | Einrichtung zur Lagebeeinflussung von Teilen aus elektrisch leitenden, nicht-ferromagnetischen Materialien, insbesondere zum Transportieren und/oder Sortieren von solchen Teilen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Kamptner,A. u. Feistner,K.D.: Einflußgrößen auf die Wirbelstromsortierung Tagungsband Kolloquium 8, Sortierung von Abfällen und mineralischen Roh- stoffen XLVI. Berg- und Hüttenmännischer Tag, Freiberg Juni 1995, S.V19/1-V19/8 * |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10052660B2 (en) | 2008-04-02 | 2018-08-21 | Adr Technology B.V. | Separation-apparatus |
US9409210B2 (en) | 2008-04-02 | 2016-08-09 | Adr Technology B.V. | Separation-apparatus |
EP2644277A3 (de) * | 2009-08-27 | 2014-03-05 | Lux Magnet | Wirbelstrom-Magnetabscheider mit optimierter Interaktionszone und Bewegungsbahn der Teilchen |
EP2289628A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-02 | Lux Magnet | Wirbelstrom-Magnetabscheider mit optimierter Interaktionszone und Bewegungsbahn der Teilchen |
EP2324927A1 (de) * | 2009-11-23 | 2011-05-25 | Müller, Gert | Einrichtung zum Aussortieren von magnetisch beeinflussbaren Stückchen |
US9339848B2 (en) | 2010-07-28 | 2016-05-17 | Adr Technology B.V. | Separation apparatus |
US9033157B2 (en) | 2010-07-28 | 2015-05-19 | Inashco R&D B.V. | Separation apparatus |
US9221061B2 (en) | 2011-02-28 | 2015-12-29 | Inashco R&D B.V. | Eddy current separation apparatus, separation module, separation method and method for adjusting an eddy current separation apparatus |
JP2014511271A (ja) * | 2011-02-28 | 2014-05-15 | イナショコ エルウントデー べー.フェー. | 渦電流分離装置、分離モジュール、分離方法、および渦電流分離装置を調整するための方法 |
WO2012118373A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Inashco R&D B.V. | Eddy current separation apparatus, separation module, separation method and method for adjusting an eddy current separation apparatus |
NL2006306C2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-08-29 | Inashco R & D B V | Eddy current seperation apparatus, separation module, separation method and method for adjusting an eddy current separation apparatus. |
WO2013153296A1 (fr) * | 2012-04-12 | 2013-10-17 | Magpro | Séparateur par courant de foucault |
US9950324B2 (en) | 2012-04-12 | 2018-04-24 | Magpro | Separator by foucault current |
WO2013167591A1 (de) | 2012-05-10 | 2013-11-14 | Hochschule Rapperswil | Wirbelstromabscheider |
WO2014015973A1 (de) * | 2012-07-27 | 2014-01-30 | Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen | Verfahren zur aussonderung von dauermagneten aus einem schrottgemisch |
EP2910309B1 (de) * | 2012-10-16 | 2022-07-27 | JFE Steel Corporation | Magnetische sortiervorrichtung, magnetisches sortierverfahren und verfahren zur herstellung einer eisenquelle |
EP3260203A1 (de) * | 2016-06-21 | 2017-12-27 | Sebastian Anton Schley | Vorrichtung zur trennung von partikeln unterschiedlicher elektrischer leitfähigkeit in einem inhomogenen sortiergut |
CN109806935A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 上海卫星工程研究所 | 基于原位利用的空间碎片处理方法 |
CN114749272A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-15 | 湖南中科电气股份有限公司 | 一种废钢磁选系统及方法 |
CN114749272B (zh) * | 2022-04-18 | 2022-12-13 | 湖南中科电气股份有限公司 | 一种废钢磁选系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19838170C2 (de) | 2001-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0898496B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur teilchenseparation mit einem rotierenden magnetsystem | |
DE3872986T3 (de) | Verfahren und Apparat zur Ausscheidung von Nichteisenmetall-Stücken. | |
EP0861124B1 (de) | Anordnung zum abtrennen von nichtmagnetisierbaren metallen aus einer feststoffmischung | |
EP2506978B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur trennung von unterschiedlich elektrisch leitfähigen partikeln | |
DE3407326C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen elektrisch leitfähiger Nichteisenmetalle | |
DE19838170A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Wirbelstromscheidung von Materialgemischen in Teilchenform | |
CH657541A5 (de) | Verfahren und einrichtung zum trennen magnetischer von unmagnetischen teilchen. | |
DE8002678U1 (de) | Metallsortiervorrichtung | |
AT401020B (de) | Verfahren zur trennung eines heterogenen materialstromes in zwei ströme mit unterschiedlichen physikalischen eigenschaften und vorrichtung zur durchführung desselben | |
EP0427305A1 (de) | Sortierverfahren und -vorrichtung | |
DE69006710T2 (de) | Magnetscheider für Nichteisenmetall-Teilchen oder -Stücke. | |
DE19649154C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steigerung der Trennschärfe von Wirbelstromscheidern | |
EP0550867B1 (de) | Vorrichtung zum Abtrennen von nichtmagnetisierbaren Metallen aus einem Feststoffgemisch | |
DE4223812C1 (de) | ||
EP3488932A1 (de) | Separation der bestandteile eines metalle führenden gemenges | |
DE19737161A1 (de) | Verfahren, Anlage und Vorrichtungen zum trockenen Abtrennen von Metallen aus zerkleinerten Schüttgütern, insbesondere Schrottgemischen | |
EP3921084B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum trennen von aufgabegut | |
DE19634802A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Teilchenseparation mit einem rotierenden Magnetsystem | |
EP0389767B1 (de) | Vorrichtung zum Abtrennen von nichtmagnetisierbaren Metallen aus einem Feststoffgemisch | |
DE4217480C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Sortierung von Gewerbemüll | |
DE3330104A1 (de) | Verfahren zum sichten von schuettgut und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
EP3260203A1 (de) | Vorrichtung zur trennung von partikeln unterschiedlicher elektrischer leitfähigkeit in einem inhomogenen sortiergut | |
DE202005017952U1 (de) | Vorrichtung zum Trennen von Nichteisenmetallen enthaltendes Trenngut | |
DE2649598C2 (de) | Fliehkraft-Magnetscheider | |
DE102022212061A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Separieren von ferromagnetischen Pulverpartikeln von damit vermischten nicht-ferromagnetischen Pulverpartikeln |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |