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Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Mineralgenischen, insbesondere
von Rohwaschkohle auf einer druckluftgesteuerten Naßsetzmaschine Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Aufbereitung von Mineralgemischen, insbesondere von Rohwaschkohle
auf einer druckluftgesteuerten Naßsetzuaschine, bei der durch Pulsation der Trennflüssigkeit
im Arbeitsraum eine Schichtung der Mineralien auf dem Setzgutträger erfolgt und
die Schichthöhe der jeweils spezifisch schwereren Mineralien von mindestens einem
tastkörper gemessen wird.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Bei der nassen Sortierung der Rohwaschkohle in einer druckluft gesteuerten
Setzmaschine wird der optimale Setz-bzw. Trenneffekt unter anderem dadurch angestrebt,
daß
wie Arbeitsluft für die pulsierende Bewegung des Setzvorganges
den betrieblichen Anforderungen entsprechend der Luftkammern dosiert zugeführt ozw.
dosiert aus den Luftkammern abgeleitet wird.
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Infolge dieser pendelnd-pulsierenden Wasserbewegung geht die wesentliche
Entmischung der aufgegebenen Rohkohle in der Weise vor sich, daß die nach der Wichte
spezifisch schwereren Teilchen die durch die Aufströmung der Trennflüssigkeit im
Setzfaß geschaffene Auflockerung ausnutzen und da-nach trachten, den Platz einzunehmen,
der ihnen aufgrund ihrer potentiellen Energie zukommt. Diese Teilchen sondern sich
aus der wahilosen Mischung von körnern verschiedener iarößen und verschiedener Wichten
aus und wandern nach unten, umgekehrt wandern die leichteren Teilchen nach oben.
hierdurch entstehen vornehmlich drei wesentliche Schichten von Kohle, Mittelgut
und Bergen, die an entsprechenden Austragsstellen von der Setzmaschine abgezogen
werden.
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Die Höhe dieser apezifisch schwerer Mineralien wird in der Regel von
Tastkörpern gemessen. Bei güte- und mengenmäßigen Schwankungen des Aufgebegutes,
insbesondere in Bezug auf den Bergeanteil wird der Querschnitt des zugehörigen Austragsorgans
weiter geöffnet, so daß in Abhängigkeit von bestimmten Qualitätsanforderungen an
die Sortierprodukte auch der erhöhte Bergeanteil aus der Setzmaschine ausgetragen
werden kann. Für den Fall, daß jedoch starke Schwankungen im Bergearteil auftreten,
werden diese schweren Mineralien von der Trennflüssigkeit nicht mehr genügend angehoben
und die Trennflüssigkeit ist nicht mehr in der Lage des Gutgemisch so aufzulockern,
daß die leichteren Bestandteile von dem schweren Gut freigegeben werden. Infolgendessen
ist nur noch eine ungenügende Sortierung des Aufgabegutes möglich, wobei der Fehlaustrag
an leichtem Gut stark ansteigt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, auch bei güte-und menqenmaßigen
Schwankungen der schwereren Mineralien in der Rohwaschkohle, insbesondere im ldinblick
auf den Bergeanteil hohen Qualitätsanforderungen an die Sortierprodukte zu genügen
und das Setzverfahren soweit zu verbessern, daß weder die Durchsatzleistung der
Setzmaschine noch die Trennergebnisse durch ungleichmäßiges Aufgabegut beeinträchtigt
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßwert
der Schichthöhe sowohl einer Verstelleinrichtung fiir die Austragsvorrichtung der
schwereren Mineralien als auch einer Steuereinrichtung für die Intensität der pulsierenden
Bewegung der Trennflüssigkeit in der Setzmaschine aufgeschaltet wird. Durch
diese
Maßnahme wird erreicht, der sogurt leiches Schwenkungen im Schwergutanteil der aufgegebenen
Rohkohls frühseite, ausgeregelt werden können, wobei die jeweilige Austragvorrichtung
die überschüs@ige schwereren Minerolien vorzugsweise stufenlos geregelt Ausbrings
und gleichzeitig das höheren Schwergutanteil dessen werdende Bett durch ver@t@l@te
Pulsation der und @lässigkeit so weit aufgelockert wird, daß die leichteren und
wertvolleren Anteile aus der Schichtung vor den schwereren Gutenteilen freigegeben
werden. Hierdurch wird selbst bei leichten Schwankungen im Schwergutanteil den Rohkohlen
ohne exakte Trennschärfe garantiert, die Qualität der Sortierprodukte verbressert
und der Fohaustrag an hochwertige. Produksen insgesamt verringert.
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In Ausgestellung der Erfindung ist vorgesehen, daß erst bei Überschreiten
einer vorgegebenen Stellung und/oder eines bestimmten Öffnungsquerschnittes der
Austragsvorrichtung die Intesität der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit
erhöht wird. Diese Meßnehmen sind insbesondere von Vorteil, wenn an die Sortierprodukte
nicht so hohe Qualitätsanforderungen gestellt werden oder bei einem Aufgabegut,
welches relativ gute Setzeigenschaften
aufweist und auch bei höherem
Schwergutanteil die leichterpen anteile aus der schwersten Schicht freigibt. Hier
genügt es also, wenn erst von einer bestimmten Bettschwere an das Gut durch eine
stärkere Pulsation der Trennflüssigkeit aufgelockert wird. Insbesondere ist diese
Maßnahme auch dann von Vorteil, wenn die Schwankungen im Aufgabegut sich in der
Regel in den Grenzen halten, die mit einer Austragsregelung allein beherrscht werden
können.
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Lediglich bei sporadisch auftretenden starken Schwankungen im Aufgabegut,
welche mit einer Austragsregelung unmittelbar nicht abgebaut werden können und so
zu einer Verschlechterung des Trennschnittes bzw. zu Fehlausträgen führen, wird
die Intensität der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit erhöht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erhöhung
der pulsierenden Bewegung der ilrennflüssigkeit mit Hilfe einer elektronischen Ventil-Impulssteuerung
vorgenommen wird. Hierdurch läßt sich die Frequenz des Setzhubes in einfacher Weise
durch entsprechende Minderung der zeitlich von einem Impulsgeber auf das Ventil
abgegebenen Impulse genau auf die jeweils gewünschte Frequenz einstellen. Da auch
die Intensität der
Pulsation der Trennflüssigkeit davon abhängig
ist, wie lange das in der luft- bzw. Trennflüssigkeits-Zuführungsleitungen angeordnete
Steuerventil im geöffneten Zustand gehalten wird, ermöglicht die elektronische Ventilsteuerung
in einfacher Weise auch eine Veränderung der Ventilöffnungszeiten, um diese Veränderung
der Intensität der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit in der Setzmaschine
zu erreichen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß bei einer Grobkornsetzmaschine mit Becherwerk der Meßwert der Schichthöhe der
schwersten Mineralien als elektrischer Impuls zusätzlich einer Verstelleinrichtung
für die Umlaufgeschwindigkeit des Becherwerkes aufgeschaltet wird. Da bei dem einer
Grobkernsetzmaschine aufgegebenen Gut der Schwergutanteil in der Regel zwischen
50 bis 80 % teils sogar um 100 % schwankt, war es bisher erforderlich, die Umlaufgeschwindigkeit
des Becherwerkes so hoch einzustellen, daß auch die größte zu erwartende Bergemenge
vom Becherrad ausgetragen werden konnte. Dies ergab jedoch einen erhöhten mechanischen
Verschleiß. Durch die erfinderische Maßnahme wird dagegen die mechanische Beanspruchung
des Becherwerkes ganz erheblich herabgesetzt,
da nunmehr das Becherwerk
betriebsseitig an den jeweiligen Bergeanteil angepaßt und daher mit erheblich niedrigeren
Umdrehungszahlen gefahren werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens. In Ausgestaltung dieser Vorrichtung ist vorgesehen,
daß die Austragsvorrichtung für die schweren Mineralien und die Steuereinrichtung
der Ventile für die Druckluft und/oder für die Trennflüssigkeit gemeinsam mit einer
die Schichthöhe der Mineralien messenden Einrichtung in Verbindung stehen. Vorzugsweise
sind die Meßeinrichtung und die Austragsvorrichtung iiber mindestens einen Winkelgeber
mit der Steuereinrichtung der Ventile verbunden. Durch diese Maßnahme wird erreicht,
daß über die Winkelgeber auf einfache Weise und in Abhängigkeit vom jeweiligen Aufgabegut
und bezogen auf die jeweiligen Qualitätsanforderungen für die Sortierprodukte eine
verzögerte Erhöhung der Intensität der pulsierenden Trennflüssigkeit genau eingestellt
und die Trennschnittlage der Sortierprodukte unmittelbar ausgeregelt werden kann.
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Zweckmäßigerweise weist hierzu die Steuereinrichtung der Ventile eine
elektronische Impulssteuerung für die der Setzmaschine zugeführten Druckluft und/oder
der Trennflüssigkeit auf, so daß über die elektronische Impulssteuerung
verzögerungsfrei
die Intensität der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit den jeweiligen Störungen
im Aufgabegut angepaßt werden kann.
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rn Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer Grobkornsetzmaschine
mit Becherwerk zus(tzlich die Verstelleinrichtung für die Umlaufgeschwindigkeit
dns Becherwerkes mit mindestens einen Winkelgeber in Verbindung steht. Durch diese
Maßnahme kann das Becherwerk bei einer Grobkornsetzmaschine der Schwankungsbreite
des Schwergutanteils in Aufgabegut genau angepaßt werden, so daß der mechanische
Verschleiß erheblich vermindert wird.
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Die Erfindung wird anhand von schematischen Zeichnungen nachfolgend
naher erläutert, denen weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile zu entnehmen
sind.
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In einer Setzmaschine 1 befindet sich ein Setzgutträger 2, auf den
das Aufgabegut z. B. Rohkohle über eine Rinne 3 aufgegeben wird. Der Gutaustrag
für Berge und Mittelgut erfolgt durch die Trichter 4 und 5, die spezifisch leichteren
Teile verlassen als Feingut die Maschine über einen Uberlauf 6. Unter dem Setzgutträger
2 befinden sich in
den Arbeitsraum 7 IJuftkammern 8, welche jeweils
an der Seitenwandung des Arbeitsraumes 7 angeordnet sind. Diese arbeitskammern erstrecken
sich über die ganze Bnge des Arboitsraumes und bestehen Im wesentlichen aus einer
Trennwand 10, die mit Abstand zur Seitenwandung 9 des Arbeitsraumes 7 angeordnet
ist und im oberen Bereich dachförmig gegen die Seitenwandung geneigt ist und die
Arbeitskammer nach oben hin abdichtet. Im unteren Bereich steht die Buftkammer 8
mit dem Arbeitsraum 7 in offener Verbindung.
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Die Luft für die Pulsation der Trennflüssigkeit wird durch die Zuführungen
11 den Luftkammern zugeführt und durch die Öffnungen 12 in die Luftkammern, gesteuert
durch Ein- und Auslaßventile 13, 14, eingeleitet. Das Einlaßventil 13 steht hierbei
mit einem Windkessel 16 in Verbindung, das Auslaßventil 14 steht dagegen über einen
Abluftauffangkessel 17 mit der atmosphärischen Umgebung in Verbindung. Die Ventile
13 und 14 werden wechselweise geöffnet, so daß die Luft in die Luftkammer pulsierend
ein- und austreten kann.
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Zur Bestimmung der Schichthöhe der auf dem Setzgutträger 2 über den
Arbeitsräumen 7.1 und 7.2 befindlichen Berge ist vor dem Austragsorgan 18, welches
in der Darstellunglais
Schieber ausgebildet ist, jedoch auch ein
Zellrad sein kann, ein Tastkörper 19 angeordnet. Der Tastkörper, der in der Regel
als Schwimmer ausgebildet ist, weist einen Tauchkern 15 und eine Tauchspule 20 auf.
Die Tauchspule ist ihrerseits mit einem elektronischen Regeleinschub mit Ist-Wertanzeiger
und Soll-Werteinstellung elektrisch verbunden. Der Regel einschub 21 wirkt auf eine
Druckölstation 22 ein, die mit einem hydraulischen Stellmotor 23 in Verbindung steht.
Der hydraulische Stellmotor betätigt über eine aus Hebel und Gestänge bestehenden
Vorrichtung den Austragsschieber 18. Mit dem hustragsschieber ist über ein Verbindungsgestänge
ein Winkelgeber 25 verbunden, der seinerseits auf einen elektronischen Impulsgeber
26 einwirkt.
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An den elektronischen Impulsgeber 26 sind die Ein- und Auslaßventile
13, 14 für die Druckluft zu den Arbeitsräumen 7.1 und 7.2 angeschlossen und auBerdem
das Verstellventil 27 für die Zufuhr der Trennflüssigkeit zu den Arbeitsräumen 7.1
und 7.2 der Setzmaschine 1. Zwischen dem Verstellventil und der elektronischen Impulssteuerung
ist ein Zeitrelais 28 angeordnet, über welches die Zufuhr von Unterwasser zeitlich
genau geregelt werden kann.
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Im Betrieb wird der Setzmaschine 1 über die Rinne 3 dem Setzguttrager
2 Rohwaschkohle mit verschiedenen Körnungsbereichen aufgegeben. Durch periodisches
Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßventile 13 und 14 wird Druckluft in die
Luftkammern 8 geführt, welche die in dem Arbeitsraum 7 befindliche Trennflüssigkeit
in pendelndpulsierende Bewegung versetzt, wobei sich die Rohkohle in Berge, Mittelgut
und Feinkohle schichtet. Die Berge und das Mittelgut werden Jeweils getrennt über
die Trichter 4 und 5 an der Setzmaschine abgezogen. Die aussortierte Kohle wird
dann über den ueberlauf 6 aus der Maschine ausgetragen und weiteren nicht näher
dargestellten nachgeschalteten Maschinen wie Sieben, Rinnen und Holzabscheidern
zugeleitet.
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Auf dem Teil des Setzgutträgers, der über den Arbeitsräumen 7.1 und
7.2 angeordnet ist, ordnen sich die Berge vor dem Austragsorgan 18 zu einer bestimmten
Schichthöhe, die über den Schwimmer 19 abgetastet wird. Ein stark schwankender Bergeanteil
in der der Setzmaschine aufgegebenen Rohwaschkohle wird ebenfalls von dem Schwimmer
19 gemessen und über den Tauchkern 15 und die Tauchspule 20 auf elektrischem Wege
dem elektronischen Regel einschub 21
aufgegeben. In dem Regeleinschub
werden dann die Soll-Werteinstellunb für die Bergeschichthöhe und die Ist-Wertanzeige
miteinander verglichen, woraufhin unter Einschaltung der Druckölstation 22 und des
hydraulischen Stellmotors 23 der Schieber des Austragsorgans 18 weiter geöffnet
wird, so daß der erhöhte Bergeanteil ausgetragen werden kann. Gleichzeitig und in
Äbhängigkeit vom Öffnungsquerschnitt des AustraOsschiebers 18 wird der Winkelgeber
25 betätigt, der den elektronischen Impulsgeber 26 für die Druckluftventile und/oder
für das Verstellventil 27 für die Trennflüssigkeit in der Weise anspricht, daß mit
wachsender Bergeschichthöhe die Intensität der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit
in den Arbeitsräumen 7.1 und 7.2 erhöht wird. Dies kann sowohl durch Veränderung
des Luftdruckes bzw. der LuStfüllunÖ in den Luftkammern 8 und/oder durch Veränderung
der über die Flüssigkeitsleitung 31 in die zugehörigen arbeitsräume eingeleitete
Trennflüssigkeitsmenge vorgenommen werden.
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Durch die Erhöhung der Intensität der pulsierenden Beweg der Trennflüssigkeit
in den Arbeitsräumen 7.1 und 7.2 wird das mit der Schichthöhe schwerer werdende
Bergebett auf dem Setzgutträger wieder stärker angehoben, so daß
auch
die leichteren Mittelgut- und Kohleanteile aus der Bergeschicht freigegeben werden
und von der Trennflüssigkeit auf den Teil des Setzgutträgers für das Mittelgut geschwemmt
werden. Hierdurch ist gewährleistet, daß sowohl der erhöhte Bergeanteil verzögerungsfrei
und geregelt ausÓetragen werden kam als auch ein exakter Trennschnitt zwischen dem
Bergeanteil einerseits und dem Mittelgut/Kohleanteil andererseits eingehalten werden
kann, so daß praktisch keine Grenzschichten auftreten.
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Vorteilhafterweise wird zur sicheren Vermeidung von Grenzschichten
und zur Einhaltung exakter Trennschnitte auch die Intensit-it der pulsierenden Bewegung
der TreunflüssiEleit in den Arbeitsräumen 7,3 und 7.4 erhöht.
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Erfindungsgemäß brauchte in Einzelfall bei wechselndem Bergeanteil
zur Vermeidung von Grenzschichten auch nur die Intensität der Pulsation der Trennflüssigkeit
in den Arbeitsräumen 7.3 und 7.4 erhöht werden. Hierzu wird der Impulsgeber 26 elektrisch
auch mit den Ventilen der Arbeitaräume 7.3 und 7.4 verbunden. Die erfindungsgemäße
Verwendung des Winkelgebers 25 bietet auch die Möglichkeit, daß erst von einer bestimmten
Bergeschichthöhe an der elektronische Impulsgeber 26 angesteuert wird und die Intensität
der pulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit erhöht wird.
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Im Rahmen der Erfindung kann auch die Schichthöhe des mit Berge verwachsenen
Mittelgutes gemäß Figur 2 von einem Schwimmer 30 abgetastet und mittels Tauchkern
15 und Tauchspule 20 in einen elektrischen Impuls umgesetzt und dIeser einem elektronischen
Regeleinschub 21 aufgeschaltet werden, der ebenfalls über eine Druckölstation 22
und einen hydraulischen Stellmotor 23 den Öffnungsquerschnitt des Austragsschiebers
29 für das Mittelgut regelt und gleichzeitig über einen Winkelgeber 25 einen elektronischen
Imrulsgeber 26 ansteuert, der die Intensität der ulsierenden Bewegung der Trennflüssigkeit
in dem Arbeitsraum 7.5 wie oben beschrieben erhöht. Auf diese Weise wird auch ein
erhöhter bzw. schwankender Mittelgutanteil in der Rohwaschkohle verzögerungsfrei
mittels des Austragsschiebers 29 ausgeregelt. Gleichzeitig wird die Mitteloutschicht
so weit aufgelockert, daß die feinen Kohleanteile aus der Nittelgutschicht freigesetzt
werden und von der Trennflüssigkeit auf den Teil des Setzgutträgers 2 geschwemmt
werden, der über dem Arbeitsraum 7.6 liegt. Von dort wird die Kohle über den Überlauf
6 aus der Setzmaschine ausgetragen. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht,
daß sowohl Schwankunden im Mittelgut sofort ausgeregelt werden als auch ein genauer
Trennschnitt zwischen Mittelgut und Feinkohle gewährleistet wird. Vorteilhafterweise
kann hierzu im Bedarfsfall
die Inteí!sitit der Pulsation der Trennflüssigkeit
in den Arbeitsraum 7.5 zusammen mit der Pulsation im Arbeitsraum 7.6 erhöht werden.Es
ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, bei wechselndem Mittelgut lediglich den
Arbeitsraum 7.6 höher zu pulsen, um eine Grenzschichtbildung zu vermeiden und einen
genauen Trennschnitt zwischen Mittelgut und Kohle zu erreichen. Rierzu werden die
Ventile des Arbeitsraumes 7.6 ebenfalls elektrisch mit dem elektrischen Impulsgeber
26 verbunden. Diese erfindungsgemäßen MaBnahmen bei der Aufbereitung des Mittelgutes
lassen sich vorteilhafterweise zusammen mit den Maßnahmen für die Aufbereitung des
Bergeantels in der Rohwaschkohle in einer einzigen Setzmaschine anwenden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht nur bei einer gemaß Fig. 1 und
Fig. 2 dargestellten Feinkornsetzmaschine anwendbar, sondern läßt sich ebenfalls
auch auf eine Grobkornsetzmaschine mit unter dem Trichter 4 angeordneten Becherwerk
für die Berge übertragen, wobei der Meßwert der Schichthöhe des Bergeanteils in
der Rohwaschkohle als elektrischer Impuls zusätzlich einer Verstelleinrichtung für
die Umlaufgeschwindigkeit des Becherwerkes beispielsweise dem Antriebsmotor aufgeschaltet
wird. In Abhängigkeit von den Schwankunden im Bergeanteil der Rohwaschkohle wird
also die Umlaufgeschwindigkeit des Becherwerkes so gesteuert, daß neben einem optimalen
Setzvorgang mit exaktem Trennschnitt für die Sortierprodukte auch der mechanische
Verschleiß des Becherwerkes herabgesetzt werden kann. - Patentansprüche -