DE2541757A1 - Verfahren zum trennen von bestandteilen einer gemischten ladung von zerkleinertem schrott oder altmetalle in verhaeltnismaessig schwere bzw. leichte bruchstuecke oder fraktionen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

15.9.1975 real - P 5142

AIR PRODUCTS AND CHEMICALS, Inc. Allentown (USA)

Verfahren zum Trennen von Bestandteilen einer gemischten Ladung von zerkleinertem Schrott oder Altmetall in verhältnismässig schwere bzw. leichte Bruchstücke oder Fraktionen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von Bestandteilen einer gemischten Ladung von zerkleinertem Schrott oder Altmetall in verhältnismäßig schwere bzw. leichte Bruchstücke oder Fraktionen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zu» Aufteilen oder Trennen

609816/0292

eines Gemisches von festen Teilchen in getrennte leichte und schwere Bestandteile oder Fraktionen. Das erfindungsgemäße Trennsystem findet insbesondere in der Schrottindustrie Anwendung, ohne hierauf beschränkt zu sein, wo es nutzbringend für die getrennte Rückgewinnung von leichten und schweren metallischen Bestandteilen aus aufbereitetem, zerkleinertem und im wesentlichen aus von nichtmetallischen Bestandteilen befreitem Schrott, angewendet wird.

Es ist schon seit frühen Zeiten bekannt, daß trockene körnige Materialien dadurch getrennt werden konnten, daß man eine Mischung solcher Materialien durch einen quer gerichteten Luftstrom fallen ließ ;, wobei die Bahn der herabfallenden Teilchen unterschiedlich verändert wurde, und die durch den Luftstrom über eine größere Strecke geblasenen leichteren Teilchen konnten somit von den schwereren Materialien getrennt zurückgewonnen werden. Früher-e Beispiele soldier Vorrichtungen waren für die Ausscheidung von Gold aus Sand oder Kies vorgeschlagen worden und später für die Reinigung von Kies, um diesen frei zu machen von Schmutz und leichten Abfällen oder anderen unerwünschten Verunreinigungen. Ik allgemeinen sind bei Abschfteidem dieser ixt Mittel vorgesehen,

609816/0292

die Zuführmenge des körnigen Materials in den Scheider und die Geschwindigkeit des Luftstromes und/oder die Größe der Lufteinlaßöffnung in den Scheider zu regulieren.

Bei gewissen Vorrichtungen der beschriebenen Art wird die Bewegung des durchlaufenden Luftstromes anstatt mit einem positiven Gebläse durch Saugwirkung bewirkt, die am Luftauslaß des Scheiders angewandt wird. Die Verwendung eines im wesentlichen geschlossenen Luftumlaufsystems, bei dem die Luft und die leichtesten Materialien nach oben herausgeführt werden und die Luft durch Einströmung in die Ansaugöffnung eines Gebläses, das in die Einlaßöffnung des Scheiders fördert, zurückgeführt wird, sind auch schon beschrieben worden.

Es ist weiterhin schon vorgeschlagen worden, einen körnige feste Stoffe mitführenden Luftstrom in eine geschlossene Trennkammer zu leiten, die mit einer obenliegenden Saugleitung in Verbindung steht, und in der die schwereren Körner aus dem aufsteigenden Luftstrom durch Einfluß der Schwerkraft herausfallen, während die leichteren Materialien nach oben in die Saugleitung überführt werden, wobei sie durch einen Fliehkraftabscheider oder Zyklon laufen, in dem eine weitere Abscheidung von Bestandteilen in den aufsteigenden Luftstrom stattfinden kann. Weitere Abwandlungen

60981 6/0292

von Systemen für die Trennung fester Stoffe nach Gewicht mit Hilfe eines Lüftstromes sind beschrieben worden mit dem Hauptmerkmal, daß die körnigen festen Stoffe in den Luftstrom mit einer positiven Einlaßgeschwindigkeit, die normal zur -dichtung des Luftstromes mit höherer Geschwindigkeit verläuft, eingeworfen werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen oder Absch-eiden fester Stoffe der oben beschriebenen Art.

Gemäß der Erfindung ist bei dem neuen Verfahren vorgesehen, daß man die gemischten festen Stoffe in eine umschlossene Trennzone für die festen Stoffe über einen im wesentlichen waagrecht verlaufenden Gasstrom einführt, daß man diese Stoffe durch Schwerkraft in diesen Gasstrom fallen läßt, wobei den herabfallenden Bestandteilen dieser festen Stoffe unter dem Einfluß des Gasstromes eine Eeihe von Bahnen zugeteilt wird, daß die schwersten Bestandteile der herabfallenden festen Stoffe in einem dem Einlaß für die festen Stoffe in die Trennzone unmittelbar benachbarten Bereich aufgefangen werden und daß man die schwersten Bestandteile in einen Auffangbereich für schwere feste Stoffe der Trennzone ablenkt, daß man die Geschwindigkeit des Gasstromes regulierbar festsetzt und die Grenzen der Strömungsbahn der festen Stoffe innerhalb dieser Auffangzone einstellbar festlegt, daß man das Gas und die von ihm mitgerissenen

- 5 -609816/0292

festen Stoffe aus dem Auffangbereich in einen benachbarten Aufnahmebereich für die leichten festen Stoffe bewegt, daß man das Gas im oberen Teil dieser Trennzone entweichen läßt und daß ihm hierbei eine aufwärts gerichtete Strömungskomponente mitgeteilt wird, daß man die Größe der nach oben gerichteten Gasströmungskomponente regulierbar dadurch bestimmt, daß man die Strömungsfläche, die das aufsteigende Gas auf seinem Weg zu seinem Auslaß von der Trennzone her durchläuft, einstellt, wobei diese verschiedenen bestimmten Steuerungsoperationen so ausgerichtet werden, daß die leichteren metallischen festen Stoffe aus dem Einflußbereich dieses waagrechten und nach oben strömenden Gases von dem Auffangbereich nach unten in den Aufnahmeteil für die leichten festen Stoffe des Separators fallen, wobei das aufsteigende, aus dem Separator ausströmende Gas die in ihm verteilten (schwebenden) nichtmetallischen Bestandteile der ursprünglichen Ladung mitführt.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrene.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen umschlossenen Trennkessel, Mittel sum Einblasen eines waagrecht verlaufenden Luftetromes in diesen Kessel, einen ersten dieser Lufteinlaßöffnung benachbarten Behälter für feste Stoffe und einen zweiten sich an den ersten anschliessenden und stromabwärts in Abstand zu der

609816/0292

Lufteinlaßoffnuag liegenden Behälter enthält, wobei der erste Behälter mit einer schrägen, die obere Begrenzung zwischen den beiden Behältern bestimmenden Wand ausgestattet ist, die an ihrem unteren Ende angelenkt ist, daß sie weiter mit der Außenfläche dieser Wand in Berührung stehende Mittel für die Festsetzung der Winkellage dieser Wand, Mittel für das Einbringen von getrennten bzw. einzelnen festen Bruchstücken an einer Einlaßöffnung in den Scheider zu einem direkt über dem oberen Teil der Innenfläche der angelenkten Wand liegenden Funkt, eine Gasabzugsöffnung am oberen ^nde des Scheiders, eine unter der Gasabzugsöffnung gelenkig angeordnete Drosselplatte und mit dieser Drosselplatte verbundene Mittel, um diese Drosselplatte entlang einer bogenförmigen Bahn um ihre Anlenkstelle als Achse zu bewegen, um die Strömungsfläche, die das aufsteigende Gas auf seinem Weg zu der Gasabzugsöffnung des Scheiders durchläuft, zu regulieren bzw· einzustellen, wobei die durch die Fördermittel in den Scheider eingeführten Bruchstücke fester Stoffe durch Schwerkraft in den waagrecht verlaufenden Luftstrom fallen, wobei die schwersten Stücke durch diesen Luftstrom hindurch auf die Oberfläche der angelenkten Wand fallen, die die Bruchstücke in den ersten Behälter ablenkt, während die leichteren Bruchstücke von dem Luftstrom über diese angelenkte Prallplatte hinausgeblaeen werden, um in den zweiten Behälter befördert sm werden.

- 7 -109816/0292

Die neue Vorrichtung ist insbesondere dazu bestimmt, Bestandteile aus nichtmetallische Stoffe enthaltenden Mischungen von zerkleinertem oder aufbereitetem Schrott wirksamer zu trennen, um die wirtschaftliche getrennte Rückgewinnung von gewünschten wertvollen Metallen, wie Kupfer und Aluminium aus dem Schrott zu erleichtern, die im wesentlichen von nichtmetallischen Stoffen wie Asbest, Gummi und anderen Isolierstoffen, die in dem zerkleinertem Schrott enthalten sein können, frei sind. Der erfindungsgemäße Separator für feste Stoffe weist besondere Vorteile auf, wenn er als !Teil einer Anlage für die Rückgewinnung z.B. von Kupfer und Aluminium aus Schrott, der weggeworfene elektrische Motoren oder anderes ähnliches, bei Autos oder Industrie- oder Haushaltsmaschinen verwendetes elektrisches Zubehör enthält, verwendet wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch in ihrer praktischen Anwendung nicht allein auf solche Aufgaben beschränkt, da ihre Grundideen und Verbesserungen bei anderen Gelegenheiten nutzbringend verwendet werden können, wie z.B. bei der Rückgewinnung von wiederverwendbaren Metallen aus Stadtmüll oder anderen Quellen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Separationsvorrichtung in erster Linie einen

609816/0292

geschlossenen Separatorkessel, der mit Mitteln für die Einschränkung des Entweichens von Luft aus dem Kessel an seiner Einlaßöffnung für die festen Stoffe und an den Auslaßöffnungen für die getrennten festen Stoffe versehen ist. Unterhalb der Zufuhröffnung für die festen Stoffe kann ein in waagrechtex Richtung verlaufender Luftstrom quer durch den Strom hindurchfallender fester Stoffe geblasen werden. Eine in der Bahn des Luftstromes angeordnete Prallplatte steuert den für den Durchfluß der festen Stoffe verfügbaren Abstand in waagrechter Sichtung vom Einlaß in den Separator zu der auffangenden Prallplatte und dient somit dazu, die hineinfallenden schweren körnigen Stoffe von den mittleren Bruchstücken aus leichteren metallischen Materialien zu trennen, die durch den Luftstrom über die ^ante der Prallplatte geblasen werden. Weiterhin sind in dem Separator neuartige Mittel für die Regulierung oder Steuerung des Strömungsbereiches des aufsteigenden, entweichenden Luftstromes, der Staub, Flocken und andere leichte Materialien auf seinem Weg zu der obenliegenden Gasauslaßöffnung mit sich führt.

Insgesamt gesehen kann also der Gegenstand der Erfindung stichwortartig wie folgt charakterisiert werden: Trennsystem für feste Stoffe, das für die Trennung auf pneumatischem Wege von Schrotteilen, insbesondere Altmetall in leichte und schwere Bruchstücke bestimmt ist und das darin besteht, daß man die Mischung aus Schrott-

- 9 _ 609816/0292

teilen in einen geschlossenen Trennkessel oder Scheider einführt, in dem sie durch Schwerkraft in einen waagrecht verlaufenden Luftstrom fallen, der in und quer durch den Kessel geblasen wird, wobei die schwersten Teile durch den Luftstrom in einen Behälter für die schweren festen Stoffe und die leichteren Materialstücke durch die Stärke des waagrechten Luftstromes stromabwärts in einen zweiten Behälter gebracht werden. Im oberen Teil des Kessels ist eine Gasabzugsöffnung vorgesehen und hierbei wird dem Gas eine aufwärts gerichtete Strömungskomponente mitgeteilt, die Geschwindigkeit des waagrechten Gasstromes wird durch die Expansion des Gases verringert, die leichten Metallstücke fallen aus dem Einflußbereich des Gasstromes heraus in den Behälter für die leichten festen Stoffe. Eine gelenkig unter einem Winkel angeordnete Prallplatte, die die Rückwand des

ist vorgesehen, um ersten Aufnahmebehälters bestimmt,/die Bahn des Luftstromes von ersten in den zweiten Behälter einzustellen, und die Oberfläche der Platte dient auch dazu, die aufgefangenen festen Stoffe in den ersten Behälter zu lenken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Draufsicht und in einen Schnitt, wobei Teile weggebrochen sind,

- 1o 609816/0292

- 1o -

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht teilweise in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 2-2 der Fig. 1 mit geschnittenen Teilen,

Pig. 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Vorderanaicht in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 3-3 der Fig. 2 mit weggekrochenen und im Schnitt gezeigten feilen und

Fig. 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht teilweise in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3 entgegengesetzt zu der Darstellung nach Fig. 2.

Die Hauptteile der insbesondere in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung bestehen aus einem pneumatischen Scheider oder Separator Io und einem Gebläsesystem 11, das mit dem Scheider durch eine Lnftzuführleitung 12 und eine Rückführleitung in Verbindung steht. Die zu trennenden festen Stoffe werden durch Fördermittel 15, beispielsweise einen Schwingförderer od.dgl. (Fig.2) dem Scheider 1o zugeführt. Die in leichte und schwere Bestandteile oder Fraktionen getrennten festen Stoffe werden aus dem Scheider 1o auf Fördermittel abgegeben, die, wie gezeigt, aus endlosen Förderbändern 16 für die schweren bzw. 17 für die leichten Beetandteile bestehen können. Es können auch andere Arten von Entladeförderern

- 11 -

809816/0292

verwendet werden.

Wie insbesondere in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, mündet
der Luftkanal 12 in eine Rohrverzweigung ("ITanifold")
2o, die mit einer Vielzahl von Verteilerleitungen 21 versehen ist, die einen im wesentlichen waagerechten Luftstrom in den Scheider 1o richten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Verteilerkanäle 21 gezeigt, aber selbstverständlich kann auch eine kleinere oder größere Anzahl solcher Kanäle verwendet werden. Bei Verwendung einer Mehrzahl von solchen Verteilerkanälen 21 erhält
man eine gleichmäßigere Verteilung der Luft über die ganze
Breite des Scheiders 1o als man mit einem einzigen Auslaß
über den ganzen Ausflußbereich erreichen könnte. Darüber
hinaus kann gewünschtenfalls eine weitere individuelle
Kontrolle oder Steuerung der Geschwindigkeit des ausfliessenden Gases erreicht werden, indem man besondere Dämpfer oder andere Eeguliervorrichtungen an den entsprechenden Ausflußöffnungen der Leitungen oder Kanäle 21 vorsieht.

Annähernd an dem Punkt, an dem die Fördervorrichtung 15 das Material in einen Scheider 1o einbringt, ist ein regulierbarer Vorhang 18 vorgesehen, um den Ausfluß von Luft aus dem Scheider oder Separator zu begrenzen.

Die Schrott- oder Altmetallteile oder anderes zu trennendes Material werden durch das Förderband 15 direkt in den

- 12 -

609816/0292

Scheider oder Separator eingeführt, und sie fallen duroh die Schwerkraft in den Luftstrom. Die schwereren Teile fallen durch den Luftstrom hindurch und werden durch die unter einem Winkel angeordnete Prallplatte 23 in die Trennkammer 24 abgelenkt, während die leichteren Materialteile über das freie Ende der Prallplatte 23 hinausgeblasen werden in die Trennkammer 25. Vorzugsweise ist zumindest der obere Teil der Prallplatte 23 bogenförmig ausgebildet. Die Prallplatte 23 ist an ihrem unteren Ende angelenkt oder auf andere Art drehbar befestigt, und sie kann an ihrem unteren Ende 26 um einen ^ogen gedreht werden, um die Lage ihres oberen Endes zu regulieren und einzustellen. Durch eine solche Einstellung der Lage der Prallplatte 23 wird der äußerste Punkt bestimmt, an dem die Kante der Prallplatte die herabfallenden Schrottstücke auffängt, um sie in die Aufnahmekammer 24 für die schweren festen Stoffe zu lenken. Während durch die eingestellte Lage der Prallplatte 23 auch die !lache des Durchflußbereichs des Gases von der Kammer 24 in die Kammer 25 bestimmt wird, wird die Geschwindigkeit des Gasstromes über den Scheider grundsätzlich durch andere, im nachfolgenden noch beschriebenen Mittel gesteuert.

Die Trennkammer 25 ist an ihrem inneren Randbereich mit einer winkelförmig angeordneten Ablenkplatte 27 versehen.

- 13 -

809818/0292

So haben die Kammern 24 und 25 wegen ihrer entsprechend winkelförmig angeordneten Prallplatten eine trichterförmige Gestalt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Winkelstellung der Prallplatte 23 durch eine Mehrzahl von Nockengliedern 3o, reguliert, die um eine gemeinsame Welle 31 drehbar sind, wobei diese Welle sich über die Außenwand des Scheiders 1o hinaus erstreckt. Am vorstehenden Ende der Welle 31 ist eine Wähler- oder Steuervorrichtung 32 (vgl. Fig.4) fest angeordnet, mit deren Hilfe die Lage der Scheibe 23 genau regulierbar festgestellt werden kann. Selbstverständlich können auch andere Mittel als Nocken für die Einstellung der Winkellage der Prallplatte 23 verwendet werden.

Die in die Kammer 24 abgeschiedenen schweren Schrotteile fallen von dieser Kammer auf ein endloses Förderband 17» während dieleichteren, in die Kammer 25 abgeschiedenen Schrotteile auf ein ähnliches Förderband 16 abgegeben werden, und dieses abgeschiedene Material wird dann von den Förderbändern zur getrennten Lagerung oder weiteren Behandlung und Bearbeitung abtransportiert.

Der Scheider oder Separator 1o ist an seinem oberen Ende mit einer Gasabzugsöffnung 35 versehen. So steht die Luft, die durch den durch die Kante der Prallplatte 23 begrenzten Einlaß ströiit und sich d arüb er hinaus quer über den Scheider

- 14 -

609816/0292

ausbreitet, auch unter dem Einfluß einer nach oben gerichteten Strömungsgeschwindigkeitskomponente. Die Verteilung der Luft und die Größe der Geschwindigkeit ihres waagrechten !lusses (ihr Geschwindigkeitsgradient der horizontalen Strömung) über den Scheider wird durch ein Paar Drosselplatten 36 kontrollierbar gesteuert, die an einer gemeinsamen Welle 37 drehbar angeordnet sind. Die Platten 36 sind einzeln beweglich durch entsprechende Justierschraubverbindungen 38, wobei diese Verbindungsglieder 38 zumindest an ihren äußeren ^nden mit einem Schraubengewinde versehen und so ausgebildet sind, daß sie in innen mit einem Schraubengewinde versehene Halterungen oder Lagerungen 39 passen, die an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden am oberen Ende des Scheiders 1o vorgesehen sind. Handräder 4g sind an den äußeren Enden der Schraubverbindungen 38 fest angeordnet. So kann durch eine Drehung des Handrades 4o die daran durch ein mit einem Schraubengewinde versehenes Verbindungsglied 38 angelenkte Drosselplatte um ihre Drehachse an der Welle 37 verschwenkt werden, wodurch der Durchlass für die aufsteigende Luft an der Seite des Scheiders, die der Kammer 24 am nächsten und über dieser liegt bzw. die der Kammer 25 am nächsten und über dieser liegt einzeln reguliert und eingestellt werden kann. Durch eine solche Einstellung des Gasstrombereiches zwischen einer Platte 36 und der benachbarten Seitenwand des Scheiders kann der Spalt zwischen den durch Schwerkraft aus dem Einflußbereich

- 15 -

609816/0292

des Luftstromes in die Kammer 25 fallenden Teilchen und jenen, die durch den aufsteigenden Luftetrom nach oben zur Entfernung aus dem Scheider durch die Auslaßöffnung 35 getragen werden, wahlweise festgelegt werden. Auf diese Weise werden die schwersten metallischen festen Stoffe in die Kammer 24 und auf das Förderband 1? für feste Stoffe gelenkt, die leichteren Metalle in die Kammer 25 herabfallenden Metalle werden auf dem Förderband 16 abtransportiert, während die leichtesten, im wesentlichen nichtmetallischen Stoffe, die Isolationsmaterialstücke, Staub, Schmutz, Flocken usw. enthalten, mit dem den Scheider durch die Auslaßöffnung 35 verlassenden Gasstrom herausgeführt werden. Der Schraubverbindung und ihrem zugeordneten Mechanismus entsprechende ähnliche Mittel können gewünschtenfalls auch für die Einstellung der Lage der Prallplatte 23 verwendet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, fließen die Luft und die mit ihr geführten Teilchen, wenn sie den Scheider oder Separator durch die Auslaßöffnung 35 verlassen, in die mit dieser in Verbindung stehende Leitung 13 und werden hierbei in den Zyklon oder Fliehkraftabscheider 42 gebracht. In dem Fliehkraftabscheider werden die festen Teilchen durch Zentrifugalkraft aus dem Luftstrom ausgeschieden. Die ia wesentlichen von festen Verunreinigungen freie Luft entweicht aus dem oberen Teil des Zyklons in eine Leitung 43,

- 16 609816/0292

die mit dem Einlaß eines Radialgebläsegehäuses bei 44 in Verbindung steht. In einem Aufriß gezeigt enthält die Leitung 43 also einen waagerechten Abschnitt vom oberen Teil des Zykbns ausgehend (in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellt), dann folgt eine Drehung nach unten durch eine Knieverbindung bei 45, um durch einen gestrichelt dargestellten senkrechten Abschnitt 54 zu laufen, dessen unteres Ende durch ein Kniestück (nicht dargestellt) mit einem zweiten waagrechten Abschnitt 46 (in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) verbunden ist, der bei 44 in Stromungsverbxndung mit dem Einlaß des Gebläsegehäuses steht. Die Steuerung des Luftstromes in das Gebläse hinein erreicht man mit Hilfe eines bei 47 angedeuteten Dämpfers, der die Hauptsteuerung für die in die Rohrverzweigung 2o eingelassene und in den Scheider to abgegebene zurückgeführte Luft darstellt. Das Radialgebläse im Gehäuse 44 fördert in die Luftzuführungsleitung 12, durch welche die Luft zu derRohrverzweigung 2o geliefert wird, um in dem Scheider 1o verteilt zu werden. Das in dem Gehäuse 44 mit gestrichelten Linien gezeigte Gebläse wird durch einen Motor 48 angetrieben, der mit der Antriebswelle des Gebläses durch einen Treibriemen oder eine andere, in der Zeichnung nicht dargestellte mechanische Anordnung verbunden ist.

Der Scheider oder Separator 1o und die zugeordneten Pörderorgane werden von einer geeigneten Rahmenkonstruktion

- 17 609816/0292 original, inspected

getragen, die allgemein mit 49 bezeichnet ist, während das Gebläsesystem 11 einschließlich des Fliehkraftabscheiders oder Zyklons 42 und des Gebläses mit Motor von der Rahmenkonstruktion 5o getragen werden.

Um den statischen Luftdruck in dem Abscheider 1o zu regulieren und zu steuern, ist bei 51 eine Gasentlüftungsöffnung vorgesehen, die mit einem nicht dargestellten Absauggebläse verbunden ist. Mit Ausnahme der beabsichtigten Luftausiaßöffnungen 35 und der bei 51 vorgesehenen öffnung wird ein unkontrolliertes Entweichen von Luft aus dem Abscheider 1o durch den regulierbaren Vorhang 18 am Einlaß für die festen Stoffe und durch das Vorsehen von Begrenzungsvorhängen 52 an den Seitenflächen der Förderorgane 16 und und von Vorhängen 53 an den oberen und unteren Enden dieser Förderbänder, wo sie unter den Entleerungsöffnungen der Kammern 24 und 25 laufen, eingeschränkt. Diese Vorhänge können aus einem schweren undurchlässigen Textilmaterial, Gummituch oder -folie oder einem anderen flexiblen Kunststoff material hergestellt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Separatorkessel im senkrechten Schnitt im wesentlichen die Form eines Stiefels, wobei der Gaseinlaß an der Stiefelspitze, die Kammer 25 für die Aufnahme der leichten festen Stoffe am Absatz des Stiefels, der Einlaß für die festen Stoffe am

_ 18 -

609816/0292 ORiQiNAL inspected

Stiefelrist und die Gasauslaßöffnung am oberen Teil des _n· Stiefels vorgesehen sind.

Während im Ausführungsbeispiel die Verwendung von Luft als Scheidemittel (Trenngas) bestimmt worden ist, können an Stelle von Luft selbstverständlich andere inerte Gase verwendet werden, insbesondere in Fällen, in den das zu behandelnde Material eine Brandgefahr darstellt.

Beim Betrieb des beschriebenen Systems wird der Strom von aufbereitetem (eingestampftem) Schrott oder Altmetall durch das ITörderorgan/zu dem Einlaß des Abscheiders 1o geführt und der Anteil, der im wesentlichen metallische feste Stoffe enthält, fällt durch die Schwerkraft in den waagerechten Luftstrom, der von der ßohrverzweiging 2o durch die Verteilerleitungen 21 quer durch den Abscheider geblasen wird. Die Geschwindigkeit des Luftstromes kann je nach der Art und Zusammensetzung des Schrottmaterials und der Größe der festen Teile nach Wunsch oder Erfordernis verändert werden, um die gewünschte Trennung der leichten und schweren Bruchstücke zu bewirken. Eine solche Steuerung der Luftstromgeschwindigkeit kann wie oben erklärt dadurch erreicht werden, daß man das durch den Dämpfer 47 in die Gebl äs eeinl aß öffnung eingelassene Luftvolumen reguliert und, in geringerem Umfang, den von dem Luftstrom bestrichenen Bereich mit Hilfe der Prall· platte 23 an der Einlaßstelle bestimmt bzw. einstellt. Die in den Abscheider eintretenden schweren Metallklumpen

- 19 -

$09816/0292

fallen direkt durch den Luftstrom in die Trennkammer 24 und werden durch die Prallplatte 23 auf das Förderband 17 für schwere Bruchstücke gelenkt. Das leichtere Material wird durch den Abscheider hindurch in die Trennkammer 25 geblasen und fällt durch die Schwerkraft aus dem Einflußbereich des Luftstromes nach unten auf das Förderband 16 für die leichten Bruchstücke. Sehr leichtes, nichtmetallische Stoffe enthaltendes Material, wie Osolationsmaterial u.dgl., Flocken, Schmutz, Staub usw. wird durch die senkrechte Geschwindigkeit skomponente des aufsteigenden und durch die Auslaßöffnung 35 austretenden Luftstromes nach oben geführt. Die Geschwindigkeit des aufsteigenden Luftstromes an der rechten und linken Seite des Abscheiders (Fig.2) wird durch individuelle Einstellung der Winkellagen der Drosselplatte 36 reguliert.

Die mit Schmutz beladene Luft strömt durch die Leitung 13 in den Fliehkraftabscheider oder Zyklon 42, wo das Isolationsmaterial und andere leichte feste Stoffe entfernt werden, und die reine Luft wird wieder in das Gebläse zurückgeführt, das seinerseits die Leitung 12 speist, die die Gebläseluft zu der Rohrverzweigung 2o führt.

Wenn das dem Fliehkraftabscheider zugeführte feste Material in der Hauptsache aus zerkleinertem Schrott oder Altmetall besteht, der oder das zuvor einer Trennung auf magnetischem

- 2o 609816/0292

haitiges Wege unterzogen worden ist, um eisen Material wie Eisen oder Stahl zu entfernen, enthalten die schweren, in den Behälter oder die Trennkammer 24 fallenden Bruchstücke oder Fraktionen im allgemeinen ein an Kupfer reiches Produkt. Wenn andererseits das ursprünglich zugeführte Schrottmaterial zusätzlich zu Kupfer und Aluminium auch Eisen und Stahl enthält, wird das abgetrennte schwere Bruchmaterial diese schweren Metalle, die in den Behälter 24 hineinfallen, einschließen, während das Aluminium in der Hauptsache in den Behälter 25 gebracht wird. Die Trennung des Kupfers von Eisen und Stahl kann dann auf magnetischem Wege oder dirch andere bekannte Verfahren erfolgen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch für die Ausscheidung Ton noch brauchbaren Stoffen aus Stadtmüll verwendet werden. Säbher Müll kann z.B. Papier, Aluminium, Stahl, Glas organische Stoffe usw. enthalten. Die Arbeitsbedingungen müßten entsprechend darauf ausgerichtet werden, schweren Stahl, Glas oder andere schwere Metalle enthaltenden Bruch von leichtem Bruch, der sich hauptsachtlieh aus Aluminium und organischen Stoffen zusammensetzt, abzuspalten, während die leichtesten Materialien wie Papier, Staub, Flocken u.dgl. von der aus dem Abscheider an der öffnung austretenden und in den Fliehkraftabscheider zurückgeführten luft weggetragen werden.

Durch Einstellung hauptsächtlich des Dämpfers 47 kann die

- 21 -

609816/0292

Geschwindigkeit der durch den Durchlaß über der ^Aante der Prallplatte 23 strömenden Luft über einen großen Bereich verändert werden, um sie der Art und Größe der Hauptbestandteile des Materials anzupassen. Der Spaltungspunkt zwischen schweren und leichten Bruchstücken wird von solchen Faktoren wie jeweilige Dichte und Gewicht der Masse gegenüber den Flächenverhäl-tnissen der festen Stoffe abhängen. Wenn auch nicht zwangsläufig hierauf beschränkt, so kann die Schrottladung Stücke von zerkleinertem Schrott von ungefähr 1, 25 cm (1/2 Inch) als größter Abmessung enthalten oder größere Stücke bis etwa 7>6 cm (3 Inches) in größerer Abmessung. Für die Trennung solchen Schrotts, der schwere Metalle wie Kupfer und/oder SUahl vermischt mit leichten Metallen wie Aluminium enthält, kann die Luftgeschwindigkeit in die Kammer 25 hinein entsprechend über den Bereich von 3oo bis 18oo m/min (I000/6000 feet/min.) eingestellt werden. Andererseits können für die Verarbeitung von Stadtmüll kleinere Luftgeschwindigkeiten verwendet werden, z.B. in der Größenordnung von I50 m/min (5oo feet/min). In jedem Fall werden die leichten Stoffe, die nicht in den Behälter 25 fallen, von dem Luftstrom, der durch die öffnung 35 austritt und in den Fliehkraftabscheider rückgeführt wird, weggetragen.

Die gleichzeitige Entfernung der sehr leichten Isolationsmaterialien und anderer Verunreinigungen aus den im

- 22 609816/0292

Scheider 1o in diesem frühen Stadium des Gesamttrennprozesses separierten Metallbruchstücken ist äußerst nützlich für die Verminderung der Masse des Materialstromes, insbesondere des leichten Bruchs, der auf das Förderband 16 geladen und von diesem weggeführt wird. Dieser leichte Bruch erfordert im allgemeinen eine weitere Bearbeitung in einer zweiten Ruckgewinnungsstation der Anlage, um die verschiedenen metallischen Stoffe gezielt voneinander zu trennen.

609816/0292

Claims (1)

1. Ansprüche

   1y Verfahren zum Trennen von Bestandteilen einer gemischten Ladung von zerkleinertem Schrott oder Altmetall in verhältnismäßig schwere bzw. leichte Bruchstücke oder Fraktionen, dadurch gekennzeichnet, daß man die gemischten festen Stoffe in eine umschlossene Trennzone für die festen Stoffe über einen im wesentlichen waagrecht verlaufenden Gasstrom einführt, daß man diese Stoffe durch Schwerkraft in diesen Gasstrom fallen läßt, wobei den herabfallenden Bestandteilen dieser festen Stoffe unter dem Einfluß des Gasstromes eine Reihe von Bahnen zugeteilt wird; daß die schwersten Bestandteile der herabfallenden festen Stoffe in einem dem Einlaß für die festen Stoffe in die Trennzone unmittelbar benachbarten Bereich aufgefangen werden und daß man die schwersten Bestandteile in einen Auffangbereich für schwere feste Stoffe der Trennzone ablenkt, daß man die Geschwindigkeit des Gasstromes regulierbar festsetzt und die Grenzen der Strömungsbahnkler festen Stoffe innerhalb dieser Auffangzone einstellbar festlegt, daß man das Gas und die von ihm mitgerissenen festen Stoffe aus dem Auffangbereich in einen benachbarten

   - 24 -

   609816/0292

   Aufnahmebereich für die leichten festen Stoffe bewegt, daß man das Gas im oberen Teil dieser Trennzone entweichen läßt und daß ihm hierbei eine aufwärts gerichtete Strömungskomponente mitgeteilt wird, daß man die Größe der nach oben gerichteten Gasströmungskomponente regulierbar dadurch bestimmt, daß man die Strömungsfläche, die das aufsteigende Gas auf seinem Weg zu seinem Auslaß von der Trennzone her durchläuft, einstellt, wobei diese verschiedenen bestimmten Steuerungsoperationen so ausgerichtet werden, daß die leichteren metallischen festen Stoffe aus dem Einflußbereich dieses waagrechten und nach oben strömenden Gases von dem Auffangbereich nach unten in den Aufnahmeteil für die leichten festen Stoffe des Separators fallen, wobei das aufsteigende, aus dem Separator ausströmende Gas die in ihm verteilten (schwebenden) nichtmetallischen Bestandteile der ursprünglichen Ladung mitführt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Separator ausströmende Gas in einen Fliehkraftabscheider oder Zyklonabscheider gelenkt wird, in dem im Gas verteilte feste Stoffe aus diesem entfernt werden, und der auf diese Weise von festen Stoffen befreite Gasstrom in die genannte Trennzone für die festen Stoffe zurückgeführt wird.

   3. Verfahren nach einem der -Ansprüche 1 und 2, dadurch

   - 25 -

   609816/0292

   gekennzeichnet, daß der horizontal geführte Gasstrom am Beginn der Eintrittsöffnung zu der Trennzone in eine Mehrzahl von in waagrechter Sichtung parallel und in Abstand zueinander verlaufenden Stromabschnitten unterteilt wird und diese Stromabschnitte stromabwärts von dieser Eintrittsöffnung wieder zusammengeführt werden.

   4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen umschlossenen Trennkessel (12), Mittel (11) zum Einblasen eines waagrecht verlaufenden Luftstromes in diesen Kessel, einen ersten dieser Lufteinlaßöffnung benachbarten Behälter (24) für feste Stoffe und einen zweiten sich an den ersten anschiiessenden und stromabwärts in Abstand zu der Lufteinlaßöffnung liegenden Behälter (25) enthält, wobei der erste Behälter (24) mit einer schrägen, die obere Begrenzung zwischen den beiden Behältern bestimmenden Wand (2$) ausgestattet ist, die an ihrem unteren Ende (26) angelenkt ist, daß sie weiter mit der Außenfläche dieser Wand in Berührung stehende Mittel (3o»3ii32) für die Festsetzung der Winkellage dieser Wand, Mittel für das Einbringen von getrennten bzw. einzelnen festen Bruchstücken an einer Einlaßöffnung in den Scheider (1o) zu einem direkt über dem oberen Teil der Innenfläche der angelenkten Wand (23) liegenden Punkt, eine Gasabzugsöffnung (35) am oberen Ende des Scheiders (1o), eine unter der Gasabzugsöffnung gelenkig angeordnete Drosselplatte (36) und mit dieser Drosselplatte verbundene Mittel (38,39»4o), um diese

   - 26 609816/0292

   Drosselplatte entlang einer bogenförmigen Bahn um ihre Anlenkstelle als Achse zu bewegen, um die Strömungsfläche, die das aufsteigende Gas auf seinem Weg zu der Gasabzugsöffnung (35) des Scheiders (1o) durchläuft, zu regulieren bzw. einzustellen, wobei die durch die Fördermittel in den Scheider (Ίο) eingeführten Bruchstücke fester Stoffe durch Schwerkraft in den waagrecht verlaufenden Luftstrom fallen, wobei die schwersten Stücke durch diesen Luftstrom hindurch auf die Oberfläche der angelenkten Wand (23) fallen, die die Bruchstücke in den ersten Behälter (24) ablenkt,während die leichteren Bruchstücke von dem Luftstrom über diese angelenkte Prallplatte (23) hinausgeblasen werden, um in den zweiten Behälter (25) befördert zu werden.

   5· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsöffnung (35) mit einer Leitung (13) versehen ist, durch die der Gasstrom in einen Fliehkraftabscheider oder Zyklon (42) strömt zur Entfernung von im Gas verteilten festen Stoffen aus diesem, wobei der Gasauslaß aus dem Fliehkraftabscheider mit einer Leitung (43) zum Einlaß eines Gebläses verbunden ist und die Auslaßöffnung dieses Gebläses mit einer Gasrohrverzweigung (2o) verbunden ist, die in unmittelbarer Nachbarschaft des Scheiders (1o) vorgesehen ist und Gas in den Scheider einführt.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsöffnung (35) mit einem Leitungssystem verbunden ist, das aus der öffnung (35) ausströmendes Gas

   - 27 -609816/0292

   in den Scheider (1o) zurückführt, wobei dieses Leitungssystem ein Gebläse enthält.

   7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von einander gegenüberliegend angeordneten Drosselplatten (36) unter der Gasabzugsöffnung (35) vorgesehen ist und daß diese Platten auf einer gemeinsamen Achse (37) so angelenkt sind, daß sie eine bogenförmige Bewegung aufeinander zu und voneinander weg ausführen können, wobei für das Gas auf seinem Weg zu der öffnung (35) getrennte Bahnen eines individuell eingestellten Strömungsbereiches vorgesehen werden.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Festlegung der Winkellage der angelenkten Wand oder Prallplatte ^V23) eine Mehrzahl von drehbaren Nockengliedern (3o) enthalten, die auf einer gemeinsamen, sich quer durch den Scheider (1o) erstreckenden Welle (3Ό angeordnet sind, und weiterhin Mittel enthalten, die an einem äußeren Ende der Welle mit dieser verbunden sind, um diese zu drehen und die Winkelstellung der angelenkten Platte oder Wand einzustellen.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Behälter (24,25) für die festen Stoffe so angeordnet ist, daß die festen Stoffe auf ein darunter liegendes Fördermittel (16,17) entleert werden können und daß jedes dieser Fördermittel mit Vorhängen (52, 53) versehen ist, um das Entweichen von

   SQ9818/0292 - 28 -

   Gas aus dem Abscheider im Bereich der Entleerungsöffnungen der Behälter oder Kammern (24,25) einzuschränken.

   1ο. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Einlasses für die festen Stoffe in den Scheider (1o) ein Vorgang (18) vorgesehen ist, um das Entweichen von Gas an der Einlaßöffnung einzuschränken.

   11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» wobei das Trennverfahren für das Sortieren von Stücken aus einer Mischung von Bruchstücken aus nichtmetallische feste Verunreinigungen enthaltendem Schrott oder Altmetall in leichten bzw. schweren metallischen Bruchstücken vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgende Einzelteile enthält: Einen umschlossenen Trennkessel oder Scheider (1o) bzw. Separator mit Vorder- und Eückenwänden, Mittel (15) zum Zuführen einer Mischung aus getrennten Stücken aus zerkleinertem Schrott oder Altmetall zu einer Einlaßöffnung an der Vorderwand des Kessels, von der aus sie frei in den Kessel fallen können, Mittel (18) am Einlaß für die festen Stoffe, um das Entweichen von Gas aus dem Kessel einzuschränken, Mittel unterhalb des Einlasses und seitlich nach außen in Abstand zu diesem angeordnet, um einen

   - 29 -

   609816/0292

   den Kessel durchströmenden Luftstrom in waagrechter -Richtung in einen Einlaß des Kessels zu leiten, eine Kammer (24) oder einen Behälter am Lufteinlaß für die Aufnahme von schweren festen Stoffen, in die die Luft anfangs einströmen kann, eine stromabwärts vom Einlaß vorgesehene Kammer oder einen Behälter (25) für die Aufnahme leichter fester Stoffe, wobei die Kammer (24) für die Aufnahme schwerer fester Stoffe eine unter einem Winkel angeordnete, auf die Kammer (25) für die leichten Stoffe zu und schräg nach oben verlaufende Wand oder Prallplatte (23) besitzt, deren oberes Ende sich in Abstand zu der Einlaßöffnung für die festen Stoffe befindet, um eine regulierbare Strömungsbahn für den Gasstrom von der Kammer (24) für schwere Bruchstücke in die Kammer (25) für leichte Teilchen zu schaffen, eine Gasabzugsöffnung im oberen Teil des Trennkessels oder Scheiders (1o) , wobei die aus dem Behälter (24) für schwere Bruckstücke in den Behälter (25) für leichte Teilchen strömende Luft veranlaßt wird, nach oben auf die Gasabzugsöffnung zu-zu—strömen, erste einstellbare Mittel für die Ablenkung der Luft unterhalb der Gasabzugsöffnung und in der Bahn der aufwärts strömenden Luft an der vorderen Wandseite des Kessels und getrennt hiervon einstellbare zweite Umlenkorgane, die zu der Rückwand des Kessels hin und von dieser weg bewegt und so betätigt werden können, daß die in Querrichtung gemessene Größe des zwischen dem

   - 5 ο -

   609816/0292

   zweiten Luftumlenkorgan und der benachbarten Kesselwand
   gebildeten Strömungsfläche der Luft eingestellt werden kann.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Winkel angeordnete Wand der Aufnahmekammer (24) für die schweren festen Stoffe an ihrem unteren Ende (26) gelenkig angeordnet ist, um eine bogenförmige
   Bewegung ausführen zu können, wobei der Spalt zwischen

   dem Einlaß für die festen Stoffe und der gegenüberliegenden Wandfläche eingestellt werden kann.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelstellung der gelenkig angeordneten Wand (23) durch eine mit ihr in Verbindung stehende Nockenanordnung
   reguliert werden kann.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenanordnung aus einer Mehrzahl von seitlich in Abstand zueinander und auf einer gemeinsamen drehbaren
   Welle (31) fest angeordneten Nockengliedern (3o) besteht.

   15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
   einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß sie einen umsohlossenen Trennkessel oder Scheider (1o) von im wesentlichen stiefeiförmiger Gestalt enthält,

   - 31 -

   609816/0292

   der aus sich überschneidenden, senkrecht und waagrecht angeordneten Abschnitten gebildet ist, wobei dieser
   Scheider bzw. Separator mit einem an der Stiefelspitze angeordneten Gaseinlaß, um den Gasstrom in waagrechter Sichtung in den Trennkessel einfließen zu lassen, einer Gasabflußöffnung am oberen Ende eines solchen senkrecht angeordneten Abschnitts des Trennkessels, einem Einlaß für die zugeführten festen Stoffe an dem dem Stiefelspann des Stiefels entsprechenden Schnittpunkt der senkrecht und waagrecht angeordneten Abschnitte des Kessels, einer ersten dem Gaseinlaß benachbarten Kammer (25) für die Aufnahme der festen Stoffe und einer zweiten, unmittelbar neben der ersten Kammer liegenden und an ihr angrenzenden Kammer (24) für die Aufnahme fester Stoffe, wobei sich diese zweite Kammer stromabwärts in Abstand von dem Gaseinlaß an einer Stelle befindet, die dem Stiefelabsatz entspricht, und mit
   regulierbaren Mitteln für die Festlegung der Größe
   der Bahn des Gasstromes von der ersten in die zweite
   Kammer versehen ist.

   809816/0292