DE2601417A1

DE2601417A1 - Verfahren und vorrichtung zur trennung von teilen aus im wesentlichen ferromagnetischem material von teilen, die nur zum teil aus ferromagnetischem material bestehen

Info

Publication number: DE2601417A1
Application number: DE19762601417
Authority: DE
Inventors: John Peace
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1977-03-24
Also published as: GB1554163A; DE7601012U1; BE845868A

Description

9 R Π 1 L 1 7

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Wj.ickmann, /IDU IH

Dipl.-Ing. EWeickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. E A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

HO/bn

BRITISH STEEL CORPORATION 33 Grosvenor Place
London, S.W. 1, England

Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Teilen aus im wesentlichen ferromagnetischem Material von Teilen, die nur zum Teil aus ferromagnetischem Material bestehen

Die Erfindung betrifft die magnetische Trennung von Materialien. Insbesondere betrifft sie die Trennung von Teilen oder Bruchstücken, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen oder Bruchstücken, die nur zum Teil aus ferromagnetischem Material bestehen.

Metallschrottmaterial wird in einer Anzahl von Metallerzeugungsprozessen als Rohbeschickung für Öfen verwendet. Von dem Schrottmaterial wird normalerweise gefordert, daß es nur eine begrenzte Menge von Verunreinigungen enthält, da diese andernfalls zur Erzeugung von Metallschmelzen führen würden, die außerhalb der erforderlichen Anforderungen lägen. Beispielsweise wird bei der Her-

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stellung von Stahl Stahlschrott von Autokarosserien, Verbraucherschrott und Schrott, der sich aus dem Stampfen und Schneiden von Stahlkomponenten ergibt, als Rohbeschickung für einen Lichtbogenelektroofen zur Erzeugung von hochqualitativen Stählen verwendet. Es sind verschiedene Trennungstechniken bekannt, um Verunreinigungen in Form anderer Metalle oder nicht metallischer Substanzen aus diesem Stahlschrott'zu entfernen. Für diese Prozesse typisch sind magnetische Trenneinrichtungen.

Eine Art Schrottmaterial, die als Rohbeschickung für öfen verwendet werden könnte, ist die sogenannte Zinndose. Die Zinndose besteht natürlich hauptsächlich aus Stahl und besitzt eine sehr dünne Zinnbeschichtung. Wenn das Zinn durch chemische Behandlung entfernt werden kann, stellen die "entzinnten" Dosen einen wertvollen Schrott dar. In den letzten Jahren ist es jedoch üblich geworden, Getränkedosen und andere Arten von Dosen herzustellen, an die oben ein "Ring Pull"-Deckel aus Aluminium aufmontiert ist, während der Körper und der Boden der Dosen aus verzinntem Stahl bestehen können. Wenn die Aluminiumdeckel zusammen mit dem Rest der Dose in ein chemisches Entzinnungsbad gelangen, wird die Entzinnungsflüssigkeit rasch verunreinigt, was dazu führt, daß das Bad Wasserstoffgas abgibt; dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar. Außerdem sind Entzinnungsbäder, die mit Aluminium verunreinigt sind, nicht für eine Wiederverwendung geeignet. Dies bedeutet, daß der Prozeß sehr teuer wird. Wenn die Dosen vor dem Entzinnen aufgebrochen werden, können die Aluminiumdeckel theoretisch von den im wesentlichen ferromagnetischen Teilen der Dose mittels einer herkömmlichen magnetischen Trenntechnik getrennt v/erden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß, wenn die Dosen zerbrochen oder zerteilt sind, an vielen der Teile oder Bruchstücke des Aluminiumdeckels ein Stahlrand oder, im Fall des vollständigen Deckels, -ring anhängt, der eine Trennung mittels herkömmlicher Trenneinrichtungen unmöglich macht, da der Rand oder Ring, der ebenfalls ferromagnetisch ist, auch von den Magneten angezogen wird. Daher landet ein erheblicher Anteil der Aluminiumdosendeckel im Schrott, von dem ange-

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nommen wird, daß er aluminiumfrei ist und der zum Entzinnungsbad geführt werden soll.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trennung von Teilen aus ferromagnetischem Material, von Teilen, die nur zum Teil aus ferromagnetischem Material bestehen, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Trennung von Teilen, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen,daß das ungetrennte Material durch eine Reihe magnetischer Felder unterschiedlicher Intensitäten geleitet wird, so daß sich die Teile oder Bruchstücke, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, aufgrund der Schwerkraft von den Teilen oder Bruchstücken aus ferromagnetischem Material während solcher Zeitabschnitte trennen können, zu denen das ungetrennte Material durch ein magnetisches Feld relativ geringer Intensität läuft.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Trennung von Teilen oder Bruchstücken, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen oder Bruchstücken, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, daß das ungetrennte Material unterhalb und dicht neben einer Reihe von Magneten gefördert wird, die in Förderrichtung des ungetrennten Materials im Abstand voneinander liegen, wobei die Stärke der Magnete und der Abstand zwischen ihnen so sind, daß die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehenden Teile aufgrund der Schwerkraft bei den Zwischenräumen zwischen den Magneten von der Magnetreihe abfallen, während die Teile aus ferromagnetischem Material in Förderrichtung weiterlaufen.

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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Trennung von Teilen, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, eine Reihe von Magneten, die im Abstand voneinander angeordnet sind, und eine Einrichtung zum Fördern des ungetrennten Materials unterhalb und dicht neben der Magnetlinie, wobei die Stärke der Magnete und die Zwischenräume zwischen ihnen so sind, daß die Teile, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, aufgrund der Schwerkraft bei den Zwischenräumen zwischen den Magneten von der Magnetlinie abfallen, während die Teile aus ferromagnetischem Material in Förderrichtung weiterlaufen.

Die Magnete können alle in gleichen Abständen voneinander angeordnet sein. Alternativ können die Magnete entlang der Magnetlinie mit zunehmenden Abständen angeordnet sein. Die Magnete können Permanentmagnete, z.B. Ferrite,oder alternativ Elektromagnete sein.

Die Einrichtung zum Fördern des ungetrennten Materials kann ein kontinuierliches Förderband sein. Das Förderband kann Vorsprünge aufweisen, die sich von seiner tragenden Oberfläche erstrecken, um in Eingriff mit den Materialteilen zu treten und diese mit sich zu führen. Die Vorsprünge können "Flügel" oder Mitnehmer sein, die sich senkrecht zur Oberfläche des Förderbandes erstrecken. Alternativ können die Vorsprünge Nicht-Eisen- oder Gummistutzen sein. Das kontinuierliche Förderband kann sich am einen Ende seiner Bewegungsbahn um eine drehbare Trommel erstrecken, die eine statische Magneteinrichtung oder -anordnung enthält. Die Magnetanordnung ist so angeordnet, daß sie ferromagnetische Teile und Teile, die nur teilweise ferromagnetisches Material enthalten, am Förderband hält, wenn dieses um die Trommel läuft.

Das ungetrennte Material kann Teile oder Bruchstücke von Zinndosen enthalten, die im wesentlichen ganz ferromagnetisch sind, und Teile, die Aluminiumdosendeckel enthalten, an denen ein Teil einer ferromagnetischen Dose anhaftet.

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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun als Beispiel unter Bezug auf die beiliegende Figur erläutert, die schematisch eine Trennvorrichtung im Aufriß zeigt.

Ein kontinuierliches Gummiförderband 1o erstreckt sich um zwei drehbare Trommeln 11 und 12, von denen die erste Trommel 11 einen nicht gezeigten Antrieb besitzt, so daß das Band 1o im Gegenuhrzeigersinn durch Reibwirkung mit der ersten Trommel 11 angetrieben wird. Die zweite Trommel 12 wird nicht angetrieben und enthält in sich eine statische Magneteinrichtung 13, deren magnetisches Anziehungsfeld das Band 1o durchdringt, wenn dieses um die Trommel 12 läuft. Die Trommeln 11 und 12 sind jeweils um horizontale Achsen drehbar von Ständern 14 und 15 getragen.

Drei Magnete 1o, 2o bzw. 21 sind in einer Linie grade oberhalb des Unter-Trums des Förderbands 1o montiert. Der zweite Magnet 2o ist vom ersten Magnet 19 und der dritte Magnet 21 vom zweiten Magnet um einen Abstand entfernt, der etwas größer als der Durchmesser eines typischen Aluminiumdeckels einer Zinndose ist, wie sie die Vorrichtung verarbeiten soll. Die Magnete 19, 2o und 21 sind Plattenmagnete, d.h. sie enthalten jeder eine Anzahl permanenter Ferritmagnetstangen, die auf einer Stahlplatte montiert sind. Die Magnete sind so angeorndet, daß ihre jeweiligen Nordpole in die gleiche Richtung entlang der Linie der Magnete weist.

Drei Trichter 16, 17 bzw. 18 sind unterhalb des Förderbands 1o angeordnet. Der erste Trichter 16 liegt unterhalb des Endes des Förderbands, wo dieses um die zweite Trommel 12 läuft. Der zweite Trichter 17 liegt unterhalb des Unter-Trums des F.örderbands 1ö, so daß er sich zwischen dem ersten und dem dritten Magnet 19 bzw. 21 erstreckt. Der dritte Trichter 18 liegt ebenfalls unter dem Unter-Trum des Förderbands 1o, jedoch ist er unter dem Ende des dritten Magneten 21 angeordnet, das der ersten Trommel 11 am nächsten liegt, und erstreckt sich in Richtung auf die erste Trommel 11.

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Zerteilter Zinndosenschrott wird dem Ober-Trum des Förderbandes von einer VibrationsZugabeeinrichtung 22 zugeführt und zur zweiten Trommel 12 mitgenommen. Der Schrott enthält Teile, die im wesentlichen aus ferromagnetischer Zinndose 25 bestehen, Teile aus völligem Nicht-Eisen-Material 2 3 wie organischem Material, Schmutz und Nicht-Eisen-Metalle und Aluminiumdosendeckel 24, an denen Ränder der ferromagnetischen Dose anhängen. Typischerweise kommen die Teile oder Bruchstücke von einer nicht dargestellten Zerkleinerungsmaschine, die ihrerseits mit Ballen aus kryotechnisch gekühlten Zinndosen beschickt wird.

Wenn das Förderband Io um die zweite Trommel 12 läuft, fallen die vollständig aus Nicht-Eisen-Material bestehenden Teile 23 unter' dem Einfluß der Schwerkraft vom Förderband 1o in den ersten Trichter 16. Sowohl die Teile, die im wesentlichen aus ferromagne tischer Zinndose 25 bestehen, als auch die Aluminiumdosendeckel 2 4 mit anhängenden Rändern aus ferromagnetischer Dose werden aufgrund der Wirkung des von der Magneteinrichtung 13 innerhalb der zweiten Trommel 12 erzeugten magnetischen Feldes am Förderband 1o gehalten, wenn dieses um die zweite Trommel 12 läuft. Es sei darauf hingewiesen, daß sich die Magneteinrichtung 13 um mehr als 18o erstreckt, so daß die Teile 2 4 und 25 am Förderband gehalten v/erden, wenn dieses in das Unter-Trum einläuft.

Um das Förderband 1o herum sind in Abständen an seiner tragenden Oberfläche Gummi flügel oder Gummimitnehmer 26 befestigt. Die Mitnehmer 26 erstrecken sich über die Breite des Förderbands 1o und stoßen die Materialteile in Horizontalrichtung, da insbesondere auf dem Unter-Trum des Förderbands 1o der Reibkontakt zwischen dem Förderband 1o und den verschiedenen Teilen relativ gering ist. Die Teile 24 und 25 werden auf diese Weise unterhalb und dicht neben die untere Oberfläche des ersten Magneten 19 gefördert. Beim Zwischenraum zwischen dem ersten Magneten 19 und dem zweiten Magneten 2o wird das das Förderband 1o durchsetzende Magnetfeld, das die Teile 24 und 25 gegen die Schwerkraft hält, geschwächt. Der Abstand zwischen den Magneten und ihre Feldstärke ist derartig,

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daß die Teile 25 aus Zinniosen-Material, die im wesentlichen ferromagnetisch sind, über den Zwischenraum zum zweiten Magneten 2o getragen werden, während die meisten Aluminiumdosendeckel 2 4 mit anhängenden Rändern aus ferromagnetischem Material vom Förderband Io in den zweiten Trichter 17 fallen.

In ähnlicher Weise stellt der Abstand zwischen dem zweiten Magneten 2o und dem dritten Magneten 21 sicher, daß irgendwelche Dosendeckel oder Dosenoberteile 24 mit Rändern, die den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten gerade überbrückt haben, vom Förderband 1o abfallen. Das magnetische Feld zwischen dem zweiten und dem dritten Magneten 2o und 21 kann sich von dem zwischen den ersten beiden Magneten unterscheiden, so daß Dosendeckel mit relativ großen Rändern am zweiten Zwischenraum abfallen können, während die Deckel mit relativ kleinen Rändern beim ersten Zwischenraum abfallen (d.h. dem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten 19 bzw. 2o). Sehr kleine Teile oder Bruchstücke einer Zinndose selbst können bei den Zwischenräumen zwischen den Magneten vom Förderband 1o abfallen. Diese können später von den Dosendeckeln mittels üblicher Siebanordnungen getrennt werden. Die größeren Teile 25, die im wesentlichen aus ferromagnetischer Zinndose bestehen, gelangen jedoch über beide Zwischenräume zwischen den Magneten und fallen, nachdem sie unter dem dritten Magneten 21 durchgelaufen sind, schließlich in den dritten Trichter 18.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann alternativ für die Trennung anderer Nicht-Eisen-Teile (z.B. Kupfer), die kleine ferromagnetische Anhänger aufweisen, von Teilen verwendet werden, die im wesentlichen ganz ferromagnetisch sind.

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Claims

2601A17 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Trennung von Teilen, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen, die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, dadurch gekennzeichnet , daß Magnete (19, 2o, 21) in einer Linie im Abstand voneinander angeordnet sind und daß eine Einrichtung (1o) vorgesehen ist, um das ungetrennte Material unterhalb und dicht neben der Linie von Magneten zu fördern, wobei die Magnete mit solchen Zwischenräumen zueinander angeordnet sind, daß die Teile (24) die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, aufgrund der Schwerkraft bei den Zwischenräumen zwischen den Magneten von der Magnetlinie abfallen, während die Teile (25) aus ferromagnetischem Material in Förderrichtung weiterlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (19, 2o, 21) mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnete (19, 2o, 21) Permanentmagnete sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Fördern des ungetrennten Materials ein kontinuierliches Förderband (1o) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (1o) Vorsprünge (26) besitzt, die

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sich von seiner tragenden Oberfläche erstrecken, um mit den Materialteilen in Eingriff zu treten und sie mitzunehmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (26) senkrecht zur Oberfläche des Förderbands (1o) verlaufen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß sich das kontinuierliche Förderband (1o) an einem Ende seiner Bewegungsbahn um eine drehbare Trommel (12) erstreckt, die eine statische Magneteinrichtung (13) beinhaltet, welche die ferromagnetischen Teile (25) und die Teile (24), die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, am Förderband (1o) hält, wenn dieses um die Trommel läuft.

8. Verfahren zur Trennung von Teilen, die im wesentlichen aus ferromagnetischem Material bestehen, von Teilen, welche nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen,dadurch gekennzeichnet , daß das ungetrennte Material unterhalb und dicht neben Magneten (19, 2o, 21) gefördert wird, wobei die Magnete in einer Linie und in Forderrichtung des Materials derart im Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Teile (24), die nur teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen, bei den Zwischenräumen zwischen den Magneten aufgrund der Schwerkraft von der Magnetlinie abfallen, während die Teile (25) aus ferromagnetischem Material in Förderrichtung weiterlaufen,

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das ungetrennte Material Teile von Zinndosen enthält, die im wesentlichen ganz ferromagnetisch sind, und Teile, die Aluminiumdosendeckel mit einem an diesen anhängenden Teil einer ferromagnetischen Dose umfassen.

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