DE2626603C2

DE2626603C2 - Formling, dessen Formgebung während seiner Gewinnung durch Filtrierentwässerung erfolgt

Info

Publication number: DE2626603C2
Application number: DE2626603A
Authority: DE
Inventors: Hans 5090 Leverkusen Bender; Chathy Dr.-Ing. 5060 Bensberg Rao
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1984-02-23
Also published as: SE7706689L; ZA773517B; DE2626603A1; BR7703827A; SE429241B; AU507605B2; JPS52152905A; SU697058A3; FR2355077A1; US4315972A; GB1584718A; CA1081967A; AU2591677A; FR2355077B1; JPS6135250B2

Description

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Die Erfindung betrifft einen Formling, dessen Formgebung während seiner Gewinnung durch Fütrierentwässerung aus einem schlammförmigen Feststoff/ Flüssigkeitsgemisch, insbesondere Erzschlamm aus Aufbereitungsanlagen, in einem das Formnegativ enthaltenden elastischen Formgitter erfolgt.

Die Herstellung von Formungen aus Eisenerzschlamm durch Fütrierentwässerung ist bekannt (DE-OS 19 20 219). Dabei handelt es sich um kleine, relativ feste Partikel einer gewünschten Korngröße, weiche kastenförmig sind oder eine sonstige gewünschte Gestaltung haben können, und deren Abmessungen den Bedingungen des Sinterprozesses angepaßt sind, beispielsweise ca. 1 bis 5 mm dick und von etwa 5 bis mm Kantenlänge. Es ist auch bekannt, aus Erzschlamm gewonnene, getrocknete Filterkuchen zu einem gasdurchlässigen Sintermöller aufzubereiten, (DE-OS 19 25876) indem man diese in Vorzugsweise etwa würfelförmige Eisenerzpartikel in der Größe von etwa 10 bis 20 mm zerkrüriimelt

Bei den so hergestellten Formungen werden jedoch

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⁶⁰ an die Formgebung keine konkreten Anforderungen gestellt, weil man offensichtlich deren Bedeutung ebenso wie die Bedeutung der Wechselbeziehung zwischen Formgebung und Funktion bisher nicht oder nicht ausreichend erkannt hatte.

Gerade diese funktioneile Beziehung ist aber von Wichtigkeit, weil die Formgebung in Verbindung mit der absoluten Größe des einzelnen Formlings, sowohl wegen des Herstellungsprozesses als auch wegen der Verwendung in einem pyrometallurgischen Prozeß, eine wichtige Funktion zu erfüllen hat.

So erfordert beispielsweise die Gewinnung durch Filtrierentwässerung eine Gestaltung des Formlings, welche für den Entwässerungsprozeß förderlich ist.

Herstellungsbedingt ist auch die Notwendigkeit einer Formgebung, durch v/elcher der Formling in die Lage versetzt wird, leicht und ohne Beschädigung zum Abschluß des Gewinnungsprozesses aus dem elastischen Formgitter herausgelöst zu werden. Ein weiterer Zusammenhang zwischen Form und Funktion des einzelnen Formlings ergibt sich aus der Forderung, daß ein aus Formungen gebildetes Haufwerk, sei es bei einer nachfolgenden Sinterung auf einem Sinterband oder beim anschließenden Einsatz in einem pyrometallurgischen Prozeß, bestimmte Mindestforderungen bezüglich der Gasdurchlässigkeit zu erfüllen hat. Weiter wird die Abriebsempfindlichkeit der einzelnen Partikel sowohl beim Transport als auch im Haufwerk, durch die Gestaltung des einzelnen Formlings erheblich beeinflußt. Und schließlich muß in Betracht gezogen werden, daß die Formgebung des einzelnen Formlings Einfluß auf eine mehr oder minder raumnutzende, rationelle Anordnung im Formgitter hat und rfamit von Bedeutung für die optimale Ausnutzung der Filteroberfläche sowie für die Lebensdauer und die Belastbarkeit des Formgitters ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Formling der vorgenannten Art so zu gestalten, daß die an diesen gestellten, teilweise divergierenden Forderung nach einer funktionell optimalen Formgebung möglichst weitgehend erfüllt werden.

Dies wird mit der Erfindung dadurch erreicht, daß zumindest eine Projektion des Formlings auf eine zur Oberfläche des Filters etwa senkrechte Ebene annähernd die Form eines Trapezes aufweist, dessen Seiten, die einen Winkel « größer 90° einschließen, mit einer Krümmung ineinander übergehen.

Hierbei kann die Krümmung Teil eines Kegelschnittes, beispielsweise eines Kreises, einer Ellipse, einer Parabel oder einer Hyperbel sein.

Eine günstige Gestaltung des Formlings ergibt sich, wenn dieser die Grundform eines Obelisken aufweist

Es hat sich nämlich überraschend herausgestellt, daß diese Grundform beim Haufwerk die geringsten Widerstände für die Gasdurchströmung ergibt

Unter dem Ausdruck »Obelisk« wird nach dem Taschenbuch des Ingenieurs »Hütte«, I. Band, 25. Auflage, 1925, Seite 177, oben ein Körper verstanden, welcher annähernd die Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist. Im Sinne der Erfindung soll unter dem Ausdruck »Obelisk« auch ein sehr flacher Pyramidenstumpf verstanden werden, etwa von der Form eines Goldbarrens.

Dabei kann der Formling auch so ausgebildet sein, daß die Winkel «ι; ot.r, die größer als 90° sind, in den verschiedenen Projektionen voneinander abweichen.

Dabei sollen die Winkel oc\; <xa zwischen 95° und 110°, vorzugsweise 100" bis 105° betragen.

Der Formling nach der Erfindung kann aber auch eine Grundform mil einem von der Rechteckform abweichenden Grundriß aufweisen, wobei der Grundriß beispielsweise ein 5-, 6-, 8- oder Mehreck, vorzugsweise ei τ Sechseck ist.

Auch diese Grundrißform ist funktionell bedeutungsvoll. Denn ein vieleckiger Körper hat den Verteil, daß dessen stumpfe Kanten weniger abriebsempfindlich sind. Ein sechseckiger Körper hat darüber hinaus Vorteile in bezug auf eine optimale geometrische Aneinanderfügung mehrerer Körper in Wabenform auf der Fläche des Formbandes, wodurch der Nutzungsgrad dieser Oberfläche sowie des zugehörigen Filters sehr günstig ist.

Der Formling kann aber auch die Grundform eines rotationssymmetrischen Körpers besitzen.

In diesem Falle ist dessen Abriebsverhalten gut, jedoch die Nutzung der Filter- und Formbandfläche verhältnismäßig ungünstig. Es muß in der Praxis daher von Fall zu Fall, beispielsweise in Abhängigkeit von der Formlings-Grundmasse entschieden werden, welche Jsrfindungsgemäße Gestaltung des Formlinge aie jeweiligen funktionalen Forderung am besten erfüllt. 'r Schließlich besitzt der Formling nach der Erfindung eine Dicke zwischen 3 und 25 mm, vorzugsweise 6 bis 12 mm, und die senkrecht zur Dicke gemessene Kantenlänge beträgt zwischen 5 und 30 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm.

Diese absolute Größe des Formlings ist einerseits von Einfluß auf die Gasdurchlässigkeit eines aus Formungen gebildeten Haufwerkes. Bei abnehmender Einzelgröße wächst der Widerstand für den Gasdurchtritt, bei zunehmender Einzelgröße nimmt der Widerstand ab.

Andererseits darf aber ein durch Filtrierentwässerung gewonnener, anschließend getrockneter Formling nicht zu groß sein, weil sich sonst Schwindrisse einstellen, welche die Haltbarkeit des Formlings in Frage stellen. Auch das Bruch- und Abriebsverhalten, insbesondere im bewegten Kollektiv, zum Beispiel während des Bandtransportes, bei Abwurfstellen, etc., wird mit zunehmender Einzelgröße des Formlings erheblich verschlechtert. Die mit der Erfindung angegebenen Vorzugsgrößen des Formlings stellen daher eine aus Erfahrung optimale Größenordnung für den Einzelformling dar.

Einige Ausführungsbeispiele sind anhand von Prinzipzeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Formling nach der Erfindung in Perspektive,

F i g. 2 die Ansicht einer Projektion des Formlings in einer Projektionsebene,

F i g. 3 die Ansicht einer Projektion des Formlings in einer anderen Projektionsebene,

Fig.4 die Grundform eines Formlings in Gestalt eines Obelisken in Perspektive,

Fig.5 einen Formling mit der Grundform eines rotationssymmetrischen Körpers in Perspektive,

F i g. 6 das Ausheben des Formlings aus dem Formgitter im Querschnitt,

Fig.7 die Anordnung mehrerer Formnegative mit sechseckigem Grundriß im Formband in Draufsicht

F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Gestaltung des Formlings 1 nach der Erfindung. Dieser weist in einer Projektionsebene, welche senkrecht zur Linie NI-III und parallel zur Linie H-II verlaufend gedacht ist, die Form eines Trapezes auf, wie diese in F i g. 2 näher dargestellt ist. Das in F i g. 2 auf dem Kopf stehende Trapez besteht aus der Grundseite g sowie den Seiten 2, 3 und 4. Die Seiten 2/4 und 3/4 schließen jeweils einen Winkel«, ein,

der größer als 90° ist. Dabei gehen die diesen Winkel«, einschließenden Seiten 2,3 und 4 mit den Krümmungen 5,5'ineinander über.

Eine andere Projektion des Formlings in einer zweiten gedachten Projektionsebene senkrecht zur Linie H-II. parallel zur Linie IH-III ist in Fig.3 dargestellt. Diese Projektion hat die Form eines Trapezes mit der Grundseite g und den Seilen 6, 7, 8. Die Seilen 6,8 sowie 7,8 schließen miteinander jeweils den Winkel «₂ ein, der größer als 90°, jedoch kleiner als der Winkel u\ ist.

Fig.4 stellt die Grundform eines Formlings, einen (auf dem Kopf stehenden) Obelisken Odar.

Der Ausdruck »Grundform« soll so verstanden werden, daß es sich hierbei noch nicht um die erfindungsgemäße Gestaltung handelt, sondern gewissermaßen um ein Vorstadium der Form nach der Erfindung, aus welchem der Formling durch die gestaltungsspezifischen Merkmale der Erfindung hervorgeht.

Beim Obelisk beispielsweise entsteht der Formling erst durch Anbringung der Übergangskrümmungen der einen Winke! «ι bzw. «₂ größer 90° einschließenden Flächen. Im übrigen handelt es sich bei der »Grundform« des Obelisken um einen etwa pyramidenstumpfförmigen Körper mit der Höhe H, dessen Grundfläche G die Breite B und die Länge L aufweist. Der ObeMsk besteht außerdem aus den Seitenflächen 9,10,11,12 und der Abschlußfläche 13.

Jeweils mindestens ein Flächenpaar 10,12 schließt mit der Abschlußflache 13 einen Winkel a._x größer 90° ein. Entsprechend können auch die Seitenflächen 9,11 mit der Fläche 13 je einen Winkel a₂ einschließen, welcher ebenfalls größer 90° ist. Die Winkel «, und «₂ können dabei untereinander gleich oder verschieden sein.

Aus der Grundform des Obelisken nach Fig.4 entsteht wie gesagt der Formling, daß jeweils Fiächenpaare 10/12 und die Abschlußfläche 13 mit Krümmungen 14, 15, 16, 17 ineinander übergehen. Entsprechend können auch die Fiächenpaare 9, 11 mittels Krümmung 18,19,20,21 ineinander übergehen, wodurch beispielsweise eine zweidimensionale Abrundung des Überganges der Seitenflächen 9,10,11,12 mit der Deckfläche 13 entsteht.

Ein Formling mit der Grundform eines rotationssymmetrischen Körpers zeigt Fig.5. Dessen Projektion in eine zur Rotationssymmetrieachse parallelen Ebene entspricht ebenfalls der Form eines Trapezes nach der Darstellung in Fig. 2.

In F i g. 6 erkennt man den Formling 1 im Augenblick seiner Loslösung aus dem elastischen Formgitter 22. Dies geschieht beispielsweise, wenn das elastische Formgitter 22 eine erzwungene Beugung mit dem Radius 23, zum Beispiel um eine Umlenkrolle macht. Dabei dehnt sich oberhalb der neutralen Faser 24, welche als gestrichelte Linie angedeutet ist, das elastische Band, während es unterhalb der neutralen Faser 24 gestaucht wird, so wie dies mit der Pfeilanordnung 25 im Prinzip dargestellt ist. Dabei geschieht folgendes:

Während sich die Schenkel 26, 26' des elastischen Formgitters 22 von den Seiten 27, 27' des Formiings 1 abheben, üben die unteren Flanken 28, 28' des elastischen Formgitters 22 infolge der Krümmung des Bandes einen hebelartigen Druck gegen die Unterseite des Formlings 1 aus, welcher dadurch aus der Form herausgedrückt wird.
Auf diese Weise unterstützt die Gestaltung des

Formlings in Zusammenwirken mit der gegengleichen Gestaltung der Form den Auswurf des Formlings 1 aus dem elastischen Formgitter 22. Ein Eiitwässerungsloch in dem Formgitter 22 ist mit 29 bezeichnet. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der Entwässerungsvorgang vom Verhältnis der Größe des Entwässerungslöches 29 zur Größe des Formlings 1 praktisch kaum beeinflußt wird. Wichtig hingegen sind ausgerundete Ecken 30, 31 im Formnegativ, bzw. am Formling, weil diese den Entwässerungsvorgang, wie sich ebenfalls! überraschenderweise herausgestellt hat, er-

heblich im günstigen Sinne beeinflussen.

In Fig.7 ist schließlich ein Stück Formband 22 dargestellt, welches Formen 32 zur Herstellung von Formungen mit sechseckigem Grundriß aufweist.

Die Darstellung soll zeigen, daß die Aneinanderreihung einzelner Formen 32 in einem wabenförrnigen Muster eine besonders günstige weil optimale Ausnutzung der Bandoberfläche mit sich bringt, wobei durch die netzartigen Verbindungsstege 33 des Bandes 22 eine ausreichende Festigkeit in Zugrichtung erhalten bleibt.

Hierzu 2 Blatt'Zeichnungen.

Claims

Patemansprüche:

1. Formling, dessen Formgebung während seiner Gewinnung durch Fütrierentwässerung aus einem schlammförmigen Feststoff/Flüssigkcitsgeinisch, '< insbesondere Erzschlamm aus Aufbereitungsanlagen, in einem das Formnegativ enthaltenden elastischen Formgitter erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Projektion des Formlinge (I) auf eine zur Oberfläche des Filters '" etwa senkrechte Ebene annähernd die Form eines Trapezes aufweist, dessen Seiten, die einen Winkel (λι) größer 90° einschließen, mit einer Krümmung ineinander übergehen.

2. Formling nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r> zeichnet, daß die Krümmung Teil eines Kegelschnittes, beispielsweise eines Kreises, einer Ellipse, einer Parabel oder einer Hyperbel ist.

3. Formling nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch die Grundform eines Obelis- -'<> ken.

4. Formling nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel («i; «2). die größer 90° sind, in den verschiedenen Projektionen voneinander abweichen. i^r>

5. Formling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (m\; «2) zwischen 95° und 110°, vorzugsweise 100° bis 105°, betragen.

6. Formling nach einem der Ansprüche 1 bis 5, jo gekennzeichnet durch einen von der Rechteckform abweichenden Grundriß, beispielsweise einen 5-, 6-, 8- oder mehreckigen Grundriß, vorzugsweise eine sechseckigen Grundriß.

7. Formling nach einem der Ansprüche 1,2 und 5, i^r> gekennzeichnet durch die Grundform eines rotationssymmetrischen Körpers.

8. Formling nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Dicke zwischen 3 und 25 mm, vorzugsweise 6 bis ^o 12 mm, und daß die senkrecht zur Dicke gemessene Kantenlänge 5 bis 30 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm, beträgt