DE2701152B1

DE2701152B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Druck- und Abriebempfindlichkeit von koernigen Stoffen(Kornkollektiven)bei mechanischer Beanspruchung

Info

Publication number: DE2701152B1
Application number: DE2701152A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr-Ing Konnerth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-13
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1978-04-20
Also published as: US4179916A; CH617773A5; BR7800141A; CA1095739A; FR2393293B1; SE7800349L; FR2393293A1; DE2701152C2; JPS53107887A

Description

Für die Untersuchung des Verhaltens von körnigen Stoffen gegen Druck und Abrieb gibt es bereits verschiedene Prüfverfahren. So sind z. B. Sturzempfindlichkeits-Prüfungen in zahlreichen Varianten entwickelt worden, deren Zahlenwerte jedoch im allgemeinen nicht miteinander vergleichbar sind (v. Bogdandy, Engeil: Die Reduktion der Eisenerze, 1967, Verlag Stahleisen, S. 400 ff).

Die Abriebempfindlichkeit wird meist in Trommeln geprüft, wobei als Prüfwert der Anteil eines bestimmten Kornfraktionsbereichs, z. B. 0 bis 0,5 mm, nach erfolgter Trommelunggilt.

Ein im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenes Verfahren wird in der DE-AS 17 73 737 beschrieben.

Die aufgeführten Verfahren untersuchen die Versuchsstoffe jedoch nur in Form eines lockeren Haufwerks, dessen Körner während des Prüfvorganges noch eine relativ große Bewegungsfreiheit untereinander besitzen. Damit haben aber die Resultate dieser Prüfverfahren für einen großen Teil der Verfahrenstechnik, nämlich für diejenigen Bereiche, in denen Kornkollektive in dichter Packung, d. h. intensiver gegenseitiger Einwirkung der einzelnen Körner aufeinander, eine ausschlaggebende Rolle spielen, keinen praktischen Wert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zuverlässiges Prüfverfahren verfügbar zu machen, mit dem die Druck- und Abriebempfindlichkeit von körnigen Stoffen in dichter Packung erfaßt werden kann, das also einen mit den tatsächlichen Verhältnissen in der Praxis besser übereinstimmenden Wert liefert. Ferner soll durch die Erfindung eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens verfügbar gemacht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Beanspruchung dadurch erfolgt, daß die Körner der repräsentativen Probe in einem geschlossenen Mörser schlagartig einer Gasdruckwelle von hoher kinetischer Energie ausgesetzt werden.

Alle Stoffkörner der Probe werden dabei im dichten

ORKiINAL INSPECTED

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Kollektivverband auf Druck und Reibung beansprucht. Die Größe der auf das Kornkollektiv ausgeübten mechanischen Beanspruchung hängt von der kinetischen Energie der Gasdruckwelle ab und kann durch die Versuchsbedingungen, z. B. Art und Menge des verwendeten Sprengmittels und/oder Menge des als Probe eingesetzten Versuchsgutes, gesteuert werden.

Das Prüfverfahren kann auf Kornkollektive aller Stoffe angewendet werden, bei denen Meßergebnisse über Druck- und Abriebempfindlichkeit eine Rolle spielen.

Hinsichtlich der zulässigen Korngröße des Versuchsgutes bestehen sowohl nach unten als auch nach oben praktisch keine Beschränkungen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens ist dem Anspruch 10 zu entnehmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 11 bis 14 beschrieben.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispieie anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. I einen Ausschnitt des im Schnitt dargestellten Mörsers, der aus einem Grundkörper 1 besteht, und jeweils einen oder mehrere Hohlräume 2 in gleicher oder unterschiedlicher Ausführung enthält.

Der einzelne Hohlraum kann entweder im Grundkörper ausgespart sein oder in den Grundkörper in Form eines selbständigen Hohlkörpers 3 von außen eingesetzt und in ihm in geeigneter Weise verankert werden.

Der Mörsergrundkörper, die Hohlraumwandungen und die Hohlkörper können aus unterschiedlichem Material, mit gleichen oder unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften, bestehen.

Die Außenabmessungen der einsetzbaren Hohlraumkörper sind, unabhängig von Größe und Form des Hohlraumes, den sie beinhalten, untereinander gleich, so daß sie in den im Grundkörper ausgesparten Halterungen untereinander austauschbar sind.

Jeder Mörserhohlraum und/oder Hohlraumkörper ist in bezug auf Form und Inhalt dem jeweiligen Verwendungszweck des Mörsers entsprechend ausgebildet.

Die F i g. 2 enthält als Beispiel eine komplette Versuchsanlage, d. h. den Mörser und die diesem vor-■> und nachgeschalteten Vorrichtungen. Das in einem oder mehreren Mörserhohlräumen und/oder Mörserhohlkörpern 4 beispielsweise durch die Detonation eines Sprengmittels bearbeitete Kornkollektiv wird mit Hilfe des entstandenen Druckgases und nach öffnung des ίο Verschlusses 5 durch die Leitung 6 zu dem Filterbehälter 7 transportiert und dort am Filter 8 niedergeschlagen. Das staubfreie Gas gelangt dann über die Leitung 9 und gegebenenfalls noch über einen (nicht eingezeichneten) Gaswäscher ins Freie. Es besteht aber auch die Möglichkeit, noch zusätzlich Druckgas in einem weiteren Hohlraum und/oder -körper 10, die kein Versuchsgut enthalten, mit Hilfe eines zweiten Sprengkörpers zu erzeugen und dieses Gas dann, falls erforderlich, entweder zum Nachspülen des Hohlraumes und/oder -körpers oder zur Unterstützung des pneumatischen Transportes des bearbeiteten Stoffes zum Filterbehälter 7 zu verwenden. Das hier niedergeschlagene Versuchsgut verläßt den Filterbehälter durch die Leitung 11 und gelangt zur Siebanlage (nicht 2Ί eingezeichnet).

Es ist natürlich möglich. Versuche mit dem Mörser

auch in vereinfachter Form etwa in der Weise durchzuführen, daß man das im Hohlraum 4 entstandene Druckgas durch eine oder mehrere öffnungen, die mit

«ι Filtereinsätzen versehen sind, langsam nach außen

entweichen läßt und hierauf, nach öffnung des Verschlusses 5 das bearbeitete Kornkollektiv von Hand entleert und es dann in den Siebsatz aufgibt oder indem man es aus dem Mörser in den unter ihm angeordneten

i■-■ Siebsatz fallen läßt.

Die Stellung der Mörserachsen im Raum kann dem Versuchsziel entsprechend verändert werden.

Bei der Bearbeitung des Versuchsgutes im Mörser kann sich dieser im Stillstand oder in Bewegung -■m befinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 27 Ol

1. Verfahren zur Messung der Druck- und Abriebempfindlichkeit von körnigen Stoffen (Kornkollektiven), in dem diese einer mechanischen ·-> Beanspruchung ausgesetzt werden und entweder die durch die Beanspruchung hervorgerufene Veränderung der Gewichtsanteile einzelner Kornfraktionen gegenüber den entsprechenden Ausgangswerten einer repräsentativen Probe mit Hilfe von Siebana- in lysen oder aber die Abweichung der Gasdurchlässigkeit der bearbeiteten gegenüber der unbearbeiteten Probe als Maßstab für die Druck- und Abriebempfindlichkeit herangezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Beanspru- ι ·> chung dadurch erfolgt, daß die Körner der repräsentativen Probe in einem geschlossenen Mörser schlagartig einer Gadruckwelle von hoher kinetischer Energie ausgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 2u zeichnet, daß die Gasdruckwelle durch eine schlagartige Umwandlung explosionsfähiger fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe im Mörser erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der mechanischen Beanspruchung durch die Probenmenge und/oder die Art und Menge des zur Erzeugung der Gasdruckwelle verwendeten Stoffs gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schlagartige Entstehung der so Druckwelle mechanisch, elektrisch oder akustisch ausgelöst wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Erzeugung der Gasdruckwelle und der Auslöseme- i^r> chanismus als kompakte Einheit ausgebildet sind, oder daß beide Teile erst kurz vor ihre Verwendung zu einer Einheit zusammengefügt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Mörser w erzeugte Druckgas zur pneumatischen Entleerung des Mörsers von der repräsentativen Stoffprobe dient, nachdem ihre Körner der Gasdruckwelle ausgesetzt waren.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Stoffkörnern beladene Druckgas eine Filteranlage (7) und anschließend eine Gaswäsche durchläuft, ehe es ins Freie gelangt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das körnige ^r>o Material nach Einwirkung der Druckwelle vom Mörser zur Filteranlage oder unmittelbar zu einer Siebanlage auch durch ein anderes gasförmiges Medium, z. B. Luft oder Inertgas oder auch nur durch ein einfaches Fallrohr transportiert wird. ^r>5

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörser in verschiedene Stellungen bewegt werden kann.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 entweder mit einer w> Siebanalyseeinrichtung oder mit einer die Abweichung der Gasdurchlässigkeit ermittelnden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem Grundkörper (1) bestehende Mörser einen oder mehrere Hohlräume (2) enthält, und daß die innere '·"> Manteloberfläche eines oder mehrerer dieser Hohlräume (2) in bezug auf Oberflächenausbildung, Materialzusammensetzung und/oder anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften vom übrigen Material des Mörserkörpers abweicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume die Form eines Rotationshohlkörpers z. B. einer Kugel, eines Zylinders oder eines Rotationsellipsoids haben.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Hohlraum (2) in Aussparungen des Grundkörpers (1) in Form eines selbständigen Hohlkörpers (3) von außen eingesetzt und dort fest verankert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabmessungen der Hohlkörper untereinander, und unabhängig von Form und Größe des Hohlraumes, den sie jeweils beinhalten, gleich sind, so daß die Hohlkörper in den Aussparungen des Mörserkörpers wahlweise gegeneinander austauschbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) und die Hohlraumkörper (3) entweder aus gleichem oder aus verschiedenem Material, z. B. aus Stahl und/oder Geschützbronze, bestehen.