DE3020713A1

DE3020713A1 - Verfahren und vorrichtung zur abreinigung der matrix eines magnetscheiders von gezogenem magnetgut ausserhalb des magnetfeldes

Info

Publication number: DE3020713A1
Application number: DE19803020713
Authority: DE
Inventors: Hans 5090 Leverkusen Bender; Gottfried 5000 Köln Düren; Georg 5303 Bornheim Schnabel; Wolf 5206 Seelscheid Zabel
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-05-31
Filing date: 1980-05-31
Publication date: 1981-12-17
Also published as: GB2076699A; SE8103378L; AU7058081A; AU543203B2; ZA813615B

Description

Anlage zum Patentgesuch der - k - H 80/29

Klöckner-Humboldt-Deutz Gr/Wr

Aktiengesellschaft

vom 7. Mai 198O

Verfahren und Vorrichtung zur Abreinigung der Matrix eines Magnetscheiders von gezogenem Magnetgut außerhalb des Magnetfeldes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abreinigung der Matrix eines Magnetscheider von gezogenem Magnetgut außerhalb des Magnetfeldes.

Die Abreinigung der Matrix eines nach dem Rückhalteprinzip arbeitenden Magnetscheider bereitet um so größere Schwierigkeiten, je enger die Durchlässe zwischen den die Matrix bildenden ferromagnetischen Körpern, je feiner das Körnungsspektrum des Peststoffanteiles beispielsweise einer Erzschlämme, und je höher der Anteil an bindigen Komponenten in der Trübe ist.

Hinzu kommt, daß die Induktionspole bei Verwendung nicht absolut weichmagnetischer Eisensorten eine gewisse magnetische Remanenz aufweisen, die der Abreinigung des gezogenen Gutes Kräfte entgegen setzt.

Es ist üblich, das gezogene Magnetgut nach Herausleiten einer Matrix aus dem Magnetfeld innerhalb der sogenannten neutralen Zone mit einem Reinigungsmedium auszuspülen.

- 5 13GG51/0Q36

KHD - 5 - H 80/29

Dieser als Abreinigung bezeichnete Ausspülvorgang ist um so schwieriger durchzuführen, je dichter die Packung der Induktionspole in der Matrix ist. Denn diese Packung bildet gegenüber dem Strahl eines Reinigungsmediums eine Vielzahl von Hindernissen, wodurch die Strahl-Energie rasch abnimmt und in tieferen Bereichen der Matrix infolgedessen keine zufriedenstellende Reinigungswirkung mehr ausüben kann.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Abreinigung der Matrix eines Magnetscheiders von Magnetgut, wobei die Matrix primär mit einem flüssigen Medium abgereinigt wird, zusätzlich ein kompressibles Medium zu verwenden. Dabei strömt aus einer dem oberen Rand der Matrix dichtend anliegenden Aufgabekammer gleichzeitig oder nacheinander flüssiges und gasförmiges Reinigungsmedium unter erhöhtem Druck durch die Packung der ferromagnetischen Körper und reinigt deren Zwischenräume gründlich von anhaftendem Magnetgut (Deutsche Auslegeschrift 26 50 925)·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Abreinigung der Matrix eines Magnetabscheiders weiter auszugestalten und zu verbessern.

Dabei wird ein Verfahren und eine Vorrichtung angestrebt, welche eine übergangslose und optimal flexible Anpassung der Ab-

- 6 130051/0036

KHD - 6 - H 80/29

reinigungs-Intensität an alle in der Praxis vorkommenden Schwierigkeitsgrade erlauben. Diese Optimierung soll insbesondere in der Weise erreicht werden, daß nach Maßgabe von jedem Schwierigkeitsgrad nur so viel Abreinigungs-Medium und Abreinigungs-Energie zum Einsatz kommt, wie gerade benötigt werden, um einen kontinuierlichen ungestörten Betriebszustand des Magnet scheiders zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abreinigung in der neutralen Zone in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt.

Mit der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß in der in Bewegungsrichtung der Matrix gelegenen ersten Stufe ein erheblicher Teil des gezogenen Magnetgutes problemlos abgereinigt wird, und nur derjenige Rest zurückbleibt, der infolge eines der geschilderten besonderen Schwierigkeitsgrade nicht mit erfaßt wurde. Dieser schwierig zu reinigende Rest von gezogenem Magnetgut läßt sich jedoch wegen der weitgehenden Vor-Reinigung der Matrix in der ersten Stufe mit der zweiten Reini—gungsstufe erheblich leichter erfassen und abreinigen, als dies bisher in einer einzigen Stufe möglich war. Das Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil der Unkompliziertheit.

- 7 130051/0036

KHD
H 80/29

In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß in den
Stufen gleiche Reinigungsmedien, gegebenenfalls in unterschiedlicher Menge und mit unterschiedlichem Druck, verwendet werden.

Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß beispielsweise die erste Stufe mit einer etwas größeren Menge an Reinigungsmedium bei geringerem Druck und die zweite Stufe mit geringerer Menge an Reinigungsmedium von etwas höherem Druck betrieben werden kann, wodurch eine optimale Reinigungswirkung bei ökonomischem Verbrauch an Reinigungsmedium und Energie erreicht wird.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in den Stufen
unterschiedliche Reinigungsmedien verwendet werden.

Dabei kann in einer ersten Stufe beispielsweise ein flüssiges und in einer zweiten Stufe ein gasförmiges Reinigungsmedium
verwendet werden, es kann aber auch von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß in einer ersten Stufe Wasser und einer zweiten Stufe Wasser und Luft als Reinigungsmedien verwendet werden.

Mit den auf diese Weise vielfältigen Ausgestaltungsmöglich-

130051/0036

KHD - 8 - η 80/29

keiten des Verfahrens ergibt sich nach Maßgabe des jeweils vorliegenden Schwierigkeitsgrades eine problemlose und dabei äußerst flexible Anpassung an jeden betrieblichen Einzelfall.

Dabei kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß mindestens eine Reinigungsstation kontinuierlich und eine andere Reinigungsstation intermettierend betrieben wird.

Mit dieser Maßnahme ist solchen betrieblichen Fällen in optimaler Weise Rechnung getragen, bei welchen eine die kontinuierliche Arbeitsweise des Magnetscheiders störende Schmutzanhaftung innerhalb der Matrix nur von Zeit zu Zeit auftritt, während normalerweise die Abreinigungs-Intensität der ersten Stufe genügt, um einen zufriedenstellenden Betriebsverlauf sicherzustellen. Optimale Wirksamkeit der Abreinigung bei sparsamem Einsatz von Energie und Kosten werden dabei auf einfache Weise auf einen Nenner gebracht.

Ein Magnetscheider zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß in der neutralen Zone außerhalb des Magnetfeldes in Bewegungsrichtung der Matrix mindestens zwei Abrexnxgungsstationen angeordnet sind, und daß jede dieser Stationen mit Mitteln zur Zuführung mindestens eines Abreinigungs-Mediums sowie mit Mitteln zum Auffangen des abge-

- 9 130051/0038

KHD - 9 - H 80/29

reinigten Magnet-Gutes ausgestattet ist.

Abgesehen vom primären Vorteil der Unkompliziertheit und Wirksamkeit einer solchen Anordnung bietet diese als weiteren Vorteil die Möglichkeit einer Nachrüstung bei bereits in Betrieb befindlichen Magnetscheidern, womit etwa aufgetretene Abreinigungsproblerne auf unkomplizierte Weise beseitigt werden.

In Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die in Bewegungsrichtung zweite Abreinigungs-Station eine an die Aufgabeseite der Matrix anschließende stationäre Aufgabekammer aufweist, welche mit der Matrix durch eine gleitende Dichtung in annähernd druckdichter Verbindung steht.

Diese aus der bereits genannten Deutschen Offenlegungsschrift 26 50 925 an und für sich bekannte Anordnung ermöglicht es in einfacher und vorteilhafter Weise, beliebige Reinigungsmedien mit erhöhtem Druck durch die Matrix hindurchzuführen und damit die Abreinigung problemlos zu optimieren.

Die Erfindung wird anschließend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen von Abreinigungsvorrichtungen bei einem Rückhaltemagnetscheider mit Matrix näher erläutert:

- 10 -

KHD - 10 - H 80/29

Es zeigen:

Pig. 1: Einen Magnetscheider mit erfindungsgemäßen Abreinigungsstationen in Draufsicht,

Fig. 2: Ein Punktionsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einem Magnetscheider, im Blockschaltbild

Zwischen den Magnetpolpaaren 1 - 2; 3-4 dreht sich eine kreisringförmige Behälteranordnung 5 in Richtung des Pfeiles R. Die Behälteranordnung 5 ist unterteilt in zellenartige, einzelne Matrizen 5¹ , 5'¹ bildende Trennräume. Diese sind, wie rein schematisch angedeutet, mit Packungen 13 von ferromagnetischen Körpern ausgestattet. Bei den die Induktionspole bildenden ferromagnetischen Körpern kann es sich beispielsweise um Rillenplatten oder um sphärische, kugelförmige und andere ähnliche Füllkörper handeln oder, wie ebenfalls bekannt, um Füllungen aus Streckmetall, Eisengeflecht, Eisenwolle etc. Μίέ- ß .6· sind jedem Polpaar 1-2; 3-4 zugeordnete Aufgabestationen bezeichnet, bei welchen das zu behandelnde Gut, beispielsweise eine Erzpartikeln enthaltene Trübe , in die vorbeiwandernden Matrizen 5¹, 5'¹ aufgegeben wird. Diese Aufgabestationen 6, 6^T befinden sich jeweils im Eintrittsbereich eines zwischen einem der Magnetpolpaare 1-2; 3-4 aufgebauten Magnetfeldes. Am Austrittsbereich eines jeden Magnet-

- 11 -

130051/0036

KHD - 11 - H 80/29

feldes sind jeweils die Stationen 7» 7* für eine Mitteldruckspülung vorgesehen, durch welche das dem gezogenen Magnetgut anhaftende unmagnetische Gut sauber abgewaschen sowie gegebenenfalls schwachmagnetisches Mittelgut ausgespült wird. Außerhalb der Magnetfelder, in der sogenannten neutralen Zone in etwa gleichem Abstand zwischen den Magnetpolpaaren 1-2; 3-4, sind jeweils zwei Abreinigungs-Stationen 8, 9; 8' 9¹ angeordnet. Die in Drehrichtung gemäß dem Richtungs-Pfeil R erste Station 8, 8» weist einen Anschluß 10, 10' für die Zuführung eines Reinigungsmediums auf. Im vorliegenden Beispiel wird die erste Abreinigungs-Station 8, 8' kontinuierlich mit Wasser betrieben. Die in Drehrichtung jeweils folgende zweite Station 9, 9' weist je zwei Zuführungen 11, 12; 11·, 12« für zwei verschiedene Reinigungsmedien auf. Dabei sind im vorliegenden Beispiel die Anschlüsse 11, 11' für die Zuführung von Wasser, und die Zuführungen 12, 12' für die Zuführung von Druckluft vorgesehen.

Die Punktion der Anordnung ist folgende:

Zwischen je zwei Polpaaren 1 - 2; 3 - 4 entsprechend Süd/ Nord—Nord / Süd, welche zwischen sich ein starkes Magnetfeld erzeugen, dreht sich kontinuierlich in Richtung des Pfeiles R die Behälteranordnung 5. Diese ist in einzelne zellenartige

- 12 -

130051/0036

KHD - 12 - H 80/29

Trennräume 5'_s 5'' unterteilt, welche infolge ihrer Füllung mit jeweils einer Vielzahl ferromagnetischer Induktionspole eine Folge von Matrizen darstellen. Beim Eintritt einer Matrix 5¹, 5¹¹ in eines der Magnetfelder zwischen den Polen 1-2; 3-4 gelangt diese zugleich in den Bereich einer der Aufgabestationen 6, 6' und wird mit dem zu behandelnden Gut, beispielsweise einer Suspension von magnetischen und unmagnetischen Partikeln, beaufschlagt.

Dabei wird unmagnetisches Gut größtenteils durch die Matrix hindurch gespült, während Magnetgut an den ferromagnetischen Induktionspolen der Matrix festgehalten wird. Vor Austritt aus dem Magnetfeld passiert jede Matrix eine Station 7 bzw. 7^! zur Mitteldruckspülung und zum Waschen des gezogenen Magnetgutes. Darin wird das in der Matrix festgehaltene Magnetkonzentrat von anhaftendem unmagnetischem Gut gesäubert und - je nach Maßgabe der eingestellten Energie des Abreinigungsvorganges - gegebenenfalls magnetisches Mittelgut als Zwischenprodukt ausgetragen.

Bei weiterer Drehung in Richtung des Pfeiles R erreicht eine Matrix 5¹» 5 " in annähernd gleicher Entfernung von den Magnetpolpaaren 1 - 2; 3 - 4 - die sogenannte neutrale Zone, in welcher kein Magnetfeld mehr wirksam ist. In dieser neutralen

- 13 130051/0036

KHD
- 13 - H 80/29

Zone erreicht eine Matrix 5* 5¹' in Drehrichtung zunächst
eine der ersten Abreinigungs-Stationen 8, 8^r, in welcher der größte Teil des gezogenen und bis dahin der Matrix anhaftenden Magnetgutes durch intensive Spülung mit Wasser abgereinigt und das ausgetragene Produkt aufgefangen wird.
Dabei kommt es jedoch vor, daß bei sehr feinem und mit bindigen Anteilen versetztem Gut sowie bei filigraner Struktur der ferromagnetischen Körper in der Matrix ein unabgereinigter Rest in der Matrix zurückbleibt. Diesen unabgereinigten Rest zu erfassen und endgültig abzureinigen ist Aufgabe der zweiten Abreinigungs-Station 9, 9¹. Aus dieser strömt gleichzeitig oder nacheinander flüssiges bzw. kompressibles Reinigungsmedium unter erhöhtem Druck durch die Packung 13 der ferromagnetischen Körper und reinigt deren Zwischenräume schnell und gründlich vom Rest des anhaftenden Magnetgutes, insbesondere deshalb, weil durch die vorhergehende Abreinigung des Hauptteiles dieses Magnetgutes die folgende Nachreinigung eine erheblich größere Wirksamkeit entfalten kann.

Fig. 2 zeigt das Magnetscheidersystem sowie dessen Punktion in Form eines schematischen Funktions-Flußdiagrammes. Man
stelle sich den in Fig. 1 in Draufsicht dargestellten Magnetscheider so vor, als sei die kreisförmige Behälteranordnung 5 an einer Stelle aufgeschnitten und in eine Ebene aufgeklappt.

- 14 130051/0036

KHD H 80/29

Dabei sind in Fig. 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern versehen. Von links nach rechts gesehen bewegt sich dabei die Behälteranordnung 5 in Richtung des Pfeiles R. Dabei erreicht eine der zellenförmigen Matrizen 5¹ zunächst die Zufuhrstation 6 im Bereich des Magnetfeldes 20 zwischen den aus Gründen der übersichtigkeit nicht dargestellten Polen. Dort wird aus der Trübezufuhr 21 das zu sortierende Gut aufgegeben, wie durch den Pfeil 22 angedeutet. Unmagnetisches Gut läuft dabei durch Matrizen 5' hindurch in eine Auffanganordnung 23. Beim Passieren der Waschstation 7 wird da^¹ in den Matrizen 5' zurückgehaltene Magnetgut durch Waschwasser, angedeutet durch den Pfeil 24, einem Waschvorgang unterzogen und dabei von anhaftendem unmagnetischem Gut gereinigt. Gleichzeitig wird schwachmagnetisches Gut, sogenanntes Mittelgut, ausgetragen und durch eine Pumpe 25 zur Trübeaufgabe 22 durch die Leitung 26 rezirkuliert. Die nunmehr nur noch mit gewaschenem Magnetgut beladenen Matrizen 5¹ erreichen außerhalb des Magnetfeldes 20 in einer sogenannten neutralen Zone die erste Reinigungsstation 8. Diese weist eine Zufuhr 10 für eine Reinigungsflüssigkeit auf, welche beim Passieren einer Matrix 5^f einen erheblichen Teil des gezogenen Gutes, beispielsweise mittels kräftiger Wasserstrahlen, ausspült und einer Auffangvorrichtung 27 für Magnetgut zuführt. In weiterer Bewe-

- 15 13Q051/Q036

KHD - 15 - H 80/29

gung erreicht eine der betrachteten Matrizen 5¹ die zweite Reinigungsstation 9, welche ebenfalls eine Zufuhr 11 für ein flüssiges Reinigungsmedium aufweist. Durch die Druckerhöhungspumpe 28 ist diese Reinigungsflüssigkeit auf einen erhöhten Druck gebracht und dadurch die Intensität der Abreinigung erhöht. Die zweite Reinigungsstation 9 weist ferner eine Zufuhr 12 für Druckluft auf, welche aus einer Druckluftquelle gespeist wird. Während die erste Reinigungsstation- 8 im gezeigten Beispiel kontinuierlich betrieben wird, ist für die zweite Reinigungsstation 9 eine Timer-Schaltung vorgesehen, die durch das Zeitglied 30, die Schalteinrichtung 31 und die Steuerleitungen 32 die Steuerorgane 33 und 3^ in beliebieg einstellbaren Zeitintervallen betätigt, was dazu führt, daß die zweite Reinigungsstation/4)eispielsweise intermittierend in Zeitintervallen arbeitet.

Bei der zweiten Reinigungsstation 9 ist ferner eine rein schematisch angedeutete, auf dem oberen Rand einer jeden vorbeibewegten Matrix 5¹ dichtend aufliegende Aufgabekammer 35 angeordnet, welche dafür sorgt, daß sowohl das flüssige als auch das kompressible Reinigungsmedium unter erhöhtem Druck durch die Packung der ferromagnetischen Körper hindurch geführt werden können.

- 16 130051/0036

KHD - 16 - H 80/29

Der beschriebene Punktionszyklus setzt sich bei Wiedereintritt der abgereinigten Matrizen 5'¹ in die Zufuhrstation 6^f, Waschstation 7' _f erste Reinigungsstation 8' und zweite Reinigungsstation 9' sinngemäß fort und wiederholt sich damit periodisch.

Die gezeigten und beschriebenen Beispiele stellen lediglich schematische Ausführungsformen der Erfindung dar. Ähnliche Ausgestaltungen oder Abwandlungen, welche im Ermessen des Fachmannes liegen, wie beispielsweise die Anordnung von mehr als zwei ReinigungsStationen, Ausgestaltung und Reihenfolge der Zufuhreinrichtungen für flüssige oder gasförmige Reinigungs-Medien sowie deren wahlweiser Einsatz in beliebiger Reihenfolge, fallen Gleichfalls unter die Erfindung, sofern

et

sie einem der geltenden Patentansprüche genügen.

130051/0036

Leerseite

Claims

7. Mai 1980 KHD

Gr/Wr H 80/29

Patentansprüche

1. Verfahren zur Abreinigung der Matrix eines Magnetabseheiders von gezogenem Magnetgut außerhalb des Magnetfeldes, insbesondere für schwer abreinigbare Erzschlämme, dadurch gekennz eichnet, daß die Abreinigung in der neutralen Zone in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Stufen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß in den Stufen gleiche Reinigungsmedien, gegebenenfalls in unterschiedlicher Menge und mit unterschiedlichem Druck, verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stufen unterschiedliche Reinigungsmedien verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe ein flüssiges und in einer zweiten Stufe ein gasförmiges Reinigungsmedium verwendet wird.

ORIGINAL INSPECTED

KHD - 2 - H 80/29

5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe Wasser und in einer zweiten Stufe Wasser und Druckluft als Reinigungsmedium verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Reinigungsstation kontinuierlich und eine andere Reinigungsstufe intermittierend betrieben wird.

7. Magnetscheider zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mindestens einer durch ein Magnetfeld (20,20') hindurchgeführten Matrix (5,5',5"), dadurch gekennzeichnet, daß in der neutralen Zone außerhalb des Magnetfeldes (20,2O¹) in Bewegungsrichtung (R) der Matrix (5,5'5^1!) mindestens zwei Abreinigungs-Stationen (8,9; 8',9') angeordnet sind, und daß jede dieser Stationen (8,9; 8^T,9^f) mit Mitteln (10,11,12 . 10', 11', 12') zur Zuführung mindestens eines Abreinigungs-Mediums sowie mit Mitteln (27,27') zum Auffangen des abgereinigten Magnet-Gutes ausgestattet sind.

8. Magnetscheider nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die in Bewegungsrichtung zweite Abreinigungs-Station (9,9') eine an die Aufgabeseite der Matrix (5ί5',5'^!) anschließende

- 3 130051/0036

KHD H 80/29

stationäre Aufgabekaimner (35»35') aufweist, welche mit der Matrix (5*5*5'') durch eine gleitende Dichtung in annähernd druckdichter Verbindung steht.