DE3043170A1

DE3043170A1 - Verfahren und vorrichtung zum klassieren und sortieren von material unterschiedlicher magnetischer suszeptibilitaet

Info

Publication number: DE3043170A1
Application number: DE19803043170
Authority: DE
Inventors: Georg 3320 Salzgitter Bolze; Othmar 4630 Bochum Zimmermann
Original assignee: Erich Friedrich & Co KG GmbH; Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Erich Friedrich & Co KG GmbH; Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1980-11-15
Filing date: 1980-11-15
Publication date: 1982-07-08

Description

Anlage zum Patentgesuch
Verfahren und Vorrichtung zum Klassieren und Sortieren von Material unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität durch Verwendung eines Magneten und einer in Wirkungsverbindung stehenden Aufgabe- und Fördereinrichtung.
Eine zuverlässige und sichere Klassierung ist eine der wesentlichen Voraussetzungen zur Lösung von Aufbereitungsproblemen im Erz- und Kohlebergbau, in Kies-und Schotterwerken sowie in Hüttenbetrieben und vielen anderen Bereichen der Industrie. Je nach Aufgabenstellung lassen sich Siebe verwenden, deren Schwingbewegungen entweder kreisförmig oder linear, schräg aufwärts gerichtet sind. Kreisschwingsiebe eignen sich beispielsweise vorteilhaft zur Trocken- und Naßklassierung von Grob- und Mittelkorn im Bereich von etwa 80 bis 0,5 mm. Linearschwingssiebe werden für die trockene oder nasse Absiebung grober, mittlerer oder auch feiner Körnung eingesetzt und können wegen der linearen Schwingbewegung waagerecht oder leicht geneigt aufgestellt werden.
Als magnetische Sortierverfahren sind für die Trocken- und Naßscheidung das sogenannte Aushebeverfahren und das Abwurfverfahren bekannt, bei einer Naßscheidung kann darüberhinaus auch das Haftverfahren zur Anwendung gelangen.
Die verschiedensten Typen von Magnetscheidern sind geeignet, um Material unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität zu sortieren. Dem Stand der Technik sind neben Walzenscheidern Kreuzbandscheidern, Ringbandscheibern, Ringschurrenscheidern, Ringscheidern, Herdscheidern auch Starkfeld-Trommelscheider bekannt.
Das Aushebeverfahren wird eingesetzt zum Ausscheiden unerwünschter Eisenteile aus allen Schüttgutern sowohl bei kleinen wie auch sehr großen Fördergutströmen. Die Magnete arbeiten austragend, die Eisenteile werden also aus dem Schüttgut herausgehoben. Voraussetzung für den Einsatz von Aushebemagneten ist, daß das Fördermittel im Bereich des Magnetfeldes keine magnetisierbaren Werkstoffe enthält.
Deshalb werden im allgemeinen Förderbänder aus Gummi oder Kunststoff eingesetzt, die mit einem Aushebemagneten bestückt werden.
Aus der DE-OS 1 810 456 ist ein mit der eigenen Erfindung gattungsgleiches Verfahren zum Trennen trockener, körniger Erzbestandteile unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität durch Verwendung eines Magneten und einer in Wirkungsverbindung stehenden Aufgabe- und Fördereinrichtung bekannt. Nachteilig ist, daß eine Vorklassierung des Materials bei diesem Verfahren nicht vorgesehen ist, wodurch der Magnet mit hohen Durchsatzleistungen beaufschlagt werden muß. Bei separater Vorbehandlung des Aufgabematerials mittels einer Siebmaschine würden besonders nachteilig ein hoher Gesamtenergieverbrauch neben erhöhten Investitionskosten erforderlich sein.
Aus der DE-AS 2 039 335 ist darüberhinaus eine Siebmaschine bekannt, wie sie als Aufgabe- und Fördereinrichtung gemäß der eigenen Erfindung zum Klassieren von Aufgabematerial verwendet werden könnte, das dann einer späteren Sortierung mittels Magneten zugeführt werden muß. Der genannten Druckschrift ist jedoch kein Hinweis auf eine nachfolgende magnetische Sortierung zu entnehmen, auch fehlt die konstruktive Anpassung im Bereich des Auslaufs, die notwendig ist, um Klassier- und Sortiervorrichtungen miteinander in eine geeignete Wirkungsverbindung zu bringen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, an sich bekannte Klassier- und Sortierverfahren zu kombinieren und Anwendungen des Verfahrens aufzuzeigen sowie eine Vorrichtung zu beschreiben, wodurch besonders wirtschaftlich auf der Energie- und Investitionsseite durch raumsparende und neue konstruktive Maßnahmen die Trennung von Materialien unterschiedlicher Suszeptibilität verbessert werden kann. Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Trennung der Materialien während der Förderung erfolgt, wobei sowohl klassiert als auch sortiert wird. Dabei kann sowohl gleichzeitig als auch nacheinander sortiert und klassiert werden bzw.
umgekehrt. Beim gleichzeitigen Klassieren und Sortieren würde der Magnet oberhalb des Siebbelages angeordnet sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung folgt der Klassierung unmittelbar die Sortierung. Durch Verzicht auf eine separate Zwischenförderung wird ein zusätzlicher Verschleiß des klassierten Materials an der Ubergabestelle, bedingt durch eine gewisse Fallhöhe, vorteilhaft vermieden. Gleichzeitig kann kostensparend auf einen zusätzlichen Antrieb für die Zwischenförderung verzichtet werden.
Besonders zweckmäßig wird die Erfindung zur Aufbereitung von Hochofen- und/oder Siemens-Martin-Schlacken verwendet.
Bei diesem Anwendungsfall kann vorteilhaft Eisen in der üblichen Form aus der Stahlwerks- oder Hochofenschlacke in vorbestimmter Korngröße gewonnen und erneut der Rückgewinnung der Eisenbestandteile zugeführt werden, um auf diese Weise das Eisenausbringen des Hochofen- oder Stahlwerksprozesses zu verbessern. Durch die vorgeschaltete Klassierung werden bestimmte Fraktionen in marktgängiger chemischer Zusammensetzung nach Korngröße selektiert, gegebenenfalls auch in verschiedenen Fraktionen einer geeigneten Verwendung zugeführt.
Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist auch in der Müllaufbereitung gegeben. Zum einen kann der gut verkaufsfähige Schrott aus Bauschutt, Haus- und Industriemüll besonders kostengünstig in marktgerechter Qualität gewonnen werden, zum anderen werden die Voraussetzungen für eine störungsfreie Weiterverwertung des Mülls, z.B. im Verschwelungsverfahren oder zur Düngemittelherstellung geschaffen.
Eine Vorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität besteht vorteilhaft aus einer Siebmaschine und einem Aushebemagneten. Hiermit wird eine besonders einfache Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufgezeigt, die raumsparend und wartungsfreundlich ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Abwurfende der Siebmaschine so verlängert und eingezogen, daß es auf der Breite des Magneten das klassierte Material führt. Durch diese Maßnahme nach der Erfindung wird Spritzkorn, das zur Verschmutzung der Anlage führt, weitgehend vermieden und eine maximale Ausnutzung des Magnetfeldes ermöglicht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Neigung des Abwurfendes gegenüber dem Siebmaschinenboden verstellbar ist, vorzugsweise wird dabei der Winkel g zwischen dem Abwurfende und der Horizontalen zwischen 20 und 250 und der Winkel zwischen dem Siebmaschinenboden und der Horizontalen auf etwa 180 eingestellt. Durch diese Maßnahme nach der Erfindung wird eine Erhöhung und gute Regelbarkeit der Fördergeschwindigkeit des klassierten Materials im Bereich des Magnetfeldes und Anpassung an die Umlaufgeschwindigkeit des Austragbandes gewährleistet.
Vorteilhaft ist nach der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß die Lage des Aushebemagneten gegenüber dem Abwurfende veränderbar ist, wobei vorzugsweise der Neigungswinkel und der Abstand des Aushebemagneten zum Abwurfende so eingestellt werden, daß die Fördergeschwindigkeit des klassierten Materials in etwa gleich der Umlaufgeschwindigkeit des Austragbandes ist. Hierdurch wird eine optimale Anpassung der Verfahrensparameter an die Prozeßerfordernisse ermöglicht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Abwurfende der Siebmaschine des Klassiersortierers aus antimagnetischem Stahl. Hiermit wird eine besonders preisgünstige Möglichkeit neben der Verwendung von anderen nicht magnetisierbaren Werkstoffen wie Gummi oder Kunststoff aufgezeigt. Die antimagnetischen Stähle können austenitisch und rostfrei sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im Beispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Klassiersortierer nach der Erfindung schematisch in Seitenansicht, Fig. 2 einen Klassiersortierer, schematisch in Draufsicht Der Klassiersortierer nach der Erfindung gemäß Fig. 1 besteht aus einer Siebmaschine 1 und einem Aushebemagneten 2. Die Siebmaschine 1 weist einen starren Rahmen 3 auf, in dem eine Prallplatte 4 sowie ein Siebboden 5 befestigt sind. Über mehrere Federelemente 6 liegt die Siebmaschine 1 auf den Unterstützungskonstruktionen 7 auf und wird mittels rotierender Unwuchtgewichte 8 in Schwingungen versetzt.
Der Winkel / , den der Siebboden 5 gegenüber der Horizontalen 9 bildet ist verstellbar und wird vorzugsweise auf 180 eingestellt. Das Abwurfende 10 der Siebmaschine 1 besitzt eine Förderebene 11, deren Neigungswinkel i gegenüber der Horizontalen 9 zwischen 20 und 250 verstellbar ist. Der Aushebemagnet 2 besteht im wesentlichen aus dem Magnetkörper 12 einer Umlenktrommel 13 und einer Antriebstrommel 14, um die sich ein Austragsband 15 fügt. Mittels einer Aufhängevorrichtung 16 ist die Lage des Aushebemagneten 2 gegenüber der Förderebene 11 des Abwurfendes 10 nach Abstand, Überdeckung und Neigungswinkel & zwischen der Horizontalen 9 und dem Austragsband 15 im Wirkungsbereich des Magnetfeldes justierbar.
Bei Betrieb des Klassiersortierers gelangt Aufgabematerial 17 über eine Aufgaberutsche 18 auf die Prallplatte 4 der Siebmaschine 1 und wird über den Siebboden 5 gefördert, wo entsprechend der Maschenweite des Siebes das Siebgut 19 in einem bestimmten Kornbereich in einem Trichter 20 zusammengeführt und ausgetragen wird.
Das auf dem Siebboden 5 verbleibende klassierte Material 21 erhält auf der Förderebene 11 eine erhöhte Fördergeschwindigkeit 22, die in etwa im Bereich der Umlaufgeschwindigkeit 23 des Austragsbandes 15 liegt. Eine verstellbare Klappe 24 sorgt dafür, daß das unmagnetische Material 25 vom magnetischen Material 26 getrennt abgezogen werden kann. Das magnetische Material 26 wird durch Einwirkung des vom Magnetkörper 12 ausgehenden Magnetfeldes während der Bewegung des klassierten Materials 21 auf der Förderebene 11 aus dem Gutstrom herausgezogen und am Austragsband 15 weiter transportiert bis die Einwirkung des Magnetfeldes nachläßt und das magnetische Material 26 freigibt.
In Fig. 2 ist der Klassiersortierer, bestehend aus Siebmaschine 1 und Aushebemagnet 2 schematisch in Draufsicht dargestellt. Dabei sind die Prallplatte 4, der Siebboden 5 sowie der Magnetkörper 12 besonders deutlich gemacht. Gemäß der Erfindung ist das Abwurfende 10 so verlängert und eingezogen, daß es auf der Breite des Magnetkörpers 12 das klassierte Material 21 führt.
Gemäß der angezeigten Verfahrensweise kann zum Beispiel Hochofenschlacke und/oder Siemens-Martin-Schlacke in Stückgrößen von 80 bis 200 mm als Aufgabematerial klassiert und sortiert werden. Die Fördergeschwindigkeit 22 im Bereich des Siebbodens 5 beträgt dabei 0,3 m/sec.
und wird durch die vergrößerte Neigung der Förderebene 11 gegenüber dem Siebboden 5 auf etwa 0,5 m/sec. erhöht und ist damit in etwa gleich der Geschwindigkeit 23 des Austragsbandes 15.
Im übrigen dient das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel lediglich zur Veranschaulichung der prinzipiellen Funktion des Klassiersortlerers nach der Erfindung. Eine detaillierte konstruktive Ausgestaltung, zum Beispiel auch die Verwendung anderer Magnetscheider, fällt ebenfalls unter die Erfindung, soweit sie im Bereich des handwerklichen Könnens liegt und vom Fachmann ohne erfinderische Eingebung gestaltet werden kann.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität durch Verwendung eines Magneten und einer in Wirkungsverbindung stehenden Aufgabe- und Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Materialien während der Förderung erfolgt, wobei sowohl klassiert als auch sortiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sortierung unmittelbar der Klassierung folgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung zur Aufbereitung von Hochofen- und/oder Siemens-Martin-Schlacken.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Anwendung für die Müllaufbereitung.
Vorrichtung zum Trennen von Materialien unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilität, bestehend aus einem Magneten und einer in Wirkungsverbindung stehenden Aufgabe- und Fördereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung als Klassiersortierer ausgebildet ist, wobei die Aufgabe- und Fördereinrichtung eine Siebmaschine (1) darstellt und der Magnet als Aushebemagnet (2) konstruiert ist.
6. Klassiersortierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwurfende (10) so verlängert und eingezogen ist, daß es auf der Breite des Magneten (2) das klassierte Material (21) führt.
7. Klassiersortierer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des Abwurfendes (10) gegenüber dem Siebmaschinenboden (5) verstellbar ist, vorzugsweise wird dabei der Winkel « zwischen dem Abwurfende (10) und der Horizontalen (9) zwischen 20 und 250 und der Winkel ß zwischen dem Siebmaschinenboden (5) und der Horizontalen (9) auf etwa 180 eingestellt.
8. Klassiersortierer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Aushebemagneten (2) gegenüber dem Abwurfende (10) veränderbar ist, wobei vorzugsweise der Neigungswinkel t und der Abstand des Aushebemagneten (2) zum Abwurfende (10) so eingestellt werden, daß die Fördergeschwindigkeit (22) des klassierten Materials (21) in etwa gleich der Umlaufgeschwindigkeit (23) des Austragsbandes (15) ist.
9. Klassiersortierer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwurfende (10) der Siebmaschine (1) aus antimagnetischem Stahl besteht.