DE3719288A1

DE3719288A1 - METHOD AND ARRANGEMENT FOR SEPARATING DIFFERENT SPECIFIC WEIGHTS

Info

Publication number: DE3719288A1
Application number: DE19873719288
Authority: DE
Inventors: Horst Gross; Michael Dipl Ing Gross
Original assignee: Foerder & Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Foerder & Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-22
Also published as: EP0294801A2; EP0294801A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von Schüttgütern unterschiedlicher spezifischer Gewichte sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for separating Bulk goods of different specific weights and an arrangement for performing the method.

In der Industrie ist es oft erforderlich, Gemische un terschiedlicher Schüttgüter zu trennen. So wird beispiels weise beim Gießen von Stahl Formsand verwendet, der mit Bindern verfestigt ist. Üblicherweise wird hierbei Quarz sand verwendet. Es gibt jedoch Gußstücke oder Bereiche von Gußstücken, bei denen nach dem Gießen die Wärme be sonders schnell abzuführen ist. Hier wird des besseren Wärmeleitvermögens wegen Chromerzsand vorgesehen. Da be reits die Beschaffung der Sande aufwendig ist und insbe sondere die des verwendeten Binders wegen erforderliche Entsorgung bei der Ausscheidung gebrauchten Sandes sich als kostspielig erweist, ist man bestrebt, gebrauchten Formsand zum Zwecke des Wiederverwendens aufzuarbeiten und zu regenerieren. Hierbei ist es aber erforderlich, die beiden Sandtypen, nämlich Quarzsand und Chromerzsand, wieder voneinander zu trennen, da sonst einerseits für das Gießen kritischer Teile erforderlicher, besonders auf wendiger Chromerzsand neu zu beschaffen wäre, während andererseits der aufbereitete zyklisch verwendete Sand durch die ständige Zufuhr von Chromerzsand einen mit der Anzahl der Zyklen wachsenden Anteil von Chromerz sand aufwiese.In industry it is often necessary to mix and match separate different bulk goods. For example used in the casting of steel molding sand with Binders is solidified. This is usually quartz sand used. However, there are castings or areas of castings in which the heat be after casting is to be dissipated particularly quickly. Here's the better Thermal conductivity due to chrome ore sand. Since be The procurement of the sands is already complex and in particular special that of the binder used because of necessary Disposal of the excretion of used sand turns out to be expensive, one tries to use used Recycle molding sand for reuse and regenerate. However, it is necessary the two types of sand, namely quartz sand and chrome ore sand, to separate from each other again, otherwise on the one hand for the casting of critical parts required, especially on agile chrome ore sand would have to be procured while on the other hand, the processed cyclically used sand with the constant supply of chrome ore sand the number of cycles increasing proportion of chrome ore sand meadow.

Es wurde daher schon versucht, mit einer Vielzahl von Sieben die beiden sich durch unterschiedliches spezifi sches Gewicht sowie unterschiedliche mittlere Korngröße unterscheidenden Sandstufen des entstehenden Gemisches wieder voneinander zu trennen. Als nachteilig hat sich hierbei der erhebliche Verschleiß der Siebe gezeigt, der sowohl durch die hohe Anzahl der erforderlichen Siebe als auch durch die Härte des Sandes bedingt finanziell untrag bare Ausmaße annimmt. Es wird daher seit langem gerade in Verbindung mit der Regenerierung von Formsand nach einer Anordnung gesucht, welche mit vertretbarem Aufwand die Trennung solcher harten und in großen Mengen anfallender Gemische zuläßt.It has therefore been tried with a variety of The two of them differentiate themselves through different specifics weight and different average grain size distinctive sand levels of the resulting mixture separate again. Has turned out to be disadvantageous here the considerable wear of the sieves is shown both due to the high number of sieves required also financially unsound due to the hardness of the sand takes on dimensions. It has therefore been in for a long time Connection with the regeneration of molding sand after a Wanted arrangement, which with reasonable effort Separation of such hard and large amounts Admits mixtures.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, ein Verfahren sowie eine Anordnung zu schaffen, die mit vertretbaren wirtschaftlichem Aufwande auch bei großen Durchsatzmengen eine verläßliche und weitgehende Auftrennung solcher Gemische zuläßt.The invention is therefore based on the object of a method as well as to create an arrangement that is reasonable with economic effort even with large throughputs a reliable and extensive separation of such Admits mixtures.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 4. Mit ihrer Hilfe werden ein Verfahren bzw. eine Anordnung geschaffen, bei welcher durch die Tendenz zur Fluidisierung eine Entmischung des Gemisches in der auf gebrachten Schicht durch die unterschiedlichen spezifischen Gewichte bewirkt wird. Das spezifisch schwerere Gut bildet hierbei eine bodennahe Schicht, die bei der Entmischung der angegebenen Sande eine relativ geringe Dicke besitzt, und auf der sich eine weitere, dickere Schicht ausbildet, die aus dem spezifisch leichteren Gut besteht. Wird nun mehr bei im wesentlichen horizontaler Lage des Bodens des Vibrationsförderers dieser in entsprechender Form zum Vibrieren gebracht, so wird das direkt auf diesem auflie gende und nur mäßig fluidisierte Gut höheren spezifischen Gewichtes praktisch den durch den Förderer bewirkten Wurfparabeln folgen, d.h., das direkt auf dem Boden des Förderers aufliegende Material folgt den Schwingungen des Vibrators und wird in Förderrichtung vorgeschoben wer den. Damit aber besteht die Tendenz, daß zunächst in För derrichtung durch die Förderung des Materiales der Boden schicht diese Schicht sich durch Ansammlung des Gutes et was verstärkt. Andererseits wird durch die Aufgabe wei teren Gemisches das Füllniveau erhöht. Durch die Fluidi sierung findet hier schon bald eine Auftrennung dadurch statt, daß das spezifisch leichtere Material nach oben steigt und die Partikel des spezifisch schwereren Gutes nach unten ausfallen und hier sich der Bodenschicht an fügen. Das Steigern des Niveaus führt aber dazu, daß die oberen Teilchen, die durch die Fluidisierung von den Schwingungen des Vibrationsförderers weitgehend unbeein flußt bleiben, aus einer höher gelegenen Schlitzöffnung abgezogen werden können.This problem is solved with the features of the claims 1 and 4. With their help, a procedure or a Arrangement created, in which by the tendency to Fluidization results in a segregation of the mixture in the brought layer through the different specific Weights is effected. Forms the specifically heavier good a layer close to the ground, which is used for segregation the specified sands are relatively thin, and on which another, thicker layer forms, which consists of the specifically lighter goods. Now more when the bottom of the bottom is essentially horizontal Vibration conveyor this in the appropriate form for Vibrate brought, so this is directly on this specific and only moderately fluidized Weight practically that caused by the conveyor Throwing parabolas follow, i.e. directly on the floor of the Material lying on the conveyor follows the vibrations of the Vibrators and is advanced in the conveying direction the. But there is a tendency that initially in För direction by promoting the material of the soil layer this layer is formed by accumulation of the good et which reinforces. On the other hand, through the task tere mixture increases the filling level. Through the fluidi This will soon result in a separation here instead of the specific lighter material going up increases and the particles of the specifically heavier goods fall down and here the bottom layer put. However, increasing the level causes the upper particles caused by the fluidization of the Vibrations of the vibration conveyor largely unstable stay flowing from a higher slot opening can be deducted.

Die Unteransprüche kennzeichnen zweckmäßige und vorteil hafte Weiterbildungen der Erfindung, beispielsweise eine Erhöhung der durch die Trennung bewirkten Konzentration der Komponenten durch Kaskadenanordnung, das Abweisen größerer Knollen durch vorgeordnete Siebe sowie die Aus scheidung feinster, bei der Verwendung als Formsand un wirtschaftlicher Körnungen. Da hier nur wenige Siebe verwendet werden, wird die Wirtschaftlichkeit hier nur unwesentlich gemindert, zumal ein Wechsel oder Austausch der Siebe praktisch während des Betriebes und ohne we sentliche Stillstandszeiten vorgenommen werden kann.The subclaims characterize expedient and advantageous adhesive developments of the invention, for example a Increasing the concentration caused by the separation the components by cascading, rejecting Larger tubers through upstream sieves and the Aus fine separation, when used as molding sand and economical grain sizes. There are only a few sieves here the economy will only be used here insignificantly reduced, especially as a change or exchange the sieves practically during operation and without we considerable downtimes can be carried out.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: In detail, the features of the invention are based on the following description of an embodiment in In connection with this illustrative drawings explained. They show:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Vibrationsförderer, und Fig. 1 shows schematically an inventive vibration conveyor, and

Fig. 2 schematisch eine Kaskadenanordnung. Fig. 2 shows schematically a cascade arrangement.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur Trennung eines Gemisches dargestellt, das aus Sanden unterschiedlichen spezifischen Gewichtes besteht.In Fig. 1, an arrangement for separating a mixture is shown, which consists of sands of different specific weights.

Verwendet wird hierbei ein Vibrationsförderer 1, der mit einem umlaufenden Mantel 2 ausgestattet ist und nach unten durch einen porösen Boden 3 abgeschlossen wird, der von Luftkammern 4 und 5 unterfangen ist. Diese Luftkammern können durch Preßluftanschlüsse 6 und 7 druckbeaufschlagt werden, so daß Luft den porösen Boden 3 zu durchdringen und die darüber liegende Schicht aufgegebenen Schüttgutes fluidisierend zu durchdringen vermag. Um spontane Ent lastungen durch Blasenbildung zu vermeiden, wird man bei den angegebenen Sanden eine Füllhöhe 15 von vorzugsweise 100 bis 150 mm anstreben.In this case, a vibration conveyor 1 is used , which is equipped with a circumferential jacket 2 and is closed at the bottom by a porous base 3, which is underpinned by air chambers 4 and 5 . These air chambers can be pressurized by compressed air connections 6 and 7 , so that air is able to penetrate the porous floor 3 and fluidized penetration of the overlying layer of bulk material. In order to avoid spontaneous stress relief due to the formation of bubbles, a filling level 15 of preferably 100 to 150 mm is sought for the sands indicated.

Der Vibrationsförderer 1 ist mit einem Vibrationsantrieb 8 ausgestattet, der über eine Konstruktion 9 schräg an den Vibrationsförderer 1 angeschlossen ist, so daß die bewirkten Schwingungen im Ausführungsbeispiel einen Transport auf den Boden aufgebrachten Materiales von links nach rechts bewirken.The vibration conveyor 1 is equipped with a vibration drive 8 which is connected obliquely to the vibration conveyor 1 via a construction 9 , so that the vibrations caused in the exemplary embodiment cause a transport of material applied to the floor from left to right.

Der Mantel 2 weist auf der rechten Seite, d.h. in Förder richtung, einen im Bodenbereiche vorgesehenen, horizontalen Mantelschlitz 10 auf, durch den Material der Bodenschicht über eine Rutsche 11 ausgetragen wird. Auf der gegenüber liegenden Seite ist im Bereiche der Füllhöhe 15 ein eben falls horizontaler Mantelschlitz 12 vorgesehen, mittels dessen aus den oberen Bereichen der fluidisierten Schicht Material über die Rutsche 13 austragbar ist. The jacket 2 has on the right side, ie in the conveying direction, a horizontal jacket slot 10 provided in the bottom area, through which material of the bottom layer is discharged via a chute 11 . On the opposite side, in the area of the fill level 15, a horizontal slit slot 12 is provided, by means of which material can be discharged from the upper areas of the fluidized layer via the chute 13 .

Zum Betriebe wird nun, beispielsweise über einen Schütt trichter oder eine Schüttrinne, das zu trennende Gemisch in Richtung des Pfeiles 14 aufgegeben. Durch die Flui disierung in Verbindung mit der Vibration fallen hierbei die schwereren Teile des Gemisches nach unten auf den Boden 3 aus, während die leichteren Teile fluidisiert über dieser Bodenschicht anstehen. Die Schwingungen des zweckmäßig verstellbar ausgebildeten Vibrationsantriebes 8 vermögen hierbei praktisch nur die direkt auf dem Boden 3 aufliegende und nur mäßig oder kaum fluidisierte Schicht des spezifisch schwereren Materiales zu erreichen, das damit in Richtung der Pfeile 17 zum Mantelschlitz 10 hin fortbewegt wird und aus diesem auszutreten vermag. Die darüber anstehende, fluidisierte Schicht der spezifisch leichteren Komponente erstreckt sich praktisch bis zum Füllniveau 15. Da sie infolge der Luftpolsterung bzw. Fluidisierung an sich beweglich ist und auch den die För derung bewirkenden Vibrationen nicht folgt, vermögen sich hier die Sandpartikel in Richtung der Pfeile 18 auf den Mantelschlitz 12 zuzubewegen und werden über die Rutsche 13 ausgetragen. Querstege 16, die sich vertikal bis in die Nähe des Bodens 3 bzw. das Füllniveau 15 erstrecken, las sen die durch die Pfeile 17 und 18 dargestellten Strömungen des Materiales in einer oberen und unteren Schicht zu, blocken solche Bewegungen jedoch im dazwischen liegenden Bereiche ab, so daß hier die Ausscheidung nach dem spezi fischen Gewicht ungestört zu erfolgen vermag.For operation, the mixture to be separated is now abandoned in the direction of arrow 14 , for example via a hopper or a pouring channel. Due to the fluidization in connection with the vibration, the heavier parts of the mixture fall down onto the bottom 3 , while the lighter parts are fluidized above this bottom layer. The vibrations of the expediently adjustable vibration drive 8 can practically only reach the directly lying on the floor 3 and only moderately or hardly fluidized layer of the specifically heavier material, which is thus moved in the direction of the arrows 17 towards the jacket slot 10 and can exit therefrom can The fluidized layer of the specifically lighter component above it extends practically to the fill level 15 . Since it is movable as a result of the air cushioning or fluidization and also does not follow the vibrations causing the conveyance, the sand particles can move in the direction of the arrows 18 towards the jacket slot 12 and are discharged via the chute 13 . Crosspieces 16 , which extend vertically into the vicinity of the bottom 3 or the filling level 15 , read the flows of the material represented by the arrows 17 and 18 in an upper and lower layer, but block such movements in the area in between , so that the excretion can take place undisturbed according to the specific weight.

Im dargestellten Beispiel weist zwar Quarzsand ein spezi fisches Gewicht von etwa 1,4 auf, während der Chromerzsand ein spezifisches Gewicht von 2,7 zeigt. Durch unterschied liche Körnungen und damit durch unterschiedliche Füllfaktoren jedoch ergeben sich jeweils Verschiebungen des spezifischen Gewichtes, die einer der Gründe einer nicht vollkommenen Entmischung sind. Der Reinheitsgrad der Komponenten aber läßt sich verbessern, wenn gemäß der Fig. 2 eine Kaskaden anordnung benutzt wird. In the example shown, quartz sand has a specific weight of about 1.4, while the chrome ore sand shows a specific weight of 2.7. Due to different grain sizes and thus different filling factors, however, there are shifts in the specific weight, which are one of the reasons for incomplete segregation. The degree of purity of the components can be improved, however, if a cascade arrangement is used according to FIG. 2.

Nach Fig. 2 wird der den Vibrationsförderer 1 über die Rutsche 13 verlassende Quarzsand entsprechend dem Pfeil 19 auf einen weiteren, praktisch gleich gebauten Vibra tionsförderer 20 aufgegeben, und der über die Rutsche 11 abgeführte Chromerzsand mit noch geringen Quarzsand beimischungen wird entsprechend dem Pfeil 21 auf einen Vibrationsförderer 22 aufgegeben, wobei die beiden Vi brationsförderer 20 und 22 ebenfalls nach dem in Verbin dung mit dem Vibrationsförderer 1 beschriebenen Prinzip wirksam werden. Über die Rutsche 23 wird daher weiter ge reinigter Quarzsand abgegeben, der auf ein Sieb 24 beispiels weise einer Maschenweite von 0,18 mm gegeben wird, so daß unter dem Sieb in Richtung des Pfeiles 25 feinkörniges Material abgeführt wird, das praktisch zur Entsorgung abgegeben wird, während in Richtung des Pfeiles 26 am Siebende ein fast reiner und beispielsweise nur mehr 2% Chromerzsand aufweisender Quarzsand einer 0,18 mm über schreitenden Körnung gebrauchsfertig abgeführt wird.According to Fig. 2 of the vibrating conveyor 1 is fed through the chute 13 leaving quartz sand in accordance with the arrow 19 tion conveyor to a further, virtually the same built Vibra 20 and the arrow 21 is admixtures of discharged via the chute 11 chromite with even small quartz sand in accordance with a vibration conveyor 22 abandoned, the two Vi brationsförderer 20 and 22 also take effect according to the principle described in connec tion with the vibration conveyor 1 . Via the chute 23 , therefore, further purified quartz sand is dispensed, which is given to a sieve 24, for example, a mesh size of 0.18 mm, so that 25 fine-grained material is discharged under the sieve in the direction of the arrow, which material is practically disposed of for disposal , while in the direction of arrow 26 at the end of the sieve an almost pure and for example only 2% chrome ore sand containing quartz sand of 0.18 mm above grain size is discharged ready for use.

Über die Rutschen 27 und 28 werden Reste des Chromerzsandes aus dem Quarzsand der ersten Stufe und über die Rutsche 28 Quarzsand aus dem Chromerzsand der ersten Stufe abgeführt, die vermittels eines Aufgabetrichters 29 bzw. einer Auf gabewanne aufgefangen und einem pneumatischen Förderer 30 zugeführt werden, der das hier aufgefangene Gemisch entweder über eine Förderleitung 31 in den zu entsorgenden Abraum gibt oder aber über eine Förderleitung 32 das er haltene Gemisch in den Aufgabebereich des Vibrationsförderers 1 zur erneuten Trennung aufgibt. Die Rutsche 33 gibt praktisch reinen Chromerzsand ab.Residues of the chrome ore sand from the quartz sand of the first stage and the slide 28 quartz sand from the chrome ore sand of the first stage are discharged via the slides 27 and 28, which are collected by means of a feed hopper 29 or a feed trough and are fed to a pneumatic conveyor 30 which the mixture collected here either via a conveyor line 31 in the overburden to be disposed of or else via a conveyor line 32 he gives up the mixture in the application area of the vibration conveyor 1 for renewed separation. The slide 33 releases practically pure chrome ore sand.

Die Anordnung ist nicht auf eine zweistufige Kaskadenan ordnung begrenzt. Im Bedarfsfall können auch weitere Tren nungen in einer dritten Stufe vorgesehen sein, wenn eine noch gesteigerte Reinheit erwartet wird. Anderseits kann beispielsweise auf das Sieb 24 verzichtet werden, und als zweckmäßig kann es sich erweisen, die Aufgabe des Sand gemisches über ein Grobsieb, ein Gitter oder dergleichen vorzunehmen, das zwar Sande, beispielsweise bis zu einer Körnung von 3 oder 4 mm, durchläßt, Klumpen, Knollen oder Aggregationen jedoch ableitet und gegebenenfalls nochmals der vorzuordnenden Zerkleinerungsvorrichtung zuführt. Da mit wird vermieden, daß das durch die fluidisierende Druck luftzufuhr gebildete Wirbelbett durch größere Knollen oder dergleichen belastet wird.The arrangement is not limited to a two-stage cascade arrangement. If necessary, further separations can also be provided in a third stage if an even higher level of purity is expected. On the other hand, it is possible, for example, to dispense with the sieve 24 , and it may prove expedient to carry out the sand mixture operation via a coarse sieve, a grate or the like, which does admit sands, for example up to a grain size of 3 or 4 mm, However, lumps, tubers or aggregations are derived and, if necessary, fed again to the comminution device to be pre-arranged. Since with is avoided that the fluidized air supply formed by the fluidizing pressure is burdened by larger tubers or the like.

In allen diesen Fällen wird durch eine relativ einfache und verhältnismäßig verschleißfreie Anordnung problemlos und sicher die gewünschte Aufteilung des zugeführten Ge misches erreicht.In all of these cases, a relatively simple and relatively wear-free arrangement without problems and certainly the desired division of the supplied Ge mix reached.

Claims

1. A method for separating bulk goods of different specific weights, characterized in that the mixture of bulk goods in a moderate layer height on a substantially horizontal vibration conveyor ( 1 ) is fluidized and the specific heavier of the components of the mixture the conveyor at its in End of conveyance lying in the height range of its bottom and the specific lighter of the components at its opposite end at the level of the upper edge of the fluidized layer can be removed.

2. The method according to claim 1, characterized by a cascade arrangement, in the removal openings of the vibration conveyor ( 1 ) is a further separating, working with fluidized layers vibration conveyor ( 20 , 22 ) is arranged downstream.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, wherein the fluidization with a porous bottom ( 3 ) of the vibration conveyor ( 1 , 20 , 22 ) penetrating pressure air is effected and the pressure and layer height are such that essentially that of the components lower specific gravity is partially fluidized.

4. Arrangement for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized by a down through a porous bottom ( 3 ) closed abge vibratory conveyor ( 1 ), the bottom of which is ventilated by at least one compressed air-fed air chamber ( 4 , 5 ), and the areas in the conveying direction in the floor have a horizontal jacket slot ( 10 ) and on the opposite side at the level of the intended filling level ( 15 ) has a jacket slot ( 12 ).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that jacket slots ( 10 , 12 ) separated material from leading outlet chutes ( 11 , 13 ) are arranged downstream.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that outlet chutes ( 11 , 13 ) further, a fluidized bed causing vibration conveyor ( 20 , 22 ) are arranged downstream.

7. Arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the vibration conveyor ( 1 , 20 , 22 ) is equipped with vertical crosspieces ( 16 ) which extend from the ground near to the vicinity of the filling level ( 16 ).

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that feed devices sieves upstream and / or slides ( 23 ) sieves ( 24 ) are arranged downstream.

9. Arrangement according to claim 8, characterized by preferably only one sieve ( 24 ) of fine mesh width with passing good.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, marked by an upstream sieve with larger separation Bulbs and aggregations.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, marked by the application for the separation of quartz and chrome ore sand used in the preparation of used molding sand.