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Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Kohlen, Erzen u. dgl.
in einer Stromrinne Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Trennen von Kohlen, Erzen u. dgl., indem das Gut nach seiner Dichte- und unabhängig
von seiner Korngröße getrennt wird.
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Gegenüber bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art besteht
die Erfindung darin, daß durch seitliche Einführung einer regulierbaren Zusatzwassermenge
in den das Gut führenden Strom die Str6mungsgeschwindigkeit innerhalb der zur freien
Oberfläche des Stromes parallelen Flüssigkeitsschichten gleichförmig gemacht wird,
während der Unterschied in den Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der zur Oberfläche
senkrechten Flüssigkeitsebenen vom Boden zur Oberfläche hin zunehmend vergrößert
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Zur Durchführung dieses Verfahrens wird gemäß der Erfindung eine Stromrinne
verwendet, deren Seitenwände mit öffnungen versehen sind, durch die von außen her
ein nach Menge und Druck regelbarer Wasserstrom zugeführt wird.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen im wesentlichen darin, daß eine
auf das genaueste regelbare Trennung des Gutes nach dessen Dichte mittels einer
einfachen, seitlich durchlochten Rinne erreicht wird, ohne daß hierzu die Verwendung
irgendwelcher mechanischer Hilfstrennmitbel erforderlich wäre.
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Das Wesen ,der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Die Abb. r, 2,:2a, 3 und q. veranschaulichen die Geschwindigkeitsverteilung
der Flüssigkeitsströmung in einer gewöhnlichen Rinne.
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Abb.5 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Einrichtung gemäß
der Erfindung, Abb. 6 ein entsprechender Längsschnitt des Ausführungsbeispiels und
Abb.7 eine entsprechende Draufsicht im Schnitt.
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Die Abb. 8 und g zeigen die Verteilung der Stromgeschwindigkeiten
in der Setzrinne nach Abb. 5, 6 .und 7, wie sie gemäß der Erfindung erzielt werden.
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Wenn man die Kennlinie .der Geschwindigkeit jedes einzelnen Punktes
des Stromquerschnittes nachprüft, so findet man, daß diese Geschwindigkeit zwischen
zwei Punkten sehr stark veränderlich ist. Die Ursache dafür ist die Reibung, die
an .den Seitenwänden und am Boden der Laufrinne auftritt. Wenn einerseits die Wirkung
der Reibung am Boden dazu beiträgt, eine relative Zunahme der Wassergeschwindigkeit
vom Grunde bis zur freien Oberfläche herbeizuführen und ferner dazu beiträ--t, den
Gleichgewichtsstand des
behandelten Gutes aufzuheben, so ist doch
andererseits die Verzögerung'infolge der Reibung an den Seitenwänden äußerst nachteilig.
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Diese bekannten Erscheinungen sind in den Abb. 3 und 4 wiedergegeben.
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i. Die Kurve VO-V (Abo. 3) veranschaulicht die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit
vom Grunde der Laufrinne, wo sie am kleinsten ist: 0-V0, bis zur freien Oberfläche,
wo sie ihnen Höchstwert erreicht: 01-V. Diese Erscheinung ist für die Vorklassierung
nützlich, denn je größer das Korn, um so mehr befindet es sich in einer Ebene höherer
Geschwindigkeit.
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2. Andererseits stellt die Schaulinie Vö -V-Vo (Abo: q.) die Änderung
der Geschwindigkeit (bezogen auf die freie Oberfläche). dar von den Seitenflächen,
wo sie sehr gering ist: L'-VO'-und L-VO bis zur Mitte des Kanals, wo sio ihren Höchstwert
0-V annimmt. Diese letztere Geschwindigkeitsänderung .des Förderstromes äst der
Vorklassierung des Gutes abträglich, denn sie wirkt dahin, daß Körner geringerer
Dichte, die mehr oder weniger dicht an den Rändern des Kanals fortgeführt werden,
eine geringere Geschwindigkeit besitzen als diejenigen der insbesondere kleineren
y; dichteren Körner, die mehr oder weniger nach der Mitte zu fortgeschwemmt werden,
so daß die Ausscheidung dieser letzteren Körner durch Öffnungen im Rinnenboden in
Frage gestellt wird, da die Körner mit der geringsten Geschwindigkeit als erste
dort hineinfallen werden. Körner geringerer Dichte, die an die Nähe der Ränder gelangen,
können also vor denjenigen geringerer Dichte",die nach der Mitte zu gedrängt werden,
ausgetragen werden, so daß ein unvollkommener Trennvorgang erreicht wird.
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Der Vorgang, wie er sich in den Seitenwäschern nach der Erfindung
abspielt, schafft hier Abhilfe durcheine entsprechende Ausgestaltung der Laufrinne,
in der sich das Schwemmgut sondert in der Weise, daß ein Wasserzufluß von bestimmter
Menge von außen her quer zu den Seitenwänden der Laufrinne eingeführt wird. Diese
zusätzliche Wassermenge bewirkt einen Ausgleich der verzögernden Wirkung, die von
der Reibung an den Rändern oder Seitenwänden herrührt, in der Weise, daß die Geschwindigkeit
in den verschiedenen Ebenen des Stromes, der in der Laufrinne fließt, d. h. für
alle Punkte, die sich in .derselben parallelen Ebene zur freien Oberfläche befinden,
von den Rändern bis zur Mitte gleichmäßig wird.
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Diese -Seitenwirkung ist so geregelt, daß sie vom Rinnenboden nach
der freien Oberfläche zu stärker wird, damit die Differenz der Strömungsgeschwindigkeit
in vertikaler Richtung, die zweckmäßig 9rom Rinnenboden nach der Oberfläche hin
zunimmt, bestehen bleibt.
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Die in Abb. 5, 6 und 7 beispielsweise veranschaulichte Ausführungsform
der Vorrichtung zur Durchführung des erläuterten Verfahrens besteht ,aus einer oder
mehreren nebeneinanderliegenden und mehr oder weniger zur Horizontalen geneigten
Rinnen 2, 3, deren Seitenwände 3 bei 4 gelocht und in das kastenförmige Gebilde
2 eingebettet sind, das seinerseits an seinem Bodenteil in geeigneten Abständen
mit Austrittsöffnungen 7 versehen ist und seitliche Taschen 6 mit Rohranschluß 5
bildet. Unter jeder Austrittsöffnung 7 ist eine Abzugtasche 8 für das getrennte
Gut vorgesehen, die mit einem unabhängigen Wasserzufluß 9 versehen sein kann. Das
von 5 kommende Wasser verteilt sich in den Taschen 6 und tritt von hier durch die
Öffnungen 4 der Seitenwände 2 quer ins Innere der Rinne. Die Löcher in den Seiten-,wänden
sind vorteilhaft so verteilt oder besitzen solche Abmessungen (oder es kann auch
die seitliche Wasserzuführung so verteilt und geregelt werden), daß die seitlich
in die Rinnen eintretenden Wassermengen von unten nach oben hin zunehmen. Der das
zu trennende Gut mit sich führende Wasserstrom fließt von der Zuführungsrinne i
in die Trennrinne 2, 3 und von dieser in die Austrittsrinne io. Es können selbstverständlich
mehrere Trennrinnen. 2, 3 hintereinandergeschaltet sein. Das getrennte Gut kann
von 8 aus in. irgend beliebiger Art, z. B. durch Becherwerke o. dgl., -,weiterbefördert
wenden.
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Aus diesen Maßnahmen ergibt sich das Folgende i. Eine schnellere Geschwindigkeitszunahme
.des Förderstromes vom Boden bis zur Oberfläche der Flüssigkeit. Die Geschwindigkeitszunahure
.ist in Abb.8 veranschaulicht. Die Geschwindigkeit am Grunde 0-VO nimmt allmählich
zu, und zwar in stärkerem Maße, als in Abb.3 dargestellt ist und mit zunehmender
Höhe. Sie erreicht ihren Höchstwert an der freien Oberfläche, wo sie gleich 01_-V
ist. Man sieht, daß der Unterschied zwischen den Grenzgeschwindigkeiten (am Boden
und an der freien Oberfläche) hier größer ist infolge der Aufhebung der verzögernden
Wirkung, die sich aus der Randreibung ergibt, während sie sich in verstärktem Maße
nach dem Boden zu auswirkt.
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2. Eine .gute Vergleichmäßigung der Geschwindi:gkeit des Stromes von
den Rändern nach der Mitte der Laufrinne zu, derart, daß diese Geschwindigkeit die
gleiche wird für alle Punkte der gleichen Ebene.
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Diese Vergleiohmäßigung ist in Abb. 9 veranschaulIcht. Die Linie Vö
-V-Vo stellt dabei die Änderung der Geschwindigkeit in Höhe
der
freien Oberfläche dar, die punktierten Linien, die der ersteren parallel laufen,
stellen diese Verglenchmäßigung für die unteren Schichten dar, die noch unter der
Wirkung des Seitendrucks des von außen zugeführten Wassers quer zu den Rändern und
zu äleT Strömungsrichtung des das Gut fortbewegenden Schwemmstromes stehen.
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Das Gut wird somit einer zweckentsprechenden Behandlung in der Trennrinne
unterworfen, und die Behandlung des Schwemmgutes wird wesentlich verbessert, indem
jedes Teilchen, das fortgeführt wird, eine Fördergesch-,vindigkeit- erhält, die
lediglich von seiner Dichte und nicht mehr von seiner Lage in der freien Richtung
des Kanals abhängt.
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Die der vorerwähnten Vortrennung oder Ordnung in Schichten folgende
Ausscheidung oder endgültige Trennung der jeweils dichtesten und am langsamsten
vorrückenden untersten Schwemmschicht durch die Öffnungen 7 wird so beträchtlich
verbessert.