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Rechenklassierer Die Erfindung betrifft Rechenklassiere, wie sie bei
der Aufbereitung von Erzschlämmen u. dgl. benutzt werden, bei denen die Klassierung
einer verschiedenartige Festteile enthaltenden Trübe in grobe Bestandteile und eine
überlaufende Aufschlämmung feiner. Bestandteile durch die Bewegung eines teilweise
in einen schrägen Behälter eintauchenden Förderrechens bewirkt wird.
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Eine Schwierigkeit beim Betrieb derartiger Vorrichtungen besteht darin,
däß die durch den Rechen erzeugte Rührwirkung nicht so eingegrenzt ist, daß unerwünschte
Störwirkungen auf die Gleichmäßigkeit und die Art der im Überlauf gewünschten Sichtung
vermieden werden. Während ein bestimmtes Maß der Regelung in dieser Beziehung durch
Regelung der diesen Maschinen zugeführten Waschwassermenge erreicht werden kann,
betrifft die Erfindung Verbesserungen, welche eine genauere Regelung der Güte der
Scheidung ermöglichen.
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Diese Regelung ist insbesondere dann wichtig, wenn die Leistung des
Klassierers geändert werden soll, was dann oftmals wünschenswert ist, wenn der Klassierer
in eine Reihe mit anderen Aufbereitungsmaschinen geschaltet ist. Bei den üblichen
Klassierern kann eine Änderung der Leistung nur vorgenommen werden, wenn man eine
Verschlechterung des Sichtungswirkungsgrades in Kauf nimmt. Solche Verschlechterungen
machen sich vor allem durch die sogenannten Zwischenfeinen bemerkbar. Das sind Festteilchen,
welche durch den hin und her gehenden Rechen zur Schwebe gebracht werden, jedoch
im allgemeinen zu schwer sind, um über den Überlauf zu verschwinden. Infolgedessen
steigt die Konzentration der Flüssigkeit an diesen Zwischenfeinen über dem Rechen,
bis sie ein Hindernis für eine richtige Sichtung bilden und sogar zu zeitweiligen
Störungen im Überlauf führen, wenn nämlich ihre Dichte so groß geworden ist, daß
sie sich in Haufen zusammenballen.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Klassierer, der ebenfalls mindestens
teilweise auf die Zwischenfeinen zurückzuführen ist, besteht darin, daß sich alle
Festteile nach dem Stillsetzer des Rechens auf ihm absetzen und seine Wiederinbetriebsetzung
so erschweren, daß besondere Maßnahmen zu seiner Befreiung getroffen werden müssen.
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Schließlich bieten die bekannten Klassierer noch eine Schwierigkeit
bei ihrer Aufstellung. Die Neigung des Behälterbodens bestimmt nämlich die Art der
Sichtung, die vom Klassierer zu erreichen ist. Infolgedessen muß die Neigung den
jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt werden, was umständliche Versuche an Ort
und Stelle voraussetzt. Eine geringere Neigung des Bodens des Klassierbeckens bedingt
aber ein längeres Becken als eine steilere Neigung, und es ist ohne weiteres verständlich,
daß eine für alle Betriebsverhältnisse geeignete Normalneigung eine wesentliche
Verbesserung darstellen würde.
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Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten soll die Erfindung beheben,
und zwar geschieht dies hauptsächlich durch die Verbindung des Rechenklassierers
mit
einer Sichtvorrichtung, die in geringer Entfernung vom Kopfende des Klassierers
an eine durch eine Abdeckplatte gebildete Trögtasche des Klassierers anschließt
und die Überlauftrübe nach den Sinkgeschwindigkeiten sichtet.
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Die genannte Abdeckplatte hat u. a. den Vorteil, daß der Bereich,
innerhalb dessen der Rechen eine starke Rührwirkung in der Flüssigkeit hervorruft,
wesentlich eingeengt wird, so daß einerseits die mit dem Klassierbecken verbundene
Sichtvorrichtung vor den Störungen geschützt wird, die die Rührwirkung des hin und
her gehenden Rechens verursachen könnte, andererseits aber nach dem Stillsetzen
des Rechens keine so großen Mengen von Festteilchen auf dem Rechen abgelagert werden
können. Die -mit dem Klassierer verbundene Sichtvorrichtung, durch welche die Überlauftrübe
nach den Sinkgeschwindigkeiten gesichtet wird, verhindert die Entstehung größerer
Mengen von Zwischenfeinen und die mit diesen verbundenen Schwierigkeiten.
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Es sind nun schon Rechenklassierer bekanntgeworden, die mit einer
Absetzvorrichtung zu einem Ganzen vereinigt sind (Dorr-Schüssel= klassierer). Diese
bekannte Vorrichtung arbeitet jedoch nach einem anderen Grundsatz als diejenige
gemäß der Erfindung; denn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet nicht wie
bei der bekannten eine Vorscheidung des in den Klassierer einzubringenden Gutes,
sondern eine Sichtung der Überlauftrübe statt. Um diese zusätzliche Sichtung zu
ermöglichen, muß die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Hauptsache die obengenannten
Merkmale aufweisen, die in ihrer Vereinigung mit einem Rechenklassierer neu sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung hervor, in der an Hand der beiliegenden Zeichnung einige Ausführungsbeispiele
erläutert sind. In der Zeichnung zeigt Fig. i den Grundriß eines Klassierers nach
der Erfindung, Fig.2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i, Fig.
3 einen Schnitt durch die Deckfläche und die Klassiersäule in vergrößertem Maßstabe,
Fig. q. einen Grundriß der Klassiersäule und des Regelzylinders, Fig. 5 einen senkrechten
Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. q., Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht eines der
Regelzylinder zum Verändern der Strömungsgeschwindigkeit durch die Klassiersäule
und Fig. 7 bis ii eine Leitplattenanordnung in der Klassiersäule nebst Abänderungsformen.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Klassierer der bekannten
Dorr-Bauart, und zwar bei einer Duplex- oder Zweiabteilmaschine, veranschaulicht;
ii bezeichnet den Klassierertank oder Behälter mit einem schrägen Boden i2, einem
Sandaustragende 13 und einem unteren oder Überlaufende 1q.. Mit 15 ist allgemein
das eine Abteil und mit 16 das andere Abteil des Klassierers bezeichnet; beide Abteile
sind durch die Trennwand 17 voneinander geschieden. Die eine Seitenwand des Klassiererbehälters
ist mit 18, die andere Wand mit i9 bezeichnet; in jedem Abteil ist ein Rechen 2o
angeordnet, der aus Schienen 21: besteht, an denen Rechenblätter 22 hängen, die
an Paaren von Gestängen 23 und 24 auf einer im wesentlichen 0-förmigen Bahn beweglich
angeordnet sind; der Antrieb erfolgt durch Motor und Untersetzungsgetriebe 25, Kurbelwelle
26, Schubstangen 27, 28 und Lenker 29, 3o. Die das Klassierbad _ bildende und im
Klassierer zu behandelnde Trübe aus Flüssigkeit und Feststoffen ist mit 31 bezeichnet.
32 veranschaulicht die normale Flüssigkeitshöhe im Klassierer. Die bisher beschriebene
Bauart ist die bekannte Ausführung.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Rechenklassierer, wie er
allgemein durch den oben beschriebenen Klassierer veranschaulicht ist, eine Deckfläche
oder Begrenzungsplatte 33 angeordnet ist, die sich vom unteren Ende 14 des Klassierers
in Richtung zu dessen Austragende 13 von einem Punkte unterhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels
32 des Klassierers zu einem Punkte oberhalb dieses Spiegels erstreckt. Diese Deckfläche
oder Platte 33 bildet einen wassergefüllten Raum 34 im Klassierer, in dem sich der
Rechen 2o in der normalen Betriebsstellung erstreckt. Die Deckfläche 33 ist mit
einem Luftauslaß 35 versehen, welcher sich von dieser Fläche aufwärts bis über den
Flüssigkeitsspiegel 32 erstreckt.
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Die Deckfläche oder Platte 33 weist für jedes Klassiererabteil =5,
16 eine Öffnung 36 auf, obwohl unter bestimmten Verhältnissen mehr als eine (Öffnung
für jedes Abteil vorgesehen werden kann. Über jeder Öffnung 36 ist ein hohler Körper,
beispielsweise ein Schacht, Rohr oder Leitung 37 vorgesehen, der als Sichtvorrichtung
dient. Der Schacht braucht nicht notwendigerweise zylindrisch cder rund zu sein,
obwohl diese Form vorzuziehen ist. Die Sichtvorrichtung 37 ist von einer Rinne oder
einem Trog 38 zum Auffangen des Überlaufes der Vorrichtung versehen. Dieser Trog
38 weist einen oberen Ansatz 39 nach Art einer Spritzplatte auf, welcher den Überlauf
in die Rinne 38 in Richtung des Auslaßüberlaufendes der Rinne zu leiten bezweckt.
Die Ausdehnung oder Umfangslänge dieses Ansatzes 39 bestimmt die Wehrgröße oder
Länge der Überlaufkante der Sichtvorrichtung 37.
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Zur Änderung der Strömungsverhältnisse in der Sichtvorrichtung, deren
Zweck darin besteht, daß in ihr eine ruhige, freie Absetzzone oder
klassierende
Flüssigkeitssäule gebildet wird, sind Vorrichtungen zur Änderung der wirksamen Querschnittsfläche
des Schachtes 37 und folglich der Geschwindigkeit des Aufwärtsflusses der Trübe
durch den Schacht, infolge des von dem Klassierbad ausgeübten hydraulischen Drukkes,
vorgesehen. Dies läßt sich in befriedigender Weise erreichen, wenn in dem Schacht
37 ein mit offenem Ende versehener Zylinder 4o angebracht wird, welcher, in dem
Schacht oder Rohr 37 einen toten öder bewegungslosen Flüssigkeitskörper zu schaffen
scheint, wodurch die wirksame Querschnittsfläche des Aufwärtsstromes allein in dem
Ringraum zwischen dem Zylinder 40 und dem Schacht 37 besteht. Der Zylinder 40 und
andere, ähnliche Zylinder können in ihrer Lage, in der sie über den Flüssigkeitsspiegel
im Klassierer hinausragen, dadurch gehalten werden, daß sie mit Armen 42 versehen
werden, welche auf der Oberkante des Schachtes 37 ruhen und sie daher tragen. Um
die Strömungsverhältnisse oder Geschwindigkeit zwecks Erzielung des richtigen Grades
der gewünschten Hydroseparation in dem Schacht 37 regeln zu können, muß durch Versuch
die richtige Querschnittsfläche .der wirksam strömenden Flüssigkeit bestimmt werden.
Zu diesem Zweck ist eine Mehrzahl von Zylindern, beispielsweise 43 bis 46, mit verschiedenen
Durchmessern und mit Armen 42 zum Einhängen jedes Zylinders in den Schacht 37 vorgesehen,
wobei nur erforderlich ist, daß keiner der Zylinder unter die Deckfläche 33 in den
Raum 34 ragt. Fig. 5 zeigt, wie diese Zylinder aufeinanderfolgend mit wachsendem
Durchmesser gekürzt werden, so daß sie nicht unter die Deckfläche 33 in den Raum
34 des Klassierers ragen. Wohlverstanden wird jeweils nur ein Zylinder verwendet,
bis die richtige Querschnittsfläche in dem Raume 41 die gewünschte Überlaufgeschwindigkeit
im Schacht 37 erzeugt hat. Jedoch können auch andere Mittel zur Änderung oder Einstellung
dieser Geschwindigkeit verwendet werden.
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Zur Erzielung günstiger Ruheverhältnisse in der Sichtvorrichtung 37
wird gemäß der Erfindung die Unterteilung der Querschnittsfläche dieser Vorrichtung
durch senkrechte Wände oder andere Stromleitvorrichtungen vorgeschlagen. Verschiedene
Ausführungsformen von Leitplattenanordnungen sind in Fig.7 bis ix im einzelnen dargestellt.
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Fig. 7 und 8 zeigen radiale, senkrechte Leitwände 5o, welche den ringförmigen
Überlaufkanal zwischen dem Schacht 39 und einem Zylinder 40 in Kanäle 51 aufteilen.
In der schaubildlichen Fig. 8 sind die Leitflächen an dem Zylinder befestigt und
bilden mit diesem eine Einheit, wobei die oberen Kanten der Leitwände mit der Oberkante
des Zylinders 4o abschneiden und so etwas über die Überlaufhöhe überstehen. Bei
dieser Ausführung nimmt daher jeder senkrechte Kanal oder Leitplattenraum 51 seinen
besonderen Teil des Umfangsüberlaufes ein.
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Die Ausführungsform nach Fig. 9 und zo zeigt senkrechte Teilplatten
nach Art eines Gittersystems 52, welches eine Mehrzahl senkrechter Kanäle 55 bildet.
Dieses Leitplattengitter endigt etwas unterhalb der Überlaufkante des Schachtes
37, so daß die aus den verschiedenen Kanälen austretenden Festteilchen auf ihrem
Wege zum Überlauf über andere Kanäle hinweggehen können. An dem Gitter ist ein Ring
54 angebracht, um zu zeigen, in welcher Weise irgendein geeigneter Teil der Querschnittsfläche
zwecks Regelung der hydraulischen Bedingungen in den Kanälen eingegrenzt werden
kann.
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Fig. zz zeigt eine Ausführungsform, bei welcher Rohre 55 das Gitter
nach Fig. 9 und ro innerhalb des Schachtes honigscheibenartig ersetzen..
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Die Erfindung umfaßt auch andere Ausführungen und Abänderungsformen
der Leitplattenanordnungen. So ist es möglich, irgendeine geeignete Gitter- oder
Leitplattenanordnung im unteren Teil des Schachtes anzubringen und darüber einen
Zylinder anzuordnen, um die wirksame Querschnittsfläche einzuengen. Auf diese Weise
kann jede gewünschte Gitter- oder Leitplattenanordnung mit jedem gewünschten Strömungsbegrenzungselement,
beispielsweise dem Zylinder 40, vereinigt werden.
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Der Klassierer ist mit einer Trübezufuhrrinne versehen, welche im
Falle eines Duplexklassierers in zwei Zweige 48, 49 geteilt ist, von denen jeder
durch eine Zufuhrverteilerplatte 56 geregelt werden kann; das Wichtige der Zuführung
besteht darin, daß die Zuführungsrinne das zugeführte Gut durch die Deckfläche zu
derer: oberen Kante hin oder an einem Punkte jenseits der Deckfläche 33 leitet.
Dem Klassierer kann Waschwasser zugeführt werden, wie es beim Betrieb von Schüsselklassierern
üblich ist.
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Die Maschine arbeitet in folgender Weise: Der Rechen 2o des Klassierers
wird auf seiner üblichen 0-Bahn mittels der angegebenen Antriebsvorrichtungen angetrieben.
Die Rechenblätter 22 befördern die Feststoffe (Sand) aufwärts an dem schrägen Boden
12 des Klassierers entlang, um sie an dessen oberen Ende 13 auszutragen. Die Hinundherbewegung
des Rechens erzeugt eine Agitationszone im Klassierbad 31 zu dem üblichen Zweck,
die Sande zu waschen und zu scheuern, jedoch ist es erwünscht, diese Agitationszone
so zu begrenzen oder einzuengen, daß sie die hin und her gehenden Rechen knapp umgibt.
Zu diesem Zweck ist die Deckfläche 33 vorgesehen, welche das untere Ende 14 des
Klassierers wie die Spitze eines Schuhes mehr oder weniger einschließt. Indem man
den Auslaß aus der Agitationszone in der Sichtvorrichtung 37 vom Überlaufende 14
des Klassierers einwärts versetzt, wird ein toter Flüssigkeitsraum geschaffen, der
einen Teil der durch die Rechenbewegurig
erzeugten Agitation oder
Wellung aufnimmt oder absorbiert, so daß sie die ruhige frei absetzende Zone in
der Sichtvorrichtung 37 nicht stört.
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Das zugeführte Gut für das Klassierbad wird durch die Rinnen 48 oder
49 etwas vor dem Punkte eingeführt, an dem es bei einem üblichen Klassierer eingeführt
wird, weil es in der Nähe des nicht abgedeckten Teils des Klassierbades eingeführt
werden soll. Das zugeführte Gut wandert vom Zuführungspunkte rückwärts unter die
Deckfläche 33 durch den etwas eingeengten, von dem Rechen 22 in Anspruch genommenen
Raum.
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Innerhalb der Sichtvorrichtung 37 wird eine Zone von im wesentlichen
ruhiger Flüssigkeit gebildet, da sie sich oberhalb der Deckfläche befindet und folglich
durch die Agitation in dem Klassierbad 31 nicht gestört wird. Diese Zone ruhiger
Flüssigkeit fließt infolge des von dem Klassierbade ausgeübten hydraulischen Druckes
ruhig aufwärts durch den Schacht 37 und über die obere Kante des Schachtes 37 in
die Rinne 38, aus welcher das Feine aus dem Klassierbad ausgetragen wird. Die ruhige
Zone in dem Schacht 37 wirkt als frei absetzende Scheidesäule, welche das Feine
aussortiert und Feststoffe solcher Größe, daß sie sich gegen den Aufwärtsstrom absetzen,
anstatt mit ihm hochzusteigen, am Überlaufen hindert. Die Selektivität der Scheidesäule
kann geregelt werden, indem man die Geschwindigkeit der aufwärts aus dem Schacht
37 ausfließenden Flüssigkeit ändert. Die Geschwindigkeit kann geregelt werden, indem
man in dem Schacht 37 Zylinder zur Änderung der Querschnittsfläche des Raumes im
Schacht, durch den die Scheideflüssigkeitssäule fließen kann, einsetzt. Diese Querschnitts-Räche
kann in der angegebenen Weise geändert werden, etwa durch Einsetzen voller Körper
in den Schacht oder durch andere Hindernisse. Die vorzugsweise Ausführungsform besteht
in der Verwendung von Zylindern mit offenem Ende, welche die gleiche Wirkung hinsichtlich
der Verminderung der wirksamen Fläche des Schachtes und folglich hinsichtlich derGeschwindigkeit
der durch den Schacht hindurchfließenden Flüssigkeit haben wie volle Körper. Gleichzeitig
wirkt der ruhende Flüssigkeitskörper in dem hohlen Zylinder augenscheinlich als
Stoßdämpfer zur Dämpfung des Wogens vom Klassierer her.
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Eine Anordnung von senkrechten Leitplatten zur Unterteilung der aktiven
Querschnittsfläche des Durchganges, wie es in Fig. 7 bis xz angegeben ist, soll
ferner den Ruhezustand im Aufwärtskanal gewährleisten und jegliche Reaktionen, die
sich von der unterhalb liegenden Zone bemerkbar machen könnten, dämpfen. Durch diese
Anordnung entfernbarer Zylinder ist es möglich, die Querschnittsfläche der Scheidesäule
in verhältnismäßig weiten Grenzen einzustellen oder zu ändern und so die Größe der
Überlauffestteilchen für jede günstigste Trübendichte zu regeln. Unabsichtliche
Übergröße im Überlauf wird so vermieden.
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Ein Grund für die ungewöhnliche Scheideselektivität dieser Ausführungsform
kann darin erblickt werden, daß der ringförmige Überlauf allen Festteilchen, welche
durch den Überlauf hindurchgehen sollen, eine gute Möglichkeit gibt, die Überlaufsäule
auf einer verhältnismäßig kurzen Bahn von jedem Punkte in der Agitationskammer zu
erreichen. Außerdem erzeugt die hin und her gehende Bewegung der Rechen eine entsprechende,
quer gerichtete hin und her gehende Strömung im unteren Teil des Behälters, was
dazu beiträgt, die entfernteren Festteilchen in den Bereich der Überlaufsäule zu
schwemmen; hierdurch wird die Selektivität und die Beseitigung von Störungen durch
mittelfeines Gut gefördert, indem die Teilchen in der kürzest möglichen Zeit und
auf dem kürzest möglichen Wege ihrer Bestimmung zugeleitet werden.