DE68917566T2

DE68917566T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Zerkleinern von Mineralfeststoffen in kleine Teilchen und Verfahren zum Sortieren von Mineralfeststoffteilchen nach Grösse.

Info

Publication number: DE68917566T2
Application number: DE68917566T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Kawaguchi
Original assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kotobuki Engineering and Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: KR930009716B1; DE372149T1; EP0372149A2; NZ228547A; ZA893124B; JPH0783837B2; KR900009141A; JPH02152558A; EP0372149A3; ES2017447T3; EP0372149B1; DE68917566D1; AU3252789A; ES2017447A4; ATE110008T1; AU620600B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zerkleinern bzw. Aufbrechen von Mineralfeststoffstücken mit den Merkmalen nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw.2.
Bei einem in EP-A-0093013 beschriebenen herkömmlichen Verfahren zum Zerkleinern bzw. Aufbrechen von Mineralfeststoffstücken zu kleinen Stücken bzw. Fragmenten (d.h. Bruchstücken) werden Fragmente des Mineralfeststoffs um einen Rotor herum angehäuft, und der Rotor wird in Drehung versetzt, um Mineralfeststoffstücke auf den Haufen oder das "Totbett" der Fragmente zu schleudern. Dabei prallen die Mineralfeststoffstücke auf das "Totbett" auf, um zu Fragmenten zerkleinert zu werden, die dann aus dem Raum zwischen dem Rotor und der Brechkammer herabfallen können. Nach dem Austritt aus dem unteren Teil der Brechvorrichtung werden die Fragmente des Mineralfeststoffs nach Größe sortiert.
Die in einer solchen Brechvorrichtung verfügbare Brechkraft hängt von der Kraft ab, mit welcher die Mineralfeststoffstücke gegen das "Totbett" auftreffen; selbstverständlich erhöht sich die Brechwirkung mit der Auftreffkraft. Das "Totbett" (oder auch Festbett) wird dabei jedoch mit Fragmenten einer vergleichsweise kleinen Größe bedeckt, weil die Kollision an der Oberfläche des "Totbetts" stattfindet. Wenn die Mineralfeststoffstücke auf das "Totbett" geschleudert werden, treffen sie mithin wahrscheinlich sanft auf letzteres auf, wobei die so geschleuderten Mineralfeststoffstücke ihre kinetische Energie verlieren, die anderenfalls zum Aufbrechen oder Zerkleinern von Mineralfeststoffstücken zu Fragmenten genutzt werden würde.
Nachteilig dabei ist ferner, daß Fragmente unterschiedlicher Größen miteinander vermischt werden und daher ein anschließendes Sieben bzw. Sichten nötig ist.
Im Hinblick auf die obigen Gegebenheiten besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Zerkleinern von Mineralfeststoffstücken, wobei diese Vorrichtung und dieses Verfahren die kinetische Energie der geschleuderten Mineralfeststoffstücke zum Zerkleinern oder Aufbrechen derselben zu Fragmenten voll zu nutzen vermögen, um damit den (die) Brechwirkungsgrad bzw. -leistung erheblich zu erhöhen und Fragmente des Mineralfeststoffs nach Größe zu sortieren.
Gegenstand dieser Erfindung ist eine Zentrifugalbrechvorrichtung mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch ein die Merkmale nach dem Anspruch 2 umfassendes Verfahren zum Zerkleinern von Mineralfeststoffstücken und zum Sortieren der Fragmente nach Größe.
Bei der angegebenen Brechvorrichtung und dem angegebenen Verfahren wird das "Totbett" mit Schwingung beaufschlagt, um Fragmente einer vergleichsweise großen Größe zur Oberfläche des "Totbetts" hochsteigen zu lassen; wenn dabei Mineralfeststoffstücke auf das "Totbett" geschleudert werden, treffen diese Stücke daher auf vergleichsweise große Fragmente an der Oberfläche des "Totbetts" auf, so daß die kinetische Energie der fliegenden (geschleuderten) Mineralfeststoffstücke zum Aufbrechen oder Zerkleinern derselben zu Fragmenten voll genutzt werden kann. Hierdurch wird der (die) Brechwirkungsgrad oder -leistung wesentlich erhöht.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch ein Fragmentsortierverfahren in Kombination mit einem Brechverfahren der vorstehend umrissenen Art, bei welchem Fragmentsortierverfahren eine Scheiderplatte vorgesehen ist, die auf der Strecke angeordnet ist, auf welcher Fragmente des Mineralfeststoffs aus dem "Totbett" herabfallen; wenn dabei das "Totbett" mit Schwingung beaufschlagt wird, gelangen vergleichsweise große Fragmente an die Oberfläche des "Totbetts", so daß diese vergleichsweise großen Fragmente zur Innenseite und vergleichsweise kleine Fragmente zur Außenseite der Scheiderplatte fallen können. Schließlich wird auch ein Fragmentsortierverfahren in Kombination mit einem Brechverfahren der oben angegebenen Art bereitgestellt, bei welchem Fragmentsortierverfahren ein Auslaß in der Nähe des "Totbetts" vorgesehen ist; wenn letzteres mit Schwingung beaufschlagt wird, gelangen vergleichsweise große Fragmente zur Oberfläche des "Totbetts", während vergleichsweise kleine Fragmente im Inneren verbleiben und aus dem Auslaß herausfallen. Bei dem oben umrissenen Fragmentsortierverfahren werden vergleichsweise große Fragmente, die als Folge der Schwingung zur Oberfläche des "Totbetts" gelangen, automatisch selektiert und entfernt, und zwar getrennt von vergleichsweise kleinen Fragmenten, die aufgrund der Schwingung im Inneren des "Totbetts" verbleiben.
Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Brechvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, in denen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brechvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Verteilung von Fragmentgrößen bei einem herkömmlichen Brechverfahren und einem erfindungsgemäßen, eine Schwingung des "Totbetts" nutzenden Brechverfahren.
Gemäß Fig. 1 weist eine Zentrifugalbrechvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung einen Rotor 1 in einer Brechkammer 2 auf. Der Rotor 1 ist für Antrieb mit erhöhter Geschwindigkeit oder Drehzahl durch einen (nicht dargestellten) zugeordneten Motor ausgelegt. Über dem Rotor 1 ist ein Fülltrichter angeordnet, über den Stücke von Mineralfeststoff längs der Achse des Rotors einbringbar sind; wenn sich dann der Rotor 1 mit erhöhter Drehzahl dreht, werden die Mineralfeststoffstücke aus den radialen Auslässen des Rotors in tangentialen Richtungen herausgeschleudert, so daß die Mineralfeststoffstücke auf das den Rotor 1 umgebende "Totbett" 3 aus Fragmenten (bzw. Bruchstücken) des Mineralfeststoffs auftreffen. Dabei werden die Mineralfeststoffstücke zu Fragmenten zerkleinert.
Wie dargestellt, weist die Zentrifugalbrechvorrichtung miteinander verbundene untere und obere Rahmensektionen 6a bzw. 6b auf. Die Brechkammer 2 ist in der oberen Rahmensektion 6b ausgebildet. Der (nicht dargestellte) Fülltrichter ist mit der Oberseite der oberen Rahmensektion 6b verbunden, um - wie oben beschrieben - Mineralfeststoffstücke längs der Achse des Rotors 1 zuzuführen. Die untere Rahmensektion 6a weist im Zentrum ihres Bodens einen Auslaß 11, eine den Auslaß 11 umgebende Ringöffnung 12 und einen Schacht bzw. eine Rutsche 13 zum Sammeln der aus der Ringöffnung 12 herausfallenden Fragmente des Mineralfeststoffs auf.
Wie dargestellt, ist die Brechkammer 2 der oberen Rahmensektion 6b bodenseitig offen; die bodenseitige Öffnung ist von einer zylindrischen Wand umgeben. Die Brechkammer 2 weist einen mit ihrer Unterseite verbundenen ringförmigen Lagerkasten 4 auf, der - wie an der unteren Rahmensektion 6a angedeutet - mit Hilfe von Federn 15 elastisch gelagert ist, so daß dadurch die Übertragung von Schwingung auf die untere Rahmensektion 6a verhindert wird. Der Lagerkasten 4 ist mit einem Rüttler 5 verbunden, der einen Rotor und eine zugeordnete Exzenterkurve umfaßt, um das "Totbett" in lotrechter Richtung in Schwingung zu versetzen. Weiterhin ist der Lagerkasten 4 mit den oberen und unteren Rahmensektionen 6b bzw. 6a über ein flexibles Material, wie Gummiplatten 7, verbunden, um damit die lotrechte Schwingung des ringförmigen Lagerkastens 4 zu ermöglichen.
In der unteren Rahmensektion 6a ist koaxial dazu ein zylindrischer Separator bzw. Scheider 8 angeordnet. Wenn der Lagerkasten 4 schwingt, gelangen vergleichsweise große Fragmente zur bzw. auf die Oberfläche des "Totbetts", um in das Innere des zylindrischen Scheiders 8 hineinzufallen, während vergleichsweise kleine Fragmente zwischen den zylindrischen Scheider 8 und die untere Rahmensektion 6 bzw. 6a hineinfallen. Dabei werden vergleichsweise große Fragmente über den Auslaß 11 der Brechvorrichtung ausgetragen, während die vergleichsweise kleinen Fragmente über die Rutsche 13 ausgetragen werden.
Fig. 2 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Fragmentgröße und dem Gewicht von Fragmenten unterschiedlicher Größen. Eine Kurve 1 gibt die Ergebnisse bei einem herkömmlichen Zentrifugalbrechsystem ohne Schwingung an, während Kurven 2 die Ergebnisse bei einem erfindungsgemäßen, mit Schwingung arbeitenden Zentrifugalbrechsystem veranschaulichen. Der Rotor wurde mit Tuffstein beschickt; die Einzelheiten der Versuche sind folgende:
Beschickungsmenge mit Mineralfeststoffstücken 40 t/h
Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 55 m/s
Schwingungsamplitude des Lagerkastens 2,5 mm
Schwingungsfrequenz 58 Hz
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Menge bzw. der Anteil an vergleichsweise kleinen Fragmenten bei der erfindungsgemäßen, mit Schwingung arbeitenden Zentrifugalbrechvorrichtung im Vergleich zu einer herkömmlichen, ohne Schwingung arbeitenden Zentrifugalbrechvorrichtung groß. Hierdurch wird belegt, daß mit der erfindungsgemäßen, mit Schwingung arbeitenden Zentrifugalbrechvorrichtung Mineralfeststoffstücke mit erhöhtem Wirkungsgrad bzw. erhöhter Leistung zu Fragmenten zerkleinert werden.
Diese spezielle Ausführungsform verwendet einen zylindrischen Scheider zum Trennen von Fragmenten des Mineralfeststoffs nach Größe. Anstelle des zylindrischen Scheiders kann jedoch auch ein Auslaß am Lagerkasten oder an der Seitenwand der Brechkammer vorgesehen sein, um vergleichsweise kleine Fragmente das "Totbett" verlassen zu lassen, während vergleichsweise große Fragmente auf der Schrägung des "Totbetts" herabrutschen und -rollen, um in den zentralen Hohlraum der Zentrifugalbrechvorrichtung hineinzufallen. Erforderlichenfalls kann am Auslaß der Brechvorrichtung ein Netz (bzw. Gitter) angebracht werden, um damit Fragmente des Mineralfeststoffs zu sichten.
Diese spezielle Ausführungsform verwendet einen Lagerkasten als Schwingungseinrichtung. Wahlweise kann die Brechkammer, die eine Brechkammer aufweisende obere Rahmensektion oder das Rahmenwerk selbst zur Durchführung von Schwingung ausgelegt sein. Wenn das Rahmenwerk so ausgelegt ist, daß es als Ganzes in Schwingung versetzbar ist, ist oder wird ein Motor für den Antrieb des Rotors am Rahmenwerk befestigt, um dieses bei der Drehung des Rotors mitschwingen zu lassen.

Claims

1. Zentrifugalbrechvorrichtung mit einem in einer Brechkammer (2) angeordneten hohlen Beschleunigungs-Rotor (1) und einem Fülltrichter zum Einbringen von Stücken von Mineralfeststoff in den Rotor (1) und längs dessen Längsachse, um dabei den Rotor (1), wenn er mit erhöhter (hoher) Drehzahl rotiert, die Mineralfeststoffstücke über im Rotor (1) vorgesehene radiale Auslässe in tangentialen Richtungen herausschleudern und die Mineralfeststoffstücke auf ein den Rotor (1) umgebendes "Totbett" (3) aus Fragmenten bzw. Bruchstücken des Mineralfeststoffs auftreffen zu lassen und dadurch die Mineralfeststoffstücke zu Fragmenten zu zerkleinern, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Lagerkasten (4) und ein Rüttler (5) dem "Totbett" (3) in der den Rotor (1) umgebenden Brechkammer (2) betrieblich oder wirkungsmäßig zugeordnet sind, die Brechkammer (2) einer oberen Rahmensektion (6b) der Kammer (2) bodenseitig offen ist, so daß Fragmente des Mineral(fest)stoffs sich unter Bildung des "Totbetts" (3) an der Oberseite des Lagerkastens (4) ansammeln können, der Lagerkasten (4) durch flexible Platten (7) gegenüber der oberen Rahmensektion (6b) und einer unteren Rahmensektion (6a) isoliert ist, so daß die Fragmente des Mineral(fest)stoffs mit Schwingung beaufschlagt werden, wenn der Lagerkasten (4) in Schwingung versetzt wird, und die Fragmente des Mineral(fest)stoffs unter dem Einfluß der Schwingung getrennt werden, und die Zentrifugalbrechvorrichtung ferner eine lotrecht längs der Strecke, auf welcher die Fragmente des Mineralfeststoffs aus dem "Totbett" (3) herabfallen, angeordnete Scheiderplatte (8) umfaßt, wodurch die herabfallenden Fragmente des Mineralfeststoffs nach Größe sortiert werden.

2. Verfahren zum Zerkleinern bzw. Aufbrechen von Mineralfeststoffstücken und zum Sortieren von Fragmenten bzw. Bruchstücken nach Größe mittels der Zentrifugalbrechvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das "Totbett" (3) der Fragmente des Mineralfeststoffs bei der Schwingung des Lagerkastens (4) mit Schwingung beaufschlagt wird und (dabei) Fragmente einer vergleichsweise kleinen Größe zur unteren Schicht des "Totbetts" (3) verlagert werden, so daß diese vergleichsweise kleinen Fragmente zur Außenseite der Scheiderplatte (8) herabfallen können, während Fragmente einer vergleichsweise großen Größe zur oberen Schicht des "Totbetts" (3) verlagert werden, so daß diese vergleichsweise großen Fragmente zur Innenseite der Scheiderplatte (8) herabfallen können und damit die Mineralfeststoffstücke nach ihrem Teilchendurchmesser getrennt (bzw. klassiert) werden können.