DE69118571T2 - Process for cleaning and regulating the mixture of abrasive slurry for cutting granite and similar stones and device for carrying out the process - Google Patents
Process for cleaning and regulating the mixture of abrasive slurry for cutting granite and similar stones and device for carrying out the processInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Waschens und des Zusammensetzens von Schleiftrüben, wie sie beim Schneiden von Granit und ähnlichem Gestein verwendet werden.The present invention relates to a method for controlling the washing and composition of grinding slurries used in cutting granite and similar rocks.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung für die praktische Durchführung dieses Verfahrens.The invention also relates to a device for the practical implementation of this method.
Zum Schneiden von Blöcken aus Granit oder ähnlichem Gestein mit Maschinen mit einem oder mehreren Schneidblättern werden Schleifmixturen auf der Basis von im wesentlichen Eisengrieß verwendet, die als Wassersuspension kontinuierlich rezirkuliert werden und dabei in die Schnittspalten gelangen, die durch die alternierenden Bewegungen der Schneidblätter erzeugt werden. Die Abriebwirkung dieser Mixturen, wie sie durch die Bewegungen der Schneidblätter erhalten werden, bewirkt das zunehmende Schneiden eines Steinblockes (vergl. US-A-4 762 422). Die Schleiftrübe wird während ihres Zirkulierens zunehmend mit abgeschliffenem Material und verbrauchtem Eisen angereichert, so daß das Granulat zu fein wird, um beim Schneiden noch wirkungsvoll eingesetzt werden zu können.For cutting blocks of granite or similar stone with machines with one or more cutting blades, grinding mixtures based essentially on iron grit are used, which are continuously recirculated as a water suspension and thereby enter the cutting gaps created by the alternating movements of the cutting blades. The abrasive effect of these mixtures, as obtained by the movements of the cutting blades, causes the increasing cutting of a block of stone (cf. US-A-4 762 422). The grinding slurry is increasingly enriched with ground-off material and spent iron as it circulates, so that the granulate becomes too fine to be used effectively in cutting.
Die Korngröße von unverbrauchtem Metallgrieß liegt üblicherweise bei 1 mm, während bei Metallstaub eine Komfeinheit von etwa 0,3 mm angenommen werden kann und dieser ausgesondert werden sollte.The grain size of unused metal grit is usually 1 mm, while metal dust can be assumed to have a grain size of around 0.3 mm and should be separated out.
Das Problem, das bei dieser Art von Schleifmixturen sich stellt, ist einerseits, daß in der Trübe eine optimale Konzentration von Metallgrieß wirksamer Korngröße erhalten bleiben sollte und andererseits nicht mehr wirksamer Metallstaub und beim Schneiden erzeugtes Steinmehl ausgesondert werden sollten, trotzdem aber das spezifische Gewicht der Trübe so beibehalten werden sollte, daß der Metallgrieß in der Trübe suspendiert bleiben muß.The problem that arises with this type of grinding mixture is, on the one hand, that an optimal concentration of metal grit of effective grain size should be maintained in the pulp and, on the other hand, that no longer effective metal dust and stone powder produced during cutting should be separated out, but the specific weight of the pulp should still be maintained in such a way that the metal grit must remain suspended in the pulp.
Weil nun aber der Verbrauch an Metallgrieß mit der Art des zu schneidenden Materials sich ändert, müssen die Menge des zugeführten Metallgrießes und die Konzentration des Metallgrießes in der Trübe ständig auf der Grundlage von Erfahrungswerten und empirischer Daten überprüft und entsprechend bestimmt werden, wobei davon auszugehen ist, daß sich eine Optimierung nicht konsequent aus einer Konzentrationserhöhung für bessere Schneidwirkung und nachlassender Schneidwirkung bei Abnahme der Konzentration ableiten läßt.However, because the consumption of metal grit changes with the type of material to be cut, the amount of metal grit added and the concentration of metal grit in the slurry must be constantly checked and determined accordingly on the basis of experience and empirical data, whereby it must be assumed that optimization cannot be consistently derived from an increase in concentration for better cutting effect and a decrease in cutting effect when the concentration decreases.
Gegenwärtig wird das Waschen der Schleiftrübe mit Zentrifugalreinigern durchgeführt. Ein anderes Verfahren sieht die magnetische Absonderung des Metallgrießes sowie die anschliessende Trennung in Fraktionen unterschiedlicher Granulatgeometrie mittels mechanischen Filtrierens vor. Ein nochmals anderes Verfahren sieht das Gegenstromwaschen der Trübe mittels einer Wasserströmung unter Druck vor. Der Hauptnachteil dieser und anderer Verfahren, die gegenwärtig im Einsatz sind, um Schleiftrüben zu behandeln, ist die geringe Verläßlichkeit, die hauptsächlich ihre Ursache im Zusetzen der Filter durch Klumpenbildung des Materials, in Druckschwankungen des Waschwassers und in der Ungenauigkeit der Zentrifugalreiniger im Hinblick auf Kapazität für Waschen und Trennen hat. Hieraus resultieren beträchtliche Schwierigkeiten bei der Ausscheidung von sehr feinem Grieß (≤ 0,3 mm) aus gröberkörnigem Grieß. Auch muß bei den bekannten Systemen die Menge des zuzuführenden Metallgrießes als Funktion der Art des Granits, der geschnitten werden soll, vorbestimmt werden und es gibt keine Möglichkeit der genügend genauen Bestimmung der Menge des frisch zuzuführenden Metallgrießes als Funktion des tatsächlichen Verbrauchs.Currently, the grinding pulp is washed using centrifugal cleaners. Another method involves magnetic separation of the metal grit and subsequent separation into fractions of different granulate geometries using mechanical filtration. Yet another method involves countercurrent washing of the pulp using a water flow under pressure. The main disadvantage of this method is that it is too and other processes currently in use to treat grinding sludge is their low reliability, which is mainly due to clogging of the filters due to clumping of the material, pressure fluctuations in the washing water and the inaccuracy of the centrifugal cleaners with regard to washing and separation capacity. This results in considerable difficulties in separating very fine grit (≤ 0.3 mm) from coarser grit. In addition, in the known systems the amount of metal grit to be fed in must be predetermined as a function of the type of granite to be cut and there is no way of determining with sufficient accuracy the amount of fresh metal grit to be fed in as a function of actual consumption.
Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung des Waschens und des Zusammensetzens von Schleiftrüben aufzuzeigen, wie sie beim Schneiden von Granit und ähnlichem Gestein verwendet werden, das Nachteile vermeidet, die auf diesem Gebiet bekannte Verfahren aufweisenThe aim of this invention is to provide a method for controlling the washing and composition of grinding slurries, such as those used in cutting granite and similar rocks, which avoids disadvantages associated with methods known in this field.
Ein besonderes Ziel dieser Erfindung ist es, ein Verfahren der vorgenannten Art aufzuzeigen, das sowohl das Ermitteln des spezifischen Gewichts der Schleiftrübe, der Menge von metallischem Grieß mit gröberer und feinerer Korngröße als es einem vorbestimmten Wert entspricht je Liter der Trübe als auch die automatische Steuerung der Trübenwaschoperationen und der Einbringung frischen Metallgrießes zum Erhalt optimaler Schleiftrüben für jeden beliebigen Typs von Granit auf der Grundlage des tatsächlichen Verbrauchs eher als auf der Grundlage angenommener Werte möglich macht.A particular aim of this invention is to provide a method of the above-mentioned type which makes it possible to determine the specific gravity of the grinding pulp, the amount of metallic grit with coarser and finer grain size than a predetermined value per litre of pulp, as well as the automatic control of the pulp washing operations and the introduction of fresh metallic grit to obtain optimal grinding pulp for any type of granite on the basis of actual consumption rather than on the basis of assumed values.
Das Verfahren zum Steuern des Waschens und Zusammensetzen von Schleiftrüben gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch den Umstand gekennzeichnet, daß zuerst eine vorbestimmte Menge dieser Trübe gewogen und dann der Sedimentation in eine flüssige Phase unterworfen wird, um die Feststofffraktion größerer Körnung zu sammeln. Diese Fraktion wird dann gewogen und in den Sammelbehälter für die zirkulierende Trübe zurückgegeben. Aus den Gewichts- und Volumenwerten der Trübe und dem Gewicht der Grießfraktion größerer Körnung werden das spezifische der Trübe und die aktuelle Konzentration des Grießes in der zirkulierenden Trübe bestimmt. Durch den Vergleich mit entsprechenden Werten von spezifischem Gewicht und Konzentration, die als Optimal werte unterstellt werden, werden die Menge des zuzugebenden Grießes und die Waschfrequenz bestimmt. Vorzugsweise wird die Berechnung des spezifischen Gewichts und der zuzuführenden Grießmenge mit einem Prozeßrechner durchgeführt, der auch die korrekte Aufeinanderfolge der verschiedenen Arbeitsphasen und die Arbeit der Meßeinrichtung zum Bestimmen des von Zeit zu Zeit zuzugebenden Metallgrießes steuert, ebenso wie die Waschfrequenz. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch die Fraktion feinerkörnigen Granulats gesammelt und gewogen, um die Konzentration der zirkulierenden Trübe zu berechnen, um das gesammelte Gesamtvolumen oder einen Teil davon verfügbar zu haben, während der Pest zirkuliert.The method for controlling the washing and compounding of grinding pulp according to the present invention is characterized by the fact that first a predetermined amount of this pulp is weighed and then subjected to sedimentation into a liquid phase in order to collect the solid fraction of larger grain size. This fraction is then weighed and returned to the collecting container for the circulating pulp. From the weight and volume values of the pulp and the weight of the semolina fraction of larger grain size, the specific gravity of the pulp and the current concentration of the semolina in the circulating pulp are determined. By comparing with corresponding values of specific gravity and concentration, which are assumed to be optimal values, the amount of semolina to be added and the washing frequency are determined. Preferably, the calculation of the specific gravity and the amount of grit to be added is carried out with a process computer, which also controls the correct sequence of the various working phases and the operation of the measuring device for determining the amount of metallic grit to be added from time to time, as well as the washing frequency. In a preferred embodiment of the method according to the present invention, the fraction of finer-grained granules is also collected and weighed in order to calculate the concentration of the circulating slurry in order to have the total volume collected or part of it available while the pest is circulating.
Insbesondere kann die fraktionierte Sedimentation der Menge der vom Trübezirkulationssystem erhaltenen Trübe in einem vertikalen, rohrförmigen, Wasser enthaltenden Behälter durchgeführt werden.In particular, the fractional sedimentation of the mass of sludge obtained from the sludge circulation system can be carried out in a vertical tubular container containing water.
Vorteilhafterweise wird zur Bestimmung des Gewichts der Fraktion gröberkörnigen Granulats und, wenn es vorgesehen ist, des Gewichts der feinerkörnigen Fraktion eine vorbestimmte Menge, die entweder die eine oder die andere Fraktion enthält, bestimmt.Advantageously, to determine the weight of the fraction of coarser granules and, if provided, the weight of the finer granules fraction, a predetermined quantity containing either one or the other fraction is determined.
Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird durch die Tatsache gesichert, daß zum Separieren der verschiedenen Bestandteile des Gemisches (insbesondere des gröberen vom feineren Grieß) zur Rückführung nur die Schwerkraft genutzt wird und mittels der unterschiedlichen Widerstände, die Partikel unterschiedlicher Korngrößen der Bewegung in einem Fluid entgegensetzen. Aus diesem Grund ist in erster Annäherung im Hinblick auf den Metallgrieß die Geschwindigkeit der Sedimentation proportional dem Partikeldurchmesser, während im Hinblick auf den Granitstaub mit einem spezifischen Gewicht 3 die Sedimentation 54mal langsamer erfolgt als es bei Eisensedimentation der Fall ist; die Sedimentation von Granitstaub erfolgt in etwa der gleichen Zeit wie bei Eisenpartikeln mit einem viele Male kleineren Durchmesser. Dadurch ist gewährleistet, daß selbst Granitstaub, auch wenn er seinerseits relativ grobkörnig ist (beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm hat), wirkungsvoll vom Metallgrieß getrennt werden kann.The economic efficiency of the process is ensured by the fact that only gravity is used to separate the various components of the mixture (in particular the coarser from the finer grit) and by means of the different resistances that particles of different grain sizes oppose to movement in a fluid. For this reason, as a first approximation, with regard to metal grit, the speed of sedimentation is proportional to the particle diameter, while with regard to granite dust with a specific gravity of 3, sedimentation occurs 54 times more slowly than is the case with iron sedimentation; the sedimentation of granite dust takes place in approximately the same time as that of iron particles with a diameter many times smaller. This ensures that even granite dust, even if it is itself relatively coarse-grained (for example, with a diameter of 1 mm), can be effectively separated from metal grit.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die geeignet ist, die Steuerung des Waschens und des Zusammenstel lens von Schleiftrüben, wie sie beim Schneiden von Granit und ähnlichem Gestein verwendet werden, gemäß dem oben beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another object of the present invention is to provide a device suitable for carrying out the control of washing and aggregation of grinding slurries, such as those used in cutting granite and similar rocks, according to the method described above.
Eine solche Vorrichtung schließt ein rohrförmiges Absetzgefäß zum Trennen der Metal lgrießfraktion eines Granulats einer Korngröße über einem vorbestimmten Wert, der Metallgrießfraktion des Granulats einer Korngröße unter diesem Wert und des Granitstaubes voneinander ein, das mit Waschflüssigkeit befüllbar ist und einen Einlaß- sowie einen Auslaßbereich aufweist, wobei beide Bereiche wechselweise mit einem ersten Behälter zum Sammeln einer vorbestimmten Menge zirkulierender Schleiftrübe und einem zweiten Behälter zur Aufnahme des Sediments verbindbar sind, das sich am Boden des Absetzgefäßes abgesetzt hat. Die Erfindung sieht Wiegemittel in der Zuordnung zum ersten und zum zweiten Behälter vor, um die zurückzuführende Trübe und das gesammelte Sediment wiegen zu können, sowie Prozeßrechnermittel zur Bestimmung des spezifischen Gewichts der Trübe und der Konzentration der Fraktion gröberkörnigen Granulats in der Trübe aus den Gewichtsdaten und zur Steuerung der Arbeitsfolgen, der Zuführung frischen Metallgrießes und der Waschfrequenz.Such a device includes a tubular settling vessel for separating the metal grit fraction of a granulate with a grain size above a predetermined value, the metal grit fraction of the granulate with a grain size below this value and the granite dust from each other, which can be filled with washing liquid and has an inlet and an outlet region, both regions being alternately connectable to a first container for collecting a predetermined amount of circulating grinding sludge and a second container for receiving the sediment which has settled on the bottom of the settling vessel. The invention provides weighing means associated with the first and second containers in order to be able to weigh the slurry to be returned and the sediment collected, as well as process computer means for determining the specific weight of the slurry and the concentration of the fraction of coarser granules in the slurry from the weight data and for controlling the work sequences, the supply of fresh metal grit and the washing frequency.
Weitere Merkmale und Vorteile des Verfahrens und der Vorrichtung zum Steuern des Waschens und des Zusammensetzens von Schleiftrüben, wie sie beim Schneiden von Granit und ähnlichem Gestein zum Einsatz kommen, gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer von möglichen Ausführungsformen, die als Beispiel ohne einschränkenden Charakter zu nehmen ist und auf die zugehörige Zeichnung Bezug nimmt; in dieser Zeichnung zeigen:Further characteristics and advantages of the method and device for controlling the washing and aggregation of grinding slurries used in cutting granite and similar rocks according to the present invention will become apparent from the following description of one of the possible embodiments, which is to be taken as a non-limiting example and with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung als Seitenansicht,Fig. 1 a device according to the invention as a side view,
Fig. 2 eine Darstellung einer möglichen, vereinfachten Varianten der Vorrichtung gemäß der Erfindung.Fig. 2 is a representation of a possible, simplified variant of the device according to the invention.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 1 einen vertikal angeordneten Rahmen, dem von oben nach unten aufeinanderfolgend zugeordnet sind: ein erster Behälter 2 in der Form eines Trichters, dessen unteres Ende durch motorbetätigtes Ventil 3 mit dem Eingangsbereich eines rohrförmigen Absetzgefäßes 4 mit vertikaler Längsachse verbunden ist, dessen Ausgangsbereich absperrbar durch ein motorbetriebenes Ventil 5 mit einem Zwischenbehälter 6 verbunden ist. Der Zwischenbehälter 6 steht mittels eines motorbetriebenen Absperrventi Is 7 mit einem zweiten Sammelbehälter 8 in Verbindung, der ebenfalls trichterförmig ausgebildet ist und der am Boden mittels eines motorbetriebenen Absperrventils 9 alternativ entweder mit einem Verbindungskanal 10 oder mit einem Verbindungskanal 11 in Verbindung zu bringen ist, wobei der Verbindungskanal 10 zu einer Sammelkammer für Schleiftrübe innerhalb des Strömungskreises und der Verbindungskanal 11 zu einer Bereitstellungsanlage oder zu einer Schlammaufbereitungsanlage führt. Erster Behälter 2, zweiter Behälter 8 und Zwischendehälter 6 sind achsgleich zum rohrförmigen Absetzgefäß 4 angeordnet. Der erste Sammelbehälter 2 wird aus dem Kreislauf für Schleiftrübe mittels eines Sammlerrohres 12 und durch ein motorbetriebenes Ventil 13 hindurch mit Schleiftrübe beschickt. Sowohl der erste Behälter 2 als auch der zweite Behälter 8 ist einer Ladezelle 14 bzw. 15 zugeordnet, die geeignet sind, eine in den Behälter 2 einzubringende Menge der Schleiftrübe abzuwiegen bzw. eine bestimmte im Behälter 8 zu sammelnde Sedimentmenge abzuwiegen.With reference to Fig. 1, the reference numeral 1 indicates a vertically arranged frame, to which are assigned in succession from top to bottom: a first container 2 in the form of a funnel, the lower end of which is connected by a motor-operated valve 3 to the inlet area of a tubular settling vessel 4 with a vertical longitudinal axis, the outlet area of which is connected in a shut-off manner by a motor-operated valve 5 to an intermediate container 6. The intermediate container 6 is connected by means of a motor-operated shut-off valve 7 to a second collecting container 8, which is also funnel-shaped and which can be connected at the bottom by means of a motor-operated shut-off valve 9 alternatively either to a connecting channel 10 or to a connecting channel 11, whereby the connecting channel 10 leads to a collecting chamber for grinding sludge within the flow circuit and the connecting channel 11 leads to a supply system or to a sludge treatment system. First container 2, second container 8 and intermediate container 6 are arranged on the same axis as the tubular settling vessel 4. The first collecting container 2 is fed with grinding sludge from the circuit for grinding sludge by means of a collector pipe 12 and through a motor-operated valve 13. Both the first container 2 and the second container 8 are assigned to a loading cell 14 or 15, respectively, which are suitable for weighing a quantity of grinding sludge to be introduced into the container 2 or for weighing a certain quantity of sediment to be collected in the container 8.
Die Vorrichtung ist mit einer Leitung 16 für die Zuführung von Waschflüssigkeit, insbesondere Wasser verbunden und hierzu sind Verbindungen zum ersten Behälter 2, zum Absetzbehälter 4, zum Zwischenbehälter 6 und zum zweiten Behälter 8 vorgesehen, die mit jeweils einem der motorbetriebenen Ventile 17, 18, 19 und 20 freizugeben oder zu sperren sind. In einer bestimmtetn Höhe über dem Boden des Absetzbehälters 4 ist eine Leitung 21 an diesen angeschlossen, die mit einem motorbetriebenen Ventil 22 steuerbar ist und durch die Flüssigkeit mit darin fluidisierten feineren Partikeln der Bereitstellungsanlage bzw. Schlammaufbereitungsanlage zuzuführen ist.The device is connected to a line 16 for the supply of washing liquid, in particular water, and for this purpose connections to the first container 2, to the settling tank 4, to the intermediate container 6 and to the second container 8 are provided, which can be opened or closed with one of the motor-operated valves 17, 18, 19 and 20. At a certain height above the bottom of the settling tank 4, a line 21 is connected to it, which can be controlled with a motor-operated valve 22 and through which the liquid with finer particles fluidized therein is to be supplied to the supply system or sludge processing system.
Ein Prozeßrechner 23 steuert die Arbeitstakte der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem er Befehlssignale an die verschiedenen motorbetriebenen Ventile gibt, nachdem ihm die Gewichtsdaten von den Ladezellen 14 und 15 zugegangen sind. Das öffnen des Ventils 13 bestimmt die Einbringung von Schleiftrübe aus dem Sammlerrohr 12 in den ersten Sammelbehälter 2, wobei die Einfüllhöhe in dem Behälter 2 mit einem Niveaufühler 24 ermittelt wird. Ist eine gewollte Einfüllhöhe in dem ersten Sammelbehälter 2 erreicht, so wird dies von dem Niveaufühler 24 festgestellt und ein entsprechendes Signal dem Prozeßrechner 23 zugeführt, worauf das Ventil 13 geschlossen wird; mittels der Ladezelle 14 ist das Gewicht des Inhalts des Sammelbehälters 2 ermittelt worden und der Wert wird ebenfalls in den Prozeßrechner 23 eingegeben, so daß dieser das spezifische Gewicht der im Sammelbehälter 2 angesammelten Schleiftrübe ermitteln kann. Danach wird die Einbringung von Wasser in den Absetzbehälter 4 durch Öffnen des Ventus 18 ermöglicht, wobei die überprüfung der eingebrachten Wassermenge durch einen Niveauregler 25 erfolgt, wobei die Ventile 5 und 7 bedarfsweise geöffnet und geschlossen werden. Danach wird das Öffnen des Ventiles 3 veranlaßt, worauf die im Sammelbehälter 2 befindliche Schleiftrübe in das Wasser in dem Absetzbehälter 4 gelangt, wobei die massereicheren, schwereren Metallgrießpartikel rasch von den masseärmeren, leichteren Metallgrießpartikeln getrennt werden, nach unten sinken und durch das offene Ventil 5 in den Zwischenbehälter 6 gelangen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, die auf das Öffnen des Ventils 3 folgt, wird das Ventil 5 geschlossen, um die feineren, leichteren Metallgrießpartikel daran zu hindern, durch das geöffnete Ventil 5 hindurch ebenfalls in den Zwischenbehälter 6 zu gelangen.A process computer 23 controls the operating cycles of the device according to the present invention by issuing command signals to the various motor-operated valves after receiving the weight data from the loading cells 14 and 15. The opening of the valve 13 determines the introduction of grinding slurry from the collector pipe 12 into the first collecting container 2, the filling level in the container 2 being determined by a level sensor 24. When a desired filling level is reached in the first collecting container 2, this is determined by the level sensor 24 and a corresponding signal is fed to the process computer 23, whereupon the valve 13 is closed; the weight of the contents of the collecting container 2 has been determined by means of the loading cell 14 and the value is also entered into the process computer 23 so that the latter can determine the specific gravity of the grinding slurry collected in the collecting container 2. Then the introduction of water into the settling tank 4 is made possible by opening the valve 18, whereby the amount of water introduced is checked by a level controller 25, whereby the valves 5 and 7 can be opened and closed as required. The valve 3 is then opened, whereupon the grinding sludge in the collecting tank 2 enters the water in the settling tank 4, whereby the heavier, more massive metal grit particles are quickly separated from the lighter, less massive metal grit particles, sink downwards and enter the intermediate tank 6 through the open valve 5. After a predetermined period of time following the opening of the valve 3, the valve 5 is closed in order to prevent the finer, lighter metal grit particles from also entering the intermediate tank 6 through the open valve 5.
Nach dem Öffnen des Ventils 7 fällt der im Zwischenbehälter 6 angesammelte Metallgrieß aus dem Zwischenbehälter 6 in den Sammelbehälter 8, in den nach Öffnen des Ventils 20 auch Wasser gelangt, bis eine bestimmte Wasserhöhe erreicht ist, was von einem Niveauregler 26 bestimmt wird. Das Gewicht des in den Sammelbehälter 8 gelangten Metallgrießes wird mit der Ladezelle 15 ermittelt und als Signal dem Prozeßrechner 23 übermittelt, um die Konzentration (g/l) des gröberkörnigen Grießes in der Schleiftrübe zu ermitteln. Ist die Gewichtsermittlung erfolgt, so wird das Öffnen des Ventus 9 bewirkt, um den gewogenen Grieß durch die Leitung 10 in das Sammelbecken für die zirkulierende Schleiftrübe einzubringen.After opening the valve 7, the metal grit collected in the intermediate container 6 falls from the intermediate container 6 into the collection container 8, into which water also flows after opening the valve 20 until a certain water level is reached, which is determined by a level controller 26. The weight of the metal grit that has reached the collection container 8 is determined using the loading cell 15 and transmitted as a signal to the process computer 23 in order to determine the concentration (g/l) of the coarser-grained grit in the grinding slurry. Once the weight has been determined, the valve 9 is opened in order to introduce the weighed grit through the line 10 into the collection basin for the circulating grinding slurry.
Während des Auswaschens des Zwischenbehälters 6 und des zweiten Behälters 8 durch zeitweises Öffnen der Ventile 19 und 20 wird auch das Ventil 22 geöffnet, um zu veranlassen, daß das im Absetzbehälter 4 verbliebene Suspensionswasser durch die Leitung 21 abfließt, nachdem sich der feinere Metallgrieß auf dem Boden des Absetzbehälters 4 abgesetzt und gesammelt hat. Durch neuerliches Öffnen des Ventils 5 gelangt der feinere Metallgrieß in den Zwischenbehälter 6 und von hier durch Öffnen des Ventils 7 und nach Wiegen des aus dem Zwischenbehälter 6 ausgetragenen Feingrießes mittels der Ladezelle 15 in den zweiten Behälter 8. Dies geschieht in der gleichen Weise wie es beim gröberkörnigen Grieß geschehen ist und auch das ermittelte Gewicht des feinerkörnigen Grießes wird als Signal an den Prozeßrechner 23 übermittelt, um mit ihm die Konzentration in der Trübe zu ermitteln.During the washing out of the intermediate tank 6 and the second tank 8 by temporarily opening the valves 19 and 20, the valve 22 is also opened to cause the suspension water remaining in the settling tank 4 to flow out through the line 21 after the finer metal grit has settled on the bottom of the settling tank 4 has settled and collected. By opening the valve 5 again, the finer metal grit passes into the intermediate tank 6 and from here, by opening the valve 7 and after weighing the fine grit discharged from the intermediate tank 6 by means of the loading cell 15, into the second tank 8. This takes place in the same way as it was done with the coarser-grained grit and the determined weight of the finer-grained grit is also transmitted as a signal to the process computer 23 in order to use it to determine the concentration in the slurry.
Am Ende dieses Verfahrensablaufes bewirkt ein zeitgerechtes Öffnen der Ventile 17, 18, 19 und 20 ein rasches Auswaschen der Behälter und Rohrleitungen. Das Waschwasser gelangt durch die Rohrleitung 11 zur Bereitstellungsanlage.At the end of this process, timely opening of valves 17, 18, 19 and 20 results in rapid washing of the containers and pipes. The washing water reaches the supply system via pipe 11.
Die so ermittelten tatsächlichen Konzentrationswerte von gröberkörnigem und feinerkörnigem Metallgrieß werden mit im Pechner gespeicherten, als optimal erachteten Sollwerten verglichen und abhängig vom Ergebnis dieses im Rechner 23 durchgeführten Vergleichs regelt der Rechner 23 eine Zugabeeinrichtung D (nicht in der Zeichnung dargestellt) für frischen Metallgrieß, um die zirkulierende Schleiftrübe im gewollten Zustand zu erhalten, während der feinere Schleifstaub als feinerkörniger Metallgrieß ebenfalls wieder in die Schleiftrübe eingegeben oder durch die Leitung 11 dem Kreislauf entzogen wird.The actual concentration values of coarser-grained and finer-grained metal grit determined in this way are compared with target values stored in the pitcher and considered to be optimal, and depending on the result of this comparison carried out in the computer 23, the computer 23 controls an addition device D (not shown in the drawing) for fresh metal grit in order to maintain the circulating grinding slurry in the desired state, while the finer grinding dust is also fed back into the grinding slurry as finer-grained metal grit or removed from the circuit via line 11.
In Fig. 2 ist eine mögliche, vereinfachte Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, bei der weder das direkte Ermitteln der Konzentration von feinerem Metallgrieß noch dessen mögliche Rückführung vorgesehen ist. In diesem Fall wird der gröberkörnige Metallgrieß, der sich auf dem Boden des Absetzbehälters 4 abgesetzt hat, direkt in den zweiten Behälter 8 durch Öffnen des Ventils 5 überführt, nachdem er in der vorbeschriebenen Weise gewogen worden ist und nachdem die Suspension aus Wasser und darin suspendiertem feinerkörnigem Netallgrieß und Granitstaub aus dem Absetzbehälter 4 durch die Drainageleitung 21 abgeführt worden war. Die wünschenswerte Trennung von gröberkörnigem Metallgrieß wird dadurch erhalten, daß die Zeitspanne zwischen dem Eintritt des Gesamtgemisches in den Absetzbehälter 4 und dem Öffnen des Ventils 22 entsprechend bestimmt wird.Fig. 2 shows a possible, simplified variant of the device according to the invention, in which neither the direct determination of the concentration of finer metal grit nor its possible return is provided. In this case, the coarser-grained metal grit which has settled on the bottom of the settling tank 4 is transferred directly into the second tank 8 by opening the valve 5 after it has been weighed in the manner described above and after the suspension of water and the finer-grained metal grit and granite dust suspended therein has been discharged from the settling tank 4 through the drainage line 21. The desirable separation of coarser-grained metal grit is obtained by appropriately determining the time period between the entry of the total mixture into the settling tank 4 and the opening of the valve 22.
Ein praktisches Beispiel für die Durchführung des Verfahrens qemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet mit einem Absetzbehälter, dessen Durchmesser 0,3 m, dessen Flöhe 2,5 m betragen. Aus der Schleiftrübe wurden dabei 40 l als Probe entnommen, aus dem Gewicht dieser in den ersten Behälter 2 gelangten Fraktion, das mit der Ladezelle 14 ermittelt worden war, ergab sich ein spezifisches Gewicht von 1.650 g/l. Nach dem Wiegen des Inhaltes des zweiten Behälters 8 ergab sich das Vorhandensein von 2.400 g gröberkörnigem Metallgrieß einer Korngröße von mehr als 0,3 mm und von 4.000 g feinerkörnigem Metallgrieß einer Korngröße unter 0,3 mm für diese Fraktion der Schleiftrübe. Die Konzentraton an gröberkörnigem Grieß (Granulat) ergab sich daher zu 60 gil für die gesamte zirkulierende Schleiftrübe, einem Wert, der zum Schneiden von Granit für akzeptabel gehalten wird, während sich der entsprechende Wert für den feinerkörnigen Metallgrieß (Granulat) zu demzufolge 100 g/l ergab. Die Analyse der beiden Grieß- bzw. Granulatteilmengen (Fraktionen) ergab einen Verlust an gröberkörnigem Grieß in den feinerkörnigen Grieß von etwa 10 % und etwa der gleiche Anteil von feinerkörnigem Grieß wurde im gröberkörnigen Grieß festgestellt. Wenn bedacht wird, daß im gröberkörnigen Grieß nach dem Waschprozeß kein Granitstaub mehr festgestellt wurde, wird eine Ausbeute von 90 % als gut angesehen, wobei eine weitere Verbesserung des Ergebnisses durch Parameteroptimierung durchaus mögich erscheint.A practical example of the implementation of the method according to the present invention works with a settling tank with a diameter of 0.3 m and a depth of 2.5 m. 40 l were taken as a sample from the grinding sludge, and the weight of this fraction which reached the first tank 2, which was determined using the loading cell 14, gave a specific weight of 1,650 g/l. After weighing the contents of the second tank 8, it was found that 2,400 g of coarse-grained metal grit with a grain size of more than 0.3 mm and 4,000 g of fine-grained metal grit with a grain size of less than 0.3 mm were present in this fraction of the grinding sludge. The concentration of coarser grit (granulate) was therefore 60 g/l for the total circulating grinding sludge, a value that is considered acceptable for cutting granite, while the corresponding value for the finer grit (granulate) was 100 g/l. The analysis of the two grit and granulate fractions showed a loss of coarser grit in the A yield of about 10% was found in the finer-grained semolina and about the same proportion of finer-grained semolina was found in the coarser-grained semolina. If one considers that no granite dust was found in the coarser-grained semolina after the washing process, a yield of 90% is considered good, although a further improvement of the result by parameter optimization seems quite possible.
Bei der vorstehenden Beschreibung einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist davon ausgegangen, daß das Wiegen der vorbestimmten Menge gröberkörnigen Metallgrießes nach dessen Austritt aus dem Absetzbehälter 4 erfolgt. Es ist jedoch offensichtlich, daß das Wiegen dieses Metallgrießes auch unmittelbar nach dem mechanischen Perkolieren des begleitenden Wassers durchgeführt werden kann. Es ist ebenfalls offensichtlich möglich, daß die Ermittlung und Steuerung der Füllhöhe der Behälter 2 und 8 statt mit der Gewichtssteuerungsinstrumentierung auch mit einer überströmsteuerung durchgeführt werden kann, indem während der Zuführung von Wasser bis zu einem gewollten Wasserstand bereits die Gewichtsermittlung erfolgt. Steigt das Gewicht der Behälter nicht weiter an, so bedeutet das, daß das Wasser anfängt, überzuströmen und die weitere Wasserzuführung beendet werden kann und es wird gleichzeitig das erreichte Gesamtgewicht festgestellt. Das Gewicht von gröberkörnigem und feinerkörnigem Grieß kann auch dadurch erhalten werden, daß statt des Wiegens mittels Ladezellen indirekt gewogen wird, indem die Höhe der Grießablagerung im Behälter 8 festgestellt wird oder indem die Veränderung eines magnetischen Feldes festgestellt wird, das der Masse des Metaligriesses (Granulats) proportional ist.In the above description of a possible embodiment of the invention, it is assumed that the weighing of the predetermined amount of coarser-grained metal grit takes place after it has left the settling tank 4. However, it is obvious that the weighing of this metal grit can also be carried out immediately after the mechanical percolation of the accompanying water. It is also obviously possible that the determination and control of the filling level of the tanks 2 and 8 can be carried out using an overflow control instead of the weight control instrumentation, in that the weight is already determined while water is being fed in up to a desired water level. If the weight of the tanks does not increase any further, this means that the water is starting to overflow and the further water supply can be stopped and the total weight reached is determined at the same time. The weight of coarser and finer grained grit can also be obtained by weighing indirectly instead of using load cells by determining the height of the grit deposit in the container 8 or by determining the change in a magnetic field which is proportional to the mass of the metal grit (granulate).
Variationen und/oder Modifikationen können bei Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Waschens und der Zusammensetzung von Waschtrüben zum Gebrauch beim Schneiden von Granit und ähnlichem Gestein gemäß der Erfindung, ohne vom Sinngehalt der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, vorgenommen werden.Variations and/or modifications may be made in the method and apparatus for controlling washing and the composition of washing slurries for use in cutting granite and similar rock according to the invention without departing from the spirit of the invention as defined in the claims.
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