DE69421687T2 - Verfahren und einrichtung zur zerkleinerung von verbrauchten feuerfesten auskleidungen und dergleichen - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur zerkleinerung von verbrauchten feuerfesten auskleidungen und dergleichenInfo
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Description
- Altes Gestübe besteht aus vom Abbruch der, die Kathode bildende Wand- und Bodenbeschichtung der Elektrolysebehälter für Alaunerde stammenden, kohlenstoffhaltigen Produkten. Diese Beschichtung verschleißt und wird beschädigt und es ist notwendig, sie periodisch durch eine neue Beschichtung zu ersetzen. Der Vorgang des Abbrechens der Beschichtung, die als Gestübenentfernung bezeichnet wird, erfolgt mittels pneumatischer Werkzeuge und erzeugt Blöcke großer Abmessungen, die Metalleinschlüße, wie Eisen oder Aluminium, enthalten können. Anschließend werden diese Blöcke mit klassischen Mitteln auf eine Größe gebracht, die den Durchgang durch ein Gitter mit Quadratmaschen von etwa 400 mm erlaubt.
- Altes Gestübe enthält eine große Menge schädlicher Produkte, wie Fluoride und Zyanide. Bislang wurde es auf eine Mülldeponie gebracht; die neuen Regelungen hinsichtlich der Umweltverseuchung und des Umweltschutzes erfordern jedoch, es zu behandeln, z. B. es zu verbrennen, um die schädliche Produkte zu entfernen und gegebenenfalls die Wiederverwendung der kohlenstoffhaltigen Bestandteile zu erlauben.
- Die Erfindung ist im besonderen für die Aluminium-Produktionswerke bestimmt, in denen die Behandlung von altem Gestübe eine vorabgehende Verkleinerung dieses Gestübes zu Stücken erfordert, deren Größe einige Millimetern nicht überschreitet, und hat als Gegenstand ein Verfahren und eine Anlage zum Zerkleinern, die es erlauben, dieses Ergebnis mit nur zwei Zerkleinerungsstufen und einem Siebvorgang zu erreichen.
- Nun, aus US-A-3.606.176 ist ein Verfahren zum Zerkleinern von altem Gestübe bekannt, das unter anderem einen in einem Kegelbrecher durchgeführten Brechvorgang, einen Siebvorgang und einen Zerkleinerungsvorgang umfaßt.
- Der Zerkleinerungsvorgang wird jedoch nicht mit einem Gerät durchgeführt, das es erlaubt, über ein hohes Zerkleinerungsverhältnis zu verfügen, sodaß sofort ausreichend feine Körner erhalten werden können. Es ist übrigens zu bemerken, daß diese anschließend aufneu zerkleinert werden. Diese Schrift befaßt sich in der Tat hauptsächlich mit der nachträglichen physikalisch-chemischen Behandlung der Körner.
- Geänderte Seiten der Beschreibung, die dem Hilfsantrau entsprechen (erfaßt nach den Seiten 1 bis und 1ter des Hauptangtrags vom 15.12.1997)
- Aus GB-A-2.056.425 ist ebenfalls ein Verfahren zum Zerkleinern von altem Gestübe zu Körnern bekannt. Das Material wird zunächst in einem Kegelbrecher gebrochen und geht durch einen Rollenbrecher, bevor es getrennt wird, um aufneu zerkleinert oder der nachfolgenden Behandlung unterworfen zu werden. Wie bei der vorgehenden amerikanischen Schrift betrifft das beschriebene Verfahren hauptsächlich die anschließend vorgesehenen physikalisch-chemischen Vorgänge.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich, ihrerseits, auf ein Verfahren zum Zerkleinern von altem Gestübe, oder von mit Metallen und/oder schädlichen Produkten verseuchten gleichartigen Produkten, wobei das Verfahren einen Brechvorgang, einen Siebvorgang und einen Zerkleinerungsvorgang umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß:
- - der genannte Siebvorgang es erlaubt, die Körner mit den Abmessungen des Endprodukts vom gebrochenen Produkt zu trennen,
- - der genannte Zerkleinerungsvorgang in einer Vibrations-Kegelmühle durchgeführt wird, und ein Zerkleinerungsverhältnis der Größenordnung von 20 aufweist,
- - der genannte Zerkleinerungsvorgang es erlaubt, die Erzeugnisse des Siebvorganges bis zu den Abmessungen des Endprodukts zu zerkleinern,
- - die Korngrößen des Endprodukts 2,5 bis 3 mm nicht überschreiten.
- Das Verfahren Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es einen Brechvorgang, während dem das alte Gestübe zu Stücken zerkleinert wird, deren Abmessungen 50 mm nicht überschreiten, einen Siebvorgang, der es erlaubt, die Körner zu trennen, die eine Größe von einigen Millimetern haben und das Endprodukt bilden, und einen Zerkleinerungsvorgang, der es erlaubt, den Ausschuß des Siebvorgangs zu den Abmessungen des Endprodukts zu zerkleinern, umfaßt. Vorzugsweise werden die sämtlichen Körner des Endprodukts Abmessungen unter 2,5 bis 3 mm haben. Die Erzeugnisse des Zerkleinerungsvorgangs können dem Siebvorgang zurückgeführt werden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf die Verwendung einer Anlage zum Zerkleinern von altem Gestübe, oder von mit Metallen und/oder schädlichen Produkten verseuchten gleichartigen Produkten, umfassend einen Brecher, ein Sieb, dessen Maschengröße derjenigen des Endprodukts entspricht, eine Vibrations- Kegelmühle, Mittel, um die aus dem Brecher kommenden Produkte und eventuell diejenigen, die aus der Mühle kommen, zum Sieb zu fördern, und Mittel, um den Ausschuß des Siebvorgangs zum Einlaß der Mühle zurückzuführen, zum Anwenden des oben beschriebenen Verfahrens.
- Die Vibrations-Kegelmühle ist eine Mühle, bei der der Kegel oder der Behälter vibriert wird, wobei der andere Bestandteil, Behälter oder Kegel, der Mühle fest oder beweglich ist. Die Mühlen dieser Art sind in der Lage, ein hohes Zerkleinerungsverhältnis aufzuweisen, im Vergleich zu den klassischen Kegelmühlen, bei denen die Bewegungen des Kegels von einem Exzenter gesteuert werden.
- Der Brecher kann ein Backenbrecher sein, bei dem die Backen einen Winkel von weniger als 20º zu einander bilden. Dieser kleine Winkel befördert das Greifen der als seifig betrachteten Produkte, wie des alten Gestübes.
- Anstatt des Backenbrechers kann ein autogener oder halbautogener Brecher mit Umkreisauslaß verwendet werden.
- Weitere Merkmale der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden, anhand der anliegenden Zeichnungen, die als ein nichtbeschränkendes Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es zeigen:
- Fig. 1, das Schema einer erfindungsmäßig hergestellten Anlage zum Zerkleinern von altem Gestübe;
- Fig. 2, eine Ansicht im senkrechten Schnitt einer Vibrations-Kegelmühle; und
- Fig. 3, das Schema einer weiteren erfindungsmäßigen Anlage.
- Die Anlage der Fig. 1 besteht hauptsächlich aus einem Zufuhrtrichter 10, einem Backenbrecher 12, einer Vibrations-Kegelmühle 14, einem Sieb 16, zwei endlosen Riemenförderern 18 und 20, einem Hebegerät 22, einem Entstaubungsfilter 24 und einem Silo 26.
- Der Trichter 10 ist mit einer Vibrationsschleuder 28 versehen, die es erlaubt, die Blöcke, mit denen er gefüllt ist, auf den Zuförderer 18 zum Brecher 12 zu laden.
- Magnet-Trennvorrichtungen 30 und Wirbelstrom-Trennvorrichtungen 31, die es erlauben, das Brucheisen und sonstige Metallteile zu entfernen, sind auf den Förderern 18 und 20 und/oder an deren Auslauf angeordnet.
- Der Brecher 12 ist ein einzelwirkender Backenbrecher. Dieses Gerät ist eines klassischen Aufbaus, außer hinsichtlich des von den Backen zwischen ihnen gebildeten Winkels α, der etwa 16º beträgt und deutlich kleiner ist als derjenige, der bei dieser Art Brecher üblich angenommen wird. Dieser kleine Winkel befördert das Greifen der als seifig betrachteten Produkte, wie des alten Gestübes.
- Die Einlaßöffnung des Brechers 12 ist ausreichend für die Aufnahme von Blöcken, die durch ein Gitter mit Qudratmasche von 400 mm gehen, und seine Auslaßöffnung ist so dimensioniert, daß die Blöcke zu Stücken zerkleinert werden, die praktisch alle Abmessungen von weniger als 50 mm aufweisen.
- Dieses Ergebnis, das einem Zerkleinerungsverhältnis der Größenordnung von 8 entspricht, wird nicht nur durch eine geeignete Dimensionierung der Ein- und Auslaßöffnungen, sondern auch dadurch erreicht, daß ein kleiner Hub der beweglichen Backe angenommen wird, sodaß die Fördermenge des Brechers deutlich niedriger ist als diejenige eines klassischen Kegelbrechers gleicher Abmessungen, z. B. 10 T/St. statt 50- 60 T/St.
- Das gebrochene Produkt wird auf den Förderer 20 geladen und von diesem und dem Hebegerät 22 zum Sieb 16 gefördert. Dieses letzte ist mit einem Gitter mit Maschen mit einer Seitenlänge von einigen Millimetern, z. B. 3 mm, versehen. Die Produkte, die durch dieses Sieb gehen, werden im Silo 26 aufgelagert.
- Das Sieb 16 ist ebenfalls mit einem oberen Gitter mit Maschen von 50 mm versehen, das es erlaubt, eventuelle unbrechbare Teile, hauptsächlich Aluminiumteile, die von der Mühle 14 zerquetscht und ausgestoßen wurden, aufzufangen und zu entfernen.
- Die Ausschußteile am Sieb 16, deren Abmessungen größer als 3 mm sind, werden einem Puffertrichter 32 zugeführt, der die Mühle 14 speist und es erlaubt, diese ständig geladen zu halten, was eine Hauptbedingung für deren Zweckmäßigkeit ist.
- Die in Fig. 2 gezeigte Mühle 14 besteht, genauso wie die klassischen Kegelmühlen, aus einem Gestell 40, das an seinem oberen Teil einen Behälter 42 trägt, in dem ein als ein hohler Kegelstumpf ausgestalteter Verschleißteil 44, der als konkaver Teil bezeichnet wird, befestigt ist, und aus einem im konkaven Teil aufgestellten Kegel 46, der auf einer kreisrunden Oberfläche ruht, deren Mittelpunkt sich auf der Achse des konkaven Teils befindet und es dem Kegel erlaubt, um dessen Achse zu drehen und eine Drehbewegung innerhalb des konkaven Teils durchzuführen. Während die Bewegungen des Kegels bei den klassischen Kegelmühlen von einem Exzenter gesteuert werden, werden diese Bewegungen bei der Mühle 14 durch eine drehbar auf dem Schaft des Kegels montierte und über einen Motor 50 in Drehung angetriebene, exzentrische Masse 48 bewirkt. Diese Mühle hat ein Zerkleinerungsverhältnis der Größenordnung von 20, deutlich höher als dasjenige einer klassischen Kegelmühle.
- Die aus der Mühle 14 kommende Produkte werden auf den Förderer 20 geladen und mit den aus dem Brecher 12 kommenden Produkten zum Sieb 16 gefördert.
- Obwohl im beschriebenen Beispiel der Kegel der Mühle mittels einer exzentrischen Drehmasse vibriert wird, schließt die in dieser Beschreibung verwendete Bezeichnung Vibrationsmühle die sämtlichen Kegelmühlen ein, bei denen einer der Bestandteile, Kegel oder Behälter, oder beide über irgendein geeignetes Mittel, das dem genannten Bestandteil keine vorbestimmte Bahn aufzwingt, vibriert werden.
- Der Backenbrecher können durch andere Geräte ersetzt werden, die in der Lage sind, Blöcke von 400 mm zu Blöcken von 50 mm oder weniger zu zerkleinern. Insbesondere könnte ein autogener oder halbautogener Brecher mit Umkreisauslaß verwendet werden. Dieses Gerät, das aus einer Trommel mit waagerechter Achse besteht, deren Durchmesser größer ist als die Länge und die über geeignete Mittel in Drehung um ihre Achse angetrieben wird, wird durch eine, an einem der Böden vorgesehene Zentralöffnungen gespeist und umfaßt an seiner Wand, in der Nähe des anderen Bodens, Öffnungen, deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie nur diejenigen Stücke durchlassen, deren Größe kleiner ist als die erwünschte Höchstgröße.
- Fig. 3 zeigt das Schema einer Anlage, die einen mit dem Bezugszeichen 12' bezeichneten, autogenen Brecher umfaßt. Die sämtlichen weiteren Geräte dieser Anlage sind mit demgleichen Bezugszeichen als in Fig. 1 bezeichnet. In der gezeigten Anlage umfaßt der Brecher 12' an einem seiner Böden eine Zentralöffnung, in die eine Zufuhrrinne 28 endet, und zur Abfuhr der zerkleinerten Produkte sind Öffnungen in seiner kreisförmigen Wand, in der Nähe des anderen Bodens vorgesehen. Diese Öffnungen sind von einem ringförmigen Schutzblech umgeben, das an dessen Basis mit einer Schleusekammer für die Abfuhr der zerkleinerten Produkte versehen ist, die über ein Filter 24 mit der Saugseite eines Ventilators verbunden ist. Der feine Teil des zerkleinerten Produkts wird vom im Brecher umlaufenden Luftstrom mitgenommen und im Filter aufgefangen. Als Variante könnten die feinen zerkleinerten Produkte pneumatisch durch eine Zentralöffnung im Boden des Brechers neben den Umkreisöffnungen hindurch abgeführt werden.
- Der autogene Brecher 12' zerkleinert die Blöcke von 400 mm zu Stücken, deren Größe der Größenordnung von 30 mm ist, und die Vibrations-Kegelmühle 14 arbeitet in offenem Kreis (ohne Sieben der gemahlenen Produkte und Rückförderung der Ausschußteile), wobei die zerkleinerten Produkte fast alle eine Größe von weniger als 3 mm haben.
- Selbstverständlich fallen die sämtlichen Änderungen, die den oben beschriebenen Ausführungsformen durch die Verwendung von ähnlichen technischen Mitteln angebracht werden können, im Rahmen der Erfindung.
- Außerdem ist die Erfindung nicht auf das Zerkleinern von altem Gestübe begrenzt, sondern ist ebenfalls anwendbar für ähnliche, mit Metallen und/oder schädlichen Produkten, wie Zyaniden, Fluoriden, usw..., verseuchte Materialien, z. B. für Backsteinmauerwerk oder feuerfeste Beschichtungen von siderurgischen Hochöfen oder von Metallurgieöfen.
Claims (6)
1. Verfahren zum Zerkleinern von altem Gestübe, oder von mit Metallen
und/oder schädlichen Produkten verseuchten gleichartigen Produkten, wobei das
genannte Verfahren einen Brechvorgang, einen Siebvorgang, der es erlaubt, die Körner
mit den Abmessungen des Endprodukts vom gebrochenen Produkt zu trennen, und
einen Zerkleinerungsvorgang umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß:
- der genannte Zerkleinerungsvorgang in einer Vibrations-Kegelmühle
durchgeführt wird, und ein Zerkleinerungsverhältnis der Größenordnung von 20
aufweist,
- der genannte Zerkleinerungsvorgang es erlaubt, die Erzeugnisse des
Siebvorganges bis zu den Abmessungen des Endprodukts zu zerkleinern,
- die Korngrößen des Endprodukts 2,5 bis 3 mm nicht überschreiten.
2. Verfähren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Produkte des
Zerkleinerungsvorgangs ebenfalls dem genannten Siebvorgang unterworfen werden.
3. Verwendung einer Anlage zum Zerkleinern von altem Gestübe, oder von mit
Metallen und/oder schädlichen Produkten verseuchten gleichartigen Produkten,
umfassend einen Brecher (12, 12'), ein Sieb (16), dessen Maschengröße derjenigen des
Endprodukts entspricht, eine Vibrations-Kegelmühle (14), Mittel (20, 22), um die aus
dem Brecher kommenden Produkte und eventuell diejenigen, die aus der Mühle
kommen, zum Sieb zu fördern, und Mittel, um den Ausschuß am Sieb (16) zum Einlaß
der Mühle (14) zurückzuführen, zum Anwenden des Verfahrens nach Anspruch 1.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brecher ein
Backenbrecher (12) ist, dessen Backen zwischen ihnen einen Winkel von weniger als
20º, vorzugsweise gleich 16º, bilden.
5. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brecher ein
autogener oder halbautogener Brecher mit Umkreisauslaß ist.
6. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die genannte Anlage einen Trichter (32) umfaßt, der den Brecher
(14) speist und diesen ständig geladen hält.
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