DE69806491T2 - Verbesserungen an und in bezug auf trocknungs/und behandlungsanlage für gewaschenen sand - Google Patents

Verbesserungen an und in bezug auf trocknungs/und behandlungsanlage für gewaschenen sand

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trocknungs- und Behandlungsanlage für gewaschenen Sand. In traditioneller Weise läßt man, nachdem der Sand gewaschen worden ist, diesen über einen Trichter auf ein Förderband gleiten, welches dann den Sand zu einer Halde transportiert. Dieser gerade gewaschene Sand besitzt normalerweise einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 22 bis 26 Gew.-%. Somit ist der Sand nachwievor sehr naß und er muß getrocknet werden, bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 8 bis 10 Gew.-% bevor er zu einer anderen Halde transferiert werden kann unter Einsatz von Ladeschaufeln oder Kippern. Dieses Verfahren des Trocknens und des Behandelns von Sand ist zeitaufwendig, arbeitsintensiv und kostenaufwendig. Es ist erforderlich, etwa 14 h zu warten, bevor der gewaschene Sand tatsächlich benutzt werden kann. Wenn dementsprechend die Halde von getrocknetem gewaschenem Sand, die für den Einsatz verfügbar ist, klein ist, wird es erforderlich sein, 14 h zu warten, bevor weitere Halden von getrocknetem gewaschenem Sand für den Einsatz verfügbar sind.
  • Die Beschreibung der DE-A 33 08 540 offenbart eine Vorrichtung zum Entwässern und Trocknen von beispielsweise dem Sand aus der Schlammflüssigkeit einer Kieswaschanlage. Die Vorrichtung umfaßt zwei Schlammtrennstufen, die jeweils einen sich horizontal erstreckenden Tankbehälter umfassen, welcher einen Sammeltrog am Bodenende besitzt parallel zu seiner Längsachse, wobei sich in dem Trog ein Schneckenförderer dreht. Der Trog öffnet sich in einen Elevator, der im Bereich eines Schlammtrocknungsbehälters endet, wobei der Elevator in ähnlicher Weise ein Schneckenförderer ist, wobei jeder horizontale Tankbehälter im oberen Bereich der Umhüllung ein Einlaßbasin besitzt für den Schlammstrom sowie einen Überströmbehälter für den Schlammstrom mit reduziertem Schlammanteil.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu beheben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt dementsprechend eine Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand bereit, umfassend: eine Vorrichtung zum Waschen von Sand; eine Vorrichtung zum Entwässern des gewaschenen Sandes; eine Vorrichtung zum Transportieren des gewaschenen Sandes von der Entwässerungsvorrichtung zu einem oder mehreren Behältern, welche zum Speichern des entwässerten Sandes ausgebildet sind und eine Trocknungsmöglichkeit für den Sand bieten, wobei der Sand in den Behälter für eine vorbestimmte Zeit verbleibt, bis er auf das gewünschte Niveau getrocknet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter eine innere Membran aufweist, durch welche die Flüssigkeit des gewaschenen Sandes im Behälter abfließt. Vorzugsweise umfaßt die Anlage Mittel zum Sammeln und Wiederverwerten der zu der Entwässerungsvorrichtung abgeflossenen Flüssigkeit.
  • Vorteilhafterweise weist die Anlage mehrere Behälter auf, wobei dann, wenn ein erster Behälter voll ist, der Transport des Sandes von der Entwässerungsvorrichtung zum zweiten Behälter erfolgt und so fort.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine Förderanlage, welche den Sand von der Entwässerungsvorrichtung zu dem Behälter befördert, wobei die Förderanlage über einen Bogen beweglich ist, so daß die Förderanlage über einen vorbestimmten Winkel bewegbar ist, wobei die Förderanlage zu einer Öffnung des zweiten Behälters führbar ist und den entwässerten Sand zum zweiten Behälter befördert.
  • Vorteilhafterweise weist jeder Behälter einen Tank mit einem konusförmigen unteren Abschnitt auf, wobei die innere Membran eine innere Wand des Konus bildet und mehrere Öffnungen aufweist, durch welche Flüssigkeit in den Raum zwischen der inneren Wand und einer äußeren Wand des Konus abfließen kann.
  • Vorzugsweise ist die Membran auf einem auswechselbaren Filterelement angeordnet, welches innerhalb der äußeren Wand des Konus befestigbar ist.
  • Vorteilhafterweise ist in dem Raum zwischen der inneren und der äußeren Wand des Konus eine Wasserzuführung angeordnet. Noch stärker bevorzugt ist in dem oder jedem Behälter ein Detektor angeordnet um festzustellen, ob der Behälter voll ist.
  • In idealer Weise ist an der Basis des Behälters ein Feuchtigkeitsfühler angeordnet, um festzustellen, wann der Sand das gewünschte Feuchtigkeitsniveau besitzt.
  • Zweckmäßigerweise ist in der Basis eines jeden Behälters eine Tür angeordnet und eine Fördervorrichtung zwischen der Tür oder den Türen des Behälters bzw. eines jeden Behälters angeordnet, wobei sich die oder jede Tür öffnen läßt.
  • Vorteilhafterweise ist am Kopf der Transportvorrichtung ein einstellbarer Schacht angeordnet, um den Sand in einen Behälter zu leiten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Behälter zur Aufnahme für nassen Sand zur Verfügung, wobei der Behälter eine innere Membran umfaßt, durch welche die Flüssigkeit aus dem gewaschenen Sand im Behälter abläuft, wobei ferner der Behälter eine konische Basis und einen komplementär geformten Filter innerhalb der Basis aufweist, beabstandet von den Wänden der Basis, um einen Abflußraum zwischen dem Filter und der Basis auszubilden, wodurch in dem Behälter gelagerter Sand durch Gravitationseinwirkung und ohne Verwendung einer Wärmequelle trocknet.
  • Die Erfindung soll nun im einzelnen beschrieben werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen zwei Ausführungsformen der Anlage gemäß der Erfindung dargestellt sind.
  • In den Zeichnungen:
  • Fig. 1 ist die Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Anlage, die in Fig. 1 wiedergegeben ist;
  • Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einen im Querschnitt kreisförmigen Tank innerhalb der Anlage;
  • Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 3; und
  • Fig. 5 ist eine Frontansicht einer Mehrzahl von Tanks, die in der ersten Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung vorgesehen sind;
  • Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines konusförmigen Filterteils eines der Tanks, wobei die Außenwandung des Konus aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt ist;
  • Fig. 7 ist eine schematische Zeichnung unter Wiedergabe des Strömungsweges des Wassers und des Sandes durch den Konus;
  • Fig. 8 ist die Draufsicht auf die zweite Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung;
  • Fig. 9 ist eine Seitenansicht der Anlage, die in Fig. 8 wiedergegeben ist;
  • Fig. 10 ist die Draufsicht auf einen Tank mit quadratischem Querschnitt, welcher in der Anlage vorgesehen ist;
  • Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 10; und
  • Fig. 12 ist eine Vorderansicht einer Mehrzahl von Tanks, die innerhalb der zweiten Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung vorgesehen sind.
  • In den Fig. 1 bis 5 der Zeichnungen ist die Anlage allgemein mit der Bezugsziffer 100 identifiziert und umfaßt einen Förderbandtrichter 1, ein Förderband 2, eine Sandspüleinheit 3, eine Entwässerungsvorrichtung 4, eine Radialtransporteinrich tung 5 sowie eine Sandtrocknungs- und Handhabungseinrichtung 6. Die Sandtrocknungs- und Handhabungseinrichtung 6 umfaßt vier Tanks 7. Der Förderer 5 schließt eine einstellbare Rutsche 8 ein, um den Sand in einen Tank 7 zu leiten.
  • Jeder Tank 7 besitzt im allgemeinen eine zylindrische Form, obwohl sich die Seite des Tanks an seiner Basis verjüngt unter Bildung einer konusförmigen Basis 30 entsprechend der Darstellung in Fig. 4. Innerhalb der Basis 30 ist ein austauschbarer konusförmiger Filter 32 vorgesehen, entsprechend der Darstellung in Fig. 6. Jeder Filter 32 besitzt einen Ring 34, welcher auf einer Stützeinrichtung 36 aufsitzt (siehe Fig. 4).
  • Jeder Tank 7 besitzt einen Bewegungsdetektor 9 sowie einen Feuchtigkeitsfühler 10. Jeder Tank 7 besitzt eine Kapazität, die dem Durchsatz einer jeweiligen Sandtrocknungs- und Behandlungsanlage 100 angepaßt ist. Wenn beispielsweise eine Anlage 1000 t gewaschenem Sand in einer 8 h-Periode erzeugt, sind vier Tanks mit einer Kapazität von 100 t jeweils erforderlich, wie dies in dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist. Unter Einsatz der Anlage 100 gemäß der Erfindung nimmt es etwa 1 h in Anspruch, um 100 t nassen Sand mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 22 bis 26 Gew.-% auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 10 Gew.-% zu bringen. Da vier Tanks 7 vorgesehen sind, ist stets ein leerer Tank verfügbar, so daß gewaschener und getrockneter Sand erzeugt werden kann über den Verlauf des Tages, ohne daß man eine zu geringe Tankkapazität besitzt.
  • Der konusförmige Filter 32 eines jeden Tankes 7 umfaßt eine innere Membran 8 und der Konus 30 umfaßt eine äußere Membran 11. An der Basis des Tankes 7 besteht ein Abstand von etwa 40 mm zwischen der inneren Membran 8 und der äußeren Membran 11. Die innere Membran 8 ist mit Öffnungen 15 versehen, die einen Durchmesser von in etwa zwischen 3 mm und 7 mm besitzen in Abhängigkeit von der Aggregatgröße. Filter mit unterschiedlich großen Öffnungen können zum Einsatz kommen, entsprechend der Art des zu trocknenden Sandes. Die Öffnungen besitzen einen Abstand von in etwa 5 mm voneinander. Der Einschluß der Öffnungen macht es möglich, daß Wasser aus dem Sand in den Tank 7 ablaufen kann durch die inneren Membran 8 in den Raum zwischen der inneren Membran 8 und der äußeren Membran 11 des Tankes 7. Das Drainagewasser (Mutterflüssig keit) läuft an der Außenseite der Wand der inneren Membran 8 ab in ein Auslaßrohr 24, von welchem das Drainagewasser zurückgeführt werden kann zur Entwässerungsvorrichtung 4. Das Drainagewasser wird im Kreislauf geführt zur Entwässerungsvorrichtung 4 über eine Leitung 24, da die Mengen kleiner Partikel des Sandes im Drainagewasser eingeschlossen sind und diese würden sonst in das Abwasser überführt. Es gibt einen konstanten Wasserstrom durch den Raum zwischen der inneren Membran 8 und der äußeren Membran 11, um zu verhindern, daß das Wasser bei kaltem Wetter friert und dadurch den Tank 7 blockiert. Das zu diesem Zweck zugeführte Wasser tritt in den Raum durch die Leitung 22 ein und Wasserstrahlen (nicht dargestellt) besitzen einen Abstand von jeweils 1,5 m entlang dem Umfang des Haupttankaufbaues. Der Strömungsweg für dieses Wasser durch den Konus ist in Fig. 7 wiedergegeben. Der Sand in jedem Tank trocknet auf 8 bis 10 Gew.-% Feuchtigkeitsgehalt in 1 h.
  • Es soll nun der Betrieb der Anlage beschrieben werden. Wasser tritt in die Sandspüleinheit 3 über die Leitung 20 ein und wird eingesetzt, um den Sand zu waschen. Gewaschener Sand tritt aus der Sandspüleinheit 3 aus und wird dann durch ein Förderband zur Entwässerungsvorrichtung 4 bewegt, von wo aus der Sand transferiert wird über den Radialförderer 5 in einen ersten Tank 7. Wenn der erste Tank mit gewaschenem Sand gefüllt ist bis zu einem bestimmten vorbestimmten Niveau erfaßt ein Bewegungsdetektor 9 das erreichte Niveau und ein Signal wird übergeleitet von dem Bewegungsdetektor 9 zur Steuereinheit des Radialförderers 5 und führt dazu, daß der Förderer über einen vorbestimmten Bogen geführt wird, so daß der Förderer dann den gewaschenen Sand in den zweiten Tank 7 abgibt. Wenn in gleicher Weise der zweite Tank 7 ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, wie es ermittelt wurde durch den Bewegungsdetektor 9, wird das Förderband erneut über einen vorbestimmten Bogen weitergeführt, so daß der Sand dann an den dritten Tank 7 abgegeben wird usw. Der Feuchtigkeitsfühler 10 in jedem Tank wird so eingestellt, daß er das Öffnen einer Tür (nicht dargestellt) veranlaßt an der Basis des Tankes, wodurch der getrocknete Sand aus dem Tank ausströmen kann auf die Halde oder einen Ladeförderer, wenn der Feuchtigkeitsgehalt ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat.
  • Somit kann die Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand gemäß der Erfindung betrieben werden über die normalen Arbeitszeiten hinaus, da sie sich selbst abschaltet, wenn alle vier Tanks mit getrocknetem Sand geleert worden sind. Alternativ kann der Sand anstelle des Transportes des getrockneten Sandes von den Tanks zu einer Halde direkt transferiert werden von einem Tank auf einen Lastwagen, wodurch der Zeitaufwand verringert wird, der für das Beladen der Lastwagen erforderlich ist. Es ist ein Bandwiegesystem für das Ladetransportband 12 für getrockneten Sand vorhanden, welches die Menge an Sand steuern kann, die einem jeweiligen Lastwagen zugeführt wird. Wenn darüber hinaus Sand erforderlich ist, an Geschäftsbeginn eines speziellen Morgens, so kann der automatische Modus abgeschaltet werden, so daß das Tanktor sich nicht öffnet und Sand im Behälter 7 über Nacht verbleibt.
  • Die zweite Ausführungsform der Anlage 200, die in den Fig. 8 bis 12 gezeigt ist, ist der ersten Ausführungsform 100 ähnlich mit der Ausnahme, daß die Tanks 207, die Konen 230 und Filter 232 quadratisch oder rechteckig im Querschnitt sind und dementsprechend leichter aufzubauen. Alle Elemente sind mit entsprechenden Bezugsziffern versehen, die den Elementen der ersten Ausführungsform der Anlage 100 entsprechen und arbeiten in einer ähnlichen Weise.
  • Es leuchtet natürlich ein, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf die speziellen hier beschriebenen Details, die lediglich beispielhaft angegeben sind, wobei verschiedene Modifikationen und Abweichungen innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich sind, entsprechend der Definition in den beigefügten Ansprüchen.

Claims (12)

1. Anlage (100, 200) zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand, folgendes umfassend,
eine Vorrichtung (3) zum Waschen von Sand;
eine Vorrichtung (4) zum Entwässern des gewaschenen Sandes,
eine Vorrichtung (5) zum Transportieren des gewaschenen Sandes von der Entwässerungsvorrichtung zu einem oder mehreren Behältern (7, 207), welche zum Speichern des entwässerten Sandes ausgebildet sind und eine Trocknungsmöglichkeit für den Sand bieten, wobei der Sand in dem oder jedem Behälter für eine vorbestimmte Zeit verbleibt, bis er auf das gewünschte Niveau getrocknet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Behälter eine innere Membran (8) aufweist, durch welche die Flüssigkeit des gewaschenen Sandes im Behälter (7, 207) abfließt.
2. Anlage (100, 200) zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage Mittel (24) zum Sammeln und Wiederverwerten der zu der Entwässerungsvorrichtung (4) abgeflossenen Flüssigkeit aufweist.
3. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage mehrere Behälter (7, 207) aufweist, wobei dann, wenn ein erster Behälter (7, 207) voll ist, der Transport des Sandes von der Entwässerungsvorrichtung (4) zum zweiten Behälter (7, 207) erfolgt, und so fort.
4. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Förderanlage (5) aufweist, welcher den Sand von der Entwässerungs vorrichtung (4) zu dem Behälter (7, 207) befördert, wobei die Förderanlage über einen Bogen beweglich ist, so daß die Förderanlage (5) über einen vorbestimmten Winkel bewegbar ist, wobei die Förderanlage zu einer Öffnung des zweiten Behälters (7, 207) bewegbar ist und den entwässerten Sand zum zweiten Behälter befördert, wenn der erste Behälter voll ist.
5. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter einen Tank mit einem konusförmigen unteren Abschnitt (30, 330) aufweist, wobei die innere Membran (8) eine innere Wand des Konus ausbildet und mehrere Öffnungen aufweist, durch welche Flüssigkeit in den Raum zwischen der inneren Wand und einer äußeren Wand des Konus abfließen kann.
6. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (8) auf einem auswechselbaren Filterelement angeordnet ist, welches innerhalb der äußeren Wand des Konus befestigbar ist.
7. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen der inneren und der äußeren Wand des Konus eine Wasserzuführung angeordnet ist.
8. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oder den Behältern ein Detektor (9) zum Feststellen eines vollen Behälters angeordnet ist.
9. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Basis des Behälters ein Feuchtigkeitsfühler angeordnet ist, um festzustellen, wann der Sand das gewünschte Feuchtigkeitsniveau erreicht hat.
10. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Basis eines jeden Behälters eine Tür angeordnet ist und eine Fördervorrichtung (12) zwischen der Tür oder den Türen des Behälters oder der Behälter angeordnet ist, wobei die oder jede Tür öffnbar ist.
11. Anlage zum Trocknen und Behandeln von gewaschenem Sand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf der Transportvorrichtung ein einstellbarer Schacht angeordnet ist, um den Sand in einen Behälter zu leiten.
12. Ein sandtrocknender Behälter zur Verwendung mit einer Anlage gemäß Anspruch 1 mit einem Behälter (7, 207) für nassen Sand, wobei der Behälter eine innere Membran (8) umfaßt, durch welche die Flüssigkeit aus dem gewaschenen Sand im Behälter (7, 207) abläuft, wobei der Behälter ferner eine konische Basis (30, 230) und einen komplementär geformten Filter (32, 232) innerhalb der Basis beabstandet von den Wänden der Basis aufweist, um einen Abflußraum zwischen dem Filter und der Basis (30, 230) auszubilden, wodurch in dem Behälter (7, 207) gelagerter Sand durch Gravitationseinwirkung und ohne Verwendung einer Wärmequelle trocknet.
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