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Magnetscheider mit einem einzigen, über Rollen laufenden endlosen
Transportband für das Scheidegut Bei allen bekannten Bauarten von Magnetscheidern
kommt zu den Nachteilen der begrenzten Mengenleistung der erforderlichen, unerwünscht
hohen Feldstärke und der umständlichen Nachreinigung des Mittelgutes noch der Übelstand
hinzu, daß die grundlegenden Vorgänge der magnetischen Scheidung bisher eine maschinell
und baulich einfache Lösung nicht gefunden und daß allgemein die sachgemäße Gestaltung
des Magnetsystems durch räumliche Rücksichten behindert ist. Diese Mängel abzustellen,
ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, die verschiedene, unmittelbar aus dem
magnetischen Trennungsvorgang und seinen -rundlegenden Bedingungen entwickelte Vorrichtungen,
deren Einzelheiten und apparative Zusammenfassung zum Inhalt hat, auf Grund welcher
eine Scheiderbauart geschaffen wurde, die bei entsprechender Ausbildung des Magnetsystems
sowohl für grobkörnige als auch feinkörnige, stark- und schwachmagnetische Stoffgemenge
geeignet und sowohl trocken wie naß zu arbeiten in der Lage ist.
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Die Erfindung betrifft Magnetscheider mit einem einzigen endlosen,
waägerecht oder schräg über Rollen laufenden Transportband und besteht darin, daß
dessen Untertrum, wie an sich bekannt, als Aufgabeorgan und dessen durch ein Magnetfeld
geleiteter
Obertrum. mittelbar als Aushebeorgan dient, wobei die Mitnahme des auf die Oberseite
des unteren Trumes aufgegebenen Scheidegutes durch Anpressen desselben an die Innenseite
des Transportbandes erfolgt. Die Anpressung kann durch die Zentrifugalkraft bewirkt
sein, der das Scheidegut bei seiner Rotation um eine Umlenkro11e unterworfen ist,
wobei zwischen dem Rollenumfang und dem Transportband ein freier Raum für das Scheidegut
frei gelassen ist, dessen Breite wenigstens gleich derjenigen des Magnetfeldes ist.
Diese Anpressung kann aber auch durch eine Umlenkrolle erfolgen, die wenigstens
in der Breite des Magnetfeldes mit einem aus in radialer Richtung elastisch nachgiebigem
Werkstoff bestehenden Mantel versehen ist, auf dem das Transportband praktisch ohne
Zwischenraum aufliegt.
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Der Magnetscheider gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in einigen
Varianten beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. r eine schematische Gesamtansicht
und die Fig. 2 bis 5 Ansichten verschiedener Ausführungsformen der trennseitigen
Umlenkrolle des Magnets und des quer zur Transportrichtung. geschnittenen Transportbandes.
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Gesamtaufbau und Wirkungsweise sind an dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. r veranschaulicht. Das aus unmagnetischem Werkstoff, beispielsweise aus Gummi,
bestehende Transportband a läuft in der Pfeilrichtung um die beiden Umlenkrollen
b und c. Letztere ist zweckmäßig eine Vollscheibe, während die Umlenkrolle b (Fig.
2) aus zwei auf einer gemeinsamen Welle c mit einem Zwischenraum von der Breite
des Magnetfeldes befestigten Scheiben besteht. Das zu trennende Gut wird etwa durch
den mit verstellbarem Schlitz versehenen Aufgabetrichter e auf die Innensaite des
unteren Bandtrumes aufgebracht, mit diesem weiterbefördert und bleibt bei entsprechend
hoher Umlaufgeschwindigkeit des Bandes a um die Rolle b infolge der Fliehkraftwirkung
mit der Bandinnenseite bis zum Scheitelpunkt der Umkehrrolle b .in Berührung. Unter
der Einwirkung der von dem Magnetsystem d ausgehenden Anziehungskräfte trennen sich
nun die Wege der Gemischbestandteile. Das unmagnetische Gut verläßt das Band und
fällt, einer Wurfparabel folgend, nach unten. Das magnetische Gut, das durch die
magnetischen Kräfte an dem Band bloß festgehalten zu werden braucht, wird bis zum
Ende des Magnetsystems mitgenommen und fällt erst dort ab. Zwischen den Austragstellen
des Unmagnetischen und des Magnetischen liegt eine Reinigungszone, innerhalb welcher
rein mechanisch mitgenommene, allenfalls auch verwachsene Körner von unmagnetischem
Gut, schwächer magnetische Körner und auch, als unvermeidlicher Fehlaustrag, einzelne
magnetische Anteile abfallen. Die Austragkästen f, g und h dienen
zum Auffangen und Abführen des unmagnetischen bzw. des Mischgutes bzw. des reinen
magnetischen Produktes. Bei einem Aufgabegut, das aus mehreren Stoffaxten mit verschiedener
Magnetisierbarkeit besteht, sind sinngemäß mehr Austräge anzubringen, um die bei
entsprechend abgestuftem Magnetfeld bei verschiedener Weglänge abfallenden Stoffarten
getrennt aufzufangen..
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Zwischen den Austragbehältern f, g und k befinden sich zur Austragregulierung
-verstellbare Klappen oder Schieber, mit deren Hilfe es möglich ist, die Grenzen
zwischen den drei anfallenden Produkten und damit die Trennschnitte dem jeweils
beabsichtigten Zweck oder dem Vorgang entsprechend zu verändern. Der Austragbehälter
g vermag das Mittelgut ohne Zwischentransport wieder an den unteren Bandtrum abzugeben,
wodurch selbsttätig eine laufende Aufarbeitung des Zwischengutes auf dem gleichen
Scheider erreicht wird. Das in den Behältern f und 1a aufgefangene unmagnetische
bzw. magnetische Gut wird entweder durch geneigte feststehende Rinnen oder durch
bewegte Fördermittel, wie Bänder, Schüttelrutschen od. dgl., nach außen abgeführt.
Bei sehr feinem Gut ist außerdem ein Absaugen des feinsten unmagnetischen Staubes
vorteilhaft.
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'Bei Verwendung mehrerer Scheider, die zweckmäßig nebeneinander aufgestellt
sind, werden vorzugsweise die Austräge der Einzelscheider durch je ein gemeinsames
Fördermittel gesammelt abgeführt. Daraus ergibt sich eine außerordentlich große
Einfachheit und gedrängte Bauart einer aus solchen Scheidern bestehenden Aufbereitungsanlage.
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An Stelle des in Fig.2 dargestellten Flachbandes a wird zweckmäßiger
ein Band a1 nach Fig.3 verwendet, das erfindungsgemäß am Rande so verstärkt ist,
daß im mittleren Teil desselben eine Rinne entsteht. Ein solches Band a1 gestattet
auch die Verwendung einer vollen Umlenkrolle bi. Die Verstärkung des Bandes kann
auch durch Keilriemen bewirkt werden, die in entsprechenden Rillen der Umkehrrolle
laufen, die so tief sind, daß die Keilriemen über den Rillenrand hinausragen und
für den Durchgang des Trenngutes genügend freien Raum lassen.
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Bei der Bandführung nach Fig.2 und 3 wird das Trenngut ausschließlich
durch die bei entsprechend hoher Bandgeschwindigkeit auftretende Fliehkraftwirkung
mitgenommen. Der Scheider läßt sich aber ebensogut bei geringerer Bandgeschwindigkeit
betreiben, wenn die auf der Trennseite liegende Umlenkrolle, z. B. gemäß Fig. q.,
in der Breite des Magnetfeldes mit einem Mantel b2 aus elastisch nachgiebigem Werkstoff,
wie etwa weichem Gummi, Schwammgummi od. dgl., versehen ist. Das Transportband a
liegt diesem allenfalls in eine Umfangsvertiefung eingelegten Mantel b2 unmittelbar
auf oder läßt nur einen schmalen Raum frei, wodurch das auf die Innenseite des Untertrumes
aufgegebene Trenngut im Bereich der Umkehrrolle gewissermaßen in einen nachgiebigen
Spalt zwischen Mantel b2 und Transportband a eingezogen, elastisch gegen das letztere
gepreßt und bis zum Scheitel der Umlenkrolle mitgenommen wird. Die Arbeitsweise
gemäß dieser Anordnung ist unabhängig von der Drehzahl bzw. Bandgeschwindigkeit.
Ihre Vorzüge kommen vor
allem bei der Verarbeitung von gröberen
Korngemischen zur Geltung. Jedoch lassen sich beide Ausführungsarten sowohl für
Grob- als auch Feinkorn verwenden. In beiden Fällen ist der grundlegende Vorteil
dadurch gegeben, daß die Körner vom Magnetsystem erfaßt werden, ohne daß sie durch
einen Luftspalt hindurch angezogen werden müssen, und daß die Anziehung des magnetischen
Gutes in einem Augenblick erfolgt, in dem dieser keine Kraft entgegenwirkt.
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Die Anbringung der Magnete außerhalb des eigentlichen Fördermechanismus,
wie sie Fig. r zeigt, gibt räumlich weitgehende Freiheit in der Abmessung und Gestaltung
der Magnetsysteme. Die grundsätzliche Befähigung des erfindungsgemäßen Scheiders
zu großer Mengenleistung wird wirkungsvoll dadurch unterstützt, daß das Magnetsvstem
d nicht erst am Scheitel der Umlenkrolle beginnt, also dort, wo das Band von dieser
abläuft, sondern mit einem bogenförmigen Ansatz dl letztere teilweise umgreift.
Im Bereich dieses Ansatzes tritt noch keine Trennung, wohl aber eine Vormagnetisierung
des magnetischen Gutes ein, durch welche die darauffolgende magnetische Trennung
desselben im Scheitelbereich erleichtert wird. Das bogenförmige Stück dl besteht
aus einer der Bandbreite entsprechenden Anzahl von Längspolen, die so angeordnet
sind, daß in der Bandrichtung kein Polwechsel eintritt. Das anschließende gerade
Stück wird dagegen in üblicher Weise von quer zum Bande stehenden, in der Förderrichtung
wechselpolig aufeinanderfolgenden Magneten gebildet.
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Bei der üblichen Reihung der Einzelmagnete in gerader Zeile wird das
magnetische Gut in der Laufrichtung des Bandes weiterbefördert und auch ausgetragen,
wie es das in Fig. z dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt. Erfindungsgemäß kann
aber das magnetische Gut auch seitlich ausgetragen werden, indem die Magnetzeile
nur über eine kurze Wegstrecke der Längsrichtung des Bandes folgt und dann nach
einer Seite oder durch Gabelung nach beiden Seiten abzweigt. Dadurch verkürzt sich
die Baulänge des Scheiders.
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Bei Verarbeitung gröberer und schwächer magnetischer Körner bedarf
es einer stärkeren Verdichtung der magnetischen Kraftlinien. Dies kann in bekannter
Weise durch Verwendung von Elektromagneten geschehen, deren einer Pol als Flachpol
ausgebildet, während der darüberliegende Pol mit Schneiden versehen ist, wobei der
Obertrum des Transportbandes zwischen den Schneiden und .dem Flachpol hindurchgeführt
wird. Die Umlenkrolle besteht dabei zweckmäßig aus zwei getrennten Scheiben, zu
deren Lagerung unmittelbar der entsprechend ausgebildete untere Teil des Magnetjoches
verwendet wird. Auf diese Weise ergibt sich .eine einfache bauliche Unterbringung
des Flachpoles zwischen den Scheiben. Eine andere erfindungsgemäße Lösung, die auch
bei Anwendung stärkerer Magnetfelder den Vorteil des außerhalb des Bandes angebrachten
Magnetsystems wahrt, besteht gemäß Fig. 5 darin, daß ein rinnenartig profiliertes
Band a, verwendet wird, das mit seiner Ausbuchtung in den Zwischenraum von nebeneinanderliegenden
ungleichnamigen Polschneiden eines Elektromagnets d2 hineinragt und im übrigen als
Flachband oder mit Hilfe von Keilriemen über die Vollscheibe b3 geführt wird. Ein
solches Band kann auch mit mehreren Rillen ausgestattet werden, wobei jeder Rille
ein eigenes Magnetsystem der beschriebenen Art zugeordnet «-erden muß.
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Dank der selbsttätigen Mittelgutverarbeitung genügt zur Erzielung
einer trennscharfen Scheidung im allgemeinen eine einzige Apparatur, wobei sowohl
durch Regelung des Magnetfeldes, etwa durch Widerstände, als auch durch Einstellung
der zwischen den Auffangbehältern angebrachten Klappen eine weitgehende Anpassung
an den gewünschten Trennungszweck möglich ist. Bei besonders hohen Ansprüchen an
den Reinheitsgrad kann jedoch die Verwendung mehrerer Scheider erwünscht sein, die
beispielsweise ohne größeren <Nbstand nebeneinander aufgestellt sind. Das zu
trennende Gut, beispielsweise unreines Sintereisenpulver, wird dem ersten Scheider
aufgegeben, der bei starker Felderregung ein bereits reines unmagnetisches Gut und
ein Vorkonzentrat an Sintereisenpulver erzeugt, das aber noch nicht rein genug ist.
Dieses Vorkonzentrat fließt durch eine Rinne dem nächsten Scheider zu, der schwächer
erregt ist. Dabei tritt eine Nachreinigung ein, bei der aber unvermeidlich ein mit
Eisenteilchen gemischtes unmagnetisches Mittelgut anfällt. Letzteres fällt durch
eine Rinne wieder dem ersten Scheider zu, während das Konzentrat des zweiten einem
dritten Scheider zufließt, dessen unmagnetisches Mittelgut auf den zweiten Scheider
zurückfällt. Man kann auf diese Weise eine beliebig weit getriebene Nachreinigung
sowohl des magnetischen als auch des unmagnetischen Austrages -bewirken, wozu weder
besondere Transportmittel noch eine größere Bauhöhe erforderlich sind.
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Durch einen entsprechenden Zusammenbau zu einer geschlossenen Maschineneinheit
läßt sich diese, ;Mehrfachscheidung noch erheblich vereinfachen, indem erfindungsgemäß
ein einziges, in entsprechend viele Trennstreifen unterteiltes Band oder mehrere
Einzelbänder verwendet werden, die über gemeinsame, entsprechend breite Umlenkrollen
geführt werden. Zu jedem Einzelband bzw. Trennstreifen gehören dann jeweils ein
z. B: regelbares Magnetsystem und eigene Austragbehälter oder Auffangriemen, die,
gegebenenfalls mit Umlenkklappen od. dgl. versehen, so angeordnet sind, daß der
Gutaustrag eines Bandes dem Nachbarband zugeleitet wird. Dadurch ergibt sich bei
äußerst gedrängter Scheiderbauart eine bisher unerreichte Anpassungsfähigkeit des
Trennvorganges an die mannigfachen Aufgaben der magnetischen Aufbereitung.
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Durch systematische Versuche mit Scheidern gemäß der Erfindung konnte
festgestellt werden, daß sie bei gleichem Trenngut den drei- bis fünffachen Mengendurchsatz
wie die bekannten Doppelband
- und Trommelscheider gleicher Arbeitsbreite
leisten. Selbst bei schwierig zu trennendem Feinstgut, beispielsweise feingemahlener
Elektrodenkohle, überwiegend unter o,ö8 mm Korngröße, gelang es, den äußerst feinen,
in der Rohrmühle entstandenen Eisenabrieb bei hoher Mengenleistung nahezu quantitativ
und ohne wesentliche Kohlenverluste zu entfernen. Unreiner, feinkörniger wie auch
gröberer Sintermagnesit ließ sich bei hohem Ausbringen zu hochwertigem Gut veredeln.
Auch Versuche mit verschiedenen Eisenerzen bestätigen die überlegene Leistungsfähigkeit
dieser Scheiderbauart hinsichtlich Durchsatz und Trennschärfe. Bei Verwendung von
rinnenartig ausgebildeten Bändern ließen sich auch naßmagnetische Trennungen -vornehmen.
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Die naßmechanische und trockene magnetische Scheidung wird dadurch
wirksam unterstützt, daß erfindungsgemäß das unter den Magneten vorbeigleitende
Band leicht vibriert, wobei außerdem ein Abbrausen oder Abblasen des am Obertrum
hängenden magnetischen Gutes zweckmäßig ist. Da es im allgemeinen notwendig ist,
den Obertrum des Bandes durch kleine Tragrollen oder Führungsleisten so zu stützen,
daß der Abstand zwischen Band und Magnetsystem möglichst klein und gleichbleibend
ist, werden erfindungsgemäß diese Führungsorgane durch bekannte Mittel in eine vibrierende
Bewegung versetzt. Ohne Änderung der grundsätzlichen Bauweise läßt sich derMagnetscheider
gemäß der Erfindung durch zusätzliche Ergänzungen, wie Saugstutzen, Brauserohre,
vibrierende Führungsorgane usw., zu einem vielseitig anwendbaren und auf den jeweiligen
Zweck abstimmbaren Trenngerät ausgestalten.