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Agglomeriervorrichtung Die Erfindung bezieht .sich auf die Herstellung
von Kügelchen durch das. Rallen von pulverförmigem Material in einer rotierenden
Trommel, insbesondere auf das Aggloni.erieren pulverförmiger oder feinkörniger Erze.
Die Erfindung ist insbesondere geeignet für das Agglomerieren gerösteten Pyrits
und kann vorteilhaft für Bleierzkonz.entrate, z. B. Bleiglanz, verwendet werden.
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Das Ziel der Erfindung ist in erster Linie die Herstellung von Kügelchen
ahne die Wiederaufgabe nichtagglomerierten Materiails und zu kleiner Kügelchen,
wie sie bei bekannten Verfahren notwendig ist. Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung ist, Kügelchen von gleichmäßiger Größe zu erhalten und das Agglomerieren
in zwei Stufen durchzuführen, wobei zunächst in einer besonderen Trommel Kerne gebildet
werden. Diese Ziele und weitere Vorteile erhält man gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch, daß man bei Agglomeriervorriehtungen mit kegeIstumpfförmiger Abrülltrommel
zur Herstellung von Kügelchen aufs feinkörnigem Material die Trommel so. anordnet,
daß ihre aus dem jüngeren Ende herausführende Mittelachse einen positiven spitzen
Neigungswinkel mit der Horizontalebene: bildet, der kleiner ist als der halbe Scheitelwinkel
des die Trommel bildenden Kegelstumpfes, und daß die Trommel mindestens an den peripheren
Teilen ihres weiteren Endes mit einer Stirnwand versehen ist.
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Es ist zwar bereits bekannt (vgl. z. B. »Stahl und Eisen«, 70 [195o],
S. 766), eine kegelstumpfförmige Abrolltrommel für die genannten Zwecke zu verwenden.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen
liegt aber dieTrommel waagerecht
und ist cri ihrem Auslaßende ganz offen, so daß hiermit die erfindungsgemäß anstrebte
selbsttätigeGradierung nicht erreicht werden kann.
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Die vorliegendeErfindung ist anHand der Zeichnungen, welche dass Prinzip
der Erfindung und einige Ausführungsforrnen erläutern, beschrieben. Die Erfindung
ist nicht auf die darin dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
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In diesen Zeichnungen veranschaulicht Fig. i die Theorie der vorliegenden
Erfindung; Fig.2 ist ein Vertikalschnitt der bevorzugten Ausführungsform; Fig. 3
ist eine Hori:zomtalans.icht der in Fig.2 dargestellten Ausführungsfarm, wohingegen
Fig. 4 eine Stirnansicht derselben und Fig. 5 ein Vertikalschnitt längs der Linie
5-5 der Fig. 2 ist; Fng. 6 stellt eine bei der Ausführungsform nach Fig. 2 verwendete
Siebvorrichtung dar; Fig. 7 stellt eine . Ausführungsform dar, bei welcher zwei
erfindungsgemäße Trommeln hinitereinander angeordnet sind.
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DieErfindung basiert, wie es in Fig. i dargestellt ist, auf der Theorie,
daß infolge der kegelförmigen Gestalt der Trommel und der Neigung ihrerMittelachse
M zu der Horizontalebene H, wobei das weite Ende der Trommel höher steht ,als dass
schmale Ende, das der Trommel z.ugerführte pulverförmige Material und die darin
geformten Kügelchen in geeigneter Weisse in der Längsrichtung der Trommel verteilt
werden können, und daß das nichtagglomerierte pulverförmige Material innerhalb der
Trommel in entgegengesetzter Richtung zu den auszutragenden Kügelchen bewegt wird.
Der Scheitelwinkel des Trommelkegels ist gleich 2 ß, und die Mittelachse soll mit
der Horizontalebene einen Winkel a bilden. Dieser Neigungswinkel a muß kleiner sein
als die Hälfte des Scheitelwinkels, also a G ß. Angenommen, ein Teilchen befinde
sich im Punkt A, dann folgt dieses Teilchen bei der Drehung der Trommel und infolge
der Reibung an der Trommelwandung und bewegt sich in einer Ebene, die zu der Mittelachse
der Trommel senkrecht steht, bis es den Punkt B erreicht, von welchem es infolge
seiner Schwere längs der Böschung des Materials auf dem kürzesten Wege nach dem
Boden der Trommel zu dem Punkt C herabfällt, und zwar in einer Vertikalebene, welche
zu der HOTi:zontalebene senkrecht steht. Wie aus Fig. i ersichtlich ist, bildet
dieise Vertikalebene mit der Ebene, längs welcher das Teilchen von' dem Punkt
A auf den Punkt B gehoben wurde, den Winkel a. Wenn das Teilchen, in Punkt
C zum Baden zurückgekehrt ist, hat es sich um eine gewisse Strecke auf den Scheitel
des Kegels zu bewegt, und zwar ist diese Strecke eine Funktion des Winkels a, jedoch
ist sie unabhängig von dem Scheitelwinkel 2ß. Da die Höhe, auf welche das Teilchen
gehoben wird, also die Lage des Punktes B, von dem Füllungsgrad des Materials
in der Trommel abhängt, ist die Lage des Punktes C auch eine Funktion der besagten
Füllang. Falls das Teilchen ein Kügelchen oder, ganz allgemein gesprochen, abgerundet
irrt, wird es ebenfalls den VATeg von A nach B und von B nach
C nehmen, jedoch wird es, bei C angelangt, die Neigung haben, am Boden der Trommel
in einer Richtung vom Scheitel des Kegels weg zu rollen, weil der Boden eine durch
den Winkel y ausgedrückte Neigung besitzt, und dieser Winkel y ist die Differenz,
der Winkel ß und a. Je größer die Kügelchen sind, desto größer ist auch ihre Neigung,
sich in der besagten Richtung zu bewegen. Deshalb sammeln sich,die größeren Kügelchen
am weiten Ende des Kegeils.an, und die kleineren Kügelchen bleiben in mehr dem Scheitel
dees Kegels zu gelegenen Abschnitten, bis sie durch Aufnahme von feinem MateriaJ
auf die Größe der großen Kügelchen angewachsen sind. Das nach dem Scheitel des.
Kegels zu wandernde Material bildet entweder Kerne oder trifft auf in der Nähe des
Scheitels gebildete Kerne. Diese Kerne wachsen allmählich durch Aufnahme feinen
Materials an und bilden letzten Endes ein Kügelchen, welches, wie beschrieben, die
Neigung hat, nach dem weiten Ende des Kegels zu zu wandern.
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Die in Fig. 2 in ihrer bevorzugten Ausführungsform dargestellte Agglomeriervorrichtung
besteht aus einer Trommel i in der Form eines Kegelstumpfes aus Blech. Für einige
Stoffe, z. B. pulverförmigen gerösteten Pyrit, kann die Trommel für eine Stundenleistung
von etwa 3 t eine Länge von etwa 3 m, einen Durchmesser am schmalen Ende von etwa
1/2 m und einen Durchmesser am weiten Ende von etwa 2 m haben. Dabei ist der Scheitelwinkel
der Trommel etwa gleich 28°. Die Trommel ist mit zwei Ringen 4 und 5 versehen, mit
welchen sich die: Trommel auf zwei .mit Flanschen versehenen Rädern 6 bzw. 7 abstützt.
Die Welle dieser Räder ruht in Lagern 8, welche an einem Rahmen i i befestigt sind,
und dieser Rahmen ist nahe dem schmalen Ende der Trommel an einem Ständer 12 durch
eine Welle 13 drehbax aasgelenkt. Am weiten Ende der Trommel.stützt sich der Rahmen
i i mittels zweier Schrauben 14, welche durch die Handräder 17 gedreht werden können,
auf Spurlager 15. Die Schnauben 14 gehen durch Lappen 16 mit Gewindelöchern hindurch.-Durch
Drehen des Handrades 17 kann -der Rahmen. i i gehoben. oder gesenkt werden, bis
die Trommelachse den gewünschten Winkel a zu der Horizontalebene einnimmt.
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An der einen Seite der Trommel sind die Tragräder 6 und 7 fest auf
einer gemeinsamen Welle* :2 i montiert, und diese Welle wird von einem auf dem Rahmen
i i angebrachten Motor über den Riemen 23 und die Riemenscheibe 24 angetrieben.
Diese Kraftübertragung durch Riemen und Riemenscheibe soll eine Änderung des Untersetzungsverhältnisses
zulassen, so daß die. Drehzahl der-Trommel eingestellt werden kann - bei einer Trommel
der obigen Abmessungen auf etwa 3 bis 1o Umdrehungen pro Minute.
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Am weiten Ende der Trommel ist eine Austragvorrichtung in Form eines
Spiralrostes 31 vorgesehen, dessen K .onsrtruliution aus Fig. 5 ersichtlich
ist.
Es sei angenommen, daß die Trommel sich mit ihrem Bodenteil vom Beschauer hinwe@gdreht.
Wie aus Fig. 6, welche den abgewickelten Rost darstellt, ersichtlich ist, besteht
.der Rost aus mehreren Tragstäben 32, welche an der Stirnwand 3 der Trommel befestigt
sind. An die Traigstäbe- ist eine Reihe von Streifen oder Drähten 33 angeschweißt.
Die Drähte können 5 mm stark -sein und sind in einem Abstand, der gleich der gewünschten
Mindestgröße der Kügelchen ist, vorzugsweise in einem Abstand von etwa 15 mm, voneinander
angeordnet. Die Breite des Rostes hängt in weitem Maße von der Leistung der Trommel
ab-; man hat festgestellt, daß eine Breite von 0,4 m für eine Stundenleistung bis
hinauf zu mindestens. 3 t genügt, vorausgesetzt, daß die Selektivität der Trommel
ausreicht. Der Rost hat an seinem peripheren Ende einen schmäleren Schaufelteil
35, 36, welcher in der dargestellten Ausführungsform ein Vorderteil
35 aus Blech besitzt, welches durch ein Scharnier 37 an den Rostteil
36 der Schaufel so angeschlossen ist, daß die Platte 35 mittels des Handrades
38 außen an der Wandung 3 gedreht werden kann. Durch diese Drehung wird die Platte
in die gewünschte Lage zu der peripheren Wandung der Trommel gebracht, damit der
Grad des Austrages geregelt. Der Hauptteil des Rosteis ist breiter als der Schaufelteil,
zwecks Ausbreiten.s der von der Schaufel aufgenommenen Kügelchen, so da.ß die Kügelchen
wirkungsvoll von anhaftendem feinen Material befreit werden können, und damit zu
kleine Kügelchen in die Trommel zurückfallen können, wenn der Rost bei Drehung der
Trommel die Kügelchen nach der Mitte der Trommel zu befördert, von wo die Kügelchen
durch die, Öffnung 41 in der Stirnwand 3 und den kurzen Stutzen 4a auf das Auslaufbrett
43 ausgetragen werden. Um die Kügelchen auf dem Rost zu halten, ist dieser mit einer
Leiste 39 versehen. An seinem zentralen. Ende nimmt die Breite des Rostes allmählich
ab, um die Kügelchen sorgfältig auf die Austragöffnung 41 zu bewegen zu können.
Infolge der Spiralform des Austragrostes werden die Kügelchen in sanfter Weise zu
der zentralen Austragöffnung 41 befördert; dabei läßt man die Spirale vorzugsweise
durch einen Winkel von 36o° gehen, so daß die Kügelchen etwa am gleichen Radius
der Trommel, bei welchem :sie durch den Rost aufgenommen wurden, auch wieder ausgetragen
werden.
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Die vorstehend beschriebene Trommel erhält vorzugsweise eine Neigung
von mindestens 5 bis 7°, wenn gerösteter Pyrit von verhältnismäßig gleichmäßiger
Korngröße und mit 6o% einer Körnung unter o, i mm agglomeriert werden soll. Gerösteter
Pyrit soll im allgemeinen mehr als 9o % an Körnern unter o, r mm Größe enthalten,
um agglomerierbar zu sein.
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DieTrom.mel kann mit pulverförmigemM.aterial, z. B. geröstetem Pyrit
oder Eisenerz entweder durch das schmale Ende 2 oder durch die Austrags-Öffnung
41 oder auch durch beide beschickt werden, wobei es jedoch vorteilhaft ist, den
Eintrag nahe an das Austragende der Trommel heranzuführen. Die Verteilung findet
dann automatisch statt. Insbesondere ist es dann, wenn die Kerne der Kügelchen in,der
Trommel selbst gebildet werden sollen, vorteilhaft, das feinste Material den Abschnitten
nahe dem schmalen Ende der Trommel zuzuführen, was die Bildung der Kerne begünstigt,
weil in diesem Abschnitt die Beschickung frei von Kügelchen ist, welche sonst die
kleinen Kerne zermalmen würden.
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Die Trommel wird am besten durch die Wurfvorr.i.chtung5o beschickt,
welche in den Fig.2 und 3 dargestellt isst. Diese Vorrichtung besteht aus einem
Band 5 r, welches vorzugsweise nur wenige Millimeter - z. B. 3 mm --stark und etwa
ro cm breit ist. Das Band geht über eine Riemenscheibe 52, welche von einem Motor
53 über den Riemen 54 und die Riemenscheibe 55 angetrieben wird, und weiterhin über
die Laufrollen 56 und 57, von denen die letztere höher als die Riemenscheibe 52
und so weit hinter der letzteren angeordnet ist, daß eine Preßrolle 58 in ungefähr
der gleichen Höhe wie die Laufrolle 57 angeordnet werden kann, und zwar zwischen
der letzteren und der Riemenscheibe 52 oberhalb des Bandes 5 r, so daß dieses Band
soweit nach abwärts gedrückt wird, daß das Band auf die Riemenscheibe 52 in ungefähr
horizontaler Richtung aufläuft. Die Laufrolle 57 und die Preßrolle 58 sind so dicht
beieinander angeordnet, daß zwischen dem Band 5 i und der Walze bzw. Preßrolle 58
ein keilförmiger Raum gebildet wird. Die Rolle 58 besitzt eine Nut 59 von etwa
30 bis 40 mm Breite und etwa ro mm Tiefe. Die Riemenscheibe 52, die Laufrollen
56 und 57 und die Preßrolle 58 sind drehbar auf Wellen angebracht, welche in in
einer Vertikalwand 61 befestigten Lagern 6o laufen.. An der entgegengesetzten Seite
sind die Riemenscheibe, die Laufrollen und die Preßrolle durch eine Deckplatte 62
geschätzt, welche leicht entfernt -,werden kann, wenn beispielsweise das Band 5
r ausgetauscht werden soll.
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Über dem oben erwähnten keilförmigen Raum ist ein Trichter 65 für
das zu agglomerierende Material angeordnet. Dieser Trichter besitzt seitliche Lippen
66 zur Bildung von Seitenwandungen des Trichters in dem keilförmigen Raum.
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Wird das Gerät mit geeigneter Drehzahl betrieben, dann wirft das Band
5 r das der Nut 59 zugeführte Material mit ausreichender Kraft so in die Trommel,
dafi das Material verteilt und den für den Agglomerierungsvorgang am besten geeigneten
Abschnitten zugeführt wird. Man erhält eine praktische Trennung hinsichtlich Korngröße,
wenn die Wurfvorrichtung am schmalen Ende der Trommel angebracht ist. Die größeren
Teilchen erreichen die Abschnitte der Trommel nahe dem Auslaufende, wohingegen das
feine Material in den Abschnitten näher dem schmalen Ende 2 aufgehalten wird.
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Die Trommel wird vorzugsweise mit so viel Material beschickt, daß
in den Abschnitten nahe dem Austragende die Höhe der Beschickung - längs des Radius
gerechnet - sich auf ungefähr ein Viertel des Trommeldurchmessers beläuft, wobei
diese
Höhe nach dem schmalen Ende zu -allmählich abnimmt.
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In einigen. Fällen kann es vorzuziehen sein, einen kleineren Anteil,
z. B. 2 bis io(l%o der Beschickung, direkt dem schmalen Ende der Trommel aufzugeben,
und zwar über dass Speisebrett 71.
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Das pulverförmige Material wird dem Speiseapparat durch einen Trichter
72 über den Drehteller 73, welcher mit einem Abstreifer 74 für das Speisebref 71
und einem Abstreifer 75 für den Speisetrichter 65 versehen ist, aufgegeben.
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Die Schaffung von Kernen wird begünstigt durch die Zunahme der Geschwindigkeit
beim übereinanderwälven der Maisse des, pulverförmigen Materials., welches in einer
Trommel gerollt wird. Beim Agglom.er.ieren einiger Stoffe oder zwecks Beschleunigung
des Vorgangs kann es daher vorteil= haft sein, dieKerne in einer besonderen Trommel
zu erzeugen, welch letztere für das Bilden von Kernen besonders .gebaut ist. Eine
derartige Anordnung zeigt die Fi,g. 7. Die große Trommel i kann die gleiche Größe
und Bauart .haben, wie sie in den Fig. 2 bis 6 beschrieben isst; ;sie kann ebenfalls
mit einer Wurfvorrichtung 5o ausgestattet werden. Die Kernbi;ldungsitrommel 8 i
hat eine etwas gedrungenere Form als die Trommel i, und ihr Trommelkegel hat einen
größeren Scheitellvinkel als Trommel i, z. B. von etwa 6o°. Diese Trommel kann etwa
i m lang sein, und- ihre Neigung zur Horizontalebene kann sich auf etwa io bis 15°
belaufen. Die Trommel ist an ihrem schmalen, Ende 82 an einer in Lagern 84 laufenden
Walle 83 starr befestigt. Die Lager 84 sind,an einem Rahmen 85 angeordnet. Die Welle
83 wird von dem Motor 88 über den Riemen 89 und die Riemenscheibe go angetrieben.
Sobald einmal die Trommel 81 eine zur Bildung der gewünschten Kerne geeignete Neigung
erhalten hat, benötigt sie in der Regel keine weitere Einstellung, so daß der Rahmen
85 ortsfest sein kann. Man kann auch den Rahmen um die an dem Ständer 92 angeordnete
Welle gi drehbar anordnen. Am entgegmgesetz:ten Ende kann einte Schraube 14 in der
gleichem Weise, -wie sie bei Fig. 2 dargestellt und beschrieben wurde, angeordnet
werden.
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Die Trommel 81 hat einem Austragrost 31, wie er oben beschrieben wurde,
und einem Austr.agstutzen 42 für die auszutragenden Kerne, welche auf das Speisebrett
93 gelangen und durch -das schmale Ende 2 der Trommel i aufgegeben werden.
Da die Kerne im Vergleich zu den in Trommel i gebildeten Kügelchen sehr klein ,sind,
müssen die Ab-
messungen des Rostes 34 insbesondere der Abstand zwischen den
Drähten 33, der gewünschten Mindestgröße für die Kerne angep@aßt werden.
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Das pulverförmige Material für die Bildung von Kernen wird durch den
Trichter 72 dem Drehteller 73 aufgegeben und durch den: Abstreifer 94 auf das Speisebrett
g5 geworfen, das durch. die Austragöffnung 41 in die Trommel gi eingesetzt ist.
Das Speisebrett 95 ist an dem Rahmen 96, der den Drehteller 73 hält,
mittels der Welle 97 angelenkt. Diese Drehzapfenanordnung des- Speisebrettes
95
erlaubt bis zu einem gewissen Grade die Regelung der der Trommel 81 aufgegebenen
Beschickung, so daß das Material einem ,angemessenen Abschnitt der Trommel zugeführt
werden kann. Der Drehteller ist so angeordnet, daß von ihm aus auch der Trichter
der Wurfvorrichtung 5o beschickt werden kann.