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Verfahren und Vorrichtungen zum Austragen der schweren Gutsbestandteile,
insbesondere bei Feinkornsetzmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Setzmaschinen,
vorzugsweise luftgesteuerte, zum Aufbereiten von Mineralien, insbesondere Steinkohle,
und betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Austragen der schweren Gutsbestandteile
(Berge).
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Bei den bekannten Setzmaschinen werden die durch den Setzvorgang nach
unten abgesetzten Berge durch eine Austragsöffnung im Bereiche des Überlaufwehrs
am Ende des Setzgutträgers in geregelter Menge ausgetragen. Dieses Austragsverfahren
hat erhebliche Nachteile: Die Schichtung in den Setzabteilen geschieht nach der
Wichte und erfahrungsgemäß innerhalb der einzelnen verschieden sch-,veren Gutsschichten
(Berge, Mittelgut, keinkohle) nach der Gleichfälligkeit, so daß also innerhalb jeder
Schicht die gröbste Körnung am weitesten unten liegt. Die bekannte Bergeaustragsöffnung
am Ende des Setzbettes trägt deshalb bevorzugt den grobstückigen Anteil der Berge
aus, der in ihrem Bereich unmittelbar auf dem Setzgutträger voranbewegt wird. Die
feineren Berge im oberen Teil der Bergeschicht stauen sich dagegen, soweit sie nicht
die Zwischenräume der groben Berge ausgefüllt haben, vor dem Überlaufwehr der Maschine
oberhalb der Au.stragsöffnung und reichern sich dort schließlich so stark an, daß
sie über das Wehr hinweg in die Kohle gespült werden und damit unerwünschte Fehlausträge
verursachen.
Das Verfahren nach der Erfindung bezieht sich auf den
Betrieb bekannter Setzmaschinen, bei denen die Setzfläche für das Durchsetzen von
Bergen ins Setzfach eingerichtet ist. Gemäß der Erfindung wird j edoch die Wasserbewegung
in den Durchsetzabteilen der Setzmaschine hinsichtlich ihrer Pulszahl und -intensität
in der Weise in Abhängigkeit von der Höhe der Bergeschicht geregelt, daß 6° durch
die Setzfläche durchgesetzte Bergemenge mit wachsendem Bergebett zunimmt.
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Von diesem Durchsetzvorgang werden die feineren Berge bevorzugt erfaßt.
Sie bewegen sich aus den oberen Zonen der Bergeschicht durch die Zwischenräume der
groben Berge abwärts und werden, bevor sie das Überlaufwehr am Ende des Setzbettes
erreichen, in das Setzfaß abgeführt. Das nachteilige Anstauen leichter Berge vor
dem Überlaufwehr und die dadurch verursachten Fehlausträge sind somit beseitigt.
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Das Durchsetzen feiner Berge durch das Setzbett ist an sich bekannt,
unterlag bisher jedoch nicht der exakten Regelung. Es hat sich im praktischen Betrieb
gezeigt, daß das neue Austragsverfahren auch bei starken Schwankungen in der Aufgabemenge
und im Bergegehalt die für einen einwandfreien Setzvorgang erforderliche Höhe der
Bergeschicht mit Sicherheit aufrechtzuerhalten vermag und das Übertreten von Feinbergen
in die Kohle und umgekehrt das Durchsetzen von Kohle in die Berge vermeidet, so
daß eine erheblich schärfere Trennung erzielt wird als mit den bekannten Austragsverfahren.
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Das neue Verfahren kann erfindungsgemäß auch in Verbindung mit dem
bekannten Austragsverfahren angewendet werden, nach welchem die Berg- -in geregelter
Menge durch eine Austragsöffnung am Ende des Setzbettes ausgetragen werden. Die-se
Kombination empfiehlt sich bei der Aufbereitung von Aufgabegut mit sehr großen Kornspannen,
bei dem die groben Berge nicht mit Sicherheit durchgesetzt werden. Das neue und
das bekannte Austragsverfahren werden bevorzugt in der Weise miteinander kombiniert,
daß mit wachsender Höhe der Bergeschicht das Austragen der Berge zunächst ausschließlich
durch Durchsetzen in das Setzfaß erfolgt und erst nach Überschreiten einer bestimmten
Bergeschichthöhe zusätzlich durch die Austragsöffnung. Auf diese Weise wird ständig
ein Vorrat grober Berge auf dem Setzbett aufrechterhalten, der das Durchsetzender
feineren erleichtert. Die Durchsetzabteile der Setzmaschine können in bekannter
Weise ein künstliches Bett aus grobem, schwerem Gestein, vorzugsweise Feldspat,
aufweisen, sie können aber auch erfindungsgemäß mit einem Sie#l;-belag belegt sein,
dessen Lochung gröber ist als das maximale Korn des Aufgabegutes. Ein solcher Belag
vermag erfahrungsgemäß das erforderliche Bergebett auch bei geringem Genalt des
Aufgabegutes an Bergen zu halten und läßt die Berge sämtlicher Körnungen nach Maßgabe
der Hubzahl und Intensität der Wasserbewegung in den Durchsetzabteilen in geregelter
Menge nach unten ins Setzfaß durchtreten. Gegenüber den bekannten Feldspatbetten
ist der grobe Siebbelag wesentlich einfacher und vermag auch die gröbsten Berge
durchzusetzen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Die Setzmaschine besteht in bekannter Weise aus den Setzabteilen
1, 2, 3 mit den zugehörigen Druckluftsteuerventilen q., 5, 6, die von einer Exzenterwelle
7 gesteuert werden und die Wasserbewegung in den Setzabteilen hervorrufen. Am Ende
der Setzmaschine ist ein Überlaufwehr 8 vorgesehen, über das die leichten Bestandteile
des Setzgutes (Kohle) hinweggespült werden. Das dem Überlaufwehr 8 benachbarte Setzabteil
3 ist als Durchsetzabteil ausgebildet und weist einen künstlichen Belag 9 aus groben
Feldspatstücken auf. Die Setzabteile i und 2 dienen ausschließlich der Schichtung
des Aufgabegutes, weichen also nicht von normalen Setzabteilen ab. Ihre Wasserbewegung
wird durch Druckluftsteuerventile 4,5 hervorgerufen und in ihrer Intensität durch
Drosselventile in der Druckluftleitung automatisch in Abhängigkeit von der Höhe
der Bergeschicht mittels eines an sich bekannten Schwimmers ro gesteuert. Bei starkem
Bergegehalt des Aufgabegutes kann außer dem Setzabteil 3 auch das benachbarte, 2,
und gegebenenfalls auch das erste Setzabteil i als Durchsetzabteil ausgebildet sein,
so daß die gesamte Setzfläche der Maschine als Durchsetzfläche wirkt.
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Zum Zweck der Regelung der in das Setzfall durchgesetzten Bergemenge
ist nahe dem Überlaufwehr 8 ein Schwimmer ro angeordnet, der auf der Bergeschicht
schwimmt und Änderungen der Schichthöhe a auf das Steuerventil i i des Kraftverstärkers
12 überträgt. Der Kraftverstärker 12 ist einerseits mit dem Drosselventil 13 in
der Druckluftleitung 14. verbunden und greift andererseits am Verstellglied 15 des
Drehzahlreglers 16 an, der zwischen den Antriebsmotor 17 und die Exzenterwelle 7
eingeschaltet ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß mit zunehmender Bergeschichthöhe
a das Drosselventil 13 zunehmend geöffnet und gleichzeitig die Drehzahl der Exzenterwelle
? zunehmend erhöht wird und umgekehrt.
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Das auf den Setzabteilen 1, 2 nach der Wichte geschichtete Aufgabegut
wird in dem Durchsetzabteil 3 einer die Bergeschicht stärker auflockernden Wasserbewegung
ausgesetzt, so daß zunächst die obenliegenden feinen Berge abwärts in die Zwischenräume
der groben Berge wandern und mit letzteren durch die Zwischenräume des groben Feldspatbettes
in das Setzabteil durchgesetzt werden. von wo aus sie ein Becherwerk aus der Maschine
austrägt. Die auf diese Weise ausgetragene Bergemenge wächst mit der Intensität
und Pulszahl der Wasserbewegung in dem Durchsetzabteil und wird somit von dem Schwimmer
ro in der Weise geregelt, daß stets eine Mindestschichthöhe a aufrechterhalten wird,
die das Durchsetzen leichter Bestandteile (Kohle und Mittelgut) verhindert.
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Diese Regeltalg des Bergeaustrages durch Durchsetzen kann mit der
bekannten Art des Bergeaustrages durch eine Austragsöffnung verbunden werden, wenn
der zu erwartende Bergeanfall durch
Durchsetzen allein nicht bewältigt
werden kann oder eine große Kornspanne des Aufgabegutes das Durchsetzen der gröbsten
Berge ausschließt. Die in der Zeichnung dargestellte Setzmaschine weist deshalb
ein als Austragskasten ausgebildetes Überlaufwehr 8 auf mit einer Bergeaustragsöffnung
18. Innerhalb des Austragskastens ist eine Austragskammer i9 angeordnet, deren Siebbelag
20 in gleicher Höhe mit dem Setzgutträger der Setzabteile liegt. Die Austragskammer
entspricht im Querschnitt den Setzabteilen und weist ein eigenes Luftsteuerventil
21 auf, das eine Pulsbewegung ihres Wasserinhaltes erzeugt. Die Pulsbewegung ist
in ihrer Stärke durch ein Drosselventil 22 in der Druckluftleitung 23 regelbar und
fördert die sich aus der Austragsöffnung heraus auf den Siebbelag 2o der Austragskammer
abböschenden Berge laufend und in geregelter Menge in den Bergeaustragskasten. Das
Drosselventil 22 wird durch einen Kraftverstärker a4 betätigt, dessen Steuerschieber
25 vom Schwimmer io gesteuert wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das
Drosselventil mit wachsender Höhe a der Bergeschieht zunehmend geöffnet wird, um
die von der Austragskammer ausgetragene Bergemenge zunehmend zu vergrößern.
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Das Austragen der Berge durch das Durchsetzabteil3 und die Austragsöffnung
kann nebeneinander erfolgen. Dabei werden die feinen Berge, bevor sie das überlaufwehr
8 erreichen, durch Durchsetzen im Abteil 3 ausgetragen, während gleichzeitig die
groben Berge die Maschine durch die Austragsöffnu-ng 18 verlassen.
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In vielen Fällen kann es von Vorteil sein, ein grobes Bergebett auf
dem Setzgutträger des Durchsetzabteils aufrechtzuerhalten. Um das zu erreichen,
ist das Schwimmergestänge gemäß der Abbildung so ausgebildet, daß es erst nach Durchlaufen
eines Leerhubes x den Steuer-chieber 25 zu öffnen beginnt und während dieses Leerhubes
ausschließlich durch Betätigen des Steuerschiebers i i das Durchsetzen im Abteil
3 von Null bis zu seinem Höchstwert regelt. Das Austragen von Bergen durch die Austragsöftnung
i8 setzt dann erst nach Überschreiten einer bestimmten Hölle a+x der Bergeschicht
ein, wenn der Austrag durch Durchsetzen den Bergeanfall nicht allein bewältigen
kann.
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An Stelle einer künstlichen Durchsetzschicht aus schwerem, grobem
Gestein, vorzugsweise Feldspat, können die Durchsetzabteile auch mit einem groben
Siebbelag als Setzgutträger versehen sein, dessen Lochung größer als die gröbste
Körnung des Aufgabegutes ist. So hat sich z. B. bei einer Körnung von o bis 5 mm
des Aufgabegutes eine Lochung von 8 mm Durchmesser bewährt. Überraschenderweise
hat sich gezeigt, daß die Durchsetzregelung trotz der großen Lochung einwandfrei
arbeitet und die gesamte Körnung der Berge durchsetzt.
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Die Erfindung kann selbstverständlich auch in Verbindung mit kolbengesteuerten
Setzmaschinen und jeder beliebigen Austragsregelvorrichtung arbeiten, welche die
Berge über eine Austragsöffnung am Ende des Setzbettes in geregelter Menge austrägt
und z. B. an Stelle der Austragskammer i9 einen die Austragsöffnung beherrschenden
Schieber oder im Austragsschacht eine Rüttelzunge oder eine Austragsschleuse aufweist.