EP0027455A1 - Verfahren und einrichtung zum abscheiden von sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten teilchen aus brauch- oder abwasser - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum abscheiden von sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten teilchen aus brauch- oder abwasser

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EP0027455A1
EP0027455A1 EP19800900769 EP80900769A EP0027455A1 EP 0027455 A1 EP0027455 A1 EP 0027455A1 EP 19800900769 EP19800900769 EP 19800900769 EP 80900769 A EP80900769 A EP 80900769A EP 0027455 A1 EP0027455 A1 EP 0027455A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic
medium
passage channels
channels
magnetic particles
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19800900769
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen BERNHARDT
Hugo Feldmann
Willi Leineweber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Publication of EP0027455A1 publication Critical patent/EP0027455A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/035—Open gradient magnetic separators, i.e. separators in which the gap is unobstructed, characterised by the configuration of the gap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/025—High gradient magnetic separators

Definitions

  • the invention relates to a method and devices for carrying out the method for separating sinter or the like magnetically related particles from industrial or waste water, in particular from the iron and steel-producing and further processing industry, the magnetic particles by means of a transverse to the direction of flow of the particles leading medium directed electromagnetic force field along the flow direction and be eliminated after switching off the force field.
  • Precipitation of fine magnetic particles due to the density of the capture devices in the plate box from a liquid is suitable and a backwashing process must be carried out to remove them after switching off the electromagnet and thus the magnetic force field in order to wash away the magnetic particles adhering to the plate container.
  • the sinter is in turn contained in a medium and the magnetic particles cannot be removed as a relatively dry mass.
  • the system is not suitable for high throughput rates of the medium to be cleaned, since the clear cross section is very reduced due to the number of plates contained in the plate container and this clogs up very quickly during the cleaning process.
  • the moving parts of the system are subject to very high wear and tear. a. due to the alternate excretion and subsequent washing away of the particles.
  • the object of the invention is to propose a method and devices for carrying out the method which improve known magnetic separators in such a way that they remove sinter, ie. H.
  • Coarse-grained magnetic particles are suitable, for which purpose an inhomogeneous magnetic force field with the largest possible free flow cross-section can be arranged in a structurally compact manner and with a shallow foundation depth, the sinter is separated out as dry as possible and the parts of the plant used are subject to the least possible wear .
  • the same process in successive or separate stages is also intended for the separation of fine-grained
  • OMP WIP Sintered ie fine-grained magnetic particles
  • the remanence from the frame guiding the magnetic flux is to be reduced when the magnetic field is switched off.
  • a method for separating sinter or the like magnetically related particles from industrial or waste water in which the medium to be cleaned is distributed over one or more passage channels connected magnetically in series, these more or less vertically Direction passes, within which the magnetic particles are subjected directly to the effect of inhomogeneous fields, for example over the channel length, held adherent and, by interrupting the magnetic force field under gravity, falling downwards from the medium guide at intervals by opening the medium guide in the area the falling magnetic particles are removed .
  • the magnetic particles are held adherent in a further magnetic separator stage or for the separation of fine magnetic particles within the passage channels to bodies of magnetically soft material magnetized by the magnetic flux and forming force fields.
  • the magnetic separator is formed from one or more hydraulically parallel, approximately vertical-level passage channels.
  • the longitudinal wall surfaces are formed opposite one another by pairs of pole shoes lying magnetically in series or their end faces on the one hand and plates of diamagnetic material which connect these laterally and also close off to the outside.
  • the passage channels are connected to the medium inlet and outlet in the manner of a downpipe, and closable openings for the removal of the magnetic particles are arranged below the passage channels in the region of the medium outlet.
  • the passage channels are designed, for example, as semicircular annular gap cross sections for the first magnetic separator stage or for the separation of larger magnetic particles, the end faces of the inner pole shoes forming the wall of the passage channels being convex and those of the outer pole shoes being concave , whereby the passage channels have cross-sections, the shapes of which enable field strength gradients directed towards the inner pole shoes.
  • the opposing pole shoes together with laterally connecting and closing plates made of diamagnetic material form one or more passage channels that accommodate a spatial rod grid
  • the cross section of the passage channels can, for example, be square or rectangular.
  • a number of pairs of magnetic poles or pole shoes are arranged in series along the two legs of the electromagnet and pass through through channels.
  • the passage channels can be connected in groups in two magnetic separators in parallel and can be designed to be operable alternately. H. while the sinter accumulated in the passageways of one magnetic separator is separated out, the medium to be cleaned is fed to the passageways of the other magnetic separator.
  • a shut-off valve is assigned to each of the medium supply and discharge lines above and below the magnetic separator, and in front of the shut-off valve of the medium discharge line arranged below the magnetic separator, the latter is a storage container with foreign medium or purified water with an associated shut-off valve via an additional shut-off valve. Pressure pump and level control can be activated.
  • the medium drainage flaps or slides are arranged on the underside, for example in the region of the projection of the passage channels, to which a means of conveyance for sinter removal is assigned below and parallel to the medium drainage in order to remove the sinter from the medium drainage.
  • the magnetic coil " sitting on the core of the electromagnet" is for direct current after the supply device has been switched off
  • alternating current with decreasing amplitude can be switched on to release the sinter, or for this purpose a further solenoid coil is arranged as an auxiliary coil with a supply device on the core.
  • Advantages of the method and the devices are that it makes it possible to create a magnetic separator system with a small space requirement as close as possible to the point of origin of the sinter or the magnetic particles with different grain sizes.
  • the formation of the passage channels enables reliable separation from large amounts of water in a quasi-continuous manner with low-wear operation. Due to the special discharge of the sinter, the sinter can be removed relatively dry, with the usual backwashing devices being dispensed with, in which the sinter again passes through the backwashing liquid after the electromagnet has been switched off and the sinter has to be separated again.
  • the flow cross section is not restricted by magnetic or other bodies, so that the throughput of large amounts of water is possible with a good degree of separation. There are no magnetic or other devices within the passage channels that could wear out. Finally, by reducing the remanence in the magnetic circuit, it is possible to cause all magnetic particles adhering to the wall of the passage channels to fall off after the electromagnet has been switched off. In the second magnetic separator stage, depending on the dimensioning of the spatial bar grating, even the smallest magnetic particles can be collected and removed from the medium to be cleaned
  • the drawing shows exemplary embodiments of the invention.
  • 1 is an overall view of the first stage of the magnetic separator in the side view, partially cut along the section line II-II in principle,
  • FIG. 5 shows the magnetic separator according to FIG. 4 in a top view
  • FIG. 8 shows a control diagram of a two-stage magnetic separator system in principle in the block diagram. 1 and 2, a magnetic separator is shown, preferably for the first stage of a separation of magnetic particles from a service and wastewater treatment plant.
  • a medium supply line of unpurified water which is preferably arranged somewhat inclined to the horizontal plane, in which the process water and wastewater permeated with magnetic particles is fed, for example, from plants in the steel or iron-producing or processing industry.
  • a solenoid valve 2 is used to switch off the medium supply.
  • a switchable electromagnet is arranged in the horizontal plane, consisting of a magnetic coil 3, which is seated on a magnetic core 3 a, which has legs 3 b and pairs of shoes 4, 4 a and 5, 5 a and the legs 3 b continuing connecting parts 3 c and 3 e form a frame as a closed magnetic circuit.
  • the magnet coil 3 is fed with a direct voltage by a feed device S 1 .
  • the PQlschuhcrue 4 The PQlschuhcrue 4,
  • the magnetic pole pairs 4, 4 a and 5, 5 a are arranged opposite one another and are designed, for example, in such a way (FIG. 3) that between them annular cross-sections 7, which are semicircular in cross section, are formed.
  • the magnetic pole pairs 4, 4 a and 5, 5 a are magnetically connected in series in the magnetic flux of the force field of the electromagnet. Due to the concave design of the outer pole shoes 4 and 5 and the convex design of the opposite inner pole shoes 4 a forming the pairs of pole shoes,
  • one or more pairs of pole shoes can be arranged magnetically in series and thus a corresponding number of through-channels 7 in parallel in an approximately vertical downpipe-like plane.
  • the electromagnet is preferably designed as a relatively high frame in order to make the length of the flow path of the medium influenced by the inhomogeneous force field and thus the length of the passage channels 7 as long as possible for industrial use.
  • the passage channels 7 open into a medium discharge line 10, likewise approximately parallel to the medium supply line 1, in which the medium cleaned in the first magnetic separator stage is discharged in the flow direction of the arrow R.
  • closable and openable openings for example hinged wall parts or slides 12, are arranged on the underside of the medium discharge line 10.
  • the supply device S .. supplying the solenoid 3 with DC current has been switched off -10- inner pole pieces 4 a, 5 a of the through-passageways 7 adhering collected magnetic particles under the influence of gravity and subsequently by opening the slider 12 a separation of these.
  • the magnetic particles then fall onto an endless conveyor belt 14 arranged along the medium discharge line 10 and are conveyed through it.
  • a solenoid valve 15 is also switched on in the medium discharge line 10.
  • a pipeline 17 leads from the medium discharge line 10 via a shut-off valve 18 to a storage container 19 which is filled with a foreign medium, for example water or purified water, and whose fill level via a level control 21 with a foreign medium to the storage container 19 or purified water supply pump 23 or its drive motor is electrically connected.
  • a foreign medium for example water or purified water
  • the valve 2 located in the medium supply line 1, the valve 15 lying in the medium discharge line and the valve 18 lying in the pipeline 17 of the storage container 19 are closed.
  • the passage channels 7 are filled with foreign medium, for example water or pre-cleaned water, via the pipeline 17 until the level of the storage container 19 and the passage channels 7 is the same in the manner of the communicating tubes, the level of the fill level of the storage container 19 and the passage channels 7 lies above the upper edges of the passage channels 7.
  • the fill level is regulated via the float switch 21 a of the fill level control 21 and the pump 23.
  • a further magnetic coil 25 can also be arranged as an auxiliary coil on the magnetic core 3a, which is applied to eliminate the magnetic remanence after switching off the magnetic coil 3 by a supply device S "alternating current with decreasing amplitude.
  • the above-described operating cycle of the magnetic separator is repeated after the slides 12 have been closed again.
  • the valves 2 and 15 are closed, the valve 18 is opened again.
  • the number of passage channels 7 is not limited to the four passage channels 7 shown in the drawing of an exemplary embodiment and is determined by the required throughput of medium to be cleaned in the system.
  • two magnetic separators of the type described above can be connected in parallel in the first stage and work in alternating operation, ie. H. If the flow of the medium to be cleaned is interrupted in one magnetic separator and the magnetic particles are separated out, the medium to be cleaned can then be fed to the magnetic separator lying in parallel, as a result of which there is no interruption in the operation of the service and waste water treatment plants. tion occurs.
  • FIGS. 4 and 5 show a second stage of a magnetic separator, which is arranged downstream of the first stage of the magnetic separator, for example, or independently of that -13- the first stage can be operated depending on the operating conditions and cleans the process water and waste water of fine magnetic particles which could still pass the first magnetic separator stage.
  • the magnetic separator of the second stage is identical to the magnetic separator described above in structure and arrangement, apart from some deviations in the configuration of the pole shoe pairs and the passage channels.
  • switchable electromagnet consists of a DC voltage from a power supply unit S .. powered solenoid coil 33, on a massive than relatively high frame from the magnetic flux tendem 'lei ⁇ material formed core 33 is seated a.
  • 33 a With its legs 33 b on both sides and the connecting parts 33 c, 33 a forms a magnetic circuit guiding the magnetic flux, in which several pole shoe pairs 34, 34 a are arranged in series with connecting parts 33 c continuing the legs 33 b.
  • pole shoe pairs are arranged opposite one another and each form a passage channel 37 of, for example, a square or rectangular cross section, which on both sides of the pole shoes 34, 34 a is sealed off from the outside by diamagnetic plates 39 connecting the pole shoes to one another is.
  • the electromagnet is arranged in a horizontal plane, so that the magnetic force field is directed transversely to the flow direction R of the medium to be cleaned, from which the magnetic particles are to be removed.
  • the spatial bar grid 38 consists of a number of bars 38 a which are aligned with one another with their longitudinal axes in the flow direction R and parallel to one another.
  • the rods 38 a are made of a magnetically soft material of high permeability and form an inhomogeneous magnetic force field. They are kept at a distance by connecting pieces 38 b made of non-magnetic material and arranged transversely to the flow direction R. Distance, diameter and length of the rods 38 a are mainly determined by the medium throughput and the size of the sintered particles to be separated.
  • the medium to be cleaned of smaller magnetic particles passes via the solenoid valve 15 a, for example from the first magnetic separator stage in FIGS. 1 and 2, through a medium feed line 31 in the direction of flow R into the passageways 37 arranged approximately in the vertical plane, in which along the rods 38 a in the area of the pole shoe pairs 34, 34 a under the influence of the inhomogeneous magnetic force field formed, the smaller magnetic particles are attracted to the rods 38 a and held on them.
  • the cleaned medium flows off in the flow direction R via a discharge line 40 connected to the passage channels 37.
  • a solenoid valve 4.5 ′′ is switched into the medium discharge line 40.
  • a pipeline 47 with an interposed magnetic valve 48 leads to a storage container 49, which is filled with a foreign medium, for example water or purified water, and is fed by a pump 53 via a level control 51 with float 51 a.
  • a storage container 49 which is filled with a foreign medium, for example water or purified water, and is fed by a pump 53 via a level control 51 with float 51 a.
  • valves 15 a and 45 are also closed before the inflow of service or waste water, via the pipe 47 with the valve 48 open and the drain line 40, the passage channels 37 from the reservoir 49 through the pump 53 are filled with foreign medium, For example, purified water, filled until it corresponds to the fill level of the reservoir 49, d. H. the passage channels 37 are filled approximately to the edge of the inflow line 31. Then the valves 15a and 45 are opened so that the medium to be cleaned passes at a controlled flow rate as a result of the pre-filled passage channels 37 and the fine magnetic particles still contained in the medium to be cleaned from the narrow-meshed rods 38a the bar grid 38 are tightened.
  • foreign medium For example, purified water, filled until it corresponds to the fill level of the reservoir 49, d. H. the passage channels 37 are filled approximately to the edge of the inflow line 31.
  • valves 15 a and 48 After the valves 15 a and 48 have been closed and the medium has flowed away, the magnetic force field collapses when the magnetic coil 33 is switched off, and the magnetic particles adhering to the rods 38 a fall under the action of gravity into the area of the slide valve 42 on the Underside of the medium discharge line 40. By opening the slide 42, the fine sinter or the fine magnetic particles reach the conveyor belt 44. After closing the slide 42 and the Valve 45, valve 48 is opened again and the work cycle is repeated.
  • two magnetic separators can also operate in parallel in such a way that when the sinter is removed from the one magnetic separator, the medium to be cleaned is passed through the magnetic separator arranged in parallel and vice versa, thereby interrupting operation is avoided. If required, only the first or the second magnetic separator stage can also be used, depending on the operating requirements.
  • FIG. 8 shows a two-stage system for the cleaning of industrial and waste water as an exemplary embodiment in the block diagram.
  • the first magnetic separator stage with two magnetic separators I and II according to FIGS. 1 and 2 is operated in parallel, while the magnetic separator III of the second stage according to FIGS. 4 and 5 works in the bypass flow.
  • the corresponding reference numerals of the plant parts in FIGS. 1, 2 and 4, 5 have been transferred to the block diagram.
  • the medium to be cleaned is alternately supplied to the magnetic separator I or the magnetic separator II in the first stage in the direction of flow R via medium supply lines 1 with magnetic valves 2 or 2a.
  • the magnetic separator I or II through which the medium to be cleaned flows is filled up to the upper edge of the passage channels 7 with purified water from the medium discharge line 10, which is supplied to the reservoir 19 via the pump 23, for which purpose either the magnetic valve 17 or the magnetic valve 17 a is open or closed. Also in the medium derivation 1Q, either the magnetic
  • valve 15 or the magnetic valve 15a is opened while the other is closed.
  • the electrical supply devices S. or S - of the magnetic coils 3 are designated together with I a or II a and form the electrical feed to the magnetic coils, the electromagnets.
  • the used or waste water flowing out of the medium discharge line 10 and cleaned of coarse-grained sinter or of magnetic particles with a larger grain size is fed via the medium feed line 31 to a second stage, consisting of a magnetic separator III according to FIGS. 4 and 5 via a pump 58 fed.
  • the magnetic separator III which separates the fine magnetic particles from the supplied medium, is assigned, via a magnetic valve 48, a storage container 49 fed by a pump 53 with foreign medium or purified water, which, as described above, the passage channels 37 before the supply from the medium to be cleaned to its upper edge with foreign medium or purified water, while the solenoid valve 45 located in the medium discharge line 40 is closed.
  • the pump 53 feeds the reservoir 49 with pre-cleaned service water or waste water.
  • the application of the magnetic separators of the first and second stage is not tied to the exemplary embodiment. It is both possible to use two magnetic separators alternately in parallel operation in the first stage and to arrange two magnetic separators of the second stage, which also work alternately in parallel operation. If required, only one of the two magnetic separator stages can also be used. A magnetic separator of the first stage and a magnetic separator of the second stage connected in series can also be used for discontinuous operation.

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Description

• 1 -
Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten Teilchen aus Brauch- oder Abwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zum Abscheiden von Sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten Teilchen aus Brauch¬ oder Abwasser, insbesondere der eisen- und stahlerzeugenden und weiterverarbeitenden Industrie, wobei die magnetischen Teilchen mittels eines quer zur Fließrichtung des die Teil¬ chen führenden Mediums gerichteten elektromagnetischen Kraftfeldes längs der Fließrichtung festgehalten und nach dem Abschalten des Kraftfeldes ausgeschieden werden.
Dabei ist auszugehen von dem durch die DE-PS 2210029 bekann¬ ten Stand der Technik, bei welchem quer zur Fließrichtung die magnetischen Teilchen einem von schaltbaren Elektromag¬ neten erzeugten magnetischen Kraftfeld ausgesetzt werden. Die magnetischen Teilchen werden im Bereich der Mediumfüh¬ rung in einem Plattenkasten unter Einwirkung des magneti¬ schen Kraftfeldes festgehalten und nach Abschalten des Elek¬ tromagneten mittels eines schaltbaren Spülvorganges durch besondere Rohrleitungen abgeschwemmt. Nachteil der vorbe¬ schriebenen Einrichtung ist, daß diese ausschließlich zum
OMPI -2-
Ausscheiden von feinen magnetischen Teilchen infolge der Dichte der Fangeinrichtungen im Plattenkasten aus einer Flüssigkeit geeignet ist und zum Entfernen dieser nach Ab¬ schalten des Elektromagneten und damit des magnetischen Kraftfeldes einen Rückspülvorgang erfolgen muß, um die in dem Plattenbehälter anhaftend gehaltenen magnetischen Teil¬ chen abzuschwemmen, wodurch der Sinter wiederum in einem Medium enthalten ist und die magnetischen Teilchen nicht als relativ trockene Masse entfernt werden können. Außerdem ist die Anlage nicht für hohe Durchsatzleistungen von zu reini¬ gendem Medium geeignet, da der lichte Querschnitt infolge -der Anzahl der im Plattenbehälter enthaltenen Platten sehr verringert wird und dieser sich beim Reinigungsvorgang sehr schnell zusetzt. Schließlich sind die bewegten Teile der An¬ lage einem sehr hohen Verschleiß, u. a. bedingt durch das wechselweise Ausscheiden und das nachfolgende Abschwemmen der Teilchen, ausgesetzt.
Weiter ist durch die US-PS 3.627678 bereits bekannt, Stab¬ gitter in Magnetscheidern zum Abscheiden von magnetischen Teilchen zu verwenden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Einrichtun¬ gen zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, welche bekannte Magnetscheider dahingehend verbessern, daß diese zum Ausscheiden von Sinter, d. h. grobkörnigen magnetischen Teilchen,geeignet sind, wozu ein inhomogenes magnetisches Kraftfeld mit möglichst großem freien Strömungsquerschnitt direkt in der Abwasserleitung baulich kompakt und von gerin¬ ger Fundamenttiefe angeordnet werden kann, der Sinter mög¬ lichst trocken ausgeschieden wird und die verwendeten Teile der Anlage geringstmöglichem Verschleiß unterliegen. Weiter soll das gleiche Verfahren in hintereinanderliegenden oder getrennten Stufen auch für die Ausscheidung von feinkörnigem
OMP WIP Sinter, d. h. feinkörnigen magnetischen Teilchen, geeignet sein. Zum Abscheiden des Sinters soll zur Erhöhung des Lösens des Sinters von den entsprechenden Teilen der Wandun¬ gen der Durchtrittskanäle die Remanenz aus dem den magneti¬ schen Fluß führenden Rahmen bei Abschalten des magnetischen Feldes abgebaut werden.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren zum Ausscheiden von Sinter oder dergleichen magnetisch artver¬ wandten Teilchen aus Brauch- oder Abwasser vorgeschlagen, bei dem das zu reinigende Medium auf einen oder mehrere mag¬ netisch in Reihe geschaltete Durchtrittskanäle verteilt wird, diese in etwa senkrechter Richtung durchläuft, inner¬ halb derer die magnetischen Teilchen etwa über die Kanal¬ länge direkt der Wirkung inhomogener Felder unterworfen, an¬ haftend gehalten und durch Unterbrechen des magnetischen Kraftfeldes unter Schwerkraftwirkung nach unten abfallend aus der Mediumführung in zeitlichen Abständen durch öffnen der Mediumführung im Bereich der abfallenden magnetischen Teilchen entfernt werden..
In Weiterbildung des Verfahrens werden die magnetischen Te'iichen in einer weiteren Magnetscheiderstufe oder zum Ausscheiden feiner magnetischer Teilchen innerhalb der Durchtrittskanäle an vom magnetischen Fluß magnetisierten, inhomogene Kraftfelder bildenden Körpern aus magnetisch weichem Material anhaftend gehalten.
Schließlich werden die das zu reinigende Medium führenden Durchtrittskanäle nach Art der kommunizierenden Röhren vor der Zufuhr des zu reinigenden Mediums mit einem Fremdmedium
* oder mit gereinigtem Medium angefüllt-, und während des Be¬ triebes bleibt der Flüssigkeitsspie.gel mit Fremdmedium oder mit gereinigtem Medium erhalten.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Ab¬ scheiden von magnetischen Teilchen, wie Sinter aus Brauch¬ oder Abwasser, besteht darin, daß der Magnetscheider aus einem oder mehreren hydraulisch parallelen, in etwa senk¬ rechter Ebene verlaufenden Durchtrittskanälen gebildet wird. Die Wandungslängsflächen werden einander gegenüberliegend von magnetisch in Reihe liegenden Polschuhpaaren bzw. deren Stirnseiten einerseits und diese seitlich verbindende^sowie nach außen hin abschließenden Platten aus diamagnetischem Material andererseits gebildet. Die Durchtrittskanäle sind fallrohrartig mit der Mediumzu- und -ableitung verbunden und unterhalb der Durchtrittskanäle sind im Bereich der Mediumableitungen verschließbare Öffnungen zur Abfuhr der magnetischen Teilchen angeordnet.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind für die erste Mag- netscheiderstufe bzw. zum Abscheiden von größeren magneti¬ schen Teilchen die Durchtrittskanäle beispielsweise als halbkreisförmige Ringspaltquerschnitte ausgebildet, wobei die die Wandung der Durchtrittskanäle bildenden Stirnseiten der inneren Polschuhe konvex und die der äußeren Polschuhe konkav ausgebildet sind, wodurch die Durchtrittskanäle Querschnitte aufweisen, deren Formen zu den inneren Pol¬ schuhen hin gerichtete Feldstärkegradienten ermöglichen.
Für die zweite oder eine weitere Magnetscheiderstufe bzw. zum Abscheiden von feineren magnetischen Teilchen--, bilden die einander gegenüberliegenden Polschuhe gemeinsam mit seitlich verbindenden und nach außen hin abschließenden Platten aus diamagnetischem Material einen oder mehrere Durchtrittskanäle, die ein räumlich.es Stabgitter aufnehmen,
*- EA OMPI
WP0 in welchem ein inhomogenes Kraftfeld zum Ausscheiden der feinen magnetischen Teilchen in dem Querschnitt der Durch¬ trittskanäle entsteht. Der Querschnitt der Durchtrittska¬ näle kann beispielsweise quadratisch oder rechteckig ausge¬ bildet sein.
Längs der beiden Schenkel des Elektromagneten sind mehrere Magnetpol- bzw. Polschuhpaare in Reihe angeordnet, die von Durchtrittskanälen durchsetzt werden. Die Durchtrittskanäle können gruppenweise in zwei Magnetscheidern parallel ge¬ schaltet und wechselweise betreibbar ausgebildet werden, d. h. während der sich in den Durchtrittskanälen eines Mag- netscheiders angesammelte Sinter ausgeschieden wird, wird das zu reinigende Medium den Durchtrittskanälen des anderen Magnetscheiders zugeführt.
Bei beiden Magnetscheiderstufen ist der Mediumzu- und -ab- leitung oberhalb bzw. unterhalb des Magnetscheiders je ein Absperrventil zugeordnet und vor dem unterhalb des Magnet¬ scheiders angeordneten Absperrventil der Mediumableitung ist dieser über ein weiteres Absperrventil ein Vorratsbehälter mit Fremdmedium oder gereinigtem Wasser mit zugeordneter -Druckpumpe und Füllstandsregelung zuschaltbar.
Längs der Mediumableitung sind an deren Unterseite etwa im Bereich der Projektion der Durchtrittskanäle dichtend ab¬ schließbare Klappen oder Schieber angeordnet, denen ein Fördermittel zur Sinterabfuhr unterhalb und parallel zur Mediumableitung zugeordnet ist, um den Sinter aus der Mediumableitung zu entfernen.
Der auf dem Kern des Elektromagneten" aufsitzenden Magnet¬ spule ist nach Abschalten des Speisegerätes für Gleichstrom
- REACT
O PI -6- zur Aufhebung der Remanenz von einem weiteren Speisegerät Wechselstrom mit abnehmender Amplitude zum Lösen des Sin¬ ters zuschaltbar, oder es ist zu diesem Zweck eine weitere Magnetspule als Hilfsspule mit Speisegerät auf dem Kern an¬ geordnet.
Vorteile des Verfahrens und der Einrichtungen sind, daß es damit möglich wird, eine Magnetscheideranlage bei geringem Platzbedarf möglichst dicht am Entstehungsort des Sinters bzw. der magnetischen Teilchen mit unterschiedlicher Korn¬ größe zu erstellen. Durch die Ausbildung der Durchtrittska¬ näle ist ein sicheres Abscheiden aus großen Wassermengen in quasikontinuierlicher Arbeitsweise bei verschleißarmem Be¬ trieb möglich. Durch die besondere Austragung des Sinters kann dieser relativ trocken entfernt werden, wobei auf sonst übliche Rückspüleinrichtungen verzichtet werden kann, bei denen der Sinter nach Abschalten des Elektromagneten wiede¬ rum die Rückspülflüssigkeit durchsetzt und ein nochmaliger Ausscheideprozeß des Sinters erfolgen muß. Durch die beson¬ dere Ausbildung der Durchtrittskanäle zwischen den Polschuh¬ paaren der ersten Stufe wird der Strömungsquerschnitt nicht durch magnetische oder sonstige Körper eingeengt, so daß der Durchsatz großer Wassermengen bei gutem Abscheidegrad möglich wird. Innerhalb der Durchtrittskanäle befinden sich keine magnetischen oder sonstigen Einrichtungen, die ver¬ schleißen könnten. Schließlich ist es durch Abbau der Rema¬ nenz im magnetischen Kreis möglich, nach Abschalten des Gleichstromspeiiegerätes des Elektromagneten alle an der Wandung der Durchtrittskanäle anhaftenden magnetischen Teil¬ chen zum Abfallen zu bringen. In der zweiten Magnetscheider- stufe können abhängig von der Dimensionierung des räumli¬ chen Stabgitters auch kleinste magnetische Teilchen anhaf¬ tend gesammelt lind aus dem zu reinigenden Medium entfernt
-gT O werden .
Ausführungsbeispiele der Erfindung stellt die Zeichnung dar. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht der ersten Stufe des Magnet¬ scheiders in der Seitenansicht teilgeschnitten nach der Schnittlinie II-II im Prinzip,
Fig. 2 den Magnetscheider nach Fig. 1 in der Draufsicht,
Fig. 3 die Ausbildung der Polschuhpaare und die Vertei¬ lung des inhomogenen Kraftfeldes im Bereich der ersten Stufe des Magnetscheiders,
Fig. 4 eine Gesamtansicht der zweiten Stufe des Magnet¬ scheiders in der Seitenansicht teilgeschnitten nach der Schnittlinie V-V im Prinzip,
Fig. 5 den Magnetscheider nach Fig. 4 in der Draufsicht,
Fig. 6, 6a die Ausbildung der Ptϊlschuhpaare und die Vertei¬ lung des inhomogenen Kraftfeldes im Bereich der Durchtrittskanäle der zweiten Stufe in der Sei¬ tenansicht und in der Draufsicht,
Fig. 7, 7a die Ausbildung des räumlichen Stabgitters im
Querschnitt der zweiten Stufe in der Vergrößerung in der Seitenansicht und in der Draufsyicht und
Fig. 8 ein Steuerschema einer zweistufigen Magnetschei- deranlage im Blockschaltbild im Prinzip. In den Fig. 1 und 2 ist ein Magnetscheider, vorzugsweise für die erste Stufe einer Abscheidung magnetischer Teilchen aus einer Brauch- und Abwasserreinigungsanlage dargestellt.
Mit 1 ist eine vorzugsweise etwas geneigt zur horizontalen Ebene angeordnete Mediumzuleitung von ungereinigtem Wasser bezeichnet, in der das mit magnetischen Teilchen durchsetzte Brauch- und Abwasser beispielsweise von Anlagen der stahl- bzw. eisenerzeugenden bzw. verarbeitenden Industrie zuge¬ führt wird. In die Mediumzuleitung 1 ist ein Magnetventil 2 zum Abschalten der Mediumzufuhr eingesetzt. Unterhalb der Mediumzuleitung 1 ist in horizontaler Ebene ein schaltbarer Elektromagnet angeordnet, bestehend aus einer Magnetspule 3, welche auf einem Magnetkern 3 a aufsitzt, der mit Schen¬ keln 3 b und PO1schuhpaaren 4, 4 a und 5, 5 a sowie die Schenkel 3 b fortsetzenden Verbindungsteilen 3 c und 3 e als geschlossener magnetischer Kreis einen Rahmen bildet. Die Magnetspule 3 wird im Betriebszustand von einem Speise¬ gerät S1 mit Gleichspannung gespeist. Die PQlschuhpaare 4,
4 a und 5, 5 a sind einander gegenüberliegend angeordnet und beispielsweise derart ausgebildet (Fig. 3) , daß zwi¬ schen diesen im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildete, ringförmige Durchtrittskanäle 7 gebildet werden. Die Magnet¬ polpaare 4, 4 a und 5, 5 a liegen magnetisch in Reihe ge¬ schaltet im magnetischen Fluß des Kraftfeldes des Elektro¬ magneten. Durch die konkave Ausbildung der äußeren Pol¬ schuhe 4 bzw. 5 und die konvexe Ausbildung der die Polschuh- paare bildenden gegenüberliegenden inneren Polschuhe 4 a,
5 a werden im Bereich der Durchtrittskanäle 7 inhomogene
11 magnetische Kraftfelder"erzeugt, deren Gradienten zur Innen¬ seite hin gerichtet sind, welche beim Durchfluß des Mediums die von diesem mitgeführten magnetischen Teilchen längs der die Wandungen der Durchtrittskanäle.7 bildenden Teile der
OM -9-
Polschuhe unter der Wirkung des gerichteten Magnetfeldes an¬ haftend sammeln. Dabei werden die magnetischen Teilchen auf gekrümmten Bahnen zu den inneren Polschuhen hin angezogen. Zwischen den Polschuhpaaren 4, 4 a; 5, 5 a sind beidersei¬ tig, die Durchtrittskanäle 7 nach außen hin abschließend, die Polschuhpaare 4, 4 a bzw. 5, 5 a miteinander verbindend, Platten 9 aus diamagnetischem Material angeordnet.
Entsprechend dem erforderlichen Durchsatz von zu reinigen¬ dem Medium können je nach den -Betriebserfordernissen ein oder mehrere Polschuhpaare magnetisch in Reihe und damit eine entsprechende Anzahl von Durchtrittskanälen 7 parallel in etwa senkrechter Ebene fallrohrartig angeordnet werden. Der Elektromagnet wird vorzugsweise als relativ hoher Rah¬ men ausgebildet, um die Länge des von dem inhomogenen Kraft¬ feld beeinflußten Fließweges des Mediums und damit die Länge der Durchtrittskanäle 7 für die industrielle Nutzung mög¬ lichst lang auszuführen.
Unterhalb des Elektromagneten, der den eigentlichen Magnet¬ scheider bildet, münden die Durchtrittskanäle 7 in eine ebenfalls etwa parallel zur Mediumzuleitung 1 verlaufende Mediumableitung 10 ein, in welcher das in der ersten Magnet- scheiderstufe gereinigte Medium in Fließrichtung des Pfeiles R abgeleitet wird.
Im Bereich der Projektion der Durchtrittskanäle 7 sind an der Unterseite der Mediumableitung 10 schließ- und offenbare Öffnungen, beispielsweise abklappbare Wandungsteile oder Schieber 12 angeordnet. Diese ermöglichen nach Schließen des Magnetventils 2 und nach Abfließen des Mediums nach Ab¬ schalten des die Magnetspule 3 mit Gleichstrom versorgenden Speisegerätes S.. das Abfallen der längs der Wandungen der -10- inneren Polschuhe 4 a, 5 a der Durchtrittskanäle 7 anhaf¬ tend gesammelten magnetischen Teilchen unter Schwerkraft¬ einwirkung und nachfolgend durch öffnen der Schieber 12 ein Ausscheiden dieser. Die magnetischen Teilchen fallen so¬ dann auf ein längs der Mediumableitung 10 beispielsweise an¬ geordnetes endloses Förderband 14 und -werden durch dieses abgefördert.
In die Mediumableitung 10 ist ebenfalls ein Magnetventil 15 eingeschaltet. Vor dem Magnetventil 15 führt eine Rohrlei¬ tung 17 von der Mediumableitung 10 über ein Absperrventil 18 zu einem Vorratsbehälter 19, der mit einem Fremdmedium, beispielsweise Wasser oder gereinigtem Wasser, gefüllt ist, und dessen Füllstand über eine Füllstandsregelung 21 mit einer dem Vorratsbehälter 19 Fremdmedium oder gereinigtes Wasser zuführenden Pumpe 23 bzw. deren Antriebsmotor elek¬ trisch verbunden ist.
Zu Beginn des zyklischen Arbeitsprozesses sind das in der Mediumzuleitung 1 liegende Ventil 2, das in der Mediumablei¬ tung liegende Ventil 15 sowie das in der Rohrleitung 17 des Vorratsbehälters 19 liegende Ventil 18 geschlossen. Nach öffnen des Ventils 18 werden die Durchtrittskanäle 7 über die Rohrleitung 17 solange mit Fremdmedium, beispielsweise Wasser oder vorgereinigtem Wasser, gefüllt, bis das Füll¬ standsniveau des Vorratsbehälters 19 und der Durchtritts¬ kanäle 7 nach Art der kommunizierenden Röhren gleich ist, wobei das Niveau des Füllstandes von Vorratsbehälter 19 und Durchtrittskanälen 7 über den oberen Kanten der Durchtritts¬ kanäle 7 liegt. Das Füllstandsniveau wird über den Schwim¬ merschalter 21 a der Füllstandüfegelung 21- und die Pumpe 23 geregelt.
O Durch Einschalten des Speisegerätes S.. liegt an der Magnet¬ spule 3 eine Gleichspannung an, so daß sich zwischen den Polschuhpaaren 4, 4 a; 5, 5 a in den Durchtrittskanälen 7 die gerichteten inhomogenen Magnetfelder aufbauen. Wenn nun die Ventile 2 und 15 geöffnet werden, durchströmt das von magnetischen Teilchen zu reinigende Medium infolge des vor¬ handenen Füllstandes mit Fremdmedium mit kontrollierter Ge¬ schwindigkeit die Durchtrittskanäle 7 unter Beibehalten der Zuschaltung des Vorratsbehälters 19. Die magnetischen Teil¬ chen werden von den inneren Polschuhen 4 a, 5 a angezogen und an den von den Polschuhen 4 a, 5 a gebildeten Teilen der Wandung der Durchtrittskanäle 7 festgehalten. Der gere¬ gelte Wasservorrat des Vorratsbehälters 19 bei geöffnetem Ventil 18 verhindert ein mögliches Leerlaufen der Durch¬ trittskanäle 7 während des Durchsatzes des zu reinigenden Mediums. Wenn die inneren Polschuhe 4 a, 5 a mit magneti¬ schen Teilchen längs ihrer Wandungsteile angefüllt sind, werden die Ventile 2 und 18 geschlossen. Das restliche ge¬ reinigte Wasser läuft ab. Sodann werden die Schieber 12 in der Mediumableitung 10 geöffnet und die über das Speisege¬ rät S an der Magnetspule 3 anliegende Gleichspannung abge¬ schaltet. Das Magnetfeld bricht somit zusammen und die mag¬ netischen Teilchen fallen unter Schwerkrafteinwirkung auf das endlose Förderband 14.
Die Remanenz des den Elektromagneten bildenden massiven Rahmens, welcher aus dem Kern 3 a, dessen beiderseitigen Schenkeln 3 b sowie der Polschuhpaare 4, 4 a; 5, 5 a und den Verbindungsteilen 3 c und 3 e gebildet wird, wird aufgehoben, indem die Magnetspule 3 nach Abschalten des Speisegerätes S1 für die Gleichspannungsversorgung von einem weiteren Spei¬ segerät S2 mit Wechselstrom mit abnehmender Amplitude ge¬ speist wird. Anstelle der wechselweisen Beschaltung der Mag- -12- netspule 3 kann auf dem Magnetkern 3 a auch eine weitere Magnetspule 25 als Hilfsspule angeordnet werden, der zur Be¬ seitigung der magnetischen Remanenz nach Abschalten der Mag¬ netspule 3 von einem Speisegerät S« Wechselstrom mit abneh¬ mender Amplitude aufgeschaltet wird. Durch das Verringern der Amplitude gegen Null wird die magnetische Remanenz abge¬ baut und damit ein Lösen aller an den Wandungsteilen im Be¬ reich der inneren Polschuhe 4 a bzw. 5 a der Durchtrittska¬ näle 7 befindlichen magnetischen Teilchen bewirkt.
Der vorbeschriebene Betriebszyklus des Magnetscheiders wie¬ derholt sich, nachdem die Schieber 12 wieder geschlossen wor¬ den sind. Bei geschlossenen Ventilen 2 und 15 wird das Ven¬ til 18 wieder geöffnet. Die Anzahl der Durchtrittskanäle 7 ist nicht auf die vier in der Zeichnung eines Ausführungs¬ beispieles dargestellten Durchtrittskanäle 7 beschränkt und wird von der geforderten Durchsatzmenge von zu reinigendem Medium der Anlage bestimmt.
Zur Erhöhung der Durchsatzleistung können, wie schematisch in Fig. 8 dargestellt, zwei Magnetscheider der vorbeschrie¬ benen Ausführung in der ersten Stufe parallelgeschaltet wer¬ den und im Wechselbetrieb arbeiten, d. h. wenn in dem einen Magnetscheider der Durchfluß des zu reinigenden Mediums un¬ terbrochen ist, und die magnetischen Teilchen ausgeschieden werden, kann das zu reinigende Medium dann dem parallel da¬ zu liegenden Magnetscheider zugeführt werden, wodurch keine Unterbrechnung im Betrieb der Brauch- und Abwasseraufberei- tung eintritt.
In den Fig. 4 und 5 ist eine zweite Stufe eines Magnetschei¬ ders dargestellt, der der ersten Stufe des Magnetscheiders beispielsweise nachgeordnet ist ode -auch unabhängig von der -13- ersten Stufe je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen betrieben werden kann und das Brauch- und Abwasser von fei¬ nen magnetischen Teilchen reinigt, welche die erste Magnet- scheiderstufe noch passieren konnten.
Wie zu den Fig. 1 und 2 bereits beschrieben, ist der Magnet¬ scheider der zweiten Stufe im Aufbau und in der Anordnung abgesehen von einigen Abweichungen in der Ausbildung der Polschuhpaare und der Durchtrittskanäle dem vorbeschriebe¬ nen Magnetscheider gleich.
Der den eigentlichen Magnetscheider bildende schaltbare Elektromagnet besteht aus einer mit Gleichspannung von einem Speisegerät S.. gespeisten Magnetspule 33, die auf einem als relativ hoher massiver Rahmen aus dem magnetischen Fluß lei¬ tendem 'Material ausgebildeten Kern 33 a aufsitzt. Der Kern
33 a bildet mit seinen beiderseitigen Schenkeln 33 b und den Verbindungsteilen 33 c einen den magnetischen Fluß führenden magnetischen Kreis, in welchem in Reihe liegend mehrere Pol¬ schuhpaare 34, 34 a mit die Schenkel 33 b fortsetzenden Verbindungsteilen 33 c angeordnet sind. Die Polschuhe 34,
34 a der Polschuhpaare sind einander gegenüberliegend ange¬ ordnet und bilden zwischen sich je einen Durchtrittskanal 37 von beispielsweise quadratischem oder rechteckigem Quer¬ schnitt, der beiderseits der Polschuhe 34, 34 a von die Pol¬ schuhe miteinander verbindenden diamagnetischen Platten 39 nach außen hin dichtend abgeschlossen ist. Der Elektromagnet ist in horizontaler Ebene angeordnet, so daß das magnetische Kraftfeld quer zur Fließrichtung R des zu reinigehden Mediums gerichtet ist, aus welchem die magnetischen Teilchen ent¬ fernt werden sollen.
Die Fig. 6 und 6 a zeigen die Polschühe 34, 34 a eines Pol-
-gTREAl OMPI -14- schuhpaares mit dem von diesem gebildeten Durchtrittskanal 37, in welchen ein aus magnetisch weichem Material gebilde¬ tes Stabgitter 38 nach Fig. 7 und 7 a eingesetzt ist. Das Stabgitter 38 ist derart in den Durchtrittskanal 37 einge¬ setzt, daß die Längsachsen der Stäbe 38 a in Fließrichtung R des zu reinigenden Mediums, d. h. senkrecht zur Richtung des magnetischen Kraftfeldes liegen, wodurch das an den Pol¬ schuhen 34, 34 a anliegende magnetische Kraftfeld im Durch¬ trittskanal' 37 zu einem inhomogenen Kraftfeld verzerrt wird.
Das räumliche Stabgitter 38 besteht aus einer Anzahl mit ihren Längsachsen in der Fließrichtung R liegenden zueinan¬ der parallel ausgerichteten Stäben 38 a. Die Stäbe 38 a sind aus einem magnetisch weichen Werkstoff von hoher Permeabili¬ tät gefertigt und bilden einen inhomogenes magnetisches Kraftfeld. Sie werden durch quer zur Fließrichtung R ange¬ ordnete Verbindungsstücke 38 b aus unmagnetischem Material auf Abstand gehalten. Abstand, Durchmesser und Länge der Stäbe 38 a werden hauptsächlich vom Mediumdurchsatz und von der Größe der auszuscheidenden Sinterteilchen bestimmt.
Das von kleineren magnetischen Teilchen zu reinigende Me¬ dium gelangt über das Magnetventil 15 a,beispielsweise aus der ersten Magnetscheiderstufe der Fig. 1 und 2,durch eine Mediumzuleitung 31 in Fließrichtung R in die etwa in senk¬ rechter Ebene angeordneten Durchtrittskanäle 37, in welchen längs der Stäbe 38 a im Bereich der Polschuhpaare 34, 34 a unter Einfluß des gebildeten inhomogenen magnetischen Kraft¬ feldes die kleineren magnetischen Teilchen von dei Stäben 38 a angezogen und an diesen festgehalten werden. Das gereinig¬ te Medium fließt über eine mit den Durchtrittskanälen 37 verbundene Ableitung 40 in Fließrichtung R ab. In die Medium¬ ableitung 40 ist ein Magnetventil 4.5"eingeschaltet. Vor die-
O sem führt eine Rohrleitung 47 mit zwischengeschaltetem Mag¬ netventil 48 zu einem Vorratsbehälter 49, der mit einem Fremdmedium, beispielsweise Wasser oder gereinigtem Was¬ ser, gefüllt und über eine Füllstandsregelung 51 mit Schwim¬ mer 51 a von einer Pumpe 53 gespeist wird.
Die Betriebsweise des Magnetscheiders der zweiten Stufe vollzieht sich in gleicher Weise wie diese für die erste Magnetstufe bereits beschrieben wurde.
Dazu werden ebenfalls vor dem Zufluß von Brauch- oder Ab¬ wasser die Ventile 15 a und 45 geschlossen, über die Rohr¬ leitung 47 bei geöffnetem Ventil 48 und die Abflußleitung 40 werden die Durchtrittskanäle 37 vom Vorratsbehälter 49 durch die Pumpe 53 soweit mit Fremdmedium, beispielsweise gereinigtem Wasser, angefüllt, bis dieses dem Füllstand des Vorratsbehälters 49 entspricht, d. h. die Durchtrittskanäle 37 etwa bis an den Rand der Zuflußleitung 31 gefüllt sind. ' Dann werden die Ventile 15 a und 45 geöffnet, so daß das zu reinigende Medium mit einer gesteuerten Fließgeschwindig¬ keit-infolge der vorgefüllten Durchtrittskanäle 37 passiert und dabei die noch im zu reinigendem Medium enthaltenen fei¬ nen magnetischen Teilchen von den engmaschigen Stäben 38 a der Stabgitter 38 angezogen werden.
Nach Schließen der Ventile 15 a und 48 und Abfließen des Mediums bricht durch Abschalten der Magnetspule 33 das mag¬ netische Kraftfeld zusammen, und die an den Stäben 38 a an¬ haftenden magnetischen Teilchen fallen unter Schwerkraftein¬ wirkung in den Bereich der Schieber 42 an der Unterseite der Mediumableitung 40. Durch öffnen der Schieber 42 gelangen der feine Sinter bzw. die feinen magnetischen Teilchen auf das Förderband 44. Nach Schließen der Schieber 42 und des Ventils 45 wird das Ventil 48 wieder geöffnet und der Ar¬ beitszyklus wiederholt sich.
Wie bereits bei der Beschreibung der ersten Stufe des Magnet¬ scheiders erwähnt, können zwei Magnetscheider auch derart in Parallelbetrieb arbeiten, daß beim Ausbringen des Sinters aus dem einen Magnetscheider das zu reinigende Medium durch den dazu parallel angeordneten Magnetscheider geführt wird und umgekehrt, wodurch eine Betriebsunterbrechung vermieden wird. Auch können bei Bedarf nur die erste oder die zweite Magnetscheiderstufe je nach den Betriebserfordernissen ein¬ gesetzt werden.
In der Fig. 8 ist als Ausführungsbeispiel eine zweistufige Anlage für die Brauch- und Abwasserreinigung im Blockschalt¬ bild dargestellt. Dabei wird die erste Magnetscheiderstufe mit zwei Magnetscheidern I und II nach Fig. 1 und 2 im Parallelbetrieb gefahren, während der Magnetscheider III der zweiten Stufe nach Fig. 4 und 5 im Nebenstrom arbeitet. Der Einfachheit halber sind die entsprechenden Bezugszeichen der Anlagenteile der Fig. 1, 2 und 4, 5 in das Blockschalt¬ bild übertragen.
Das zu reinigende Medium wird in der Fließrichtung R über Mediumzuleitungen 1 mit Magnetventilen 2 bzw. 2 a in der ersten Stufe wechselweise dem Magnetscheider I bzw. dem Mag¬ netscheider II zugeführt. Der jeweils von dem zu reinigen¬ den Medium durchflossene Magnetscheider I bzw. II ist bis zur Oberkante der Durchtrittskanäle 7 mit über die Pumpe 23 dem Vorratsbehälter 19 zugeführtem gereinigtem Wasser aus der Mediumableitung 10 gefüllt, wozu entweder das Magnetven¬ til 17 bzw. das Magnetventil 17 a geöffnet bzw. geschlossen ist. Auch in der Mediumableitung 1Q ist entweder das Magnet-
y^S^
OMP -17- ventil 15 oder das Magnetventil 15 a je nach Betrieb des Magnetscheiders I oder II geöffnet, während das andere ge¬ schlossen ist. Die elektrischen Speisegeräte S. bzw. S - der Magnetspulen 3 sind gemeinsam mit I a bzw. II a bezeichnet und bilden die elektrische Einspeisung zu den Magnetspulen , der Elektromagneten.
Das in der Mediumableitung 10 auslaufende, von grobkörnigem Sinter oder von magnetischen Teilchen mit größerer Korngröße gereinigte Brauch- oder Abwasser wird über die Mediumzulei¬ tung 31 einer zweiten Stufe, bestehend aus einem Magnetschei¬ der III nach Fig. 4 und 5 über eine Pumpe 58 zugeführt. Dem Magnetscheider III, der die feinen magnetischen Teilchen aus dem zugeführten Medium ausscheidet, ist über ein Magnetven¬ til 48 ein von einer Pumpe 53 mit Fremdmedium oder gereinig¬ tem Wasser gespeister Vorratsbehälter 49 zugeordnet, der, wie vorbeschrieben, die Durchtrittskanäle 37 vor der Zufuhr von zu reinigendem Medium- bis zu ihrer Oberkante mit Fremd¬ medium oder gereinigtem Wasser füllt, während das in der Mediumableitung 40 befindliche Magnetventil 45 geschlossen ist. Die Pumpe 53 speist den Vorratsbehälter 49 mit vorge¬ reinigtem Brauch- oder Abwasser.
Die Anwendung der Magnetscheider der ersten und zweiten Stu¬ fe ist an das Ausführungsbeispiel nicht gebunden. Es ist sowohl möglich, in der ersten Stufe zwei Magnetscheider wechselweise im Parallelbetrieb einzusetzen und diesen zwei Magnetscheider der zweiten Stufe nachzuordnen, die ebenfalls wechselweise im Parallelbetrieb arbeiten. Auch ist bei Be¬ darf nur eine der beiden Magnetscheiderstufen verwendbar. Auch können ein Magnetscheider der ersten Stufe und ein Mag¬ netscheider der zweiten Stufe in Reihe geschaltet für einen diskontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Abscheiden von Sinter oder dergleichen mag¬ netisch artverwandten Teilchen aus Brauch- oder Abwasser der eisen- oder stahlerzeugenden und -weiterverarbeiten¬ den -Industrie, wobei die magnetischen Teilchen mittels eines quer zur Fließrichtung des die Teilchen führenden Mediums gerichteten elektromagnetischen Kraftfeldes längs der Fließrichtung festgehalten und nach dem Abschalten des Kraftfeldes ausgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Medium auf einen oder mehrere mag¬ netisch in Reihe geschaltete Durchtrittskanäle verteilt wird, diese in etwa senkrechter Richtung durchläuft, innerhalb derer die magnetischen Teilchen etwa über die Kanallänge direkt der Wirkung inhomogener Felder unter¬ worfen, anhaftend gehalten und durch Unterbrechen des Kraftfeldes unter Schwerkraftwirkung nach unten abfallend aus der Mediumführung in zeitlichen Abständen durch öff¬ nen der Mediumführung im Bereich der abfallenden magne¬ tischen Teilchen entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Teilchen innerhalb der Durchtritts¬ kanäle an vom magnetischen Fluß magrietisierten, inhomo¬ gene Kraftfelder bildenden Körpern aus magnetisch wei¬ chem Material anhaftend gehalten werden. :-
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
OMPI daß die Durchtrittskanäle (7, 37) nach Art der kommuni¬ zierenden Röhren vor der Zufuhr des zu reinigenden Mediums mit. einem Fremdmedium und/oder mit gereinigtem Medium an¬ gefüllt werden und daß während des Betriebes der Flüssig¬ keitsspiegel erhalten bleibt.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Abscheiden von magnetischen Teilchen aus einem zu reinigenden Medium, bestehend aus einem schaltbaren Elektromagneten mit einem Kern, dessen Polschuhpaare etwa senkrecht zur Fließrichtung des Mediums angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetscheider aus einem oder mehreren _hydrau- lisch parallelen, in etwa senkrechter Ebene verlaufenden Durchtrittskanälen (7, 37) gebildet wird, deren Wandungs- flächen einander gegenüberliegend von magnetisch in Reihe liegenden Polschuhpaaren (4, 4 a; 5, 5 a bzw. 34, 34 a) bzw. deren Stirnseiten einerseits und diese seitlich ver¬ bindenden sowie nach außen hin abschließenden Platten (9, 39) aus diamagnetischem Material andererseits gebil¬ det werden, die Durchtrittskanäle (7, 37) fallrohrartig mit der Mediumzu- und -ableitung (1, 10 bzw. 31, 40) ver¬ bunden sind und unterhalb der Durchtrittskanäle (7 bzw.' 37) in der Mediumableitung (10 bzw. 40) verschließbare Öffnungen (12, 42) zur Abfuhr der magnetischen Teilchen angeordnet sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4 für die erste Magnetscheider- stufe bzw. zum Abscheiden von größeren magnetischen Teil-
-chen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wandung der Durchtrittskanäle (7) bildenden Stirnseiten der inneren Polschuhe (4 a, 5 a) konvex und die der äußeren Polschuhe (4, 5) konkav ausgebildet sind, wodurch die Durchtrittskanäle (7) Querschnitte aufwei¬ sen, deren Formen zu den inneren Polschuhen (4 a, 5 a) hin gerichtete Feldstärkegradienten ermöglichen.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (7) von den Stirnseiten der
Polschuhpaare (4, 4 a bzw. 5, 5 a) und den Platten
(9) begrenzt einen etwa halbkreisförmigen Ringquerschnitt bilden.
Einrichtung nach Anspruch 4 für die zweite Magnetschei- derstufe bzw. zum Abscheiden kleiner magnetischer Teil¬ chen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Polschuhe (34, 34 a) gemeinsam mit seitlich verbindenden und nach außen hin abschließenden Platten (39) aus diamagnetischem Material einen oder mehrere Durchtrittskanäle (37) bilden, die ein räumliches Stabgitter (38). aufnehmen.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Durchtrittskanäle (37) quadra¬ tisch oder rechteckig ausgebildet ist. i
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß längs der beiden Schenkel (3 b bzw. 33 b) und der Verbindungsteile (3 c, 3 e bzw. 33 c) des Elektromagne¬ ten mehrere Polschuhpaare (4, 4 a; 5, 5 a bzw. 34, 34 a)
O WI mit mehreren zueinander parallel verlaufenden Durch¬ trittskanälen (7, 37) angeordnet sind.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (7 bzw. 37) gruppenweise in zwei Magnetscheidern parallelgeschaltet und wechselwei¬ se betreibbar sind.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mediumzu- und -ableitung (1, 10 bzw. 31, 40) oberhalb bzw. unterhalb des Magnetscheiders je ein Ab¬ sperrventil (2, 15 bzw. 15 a, 45) zugeordnet ist und vor dem unterhalb des Magnetscheiders angeordneten Absperr¬ ventil (15, 45) der Mediumableitung über ein weiteres Absperrventil (18, 48) ein Vorratsbehälter (19, 49) mit Fremdmedium oder gereinigtem Wasser mit zugeordneter Druckpumpe (23, 53) und Füllstandsregelung (21, 51) zu¬ schaltbar ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Mediumableitung (10, 40) an deren Unter¬ seite im Bereich unterhalb der Durchtrittskanäle (7, 37) dichtend abschließbare Klappen oder Schieber (12, 42) angeordnet sind, denen ein Fördermittel (14, 44) zur Sinterabfuhr unterhalb und parallel zur Mediumableitung (10, 40) zugeordnet ist.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kern (3 a, 33 a) aufsitzende Magnetspule (3, 33) oder eine weitere aufsitzende Magnetspule als Hilfsspule (25, 55) zur Aufhebung der Remanenz bei abge¬ schaltetem Speisegerät (S.) zum Ausscheiden des Sinters von einem Speisegerät (S~) mit Wechselstrom mit abneh¬ mender Amplitude gespeist wird.
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