EP2558215B1

EP2558215B1 - Mehrdeck-luftsetzmaschine

Info

Publication number: EP2558215B1
Application number: EP11718655.1A
Authority: EP
Inventors: Hans-Josef Linnhoff
Original assignee: Allmineral Aufbereitungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Allmineral Aufbereitungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2010-04-15
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2031-04-14
Also published as: US20130032513A1; AU2011257627B2; US8800776B2; EP2558215A1; WO2011147504A1; AU2011257627A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftsetzmaschine zur trockenen Aufbereitung von Rohstoffen, insbesondere von Kohle, mit einer Materialaufgabe-Einrichtung, mit wenigstens einem mit Öffnungen versehenden Setzgutträger sowie mit einer Austragsvorrichtung für das während des Setzprozesses auf dem Setzgutträger geschichtete Schwergut und das Leichtgut, wobei zur Auflockerung und Schichtung des auf den Setzgutträger aufgegebenen Materials in eine als Setzbett wirkende Schwergutschicht und eine darauf liegende Leichtgutschicht der Setzgutträger von einem über einen unter dem Setzgutträger angeordneten Lufttrichter zugeführten Luftstrom als Arbeitsluft durchströmbar ist, der sich aus einem den Setzgutträger konstant durchströmenden Teilstrom und einem darüber gelagerten pulsierenden Teilstrom zusammengesetzt.
Eine Luftsetzmaschine mit den vorgenannten Merkmalen ist beispielsweise in der DE 20 2005 007 472 U1 beschrieben. Dem beispielsweise als Lochblech ausgebildeten oder aus Drahtgewebe bestehenden einzigen Setzgutträger wird das aufzubereitende Material über eine Materialaufgabe-Einrichtung aufgegeben. Über einen unterhalb des Setzgutträgers angeordneten Lufttrichter wird ein Luftstrom zugeführt, der aus einem den Setzgutträger konstant durchströmenden Teilstrom und einem den konstanten Teilstrom überlagernden pulsierenden Teilstrom besteht. Durch die Beaufschlagung des Setzgutträgers und des darauf liegenden aufzubereitenden Materials mit dem konstanten Luftstrom wird eine Grundfluidisierung des auf dem Setzgutträger liegenden Materials erreicht, sodass damit eine gewisse permanente Auflockerung des Materials eingestellt ist, die zunächst einen vergleichsweise geringeren Druckverlust bei der vertikalen Durchströmung mit Arbeitsluft vorn Setzgutträger her aufweist. Somit bedarf es hinsichtlich des überlagernd eingeleiteten pulsierenden Luftstromes eines vergleichsweise geringeren Volumenstromes an Pulsluft, um im Rahmen der einer Setzmaschine immanenten Prozessführung das auf dem Setzgutträger liegende Materialbett periodisch anzuheben und abzusenken und dadurch die Schichtung des Materials in eine Schwergutschicht und in eine darauf liegende Leichtgutschicht herbeizuführen. Die durch den Setzgutträger strömende Arbeitsluft wird oberhalb des Setzbettes in einer den Setzgutträger einfassenden Einhausung erfasst und als Abluft über eine Filteranlage geführt.
Eine Luftsetzmaschine mit gleichem Aufbau ergibt sich auch aus der CN 2 889 496 Y .
Mit der bekannten Luftsetzmaschine ist der Nachteil einer begrenzten Kapazität verbunden, da die Fläche des Setzgutträgers nicht beliebig vergrößerbar ist.
Aus der EP 0 318 054 A1 ist es zwar bekannt, mehrere Setzgutträger bei einer Luftsetzmaschine übereinander anzuordnen, jedoch dienen diese nicht der Kapazitätsvergrößerung, sondern sollen den Trennerfolg verbessern, soweit sich eine Übergabe der schwereren Bestandteile des auf den oberen Setzgutträger aufgegebenen Materialstroms auf den nachgeschalteten Setzgutträger einstellt.
Eine Nass-Setzmaschine mit einer erhöhten Kapazität ist in der DE-A-172 178 beschrieben. Bei der mittels eines pulsierenden Wasserstroms betriebenen Setzmaschine sind zwei Setzgutträger übereinander angeordnet, die von dem in einem unterhalb des unteren Setzgutträgers angeordneten Setzfass befindlichen und in eine pulsierende Bewegung versetzten Wasser durchströmt sind. Der untere Setzgutträger ist von einem an das Setzfass angeschlossenen Rohrstück durchstoßen, so dass der Hub des pulsierenden Wassers auf den oberen Setzgutträger übergeleitet werden kann. Weiterhin ist auch der obere Setzgutträger von einem Rohrstutzen durchstoßen, um einen überschüssigen Wasserauftrieb ausgleichen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch eine Luftsetzmaschine mit den gattungsgemäßen Merkmalen so auszulegen, dass deren Aufbereitungskapazität vergrößert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass über dem an eine ein darin eingeschaltetes Pulsventil aufweisende Luftzufuhrleitung angeschlossenen Lufttrichter wenigstens zwei übereinander mit Abstand zueinander angeordnete und nacheinander von dem in den Lufttrichter eingeleiteten Luftstrom durchströmte Setzgutträger mit jeweils einer Materialaufgabe und einer Austragsvorrichtung angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern von einer äußeren Wandung umschlossen ist und zur Erhöhung der dem oberen Setzgutträger zuzuführenden Luftmenge wenigstens eine den unteren Setzgutträger überbrückende Bypass-Luftleitung von der Luftzufuhrleitung stromabwärts des Pulsventils abgeht und an den Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern angeschlossen ist derart, dass über die Bypass-Luftleitung ein zusätzlicher Arbeitsluftstrom in den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern einleitbar ist.
Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass mittels der zumindest zwei übereinander in demselben Luftstrom angeordneten Setzgutträger ungefähr auch die doppelte Materialmenge aufbereitet werden kann, ohne dass sich die flächenmäßige Auslegung der Setzgutträger ändert. Würde nämlich bei einer bekannten Luftsetzmaschine für eine Erhöhung des Durchsatzes die Fläche des einen Setzgutträgers vergrößert, würde einerseits der Luftbedarf für die Durchströmung der größeren Fläche mit Arbeitsluft entsprechend ansteigen, aber ebenso müsste auch die in der Regel mit hohen Kosten verbundene Filteranlage für die Abluft entsprechend größer ausgelegt werden. Erfindungsgemäß wird dagegen die in der durch den ersten unteren Setzgutträger geführten Arbeitsluft noch enthaltende Energie benutzt, um zumindest einen darüber angeordneten zweiten Setzgutträger zu durchströmen, wobei die durch den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern zu führende Arbeitsluft durch die den Zwischenraum umschließende Gehäusewandung kanalisiert ist. Soweit erfindungsgemäß zur Erhöhung der dem oberen Setzgutträger zuzuführenden Luftmenge wenigstens eine den unteren Setzgutträger überbrückende Bypass-Luftleitung an den Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern angeschlossen ist, werden die insbesondere im Bereich der Aufgabe- und Austragsorgane auftretenden Leckverluste an Setzluft ausgeglichen. Durch den zusätzlichen Anschluss des Zwischenraumes an die Luftzufuhrleitung hinter dem Pulsventil ist dabei gewährleistet, dass die dem Zwischenraum zugeführte Zusatzluftmenge die gleiche Pulsform aufweist wie die dem unteren Setzgutträger zugeführte Arbeitsluft. Außerdem sind damit die an den Auslässen der Luftzufuhrleitung im Bereich des Lufttrichters auftretenden Drosselverluste umgangen, so dass eine größere Energie in der in den Zwischenraum eingeleiteten Zusatzluftmenge zur Verfügung steht.
Zur besseren Regelung der Zusatzluftmenge können auch mehrere Bypass-Luftleitungen vorgesehen sein. Auch die Anordnung von mehr als zwei Setzgutträgern übereinander kann von der Erfindung umfasst sein. Da die erfindungsgemäße Luftsetzmaschine mit zumindest zwei übereinander angeordneten Setzgutträgern nicht wesentlich größer als Luftsetzmaschinen mit einem Setzgutträger baut, resultiert aus der erfindungsgemäßen Auslegung der Luftsetzmaschine eine spezifische Einsparung an Investitionskosten im Hinblick auf die Kosten des Stahlbaus und die Kosten der maschinellen Einrichtung.
Es versteht sich, dass bei der Anordnung von zumindest zwei, aber auch von mehreren Setzgutträgern in demselben Luftstrom übereinander der Druck an dem untersten Setzgutträger um die zusätzlich an den weiteren Setzgutträgern auftretenden Druckabfälle höher eingestellt sein muss, sodass ein leistungsstärkerer Arbeitsluft-Ventilator vorgehalten werden muss. Jedoch ist eine gegebenenfalls vorzuhaltende zusätzliche Ventilatorleistung deutlich geringer als bei einer entsprechend angenommenen Vergrößerung der Setzbettfläche bei nur einem Setzgutträger.
Da nach dem Passieren des obersten Setzgutträgers der Luftstrom denselben Zustand erreicht wie in einer Luftsetzmaschine mit nur einem Setzgutträger können die Größe und die Kapazität der nachfolgenden Filteranlage beibehalten werden, sodass hier keine zusätzlichen Installationen erforderlich sind, was ebenfalls einen Vorteil der Erfindung darstellt.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bypass-Luftleitung außen am Gehäuse der Luftsetzmaschine angeordnet und an einen an der Gehäusewand angebrachten Luftverteiler angeschlossen ist, wobei in der Gehäusewand den Luftverteiler mit dem Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern verbindende Düsenöffnungen angeordnet sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Bypass-Luftleitung ein Regelventil zur Regelung der durch die Bypass-Luftleitung strömenden Luftmenge eingeschaltet ist.
Im Hinblick auf eine weitergehende Einsatzmöglichkeit der Luftsetzmaschine kann auch vorgesehen sein, dass in der den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern umschließenden Wandung mittels einer Regeleinrichtung regulierbare Abblasöffnungen angeordnet sind.
In einer ersten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass an dem oberen Setzgutträger und dem unteren Setzgutträger jeweils gleiche Setzbedingungen eingestellt sind; hierfür können an dem oberen Setzgutträger entweder die Schichttiefe des auf dem oberen Setzgutträger geschichteten Setzgutes angepasst oder die Setzfläche des oberen Setzgutträgers entsprechend verändert werden, oder beide vorgenannten Parameter können gemeinsam und in Abstimmung aufeinander ausgelegt werden, und zwar in Abhängigkeit von dem mit dem Durchströmen des unteren Setzgutträgers verbundenen Druckverlust des Luftstromes.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass zur Einstellung von unterschiedlichen Schichtdicken des auf dem Setzgutträger geschichteten Schwergutes bei den unteren und dem oberen Setzgutträger mehrere Bypass-Luftleitungen und/oder mehrere Abblasöffnungen vorgesehen sind.
Hinsichtlich der Zuführung der Arbeitsluft kann in einer an sich aus der gattungsbildenden DE 20 2005 007 472 U1 bekannten Weise vorgesehen sein, dass der Lufttrichter aus zwei gegeneinander getrennten, in der Förderrichtung des Materials über den Setzgutträger hintereinander geschalteten Kammern besteht und dass eine gemeinsame Luftzufuhrleitung in beide Kammern geführt und im Bereich jeder Kammer mit wenigstens einem Auslass für die über die Luftzufuhrleitung herangeführte Arbeitsluft versehen ist. Zur Einstellung der jeweiligen, in die Kammern eingeleiteten Teilströme an Arbeitsluft kann dabei vorgesehen sein, dass die den Kammern des Lufttrichters zugeordneten Auslässe der Luftzufuhrleitung in ihrem Querschnitt einstellbar sind.
Zum Heranführen der Arbeitsluft kann vorgesehen sein, dass in die Luftzufuhrleitung außerhalb des Lufttrichters ein Pulsventil zur gemeinsamen Erzeugung eines konstanten Teilstromes und eines diesen überlagernden pulsierenden Teilstromes eingeschaltet ist, wobei vorgesehen sein kann, dass an die Luftzufuhrleitung ein Zentralventilator zur Erzeugung des in den Lufttrichter einzuführenden Luftstromes angeschlossen ist.
Im Rahmen einer derartigen Ausbildung des Lufttrichters mit zwei Kammern kann es sich als zweckmäßig erweisen, wenn der Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern entsprechend der Ausbildung des Lufttrichters mit Kammern durch eine zwischen dem oberen Setzgutträger und dem unteren Setzgutträger angeordnete Trennklappe ebenfalls in zwei Kammern geteilt ist. Im Rahmen einer solchen Ausbildung versteht es sich, dass jede der in dem Zwischenraum gebildeten Kammern jeweils über eine eigene Bypass-Luftleitung beziehungsweise mehrere Bypass-Luftleitungen mit der Luftzufuhrleitung verbunden sein kann oder aber auch in der zugeordneten Wandung des Zwischenraumes eigene Abblasöffnungen aufweisen kann. Auch mit dieser Maßnahme sind die Setzbedingungen an dem oberen Setzgutträger im Hinblick auf die Setzbedingungen an dem unteren Setzgutträger aufrechtzuerhalten beziehungsweise einzustellen.
Das Setzergebnis und der Durchsatz der Setzmaschine werden nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch verbessert, dass die Setzgutträger mittels eines zugeordneten Antriebes, vorzugsweise mittels eines Schwingungserregers in Vibration versetzt sind.
Soweit vorgesehen sein kann, dass jedem Setzgutträger eine eigene Materialaufgabe, beispielsweise in Form eines Zellenrades zugeordnet ist, sieht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung auch vor, dass für beide Setzgutträger eine zentrale Materialaufgabe mit der gemeinsamen Beistellung je eines dem jeweiligen Setzgutträger zugeleiteten Materialteilstromes eingerichtet ist. Damit ist eine Einsparung auch auf der Materialaufgabeseite verbunden.
Die Auslegung bekannter Luftsetzmaschinen mit einem einzigen Setzgutträger führt zu einer Beschränkung des Trennerfolges in zwei Produkte, nämlich in ein Leichtgut, beispielsweise in Form von Kohle, und in ein Schwergut, beispielsweise in Form von Nebengestein beziehungsweise Bergen. Eine höhere Reinheit des Leichtgutes kann bei einer bekannten Luftsetzmaschine nur dadurch erreicht werden, dass ein gewisser Anteil an Leichtgut im Schwergut zugestanden wird, was jedoch bei einer zwei Produkte liefernden Luftsetzmaschine nachteilig ist.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer gattungsgemäßen Luftsetzmaschine ermöglicht es nun erstmalig, mit einer Luftsetzmaschine auch drei oder sogar mehr Produkte zu erzeugen, indem die noch Leichtgutanteile enthaltende Schwergutschicht von dem oberen Setzgutträger als Aufgabegut dem unteren Setzgutträger zugeführt wird, auf dem sodann eine Trennung des noch im Schwergut enthaltenen Leichtgutes von dem Schwergut erfolgt. Da dieser Prozess mit der Anordnung von mehr zwei Setzgutträgern intensiviert werden kann, ist die Erzeugung von mehr als drei Produkten bei einer Luftsetzmaschine mit kaskadenartig angeordneten Setzgutträgern möglich.
Im Einzelnen ist somit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Materialaufgabe-Einrichtung für das aufzubereitende Material dem oberen Setzgutträger zugeordnet ist und die Austragsvorrichtung für das auf dem oberen Setzgutträger geschichtete Schwergut als Materialaufgabe-Einrichtung für den unteren Setzgutträger mit diesem verbunden ist.
Um die natürliche Förderrichtung ausnutzen zu können, kann vorgesehen sein, dass der obere und der untere Setzgutträger mit einer gegenläufigen Neigung zueinander angeordnet sind.
Wie bereits erwähnt, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass eine größere Anzahl von Setzgutträgern übereinander angeordnet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1: eine Luftsetzmaschine mit zwei übereinander angeordneten Setzgutträgern in einer schematisierten Darstellung ohne die Darstellung der zusätzlichen Bypass-Luftleitung,
Fig. 2: die in Figur 1 dargestellte Luftsetzmaschine einschließlich der Darstellung der Bypass-Luftleitung sowie mit einem unterteilten Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern,
Fig. 3: die Luftsetzmaschine gemäß Figur 1 in einer anderen Ausführungsform wiederum ohne die Darstellung der Bypass-Luftleitung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist zunächst der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Luftsetzmaschine dargestellt, und zwar ohne die zusätzlichen Bypass-Luftleitungen.
Die insoweit in Figur 1 wiedergegebene Luftsetzmaschine 10 hat einen Aufgabetrichter 11, der in ein Zellenrad 12 mündet, welches in einer besonderen Weise so ausgestaltet ist, dass das Zellenrad 12 das in dem Aufgabetrichter 11 vorgehaltene aufzubereitende Material 17 auf zwei Aufgabeschächte 13 und 14 verteilt. Die beiden Aufgabeschächte 13 und 14 enden jeweils an dem einen Ende von zwei in der Luftsetzmaschine 10 in einer geneigten Anordnung übereinander und mit Abstand zueinander angebrachten Setzgutträgern 15 (oberer Setzgutträger) und 16 (unterer Setzgutträger). Aufgrund der bekannten Bewegungskinematik der Luftsetzmaschine schichtet sich das aufgegebene Material 17 als Setzgut im Verlaufe seines Transports über die Länge der beiden Setzgutträger 15, 16 jeweils in eine Schwergutschicht 18 und in eine sich darüber ausbildende Leichtgutschicht 19.
Am hinteren, dem jeweiligen Aufgabeschacht 13 bzw. 14 gegenüberliegenden Ende der beiden Setzgutträger 15 und 16 ist jeweils eine Austragsvorrichtung in Form eines Wehres 20 vorgesehen, welches bei jedem Setzgutträger 15,16 die Schwergutschicht 18 von der Leichtgutschicht 19 derart trennt, dass die Schwergutschicht 18 jeweils in einen ersten Austragsschacht 21 geleitet wird, während die Leichtgutschicht 19 über das Wehr 20 hinweg in den Austragsschacht 23 für das Leichtgut gelangt. Zur Verbesserung der Austragsarbeit ist in den beiden jeweils für das Schwergut vorgesehenen Austragsschächten 21 noch ein Zellenrad 22 zur Abförderung des Schwergutes vorgesehen.
Die Luftsetzmaschine 10 ist über eine sich über dem oberen Setzgutträger 15 erhebende Einhausung 25 nach außen abgeschlossen, sodass der bei der Trockenaufbereitung gegebenenfalls entstehende Staub nicht in die Atmosphäre gelangen kann. Der insoweit von dem oberen Setzgutträgern 15 ausgehende Abluftstrom 27 wird einer an die Einhausung 25 angeschlossenen Abluftanlage 26 zugeleitet, die eine nicht dargestellte Filteranlage umfasst. Damit ist die Umweltbelastung durch eine derartige Luftsetzmaschine entsprechend gering gehalten.
Unterhalb des unteren Setzgutträgers 16 ist ein Lufttrichter 28 angeordnet, über den die für die Durchführung der Setzbewegung erforderliche Arbeitsluft von unten auf den als gelochtes Blech oder Drahtgewebe ausgebildeten unteren Setzgutträger 16 geleitet wird. Der Lufttrichter 28 ist mittels einer Trennwand 29 in zwei voneinander getrennte Kammern 30,31 unterteilt, von denen die erste Kammer 30 dem Aufgabeschacht 13 bzw. 14 benachbart ist und sich die zweite Kammer 31 an die erste Kammer 30 in der Förderrichtung des über die Setzgutträger 15, 16 jeweils geführten Materials anschließt.
In den Lufttrichter 28 ist eine Luftzuführleitung 32 hineingeführt, in der jeder Kammer 30, 31 zugeordnet jeweils ein Auslass 33 angeordnet ist, sodass die über die Luftzuführleitung 32 herangeführte Arbeitsluft 35 über den jeweiligen Auslass 33 in die Kammer 30 beziehungsweise 31 einströmen kann. Im Hinblick auf die Erzeugung der Setzbewegung ist in die Luftzufuhrleitung 32 vor dem Lufttrichter 28 ein Pulsventil 34 eingeschaltet, über welches sowohl der die Setzgutträger 15, 16 konstant durchströmende Teilstrom an Arbeitsluft als auch der darüber gelagerte pulsierende Teilstrom erzeugt wird.
Um die von der Oberseite des unteren Setzgutträgers 16 abströmende Arbeitsluft kanalisiert dem oberen Setzgutträger 15 zuzuleiten, ist der Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern 15, 16 von einer äußeren Gehäusewandung 40 umschlossen, die gegen die Einhausung 25 einerseits und gegen den Lufttrichter 28 andererseits in geeigneter Weise abgeschlossen ist.
Die beiden Setzgutträger 15 und 16 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel noch an einen Schwingungserreger 36 angeschlossen, mittels dessen zur Verbesserung des Materialtransportes über die Setzgutträger diese Setzgutträger 15, 16 gegenüber dem feststehenden Lufttrichter 28 beziehungsweise der Einhausung 25 bewegt sind. Hierzu sind die beiden Setzgutträger 15, 16 jeweils über eine Relativbewegung zwischen den Setzgutträgern 15 beziehungsweise 16 und den räumlich feststehenden Teilen von Lufttrichter 28 beziehungsweise Einhausung 25 ermöglichende Dichtungen 37 von dem Lufttrichter 28 und der Einhausung 25 entkoppelt.
Aus Figur 1 ergibt sich, dass die über die Luftzuführleitung 32 herangeführte Arbeitsluft 35 sich auf zwei Teilströme in jeder Kammer 30 und 31 aufteilt und insoweit zunächst den unteren Setzgutträger 16 durchströmt. Die aus dem unteren Setzgutträger 16 austretende Arbeitsluft wird über den von der Wandung 40 umschlossenen Zwischenraum dem oberhalb angeordneten oberen Setzgutträger 15 zugeleitet und erfüllt aufgrund der in der Arbeitsluft noch enthaltenen Energie eine entsprechende Funktion als Setzluft. Nach dem Durchströmen des oberen Setzgutträgers 15 wird die Arbeitsluft als Abluftstrom 27 der Abluftanlage 26 zugeführt.
Es ist leicht erkennbar, dass mit einer derartigen Anordnung von zumindest zwei Setzgutträgern 15 und 16 die Kapazität der Luftsetzmaschine 10 vergrößerbar ist, ohne dass sich im Vergleich mit einer nur einen Setzgutträger aufweisenden Luftsetzmaschine nach dem Stand der Technik eine wesentliche Erhöhung des Raumbedarf sowie des Bedarfs an Stahlbau und maschinellen Einbauten ergibt. Die Erfindung ist dabei nicht auf die Anordnung von zwei Setzgutträgern beschränkt, sondern es können auch weitere zusätzliche Setzgutträger vorgesehen sein.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt mit der zu Figur 1 beschriebenen Luftsetzmaschine überein mit der Maßgabe, dass nunmehr die Anordnung der erfindungsgemäßen Bypass-Luftleitungen 50 dargestellt ist und dass auch in dem Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern 15, 16 eine Unterteilung der Arbeitsluftströme entsprechend den unter dem unteren Setzgutträger 16 angeordneten Kammern 30, 31 des Lufttrichters 28 vorgenommen ist. Damit sollen beim Durchströmen des oberen Setzgutträgers 15 die gleichen Bedingungen für die Arbeitsluftführung herrschen wie bei dem unteren Setzgutträger 16. Hierzu ist an der Unterseite des oberen Setzgutträgers 15 eine frei herabhängende und mit ihrem unteren freien Ende auf der Leichtgutschicht 19 des unteren Setzgutträgers 16 aufliegende Trennklappe 41 angeordnet, welche den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern 15, 16 in den Kammern 30, 31 des Lufttrichters 28 entsprechende Kammern 30a und 31 a unterteilt. Mit dem Aufliegen der Trennklappe 41 ist eine Abdichtung der Kammern 30a, 31a gegeneinander verbunden. Mit Blick auf gegebenenfalls sich einstellende unterschiedliche Druckverhältnisse in den Kammern 30a, 31a ist die Trennklappe 41 um eine nach außen durchgeführte Welle 42 beweglich aufgehängt, wobei an der Welle 42 ein Arm 43 angebracht ist, der ein verstellbares Gewicht 44 trägt. Die Winkelposition des Armes 43 dient dabei gleichzeitig als Indikator für die Dicke der insgesamt auf dem unteren Setzgutträger 16 aufliegenden Materialschicht.
Die jeweils an die beiden Kammern 30a und 30b des Zwischenraumes zwischen den Setzgutträgern 15, 16 angeschlossenen Bypass-Luftleitungen 50a und 50b gehen von der zentralen Luftzufuhrleitung 32 aus, und zwar von deren Abschnitt zwischen dem Pulsventil 34 und dem Lufttrichter 28. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die an den Auslässen 33 der Luftzufuhrleitung 32 im Bereich der Kammern 30 und 31 des Lufttrichters 28 entstehenden Drosselverluste umgangen sind. Des Weiteren ist die Luftströmung in den beiden Kammern 30, 31 nicht gleich, vielmehr hat gegebenenfalls aufgrund der einstellbaren Öffnungsquerschnitte der Auslässe 33 bereits eine kammerindividuelle Drosselung stattgefunden, so dass auch diese individuelle Steuerung durch die Anordnung der Bypass-Luftleitungen 50a und 50b außerhalb der Kammern 30, 31 berücksichtigt ist. Die beiden Bypass-Luftleitungen 50a und 50b sind außen an dem Gehäuse der Luftsetzmaschine in den Bereich des Zwischenraumes zwischen den Setzgutträgern 15, 16 hochgeführt und münden in jeweils einem außen am Gehäuse angebrachten Luftverteiler 51. Die beiden Luftverteiler 51 sind über in der Gehäusewand 40 ausgebildete Düsenöffnungen 52 mit dem Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern 15, 16 verbunden, so dass die über die Bypass-Luftleitungen 50a, 50b herangeführte Zusatzluftmenge über die Luftverteiler 51 und die Düsenöffnungen 52 in den Zwischenraum einströmen kann. Vorzugsweise weisen die Düsenöffnungen 52 keinen gleichgroßen Querschnitt auf, sondern sind so ausgelegt, dass eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Zusatzluftmenge unter dem oberen Setzgutträger 15 entsteht. In die Leitungen 50a und 50b sind zudem Regelventile 53 eingeschaltet, so dass die in die Kammern 30a und 30b eingeleitete Zusatzluftmenge jeweils individuell eingestellt werden kann, um etwaige Unterschiede im Setzverhalten auf dem unteren und dem oberen Setzgutträger berücksichtigen zu können. Die eingeleitete Zusatzluftmenge soll dabei die insbesondere im Bereich des Aufgabe-Zellenrades 12 sowie der Austrags-Zellenräder 22 auftretenden Leckverluste an Setzluft ausgleichen.
Alternativ oder zusätzlich können in der den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern 15, 16 umschließen Gehäusewandung 40 mittels einer weiteren Regeleinrichtung regulierbare Abblasöffnungen angeordnet sein, um die dem oberen Setzgutträger 15 aus dem Lufttrichter 28 heraus zuströmende Arbeitsluft zu reduzieren.
Erfindungsgemäß ist dabei dafür Sorge getragen, dass an dem oberen Setzgutträger 15 und dem unteren Setzgutträger 16 jeweils gleiche Setzbedingungen herrschen, so dass ein einheitliches Trennergebnis erzielbar ist. Es können aber auch durch eine entsprechende Steuerung der über die zusätzlich vorgesehenen Bypass-Luftleitungen 50a, b in den Zwischenraum eingeleiteten Zusatzluftmenge beziehungsweise über die Regelung der in der Gehäusewandung 40 angeordneten Abblasöffnungen unterschiedliche Setzbedingungen an dem oberen Setzgutträger 15 eingestellt werden.
Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in Figuren 1 oder 2 dargestellten Ausführungsbeispielen im Wesentlichen dadurch, dass die beiden übereinander angeordneten Setzgutträger 15 und 16 nicht der Erhöhung des Gesamtdurchsatzes bei der Luftsetzmaschine 10 durch Parallelschaltung dienen, sondern dass die beiden Setzgutträger 15 und 16 in Hinblick auf eine Verbesserung des Trennerfolges und die Erzeugung eines weiteren dritten Produktes hintereinander geschaltet sind. Hierzu sind die beiden Setzgutträger 15 und 16 mit einer gegenläufigen Neigung zueinander angeordnet, wobei die auf dem oberen Setzgutträger 15 erzeugte Schwergutschicht 18 über eine Austrags- und Aufgabevorrichtung 38 als Materialaufgabe dem unteren Setzgutträger 16 zugeleitet wird. Hierbei sind die Setzbedingungen an dem Setzgutträger 15 so eingestellt, dass in der Schwergutschicht 18 noch Anteile an Leichtgut enthalten sein können, wodurch der Trennerfolg in Schwergut und Leichtgut bei dem oberen Setzgutträger 15 verbessert ist. Die noch Leichtgutanteile enthaltende Schwergutschicht 18 an dem oberen Setzgutträger 15 wird dann nachfolgend über den unteren Setzgutträger 16 geführt und hier erfolgt nochmals eine Trennung in eine Schwergutschicht 18 und eine Leichtgutschicht 19, wobei diese Leichtgutschicht 19 des unteren Setzgutträgers 16 über einen weiteren Leichtgutschacht 39 ausgetragen wird; dieses Leichtgut kann auch als sekundäres Leichtgut oder Mittelgut bezeichnet werden. Somit ermöglicht es die in Figur 3 dargestellte Luftsetzmaschine, das aufzubereitende Material 17 in drei Produkte, nämlich ein Leichtgut, ein Mittelgut und ein Schwergut zu trennen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Luftsetzmaschine (10) zur trockenen Aufbereitung von Rohstoffen, insbesondere von Kohle, mit einer Materialaufgabe-Einrichtung, mit wenigstens einem mit Öffnungen versehenen Setzgutträger (15, 16) sowie mit einer Austragsvorrichtung für das während des Setzprozesses auf dem Setzgutträger (15, 16) geschichtete Schwergut und das Leichtgut, wobei zur Auflockerung und Schichtung des auf den Setzgutträger (15, 16) aufgegebenen Materials in eine als Setzbett wirkende Schwergutschicht (18) und eine darauf liegende Leichtgutschicht (19) der Setzgutträger (15, 16) von einem über einen unter dem Setzgutträger (15, 16) angeordneten Lufttrichter (28) zugeführten Luftstrom als Arbeitsluft durchströmt ist, der sich aus einem den Setzgutträger (15, 16) konstant durchströmenden Teilstrom und einem darüber gelagerten pulsierenden Teilstrom zusammensetzt dadurch gekennzeichnet, dass über dem an eine ein darin eingeschaltetes Pulsventil (34) aufweisende Luftzufuhrleitung (32) angeschlossenen Lufttrichter (28) wenigstens zwei übereinander mit Abstand zueinander angeordnete und nacheinander von dem in den Lufttrichter (28) eingeleiteten Luftstrom durchströmte Setzgutträger (15, 16) mit jeweils einer Materialaufgabe (13, 14) und einer Austragsvorrichtung (20) angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern (15, 16) von einer äußeren Wandung (40) umschlossen ist und zur Erhöhung der dem oberen Setzgutträger (15) zuzuführenden Luftmenge wenigstens eine den unteren Setzgutträger (16) überbrückende Bypass-Luftleitung (50a, b) von der Luftzufuhrleitung (32) stromabwärts des Pulsventils (34) abgeht und an den Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern (15, 16) angeschlossen ist derart, dass über die Bypass-Luftleitung (50a, b) ein zusätzlicher Arbeitsluftstrom in den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern (15, 16) einleitbar ist.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Luftleitung (50a, b) außen am Gehäuse der Luftsetzmaschine angeordnet und an einen an der Gehäusewand (40) angebrachten Luftverteiler (51) angeschlossen ist, wobei in der Gehäusewand (40) den Luftverteiler (51) mit dem Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern (15, 16) verbindende Düsenöffnungen (52) angeordnet sind.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Bypass-Luftleitung (50a, b) ein Regelventil (53) zur Regelung der durch die Bypass-Luftleitung (50a, b) strömenden Luftmenge eingeschaltet ist.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der den Zwischenraum zwischen den Setzgutträgern (15, 16) umschließenden Wandung (40) mittels einer Regeleinrichtung regulierbare Abblasöffnungen angeordnet sind.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung jeweils gleicher Setzbedingungen bei dem unteren (16) und bei dem oberen (15) Setzgutträger die Schichtdicke des auf dem oberen Setzgutträger (15) geschichteten Schwergutes (18) und/oder die Setzfläche des oberen Setzgutträgers (15) an den mit dem Durchströmen des unteren Setzgutträgers (16) verbundenen Druckverlust des Luftstromes angepasst sind.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung von unterschiedlichen Schichtdicken des auf dem Setzgutträger geschichteten Setzgutes bei dem unteren (16) und dem oberen (15) Setzgutträger mehrere Bypass-Luftleitungen und/oder mehrere Abblasöffnungen vorgesehen sind.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lufttrichter (28) aus zwei gegeneinander getrennten, in der Förderrichtung des Materials über den Setzgutträger (15, 16) hintereinander geschalteten Kammern (30, 31) besteht und dass eine gemeinsame Luftzufuhrleitung (32) in beide Kammern (30, 31) geführt und im Bereich jeder Kammer (30, 31) mit wenigstens einem Auslass (33) für die über die Luftzufuhrleitung (32) herangeführte Arbeitsluft versehen ist.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kammern (30, 31) des Lufttrichters (28) zugeordneten Auslässe (33) einen veränderlichen Querschnitt aufweisen.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Luftzufuhrleitung (32) ein Zentralventilator zur Erzeugung des in den Lufttrichter (28) einzuführenden Luftstromes angeschlossen ist.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen den beiden Setzgutträgern (15, 16) entsprechend der Ausbildung des Lufttrichters (28) mit Kammern (30, 31) durch eine zwischen dem oberen Setzgutträger (15) und dem unteren Setzgutträger (16) angeordnete Trennklappe (41) in zwei Kammern (30a) und (31a) geteilt ist.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (30a) und (31a) des Zwischenraums jeweils an eine getrennte Bypass-Luftleitung (50a, b) angeschlossen ist.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzgutträger (15, 16) mittels eines zugeordneten Antriebes (36) in Vibration versetzt sind.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Setzgutträger (15, 16) eine zentrale Materialaufgabe (11, 12) mit der gemeinsamen Beistellung je eines dem jeweiligen Setzgutträger (15, 16) zugeleiteten Materialteilstromes eingerichtet ist.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialaufgabe-Einrichtung (11, 12) für das aufzubereitende Material (17) dem oberen Setzgutträger (15) zugeordnet ist und die Austragsvorrichtung für das auf dem oberen Setzgutträger (15) geschichtete Schwergut (18) als Materialaufgabe-Einrichtung (38) für den unteren Setzgutträger (16) mit diesem verbunden ist.
Luftsetzmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der obere (15) und der untere (16) Setzgutträger mit einer gegenläufigen Neigung zueinander angeordnet sind.
Luftsetzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine größere Anzahl von Setzgutträgern übereinander angeordnet ist.