NO126267B - - Google Patents

Description

Pelletteringsapparat for malmer o.l.

Oppfinnelsen angår pellettering av malmer o. 1., og mer spesielt apparatur for kulefremstilling eller pellettering av konsentrater under forberedelse for videre be-handling.

Konsentrater av lavverdige jernmal-mer er vanligvis fremstilt ved prosesser som omfatter finmaling, fulgt av flotasjon og/ eller magnetisk separasjon. Materialer av den resulterende lille størrelse kan imidlertid ikke økonomisk nyttiggjøres i en masovn, følgelig er de fortrinnsvis omdan-

net til våte kuler eller pellets av passende størrelse og deretter oppvarmet til de er tilstrekkelig tørre og harde for å motstå ytterligere håndtering.

En vanlig måte å fremstille pellets har hittil vært å passere det pulverformete materiale gjennom en roterende skrånende sylindrisk trommel. Materialet kan være tilstrekkelig vått fra den tidligere behand-ling, men hvis ikke, påsprøytes det vann og materialet vil gradvis samle seg til ku-

ler i den roterende trommel. Fordi disse pellets ikke er av noen jevn størrelse, må uttømmingen fra den sylindriske trommel foregå ved hjelp av et gitter, og så mye som 75 pst. må hendelsesvis sendes tilbake gjennom trommelen, idet de fremdeles ikke har nådd tilstrekkelig størrelse, noe som selv-følgelig er en dyr og lite hensiktsmessig fremgangsmåte.

Det er derfor et formål for oppfinnel-

sen å tilveiebringe et apparat som frem-stiller, utskiller og uttømmer pellets av i

det vesentlige jevn størrelse og kvalitet med stor produksjonshastighet.

Pelletteringsapparatet ifølge oppfinnelsen omfatter en avkortet, kjegleformet med en lukket ende anordnet trommel som er roterbart anordnet om en skrå akse, som står fast i forhold til et understell, og apparatet karakteriseres ved at trommelen er roterbart lagret på en stasjonær sentrisk aksel som strekker seg inn gjennom trommelens stengte ende, og at det til akse-

len er festet en skraperinnretning som står i umiddelbar nærhet av trommelens innside.

Oppfinnelsen skal beskrives under hen-visning til vedlagte tegninger, som viser en foretrukket utførelsesform for et pelletteringsapparat ifølge oppfinnelsen, og hvor: Fig. 1 er et sideriss av oppfinnelsen som skjematisk viser forholdet mellom matningsbeltet, slyngeren, de frem- og tilbakegående skraperinnretningene, pellet-teringstrommelen, mottakningsbeltet såvel som drivinnretningen og monteringen. Fig. 2 er et grunnriss av oppfinnelsen

sammen med det pelletmottakende beltet.

Fig. 3 er et oppriss som viser et snitt

langs linjen 3-3 på fig. 4.

Fig. 4 er et sideriss i snitt gjennom den øvre halvdelen av trommelen som viser den frem- og tilbakegående skraperen og spin-delen rundt hvilken kjeglen roterer. Fig. 5 er en detalj av et oppriss som viser matningsbeltet, slyngeren, skvett-skjermen og kappen. Fig. 6 er et sideriss i likhet med fig. 4, men som viser de stasjonære kutterne, og

fig. 7 er et snitt langs linjen 7-7 på fig. 6 og som spesielt viser anordningen av de bakre kutterne.

På tegningene betegner 1 et vanlig gulv som danner underlag for et par parallelle H-bj eiker 2 og 3, den ene av hvilke er forsynt med et par bæreknekter 4 på hvilken en ende av et rektangulært understell 5 er dreibart anordnet ved hjelp av tappene 6, idet den andre enden av nevnte understell 5 er regulerbart fastholdt ved hjelp av boltene 7 bevegelige i slissene 8 i stenderne 9 på den annen H-bj elke 3. På understellet 5 er festet en skrå ramme 10 som ved hjelp av lagrene 11 og 11' bærer et forover og oppover rettet tykt rør 12 som er konsent-risk roterbart på en langstrakt fast aksel 13 hvis lavere ende er fastgjort til rammen 10.

Blandetrommelen 14 fremstilt av svei-sete stålplater i form av en rettavkortet kjegle er forsynt med en forsterket uttøm-ningskant 15 ved sin større åpne ende og et bunndeksel 16 som er forsynt med en sentrisk åpning 17 for den faste aksel 13. En stor tannkrans 18 er montert konsent-risk bak endedekslet 16 på et hjulkors 19 laget av radielle H-bjelkeelementer festet på røret 12 og roterbart med dette på lagrene 20 anbrakt rundt akselen 13. Bunn-dekslene 16 er løsbart boltet til hjulkorset 19.

På rammen 10 er også festet et understell 21 for en drivmotor 22 forbundet ved hjelp av en remskive 23, remmen 24 og remskiven 25 til en tannhjulutveksling 26 med en aksel 27 som driver et tannhjul 28 som står i inngrep med tannkransen 18.

På en særskilt ramme 29 ved siden av, men en tanke høyere enn toppen av pellet-teringstrommelen 14 er montert et motor-understell 30 som bærer en skrapermotor 31 utstyrt med en remskive 32 som er forbundet med remmen 33 til remskiven 34 på tannhjulsreduseringen 35.

På fig. 3 og 4 fremgår det at forenden av den oppover pekende aksel 13 er forsynt med et par i avstand fra hverandre anord-nete splittete ringer 36 og 37 på hvilket et splittet rør 38 er fastklemt ved hjelp av et par ører 39 som er trukket sammen ved hjelp av boltene 40 og mutrene 41. Vanlige tetningselementer 41a, 41b og 41c rundt røret 38 skjermer sentralåpningen 17 mot inntrengning av tærende stoffer. I rett vinkel med røret 38 på innsiden av trommelen 14 er påsveiset i avstand fra hverandre et par parallelle og opprettstående armer

42 og 43 som har forskjellig lengde. Armene 42 og 43 er sammenknyttet ved hjelp av en plateknekt 70 og påfestet et stort rør 71 som skråner oppover i det vesentlige

parallelt med den øvre innsiden av trommelen. For å oppnå maksimum stivhet kan den øvre enden av røret 71 knyttes til et utvendig stativ ved hjelp av en stiverstang (ikke vist). Påsveiset langs toppen av røret 71 og skrånende i motsatt retning av trommelens 14 rotasjonsretning er anbrakt en plate 72 som er avstivet med stengene 73 og som ved hjelp av bolter er forsynt med en rekke kniver eller kuttere 74 med kileformete toppkanter som utgjør kutterne og som er laget av wolframkarbid eller en annen hard legering.

Bakenfor armen 43 i avstand fra og parallelt med bunnendedekslet 16 og avstivet mot armene 43 er ved hjelp av stengene 75 og 75' anordnet en vinkelformet og bakoverbøyd kutterholder 76, til hvilken er boltet en rekke kileformete kuttere 74' som er forsynt med wolframkarbidinnsatser 74" som tidligere beskrevet.

I forskjøvet parallell stilling i forhold til røret 71 på de opprettstående armene 42 og 43 er anbrakt horisontale vinkeljern

44 og 45 som bærer flere par små opprettstående parallelle plateelementer 46 og 46' som hver er forsynt med et kort mellom-stående rør 47. Skrapearmholderne 48 og 48' er hver forsynt med et par nedre lager-blokker 49 som er svingbart montert ved hjelp av en pinneskrue 50 e. 1. som fører

gjennom røret 47 og som er fastlåst i endene ved hjelp av mutrene 51. Øvre lager-blokker 52 og nevnte holderarmer 48 og 48' anvendes for å skaffe en svingbar forbin-delse med det hule boksliknende organ 53 som er laget av sammensveisete vinkeljern, og et lignende forlengelsesorgan 54 er på lignende måte svingbart på boltene 55 som er fastlåst ved endene ved hjelp av

mutrene 56. Vinkeljernene 57 og 58 er påsveiset på. toppen av organene 53 og 54 og er på oversiden påfestet en rekke med like innbyrdes avstander plaserte korte stenger 59 som hver er forsynt med et stort antall med lik avstand plaserte skraper-tenner 60 av wolframkarbid.

Frem- og tilbakegående bevegelse meddeles skraperarmene 53 og 54 ved hjelp av en svingbolt 61, en gaffel 62, en forbin-delsesarm 63 og en regulerbar arm 64 som er svingbart forbundet til veivarmen 65 på tannhjulsreduseringen 35.

Skrapertennene 60 assisterer de stasjonære kutterne 74 og 74' i å hindre at fuktig malm akkumuleres på innsiden av trommelen i en slik grad at dens funksjon hindres. Tennene 60 løsner og river konti-nuerlig opp overflaten på materialet på innersiden av trommelen, noe som letter ved hefting av fuktig malm på de roterende og delvis formete pellets.

Kvaliteten av pelletene er avhengig av en rekke faktorer, omfattende karakteren, fordelingen og hastigheten av matningen, størrelsen, formen og skråningen av trommelen, typen og tykkelsen av den indre overflaten, og av trommelens rotasjons-hastighet. For å pelletere fuktige jern-malmkonsentrater på riktig måte bør disse f. eks. inneholde omkring 9,5 til 10,5 vekt-prosent fuktighet. Små mengder av tilset-ninger, som f.eks.bentonit og soda,vil fremhjelpe pelleteringen og den såkalte «knu-sestyrken». Partikkelstørrelsen av malmen som mates, bestemmes ved tidligere kon-sentrasj onstrinn.

Ved pelletering av findelte malmkon-sentrater, er det funnet at meget tilfredsstillende pelleter opp til omtrent 3 cm i diameter kan dannes i kjegleformete tromler av den beskrevne type hvis diametre kan variere fra 1 opptil 3,5 m, og med dybder eller lengder som varierer mellom halv-parten til to tredjedeler av diameteren. For en rettavkortet kjegle som er 3,5 m ved den største diameter og 2 m dyp, kan åpningsvinkelen ved den øvre delen av kjeglen, som dannes av forlengelser av side-linjen av kjeglen fra uttømningskanten og innover til omtrent 60 pst. av tromlens dybde, være fra omkring 40° til 54°, idet 48° i alminnelighet er den mest hensiktsmes-

sige vinkel.

Ved omkring de indre 40 pst. av kjeglens dybde hvor den begynnende pellettering finner sted, kan åpningsvinkelen til kjeglen hvis ønsket gjøres noe større, f. eks. omkring 60°, for å rense ut smuldret malm og for å tilveiebringe bedre kontroll over dannelsen av såkalte «pellet-kim». En kjegleformet indre foring eller indre kjegle av sement 77 som vist på fig. 4, er muligens den enkleste måten å tilveiebringe to for-skjelige hellinger i den store metallkj eg-len. Det er selvfølgelig nødvendig å sørge for den riktige klaring for skjære- og skraperinnretningene.

Den innkommende malm passerer over en beltetransportør 67 med et understell 78 under hvilken er opphengt en motor 79 med en remskive 80 som ved hjelp av en rem 81 driver remskrivene 82 og 83 som videre ved en rem 84 driver remskiven 85

og således roterer den horisontale aksel 86 som er opplagret ved lagrene 87 anbragt

på understellet 78 under den forreste rul-len 88 på beltetransportøren. Nevnte aksel medbringer et par horisontale og i avstand plaserte flate parallelle stenger 89 som er forsynt med spredestenger 90 som vil opp-dele og fordele den innkommende og fal-lende malm. En metall-skvettskjerm 91 forsynt med et gummiforheng 92 vil hindre uønsket søling av malm med følgende bry for maskinens operatører.

Som ovenfor beskrevet mates det pul-veraktige materiale 66 som skal pelleteres fra beltetransportøren 67 inn i den roterende trommel 14. Der kan materialet, hvis det ikke er tilstrekkelig vått, påsprøytes vann gjennom passende dyser (ikke vist), og det dannes pelleter 68 av passende stør-relse. Pelletene klassifiseres automatisk ifølge størrelsen ved hjelp av den roterende trommelen. De minste pelleter vil forbli nær senteret eller under de større pelleter inntil de har nådd den ønskete størrelse. Pelleter av den riktige størrelse tømmes ut over uttømningskanten 15 ned på en transportør 69 for deretter å gå videre til ovnen eller til en sintringsanord-ning (ikke vist) hvor pelletene varmes opp for å oppnå hårdhet.

Agglomereringen av materialet under trommelens rotasjon foregår slik at en pellet ikke vil tømmes ut av trommelen før den har nådd en ønsket minimumsstør-relse, hvilken størrelse kan reguleres ved å variere den vinkelmessige stillingen av den nedre siden av trommelen i forhold til horisontalplanet. Oppsmuldret malm og pelleter, vil, idet de medbringes oppover langs veggen i trommelens rotasjonsretning, ha en tilbøyelighet til å falle tilbake langs innsiden av trommelen inntil materialet har nådd en individuell størrelse eller mas-se som er tilstrekkelig stor til at det beve-ger seg henimot trommelens uttømnings-kant. Ved å helle trommelen oppover og således øke vinkelen mellom kjeglens rotasjonsakse og horisontalplanet vil størrel-sen av pelletene som forlater kjeglen, øke, og ved å redusere nevnte vinkel vil pelletenes størrelse bli mindre.

Hellingsviklene bestemmer den hastighet hvormed materialet passerer gjennom kjeglen. For å regulere apparatet kan understellet 5 vippes en tanke oppover eller nedover ved hjelp av hydrauliske jekker e. 1. (ikke vist). Det er funnet hensiktsmessig at bunnen innledningsvis står hori-sontalt når en regulering skal foretas.

Størrelsen av jernmalmpelletene kan va-

rieres fra omkring 6 mm til omkring 3 cm eller mer bare ved å endre vinkelen mel-

lom rotasjonsaksen og horisontalplanet.

Når denne vinkel økes, øker pelletenes størrelser og for å minke pelletstørrelsen reduseres vinkelen. Med en åpningsvinkel av 48° ved ytre kjeglesone har en funnet at en oppnår maksimum utgangskapasitet av jevnt formete og rektangulære pelleter av jernmalmkonsentrat når den undre si-

den av trommelen heller en tanke nedover, omtrent 2° med horisontalplanet, m.a.o. kjeglens rotasjonsakse danner omtrent 22°

med horisontalplanet. I området mellom 4° over og 4° under horisontalplanet opp-

nås imidlertid gode resultater.

Størrelsen av pelletene kan også vari-

eres betraktelig ved å endre det punkt hvor en mater trommelen. Jo nærmere utgangs-kanten matningen foregår, jo større blir pelletene og motsatt, jo nærmere kjeglens toppflate, jo mindre vil pelletene bli. I alminnelighet foretrekkes det å fordele matningen jevnt over den indre halvdelen av kjeglen, noe som meget effektivt oppnås ved hjelp av de roterende spredestengene 90. Oppbyggingen eller dannelsen av pul-

ver i kjeglen vil deretter bli meget betrak-

telig som antydet på fig. 1 med den krum-

me prikkete linjen.

Den periferiske hastighet bør innrettes

slik at malmen ruller og omkastes i en be-grenset grad, men den må ikke gli. Hvis hastigheten er for lav, vil massen i trommelen gli, og ingen pelleter dannes. For store hastigheter vil på den annen side for-årsake at pelletene knuses. For en viss pro-duktstørrelse vil det foreligge en meget be-grenset og kritisk sone når det gjelder ap-paratets hastigheter. For jernmalmpelle-

ter på omkring 23 mm, ved en kjegle med en største diameter på 3,5, vil tilfredsstil-

lende tilsvarende periferiske hastighe-

ter ligge tilnærmet mellom 140 og 180 m pr. min., tilsvarende ca. 13

til 17 omdreininger pr. min. Meget små pelleter av den art som anven-

des ved rist-sintringsprosesser, kan frem-stilles ved så meget som 25 til 30 omdreininger pr. min. på samme maskin. Mindre kjegler behøver selvfølgelig høyere rota-sjonshastigheter for å oppnå lignende periferiske hastigheter.

Overflaten på innsiden av trommelen

må ha de rette egenskaper for at pelletene skal dannes på en tilfredsstillende måte. Findelte materialer som f. eks. jern-malmkonsentrater, vil klebe seg i et til-

strekkelig kompakt lag for å tilveiebringe en riktig overflate. Dannelsen av dette lag kan fremhjelpes ved å anbringe en hel og jevn utforing, i form av «nudder» av punkt-sveisemetall, eller andre anordninger for å tilveiebringe en ru overflate som frem-hjelper klebningen. Når en anvender en se-mentforing 77 vil denne binde seg i tilstrek-

kelig grad til en slik punktsveiset «rasp-aktig» innside.

Når maskinen startes og en mater fin-

delt fuktig materiale som f. eks. jernmalmkonsentrat, bygges de opp en progressiv tykkere foring på innsiden av trommelen inntil foringen når en tilstrekkelig tyk-kelse, kanskje omkring 3 cm tykk eller mer,

som bestemmes av klaringen mellom trom-melveggen og de faste kutterne 74 og 74'.

Idet trommelen roteres i forhold til disse kutterne 74 og 74' vil overflødig konsentrat vekktrimmes og en oppnår en jevn tyk-

kelse av konsentrat. Jevnheten av inner-overflaten i tilstøtning med uttømnings-kanten 15 vil fremhjelpe dannelsen av pel-

leter som er jevne, glatte og runde. Frik-sjonsvirkningen av en ru overflate foretrekkes i det innledende og mellomliggende trinn av pelleteringen, noe som inntrer ved omtrent den lavere tredjedelen av kjeglen,

og raspeaksjonen av de oscillerende skra-petenner 60 vil danne en passende ru over-

flate i dette lavere område av konsentrat-foringen. Det vil forstås at slitasjen fra kutterne og skraperne bare påvirker kon-sentratforingen, som er selvfornyende,

slik at metallkjeglen ikke vil nedslites.

Claims (3)

1. Pelletteringsapparat omfattende en avkortet, kjegleformet med en lukket ende anordnet trommel som er roterbart anord-

net om en skrå akse, som står fast i forhold til et understell, karakterisert v e d at trommelen (14) er roterbart lagret på en stasjonær sentrisk aksel (13) som strekker seg inn gjennom trommelens stengte ende, og at det til akselen (13) er festet én skraperinnretning (60) som står i umiddelbar nærhet av trommelens innside.

2. Pelletteringsapparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at skraperinnretningen omfatter stasjonære kuttere (74) som bæres av opprettstående armer (42, 43) som er montert på akselen (13), samt frem- og tilbakegående skrapere (60) som er dreibart festet på armene (42, 43) over leddarmer (48, 48') slik at den kan dreie seg om akser (49) som står på tvers av aksen gjennom akslene (13), hvilke frem- og tilbakegående skrapere (60) videre er montert på et langstrakt organ (53) som er forbundet med en ut gjennom den åpne enden av trommelen rettet for-bindelsesarm (63) hvormed meddeles den frem- og tilbakegående bevegelsen.

3. Pelleteringsapparatet som angitt i påstand 2, karakterisert ved at det langstrakte organ består av to innbyrdes leddforbundne deler (53, 54) slik at de hver følger de tilgrensende kjegleflater med forskjellig åpningsvinkel på innsiden av trommelen.