WO2011144470A1 - Setzmaschine mit austragsschleuse - Google Patents

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WO2011144470A1
WO2011144470A1 PCT/EP2011/057340 EP2011057340W WO2011144470A1 WO 2011144470 A1 WO2011144470 A1 WO 2011144470A1 EP 2011057340 W EP2011057340 W EP 2011057340W WO 2011144470 A1 WO2011144470 A1 WO 2011144470A1
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WO
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setting
chamber
slide
heavy
jig
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PCT/EP2011/057340
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Peter Patryas
Jürgen JURANEK
Original Assignee
Mbe Coal & Minerals Technology Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/02—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation
    • B03B5/10—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation on jigs
    • B03B5/24—Constructional details of jigs, e.g. pulse control devices
    • 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
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/02—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation
    • B03B5/10—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation on jigs
    • B03B5/20—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating using shaken, pulsated or stirred beds as the principal means of separation on jigs using pulses generated by air injection

Definitions

  • the invention relates to a jig, which is arranged at the lower end of one of the settling chambers and discharges the heavy material located in the setting chamber from the setting chamber.
  • setting machines For separating broken mineral mixtures on an industrial scale, for example, coal from mountains or iron ore from impurities, setting machines are usually used, which separates the individual substance with the help of a regularly varying water level in a setting bed.
  • the substance mixture is passed into a tank, in which the water level varies approximately with a frequency of 1 Hz and thereby a stroke of several centimeters to max. passes about 50 cm.
  • the rapid variation of the water level such particles are more easily flushed upwards with the separating water having a lower density than the average density of the maferia, and when the water level is lowered, such particles more quickly follow the falling water level, which has a higher density.
  • the substance mixture to be separated is in motion in the setting bed, the substance mixture is present in physically separate form.
  • the separation of the separation water into different basins with the help of dividing plates, which are arranged approximately at the height of the boundary between the different material fractions a distribution of the substance mixture by density can be achieved.
  • the lower density fraction then flows out of the settling chamber with the separation water present in the settling bed, while the higher density fraction near the dividing baffle falls down into the settling chamber and collects there in a downwardly tapering part of the settling chamber.
  • the higher density fraction displaces the separation water and this fraction is discharged from the settling chamber either periodically or upon release of a level indicator during operation of the setting machine.
  • the heavy material is discharged through a discharge lock in today's facilities.
  • the first upper slide closes the lock chamber and the second lower slide releases through its opening the heavy material into a collecting device or transport device below the jigging machine.
  • the setting process in the setting bed of the jigging machine is disturbed.
  • the setting process recovers after several cycles until the oscillating by the operation of the jig water level in the setting bed has returned to its original middle level.
  • the jig works with a reduced separation efficiency, whereby either part of the less dense fraction undesirably sinks into the setting chamber or part of the higher density fraction undesirably flows into the effluent of the separation water with the less dense fraction.
  • the consequence of this is a loss of light goods to be separated or a contaminated light goods.
  • the object of the invention is therefore to provide a discharge lock for a setting machine, which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • the object underlying the invention is achieved in that the setting chamber has a slide with a variable position. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • a slider with a variable position instead of a lock of two slides.
  • This slide is set to an adequate opening size and it flows through the set slider evenly as much heavy and separating water, as can be filled in the same time by trailing heavy and separating water in the setting chamber, apart from the loss of the separation water by flushing the less dense Fraction.
  • the consequence of this is a stationary state of the middle ren the water level of the jig, whereby the separation efficiency is not disturbed.
  • the separated lightweight material is less contaminated with heavy goods and heavier goods is less light goods. The separation efficiency of the jig is thereby increased.
  • Figure 1 is a sketch of a jig with inventive
  • FIG. 1 shows a sketch of a setting machine 100 with a discharge lock 110 according to the invention, which is connected indirectly via a flexible connection 115 to a setting chamber 120 arranged at the lower end.
  • compressed air is rhythmically pressed into the downwardly open air chamber 130, whereby the separating water 135 located therein is pressed into the setting chamber 120 and thereby raises and lowers the water level 140 in the setting bed 150 at the same time.
  • separating material 151 is filled into the separated by a sieve 145 from the setting chamber 120 separating material 151, which is divided in the migration in Figure 1 from left to right in two fractions 152 and 154.
  • a less dense fraction 152 of the separating material represented in FIG.
  • the heavies fall as a fraction 154 with higher density in the setting chamber 120, while the separating plate 160 prevents that the few dense light material as a fraction 152 with lower density with sinks into the setting chamber 120, but with the Trennwasse 135 the Path in the process 155 takes where the separation water 135 feeds the light goods for further processing.
  • the heavy material 165 sinking into the setting chamber 120 accumulates in the lower part of the setting chamber 120, where according to the invention a funnel-shaped collecting vessel 170 is arranged as part of the setting chamber 120, which is mounted floating on at least two points.
  • at least one pressure cell 175 represents a bearing point.
  • the pressure cell 175 the weight of the collection vessel 170 is determined, which increases by progressive filling with heavy 165 weight.
  • a flyback loop is activated, which controls a located at the lower end of the Sammefgefäßes 170 slide 180 opens with a variable position.
  • the slider 180 is only opened so far that the heavy 165 flows evenly from the collecting vessel 170 downwards and at the speed that the lost by the Abfiuss of the heavy 165 volume of separation water 135 is compensated by a Wasserzufiuss not shown here.
  • the heavy-material drain and the heavy-material feed are in a stationary state, so that the varying water level in the setting bed 150 is not disturbed and thereby also the separation performance of the setting machine 100 is not disturbed.
  • the SchieberstelSung actuator of a control loop In a preferred manner, the SchieberstelSung actuator of a control loop.
  • the heavy material content of the collecting vessel 70 as a lower part of the setting chamber 120 as a measured variable enters the drafting loop.
  • the position of the slide 180 is controlled so that the Abfiuss the heavy 165 from in the flyback the Sammelefgefäß 170 as the lower part of the settling tank 120 is just as large as the inflow of heavy 165, so that the Schwergutinhait the setting chamber 120 remains constant
  • the Regelschlesfe a PID member has, in which according to the known Regelstra- strategy with the aid of a proportional element, an Integralgiieds and a differential element, the control variable is controlled vibration-free by the control variable.
  • the slide 180 is particularly preferred horizontally, but preferably at an angle of 0 ° to 45 ° is arranged at an angle of 10 ° to 30 ° relative to the horizontal, wherein the device for adjusting the slide position is preferably arranged at the upper end of the slider.

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Setzmaschine (100) mit einer am unteren Ende angeordneten Setzkammer (120) und einer Vorrichtung (110), welche das in der Setzkammer (120) befindliche Schwergut (165) aus der Setzkammer (120) ausschleust. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung (110) einen Schieber (180) mit variabler Stellung aufweist. Dadurch wird erreicht, dass die Setzmaschine stets ungestört arbeitet. Dadurch wird die Trennleistung erhöht.

Description

Setzmaschine mit Äostragsschieuse
Die Erfindung betrifft eine Setzmaschine, die am unteren Ende einer der Setzkammern angeordnet ist und das in der Setzkammer befindliche Schwergut aus der Setzkammer ausschleust.
Zum Trennen von gebrochenen, mineralischen Stoffgemischen im industriellen Maßstab, beispielsweise Kohle von Berge oder Eisenerz von Verunreinigungen, werden in der Regel Setzmaschinen eingesetzt, weiche mit Hilfe eines regelmäßig variierenden Wasserstands in einem Setzbett die einzelnen Stoff voneinander trennt. Hierzu wird das Stoffgemssch in ein Becken geleitet, in welchem der Wasserstand etwa mit einer Frequenz von 1 Hz variiert und dabei einen Hub von mehreren Zentimetern bis max. ca. 50 cm durchläuft. Bei der schnellen Variation des Wasserstandes werden solche Teilchen bei steigendem Wasserspiegel leichter mit dem Trennwasser nach oben gespült, die eine geringere Dichte als die durchschnittliche Dichte des Maferiaies haben und beim Absenken des Wasserspiegels folgen solche Teilchen schneller dem fallenden Wasserspiegel, die eine höhere Dichte haben. Solange sich das zu trennende Stoffgemisch im Setzbett in Bewegung befindet, liegt das Stoffgemisch in physikalisch getrennter Form vor. Durch den Abfiuss des Trennwassers in verschiedene Becken mit Hilfe von Trennblechen, die etwa in der Höhe der Grenze zwischen den verschiedenen Stofffraktionen angeordnet sind, lässt sich eine Aufteilung des Stoffgemisches nach Dichte erreichen. Die Fraktion mit geringerer Dichte fließt sodann mit dem im Setzbett vorhandenen Trennwasser aus der Setzkammer ab, hingegen fällt die Fraktion mit höherer Dichte in der Mähe des Trennbieches in die Setzkammer nach unten und sammelt sich dort in einem nach unten verjüngenden Teil der Setzkammer an. An der unten gelegenen Spitze der Setzkammer verdrängt die Fraktion mit höherer Dichte das Trennwasser und diese Fraktion wird entweder in regelmäßigen Abständen oder nach Auslösung durch einen Füllstandsindikator aus der Setzkammer während des Betriebes der Setzmaschine abgelassen. Um zu verhindern, dass beim Ablassen die Setzmaschine schlagartig einen großen Vo!umenver!ust in der Setzkammer erleidet, wodurch der Trennvorgang im Setzbett erheblich gestört wird, wird in heutigen Anlagen das Schwergut durch eine Austragsschleuse abgelassen. Dabei öffnet zunächst ein erster oberer Schieber einer durch zwei Schieber abgeschlossenen Schleusenkammer, in welche nach Öffnen des ersten oberen Schiebers das Schwergut hineinfällt. Nachdem das Schwergut in die Schleusenkammer gefallen ist, schließt der erste obere Schieber die Schleusenkammer und der zweite untere Schieber gibt durch seine Öffnung das Schwergut in eine Auffangvorrichtung oder Transportvorrichtung unterhalb der Setzmaschine frei.
Beim Schleusen des Schwerguts fällt neben dem Schwergut auch Trennwasser aus dem Setzbett nach unten in die Schleuse. Neben dem Trennwasser selbst fehlt in der Setzkammer nach einem Schleusenvorgang auch das Volumen des Schwerguts, das nach einer kurzen aber nicht vernachlässigbaren Zeit durch in die Setzkammer nachfließendes Trennwasser aufgefüllt wird. Der Wasserstand der Setzkammer wird dabei durch eine im Setzbett als Überlauf arbeitenden Abiauf, in den die leichte Fraktion abfließt, konstant gehalten.
Durch das regelmäßige Schleusen wird der Setzvorgang im Setzbett der Setzmaschine gestört. Dabei erholt sich der Setzvorgang nach mehreren Zyklen, bis der durch die Funktionsweise der Setzmaschine oszillierende Wasserstand im Setzbett wieder seinen ursprünglichen mittleren Stand erreicht hat.
Während des gestörten Zustande arbeitet die Setzmaschine aber mit einer verringerten Trennleistung, wodurch entweder ein Teil der weniger dichten Fraktion in ünerwünschter Weise in die Setzkammer absinkt oder ein Teil der Fraktion mit höherer Dichte unerwünscht in den Abfiuss des Trennwassers mit der weniger dichten Fraktion fließt. Die Folge davon ist ein Verlust an abzutrennendem Leichtgut oder ein verunreinigtes Leichtgut.
Andere Setzmaschinen weisen ein Becherwerk auf, die das am Grund der Setzkammer befindliche Schwergut aus der Setzmaschine heben. Das Eintauchen der Becher in die Setzkammer und die regelmäßige Volumenentnahme aus der mit Trennwasser gefüllten Setzkammer stören den Trennvorgang im Setzbett in ähnlicher Weise wie die zuvor beschriebene Austragsschleuse.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Austragsschleuse für eine Setzmaschine zur Verfügung zu stellen, weiche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Setzkammer einen Schieber mit variabler Stellung aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Schieber mit variabler Stellung statt einer Schleuse aus zwei Schiebern einzusetzen. Dieser Schieber wird auf ein adäquates Öffnungsmaß eingestellt und es fließt durch den eingestellten Schieber gleichmäßig so viel Schwergut und Trennwasser ab, wie in der gleichen Zeit durch nachlaufendes Schwergut und Trennwasser in die Setzkammer aufgefüllt werden kann, abgesehen vom Verlust des Trennwassers durch Ausspülen der weniger dichten Fraktion. Die Folge davon ist ein stationärer Zustand des mittle- ren Wasserstandes der Setzmaschine, wodurch die Trennleistung nicht gestört wird. In Folge der Erfindung ist das abgetrennte Leichtgut geringer mit Schwergut verunreinigt und im Schwergut befindet sich weniger Leichtgut. Die Trennleistung der Setzmaschine ist dadurch erhöht.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 eine Skizze einer Setzmaschine mit erfindungsgemäßer
Austragsschleuse
in Figur 1 ist eine Skizze einer Setzmaschine 100 mit erfindungsgemäßer Austragsschleuse 110 dargestellt, die mittelbar über eine flexible Verbindung 115 mit einer am unteren Ende angeordneten Setzkammer 120 verbunden ist. Für den Trennvorgang wird rhythmisch Druckluft in die nach unten geöffnete Luftkammer 130 gepresst, wodurch das darin befindliche Trennwasser 135 in die Setzkammer 120 gedrückt wird und dadurch den Wasserstand 140 im Setzbett 150 im gleichen Takt anhebt und wieder absenkt. Beim Heben und Senken des Wasserstandes 140 wird in das durch ein Sieb 145 von der Setzkammer 120 getrennte Setzbett 50 Trenngut 151 eingefüllt, welches bei der Wanderung in Figur 1 von links nach rechts in zwei Fraktionen 152 und 154 aufgeteilt wird. Eine weniger dichte Fraktion 152 des Trennguts, in Figur 1 durch kleinere Punkte am oberen Rand des Wasserstandes 1 0 dargestellt, sammelt sich im dynamischen Sefzbett 50 zuoberst an, hingegen sammelt sich eine Fraktion 154 des Trennguts mit höherer Dichte, in Figur 1 dargestellt durch größere Punkte, im unteren Teil des Setzbettes 150 an. Durch den Abfluss des Trennwassers 135 in den Ab- lauf 155 werden die getrennten Fraktionen 152 und 154 in den in Figur 1 rechts liegenden Teil des Setzbettes 150 gespült. Am rechten Ende des Setzbettes 150 fällt das Schwergut als Fraktion 154 mit höherer Dichte in die Setzkammer 120, hingegen verhindert das Trennblech 160, dass das wenige dichte Leichtgut als Fraktion 152 mit geringerer Dichte mit in die Setzkammer 120 sinkt, sondern mit dem Trennwasse 135 den Weg in den Ablauf 155 nimmt, wo das Trennwasser 135 das Leichtgut der weiteren Verarbeitung zuführt.
Das in die Setzkammer 120 sinkende Schwergut 165 sammelt sich im unteren Teii der Setzkammer 120 an, wo erfindungsgemäß ein trichterförmiges Sammelgefäß 170 als Teii der Setzkammer 120 angeordnet ist, das auf mindestens zwei Punkten schwimmend gelagert ist. Dabei stellt mindestens eine Druckdose 175 einen Lagerpunkt dar. Durch die Druckdose 175 wird das Gewicht des Sammel- gefäßes 170 ermittelt, das durch fortschreitende Füllung mit Schwergut 165 an Gewicht zunimmt. Bei Erreichen eines SchweHgewichf.es wird eine Regeischleife aktiviert, die einen am unteren Ende des Sammefgefäßes 170 befindlichen Schieber 180 mit variabler Stellung kontrolliert öffnet. Dabei wird der Schieber 180 nur soweit geöffnet, dass das Schwergut 165 gleichmäßig aus dem Sammelgefäß 170 nach unten abfließt und zwar mit der Geschwindigkeit, dass das durch den Abfiuss des Schwerguts 165 verlorene Volumen von Trennwasser 135 durch einen hier nicht dargestellten Wasserzufiuss ausgeglichen wird. Im idealzustand befinden sich der Schwergutabfluss und der Schwergutzufiuss in einem stationären Zustand, so dass der variierende Wasserpegel im Setzbett 150 nicht gestört wird und dadurch auch die Trennleistung der Setzmaschine 100 nicht gestört wird.
In bevorzugte Weise ist die SchieberstelSung Stellglied einer Regeischleife. In die Regeischleife geht der Schwergutinhalt des Sammelgefäßes 70 als unterer Teil der Setzkammer 120 als Messgröße ein. Dabei wird in der Regeischleife die Stellung des Schiebers 180 so gesteuert, dass der Abfiuss des Schwerguts 165 aus dem Sammefgefäß 170 als unterer Teil des Setzbeckens 120 genauso groß ist, wie der Zufluss an Schwergut 165, so dass der Schwergutinhait der Setzkammer 120 konstant bleibt Um eine Regelschwingung zu verhindern, die sich mit dem rhythmisch variierenden Wasserstand 140 überlagert, ist vorgesehen, dass die Regelschlesfe ein PID-Glied aufweist, in welchem nach der bekannten Regelstra- tegie unter Zuhilfenahme eines Proportionalglieds, eines Integralgiieds und eines Differentialglieds die Regelgröße schwingungsfrei durch die Steuergröße kontrolliert wird.
Um zu verhindern, dass sich feinkörniges Schwergut in die Dichtung der Vorrichtung zur Einstellung der Schieberstellung für den Schieber 180 beim Öffnen und Schließen einzieht, ist vorgesehen, dass der Schieber 180 horizontal, aber bevorzugt unter einem Winkel von 0° bis 45°, besonders bevorzugt unter einem Winkel von 10° bis 30° gegenüber der Horizontalen angeordnet ist, wobei die Vorrichtung zur Einstellung der Schieberstellung vorzugsweise am oberen Ende des Schiebers angeordnet ist.
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
Setzmaschine 152 weniger dichte Fraktion
Austragssch!euse 154 höher dichte Fraktion flexible Verbindung 155 Ablauf
Setzkammer 160 Trennblech
Luftkammer 165 Schwergut
Trennwasser 170 Sammelgefäß
Wasserstand 175 Druckdose
Sieb 180 Schieber
Setzbett
Trenngut

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Setzmaschine (100) mit einer am unteren Ende angeordneten Setzkammer (120) und einer Vorrichtung (110), welche das in der Setzkammer (120) befindliche Schwergut (165() aus der Setzkammer (120) ausschleust, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (110) einen Schieber (180) mit variabler Stellung aufweist.
Setzmaschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schiebersteilung Stellglied einer Regelschleife äst.
3. Setzmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Setzkammer (120) eine flexible Verbindung (115) mit einem Sammelgefäß (170) aufweist, und das Sammefgefäß (170) eine Vorrichtung (175) zur Messung des Schwergutinhalts aufweist, wobei der Schwergutinhalt Regelgröße der Regelschleife ist.
4. Setzmaschine nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schieber (180) unter einem Winkel von 0° (horizontal) bis 45° in den Auslass des Sammelgefäßes (170) eingebaut ist, bevorzugt unter einem Winkel von 10° bis 30° in den Ausiass des Sammelgefäßes (170) eingebaut ist, wobei eine Vorrichtung zur Einsteiiung der Schiebersteilung vorzugsweise am oberen Ende des Schiebers (180) angeordnet ist.
5. Setzmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schiebersteilung durch einen PID-Regler in Abhängigkeit von Schwer- gutinhait verändert wird.
PCT/EP2011/057340 2010-05-21 2011-05-06 Setzmaschine mit austragsschleuse WO2011144470A1 (de)

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