WO2017133926A1 - Verfahren zum schreddern von feststoff sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum schreddern von feststoff sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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Martin DÖRNER
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Ventilatorenfabrik Oelde Gmbh
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    • B02C23/14—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with more than one separator

Definitions

  • the invention relates to a method for shredding particular metal-containing solid according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing the method.
  • a solid according to the genus so-called large shredders are used, with which the solid is comminuted to a piece size up to 250 mm. Since the solid has a proportion mainly of iron and non-ferrous metals, the comminuted and so far separated material is recycled, typically a smelting furnace.
  • the problem described in the generic prior art does not arise in the known from the cited documents method.
  • the invention has for its object to further develop a method of the generic type so that the shredding solids are optimized for further use. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by a device for carrying out the method.
  • This device has a housing, with a first chamber in which the supplied solid, which is initially precompressed, is crudely crushed or shredded in a first shredding stage, as it were.
  • a Granulier founded is arranged by means of the previously coarsely crushed and separated solid is further comminuted, so as to come to a desired piece size, which ultimately in a subsequent material separation as a recovered metal, in particular aluminum , Steel and copper.
  • the comminution takes place by means of a positioned in the first chamber grinder and the granulating, which is also designed as a grinder.
  • the grinder and the granulator are operated by a common drive, wherein the
  • the grinder and the Granulier listening are part of one and the same tool, in which the crushing tools of the grinder of the first chamber and the crushing tools of Granulier listening the second chamber are assigned, each as an area of the common tool.
  • the crushing tools of the grinder and granulator may be the same or different.
  • the pre-compression of the solid takes place by means of a single or double drive roller.
  • the coarsely crushed material through the grinder is discharged by means of a ceiling and / or floor grate and a
  • Discharge chute and a Austragsschwingrinne removed wherein the crushed solid separated into a light fraction and a heavy fraction and fed, for example, a magnetic drum and separated into magnetic and non-magnetic material.
  • the non-magnetic material is then fed to a screen, the oversize solid being fed to the granulator.
  • the light fraction is fed to the granulating device by means of a rotary separator or a cyclone in which both streams of material, that is to say oversize as it were, as well as the light fraction, are further comminuted in a granulation process.
  • the mentioned Austragsschwingrinne which removes the material flows from the first and second crushing stage separated, can be part of a
  • the device for pulse direction consists of a pressure chamber below a vibrating channel with a grate over which the crushed material is passed.
  • the light material guided over the grate is brought by means of an impulse into the field of vision of a viewing hood located above the vibrating channel, within which a separation takes place depending on the speed of vision of light and heavy material.
  • Figure 1 shows the inventive method in a flowchart
  • Figure 2 shows an apparatus for performing the method in a
  • FIG. 3 shows a section through the device of Figure 2 along the line A-A
  • Figure 4 shows a section through the device of Figure 2, corresponding to the line B-B
  • FIG. 5 shows a device for pulse direction in a schematic side view.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method for comminuting, in particular, metal-containing solids, which will be described again below.
  • a grinder 2 and a granulator 3 are arranged, wherein the grinder 2 in a first chamber 15 and the
  • Granulating device 3 are positioned in a second chamber 17 ( Figure 2).
  • a solid for example, a motor vehicle to be scrapped, fed to the grinder 2, this solid can be previously compressed.
  • the solid is shredded in the grinder 2 before it reaches a discharge vibrating trough 5.
  • the non-magnetic material is separated below a predetermined piece size, while the material is fed to the granulating device 3 above a predetermined piece size.
  • the shredder light fraction extracted in the pulse separator 7 is now likewise fed to the granulating device 3, specifically by means of a rotary sieve separator or cyclone 8.
  • both material streams are subjected to a granulation process and further comminuted.
  • This crushed material is passed to a discharge vibrating trough 6, which is part of a second
  • Impulssichters 7 ' is detected in the only dusty and very light material components with low visual speed and deposited in a filter 9.
  • the Austragsschwingrinnen 5 and 6 are preferably combined to form a unit, in particular integrally formed.
  • the granulated mixed fraction passes through the Austragsschwingrinne 6 to a magnetic drum 1 0, where it is magnetically separated.
  • the material mixture passes to a sieve 1 1, in which the larger pieces separated and the granulator 3 are fed again.
  • FIG. 2 shows a device according to the invention for shredding metal-containing solids, in particular, with the housing 1, which is subdivided by a dividing wall 12 into a first chamber 1 5 and a second chamber 1 7.
  • the granulator 3 is arranged in the first chamber 1 5, the grinder 2 and in the second chamber 1 7, the granulator 3 is arranged. Both the granulator 3 as well as grinder 2 are part of a common tool that is operated by a drive, shredded in the first chamber by the grinder 2 of the solid and in the second chamber 1 7 through the
  • Granulating device 3 is granulated.
  • each crushing devices such as hammers or similar crushing tools, which are actuated via a common drive 14.
  • the supplied solid is first coarsely crushed, this solid is pre-compressed by means of a single or double drive roller 1 3.
  • the material shredded in this respect is discharged via a ceiling and / or floor grate 16 and passes via a discharge shaft 25 (FIG. 3) into a shredder discharge 22 of an outlet vibrating channel 21.
  • the Austragsschwingrinne 5 the shredded material passes to a magnetic drum 1 0, by means of which the material is magnetically separated
  • the granulator 3 i. the second chamber 1 7 is closed by a bottom 1 9, while opposite a ceiling grille 1 8 is provided, the grate openings are sized small, whereby the granulation process is made possible.
  • the granulation process can be controlled.
  • the finely disintegrated and partially sphered material after granulation is discharged via the ceiling grate 18 and passes via a discharge chute 26 (FIG. 4) to a granulate discharge 23 of the outlet vibrating chute 21.
  • the aforementioned pulse direction 7 is illustrated in a schematic view in FIG.
  • the pulse direction 7 has a pressure chamber 27, which is arranged below the discharge vibrating channel 5.
  • a grate 28 is inserted, which is flowed through at high speed of the pressure chamber 27 outgoing air.
  • the material is separated from light and heavy.
  • some of the dust generated during shredding is extracted.

Abstract

Ein Verfahren zum Zerkleinern von insbesondere metallhaltigem Feststoff, wobei der vorzugsweise zunächst vorverdichtete Feststoff einem Mahlwerk (2) zugeführt und darin zerkleinert wird, ist so ausgebildet, dass der zerkleinerte Feststoff einer Granulierungseinrichtung (3) zugeführt und dort weiter zerkleinert und aufgeschlossen wird.

Description

Verfahren zum Schreddern von Feststoff sowie Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schreddern von insbesondere metallhaltigem Feststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Insbesondere zum Schreddern von Automobilen, Mischschrotten, Aluminium- schrotten, Haushaltswaren oder Elektronikschrott, gemäß der Gattung als Feststoff bezeichnet, kommen sogenannte Großschredder zum Einsatz, mit denen der Feststoff zu einer Stückgröße bis 250 mm zerkleinert wird. Da der Feststoff einen Anteil vor allem an Eisen und Nichteisenmetallen aufweist, wird das zerkleinerte und insoweit separierte Material der Wiederverarbeitung zugeführt, typischerweise einem Schmelzofen.
Allerdings verhindert die bislang erzielbare Stückgröße insbesonders von Me- tallverbunden des zerkleinerten Feststoffs eine effektive nachgehende Separierung.
Aus der DE 195 38 235 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem gebrauchte Spritzen recycelt werden. Dazu werden zunächst die metallischen Nadeln der Spritzen ausgesondert und anschließend der insoweit metallfreie Feststoff geschreddert. Insofern unterscheidet sich dieses bekannte Verfahren von einem gattungsgemäßen, bei dem der metallhaltige Feststoff zunächst vorverdichtet und dann mittels eines Mahlwerkes zerkleinert wird. Ein vom gattungsbildenden Verfahren abweichender Stand der Technik ist gleichfalls in der DE 101 24 717 A1 offenbart. Mit dem darin beschriebenen Verfahren werden Holzwerkstoffe in wiederverwendbare Einzelbestandteile zerlegt, wobei vor einer Verkleinerungseinrichtung ein Metallabscheider zum Einsatz kommt, so dass der zu zerkleinernde Feststoff nicht metallhaltig ist. Die zum gattungsbildenden Stand der Technik beschriebene Problematik ergibt sich bei den aus den genannten Druckschriften bekannten Verfahren nicht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die zu schreddernden Feststoffe für eine Weiterverwertung optimiert werden. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, mit einer ersten Kammer, in der der zugeführte Feststoff, der zunächst vorverdichtet ist, in einer ersten Zerkleine- rungsstufe sozusagen grob zerkleinert bzw. geschreddert wird. In einer zweiten, von der ersten separaten Kammer ist eine Granuliereinrichtung angeordnet, mittels der der zuvor grob zerkleinerte und separierte Feststoff noch weiter zerkleinert wird, um so zu einer gewünschten Stückgröße zu kommen, die letztendlich bei einer nachfolgenden stofflichen Separierung als gewonnenes Metall, insbesondere Aluminium, Stahl und Kupfer vorliegt. Die Zerkleinerung erfolgt dabei mittels eines in der ersten Kammer positionierten Mahlwerks sowie der Granuliereinrichtung, die ebenfalls als Mahlwerk ausgebildet ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung werden das Mahlwerk und die Granuliereinrichtung über einen gemeinsamen Antrieb betrieben, wobei das
Mahlwerk und die Granuliereinrichtung Zerkleinerungswerkzeuge wie Hämmer oder dergleichen aufweisen. Das Mahlwerk und die Granuliereinrichtung sind Bestandteil ein und desselben Werkzeuges, bei dem die Zerkleinerungswerkzeuge des Mahlwerks der ersten Kammer und die Zerkleinerungswerkzeuge der Granuliereinrichtung der zweiten Kammer zugeordnet sind, jeweils als Bereich des gemeinsamen Werkzeuges. Die Zerkleinerungswerkzeuge des Mahlwerks und der Granuliereinrichtung können gleich oder unterschiedlich sein. Die Vorverdichtung des Feststoffes erfolgt mittels einer einfachen oder doppelten Treibrolle. Das durch das Mahlwerk grob zerkleinerte Material wird mittels eines Decken- und/oder Bodenrostes ausgetragen und über einen
Austragsschacht und eine Austragsschwingrinne abgefördert, wobei der zerkleinerte Feststoff in eine Leichtfraktion und eine Schwerfraktion separiert und beispielsweise einer Magnettrommel zugeführt und nach magnetischem und unmagnetischem Material getrennt wird.
Das unmagnetische Material wird danach einem Sieb zugeführt, wobei der Feststoff in Übergröße der Granuliereinrichtung zugeführt wird. Die Leichtfraktion wird mittels eines Rotationsabscheiders oder eines Zyklons der Granuliereinrichtung zugeführt, in der beide Materialströme, also das sozusagen Überkorn wie auch die Leichtfraktion in einem Granulationsvorgang noch weiter zerkleinert wird.
In einer folgenden Separierung werden staubförmige und besonders leichte Materialbestandteile erfasst und in einem Filter abgeschieden. Die granulierte Mischfraktion hingegen wird einem Magneten zugeführt und magnetisch separiert. Das nichtmagnetische Material aus der
Granuliereinrichtung sowie aus der ersten Zerkleinerungsstufe wird dem Sieb zugeführt. Die erwähnte Austragsschwingrinne, die die Materialströme aus der ersten und zweiten Zerkleinerungsstufe getrennt abfördert, kann Bestandteil eines
Impulssichters sein, durch den bei entsprechender Sichtgeschwindigkeit eine Trennung von Leicht- und Schwergut erfolgt. Die Vorrichtung zur Impulssichtung besteht aus einer Druckkammer unterhalb einer Schwingrinne mit einem Rost, über den das zerkleinerte Material geführt wird.
Mittels stark beschleunigter Luft wird das über den Rost geführte leichte Mate- rial mittels eines Impulses in den Sichtbereich einer oberhalb der Schwingrinne befindlichen Sichthaube gebracht, innerhalb der eine Trennung je nach Sichtgeschwindigkeit von leichtem und schwerem Material erfolgt.
Um sicherzustellen, dass aus der Austragsschwingrinne kein Staub austritt, wird an der Sichthaube deutlich mehr Luft angesaugt als aus dem Rost austritt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Es zeigen: Figur 1 das erfindungsgemäße Verfahren in einem Ablaufschema
Figur 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer
schematischen Seitenansicht
Figur 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Figur 2 entsprechend der Linie A-A
Figur 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Figur 2, entsprechend der Linie B-B
Figur 5 eine Vorrichtung zur Impulssichtung in einer schematischen Seitenansicht.
In der Figur 1 ist ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Zerkleinern von insbesondere metallhaltigem Feststoff abgebildet, das im Folgenden nochmals beschrieben wird.
In einem Gehäuse 1 sind ein Mahlwerk 2 sowie eine Granuliereinrichtung 3 angeordnet, wobei das Mahlwerk 2 in einer ersten Kammer 15 und die
Granuliereinrichtung 3 in einer zweiten Kammer 17 positioniert sind (Figur 2).
Über ein Förderband 4 wird ein Feststoff, beispielsweise ein zu verschrottendes Kraftfahrzeug, dem Mahlwerk 2 zugeführt, wobei dieser Feststoff zuvor verdichtet werden kann. Der Feststoff wird in dem Mahlwerk 2 geschreddert, bevor er auf eine Austragsschwingrinne 5 gelangt.
Diese ist Bestandteil eines Impulssichters 7, in dem durch eine entsprechende Sichtgeschwindigkeit eine Trennung von Leicht- und Schwergut erfolgt. Letzteres wird sodann einer Magnettrommel 10 zugeführt und nach magnetischen und unmagnetischen Materialien getrennt.
Im weiteren Verlauf wird das unmagnetische Material unterhalb einer vorgegebenen Stückgröße separiert, während das Material oberhalb einer vorgegebenen Stückgröße der Granuliereinrichtung 3 zugeführt wird.
Die im Impulssichter 7 abgesaugte Schredderleichtfraktion wird nun gleichfalls der Granuliereinrichtung 3 zugeführt und zwar mittels eines Rotationssiebabscheiders oder Zyklons 8. In der Granuliereinrichtung 3 werden beide Materialströme einem Granuliervorgang unterzogen und weiter zerkleinert. Dieses zerkleinerte Material wird einer Austragsschwingrinne 6 übergeben, die Bestandteil eines zweiten
Impulssichters 7' ist, in dem lediglich die staubförmigen und sehr leichten Materialbestandteile mit geringer Sichtgeschwindigkeit erfasst und in einem Filter 9 abgeschieden werden. Die Austragsschwingrinnen 5 und 6 sind bevorzugt zu einer Baueinheit zusammengefasst, insbesondere einstückig ausgebildet. Die granulierte Mischfraktion hingegen gelangt über die Austragsschwingrinne 6 zu einer Magnettrommel 1 0, wo sie magnetisch separiert wird.
Zusammen mit dem mittels der Austragsschwingrinne 6 zugeführten Schwerfraktion gelangt das Materialgemisch zu einem Sieb 1 1 , in dem die größeren Stücke abgetrennt und der Granuliereinrichtung 3 wieder zugeführt werden.
Bedingt durch den besseren Materialaufschluss beim Granulieren kann in einem folgenden Siebdurchgang ein noch besserer Trenngrad erreicht werden.
In der Figur 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schreddern von ins- besondere metallhaltigem Feststoff dargestellt, mit dem Gehäuse 1 , das durch eine Trennwand 12 in eine erste Kammer 1 5 und eine zweite Kammer 1 7 unterteilt ist.
In der ersten Kammer 1 5 ist das Mahlwerk 2 und in der zweiten Kammer 1 7 die Granuliereinrichtung 3 angeordnet. Sowohl die Granuliereinrichtung 3 wie auch Mahlwerk 2 sind Bestandteil eines gemeinsamen Werkzeugs, das durch einen Antrieb betrieben wird, wobei in der ersten Kammer durch das Mahlwerk 2 der Feststoff geschreddert und in der zweiten Kammer 1 7 durch die
Granuliereinrichtung 3 granuliert wird.
Beide weisen jeweils Zerkleinerungseinrichtungen auf, beispielsweise Hämmer oder dergleichen Zerkleinerungswerkzeuge, die über einen gemeinsamen Antrieb 14 betätigt werden. Wie erwähnt, wird im Mahlwerk 2 zunächst der zugeführte Feststoff grob zerkleinert, wobei dieser Feststoff mittels einer einfachen oder doppelten Treibrolle 1 3 vorverdichtet wird. Das insoweit zerkleinerte Material wird über einen Decken- und/oderBodenrost 1 6 ausgetragen und gelangt über einen Austragungsschacht 25 (Figur 3) in einen Schredderaustrag 22 einer Austrittsschwingrinne 21 . Über die Austragsschwingrinne 5 gelangt das geschredderte Material zu einer Magnettrommel 1 0, mittels der das Material magnetisch separiert wird
Dies wird zusammen mit dem von der Austragsschwingrinne 6 kommenden unmagnetischen Materialgemisch zu einem Sieb 1 1 gefördert, in dem die grö- ßeren Stücke abgetrennt und der Granuliereinrichtung 3 über eine Zuführung 24 wieder zugeführt werden.
Unterseitig ist die Granulierungseinrichtung 3, d.h. ist die zweite Kammer 1 7 durch einen Boden 1 9 verschlossen, während gegenüberliegend ein Decken- rost 1 8 vorgesehen ist, dessen Rostöffnungen klein bemessen sind, wodurch der Granulationsvorgang ermöglicht wird.
Mithilfe eines Kompaktors 20 kann der Granulationsprozess gesteuert werden. Das nach der Granulierung feiner aufgeschlossene und teilweise verkugelte Material wird über den Deckenrost 1 8 ausgetragen und gelangt über einen Austragsschacht 26 (Figur 4) auf einen Granulataustrag 23 der Austrittsschwingrinne 21 . Die bereits erwähnte Impulssichtung 7 ist in einer schematischen Ansicht in der Figur 5 verdeutlicht.
Darin ist zu erkennen, dass die Impulssichtung 7 eine Druckkammer 27 aufweist, die unterhalb der Austragsschwingrinne 5 angeordnet ist.
In dieser Austragsschwingrinne 5 ist ein Rost 28 eingelassen, der mit Hochgeschwindigkeit von der der Druckkammer 27 ausgehenden Luft durchströmt ist. Dabei reißt die stark beschleunigte Luft das leichte Material, das über den Rost 28 geführt wird, mittels eines Impulses nach oben, wo es in einem Sichtbereich 29 einer über der Austragsschwingrinne 5 befindlichen Sichthaube geführt wird. Je nach Sichtgeschwindigkeit erfolgt eine Trennung des Materials von leicht und schwer. An der Sichthaube wird deutlich mehr Luft angesaugt als aus dem Rost austritt, wodurch sichergestellt wird, dass eine Staubentwicklung, ausgehend von der Austragsschwingrinne 5, vermieden wird. Überdies wird ein Teil des beim Schreddern entstehenden Staubes abgesaugt.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Mahlwerk
3 Granuliereinrichtung
4 Förderband
5 Austragsschwingrinne
6 Austragsschwingrinne
7 Impulssichter
7' Impulssichter
8 Zyklon
9 Filter
10 Magnettrommel
1 1 Sieb
12 Trennwand
13 Treibrolle
14 Antrieb
15 Erste Kammer
1 6 Rost
17 Zweite Kammer 8 Decken rost
19 Boden
20 Kompaktor
21 Austrittschwingrinne 22 Schredderaustrag
23 Granulataustrag
24 Zuführung
25 Austragsschacht
26 Austragsschacht 27 Druckkammer
28 Rost
29 Sichtbereich

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Schreddern von insbesondere metallhaltigem Feststoff, wobei der vorzugsweise zunächst vorverdichtete Feststoff einem Mahlwerk (2) zugeführt und darin zerkleinert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zerkleinerte Feststoff einer Granulierungseinrichtung (3) zugeführt und dort weiter zerkleinert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
geschredderte Feststoff nach Verlassen des Mahlwerks (2) einer Impulssichtung (7) zugeführt wird, wobei leichtere Teile abgesaugt und im weiteren Verlauf separierte Teile mit einer vorbestimmten Stückgröße der Granuliereinrichtung (3) zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der granulierte Feststoff einer weiteren Impulssichtung (7') unterzogen wird, wobei Feststoff mit einer vorbestimmten Stückgröße der
Granuliereinrichtung (3) erneut zugeführt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , mit einem in einer ersten Kammer (15) eines Gehäuses (1 ) positionierten Mahlwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Kammer (17) des Gehäuses (1 ) eine Granuliereinrichtung (3) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Granuliereinrichtung (3) und das Mahlwerk (2) jeweils über einen gemeinsamen Antrieb (14) antreibbare Zerkleinerungswerkzeuge aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
Granuliereinrichtung (3) und das Mahlwerk (2) Bereiche eines mit Zerkleinerungswerkzeugen versehenen Werkzeuges sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem
Mahlwerk (2) und/oder der Granulierungseinrichtung (3) ein Impulssichter (7, 7') nachgeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
Impulssichter (7) und/oder das Mahlwerk (2) mit einem Separator, insbe- sondere einem Zyklon oder Rotationssiebabscheider in Wirkverbindung steht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mahlwerk (2) und der Granulierungseinrichtung (3) jeweils eine Austragsschwingrinne (5, 6) des Impulssichters (7, 7') zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austragsschwingrinnen (5, 6) zu einer Baueinheit zu- sammengefasst sind, vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsschwingrinne (5) einen Rost (28) aufweist, unter dem eine Druckkammer (27) angeordnet ist, mittels der Luft mit hoher Geschwindigkeit durch den Rost (28) führbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Rostes (28), auf der der Druckkammer (27) gegenüberliegenden Seite ein Sichtbereich (29) vorgesehen ist.
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