DD246049A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen sichtung feinkoerniger feststoffe bei trennkorngroessen kleiner 60 my - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Sichtung eines stetigen Stromes feinkoerniger Feststoffe bei Trennkorngroessen kleiner 60 m durch gezielte Fuehrung einer Gasstroemung, sowie eine Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens. Ziel der Erfindung ist, die trennscharfe Klassierung feinster Koernungen zu gewaehrleisten und die Trennschaerfe des Stabkorbsichters fuer den Bereich 60 m zu verbessern. Die Aufgabe, dies durch gezielte und wirbelfreie Fuehrung des Sichtgasstromes zu erreichen, wurde geloest, indem die zu klassierenden Feststoffe zuerst den Wirkungen eines dreidimensionalen, rotationssymmetrischen Gaswirbels ausgesetzt wird, aus dem das Gas oder die Luft und Feinanteile zum Wirbelzentrum hin abgezogen werden und hierbei um mindestens eine Umlenkwand herumgefuehrt werden, an der infolge des sich an dieser Umlenkwand ausbildenden Zentrifugalfeldes eine weitere Klassierung eintritt. Die Vorrichtung hierzu besteht aus einem Stabkorb, dessen Stabkanten als Umlenkwaende ausgebildet sind und der Querschnitt der Staebe, an der Umlenkwand beginnend, sich verjuengt und stromlinienfoermig ausgebildet ist. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Sichtung eines stetigen Stromes von feinkörnigen Feststoffen bei Trennkorngrößen kleiner 60/xm in mindestens zwei Fraktionen durch gezielte Führung einer Gasströmung, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zum Klassieren feindisperser Materialien sind Klassierverfahren und -vorrichtungen bekannt, bei denen die Trennung der einzelnen Korngrößen mitteis einer gekrümmten Gasströmung in einem rotationssymmetrischen Zentrifugalkraftfeld mit relativ großem Radius oder an einer Umlenkwand mit kleinem Radius erfolgt.

Zur Erzeugung der Zentrifugalkraftfelder werden vorwiegend rotierende Stabkörbe verwendet, deren Stäbe parallel oder divergierend zur Rotationsachse angeordnet sind. Diese werden von außen nach innen von der Sichtluft durchströmt, in der die feinen Teilchen dispergiert sind. Die groben Teilchen wurden bereits im Zentrifugalkraftfeld infolge ihrer höheren Masse ausgeschieden bzw. beim Durchtritt durch die Kanäle zwischen den Stäben, durch die Stäbe selbst gehindert. Aus dem Innenraum des Stabkorbes wird das Feingut zusammen mit der Sichtluft abgesaugt.

Welcher Stabkorb zum Einsatz kommt ist abhängig von der Trennkorngröße und der Qualität des Endproduktes. So wird zur Erzeugung eines Feingutes mit einer Trennkorngröße im Bereich von 20 bis 60/xm ein Stabkorb mit relativ großem Durchmesser und zur vorzugsweise vertikalen Rotationsachse geneigten Stäben (analog DE-AS 1607536) verwendet. Dieser Stabkorb arbeitet bei einer Umfangsgeschwindigkeit von kleiner 30 m/s.

Zur Erzeugung von Feingut mit einer Trennkorngröße im Bereich 2 ύϊ3 20μιτι sind Umfangsgeschwindigkeiten des Stabkorbes von mehr als 30 m/s notwendig. Diese werden erzeugt mit Stabkörben, die einen geringen Durchmesser aufweisen und deren Stäbe vorwiegend parallel zur Rotationsachse verlaufen (DE-OS 3303078).

Die Stäbe aller dieser Stabkörbe haben einen rechteckigen Querschnitt und dadurch außen scharfe Kanten, die unerwünschte Wirbel hervorrufen, die ein Abreißen der Strömungsbahnen zur Folge haben. Die Folge dieser Erscheinung ist, daß es zu Fehlausträgen in den einzelnen Fraktionen kommt und die Trennung im Feinstkornbereich sehr erschwert wird.

Bei der Klassierung des in einem Sichtgasstrom dispergierten Sichtgutes durch Umlenkung an einer mit geringem Radius gekrümmten Wand von etwa 45° bis über 180° entsprechend DE-OS 2710543 und 2538190 treten diese Probleme nicht auf. Der Sichtgasstrom wird, durch Kanäle geführt, um diese Umlenkwand wirbelfrei herumgeführt, wobei eine Auffächerung des Sichtgutes über die gesamte Sichtgasstrom- bzw. Kanalbreite erfolgt. Diese Auffächerung erfolgt durch die Fliehkraft, wobei jedes Materialteilchen die seiner Masse entsprechende Strömungsbahn einnimmt. Durch Zuordnung von Abströmkanälen zu diesen Strömungsbahnen erfolgt eine trennscharfe Klassierung in zwei und mehr Fraktionen. Nachteilig hierbei ist jedoch neben dem hohen Aufwand für die Strömungskanäle, daß ein Teil der feinsten Körnungen verloren geht, weil diese sich infolge der gegen Null gehenden Geschwindigkeit der Grenzschichtströmung an der Umlenkwand ansetzen.

Hierdurch bildet sich auf der Umlenkwand ein Belag hoher Rauhigkeit, der ständig anwächst und den Querschnitt des Abströmkanals für die feinste Fraktion stetig verringert. Die hohe Oberflächenrauhigkeit der Anbackung führt zur Verwirbelung an angrenzenden Strömungen und somit zu Fehlausträgen. Diese Anbackuhg muß ständig beseitigt, bzw. es müssen Maßnahmen zu ihrer Vermeidung eingeleitet werden, um einefehlaustragsfreie Klassierung im feinsten Kornbereich zu gewährleisten.

Das zu klassierende Gut muß darüber hinaus in dünner Schicht und mit einer Geschwindigkeit in den Sichtgasstrom aufgegeben werden, die der Geschwindigkeit des Sichtgasstromes annähernd entspricht. Hierzu sind ebenso wie zur Erzeugung des Sichtgasstromes zusätzliche spezielle Vorrichtungen notwendig.

Ziel der Erfindung .

Ziel der Erfindung ist es, bei der Fliehkraftklassierung die trennscharfe Klassierung auch der feinsten Fraktion zu gewährleisten, sowie die Trennschärfe des Stabkorbsichters für den Bereich kleiner 60μηη, insbesondere jedoch für den Bereich kleiner 20μηη zu verbessern und den Aufwand für Instandhaltung und Wartung und für den Klassierprozeß selbst zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der.Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem Feststoffe mit feinsten Körnungen durch gezielte und wirbelfreie Führung eines Sichtgasstromes trennscharf klassiert werden können, sowie die Entwicklung einer geeigneten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem das zu klassierende Schüttgut zuerst den Wirkungen eines dreidimensionalen, rotationssymmetrischen Gaswirbels ausgesetzt wird. In diesem wandern die groben Schüttgutteilchen radial nach außen und werden an seiner Peripherie ausgetragen.

Die feinen Körnungen folgen dem Sichtgasstrom, der in Richtung Zentrum des Gaswirbels bei Umlenkung mit kleinem Radius um über 90° abgezogen wird. Bei der Umlenkung erfolgt eine weitere Klassierung, so daß nur die feinsten Teilchen als Fertiggut durch den Sichtgasstrom ausgetragen werden.

Die Umlenkung des Sichtgasstromes erfolgt vorzugsweise an einer Vielzahl von Umlenkwänden, die sich mit gleichem Drehsinn und mit höherer Geschwindigkeit bewegen als der Gaswirbel. Gaswirbel und Umlenkwände bewegen sich um eine gemeinsame Achse. Die sich an den Umlenkwänden ausbildende Grenzschicht und die darin befindlichen feinsten Teilchen können auch separat abgesaugt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß die Umlenkwände durch die Profilstäbe eines Stabkorbes gebildet werden, dessen Rotationsachse mit der des Gaswirbels übereinstimmt. Der Querschnitt der Profilstäbe ist stromlinienförmig ausgebildet, und sie sind in Drehrichtung nach außen rückwärts angestellt.

Zur Absaugung der sich an der Umlenkwand ausbildenden Grenzschicht ist der Profilstab in der Umlenkwand, an derem Ende oder danach über seine gesamte Länge von einem Schlitz unterbrochen. Dieser mündet in einen den Stab axial durchziehenden Abzugskanal, der wiederum in einen Ringkanal im Gehäuse mündet.

Um mehr als eine Feinstfraktion erzielen zu können, sind am Ende der Umlenkwand über deren gesamte Länge mindestens eine Schneide angeordnet, deren Zwischenraum mit je einem axialen Abzugskanal im Profilstab verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird am Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch in

Fig. 1: einen Stabkorb im Schnitt quer zu seiner Rotationsachse;

Fig.2: die Querschnittsform der Profilstäbe des Stabkorbes (Einzelheit a);

Fig. 3: die Querschnittsform der Profilstäbe nach Fig. 2 mit Abzugskanal zur Grenzschichtabsaugung.

In Fig. 1 ist der Stabkorb eines Stabkorbsichters im Schnitt quer zur Rotationsachse 1 dargestellt. Am Umfang des Stabkorbes sind die Stäbe 2 parallel zur Rotationsachse 1 angeordnet und in Drehrichtung 3 des Stabkorbes nach außen rückwärts angestellt.

Der den Stabkorb umgebende dreidimensionale Gaswirbel hat die Drehrichtung 3.

Diesem Gaswirbel, der durch den Stabkorb selbst erzeugt wird, wird das zu klassierende Schüttgut aufgegeben. Infolge der Fliehkraft wandern die groben Fraktionen an die Peripherie des Gaswirbels, wo sie ausgeschieden werden. Die feinen Fraktionen werden gemeinsam mit dem Sichtgas durch die Kanäle 5 zwischen den Profilstäben 2 in den Innenraum des Stabkorbes gesaugt und von hiermit dem Sichtgas axial ausgetragen. Beim Eintritt in die Kanäle 5 wird das feingutbeladene Sichtgas an den Umlenkwänden 6, die, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, an den Stirnseiten der Profilstäbe 2 ausgebildet sind, scharf umgelenkt.

Während dieser Umlenkung erfolgt eine Auffächerung der im Sichtgas enthaltenen feinen Fraktionen. Die Auffächerung erfolgt durch die Fliehkraft, die durch die Rotation des Stabkorbes unterstützt wird. Hierbei nimmt jedes Teilchen die seiner Masse entsprechende Strömungsbahn ein.

Somitgelangen nurdiesich auf den innersten Strömungsbahnen 7 eingeordneten feinsten Teilchen in den Kanal 5,während die sich auf den äußeren Strömungsbahnen 8 eingeordneten gröberen Teilchen gegen die Vorderseite 9 des nachfolgenden Profilstabes 2 prallen und radial nach außen abgelenkt werden.

In unmittelbarer Nähe der Umlenkwand 6 bildet sich eine Grenzschicht aus. In dieser werden nur die feinsten Teilchen transportiert. Durch eine Staubkante 12 wird diese beiadene Grenzschicht auf Null abgebremst. Der dabei entstehende .Druckaufbau wird für das Absaugen derfeinstgutbeladenen Grenzschicht über die Schlitze 10 (Fig.3) und die Absaugkanäle 11 vorteilhaft ausgenutzt. Ansatzbildung an der Umlenkwand wird durch diese konstruktive Ausbildung verhindert. Die Schlitze 10 enden in Absaugkanäle 11, welche die Profilstäbe 2 axial durchziehen und in Ringkanäle im Gehäuse einmünden.

Die Vorteile der Erfindung finden ihren Ausdruck darin, daß ohne zusätzliche Einrichtungen bei einem Stabkorbsichter eine zweistufige Klassierung realisiert werden kann. Die strömungstechnisch günstig ausgebildeten Stabformen verbessern bei Trennkorngrößen im Bereich von 20 bis 60pm, bei Umfangsgeschwindigkeiten des Stabkorbes kleiner 30m/s, die Trennschärfe".

Für den Trennkorngrößen bereich von 2 bis 20 μ-m bei Umfangsgeschwindigkeiten des Stabkorbes von größer als 30 m/s wird die trennscharfe Erzeugung von Feinstkorn ermöglicht.

Die Erfindung ermöglicht somit für die verschiedenen Einsatzfälle die Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Feingutes und reduziert die Umlaufzahlen des Materials in Mahlanlagen, wodurch deren Durchsatz, bei gestiegener Qualität des Endproduktes, gesteigert werden kann.

Claims (10)

Erfindungsanspruch:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Sichtung feinkörniger Feststoffe in mindestens zwei Fraktionen bei Trennkorngrößen kleiner 60pm durch gezielte Führung einer Gasströmung, gekennzeichnet dadurch, daß der feinkörnige Feststoff zuerst den Wirkungen eines dreidimensionalen Gaswirbels ausgesetzt wird, aus dem Feingut und Gas in Richtung Zentrum des Gaswirbels abgezogen und um mindestens eine gekrümmte, vorzugsweise bewegte Umlenkwand herumgeführt wird, an der eine Auffächerung des Feingutstromes infolge Fliehkraftwirkung erfolgt, wobei die sich in unmittelbarer Nähe der Umlenkwand bewegenden feinsten Teilchen im Gasstrom verbleiben und als Fertiggut abgezogen werden, während die groben Teilchen in den Gaswirbel zurückgefördert werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkung des aus dem Gaswirbel abgezogenen Feingutstromes an einer Vielzahl·von sich bewegenden Umlenkwänden erfolgt.

3. Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkwände gleichen Drehsinn und höhere Geschwindigkeit wie der Gaswirbel haben, diesen aufrecht erhalten und beide um eine gemeinsame Achse rotieren.

4. Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die sich in der Grenzschicht der Umlenkwand befindlichen feinsten Feststoffteilchen separat abgesaugt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkwände (6) durch die abgerundeten Kanten der Profilstäbe (2) eines Stabkorbes gebildet werden, wobei der Querschnitt der Profilstäbe (2), an der Umlenkwand (6) beginnend, sich verjüngt und stromlinienförmig ausgebildet ist und die Profilstäbe (2) in Drehrichtung (3) nach außen rückwärts angestellt sind.

6. Vorrichtung nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkwand (6) über ihre gesamte Länge durch einen Schlitz (10) unterbrochen ist, der in einen den Profilstab (2) axial durchziehenden Abzugskanal (11) mündet.

7. Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß der Schlitz (10) am Ende oder nach dem Ende der Umlenkwand (6) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den Punkten 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise am Ende der Umlenkwand (6) eine Staukante (12) über die Länge des Profilstabes (2), verbunden mit dem Schlitz (10), angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß am Ende der Umlenkwand (6), parallel zu dieser und über deren gesamte Länge mindestens eine Schneide im Abstand angeordnet ist, deren Zwischenraum mit mindestens einem axialen Kanal im Stab (2) verbunden ist

10. Vorrichtung nach den Punkten 6 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß der bzw. die axialen Kanäle (11) in den Stäben (2) in einen oder mehrere Ringkanäle im Gehäuse münden.