DE1118163B

DE1118163B - Elektrischer Abscheider

Info

Publication number: DE1118163B
Application number: DER20124A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Morris Roberts
Original assignee: Research Cottrell Inc
Current assignee: Research Cottrell Inc
Priority date: 1955-12-22
Filing date: 1956-12-03
Publication date: 1961-11-30
Also published as: US2786575A

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Abscheider zur Reinigung von sowohl magnetische als auch nichtmagnetische Bestandteile enthaltenden Gasen unter Verwendung von Einrichtungen zur magnetischen und elektrostatischen Abscheidung, mit großflächigen Niederschlagselektroden und Sprühelektroden zwischen Gaseinlaß und Gasauslaß.

Bei der magnetischen Behandlung von Eisenerzen, insbesondere magnetischen Taconiten, ist es notwendig, den magnetischen Anteil des Erzes aus dem Gang abzuscheiden. Dies wird in der Regel in der Weise erreicht, daß das Erz pulverisiert, das pulverisierte Gemisch aus magnetischem Material und dem Gang magnetisch behandelt und dadurch der magnetische Anteil entfernt wird. Durch diese magnetische Konzentration der Erze wird ein Eisengehalt, der ursprünglich 15 bis 20% beträgt, auf etwa 65% erhöht.

Bevor das Erz der magnetischen Abscheidung unterworfen wird, muß es auf verhältnismäßige Korngröße vermählen werden. Bei Verwendung _r von Trockenmühlen, in denen das Erz trocken zerkleinert wird, wird das gemahlene Gut durch einen Gasstrom aus der Mühle in eine Staubabscheidevorrichtung übergeführt, um das gemahlene Erz aus dem Gasstrom zu entfernen. Der in dem Staubabscheider gesammelte Staub wird dann in Vorratsbehälter geleitet, aus dem er später durch magnetische Abscheider hindurchgeführt wird, in denen der magnetische Anteil aus dem Gang entfernt wird. Es ist auch bereits bekannt, aus Hochofengasen die magnetisierbaren Bestandteile durch Anordnung magnetischer Stäbe oder Latten abzuscheiden, dabei passiert aber der nichtmagnetische Staub die Kammern unbeeinflußt.

Ferner hat man bereits für die Abscheidung von Staub und von magnetisierbaren Teilchen zwei entsprechende Filter hintereinandergeschaltet. Zwar lassen sich bei getrennten Filtereinrichtungen die verschiedenen Staubteilchen gut abscheiden, in bestimmten Anwendungsfällen, z. B. bei der magnetischen Konzentration von Eisenerzen, kommt es aber nicht darauf an, alle magnetischen Teilchen von den nichtmagnetischen Teilchen zu trennen, sondern ein Erz zu erhalten, das ausreichend leicht verhüttet bzw. geschmolzen werden kann, und dieses Ziel soll unter Aufwendung geringer Kosten erreichbar sein, und zwar geringer Anlagekosten und niedriger Kosten pro Tonne verarbeiteten Materials.

Die Erfindung schlägt die Abscheidung in einer Einrichtung vor und gestattet es, die Anlage- und Betriebskosten niedrig zu halten. Dieser Vorteil ist z. B. entscheidend dafür, ob die Einrichtung in

Anmelder:

Research-Cottrell, Inc.,
Bridgewater Township, N. J. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schaefer, Patentanwalt,
Hamburg 1, Lilienstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 22. Dezember 1955 (Nr. 554 763)

Lawrence Morris Roberts,
Bridgewater Township, Bound Brook, N. J.

(V/St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

wirtschaftlicher Weise benutzt werden kann für die Konzentration von Eisenerzen niedrigen Eisengehalts. Die Erfindung hat außerdem den Zweck, bei derartigen Mahlanlagen für Eisenerze die Gefahr der Silikose herabzusetzen.

Gemäß der Erfindung bestehen bei einem elektrischen Abscheider der eingangs erwähnten Art die die Seitenwände eines oder mehrerer Gasdurchlässe bildenden Niederschlagselektroden aus einem nichtmagnetischen Material und tragen mehrere parallel oder senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases mit gegenseitigem Abstand angeordnete Permanentmagnete, ferner sind die Niederschlagselektroden als endlose Bänder ausgebildet, und sie sind vorzugsweise mittels je eines Antriebs aus der Gasdurchlaßzone heraus in eine gegenüber dem Gasdurchlaß abgeschlossene Zone bewegbar, in der die an den Permanentmagneten haftenden Teile in an sich bekannter Weise auf mechanischem Wege entfernt werden, während das nichtmagnetische Material mit Hilfe einer an sich bekannten Rüttelvorrichtung innerhalb der Gasdurchlaßzone von den Niederschlagselektroden entfernt wird, und es sind für die Gasdurchlaßzone und die abgeschlossene Zone getrennte Ausgangskanäle vorgesehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt

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Fig. 1 eine Seitenansicht des Abscheiders im Schnitt Bürsten sind zwischen den Seitenwänden 72 des Genach Linie 1-1 in Fig. 2, häuses und den äußeren rücklaufenden Teilen der Fig. 2 eine Draufsicht auf den Abscheider gemäß endlosen Bänder 66 im Abstand voneinander ange-Fig. 3, ordnet. Jede Bürste 70 ist mit ihrem unteren Ende Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 1, 5 drehbar in einem Lager 74 auf Rahmenteilen 76 ge-Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in Fig. 1, lagert. Die oberen Enden der Bürstenachsen ragen Fig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 in Fig. 1. durch Lager 78 hindurch und tragen Schneckenräder Das Gehäuse 10 des Abscheiders ist an seiner 80, die mit Schnecken 82 kämmen. Die Schnecken oberen Wand 12 mit zwei Isolatorgehäusen 14 ver- 82 sind auf Wellen 84 befestigt, die sich oberhalb der sehen und im Unterteil als Sammeltrichter 16 ausge- io oberen Gehäusewand 12 quer zur Durchflußrichtung bildet, der einen Auslaß 16' für das nichtmagnetische erstrecken. Jede Welle 84 wird von einem Motor 86 Material aufweist. Durch den Einlaß 18 tritt das Gas angetrieben. Die rotierenden Bürsten 70 entfernen in den Abscheider ein und verläßt ihn durch den das auf den Permanentmagneten 68 gesammelte Ma-Auslaß 20. Zwischen dem Gaseinlaß 18 und dem terial, wie es noch später beschrieben wird.
Auslaß 20 sind parallele Gasdurchlässe 22 und 24 15 Fig. 5 zeigt, daß der Zwischenraum zwischen dem vorgesehen, in deren Mitten mehrere senkrecht sich äußeren Trum eines jeden endlosen Bandes 66 und erstreckende Sprühelektroden 26 angeordnet sind, der Gehäuseseitenwand 72, in dem die zylindrischen die mit ihren oberen Enden an einem Hochspan- Bürsten 70 angeordnet sind, gegenüber dem Gasraum nungsrahmen aufgehängt sind, der aus Längsstangen durch Trennbleche 88 abgeteilt ist. Die Bleche 88 28 und Querstangen 30 besteht. Die Querstangen 30 ao sind an den Enden der Zwischenräume parallel zu sind an Isolatoren 32 und 32' in den Isolatorgehäusen den Achsen der Rollen 44 und 46 angeordnet und 14 befestigt. Der Durchführungsisolator 32' ist mit schaffen eine ruhige Zone in dem Zwischenraum, um einer Leitung 34 hoher Spannung verbunden. Die zu verhindern, daß das von den Magneten durch die Seitenwände der Gasdurchlässe 22 und 24 (Fig. 3 Bürsten 70 entfernte magnetische Material wieder in bis 5) bestehen aus Niederschlagselektrodenanord- 25 den Gasstrom gelangt. Die vorerwähnten Zwischennungen 36, 38, 40 und 42 (Fig. 4). Die äußeren An- räume setzen sich nach unten in parallel zu den Ordnungen 36 und 42 sind gleich ausgebildet, ebenso Seitenwänden 72 sich erstreckende Kanäle 90 fort, die inneren Anordnungen 38 und 40. Die äußeren die sich nach unten bis in den Auslaß 16' erstrecken. Niederschlagselektrodenanordnungen 36 und 42 be- In diesen Kanälen wird das durch die Bürsten von stehen aus je einem Rollenpaar. Die Rollen 44 und 30 den Magneten entfernte magnetisierbare Material ge-46 dieser Rollenpaare sind an den Enden der Gas- trennt, gesammelt und aus dem Gehäuse abgeführt, durchlässe 22 und 24 mit senkrechten Achsen ange- Die Niederschlagselektrodenanordnungen 38 und ordnet. Die oberen Enden der Rollen 44 sind dreh- 40, die die inneren Begrenzungen der Gaskanäle 22 bar in Lagern 48 gelagert, die in der oberen Wand 12 und 24 bilden, sind ähnlich konstruiert wie die Andes Gehäuses 10 befestigt sind (s. Fig. 1 und 2). Die 35 Ordnungen 36 und 42. Sie bestehen aus senkrechten unteren Enden ruhen in Lagern 50 (s. Fig. 3 und 4). Rollen 94 und 96, die unten und oben in Lagern 98 Die Lager 50 ruhen auf einem Stützrahmen 52. Die bzw. 100 (Fig. 4) gelagert sind. Die Achsen der unteren Enden der Rollen 46 sind in Lagern 54 ab- Rollen 96 sind an den oberen Enden mit Schneckengestützt, die ebenfalls von dem Rahmen 52 getragen rädern 102 versehen, die mit Schnecken 104 kämmen, werden. Die Achsen der Rollen 46 ragen am oberen 40 Die Schnecken 104 werden ebenso wie die Schnecken Ende durch Lager 56 hindurch und sind außerhalb 60 über die Welle 62 vom Motor 64 her angetrieben derselben mit Schneckenrädern 58 versehen, die mit (s. Fig. 2).

Schnecken 60 kämmen. Diese werden über eine An- Über die Rollen 94 und 96 jeder Elektrodeneinheit

triebswelle 62 von einem Motor 64 her angetrieben. 38 und 40 läuft ein endloses Band 106, das an seiner

Um die Rollen 44 und 46 läuft ein endloses Band 45 Außenseite mit im Abstand voneinander angeordneten

66 um, das sich über die ganze Höhe der Gasdurch- permanentmagnetischen Stäben 68' (Fig. 5) versehen

lasse erstreckt. Die Bänder 66 bestehen aus dünnem ist, die in der gleichen Weise ausgebildet sind, wie die

Messing, leitendem, synthetischem oder natürlichem oben beschriebenen Magneten 68.

Gummi oder anderem geeignetem Material. An der Zwischen den sich gegenüberliegenden inneren

Oberseite der Bänder 66 sind in Abständen senk- 50 Teilen der endlosen Bänder 106 sind mehrere

rechte Stangen 68 aus magnetischem Material be- zylindrische Bürsten 108 drehbar gelagert, die wie

festigt. Die Stangen 68 sind als Permanentmagneten die oben beschriebenen Bürsten 70 ausgebildet sind,

ausgebildet mit der Magnetisierungsrichtung parallel Die unteren Enden der Bürste 108 sind in Lagern

zu ihrer Dicke, so daß ein gleichmäßiges magne- 110 gelagert, die auf einem Balken 112 abgestützt

tisches Feld über ihre ganze Länge vorhanden ist. 55 sind. Die Achsen der Bürsten ragen am oberen Ende

Gute Resultate werden erzielt, wenn die Stangen an derselben durch Lager 114 hindurch und sind mit

den Bändern 66 so befestigt werden, daß die PoIa- Schneckenrädern 116 versehen, die mit Schnecken

rität jeder Stange eines Bandes in der gleichen Rieh- 118 kämmen. Die Schnecken werden auf den Wellen

tung sich erstreckt. Quadratische, runde, halbrunde, 84 befestigt, die von den Motoren 86 her auch die hufeisenförmige oder anders geformte Magneten 60 Schnecken 82 für die äußeren Bürsten 70 antreiben,

können für die endlosen Bänder verwendet werden. Während die Bürsten 70 nur jeweils ein endloses Die endlosen Bänder können mit der Bandachse auch Band reinigen, reinigen die Bürsten 108 gleichzeitig

im rechten Winkel zur Gasflußrichtung, statt parallel, die beiden Bänder der inneren Elektrodenanord-

wie es dargestellt ist, liegen. nungen 38 und 40.

Jeder der äußeren Niederschlagselektrodenanord- 65 Der Zwischenraum, in dem die Bürsten 108 angenungen 36 und 42 ist mit mehreren zylindrischen ordnet sind, ist an den Enden zwischen den Rollen Bürsten 70 versehen, die mit ihren Achsen parallel 94 und 96 durch je ein Trennblech 120 abgezu den Achsen der Rollen 44 und 46 liegen. Die schlossen. An diesen Zwischenraum schließt sich

nach unten ein Kanal 122 an, in den das von den Bürsten 108 von den Magnetstäben 68' entfernte Material fällt.

Um das nichtmagnetisierbare Material von den Niederschlagselektroden 36, 38, 40 und 42 zu entfernen, ist jede der Elektrodeneinheiten mit einer elektrischen oder pneumatischen Rüttelvorrichtung 124 versehen. Die Rüttelvorrichtungen 124 wirken auf die die Schwingung übertragenden Stangen 126, die sich zwischen jedem Rollenpaar 44, 46 oder 94 96 erstrecken, so daß die Niederschlagselektrodenanordnungen bei Betätigung der Schwingungserzeuger 124 in Schwingung versetzt werden. Zur Inbetriebnahme des Abscheiders werden die Motoren 64 und 86 eingeschaltet, so daß die Bürsten 70 und 108 umlaufen und die endlosen Bänder 66 und 106 mit den Permanentmagneten 68 und 68' diese zunächst durch die Gasdurchlässe 22 und 24 und dann in den Reinigungszonen an den Bürsten 70 und 108 entlang führen. Die Hochspannungssprühelektroden 26 werden unter Strom gesetzt, und ein Gasstrom, der magnetisierbaren Staub enthält, wird durch das Gehäuse vom Einlaß 18 zum Auslaß 20 hindurchgeschickt, so daß er durch die Gasdurchlässe 22 und 24 hindurchstreicht. Dabei schlagen sich die Staubteilchen auf den Niederschlagselektrodenanordnungen 36, 38, 40 und 42 nieder. Die magnetisierbaren Teilchen werden durch die magnetischen Stangen 68 und 68' festgehalten, so daß bei Betätigung der Rüttelvorrichtungen 124 die nichtmagnetisierbaren Staubteilchen von den Stangen und den Zwischenräumen zwischen diesen abgeschlagen werden und nach unten aus dem Gehäuse herausfallen. Zufolge der magnetischen Anziehung zwischen den Permanentmagneten 68, 68' und den magnetisierbaren Teilchen werden diese durch die Vibrationsstöße, die auf die Niederschlagselektroden ausgeübt werden, nicht abgeschlagen. Die magnetisierbaren Teilchen werden vielmehr durch die rotierenden Bürsten 70 und 108 entfernt, wenn die Stangen 68 und 68' in die Ruhezonen zwischen den Trennblechen 88 und 120 gelangt. Die magnetisierbaren Teilchen fallen dort in die Staubkanäle 90 und 122, aus denen sie getrennt von dem übrigen Staub abgeführt werden können.

Der Gasstrom, der den Auslaß 20 verläßt, ist sowohl von den nichtmagnetisierbaren als auch den magnetisierbaren Staubteilchen befreit und kann in die Atmosphäre abgeben oder wieder durch die Mühle hindurchgeschickt werden, um wiederum feingemahlene Teilchen aufzunehmen und in den Abscheider zu führen.

Die Erfindung läßt sich mannigfach abwandeln. So können beispielsweise die rotierenden Bürsten 70 und 108 durch strömendes Gas oder Flüssigkeit ersetzt werden, die an den magnetischen Stangen vorbeiströmt, so daß die magnetisierbaren Teilchen in einer Trübe gewonnen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Abscheider zur Reinigung von sowohl magnetische als auch nichtmagnetische Bestandteile enthaltenden Gasen unter Verwendung von Einrichtungen zur magnetischen und elektrostatischen Abscheidung, mit großflächigen Niederschlagselektroden und Sprühelektroden zwischen Gaseinlaß und Gasauslaß, dadurch ge kennzeichnet, daß die die Seitenwände eines oder mehrerer Gasdurchlässe bildenden Niederschlagselektroden aus einem nichtmagnetischen Material bestehen und mehrere parallel oder senkrecht zur Strömungsrichtung des Gases mit gegenseitigem Abstand angeordnete Permanentmagnete tragen, daß die Niederschlagselektroden als endlose Bänder ausgebildet sind, vorzugsweise mittels je eines Antriebs, aus der Gasdurchlaßzone heraus in eine gegenüber dem Gasdurchlaß abgeschlossene Zone bewegbar sind, in der die an den Permanentmagneten haftenden Teile in an sich bekannter Weise auf mechanischem Wege entfernt werden, während das nichtmagnetische Material mit HiKe einer an sich bekannten Rüttelvorrichtung innerhalb der Gasdurchlaßzone von den Niederschlagselektroden entfernt wird, und daß für die Gasdurchlaßzone und die abgeschlossene Zone getrennte Ausgangskanäle vorgesehen sind.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagneten stangenförmig sind.

3. Abscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsrichtung der stangenförmigen Permanentmagneten quer zum Gasstrom verläuft.

4. Abscheider nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der abgeschlossenen Zone Abstreifmittel, z. B. umlaufende Bürsten, zur Entfernung der magnetisierbaren Teilchen von den Permanentmagneten vorgesehen sind.

5. Abscheider nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der magnetisierbaren Teilchen von den Permanentmagneten innerhalb der abgeschlossenen Zone mittels eines Gas- oder Flüssigkeitsstrahles erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 169 817, 378 286,
600, 734 137;

österreichische Patentschrift Nr. 61673.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen