DE1558943C - Setzmaschine zur Aufbereitung von Mi nerahen mit pulsierender Arbeitsflüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Naßsetzmaschinen, bei denen die Erzeugung des Setzpulses der Arbeitsflüssigkeit durch unter dem Setzbettsieb angeordnete Luftkammern erfolgt. Naßsetzmaschinen dieser Art sind bekannt.

Die Luftkammern, die nach unten hin geöffnet sind, dienen dazu, unter Anwendung periodisch in die Kammern ein- und wieder ausgelassener Druckluft die Arbeitsfiüssigkeit innerhalb des Setzabteils in schwingende Bewegung zu versetzen, wobei die Abschnitte zwischen den Luftkammern zusammen den Durchflußteil der Setzmaschine unter dem Setzbettsieb bilden. Die oberen, stromlinienförmig ausgebildeten Wände der Luftkammern ergeben mit ihren Außenseiten eine Strömungsleitzone, deren Höhe etwa die Hälfte der Länge des Durchflußteiles beträgt und die zur Erweiterung des Strömungsquerschnitts beim Aufströmen der Arbeitsflüssigkeit dient.

Zwischen dem Setzbettsieb und dem Oberteil der Luftkammern befindet sich eine Beruhigungszone. In dieser Beruhigungszone, deren Höhe etwa ein Viertel der Länge des Durchflußteiles beträgt, werden die Druckunterschiede ausgeglichen, wodurch eine gleichförmige Verteilung des Drucks über dem gesamten Bereich eines Setzabteiles erfolgt. Über dem Setzbettsieb eines jeden Setzabteiles herrscht eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung der pulsierenden Arbeitsflüssigkeit. Dies ist erforderlich, damit sich die Teilchen im Setzraum sowohl in Längs- als auch in Querrichtung unter den gleichen Bedingungen schichten können. Dabei wird auch die Bewegung des Setzgutes längs der Setzmaschine verbessert.

Diese Setzmaschine besitzt jedoch im Verhältnis zur Länge ihrer Setzabteile eine große Höhe des Durchflußteiles unter dem Setzbettsieb. Bei einer bekannten Setzmaschine beträgt beispielsweise die Höhe des Durchflußteiles etwa das 3,7fache der Länge des Setzabteiles. Dieses große Verhältnis ist im wesentlichen durch die angestrebte gleichmäßige Verteilung der Geschwindigkeiten der pulsierenden Arbeitsflüssigkeit über dem Setzbettsieb bedingt. Um hierbei eine gute Arbeitsweise der Setzmaschine aufrechtzuerhalten, ist es jedoch erforderlich, eine große Anzahl von Luftkammern auf die gesamte Länge der Setzmaschine verteilt anzuordnen. Neben dem sich ergebenden erhöhten Materialaufwand ist auch die Installation der Luft- und Wasserleitungen, die zu jeder Luftkammer zu verlegen sind, als Nachteil zu betrachten. Auch die Regulierung der Schwingungsverhältnisse der Arbeitsflüssigkeit in den Setzabteilen über die Länge der Setzmaschine durch Variation der Pulsationsbedingungen in den einzelnen Luftkammern bereitet Schwierigkeiten. Ferner herrscht zwischen dem Wasserstand im Setzabteil und demjenigen in den Luftkammern ein großes Gefälle, wodurch die Stabilität des Schwingungsvorgangs vermindert wird, weil eine Änderung des hydrodynamischen Widerstandes im Setzabteil die Strömung stark beeinflußt und eine Erhöhung der Anfangsbeschleunigung des Wassers nicht gestattet, denn der Druck zu Beginn des Dracklufteinlasses kann nicht voll ausgenutzt werden.

Es wurden auch schon Versuche unternommen, eine Setzmaschine der beschriebenen Art mit geringerer relativer Höhe des Durchflußteiles unter dem Setzbettsieb zu entwickeln (Tatsuo Yossida, »Betriebsergebnisse der Tacub-Setzmaschine«, Zeitschrift »Glückauf«, 1959, Nr. 6, S. 348 bis 350).

Die Bestandteile des Durchflußteiles dieser Setzmaschine blieben unverändert. Die relative Höhe der Beruhigungszone, die in diesem Fall die Hauptrolle bei der Verteilung des Wasserstromes spielt, wurde annähernd verdoppelt. Gleichzeitig wurden die Setzabteile verringert und die Anzahl der Luftkammern in der Setzmaschine vermindert.

Auf diese Weise konnte die relative Höhe des Durchflußteiles der Setzmaschine unter dem Setzbettsieb etwa um das l,5fache verringert werden, jedoch konnte damit keine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten der Arbeitsflüssigkeit über die Fläche eines Setzabteiles erreicht werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralien zu entwickeln, deren Durchflußteil unter dem Setzbettsieb eine kleinere relative Höhe hat, wobei eine gleichmäßige Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten der Arbeitsflüssigkeit (z. B. von Wasser) über dem Setzbettsieb auf der gesamten Fläche eines jeden

ao Setzabteiles angestrebt wird. Außerdem wird die Konstruktion einer Setzmaschine mit geringerem Materialaufwand und einer kleineren Anzahl von Setzabteilen angestrebt, die bei gleicher Länge der Setzmaschine von nur einer Kammer beaufschlagt

»5 werden, wodurch eine Regulierung der Schwingungsverhältnisse in der Arbeitsflüssigkeit und in den Setzabteilen über die gesamte Länge der Setzmaschine ermöglicht wird. Ferner sollen kräftigere Schwingungen der Arbeitsflüssigkeit im Setzabteil und oberhalb des Setzbettsiebes mit höheren Anfangsbeschleunigungen und stabilerem Verhalten erzielbar sein, wodurch die Leistungsfähigkeit der Setzmaschine erhöht wird und eine wirkungsvollere Trennung von Teilchen unterschiedlicher Dichte erreicht wird, besonders bei der Aufbereitung von Erzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralien mit pulsierender Arbeitsflüssigkeit, enthaltend ein Setzbettsieb und darunter in jedem Setzabteil angeordnete Kammern zur Setzpulserzeugung, die nach unten offen und nach oben geschlossen und stromlinienförmig ausgebildet sind, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe der Strömungsleitzone jeder Kammer Leitflächen angeordnet sind, deren obere Stirnkanten parallel zur Kammermittelebene verlaufen und den Raum unterhalb des Setzbettsiebes zwischen Kammermittelebene und Setzabteilwand in gleich breite Abschnitte unterteilen und deren untere Stirnkanten in zur Kammerwand sich vergrößernden Abständen V₁* ^lv h) enden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines

Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf

die Zeichnung näher erläutert. »

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Setzabteil der Setzmaschine.

Die Bestandteile des dargestellten Setzabteiles werden durch zur Zeichnungsebene senkrechte Flächen und durch die Gehäusewände der Setzmaschine gebildet. , ■ .

, Die Setzmaschine besitzt ein Gehäuse (in der Zeichnung nicht dargestellt), in welchem sich ein Setzbettsieb 1 befindet. Der Setzraum über dem Setzbettsieb 1 dient zur Trennung von Teilchen des aufzubereitenden Gutes mit unterschiedlicher Dichte sowie zum Abtransport der Trennprodukte. Unterhalb des Setzbettsiebes 1 befinden sich die Kammern 2, die an ihrer unteren Seite zum Durchgang der Arbeitsflüssiqkeit (ζ. B. von Wasser) geöffnet sind. Die Arbeitsflüssig-

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keil wird im Inneren der Kammern 2 mit Hilfe von Arbeitsflüssigkeit (Wasser) gefüllt. Danach wird in Druckluft in pulsierende Bewegung versetzt. den Kammern 2 Druckluft eingelassen, unter deren

Die Pulserzeugung in der Arbeitsflüssigkeit und im ' Einwirkung die Arbeitsflüssigkeit aus der Kammer 2 Setzraum erfolgt mit an sich bekannten Vorrichtun- über zwei Kanäle, die von den Stromlinienkörpern 4 gen. Die Antriebsart der Setzmaschine ist deshalb in 5 und den Leitflächen 6 gebildet werden, austritt. Die der Zeichnung nicht dargestellt. Stromlinienkörper 4 verhindern eine Wirbelbildung in

Die Kammer 2 ist im Innern der einzelnen Setz- der Arbeitsflüssigkeit, wenn diese die unteren Ränder abteile der Setzmaschine mittig angeordnet Die der Kammer 2 umströmt. Der Strom der Arbeitsflüs-Länge des Setzabteiles ist in der Zeichnung mit B sigkeit wird durch die Leitflächen 6 getrennt. Die beibezeichnet, ίο den Teilströme ändern beim Umströmen der Strom-

Der Durchflußteil eines Setzabteiles der Setz- linienkörper 4 ihre Richtung um 180° und bewegen maschine ist zur Bildung der erforderlichen Schwin- sich zwischen den vertikalen Zwischenwänden 3 und gungsverhältnisse der Arbeitsflüssigkeit im Inneren den Außenseiten der unteren Kammerwände nach eines Setzabteiles durch die vertikalen Zwischen- oben. Dabei bleiben die Strömungsquerschnitte der wände 3 begrenzt. Der untere Teil der Kammer 2 hat 15 Arbeitsflüssigkeit nahezu konstant. Die Strömungsnahezu prismatische Form; die Höhe d dieses Teiles querschnitte vergrößern sich hauptsächlich in der beträgt (0,35 bis 0,55) B, seine Länge b beträgt etwa Strömungsleitzone c, deren Höhe verhältnismäßig die Hälfte von B. gering ist.

An den unteren Enden der Wände der Kammern 2 Um eine gleichmäßige Verteilung der Strömungs-

sind Stromlinienkörper 4 angebracht. Die Wände der ao geschwindigkeiten über den gesamten Querschnitt zu Kammern 2 sind im oberen Teil zueinander hin- erreichen, sind in dieser Zone Leitflächen 5 angegeneigt und bilden durch ihre Außenseiten mit den bracht, durch die die Arbeitsflüssigkeitsströmung in gegenüberliegenden Seiten der vertikalen Zwischen- mehrere Teilströme unterteilt wird, weil die Leitwände 3 sowie dem Gehäuse der Setzmaschine zu- flächen 5 den Gesamtbereich der Strömungsleitzone, sammen eine Strömungsleitzone c, in der die Ge- 35 der sonst einen großen Erweiterungswinkel hat, in schwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit beim Aufwärts- mehrere Einzelleitzonen mit kleineren Erweiterungsströmen sich verringert und beim Abwärtsströmen winkeln aufteilen, sich erhöht. Durch die oben beschriebene Anordnung der Leit-

Die Höhe der Strömungsleitzone c beträgt etwa flächen 5 werden die von unten in die Strömungsleit-0,3 B. In dieser Zone sind längs der Wandflächen der 3» zone c eintretenden Ströme der Arbeitsflüssigkeit neu Kammer 2 auf jeder Seite der Kammer 2 je zwei ge- verteilt. In der Nähe der Kammer 2 tritt ein größerer krümmte Leitflächen 5 angebracht, die den Raum Anteil der Strömung ein als in der Nähe der vertijeder Hälfte der Strömungsleitzone in mehrere Ab- kalen Zwischenwand 3. Dagegen sind die Austrittsschnitte unterteilen. Die horizontalen Querschnitte/ querschnitte / der einzelnen Strömungsteilleitzonen dieser Abschnitte sind oben gleich, während sie sich 35 oben gleich.

unten (/₁</₂</₃) von der vertikalen Zwischen- Hält man das oben angegebene Verhältnis der

wand 3 in Richtung auf die Kammer 2 zu vergrößern, Maße Z₁ und Z₂ ein, so wird eine gleichmäßige Verteiindem sie eine arithmetische Reihe mit der Basis I₁ lung der Arbeitsflüssigkeitsgeschwindigkeiten über und der Differenzfolge" (Z₂-Z₁ und I₃-I^ bilden. dem Setzbettsieb auf der gesamten Länge des Setz-Charakteristisch ist. daß die Abstände zwischen den 40 bettes erzielt, wobei die Abweichung der Geschwinvertikalen Zwischenwänden 3 und den diesen benach- digkeitswerte geringer als 5% ist. Ferner erfolgt barten Leitflächen 5 nach dem »Goldenen Schnitt« eine gleichmäßige Verteilung der Arbeitsflüssigkeitsaufgeteilt sind. Dadurch wird die Größe des Verhält- geschwindigkeiten in Längsrichtung infolge gleicher nisses von Basis und Differenz der arithmetischen Bedingungen für die Setzpulserzeugung längs der Reihe bestimmt zu 45 Kammern 2. Auf diese Weise wird eine starke Reduktion der relativen Höhe der Beruhigungszone unter / 14-12 dem Setzbettsieb 1 ermöglicht, denn diese Zone spielt

— = — = ,κ—γ ■ bei der Verteilung des Arbeitsflüssigkeitsstromes

h — h U ρ — 1 keine Hauptrolle und dient lediglich zur Aufhebung

50 von Druckunterschieden in der Arbeitsflüssigkeit.

Im Ergebnis werden die relativen Höhen der Be-

Am Ausgang der Kammer 2 sind zwei Leitflächen 6 ruhigungszone α und der Strömungsleitzone c sowie derart angebracht, daß sie den Arbeitsflüssigkeits- des unteren Teiles der Kammer 2, die im wesentstrom teilen und nach außen richten. Die Leitflächen liehen den beabsichtigten Strömungsverlauf der Ar- " haben die Form eines Zylindermantelteiles und dienen 55 beitsflüssigkeit bestimmen, vemngert. Bedeutend verzur Führung des Arbeitsflüssigkeitsstromes. Die Setz- mindert wird auch die relative Höhe des gesamten maschine besitzt zwischen dem Setzbettsieb 1 und Durchflußteiles unter dem Setzbettsieb 1. den Spitzen der Kammern 2 eine Beruhigungszone a, Beim Auslassen der Druckluft aus der Kammer 2

deren Höhe weniger als 0,1 B beträgt. Die Höhe h des (Sinken der Arbeitsflüssigkeit im Setzraum) fließt die Durchflußteiles unter dem Setzbettsieb ist annähernd 60 Arbeitsflüssigkeit aus dem Setzraum über die gleichen gleich der Länge B eines Setzabteiles der Setz- Kanäle in die Kammer 2 zurück. Während des Rückmaschine. Die optimale Länge B eines Setzabteiles fmsses der Arbeitsflüssigkeit setzen sich die Teilchen der Setzmaschine beträgt 1 m. Der minimale Abstand des aufzubereitenden Gutes auf dem Setzbettsieb ab. zwischen dem Setzbettsieb 1 und dem Stand der Auch beim Zurückströmen sind die Arbeitsflüssig-Arbeitsflüssigkeit in der Kammer 2 beträgt etwa 0,4 B. 65 keitsgeschwindigkeiten über dem Setzbettsieb auf der Die Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralien gesamten Länge des Setzabteiles gleichmäßig verteilt, arbeitet wie folgt: da der Arbeitsflüssigkeitsstrom in der Strömungsleit-

Der Durchflußteil der Setzmaschine wird mit der zone c eingeengt wird. Danach erfolgt erneut das

Aufströmen der Arbeitsflüssigkeit, wie es oben bereits beschrieben wurde.

Die gleichmäßige Verteilung der Arbeitsfiüssigkeitsgeschwindigkeiten auf der Fläche über dem Setzbettsieb 1 und die Verringerung der relativen Höhe des Durchflußteiles unter dem Setzbettsieb 1 werden auch in anderen Ausführungsbeispielen der Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralien beibehalten. Die Kammern 2 können in Quer- oder Längsrichtung zum Setzmaschinengehäuse sowie in der Mitte oder an der Peripherie des Setzabteiles angeordnet werden. Es kann auch nur eine Leitfläche 5 auf jeder Seite der Kammer 2 in einem Setzabteil der Setzmaschine angebracht sein. Ferner ist es möglich, zur Setzpulserzeugung in der Arbeitsflüssigkeit und xs im .Setzraum andere Vorrichtungen zu verwenden, beispielsweise solche vom Kolbentyp.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Setzmaschine zur Aufbereitung von Mineralien mit pulsierender Arbeitsflüssigkeit, enthaltend ein Setzbettsieb und darunter in jedem Setzabteil angeordnete Kammern zur Setzpulserzeugung, die nach unten offen und nach oben geschlossen und stromlinienförmig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe der Strömungsleitzone (c) jeder Kammer (2) Leitflächen (5) angeordnet sind, deren obere Stirnkanten parallel zur Kammermittelebene verlaufen und den Raum unterhalb des Setzbettsiebes (1) zwischen Kammermittelebene und Setzabteilwand (3) in gleich breite Abschnitte (/) unterteilen und deren untere Stirnkanten in zur Kammerwand sich vergrößernden Abständen (l_v I₂,1₃) enden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen