DE19529475A1

DE19529475A1 - Siebkonstruktion zum Abtrennen des Faseranteils aus der Shredderleichtfraktion

Info

Publication number: DE19529475A1
Application number: DE1995129475
Authority: DE
Inventors: Marcus Weis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-02-13

Description

In Deutschland fallen jährlich rund 550 000 Tonnen Shredderleichtfraktion an. Diese Menge wird derzeit vollständig deponiert. Es bestehen Versuche, diese Reststoffe zu Granulat zu verarbeiten, um diese dann in einen Kupolofen zur Stahlherstellung mit einzudüsen. Dadurch kann der, in der Leichtfraktion enthaltene Kunststoffanteil als Reduktionsmittel für die Eisenerze verwendet werden. Problematisch ist jedoch die Granulierung. Die Shredderleichtfraktion kann prinzipiell direkt zerkleinert werden. Um sie einer Verwertung im Hochofen zuzuführen muß die zerkleinerte Shredderleichtfraktion jedoch pneumatisch in den Ofen eingeblasen werden. Die in der SLF enthaltenen faserigen Stoffe neigen dabei zur Bildung von Wolken. Das heißt es bilden sich Knäuels, die die Düsen verstopfen und so ein Einblasen in den Ofen verhindern. Stand der Technik ist es, die Shredderleichtfraktion vor dem Zerkleinern mit einem Zweiwellenextruder zu verpressen, wobei die enthaltenen Thermoplaste aufschmelzen und die Fasern nach einem Zerkleinern der in dieser Weise vorbehandelten SLFfest eingebunden halten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Shredderleichtfraktion zu zerkleinern und anschließend das Granulat mit Kunststoff zu ummanteln um dadurch eine Wolkenbildung zu verhindern. Beide Verfahren sind aufwendig und brauchen viel Energie.

Wäre es möglich die Fasern abzutrennen, gegebenenfalls vor dem Granulieren in der Schneidmühle, so könnte auf die Zwischenschritte mit Kunststoffummantelung, beziehungsweise einer Vorverdichtung verzichtet werden. Somit sollte eine Trenneinrichtung entwickelt werden, die kleine, faserige Stoffe dazu bringt, sich aufzubauschen und diese aus dem Gemisch abtrennt.

Zur Lösung der Ausgangsfragestellung, wie die Fasern von den Nichtfaseranteilen möglichst gut abgetrennt werden können bietet sich die Ausnutzung spezieller Fasereigenschaften an. Charakteristisch für Fasern ist ihre zweidimensionale Ausdehnung, ihr geringes Gewicht, und ihre Neigung, sich mit anderen Fasern zu Wolken zu verknäulen. Diese Wolken lassen sich durch Luft einfach bewegen und lagern andere Stoffe in ihrem Gewirr mit ein.

Je größer das Knäuel ist, desdo größere Körper können von ihm eingelagert werden.

Um eine Fasertrennung vom Rest zu erreichen, wäre es nun möglich, die Fasern durch Bewegungsmuster aufzuknäuelen und gleichzeitig die Fremdstoffe abzutrennen.

Stand der Technik sind Rotationssiebe, die kontinuierlich betrieben werden und sich um die eigene Achse drehen. Ebenfalls bekannt ist eine Sichttechnik über einem Sieb, bei dem das Aufgabenmaterial durch Luft verwirbelt wird, die kleinen Teile dabei durch das Sieb fallen und die leichten Teile mit großer Oberfläche ausgetragen werden.

Diese Anordnungen reichen jedoch nicht aus für eine Abtrennung der Faser in ausreichender Reinheit. Eine mögliche Lösung wird nun beschrieben.

Die hier beschriebenen Siebkonstruktion ist in (Fig. 1) in einer möglichen Variante mit drei Segmenten im Querschnitt dargestellt. Die Siebkonstruktion besteht im Wesentlichen aus einem Kanal, dessen Wände als Sieb (2) ausgebildet sind. Dabei ist der Kanal am zweckmäßigsten als Röhre ausgebildet, denkbar wären aber auch andere Kanalformen. Die Siebmaschenweite nimmt über die Weglänge des Siebes (x-Richtung) hinweg kontinuierlich zu. Die Größe der Zunahme ergibt sich aus den Eigenschaften des Aufgabengutes, den Durchsatzgeschwindigkeiten an Aufgabengut und den Luftströmungen.

Die Kanalwände werden im Betrieb mit einer Luftströmung beaufschlagt in der Weise, daß durch ein Segment der Siebwand Luft in den Kanal einströmt und durch einen anderes Segment wieder abgesaugt wird. Die Einteilung der Kanalwand in Segmente kann sowohl in x- als auch in y-Richtung erfolgen. In Fig. 2 und Fig. 3 sind zwei mögliche Betriebszustände für die Absaugung bei einer Bauweise mit vier über den Umfang, bzw. in y-Richtung angebrachten Segmenten wiedergegeben.

Die Einteilung in x-Richtung erlaubt die Auftrennung in verschiedene Siebfraktionen. Die Unterteilung in y-Richtung erlaubt, daß der Kanal durch die Siebwand hindurch mit Luft durchströmt werden kann. (Vergleiche Fig. 1).

Die Durchströmung ist am zweckmäßigsten mit periodisch wechselnder Richtung auszulegen, damit sich die Siebe nicht zusetzen und somit ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet werden kann. Des weiteren ist die periodische Umkehrung der Luftströmung sinnvoll, um die Fasern dazu zu bringen, sich zu Wolken aufzubauschen. Durch eine Entsprechende Steuerung der Luftströmungen (3) kann das Aufgabenmaterial einen spiralförmigen, einen Zickzack oder auch einen chaotisch geordneten Weg (6) durch den Kanal beschreiben.

In Fig. 1 ist ein schematischer Aufbau mit einer Unterteilung in drei Siebklassen wiedergegeben. Wird das Aufgabengut (1) in den Siebkanal (2) gegeben, so wird es durch die in Wechselrichtung pulsierend gefahrenen Luftströmungen (3), gegebenenfalls auch durch bewegliche Einbauten oder eine Bewegung der Siebwand selbst, aufgeschüttelt, wobei die feinen Teile durch die Siebmaschen gesaugt werden. Der abgesaugte Anteil wird aus den Luftströmen abgetrennt durch z. B. einen Filtersack oder einen Zyklon. Bei entsprechenden Bewegungsmustern, wie sie zum Beispiel durch eine geeignete Strömungsführung, feste oder bewegliche Einbauten oder einer Bewegung der Siebwände selber erreicht werden kann, beginnen die Fasern sich zu Knäuels (4) zusammenzulagern. Die Zunahme der Siebweite über der Wegstrecke und die Durchsatzgeschwindigkeit des Aufgabengutes sind zusammen mit der Strömungsführung so einzustellen, daß die Durchmesser der sich bildenden Faserknäuels so ansteigen, daß sie immer größer sind als die Siebweite an der jeweiligen Laufstrecke im Kanal. Dadurch erreicht man, daß möglichst wenig Stoffe ohne Fasereigenschaften in den Knäuels eingelagert werden und doch der Anteil der durch die Siebwand gesaugten Fasern sehr gering bleibt.

Man erhält die Faseriraktion (4) in Form von Knäuels am Ausgang des Kanals und die abgesiebten Stoffe (5), die je nach den Anforderungen der weiteren Verwendung in verschiedenen Siebklassen gewonnen werden können. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, daß die Fasern aus dem Gemisch sehr rein abgetrennt werden können. Der Betrieb selber kann kontinuierlich erfolgen, die Siebe setzen sich während des Betriebes nicht zu, da sie durch die periodischen Richtungswechsel der Luftströmungen gereinigt werden. Es entsteht keine Abluft, da die Luft im Kreis gefahren wird, und somit unnötige Emissionen in die Umwelt vermieden werden können.

Claims

1. Siebkonstruktion zur Abtrennung von Fasern und faserhaltigen Stoffen aus losen Materialgemischen in einer möglichen Ausführungsform in Fig. 1 dargestellt, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Siebeinrichtung kanalförmig ausgebildet ist,
- die Luftströmung durch die als Sieb ausgebildeten Kanalwände hindurchgeblasen bzw. gesaugt wird,
- die Eigenschaft von Fasern, sich bei bestimmten Bewegungsmustern zu Wolken aufzubauschen für die Trennung ausgenutzt wird,
- die Siebmaschenweite über die Wegstrecke hin zunimmt.

2. Siebkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Kanalwände über die Länge hinweg in Segmente eingeteilt werden können.

3. Siebkonstruktion nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Luftströmung zwischen den Kanalwänden und den Segmenten periodisch wechseln kann.

4. Siebkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Bewegungsmuster, die zum Aufwolken der Fasern führen durch eine geeignete Unterteilung der Siebwände in einzelne durchströmte Abschnitte und einer geeigneten Strömungsführung in x- und y-Richtung erreicht werden kann.

5. Siebkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- im Kanal bewegliche oder unbewegliche Einbauten angebracht werden können, bzw. der Kanal translatorische oder rotatorische Bewegungen ausführen kann, was das Aufknäuelen und die Bewegung des Aufgabengutes beeinflußt.

6. Siebkonstruktion nach Anspruch 1 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Bewegung des Aufgabengutes in x-Richtung durch die Schwerkraft über eine Schrägstellung des Siebkanals, und/oder spezielle Einbauten im Kanal und/oder durch eine Luftströmung in x-Richtung erreicht werden kann.

7. Siebkonstruktion nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Luft im Kreis gefahren werden kann.