Titel:„Verfahren und Vorrichtung zur Absonderung aller nichtmagnetischen Bestandteile aus einem Gemenge von Metallschrott zur Gewinnung von reinem Eisenschrott"

Gemische von Metallschrott werden meist von der Industrie als Abfallprodukt aus Fertigungsprozessen geliefert und bestehen aus einem Gemenge von magnetischen und nichtmagnetischen Metallteilen sowie anderen Reststoffen. Da für eine Weiterverarbeitung nur reine Metalle einer Sorte, z. B. magnetische Bestandteile wie Eisenteile oder nichtmagnetische Stoffe wie Kupfer von Interesse sind, haben Abfallentsorgungsunternehmen die Aufgabe solche Gemische wieder in die einzelnen Komponenten, nach der jeweiligen stofflichen Eigenart, zu trennen. Hierbei ergibt sich eine nicht unerhebliche Schwierigkeit, da die einzelnen Komponenten der im Gemisch enthaltenen Metallsorten so stark miteinander durch Haftkräfte und / oder lose Anbindungen verbunden sein können, dass z. B. der Einsatz eines üblichen Magnetabscheiders nicht in der Lage ist, magnetische Komponenten von nichtmagnetischen sauber zu trennen. Feinste nichtmagnetische Partikel haften meist noch an magnetischen Teilen und / oder sind mit diesen durch lose Anbindungen verwoben und gelangen somit zusammen mit den magnetisierbaren Teilen zur weiteren Verhüttung. Ein aus einem solchen Mischgut gewonnener Stahl genügt indes nicht mehr den heutigen hohen Anforderungen an die gewünschte Reinheit eines hochwertigen Stahls, da die Stahlqualität darunter leidet. Um die heute geforderten Stahlqualität zu erreichen ist unabdingbar, dass der zur Verhüttung freigegebene Schrott aus reinem Eisen besteht und keine nicht magnetisierbaren Bestandteile, wie z. B. Kupfer als Beimischung, auch nicht in Form von Kupferstaub, auch nur in geringer Beimischung, enthält.

Eine saubere Trennung von magnetisierbarem und nicht magnetisierbarem Material ist eine Aufgabe der Erfindung.

Bisher ist es üblich sog. Magnetabscheider hierzu zu benutzen. Dies sind Magnetstrecken, die über einem Transportband, das aus nicht magnetisierbarem Material besteht, angeordnet Magneten aufweist. Diese Vorrichtung wird mit einem Gemenge aus Metallschrott, das unterschiedliche Metalle enthält, beschickt. Die Magnete ziehen das magnetisierbare Material an, lassen jedoch nur einen Bruchteil des nichtmagnetisierbaren Anteils vom Transportband in einen Reststoff behälter fallen. Diese Art der Abtrennung von magnetisierbaren Bestandteilen im Metallgemenge ist ungenügend, da nicht magnetisierbare Partikel an den magnetisierbaren Teilen noch haften, da sie mit diesen noch lose verbunden sind.

Eine bekannte Einrichtung schlägt hierfür vor ein Metallschrottgemenge über ein Förderband an eine Transportbandeinrichtung heranzuführen, die von einer Magnetbandfördereinrichtung gebildet ist, deren Transportband an beiden Enden über Umlenkrollen geführt ist. Im Zwischenraum zwischen dem Ober- und Untertrum des Transportbandes sind nahe dem Untertrum Magnete in Reihe hintereinander angeordnet, wobei die Magnete auch intermittierend aktiviert und deaktiviert werden können. Diese bekannte Trockenabscheideeinrichtung von amagnetischen Bestandteilen aus einem Metallschrottgemenge (DE- Patentschrift 311 387) ist jedoch den heutigen Anforderungen nicht mehr gewachsen. Das Metallschrottgemenge wird zwar entlang einer Magnetreihe geführt, indes ist das Metallgemenge am Transportband nicht hinreichend in Bewegung gehalten, um magnetisierbare Anteile von nichtmagnetisierbaren zu trennen, selbst wenn hierfür auf dem Transportband noch zusätzlich Mitnahmeleisten vorgesehen sind. Die Polzuordnung der Magnet ist bei der bekannten Einrichtung so gewählt, dass jeweils auf einen Südpol eines vorausgehenden Magneten ein Nordpol beim nachfolgenden Magneten folgt und dieser Nordpol wieder von einem Südpol abgelöst wird. Somit entsteht zwar ein steter Wechsel zwischen Nordpol und Südpol, indes bewirkt dieser Polwechsel keine ausreichende Bewegung im zu trennenden Metallschrottgemenge. Diese Magnetorientierung Nord- Süd bewirkt nur eine ungenügende, wenn überhaupt, Bewegung von dem zu reinigenden, am Transportband geführten Metallschrottgemenge.

Dieses Problem löst die Erfindung. Beim Verfahren nach meiner Erfindung wird eine Intensivierung der Bewegung am Förderband, unterhalb den in Reihe angeordneten Magnete, dadurch erreicht, dass auf einen Nordpol des vorausgehenden Magneten ein Nordpol des Folgemagneten und auf den Südpol ein Südpol des weiteren Magneten folgt. Es stehen sich in der Folge der Magneten stets gleiche Pole einander gegenüber, also Nordpol zu Nordpol, gefolgt von Südpol zu Südpol und wieder Nordpol zu Nordpol. Diese magnetische Zuordnung bewirkt, dass das am Transportband bewegte Material kontinuierlich eine um die Horizontale rotierende und schüttelnde Bewegung ausführt und dabei alle nichtmagnetischen Bestandteile aus- und abgeworfen werden. Die Anzahl der in Reihe angeordneten Magnete richtet sich nach dem gewünschten Reinheitsgrad, d. h. je mehr Magnete hintereinander angeordnet sind, desto höher ist der erzielte Reinheitsgrad. Um den Einfluss von Magnetkräften voll wirksam werden zu lassen sind technischen Maßnahmen vorgesehen, um das Metallgemenge vor einer Beschickung der Überbandmagneteinrichtung bereits aufzubereiten, z. B. mittels eines Zerkleinerers, z. B. Shredders oder einer Hammermühle und dabei größenmäßig zu homogenisieren. Zur Unterstützung des Transports und der Bewegung kann das Band des Überbandmagneten auf der, dem aufgebrachten Metallgemenge zugewandten Oberfläche mit einer Art Noppen oder Höcker oder Querleisten ausgestattet sein. So gestaltet wird das Metallgemenge, das von dem, mittels der Magnetblöcke erzeugten Magnetfeld gegen die den Magnetblöcken gegenüber liegende Fläche des Bandes angezogen, weggerissen und dabei zusätzlich beim Weitertransport bewegungsför- dernd beeinflusst. Daher sind die Noppen in Gestalt und Anordnung variabel ausgeführt und über die gesamte Länge und Breite des Bandes verteilt angeordnet. Wichtig ist nur das Schüttgut ständig in intensiver Bewegung zu halten, sodass sich nichtmagnetisierbare Partikel vom magnetisierbaren Material lösen. Da das vom ersten Magnetblock angezogene Material neben magnetisierbaren Bestandteilen nichtmagnetisierbare Partikel enthält, die an den magnetisierbaren Materialteilen anhaften und / oder mit diesen lose verbunden sind, wird das vom ersten Magneten angezogene Material mittels des mit Vorsprüngen versehenen Bandes aus dem Wirkungsbereich des ersten Magnetblockes forttransportiert und in den Wirkungsbereich des nachfolgenden Magnetblockes verbracht. Selbst dann, wenn man zur Intensivierung der Bewegung des am Transportband entlang der Magnetstrecke alternierende Polausrichtungen wählt ist es unabdingbar, dass aufeinanderfolgende Magnete stets mit gleicher Polrichtung einander zugeordnet bleiben, d. h. Nord - Nord; Süd - Süd. Dies bewirkt durch die dadurch erzeugte Bewegung, dass sich nichtmagnetisierbare Materialien von magnetisierbarem Material loslösen und nach unten wegfallen. Dieser Vorgang wird sooft wiederholt bis von nichtmagnetisierbaren Anteilen befreites Eisen erhalten wird. Bei den Magnetblöcken können sowohl Permanent- als auch Elektromagnete eingesetzt werden.

Elektro-Magnetblöcke in Reihe hintereinander haben den Vorteil gegenüber Permanentmagneten, dass sie elektrisch über eine Steuereinrichtung so schalt- bar sind, dass ein stromauf im Materialfluss angeordneter Magnetblock abschaltet, d. h. magnetisch inaktiv gemacht werden kann, wenn stromab von diesem ein Magnetblock auf magnetisch aktiv geschaltet wird und umgekehrt. Hierbei wird der Übergang von einem Magnetblock zum andern, durch Wegfall der Adhäsionskräfte, die Loslösung von amagnetischem Material von magneti- sierbarem Material erleichtert. Nicht magnetische Partikel können vom magne- tisierbaren Material dann leichter abfallen und der stromab folgende Magnetbock nimmt magnetisierbares Material wieder auf, das bereits einem ersten Trennvorgang von amagnetischen Stoffen unterworfen war. Dieses Spiel kann sooft wiederholt werden, bis weitest gehend gereinigtes, d. h. von nicht mag- netisierbaren Stoffen befreites reines Eisen erhalten ist.

Eine weitere Entwicklung schlägt vor die Magnetblöcke mit Vibrationseinrichtungen auszustatten, sodass das von einem Magnetblock angezogene Material auch am Magnetblock selbst in intensiver Bewegung gehalten wird und Partikel, die nicht über Magnetkräfte gehalten sind, abschütteln werden.

Ebenso können die Umlenkrollen an den Enden des Bandes mit Vibratoren ausgestattet sein, um das gesamte Band in einer Schüttelbewegung zu halten, sodass alle Metallteile, die nicht magnetisch sind abgeschüttelt werden.

Ergänzend oder auch separat kann eine solche Trennung von nichtmagnetisier- baren Bestandteilen aus einem Gemenge von Metallschrott unterstützend oder auch separat erreicht werden, wenn man das Gemenge von Metallschrott mit einem unter Hochdruck stehenden Gasstrom, z. B. Luftstrom, oder einer Flüssigkeitsdusche, möglichst ebenfalls unter Druck, z. B. Wasserdusche mit oder ohne chemische Zusätze, behandelt und damit den magnetischen Anteil im Metallgemenge von nichtmagnetisierbaren Gemengeanteilen befreit.

Alle diese zusätzlich angegebenen Maßnahmen können separat oder zusammen eingesetzt werden, sodass man optimale Verhältnisse für die Trennung von magnetisierbarem Material von amagnetischem Material schafft. Figurenbeschreibung:

Über das Förderband (1) wird ein Gemenge aus Metallschrott, das mittels eines Shredders oder einer Hammermühle zerkleinert wurde in das Magnetfeld eines ersten Magnetblocks I einer Umlaufbandmagneteinrichtung verbracht. Das Magnetfeld des ersten Magnetblocks I (3) zieht das Metallschrottgemenge (5) an, das auf dem amagnetischen Transportband (2) unterhalb der in Reihe in Förderrichtung angeordneten Magnetblöcke transportiert wird. Leicht loslösendes, nicht magnetisierbares Material (6) fällt nach unten in einen Sammelbehälter (8). Das amagnetische Transportband (2) weist an seiner dem Metallschrottgemenge (5) Noppen oder Höcker (11) auf, bzw. kann auch nur eine an- geraute Oberfläche haben, um den Metallschrott (5) besser mitnehmen und zum nächst folgenden Magnetblock II transportieren zu können. Bei diesem Transport von einem vorausgehenden Magnetblock zum nächst folgenden Magnetblock schwebt das Metallgemenge kurzfristig, sodass nicht magnetisierbares Material sich vom magnetisierbaren Metall lösen und in den Sammelbehälter fallen kann. Dieser Vorgang ist nur möglich, wenn die Polzuordnung der aufeinander folgenden Magnete so gewählt ist, dass ein Nordpol eines Folgemagnet einem Nordpol des vorausgehenden Magneten und ein Südpol einem Südpol gegenüber steht. Dieser Vorgang wird so häufig wiederholt bis das magnetisierbare Metall von nichtmagnetisierbaren Stoffanteilen befreit ist. Die Anzahl (n) der aufeinander folgenden Magnetblöcke (m) richtet sich ausschließlich nach dem gewünschten Reinheitsgrad des magnetisierbaren Materials. Das amagnetische Transportband (2) läuft am Ende und am Anfang der Magnetstrecke über Umlenkrollen (12) von denen mindestens eine mit einem elektromotorischen, in seiner Drehzahl steuerbaren Elektroantrieb verbunden ist und das amagnetische Transportband antreibt. Das amagnetische Transport band ist endlos. Über mindestens eine Umlenkrolle werden die Antriebskräfte, die von einem Elektroantrieb herrühren, auf das amagnetische Transportband (2) übertragen. Um die Möglichkeit der Abtrennung von amagnetischen Schrottelementen vom magnetischen Schrottanteil weiter zu verbessern, sind die Magnetblöcke (m) mit Vibratoren (9) verbunden. Legende:

1 Förderband

2 Transportband

3 Magnetblock I

4 Magnetblock II

5 Metallschrottgemenge

6 Amagnetisches Material

7 Eisenschrott (gereinigt)

8 Sammelbehälter

9 Vibrationseinrichtung

10 Fe-Sammelbehälter

11 Noppen und / oder Höcker

12 Umlenkrollen (mit E-Antrieb)

13 Anzahl der Magnetblöcke (n)