Die elektromagnetische Separation von eisenhaltigem Schutt. Von Ingenieur Hubert Hermanns, Aachen. (Schluß von S. 152 d. Bd.) Die elektromagnetische Separation von eisenhaltigem Schutt. Bei der in Fig. 13 wiedergegebenen Separationsmethode der Ernst Heinrich Geist Elektrizitäts-Aktiengesellschaft erfolgt die Zuführung des zu reinigenden Gutes mittels eines Transportbandes A, von dem aus dasselbe auf die schiefe Ebene B und von dieser langsam auf den Mantel der Magnetwalze gelangt. Der sich um die feststehende Magnetzone C drehende Mantel D zieht die in dem Material befindlichen Eisenteile an. Das unmagnetische Material fällt bei der Drehung des Mantels in den Auffangbehälter E. Die Eisenteile werden von dem Mantel mitgenommen und fallen nach Passieren der unten vorgesehenen Trennungswand bei F ab. Es liegt auf der Hand, daß die Trennungswand zwischen E und F, um eine Induktion derselben durch die Magnetzone zu verhindern, nicht aus Eisen bestehen darf. In der Regel wird dieselbe aus Messingblech oder aus starker, oben mit Messingblech verkleideter Holzkohle hergestellt. Die Neigung der schiefen Ebene B darf nicht zu steil gewählt werden, da sonst die Gefahr eintritt, daß Eisenstücke in schnellem Sturz über die Magnetwalze hinweggelangen und in den für das unmagnetische Material bestimmten Auffangbehälter E fallen, so daß die Separation eine unvollkommene sein würde. Aus demselben Grunde darf auch die Geschwindigkeit des Zuführungsbandes A ein gewisses Maß nicht überschreiten, um ein Abschleudern der einzelnen Materialbestandteile hintanzuhalten. Textabbildung Bd. 326, S. 166 Fig. 13. Die in Fig. 14 gezeigte Ausführungsform derselben Firma weist ähnliche Verhältnisse auf wie die in Fig. 13 dargestellte. Die Materialzuführung vermittelt hier eine Schüttelrinne A, welche das Gut über die schiefe Ebene B zu dem sich um das Magnetsystem C drehenden Mantel D leitet. Bei E fällt das unmagnetische, bei F das magnetisch erregbare Material ab, während M den Feststellhebel für das Magnetsystem darstellt. Es braucht wohl nicht besonders noch darauf hingewiesen zu werden, daß die Magnetfeldlänge der Breite der Zuführungsvorrichtung zu entsprechen hat, um zu verhindern, daß Teile des Materialstromes seitlich an dem Magnetfeld vorbeifallen. Diese Länge des Magnetfeldes muß also mindestens so groß, möglichst aber größer sein wie die Breite des Transportbandes oder der Schüttelrinne. Zur Vermeidung von Staubentwicklung wird die Magnetwalze vollständig verschalt. Die in Tab. 3 mitgeteilten Daten hinsichtlich dieser Magnetwalzen dürfte von allgemeinerem Interesse sein. Die Zahlen entnahm ich einer Zusammenstellung der Ernst Heinrich Geist Elektrizitäts-Aktiengesellschaft. Tabelle 3. Walzenmasse Kraftbedarf Stündliche Leistungbei 1 mmSchicht-dicke cbm Mantel-längemm Mantel-durchm.mm Magnet-feldlängemm AntriebPS Erregung(abger.)Watt 135 200   60 1/10   90 0,06 235 200 120 ⅛ 120 0,13 335 200 200 ⅙ 170 0,22 435 200 300 ⅕ 210 0,34 535 200 400 ¼ 270 0,45 635 200 500 ¼ 320 0,57 735 200 600 ⅓ 370 0,68 835 200 700 ⅓ 410 0,80 935 200 800 ½ 450 0,91 Die angegebenen Werte beziehen sich auf eine Umdrehungszahl der Walze von 30 i. d. Min. Die nachstehende Tab. 4 enthält die entsprechenden Angaben für größere Magnetwalzen, bei denen die Messingwalzen eine Stärke von 2 mm haben, während die in obiger Tabelle angegebenen Werte für Messingwalzen von 1 mm Stärke Geltung haben. Tabelle 4. Walzenmasse Kraftbedarf Stündliche Leistungbei 1 mmSchicht-dicke cbm Mantel-längemm Mantel-durchm.mm Magnet-feldlängemm AntriebPS Erregung(abger.)Watt   360 300   200 ⅓ 250 0,28   510 300   350 ⅓ 360 0,49   660 200   500 ½ 450 0,70   810 300   650 ½ 560 0,91   960 300   800 ¾ 680 1,12 1110 300   950 ¾ 750 1,32 1260 300 1100 1 840 1,54 1410 300 1250 1 930 1,74 Bei den in Tab. 3 und 4 angegebenen Werten, letztere bezogen auf eine Umdrehungszahl von 25 i. d. Min., ist angenommen, daß die Schichtdicke auf der Magnettrommel 1 mm beträgt. Es handelt sich in diesem Falle um ganz fein gemahlenes Gut, das auch die Eisenbestandteile in feiner Verteilung enthält. Wo jedoch die Eisenstücke sowohl als auch das Aufbereitungsgut überhaupt von gröberer Beschaffenheit sind, kann die Schichtdicke auf der Walze entsprechend vergrößert werden, wodurch natürlich auch die Leistung des Apparates eine entsprechende Steigerung erfährt. Eine 10 mm betragende Schichtdicke würde eben das Zehnfache der in den Tabellen angegebenen Werte ergeben. Textabbildung Bd. 326, S. 166 Fig. 14. Ist es erforderlich, daß einerseits die Reinigung des zu separierenden Gutes sehr weit getrieben wird oder andererseits das ausgelesene Eisen einen hohen Reinheitsgrad besitzt, also möglichst überhaupt nicht von fremden Bestandteilen durchsetzt ist, wie dies bei der neuerdings mehr und mehr in Aufnahme kommenden Spänebrikettierung notwendig ist, so ist eine doppelte Reinigung des Aufbereitungsgutes zu empfehlen. Fig. 15 gibt schematisch die Anordnung einer Reinigungsanlage mit doppelten Magnetwalzen wieder, wie sie von den Magnetwerken G. m. b. H. in Eisenach gebaut werden. Die Schüttelrinne A bringt das Separationsgut auf die obere Walze B auf, die eine teilweise Reinigung des Materials i vornimmt. Das noch mit unmagnetischen Einschlüssen versehene Eisen fällt auf die Schiefe Ebene C ab und gelangt von dieser auf die untere Magnetwalze D, welche eine vollkommene Scheidung von magnetischen und unmagnetischen Bestandteilen vornimmt. Das unmagnetische Produkt beider Magnetwalzen gelangt in einen gemeinsamen Auffangbehälter, während die Eisenteile ebenfalls von einem Behälter aufgenommen werden. In Fig. 16 ist ein derartiger, fertig zusammengebauter Separator der Magnetwerke G. m. b. H. abgebildet. Das Rahmengerüst dieses Separators, der nach den vorhergehenden Ausführungen keiner Erklärung mehr bedarf, ist aus Profilstäben gebildet. Textabbildung Bd. 326, S. 167 Fig. 15. Textabbildung Bd. 326, S. 167 Fig. 16. Textabbildung Bd. 326, S. 167 Fig. 17. Was den Antrieb der Separatoren angeht, so erfolgt derselbe vielfach von einer vorhandenen Transmission aus durch Fest- und Losscheibe, was vielfach nicht nur die billigste, sondern auch die bequemste Antriebsform ist. Neuerdings kommt aber elektromotorischer Antrieb immer mehr in Aufnahme, der nicht nur deshalb empfehlenswert ist, weil ja doch elektrische Energie für die Erregung der Magnete vorhanden sein muß, sondern auch aus dem Grunde, weil der Aufbereitungsbetrieb unabhängiger wird, an der zweckmäßigsten Stelle aufgebaut werden kann und von den an einer von vielen Maschinen belasteten Transmission unvermeidlichen Störungen nicht berührt wird. Fig. 17 zeigt einen von den Magnet-Werken G. m. b. H., Eisenach, gebauten Separator mit elektrischem Antrieb, der weiterhin noch einige bemerkenswerte Eigenschaften aufweist und deshalb einer kurzen Betrachtung unterworfen sei. Der Antriebsmotor ruht auf einem aus ∪-Eisen gebildeten Unterbau und überträgt durch ein Riemenvorgelege seine Kraft zunächst auf eine hintere Achse, welche die Schüttelrinne durch ein Kurbelgetriebe in Bewegung setzt, und von dieser auf die Achse der Magnettrommel. Der Anlasser für den Antriebsmotor ist seitlich an dem als Rahmen dienenden Holzgerüst angebracht. Bemerkenswert ist die Konstruktion der Schüttelrinne, welche nach oben hin durch ein Blech abgeschlossen ist, so daß die Staubentwicklung auf ein Mindestmaß beschränkt ist. Dieser Separator ist auch noch insofern interessant, als er fahrbar eingerichtet ist und so von der einen Arbeitsstelle zur anderen verfahren werden kann, was in solchen Fällen von großem Vorteil sein kann, wo die zur Separation bestimmten Materialien an verschiedenen Stellen entfallen, so daß der Transport derselben überflüssig ist. Fig. 18 veranschaulicht eine von der Badischen Maschinenfabrik in Durlach unter dem Namen „System Steinlein“ in den Handel gebrachten Separator, der in der Hauptsache zur Aufbereitung von Kupolofenschlacken dient, natürlich aber auch zu anderen ähnlichen Stoffen Verwendung finden kann. Außer mit der zur Ausscheidung des Eisens dienenden Magnetwalze ist dieser Apparat noch mit einem auf dem Prinzip der Kugelmühle beruhenden Zerkleinerungsvorrichtung ausgerüstet. Mittels dieses Apparates werden drei verschiedene Endprodukte erhalten, und zwar: 1. Die größeren Eisenstücke über 5 mm aus der Hohlachse des Separators; 2. die kleineren Eisenstücke unter 5 mm aus dem hinteren Auslaufe des Magnetapparates; 3. das Schlackenmehl aus dem vorderen Auslauf des Magnetapparates. Bei der Anlage von Aufbereitungseinrichtungen für eisenhaltigen Schutt in Hüttenwerken ist zunächst darauf hinzuweisen, daß sich die Separation unter wesentlich anderen Bedingungen und Umständen vollzieht, als dies etwa dort der Fall ist, wo es sich darum handelt, zu zerkleinerndes Material eisenfrei zu machen, das nur in geringerem Maße Eisenbestandteile enthält, um etwa die Mühle oder den sonstigen Zerkleinerungsapparat vor Beschädigungen zu bewahren. Es handelt sich vielmehr darum, ein Nebenprodukt zu erzielen, um die Gestehungskosten herunterzudrücken, indem man das Bestreben hat, die früher verloren gehenden Eisenbestandteile dem Schutt wieder zu entziehen und umzuschmelzen. Es braucht also einerseits die Reinigung des Materials nicht so weit getrieben zu werden wie bei Mahlgut, jedoch muß auf der anderen Seite mit sehr ausgedehnten Separationsmengen gerechnet werden, da die täglich in einem modernen Hüttenbetriebe entfallenden eisenhaltigen Schuttmengen groß zu sein pflegen. Im allgemeinen wird es sich empfehlen, eine zentrale Aufbereitungsanstalt anzulegen, den Schutt also an einer Stelle zusammenkommen zu lassen. Die Erfüllung dieser Bedingung ist nun in der Regel durchaus nicht mit Schwierigkeiten verknüpft, sofern auch bisher der zur Abfuhr gelangende Schutt an einer zentralen Stelle zusammengebracht wird, um dann der Schutthalde zugeführt zu werden. Textabbildung Bd. 326, S. 168 Fig. 18. Es entsteht jedoch die keineswegs untergeordnete Frage, ob es zweckmäßiger ist, die Aufbereitungseinrichtungen innerhalb der Werksanlagen aufzustellen oder ob dieselben an der Absturzstelle auf der Halde zur Aufstellung gelangen sollen. Für die erstere Lösung spricht der Umstand, daß sich sowohl der Strom für den Betrieb der Anlage billiger stellt, weil in der Regel nur kurze Leitungen erforderlich sind, vielfach auch der Antrieb an irgend eine vorhandene Maschine angeschlossen werden kann, als auch etwa nötig werdende Reparaturen schnell und billig sich ausführen lassen, da die Arbeitskräfte in genügender Anzahl vorhanden sind. Auf der anderen Seite ist jedoch auch zu berücksichtigen, daß für die Anlage ein größeres Gelände erforderlich ist, das sich bei den meist eng gebauten und die Bodenflächen bis aufs äußerste ausnutzenden Hüttenwerken nicht immer in dem wünschenswerten Umfange auftreiben läßt. In solchen Fällen verbietet sich natürlich von vornherein die Errichtung innerhalb der Werksanlagen; vielmehr ist hier die Schutthalde die gegebene Stelle. Es wird also in der Regel, abgesehen von persönlichen Ansichten des Betriebsleiters, von den vorhandenen örtlichen Verhältnissen abhängen, wo die Aufbereitungsanlage zur Aufstellung kommt. Bei der in Fig. 19 wiedergegebenen, von der Maschinenbauanstalt Humboldt für ein lothringisches Hüttenwerk gebauten Separationsanlage wird Stahlwerksschutt aufgearbeitet. Die Zufuhr der vom Stahlwerk kommenden Schlacke erfolgt in Kippwagen auf einem ansteigenden Gleis. In seiner Verlängerung wird dieses Gleis auch zur Abfuhr der von dem unten erwähnten Grobseparator kommenden Schlackenstücke, deren Abmessungen sich zwischen 100 und 12 mm bewegen, benutzt. Diese in der Hauptsache aus Thomas-Schlacke bestehenden Stücke werden zur Thomas-Schlackenmahlanlage gebracht. Das vom Stahlwerk unsortiert zugefahrene Rohmaterial wird über einen Rost von 7 m Länge gestürzt, der aus Gußeisen besteht und mit Rostöffnungen von 100 × 80 mm versehen ist. Die Hauptmenge dieser Schlacke fällt in einen großen Vorratsbehälter, in welchem sowohl das während der Nacht als auch das während des Sonntags entfallende Rohschlackenquantum untergebracht wird. Während eines zehnstündigen Tagesbetriebes wird dann die ganze Tagesmenge bewältigt. Die auf dem Roste liegenbleibenden groben Eisenschalen und Schlackenstücke werden nach ausreichender Anhäufung direkt in vorgeschobene Eisenbahnwagen verladen. Die sich in dem bereits erwähnten Vorratsbehälter ansammelnde Rohschlacke wird von einem Becherwerk, das speziell zum Heben solcher Schlackenmengen konstruiert ist, auf ein hochliegendes Schüttelsieb gehoben. Die obere und untere Kette des Becherwerkes läuft zur Vermeidung von Kraft Verlusten über Führungsrollen, wodurch auch ein übermäßiger Verschleiß der Kettenglieder nach Möglichkeit vermieden wird, soweit dies in einem so staubigen Betriebe überhaupt erreichbar ist. Der untere starke Boden des Becherwerktroges ist beweglich ausgeführt, damit er bei außergewöhnlichem Widerstand nachgeben kann, um auf diese Weise Brüchen durch zwischengezwängte Schlackenstücke vorzubeugen. Um eine übermäßige Staubentwicklung in den Arbeitsräumen zu verhindern, ist das Becherwerk vollständig eingekleidet. Die Absturzhalle für die Rohschlacke besteht aus einer einfachen Ueberdachung, so daß auch der sich beim Leeren der Kippwagen bildende Staub raschen Abzug findet. Das erwähnte Schüttelsieb besitzt Löcher von 12 mm, so daß nur das gröbere Material in einen Separator für grobes Korn gelangt. Das Eisen und die Schlacke fallen in zwei voneinander getrennte Verladetaschen, aus denen das Material durch aufziehbare Verschlußklappen in Muldenkippwagen abgezogen und so abgefahren wird. Textabbildung Bd. 326, S. 168 Fig. 19. Für die Verarbeitung des durch das Sieb gefallenen feinen Materials ist ein Feinkornseparator vorgesehen, welcher, wie bereits weiter oben ausgeführt, aus zwei voneinander getrennten Walzen besteht, von denen die obere als Magnetwalze ausgebildet ist, während die untere lediglich die Zufuhrwalze ist. Mit Hilfe dieses Separators wird auch das im feinsten Kalkstaub enthaltene Eisen herausgehoben. Für die hier entfallenden Eisen- und Schuttmengen sind zwei weitere Verladetaschen zur Aufstellung gelangt. Die gesamte Anordnung ist also so getroffen, daß das grobe und das feine Eisen getrennt verladen werden können. Natürlich können auch beide Sorten gemischt verladen werden. Die Abfuhr des Feinschuttes erfolgt in vorgefahrene Eisenbahnwagen, in welche das Eisen abgezogen wird. Textabbildung Bd. 326, S. 169 Fig. 20. Die Räume unter den Verladetaschen können als Aufenthaltsräume für die Mannschaften oder zum Abstellen von Gerätschaften und Werkzeugen oder als Reservelager benutzt werden. Natürlich müssen sie in diesem Falle mit einer geeigneten Decke, etwa aus Eisenbeton, versehen werden. Die Becherwerksgrube ist durch einen Einsteigeschacht bequem zugänglich. Der sich hier ablagernde Staub muß von Zeit zu Zeit mit der Schaufel in die Becher gegeben werden. Die Transmissionsanlage ist dadurch auf ein Mindestmaß beschränkt worden, daß der schnellaufende Schüttelsiebantrieb gleichzeitig als Zwischenvorgelege dient, auf welches der Motor seine Kraft überträgt. Textabbildung Bd. 326, S. 169 Fig. 21. Fig. 20, 21 und 22 zeigen noch drei weitere von dieser Firma teils für Hüttenwerke, teils für Eisengießereien ausgeführte Schutt- und Schlackenseparationsanlagen, die im allgemeinen in der gleichen Weise arbeiten wie die in Fig. 19 veranschaulichte, so daß mir ein weiteres Eingehen darauf überflüssig erscheint. Ist aber nun innerhalb der Werksanlagen kein Platz für die erforderlichen Einrichtungen zum Separieren des Schuttes, so ist naturgemäß die Gesamtdisposition dementsprechend eine andere. In den meisten Fällen erfolgt die Schuttabfuhr in den Hüttenwerken in der Weise, daß in großen Kasten oder Kippwagen der Schutt an einer bestimmten Stelle innerhalb des Werkes zusammengefahren wird, von wo aus derselbe dann mittels einer Seilbahn zur Schutthalde transportiert wird. Entweder stürzen diese Wagen nun das angefahrene Schuttgut in vorgesehene Tiefbunker, aus denen die Seilbahnwagen gefüllt werden, oder aber die Kasten sind lose auf fahrbare Untergestelle aufgesetzt, von denen sie abgehoben und in Seilbahnwagengehänge eingehakt werden. Die mit dem Schutt gefüllten Seilbahnwagen werden nun bis zur Endstation gefördert und dort abgestürzt. Hier ist dann zweckmäßig auch die Separationsanlage vorzusehen, die natürlich mit Behältern zur Aufnahme des zu separierenden Materials ausgerüstet sein muß. Aus diesen Behältern erfolgt nun die Beschickung der Separationsmaschinen ganz in der gleichen Weise, wie es oben geschildert wurde. Das sich ansammelnde metallische Eisen wird nun von Zeit zu Zeit in die leer zurückfahrenden Seilbahnwagen abgelassen, welche dasselbe in einen an geeigneter Stelle innerhalb der Werksanlagen vorgesehenen Bunker entleeren, aus dem das Eisen je nach Bedarf abgezogen werden kann. Textabbildung Bd. 326, S. 169 Fig. 22. Es ist natürlich bei dieser Art der Anordnung zu berücksichtigen, daß nicht aller zur Abfuhr gelangende Schutt überhaupt der Aufbereitung bedarf. Es ist also an der zentralen Seilbahnstation schon eine gewisse Klassierung der Wagen in solche mit Eisengehalt und solche ohne Eisengehalt vorzunehmen. Nur die ersteren geben ihren Inhalt an die erwähnten Bunker ab, während die übrigen weiterfahren und auf die Halde gekippt werden. Bei geeigneter Anordnung kann der entfallende Schuttrückstand mittels einer Rutsche direkt der Halde zugeführt werden, so daß sich ein Transport desselben vollkommen erübrigt. Wo es sich darum handelt, etwa Thomas-Schlacken aufzubereiten, die in der Thomas-Phosphatmühle weiterverarbeitet werden sollen, kommt die letztere Anordnung der Separationsanlage auf der Schutthalde nicht in Betracht, da die entfallenden Schlacken sonst zweimal transportiert werden müßten, wodurch natürlich die Kosten eine unerwünschte Erhöhung erfahren, und auch sonst die Auseinanderhaltung von zur Weiterverarbeitung geeigneten Schlacken und wertlosem Schutt, der der Halde zugeführt wird, sich nur schwer durchführen läßt.