AT504051B1 - PROCESS FOR PRODUCTION OF SHEET GOODS - Google Patents

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AT504051B1
AT504051B1 AT0122606A AT12262006A AT504051B1 AT 504051 B1 AT504051 B1 AT 504051B1 AT 0122606 A AT0122606 A AT 0122606A AT 12262006 A AT12262006 A AT 12262006A AT 504051 B1 AT504051 B1 AT 504051B1
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Weihua Liu
Horst Wustinger
Heinz Dullinger
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Weihua Liu
Horst Wustinger
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B20/02Treatment
    • C04B20/04Heat treatment
    • C04B20/06Expanding clay, perlite, vermiculite or like granular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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Description

2 AT 504 051 B12 AT 504 051 B1

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schüttgut aus porösen Körnern durch Aufschäumen eines Granulates durch Hitzeeinwirkung, wobei die einzelnen Körner des Ausgangsgranulates aus einem bei erhöhter Temperatur zähflüssig werdenden Material bestehen, in welches eine bei erhöhter Temperatur gasförmig werdende Substanz eingeschlossen ist.The invention relates to a process for the production of bulk material from porous grains by foaming a granulate by heat, wherein the individual grains of the starting granules consist of a viscous at elevated temperature material, in which a gaseous at elevated temperature substance is included.

Ein sehr wichtige Anwendungsfall ist die Herstellung eines Schüttgutes mit geringer Dichte und hoher Wärmeisolationsfähigkeit durch Aufschäumen eines Granulates aus einem mineralischem Material wie beispielsweise Perlit oder Pechstein. Diese weisen einen hohen Anteil an netzwerkbildendem („glasbildendem“) Material - bei den genannten Beispielen Si02 - sowie eine nennenswerten Anteil an eingeschlossenem Kristallwasser auf, welches bei Erwärmung verdampft.A very important application is the production of a bulk material with low density and high heat insulating capacity by foaming a granulate of a mineral material such as perlite or Pechstein. These have a high proportion of network-forming ("glass-forming") material - in the examples mentioned SiO 2 - and a significant proportion of trapped water of crystallization, which evaporates on heating.

Am Beispiel Perlit oder Pechstein wird beim ideal verlaufenden Prozess des Aufschäumens im Laufe der Erwärmung erst das Oberflächenwasser, dann überschüssiges Kristallwasser aus den einzelnen noch festen Partikeln verdampft. Dann steigt die Temperatur so weit dass das Mineral zähflüssig wird. Durch den noch eingeschlossenen, weiter verdampfenden Anteil an verbliebenem Kristallwasser wird das Mineral aufgeschäumt. Sobald das gewünschte, geringe spezifische Gewicht der Partikel erreicht wird, wird abgekühlt, und damit das Mineral in passend porösem Zustand wieder verfestigt.Using the example of perlite or Pechstein, during the ideal process of foaming in the course of heating, first the surface water and then excess water of crystallization are evaporated from the individual, still solid particles. Then the temperature rises so that the mineral becomes viscous. By the still enclosed, further evaporating proportion of remaining water of crystallization, the mineral is foamed. Once the desired, low specific gravity of the particles is reached, it is cooled, and thus the mineral is re-solidified in a suitably porous state.

Bei industriell angewandten Aufschäumverfahren wird dieser ideale Prozessverlauf jedoch nur mit einer sehr geringen Zuverlässigkeit erreicht. Das Endprodukt ist in den seltensten Fällen eine homogene Schüttung aus gleichartig aufgeblähten Partikeln. Zumeist enthält das Endprodukt in störend hohem Maß und in störend geringer Vorhersehbarkeit einerseits gar nicht oder nur gering aufgeschäumte Partikel, anderseits auch staubartige Partikelteile die durch das Zerbrechen größerer Partikeln entstanden sind, welche zuviel aufgeschäumt wurden. Ein weiteres erhebliches Problem erwächst daraus, dass Partikel während ihrer zähflüssigen Fase sowohl miteinander, als auch mit Anlagenteilen verkleben. Um diese Nachteile zu vermindern sind mehrere Ansätze bekannt:In industrially applied foaming process, this ideal process is achieved only with a very low reliability. The end product is rarely a homogeneous bed of similarly inflated particles. In most cases, the end product contains disturbingly low predictability on the one hand not or only slightly foamed particles, on the other hand, dust-like particles resulting from the breakage of larger particles, which were foamed too much. Another significant problem arises from the fact that particles stick together with one another during their viscous chamfer as well as with parts of the system. To reduce these disadvantages, several approaches are known:

Beispielsweise ist aus der EP 0 431 112 B1 bekannt das Rohmaterial in Form von Partikeln in einem bestimmten Größenbereich zuzuführen. Damit werden jene Probleme vermindert, welche sich daraus ergeben, dass sich in der gleichen heißen Umgebung kleinere Partikeln wesentlich rascher erhitzen als größere Partikel.For example, it is known from EP 0 431 112 B1 to supply the raw material in the form of particles in a specific size range. This reduces those problems that result from the fact that in the same hot environment, smaller particles heat up much faster than larger particles.

Aus der EP 0 225 074 B1 ist bekannt, die Partikel nach dem Aufblähen durch Blasen von Kühlmittel rasch abzukühlen, und dabei auch aus der Heizzone zu entfernen.EP 0 225 074 B1 discloses rapidly cooling the particles after they have been inflated by blowing coolant, and also removing them from the heating zone.

Auch bei Anwendung all dieser Methoden ist es derzeit für viele potentielle industrielle Anwendungen nicht möglich ein homogenes leichtes Granulat aus gleichartig aufgeschäumten Mineralpartikeln in ausreichend guter und sicherer Qualität herzustellen.Even with the application of all these methods, it is currently not possible for many potential industrial applications to produce a homogeneous, lightweight granulate of uniformly foamed mineral particles in sufficiently good and safe quality.

Aus den Schriften US 4,931,211, FR 2529879 A1, WO 1986/06713 A1, JP 6247756 A und SU 1178728 A ist bekannt, den Erwärmungsvorgang der Partikel in zwei Stufen zu unterteilen. Primär wird damit erreicht, dass in der ersten, nicht so heißen Stufe Wasser, welches in den Partikeln enthalten ist, entzogen wird. In der nachfolgenden heißeren zweiten Stufe wird dann besser definiert aufgeschäumt als bei einem einstufigen Erwärmungsvorgang, bei dem der Wassergehalt oft unbestimmt und/oder zu hoch ist.It is known from the documents US 4,931,211, FR 2529879 A1, WO 1986/06713 A1, JP 6247756 A and SU 1178728 A to subdivide the heating process of the particles into two stages. The primary effect of this is that in the first, not so hot stage water, which is contained in the particles, is withdrawn. The subsequent hotter second stage is then foamed in a better defined manner than in a one-stage heating process in which the water content is often indeterminate and / or too high.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, den Prozess des Aufschäumens über das mit den zuvor genannten Methoden erreichbare Maß hinaus dahingehend zu verbessern, dass damit ein wesentlich homogeneres Schüttgut aus gleichartig aufgeschäumten Partikeln gewonnen wird.The object underlying the invention is to improve the process of foaming over the achievable with the aforementioned methods measure extent to the extent that thus a much more homogeneous bulk material is obtained from similarly foamed particles.

Zum Lösen der Aufgabe werden zusätzlich zur konsequenten Anwendung der zuvor beschrie- 3 AT 504 051 Bi benen bekannten Methoden aus dem aufzuschäumenden Granulat vor jener Erwärmungsstufe in welcher aufgeschäumt wird, und nach jener Erwärmungsstufe in welcher das aufzuschäumende Granulat vorgeheizt wird ohne dabei zu schmelzen, Staubteile und Partikel deren Größe eine bestimmte Mindestgröße unterschreitet, ausgesiebt.To solve the problem, in addition to the consistent application of the previously described known methods from the frothing granules prior to that heating stage in which is foamed, and after that heating stage in which the frothy granules is preheated without melting, dust particles and particles whose size falls below a certain minimum size, sifted out.

Der damit erzielte Effekt sowie sinnvolle Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden an Hand eines konkreten Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme des in Fig. 1 dargestellten Ablaufschemas erläutert.The effect achieved as well as useful further developments of the method according to the invention will be explained with reference to a concrete embodiment with the aid of the flowchart shown in FIG.

Fig. 1: zeigt ein beispielhaftes Ablaufschema für eine konkrete Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.Fig. 1: shows an exemplary flowchart for a concrete embodiment of the method according to the invention.

Das in die Schütte 1 zur Verarbeitung angelieferte Rohmaterial ist ein Granulat mit 0,4 bis 0,6 mm Korngröße aus Pechstein. Chemisch gesehen besteht es zu etwa 72 % Si02, sowie etwa 12 % Al203; der Rest ist Wasser und Verunreinigungen.The raw material delivered to the chute 1 for processing is granules of 0.4 to 0.6 mm particle size of Pechstein. Chemically it consists of about 72% SiO 2, as well as about 12% Al 2 O 3; the rest is water and impurities.

Mit dem Becherförderwerk 2 werden etwa 2,5 kg dieses Materials pro Minute in den Verarbeitungsprozess eingebracht. An einem ersten Sieb 3 werden allfällig vorhandene Körner die größer als 0,6 mm oder kleiner als 0,4 mm sind, aussortiert. Die zu großen Körner würden zu wenig aufschäumen, die zu kleinen Körner würden zu rasch und zu viel aufschäumen und in weiterer Folge zum Verkleben mit anderen Körnern, oder mit Anlagenteile führen, oder nach der Verfestigung zerbrechen und Staub bilden.With the bucket conveyor 2 about 2.5 kg of this material per minute are introduced into the processing process. On a first sieve 3 any existing grains larger than 0.6 mm or smaller than 0.4 mm are sorted out. Too large grains would froth too little, too small grains would foam too quickly and too much and subsequently lead to sticking with other grains, or with plant parts, or break after solidification and form dust.

Vom Sieb 3 gelangt das Granulat in den Drehrohrofen 4. Sein Ofeninnenraum hat die Form eines Kreiszylinders mit einer Länge von etwa sieben Meter, einem Durchmesser von 480 mm, und einer von der Eingangsseite zur Ausgangsseite hin um etwa fünf Winkelgrade geneigten Achse. Die Mantelfläche des Ofeninnenraums - im wesentlichen ein Rohr aus Stahl - dreht sich mit etwa 40 Umdrehungen pro Minute um ihre Längsachse. Entlang seiner Länge ist der Drehrohrofen in mehreren aufeinanderfolgenden temperaturgeregelter Heizzonen elektrisch beheizt. Im ersten Teil des Rohres beträgt die Temperatur 220 bis 320 °C, im zweiten Teil 280 bis 360 °C. Im ersten Teil des Ofens wird vor allem das an der Oberfläche der Körner anlagernde Wasser verdampft. Im zweiten Teil des Ofens wird Kristallwasser, also Wasser aus dem inneren der Körner verdampft. Es wird auch etwas Frischluft durch den Drehrohrofen geleitet. Damit wird die Trocknung des Granulates verbessert. Die richtige Wirkung des Drehrohrofens, nämlich Wasserentzug bis zu passenden Restmenge, ohne dabei die Körner zu verletzen, ist für den erfahrenen Betreuer der Anlage am unmittelbarsten am Farbton der aus dem Drehrohrofen herauskommenden Körner zu beurteilen.From the sieve 3, the granulate enters the rotary kiln 4. Its furnace interior has the shape of a circular cylinder with a length of about seven meters, a diameter of 480 mm, and one of the input side to the output side by about five degrees inclined axis. The outer surface of the furnace interior - essentially a tube made of steel - rotates at about 40 revolutions per minute about its longitudinal axis. Along its length, the rotary kiln is electrically heated in several successive temperature-controlled heating zones. In the first part of the pipe the temperature is 220 to 320 ° C, in the second part 280 to 360 ° C. In the first part of the furnace, especially the water accumulating on the surface of the grains is evaporated. In the second part of the furnace, water of crystallization, that is water, is evaporated from the interior of the grains. It is also some fresh air passed through the rotary kiln. This improves the drying of the granulate. The correct effect of the rotary kiln, namely dehydration to the right amount without damaging the grains, is to be judged by the experienced caretaker of the plant most directly by the color of the grains coming out of the rotary kiln.

Es ist sinnvoll die Abwärme des aus dem Drehrohrofen 4 strömenden Luft-Wasser-Gemisches zu nutzen. Der Wasseranteil kann auch durch Leitung an entsprechend kühlen und großen Oberflächen aus der Abluft herauskondensiert werden. Beispielsweise kann man die Abluft aus dem Drehrohrofen durch das an Sieb 3 ausgesiebte Granulat führen.It makes sense to use the waste heat of the flowing from the rotary kiln 4 air-water mixture. The proportion of water can also be condensed out of the exhaust air by conduction to correspondingly cool and large surfaces. For example, you can lead the exhaust air from the rotary kiln through the screened sieve 3 granules.

Nach dem das Granulat den Drehrohrofen 4 passiert hat, wird es erfindungsgemäß am Sieb 5 erneut gesiebt. Dadurch wird Staub entfernt, welcher vor dem Trocknen des Granulates scheinbar unlösbarer Teil an der Oberfläche dieser Körner war, und es werden die einzelnen - für die Weiterbehandlung zu kleinen - Teile jener Körner des Granulates entfernt, welche während des Durchlaufes im Drehrohrofen zerbrochen sind. Die ausgesiebten Partikel würden auf Grund ihrer Kleinheit beim nachfolgenden Aufschäumprozess zu rasch aufschäumen und zum Verkleben der Anlage, sowie zu störendem Staub in Folge Zerbrechens auf Grund mangelnder Festigkeit führen. Erfahrungsgemäß werden an diesem Sieb 5 ein bis drei Prozent der Masse des eingebrachten Granulates ausgesiebt.After the granules have passed the rotary kiln 4, it is sieved again on the screen 5 according to the invention. As a result, dust is removed, which was apparently insoluble part of the surface of these grains before drying the granules, and it will be the individual - for further treatment too small - parts of those grains of granules removed, which are broken during the run in the rotary kiln. Due to their small size, the sieved-out particles would foam up too quickly during the subsequent foaming process and lead to sticking of the plant as well as to disturbing dust as a result of breakage due to a lack of firmness. Experience has shown that 5 to 3 percent of the mass of the introduced granules are sieved on this sieve.

Sowohl das Sieb 5, als auch die nachfolgenden Teile der Förderung des aufzuschäumenden Granulates sollten von der Umgebungsluft weitgehend isoliert betrieben werden, damit das im 4 AT 504 051 B1Both the sieve 5, as well as the subsequent parts of the promotion of the foamed granules should be operated largely isolated from the ambient air, so that in the 4 AT 504 051 B1

Drehrohrofen 4 erhitzte Granulat weder unnötig abkühlt noch einen unkontrollierten Feuchtigkeitsaustausch mit der Umgebungsluft ausführt.Rotary kiln 4 heated granules neither unnecessarily cools nor performs an uncontrolled moisture exchange with the ambient air.

Nach dem Sieb 5 wird das aufzuschäumende Granulat über ein Becherförderwerk 6 an die am oberen Ende befindliche Füllöffnung 7 des Schachtofens 8 gebracht, dessen Ofeninnenraum die Form eines schlanken stehenden Kreiszylinders hat. Die Füllöffnung 7 ist als Konusverteiler ausgebildet. Das heißt das oberen Ende der Schachtofens ist einerseits durch einen axial angeordneten sich nach unten verbreiternden, kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildeten Teil abgeschlossen, andererseits durch einen Teil, welcher einerseits diesen ersten Teil an seiner Mantelfläche in einem Abstand dazu umschließt, andererseits an der Innenmantelfläche des Ofeninnenraumes anliegt. Das Granulat rieselt in dem eine Kegelstumpf-Mantelfläche bildenden Spalt zwischen diesen beiden Teilen nach unten. Es gelangt so am oberen Ende, nahe an der Mantelfläche in den Ofeninnenraum des Schachtofens 8.After the sieve 5, the granules to be foamed are brought via a cup conveyor 6 to the filling opening 7 located at the upper end of the shaft furnace 8, the furnace interior has the shape of a slender circular cylinder standing. The filling opening 7 is formed as a cone distributor. That is, the upper end of the shaft furnace is completed on the one hand by an axially arranged downwardly widening, conical or frustoconical part, on the other hand by a part which on the one hand surrounds this first part on its lateral surface at a distance thereto, on the other hand on the inner surface of the Furnace interior is applied. The granules trickle down in the gap forming a truncated cone lateral surface between these two parts. It thus arrives at the upper end, close to the lateral surface, into the furnace interior of the shaft furnace 8.

Das Rieseln des Granulates durch die Füllöffnung 7 kann sehr gleichmäßig eingestellt werden, indem der Spalt mit einer Dicke eingestellt wird, welche nur knapp über der Größe der durchzuführenden Partikel liegt, und indem der kegelstumpfförmige Teil des Konusverteilers mit einer Vibration beaufschlagt wird.The trickling of the granules through the filling opening 7 can be set very uniformly by adjusting the gap with a thickness which is only slightly greater than the size of the particles to be carried out, and by applying a vibration to the frusto-conical part of the cone distributor.

Der Schachtofen 8 hat eine Höhe von 7,3 Metern und einen Innendurchmesser von 30 cm. Er ist über seine Höhe in sieben einzelnen temperaturgeregelten Heizzonen elektrisch beheizt. Mit sinkender Höhe steigt die Temperatur von 800 °C auf 1100 °C. Die aufzuschäumenden Körner des oben eingebrachten Granulates fallen im Schachtofen nach unten. Dabei werden sie in jenen Temperaturbereich erhitzt, in welchem ihr Zustand teigig wird, und sie in Folge des Verdampfens von noch enthaltenem restlichem Kristallwasser aufschäumen. Nahe des unteren Endes des Schachtofens 8 sollte eine verschließbare Öffnung für eine Probenentnahme angebracht sein. Unten ankommende, aufgeschäumte aber noch teigige Partikel können dort mit einem eingesteckten löffelartigen Gerät entnommen werden, und ihr Aufschäumgrad in weiterer Folge, optisch und durch Gewichts- und Volumenmessung beurteilt werden. Sind die entnommenen Körner zu leicht, also zu viel aufgeschäumt, dann wird entweder die Temperatur verringert, oder die eingebrachte Granulatmenge pro Zeit erhöht. Sind die entnommenen Körner zu schwer, so muss die Temperatur erhöht werden, oder es muss die pro Zeiteinheit eingebrachte Menge an Granulat vermindert werden.The shaft furnace 8 has a height of 7.3 meters and an inner diameter of 30 cm. It is electrically heated over its height in seven individual temperature-controlled heating zones. With decreasing height, the temperature rises from 800 ° C to 1100 ° C. The foaming grains of the above introduced granules fall down in the shaft furnace. They are heated in the temperature range in which their state is doughy, and froth them as a result of the evaporation of remaining residual water of crystallization. Close to the lower end of the shaft furnace 8, a closable opening for sampling should be attached. Down arriving, foamed but still doughy particles can be removed there with an inserted spoon-like device, and their degree of foaming in a subsequent consequence, be assessed visually and by weight and volume measurement. If the removed grains are too light, ie foamed too much, then either the temperature is reduced or the amount of granules introduced increases per time. If the extracted grains are too heavy, the temperature must be increased or the amount of granules introduced per unit of time must be reduced.

Am unteren Ende endet die Mantelfläche des Schachtofen 8 in einer sich nach unten hin verengenden, von außen wassergekühlten Kegelstumpf-Mantelfläche 9. An dieser Fläche werden auftreffende, aufgeschäumte Körner erstmals abgekühlt. Die Temperatur dieser Fläche sollte möglichst kühl, jedenfalls unter der Verglasungstemperatur des Materials des Granulates sein.At the lower end, the lateral surface of the shaft furnace 8 ends in a downwardly narrowing, externally water-cooled truncated cone lateral surface 9. Impacted, foamed grains are first cooled on this surface. The temperature of this surface should be as cool as possible, in any case below the vitrification temperature of the material of the granules.

An ihrer unteren Randlinie geht diese Fläche in eine rohrförmige Entnahmeleitung 11 über, welche mit ihrem anderen Ende in eine dem Transport und der weiteren Kühlung der aufgeschäumten Körner dienende Rohrleitung 12 mündet. Die Einmündung der Leitung 11 in die Rohrleitung 12 sollte unter einem spitzen Winkel zur Transportrichtung in der Rohrleitung 12 ausgebildet sein.At its lower edge line, this surface passes into a tubular removal line 11, which at its other end opens into a pipeline 12 serving for the transport and further cooling of the foamed grains. The junction of the line 11 in the pipe 12 should be formed at an acute angle to the transport direction in the pipe 12.

In der Rohrleitung 12 strömt Frischluft, welche an einem Ende durch ein Gebläse 10 über ein Injektorrohr eingeblasen wird. Dieses Injektorrohr verläuft koaxial zur Rohrleitung 12, sein Außendurchmesser ist kleiner als der Innendurchmesser der Rohrleitung 12 und sein Ende sollte über die Einmündungsstelle der Entnahmeleitung 11 hinausragen. Damit wird erreicht, dass Luft vom Offeninnenraum des Schachtofens 8 aus in die Rohrleitung 11 strömt und nicht umgekehrt.In the pipe 12 fresh air flows, which is blown at one end by a blower 10 via an injector. This injector tube is coaxial with the pipe 12, its outer diameter is smaller than the inner diameter of the pipe 12 and its end should protrude beyond the junction of the extraction line 11. This ensures that air flows from the open space of the shaft furnace 8 into the pipe 11 and not vice versa.

Das in die Rohrleitung 12 gelangende aufgeschäumte Granulat wird dort weiter gekühlt und verfestigt sich. Die Strömungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung 12 sollte ausreichend hoch sein, damit dort keine Ablagerung stattfindet. Die Rohrleitung 12 kann auch ein paar Krümmun-The reaching into the pipe 12 foamed granules is further cooled there and solidifies. The flow rate in the pipeline 12 should be sufficiently high so that there is no deposition. The pipe 12 may also have a few curvatures.

Claims (2)

5 AT 504 051 B1 gen aufweisen; damit wird ein Zusammenkleben von einzelnen Körnern gegenüber einer geraden und damit mehr laminaren Strömung besser vermieden. Bei einem Rohrdurchmesser von 20 cm, einer Strömungsgeschwindigkeit von 17 m/sec und einer Länge von etwa 10 m werden sehr gute Ergebnisse erzielt. Am Ende der Rohrleitung 12 wird das aufgeschäumte Granulat in - idealerweise trichterförmige - Auffangbehältnisse 14 mit darunter angeschlossenen Säcken 16 geschleudert. Durch die als Siebflächen ausgebildeten Wände der Säcke 14 wird die aus der Rohrleitung 12 strömende Luft abgeführt. Es ist sehr vorteilhaft, mehrere Auffangbehältnisse 14 in Strömungsrichtung der ausströmenden Luft aneinander angrenzend aufzustellen. Da spezifisch leichtere Körner besser von der strömenden Luft getragen werden, als spezifisch schwerere Körner, deren Bewegung stärker durch ihre Masse bestimmt ist, ergibt sich damit eine Gewichtssortierung der aufgeschäumten Körner. Am Ende der Rohrleitung 13 kann auch eine Art Falle 13 für mangelhaft oder gar nicht aufgeschäumte Körner ausgebildet werden. Diese Körner werden auf Grund ihrer Dichte eher am unteren Querschnittsbereich der Rohrleitung 12 entlangbewegt, und können durch eine untere Mantelöffnung und einen daran anschließenden von unten in die Rohrleitung 12 hineinragenden Einschubteil gut aussortiert werden. Natürlich sind innerhalb des Erfindungsgedankens sehr viele Abwandlungen wie beispielsweise andere Ofenprinzipien sowie andere Transport- Zuführungs- und Abführungsmethoden für das Granulat möglich. Es ist natürlich auch nicht unbedingt erforderlich das angelieferte Granulat direkt vor dem Eintritt in den Drehrohrofen 4 noch zu filtern. Die beschriebenen Betriebsparameter beziehen sich auf ein Granulat aus Pechstein. Sie treffen zumindest annähernd für das Aufschäumen von vielen silikatreichen Mineralien vulkanischen Ursprungs mit hohem Verglasungsanteil und eingeschlossenem Kristallwasser zu. Bei entsprechender Anpassung der Betriebsparameter wie Menge pro Zeit, Temperaturen und Geschwindigkeiten ist das beschriebene Verfahren für das Aufschäumen einer Fülle weiterer Materialien abwandelbar. Natürlich braucht das unter Hitzeeinwirkung gasförmig werdende Medium nicht unbedingt Wasser zu sein. Es können auch andere als Treibmittel wirkende Substanzen, wie beispielsweise bei Normaltemperatur gebundenes C02 oder Titanhydrid vorgesehen werden. Das aufgeschäumte Material muss nicht unbedingt ein mineralisches Material sein. Es kann beispielsweise auch ein Metall sein, in welches in einem früheren Arbeitsschritt Treibmittelpartikel eingelagert worden sind. Es kann auch ein organisches Material sein, welches mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens zu Flocken oder Kügelchen aufgeschäumt wird. Es ist relativ schwierig, den für den konkreten Aufschäumvorgang angewendeten Schachtofen 8 bezüglich der Produktionsmenge pro Zeit in sehr verschiedenen Betriebszuständen zu steuern. Es ist hingegen sehr unkompliziert den für die Vortrocknung zuständigen Drehrohrofen 4 in einem weiten Kapazitätsbereich richtig zu steuern. Um eine Aufschäumanlage daher gut an wechselnde Auslastungen anpassen zu können, ist es daher sinnvoll, einen einzigen leistungsfähigeren Drehrohrofen 4 für eine Mehrzahl von Schachtöfen 8 vorzusehen, von denen dann je nach Erfordernis eine kleinere oder größere Anzahl in Betrieb genommen wird oder nicht. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufschäumen von in Form eines Schüttgutes vorliegenden Partikeln aus einem mineralischem Material, indem das Material auf eine Temperatur erhitzt wird, bei welcher es zähflüssig wird und eingeschlossenes Kristallwasser verdampft, wobei der Erwärmungsvorgang der Partikel in zwei Stufen erfolgt, wobei in einer ersten Stufe die Partikel auf eine Temperatur erhitzt werden, welche über der Verdampfungstemperatur des Wassers aber unter der Schmelztemperatur des mineralischen Materials liegt, sodass 6 AT 504 051 B1 durch Verdampfung von den Partikeln Wasser entzogen wird und wobei in einer zweiten Stufe die Partikel auf eine gegenüber der ersten Stufe höhere Temperatur aufgeheizt werden, bei welcher das mineralische Material zähflüssig wird und in Folge des Verdampfens von restlichem enthaltenem Wasser aufgebläht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Heizstufen eine Siebung des Schüttgutes erfolgt, durch welche Partikel, deren Größe eine Untergrenze unterschreitet, von der zweiten Heizstufe ausgeschlossen werden.5 AT 504 051 B1 gene have; Thus, a sticking of individual grains against a straight and thus more laminar flow is better avoided. With a tube diameter of 20 cm, a flow rate of 17 m / sec and a length of about 10 m, very good results are achieved. At the end of the pipeline 12, the foamed granules are thrown into - ideally funnel-shaped - collecting containers 14 with sacks 16 connected beneath them. By formed as a screen surfaces walls of the bags 14, the air flowing out of the pipe 12 is discharged. It is very advantageous to arrange a plurality of collecting containers 14 adjacent to one another in the flow direction of the outflowing air. Since specifically lighter grains are better carried by the flowing air than specific heavier grains whose movement is determined more by their mass, this results in a weight sorting of the foamed grains. At the end of the pipe 13 also a kind of trap 13 can be formed for poorly or not at all foamed grains. Due to their density, these grains are moved closer to the lower cross-sectional area of the pipeline 12, and can be sorted out well by a lower jacket opening and an adjoining insert part projecting from below into the pipeline 12. Of course, many modifications, such as other furnace principles, as well as other transport feeding and discharging methods for the granules are possible within the inventive concept. Of course, it is also not absolutely necessary to filter the delivered granules directly before entering the rotary kiln 4. The operating parameters described relate to a granulate of Pechstein. They are at least approximately true for the foaming of many silicate-rich minerals of volcanic origin with a high proportion of glazing and trapped water of crystallization. With appropriate adjustment of the operating parameters such as amount per time, temperatures and speeds, the method described for the foaming of a wealth of other materials can be modified. Of course, the medium that becomes gaseous under the action of heat does not necessarily need to be water. It is also possible to provide other substances acting as propellants, such as C02 or titanium hydride bound at normal temperature. The foamed material does not necessarily have to be a mineral material. It can also be, for example, a metal in which propellant particles have been incorporated in an earlier step. It may also be an organic material, which is foamed by means of the described method into flakes or beads. It is relatively difficult to control the shaft furnace 8 used for the specific foaming process with respect to the production amount per time in very different operating conditions. On the other hand, it is very straightforward to properly control the rotary kiln 4 responsible for the predrying in a wide capacity range. Therefore, in order to be able to adapt a frothing system well to changing workloads, it therefore makes sense to provide a single more powerful rotary kiln 4 for a plurality of shaft kilns 8, of which then a smaller or larger number is put into operation as required or not. Claims: 1. A method of foaming bulk material particles from a mineral material by heating the material to a temperature at which it becomes viscous and vaporizes trapped water of crystallization, wherein the heating process of the particles occurs in two stages, wherein a first stage, the particles are heated to a temperature which is above the evaporation temperature of the water but below the melting temperature of the mineral material, so that water is removed from the particles by evaporation from the particles and wherein in a second stage, the particles on a heated to a higher temperature compared to the first stage, in which the mineral material is viscous and is inflated due to the evaporation of residual water contained, characterized in that between the two heating stages, a screening of the bulk material, through which particles whose Size falls below a lower limit, excluded from the second heating level. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Partikel ein Mineral vulkanischen Ursprungs ist, welches mindestens fünfzig Gewichtsprozent Si02 enthält. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen2. The method according to claim 1, characterized in that the material of the particles is a mineral of volcanic origin containing at least fifty percent by weight SiO 2. For this purpose 1 sheet of drawings
AT0122606A 2006-07-19 2006-07-19 PROCESS FOR PRODUCTION OF SHEET GOODS AT504051B1 (en)

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