CN1069433A - 制备松散材料的方法和设备 - Google Patents

Abstract

制备松散材料，特别是碎片状组分或可倾泻的材 料的方法和设备，松散材料大致以自由落下的方式喂 入第一清洗器中，在那里受到多个设备在内部的喷嘴 的高压液体介质的清洗，随后在第二清洗器中净化和 分离，净化的松散材料经过干燥后通过加热的管道系 统予以热处理。设备包括一个第一清洗器，一个第二 清洗器以及一个通过一条管道连接在其上的鼓形炉， 其内设有从外面加热的，绕其纵向轴旋转的管道系 统。

Description

本发明涉及制备松散材料，特别是碎片状组分和/或可倾泻的材料的方法和设备，这种材料是经过粉碎和/或湿处理和随后经热处理而制制成的。

西德专利DE-A-2，252，259号公开了一种用于回收基本铸模材料的设备，在这设备中，块状或单颗粒状混合状态的基本铸模材料从一个粉碎装置经过一个筛被送至一个金属分离器，并从那里再到一个退火单元。在退火单元中，基本铸模材料被除去含碳物质，随后在一个相连的冷却装置中予以冷却。在另一个装置中，经冷却的基本铸模材料以压缩空气予以机械地处理和净化，使脆化的矿物层成为碎片，再生的和经过这样分级的砂粒可备以后再使用。

本发明涉及松散材料经济地再使用问题，例如，发生在含金属的组分和由于有机或化学粘结剂而成为碎片的组分，或者其它的已经形成可倾泻状的已用过的各种砂型铸砂。

本发明所基于的目的是提供一种制备碎片组分和/或可倾泻物料形态的松散材料的方法和设备，利用这种方法和设备，就可制造具有实质性新价值的可重新使用的松散材料。

这一目的可以根据本发明的方法来达成，在这方法中松散材料大体上以自由落下的方式喂入一个第一清洗器，在那里受到多个导向内部的喷嘴的高压液体介质的清洗以便除去粘附的污粒，随后在一个相连的第二清洗器中予以净化和分离，在该方法中净化的松散材料然后再予以干燥并通过一个绕着其纵向轴旋转的从外面加热的管道系统作热处理。

根据本发明的用于实现本方法的设备包括至少一个第一清洗器和一个用于对松散材料热处理的带有一个可加热燃烧室的鼓形炉，其特征在于对第一清洗器还设置一个第二清洗器连接在其上，第一清洗器内部装置有多个轴向和径向布置、相互间隔开一段距离的喷嘴，第二清洗器，中间经过一个干燥容器被连接到一个位于鼓形炉燃烧室内的螺旋形管道系统，螺旋形管道系统安装成能绕着其纵向轴旋转以便热处理已干燥的松散材料。

本发明将在下面参照附图更详细地予以描述，其中

图1以示意图的形式显示一个用于制备松散材料的带有一个清洗器和一个相连的鼓形炉的设备，

图2以放大的和断面视图的形式显示图1中设备的净化装置的第一种实施例，

图3以放大的和断面视图的形式显示图1中设备的净化装置的第二种实施例，和

图4以顶视图和沿Ⅳ-Ⅳ线断面视图的形式显示图3中的净化装置。

图1以流程图的形式显示一种制备松散材料的设备，以标号100总的表示，该设备100主要包括一个示意表示的净化装置50或150和一个通过一条进料管道14或114连接在其上的鼓形炉220。

对于鼓形炉220可以设置一个如图2中所示的放大的净化装置50，或者如图3中所示的放大的另一种净化装置150。为净化装置50或150设置有一个传送和输送带1，从该处所谓的松散材料（未显示）以简头1′和1″的方向被送入一个漏斗状的收集容器2。从一个由未显示的设施使其沿箭头3′方向往复移动的筛网3，松散材料大致用倾泻法被送至净化装置50或150。

下面将对鼓形炉220和两个净化装置50和150予以详细叙述。

在图1中以示意形式显示的鼓形炉220主要由一个容器221组成，在其前面部分的入口A处设置有一个燃烧器231，通过这个燃烧器对作为燃烧室的容器221的内部221′予以加热。

在一个未作详细显示的实施例中，容器221可以被分成若干个单独的加热区，如鼓形炉220的纵向所示。在此同时，多个燃烧器或加热元件相互错开地设置在容器的外壁上。

在作为出口B的容器221的后部设置有一个第一室226，一个过滤装置222，一个鼓风机225和一个第二室224。此外，一个格栅223设置在第一室226和第二室224之间。过滤装置222通过一条管道227连接到容器221的入口A，其间设置有一个鼓风机228。第二室通过一条管道229连接到一个收集容器230上。

安置在容器221的燃烧室221′前面区域内的是一个分配器元件235，这分配器元件是，例如，容器的形状，连接在容器221内的一个管道系统240上。管道系统240至少由一个，但最好由多个绕成螺旋状的管241组成，每个螺旋管的一个端连接在进料管道14或分配器元件235上，而在出口B处连接在第一室226上。单个的螺旋管241或者整套的管道系统240能运转地连接在相应地安置在入口A处的示意地表示的驱动装置242上。管道系统240安装在容器221的燃烧室221′内，以箭头Z的方向绕着一根近似于水平的纵向轴X旋转。

在一个最佳的实施例中，管道系统240安排在容器221的燃烧室221′内，绕着一根相对于水平轴线X向上倾斜的纵向轴线X′，或者绕着一根相对于水平轴线X向下倾斜的纵向轴线X″。水平轴线X与向上倾斜或向下倾斜的纵向轴线X′或X″间形成的夹角α或α′分别是大约在10°至30°的范围内。

容器221安装在例如两个在容器221轴向上相互隔开一段距离的支座245，245′上。容器221的安装在两个支座245，245′上也可以在水平面上。当容器221水平地安装时，管道系统240就以上述的向上倾斜角α或和向下倾斜角α′安置在燃烧室221′内。随着将管道系统同轴地安装在燃烧室241′内，相应地布置和安装在两个支座245，245′上的容器221，其纵向轴X也具有同样的向上或向下的倾斜度。

安装在鼓形炉220内的管道系统240的单个管241，其管子的断面可以有不同的形状。以图中未经详细显示的方式，形成一个螺旋形的管子断面形状可以，例如，是圆形的、方形的、长方形的、三角形的、多角形的，平行对准的倾斜方形的等等。然而管子断面形状的一个主要特点是单个螺旋具有的热传导面越大越好。

图2中放大的以断面视图形式显示的净化装置50主要包括一个第一清洗器30和一个与此相连接的第二清洗器40。传送和输送带1适当地设置在清洗器30上，以及收集容器2和往复移动的筛网3，它们的设计都与图1中的实施例的相似。

在第一清洗器30上设置有一个示意表示的管道系统25，管道系统通过一条进料管道16连接在一个适当设置的高压泵4上。在所示的实施例中，管道系统25包括环形管道21，22，23和24，这些管道相互间隔开一段距离设置在第一清洗器30的轴向方向上和大致环绕在清洗器30的外圆周上，并且通过连接在进料管道16上的相应的桥接管道17和18，18′，和19，19′连接到高压泵4上。

在第一清洗器30的内部35有多个设置在圆周上和轴向相互间隔开一段距离的喷嘴21′，22′，23′和24′，喷嘴固定在清洗器壁30′上，其固定方式图中并未详细示出，并连接在相应地设置在清洗器30外圆周上的单个环形管道21，22，23和24上。

设置在第一清洗器30的底部面对着第二清洗器40是一个连接凸缘31，凸缘上设有一条环形凹槽31′用于密封地安装第二清洗器40。

以图中未显示的方式固定在第一清洗器30上并，例如，与其形成一个单元的第二清洗器40主要包括一个设置在第一清洗器30的环形凹槽31′内的圆筒形体42和一个固定在其上的凸缘41。一个过滤器元件43设置在圆筒形体42的内部45内，圆筒形体42可以设计成，例如，一个钢质套筒，或者为了显示其功能，也可以是一个透明体。圆筒形体42的内部45由过滤器元件43再分成为实际松散材料（未显示）用的第一室45′和为停留在环形室46底部上的分离出的清洗液用的第二室46。一个用于排空的大致为漏斗形的开孔44设置在下凸缘41上。

其次，在第二清洗器40上，一根连接在开孔44上并密封于下凸缘41上的管道8连接在一个截流阀9上。管道8通向适当地相连的容器6，容器6最好能配置一块筛网7并经过一条回流管道12连接在一个压滤机5上，管道12中间带有一个阀13。

流体经过回流管道12沿着箭头12′的方向由压滤机5通过管道15沿箭头15′的方向被输回至高压泵4，并从该处通过管道系统25再一次流至第一清洗器30内。

已净化的砂（未显示）通过管道14沿着箭头14′的方向被送往鼓形炉220内作热处理。如图1中所示，一个滑阀203可以设置在管道14上介于容器6和鼓形炉220之间，并连接在珍上适当控制的活塞/汽缸单元202上，以起开启和闭合的作用。

此外，连接在第二清洗器40的下凸缘41上其间带有一个阀10的是一条管道11，通过这条管道清洗液47沿着箭头10′的方向被送往压滤机5。从压滤机5分离出的残余流体沿着箭头15′的方向通过管道15被再送至高压泵4，而剩留下的固体通过管道11′沿着箭头11″的方向被送往一个装置（未显示）作进一步的处理。

图3显示了清洗装置150的放大断面视图，从中可以看到连接在其上的一个第一清洗器130和一个第二清洗器140。合适地设置在清洗器130上面的传送和输送带1，以及收集容器2和往复移动的筛网3，其设计都与图1中实施例相似。

设置在第一清洗器130上的是一个示意地表示的管道系统，以标号125表示其总体，管道系统通过一条作为桥接管道的进料管道116连接在一个相应的高压泵104上。

从清洗器130的轴向方向可以看到，管道系统125包括多根环形管道121，120，119，118和117，这些管道相互间隔一段距离地围绕着清洗器130大约半个外圆周，并且通过相应的进料管道116连接到高压泵104上。

在清洗器130的内部135中，适当设计的高压喷嘴设置在第一个单根的环形管道121，120，119，118和117上。形成相应的一组组的高压喷嘴组以121′，120′，119′，118′和117′表示，单个的高压喷嘴固定在清洗器壁130′上，其固定方式图中未详细显示出。在高压喷嘴组121′，120′，119′，118′和117′的对面一边上，一块适当安排和固定的挡板136设置在清洗器130的内部135中。位于第一清洗器130的底端朝对着第二清洗器140是一个连接凸缘131，凸缘上开有一条环形凹槽131′，以备密封地安装第二清洗器140。

以图中未显示的方式固定在第一清洗器130上并与其形成一个单元的第二清洗器140主要包括一个设置在第一清洗器130的环形凹槽131′内的圆筒形体142和一个固定在其上的凸缘141。一个过滤器元件143设置在圆筒形体142的内部145内，圆筒形体142，例如，可以设计成一个钢质套筒，或者为了显示其功能，也可以是一个透明体。圆筒形142的内部145由过滤器元件143再分成为实际松散材料（未显示）用的第一室145′和为分离出的清洗液用的第二室146。一个用于排空的大致为漏斗形状的开孔144设置在下凸缘141上。

其次，在第二清洗器140上，一根密封于下凸缘141上管道108连接在一个截流阀109上。管道108通向适当地相连的容器106，容器106最好能配置一块筛网107并经过一条回流管道112连接在一个压滤机105上，管道112中间带有一个阀113。已净化的砂通过管道114沿首箭头114′的方向被送往鼓形炉220（图1）作热处理，而流体则通过管道112沿着箭头112′的方向被送至压滤机105，并通过一条管道115沿着箭头115′的方向被送至高压泵104，再从那里通过管道系统125再一次送至第一清洗器130中。

其次，连接在第二清洗器140的下凸缘141上其间带有一个阀110的是一条管道111，通过这条管道清洗液147沿首箭头110′的方向被送往压滤机105。从压滤机105分离出的流体沿首箭头115′的方向通过管道115被送至高压泵104，而剩留下的固体通过管道111′沿首箭头111″的方向被送往一个装置（未显示）作进一步的处理。

在这一时刻应当指出，一个有效地连接在一个超声被装置85或185上的声电换能器80或180可以分别地设置在根据图2的第二清洗器40和根据图3的第二清洗器140内。利用声电换能器80或180，在清洗器40或140内松散材料另外又产生了一个不停顿的运动，从而保证了污染颗粒被进一步除去。

此外，在另一个实施例（未显示）中，有可能对第二清洗器40或140，而不是对第一清洗器30或130设置一个筛网状的收集元件，来自容器2的松散材料就停留在这收集元件上受到高压的液体介质的清洗以除去附着的污染颗粒。喷嘴以一个适当的角度对准松散材料或筛网状收集元件。

图4以沿着图3中Ⅳ-Ⅳ线截取的断面府视图形式显示清洗装置150，从中可以看到清洗器130和配置在其上和具有一条连接在进料管道116上的管道系统125。在内部135中可以看到安置和固定在内壁130′的挡板136和作为一个整体以118′表示的高压喷嘴组。未予详细表示的单个高压喷嘴相互间隔开一段距离地以圆周方向设置在清洗器壁130′上，并以未经详细显示的方式固定在其上。

设备100的主要操作步骤描述于下：

通常所说的松散材料从传送和输送带1沿着管头1′和1″的方向被送至第一清洗器30或130中，在清洗器内，自由落下的松散材料受到通过适当分布安排的多个高压喷嘴21′，22′，23′，24′或121′，120′，119′，118′，117′的液体介质，例如水射流的清洗。

在第二清洗器40或140中，污染颗粒或清洗液由过滤器43或143从松散材料中分离出来。随着滑阀9或109的开启，经过这样净化的松散材料送入配置有一个筛网7或107的容器6或106内并相应地在那里予以干燥。

为了作热处理，来自容器6或106的松散材料通过管道14或114被送至有效地连接在分配器元件235上的管道系统240。

作为设置在燃烧室221′内的管道系统240沿着箭头Z的方向绕着纵向轴X或X′或X″的旋转运动的结果，松散材料被沿首箭头220′的方向传送并因而使材料获得最好的加热。作为旋转运动的结果被倾泻地通过管道系统240传送的松散材料被导入室226中并在此处于鼓风机225的气流中，从而使剩留的气体和微粒从砂中除去。剩留的气体和微粒从鼓风机225经过过滤装置222和经过回流管道227沿着箭头227′的方向被送入燃烧室221′作完全的燃烧。

落入室224内的已净化的材料可以从该处沿着箭头229′的方向通过管道229被送至容器230内，此后就可用途为具有基本上新价值的材料。

Claims (8)

1、制备松散材料，特别是碎片状组分和/或可倾泻的材料的方法，这种材料是经过粉碎和/或湿处理和随后经热处理而制成，其特征在于松散材料大体上以自由落下的方式喂入一个第一清洗器(30；130)，在那里受到多个导向清洗器内部(35；45)的喷嘴的高压液体介质的清洗，以便除去粘附的污粒，随后在一个相连的第二清洗器(40；140)中予以净化和分离，净化的松散材料然后再予以干燥并通过一个绕着其纵向轴(X)旋转的从外面加热的管道系统(240)作热处理。

2、如权利要求1的方法，其特征在于在热处理之前，松散材料在充满一种适当流体的第二清洗器（40;140）中经过松散材料和流体的不停顿的运动，再一次清除其残留的仍旧粘附的污粒，不停顿的运动是由超声波振动产生的。

3、实现权利要求1中方法的设备包括至少一个第一清洗器和一个用于对松散材料热处理的带有一个可加热燃烧室的鼓形炉，其特征在于对第一清洗器（30;130）还设置一个第二清洗器（40;140）连接在其上，第一清洗器（30;130）的内部（35;135）装置有多个轴向和径向安排相互间隔开一段距离的喷嘴（21′，22′，23′，24′;121′，120′，119′，118′，117′），第二清洗器（40;140），中间经过一个干燥容器（6;106），被连接到一个安排在鼓形炉（220）燃烧室（221′）内的螺旋形管道系统（240），螺旋形管道系统安装成能绕着其纵向轴（X）旋转以便热处理已干燥的松散材料。

4、如权利要求3的设备，其特征在于第一清洗器（30;130）上设置有一个由多根围绕在清洗器外圆周上的环形管道（21，22，23，24;121，120，119，118，117）形成的管道系统（25;125），管道系统一方面连接到多个喷嘴（21′，22′，23′，24′;121′，120′，119′，118′，117′）上，另一方面通过至少一条桥接管道（16;116）连接到一个高压泵（4;104）上。

5、如权利要求3的4中之一的设备，其特征在于在第一清洗器（130）的内部（135）喷嘴（121′，120′，119′，118′，117′）的对面一侧设置有一块挡板（136）。

6、如权利要求3的设备，其特征在于一个配备有至少一个声电换能器（80;180）的超声波装置（85;185）设置在第二清洗器（40;140）内。

7、如权利要求3的设备，其特征在于第一清洗器（30;130）和第二清洗器（40;140）是作为一个结构单元设计的。

8、如权利要求3的设备，其特征在于：

-从纵向上看，鼓形炉（220）的容器（221）被分成若干个分别的加热区，并在容器的外壁上配置有相互错形安排的燃烧器或加热元件，

-安装在容器（221）内绕着纵向轴（X）旋转的由电动机驱动的管道系统（240）设计成其一端用于接受松散材料，而另一端用于输出该材料，和

-管道系统（240）是同轴地设置在燃烧室（221′）内并包括多根螺旋形地缠绕在一起的管子（241），每根这种管子从其断面构形看或者是方形的，长方形的，三角形的，多角形的或平行地倾斜的。

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