DD161078A1 - Verfahren und maschinensystem zur herstellung von fein- und grobkoernigem granulat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Maschinensystem zur Herstellung von fein - und grobkoernigem Granulat aus pulverfoermigen oder koernigen Substanzen, das anschliessend zu Gruenlingen verpresst wird. Ziel der Erfindung ist es, bei geringen Wartungs-,Instandhaltungs- und Bedienungsaufwand eines Maschinensystems ein Granulat mit fuer die Weiterverarbeitung guenstigen Bedingungen herzustellen. Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und Maschinensystem zu schaffen, mit denen nichtfreifliessendes Pulver zu einem Granulat mit guter Riesel- und Pressfaehigkeit sowie geringer Toleranz der Granulometrie und Schuettdichte aufbereitet werden soll, wird geloest, indem ein Agglomerieren des nichtfreifliessenden Pulvers durch Walzenverdichten, ein Desagglomerieren der Schuelpen durch Siebgranulieren, F eine Feinkornabtrennung durch Siebklassierung und eine Rueckfuehrung des Feinkornes erfolgt. Zur Durchfuehrung des Verfahrens sind ein Mischer, eine Glattwalzenpresse, ein Siebgranulator und ein Stoesselschwingsieb nacheinander angeordnet. Hauptanwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung sinterkeramischer Erzeugnisse.

Description

'Titel der Erfindung

Verfahren und Maschinensystem zur Herstellung von fein- und grobkörnigem Granulat

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die ürfindung betrifft ein Verfahren und Maschinensystem zur Herstellung von fein- und grobkörnigem Granulat aus pulverförmiger, oder körnigen Substanzen, das anschließend zu Grünlingen für die Herstellung sinterkeramischer Erzeugnisse verpreßt wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bereits bekannte Verfahren zur Granulatherstellung sind die Aufbaugranulierung, die Brikettierung sowie die Sprühgr anuli e rung.

Bei der Aufbaugranulierung wird Pulver unter Zugabe von V/asser und Bindemitteln einem Granulierteller oder einer Granuliertrommel auf- bzw. eingegeben. Durch Rotation des geneigten Granuliertellers oder der Granuliertrommel wird das Gut turbulent bewegt und es entsteht bei Zugabe von Feuchtigkeit ein Granulat, das eine große Breite der Granulatkorngröße aufweist, so daß der Überkornanteil abgesiebt und wieder aufbereitet werden muß. Sin weiterer Nachteil besteht im nachfolgenden notwendigen Trockenprozeß, bei dem die relativ hohe Feuchtigkeit im Granulat entfernt v/erden muß.

Bei der Brikettierung wird unter Zugabe von-Wasser und Bindemitteln das Pulver gemischt und durch Stempelpressen vorgepreßt. Die Preßlinge werden grob zerkleinert und das Granulat über Siebe in die gewünschten Fraktionen getrennt. Der ITachteil dieses Verfahrens liegt im großen Aufwand an üinzelausrüstungen sowie für deren Verkettung. Der große Platzbedarf und der große Aufwand für die Wartung, Instandhaltung und Bedienung wirken sich ebenfalls nachteilig aus. Hinzu kommt, daß der entstehende hohe überkorn- und Peinkornanteil zwecks 7/iederaufbereitung zurückgeführt werden muß. Außerdem weist dieses Verfahren große technologische Instabilität auf und gestattet nur eine geringe stoffspezifische Anpassung.

Bei der Sprühgranulierung wird das zu einem Schlicker aufbereitete Pulver über Düsen im Heißluftstrom eines Sprühtrockners versprüht. Dabei verdampft die AufSchlämmflüssigkeit unter gleichseitiger Abkühlung des Gases. Im Heißluft strom trocknen ' die Tröpfchen zu kleinen Kugeln und werden als Granulat aus- : cd v-

Dieses Verfahren ist durch hohe Anlagen- und ilnergiekosten gekennzeichnet. Die Hohlräume in den Granalien, die su starken Schwankungen und geringer Schüttdichte führen, wodurch negative Auswirkungen am gepreßten Grünling und gesinterten !Fertigerzeugnis festgestellt werden können, sind weitere nennenswerte Nachteile.

Ziel der

Ziel der Erfindung ist es, bei geringem Wartungs-, Instandhaltungs- und Bedienungsaufwand eines Maschinensystems ein Granulat mit für die Weiterverarbeitung günstigen Bedingungen herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Maschinensystem zu schaffen, mit denen nichtfreifließendes Pulver zu einem Granulat mit guter Riesel- und Preßfähigkeit sowie geringer Toleranz der Granulometrie und Schüttdichte aufb e r e i t e t wir d»

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelost, indem ein Agglomerieren des nichtfreifließenden Pulvers durch Walzenverdichten, ein Desagglomerieren der Schülpen durch Siebgranulieren, eine Feinkornabtrennung durch Siebklassierung und eine Rückführung des Peinkornes erfolgt.

Das Siebgranulieren wird dabei einstufig oder zweistufig als Vorgranulieren und Fertiggranulieren durchgeführt. Zur Durchführung des Verfahrens sind ein Mischer, eine Glattwalzenpresse, ein Siebgranulator und ein Stößelschwingsieb nacheinander angeordnet. An der Glattwalzenpresse ist eine Preßwalze 3tarr und die andere Preßwalze beweglich gestaltet, wobei letztere durch eine hydraulische Preßkraftbeaufschlagung mit einem Druckausgleichbehälter verbunden ist,

Die Walzenpreßkraft der Glattwalzenpresse ist hydraulisch stufenlos verstellbar, ebenso die Walzenumfangsgeschwindigkeit. Der Siebgranulator besteht aus einem auswechselbaren Siebeinsatz, einem auswechselbaren Oszillator und einem einschiebbaren Unterblech« Hinzu kommt, daß der Siebgranulator mit zv/ei Siebeinsätzen ausgestaltet sein kann oder daß zwei Siebgranulatoren mit zwei getrennten Antrieben eingesetzt werden. Die Frequenz des Oszillators ist stufenlos verstellbar. Außerdem wird das Stößel schwingsieb mit einem überkornsieb ausgestattet.

Durch das erfindungsgemäße Maschinensystem wird ein Maximum an rationellen technologischen Ablauf und stoffspezifischer Anpassung erzielt. Die hydraulisch stufenlose Verstellbarkeit der Walzenpreßkraft und der Druckausgleich an der Walzenpresse gestatten eine für die Weiterverarbeitung erforderliche Schülpendichte einzustellen und stabil zu halten. Hinzu kommt, daß durch die stufenlose Verstellbarkeit der Walzengeschwindigkeit der Durchsatz nach 3edarf eingestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei auch für die Herstellung von Granulat mit kleinen Korngrößen für das Pressen von kleinen Artikeln geeignet, Der geringe Au 3-rüstungs-, Bedienungs-, Wartungs- und Instandhaltungsaufwand bei geringen Platzbedarf des Maschinensystems sowie die technologische Stabilität des Granulats bezüglich der Granulometrie und Schüttdichte sind weitere nennenswerte Vorteile.

Ausführung; sb ei spiel

Die ilrfindung soll nachstehend an einem Au sführungs bei spiel sowie einer dazugehörigen Prinzipzeichnung näher erläutert werden. In der Prinzipzeichnung ist ein Maschinensystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Danach werden in den Mischer 1 die staubförrnige Substanz und zur Erzielung der Agglomerierbarkeit Wasser oder ein Plastifikator 1.2, bestehend aus einem Gemisch von Wasser und Bindemittel, eingegeben und miteinander gemischt, d.h. plastifiziert.

Das Pulver-Plastifikatorgemisch wird in den Vorratsbehälter 2.1 abgezogen und zwischen den beiden glatten Preßwarzen 2.2 und 2,3 der Walzenpresse 2 kontinuierlich zu Schülpen verdichtet. Liegt bereits eine agglomerierbare Substanz vor, so kann diese direkt dem Vorratsbehälter 2,1 eingegeben werden. Die Walzenpresse 2 weist eine starre Preßwalze 2.2 und verstellbare Preßwalze 2.3 auf, wobei an letzterer durch das Hydrauliksystem 2.4 die Walzenpreßkraft stufenlos'einstellbar ist. Das Hydrauliksystem gestattet das Einstellen einer gewünschten Dichte der Schülpen und gewährleistet durch den Druckausgleichsbehälter 2,5 eine gleichbleibende Dichte. Umfangsgeschwindigkeit der Preßwalzen ist "stufenlos verstellbar, so daß der Durchsatz der Walzenpresse 2 nach Bedarf eingestellt werden kann. Die aus dem Walzenspalt austretenden Schülpen fallen in den Siebgranulator 3 und werden hier durch Siebgranulieren zu Siebgranulat G, verarbeitet. Der Siebgranulator besteht aus einem Gehäuse, in dem ein mit Brechstäben versehener Oszillator 3*2 mit waagerechter Drehachse gelagert ist. Unter dem Oszillator ist ein trogförmiger Siebeinsatz 3.1 angeordnet, durch den die Schülpen mittels der oszillierenden Bewegung der Brechstäbe gerieben werden. Durch entsorechende Wahl der Parameter des Siebeinsatzes, wie Weite"und Form der Maschen, ±sz es möglich ein Sieosranulat 3„ ohne unerwünschtes Überkorn herzusteilen.

Durch die stufenlos verstellbare Frequenz der Oszillatorbewegung kann der Durchsatz verändert werden.· Die Ausführung der Siebeinsatze, wie 77eite und Form der Maschen, das Profil der oieodrähte oder die Einfassung und Halterung des Siebgewebes, isowie der Oszillatorbrechstäbe,· beispielsweise ihre Anzahl, Anordnung und ihr Querschnitt, können so verändert werden, daß eine entsprechende Anpassung an die Stoffkennwerte des herzustellenden Granulats möglich ist. Die Brechstäbe und der Siebeinsatz unterliegen einem geringen Verschleiß und weisen deshalb eine begrenzte Standzeit auf, Aus diesem Grunde ist der Siebgranulator so gestaltet, daß der Oszillator und der Siebeinsatz gewechselt werden kann. Zur Vermeidung des Austrages von Überkorn und Wandansats in das Granulat bei der Reinigung und dem Wechsel von Verschleißteilen ist am Siebgranulator 3 ein Unterblech 3.3 vorgesehen, das unter den Siebeinsatz 3.1 geschoben wird. Soll ein Granulat G mit einem besonders-geringen bzw. keinem Feinkornanteil F hergestellt werden, so ist dieser Feinkornanteil durch ein Stößelschwingsieb 4 abzutrennen. Hierzu wird dieses Sieb mit einem Siebboden 4.1 versehen. Zur Vermeidung von Ausschuß wird der Feinkornanteil entweder gemäß a, dem Vorratsbehälter 2.1 der Walzenpresse 2 oder gemäß b, dem Mischer 1 zugeführt, wieder eingegeben und v/ei t erver arbeit et,

Am Siebgranulator 3 sind Brüche von Siebdrähten am Siebeinsatz 3.1 speziell durch Fremdkörper nicht auszuschließen. Dabei würde unerwünschtes Überkorn U in das Granulat G gelangen. Zur Vermeidung dieses Mangels wird das Stößelschv.dngsieb 4 mit einem Siebboden 4.2, versehen, so daß derartiges überkorn vom Granulat abgetrennt wi

d.

Claims (7)

1. S- Sm,

   "3rf ind uns; s an s ώ ru c h

   1, Verfahren zur Herstellung von fein- und grobkörnigem Granulat aus pulverförmiger- oder feinkörnigen Substanzen mit oder ohne Wasser- oder Plastifikatorzusatz, gekennzeichnet dadurch, daß ein Agglomerieren des nichtfreifließenden Pulvers durch Waizenverdichten, ein Desagglo— merieren der Schulpen durch Siabgranulieren, eine Peinkornabtrennung durch Siebklassierung und eine Rückführung des Peinkornes erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1. gekennzeichnet dadurch, daß das Siebgranulieren einstufig als Fertiggranulieren oder zweistufig als Vor- und Fertiggranulieren durchgeführt wird ο

   3ο Maschinensystem zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Mischer (1), eine Glattwalzenpresse (2), ein Siebgranulator (3) und ein Stößelschwingsieb (4) nacheinander angeordnet- sind-,

   Maschinensystem nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß an der Glattwalzenpresse eine Preßwalze (2,2) starr und die andere Preßwalze (2.3) beweglich angeordnet ist, wobei letztere durch eine hydraulische Preßkraftbeauf- schlagung (2,4) mit einem Druckausgleichsbehälter (2.5) verbunden ist.
3. 5. Maschinensystem nach Punkt 3 und- 4, gekennzeichnet'dadurch, daß die Walzenpreßkraft der Glattwalzenpresse hydraulisch' stufenlos verstellbar ist,

   β, Maschinensystem nach Punkt 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Waisenumfangsgeschwindigkeit stufenlos verstellbar ist.
4. 7. Maschinensystem nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Siebgranulator aus einem auswechselbaren Siebeinsatz (3.1)j einen auswechselbaren Oszillator (3.2) und einem einschiebbaren Unterblech (3.3) besteht.
5. 8. Maschinensystem nach Punkt 3 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß der Siebgranulator mit zwei Siebeinsätzen (3.1) ausgestattet ist oder daß zwei Siebgranulatoren mit zwei getrennten Antrieben eingesetzt sind.
6. 9. Maschinensystem nach Punkt 3 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Frequenz des Oszillators stufenlos verstellbar ist.
7. 10. Maschinensystem nach Funkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Stoßelschwingsieb mit einem überkornsieb (#.2) ausgestattet ist.

   Hierzu 1 Saite Zeichnungen