DD161078A1

DD161078A1 - METHOD AND MACHINE SYSTEM FOR PRODUCING FINE AND COARSE-GREEN GRANULES

Info

Publication number: DD161078A1
Application number: DD22117480A
Authority: DD
Inventors: Klaus Henning; Otto Thieme; Lothar Sedelke; Manfred Gerth; Max Sylvester; Helmut Wolke; Klaus Kalettka; Werner Schoenherr
Original assignee: Keramische Werke Hermsdorf 653
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1984-10-10

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.The invention relates to a method and machine system for the production of fine and coarse - grained granules of pulverulent or coarse substances, which is then pressed into Gruenlingen. The aim of the invention is to produce at low maintenance, maintenance and operating costs of a machine system, granules favorable for further processing conditions. The object of the invention to provide a method and machine system with which nichtfreifliessendes powder is to be prepared into a granulate with good flowability and pressing ability and low tolerance of granulometry and Schuettdichte is solved by agglomerating the nichtfreifliessenden powder by roll compaction, a deagglomerating the Schuelpen by Siebgranulieren, F a fine grain separation by Siebklassierung and a return of the fine grain takes place. To carry out the process, a mixer, a smooth roll press, a sieve granulator and a Stoesselschwingsieb are arranged one after the other. Main field of application of the invention is the production of sintered ceramic products.

Description

'Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Maschinensystem zur Herstellung von fein- und grobkörnigem GranulatProcess and machine system for the production of fine and coarse-grained granules

Field of application of the invention

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.The invention relates to a method and machine system for the production of fine and coarse-grained granules of powdery or granular substances, which is then pressed into green compacts for the production of sintered ceramic products.

Characteristic of the known technical solutions

Bereits bekannte Verfahren zur Granulatherstellung sind die Aufbaugranulierung, die Brikettierung sowie die Sprühgr anuli e rung.Well-known processes for producing granules include build-up granulation, briquetting and spray granulation.

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.In built-up granulation , powder is added to a granulating or granulating drum with the addition of water and binding agents. By rotation of the inclined granulating or granulating the Gut is turbulent moves and it is formed upon addition of moisture granules having a large width of the granule size, so that the oversize fraction must be sieved and reprocessed . Sin further disadvantage is the subsequent necessary drying process in which the relatively high moisture in the granules removed v / ground must.

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.In briquetting , the powder is mixed with the addition of water and binders and pre-pressed by stamp presses. The compacts are coarsely crushed and the granules are separated by sieves in the desired fractions. The ITachteil this process is in the great expense of üinzelausrüstungen and for their concatenation. The large space requirement and the great effort for maintenance, service and operation also have a disadvantageous effect. In addition, the resulting high amount of oversize grain and pea grain must be returned for the purpose of 7 / iederaufbereitung. In addition, this method has great technological instability and allows only a small substance-specific adaptation.

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-In spray granulation , the powder processed into a slurry is sprayed through nozzles in the hot air stream of a spray drier. In the process, the slurry liquid evaporates with equilateral cooling of the gas. In the stream of hot air, the droplets dry to small spheres and are discharged as granules: 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.This process is characterized by high equipment and ilnergiekosten. The cavities in the granules, which lead to great fluctuations and low bulk density, whereby negative effects on the pressed green compact and sintered finished product can be found, are further significant disadvantages.

Ziel dergoal of

Ziel der Erfindung ist es, bei geringem Wartungs-, Instandhaltungs- und Bedienungsaufwand eines Maschinensystems ein Granulat mit für die Weiterverarbeitung günstigen Bedingungen herzustellen.The aim of the invention is to produce granules with favorable conditions for further processing with low maintenance, maintenance and operating costs of a machine system.

Explanation of the essence of the invention

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»The invention has for its object to provide a method and machine system with which nichtfreifließendes powder to granules with good flowability and pressing ability and low tolerance of granulometry and bulk density aufb e r e t e t e t

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.According to the invention, the object is achieved by agglomeration of the non-free flowing powder by roll compaction, deagglomeration of the slugs by sieve granulation, fine grain separation by sieve classification and recycling of the pea grain.

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,Screen granulation is carried out in one or two stages as pre-granulation and final granulation. To carry out the process, a mixer, a smooth roll press, a screen granulator and a ram vibrating screen are arranged one after the other. On the plain roll press, a press roll 3tarr and the other press roll is designed to be movable, the latter being connected by a hydraulic Preßkraftbeaufschlagung with a surge tank,

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.The Walzenpreßkraft the smooth-roller press is hydraulically infinitely adjustable, as well as the roller peripheral speed. The sieve granulator consists of a replaceable sieve insert, a replaceable oscillator and a retractable lower plate. In addition, the sieve granulator can be equipped with sieve inserts or two sieve granulators with two separate drives can be used. The frequency of the oscillator is infinitely adjustable. In addition, the ram vibrating sieve is equipped with a überkornsieb.

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.The machine system according to the invention achieves a maximum of rational technological processes and substance-specific adaptation. The hydraulically infinitely variable adjustability of the roll pressing force and the pressure compensation on the roll press allow to set a required for further processing pupil density and to keep stable. In addition, the throughput can be adjusted to 3 requirements by the stepless adjustability of the roller speed. The inventive method is also suitable for the production of granules with small grain sizes for the pressing of small items, The low Au 3 armor, operating, maintenance and repair costs in a small footprint of the machine system and the technological stability of the granules in terms of Granulometry and bulk density are other noteworthy advantages.

Execution; sb egg game

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.The present invention will be explained in more detail below by means of an audition as well as a corresponding principle drawing. In the schematic drawing, a machine system for carrying out the method according to the invention is shown. Thereafter, in the mixer 1, the dust-like substance and, for the purpose of agglomerability, water or a plasticizer 1.2 consisting of a mixture of water and binder are introduced and mixed with each other, that is, in the mixer 1. plasticized.

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.The powder-plasticizer mixture is withdrawn into the storage container 2.1 and continuously compressed between the two smooth press nips 2.2 and 2.3 of the roll press 2 to flakes. If there is already an agglomeratable substance, it can be entered directly into the storage container 2.1. The roll press 2 has a rigid press roll 2.2 and adjustable press roll 2.3, wherein the latter by the hydraulic system 2.4, the Walzenpreßkraft is stepless'einstellbar. The hydraulic system allows the setting of a desired density of the slugs and ensured by the surge tank 2.5 a constant density. Circumferential speed of the press rolls is "steplessly adjustable so that the throughput of the roll press 2 can be adjusted as required." The slugs emerging from the roll gap fall into the screen granulator 3 and are here processed by screen granulation to screen granulate G. The screen granulator consists of a housing, A trough-shaped sieve insert 3.1 is arranged underneath the oscillator, by means of which the slugs are rubbed by means of the oscillating movement of the breaking rods. sz it possible "herzusteilen and shape of the meshes, a ± 3 Sieosranulat without undesirable oversized particles.

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,Through the infinitely variable frequency of the oscillator movement, the throughput can be changed The design of the Siebeinsatze, such as 77eite and shape of the mesh, the profile of oieodrähte or the enclosure and support of Siebgewebes, and the Oszillatorbrechstäbe, · for example, their number, arrangement and her Cross-section, can be changed so that a corresponding adaptation to the material properties of the granules to be produced is possible. The crushing rods and the sieve insert are subject to low wear and therefore have a limited life, for this reason, the sieve granulator is designed so that the oscillator and the sieve insert can be changed. To avoid the discharge of oversize and Wandansats in the granules in the cleaning and the change of wearing parts a bottom plate 3.3 is provided on the screen granulator 3, which is pushed under the sieve insert 3.1. If a granulate G with a particularly low or no fine grain fraction F are to be produced, then this fine grain fraction must be separated off by a plunger vibrating screen 4. For this purpose, this sieve is provided with a sieve bottom 4.1. To avoid rejects, the fine grain fraction is reintroduced either in accordance with a, the storage tank 2.1 of the roller press 2 or according to b, the mixer 1, and is used again and / or t erver work 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 wiOn sieve granulator 3, breaks of sieve wires on sieve insert 3.1 can not be ruled out especially by foreign bodies. In this case, unwanted oversize U would get into the granules G. In order to avoid this deficiency, the ram plate 4 is provided with a sieve bottom 4.2, so that such oversize is separated from the granules

d.d.

Claims

S- Sm,S-Sm,

"3rf ind us; s an s ώ ru c h

1, Process for the production of fine and coarse granules of powdery or fine-grained substances with or without addition of water or plasticizer, characterized in that agglomeration of the non-free flowing powder by Waizenverdichten, a desaggregating Schulpen by Siabgranulieren, a Peinkornabtrennung by Siebklassierung and a return of the Peinkornes takes place.

2. The method according to item 1, characterized in that the sieve granulation is carried out in one stage as finished granulation or two-stage as pre and final granulation ο

3ο machine system for carrying out the method according to item 1, characterized in that a mixer (1), a smooth roller press (2), a screen granulator (3) and a ram vibrating screen (4) are arranged successively-,

A machine system according to item 3, characterized in that a press roll (2, 2) is rigidly arranged on the plain roll press and the other press roll (2.3) is movable, the latter being controlled by a hydraulic force application (2.4) with a pressure equalization tank (2.5). connected is.

5. Machine system according to point 3 and 4, characterized'dadurch in that the Walzenpreßkraft the smooth-roller press is hydraulically 'infinitely adjustable,

β, machine system according to item 3 and 4, characterized in that the Waisenumfangsgeschwindigkeit is infinitely adjustable.

7. Machine system according to item 3, characterized in that the sieve granulator consists of a replaceable sieve insert (3.1) j a replaceable oscillator (3.2) and a retractable lower plate (3.3).

8. Machine system according to item 3 and 7, characterized in that the sieve granulator is equipped with two sieve inserts (3.1) or that two sieve granulators are used with two separate drives.

9. Machine system according to item 3 and 7, characterized in that the frequency of the oscillator is infinitely adjustable.

10. Machine system according to item 3, characterized in that the Stoßelschwingsieb with a überkornsieb (# .2) is equipped.

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