DE102010021610A1 - Process for producing a granulate from a mineral melt - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze (2), umfassend folgende Schritte: Aufbringen der mineralischen Schmelze (2) auf einen Rotationskörper (4), wobei der Rotationskörper (4) einer Drehbewegung unterzogen wird und die Schmelze (2) vom Rotationskörper (4) mit einer radialen Komponente (6) nach außen geschleudert wird, wobei Mikropartikel aus der Schmelze (2) vereinzelt werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass aus der Schmelze Analysepartikel (6) vereinzelt werden und diese einer berührungslosen Materialanalyse unterzogen werden.The invention relates to a method for producing granules from a mineral melt (2), comprising the following steps: applying the mineral melt (2) to a rotating body (4), the rotating body (4) being subjected to a rotary movement and the melt (2 ) is thrown outwards by the rotary body (4) with a radial component (6), with microparticles being separated from the melt (2). The invention is characterized in that analysis particles (6) are separated from the melt and these are subjected to a contactless material analysis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze nach dem Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats einer mineralischen Schmelze nach Anspruch 15.The invention relates to a method for producing a granulate from a mineral melt according to claim 1 and to an apparatus for producing a granulate of a mineral melt according to claim 15.

Zur Herstellung des so genannten Hüttensandes wird die Schlacke, die bei Hochofenprozessen, beispielsweise beim Aufschmelzen von Eisen, bei etwa 1500°C bis 1600°C flüssig anfällt, durch verschiedene Verfahren granuliert. Dazu gehört einerseits das Abschrecken der Hochofenschlacke, was jedoch zu einem sehr hohen Wasserbedarf und insgesamt zu einem hohen Energiebedarf führt.To produce the so-called granulated slag, the slag, which is obtained in blast furnace processes, for example, during the melting of iron at about 1500 ° C to 1600 ° C, granulated by various methods. This includes, on the one hand, the quenching of the blast furnace slag, which, however, leads to a very high water requirement and, overall, to a high energy requirement.

Ein weiteres geeignetes Verfahren zur Granulierung der Hochofenschlacke ist das so genannte Rotating Cup-Verfahren. Hierbei wird die flüssige Schlacke auf einen teller- oder scheibenförmigen Rotationskörper gegossen, durch die Zentrifugalkraft wird die flüssige Schlacke in kleinen Tröpfchen nach außen geschleudert und so zerstäubt. Die abgekühlten Tröpfchen ergeben den gewünschten Hüttensand. Dieser Hüttensand kann beispielsweise in der Zementindustrie als Zusatzstoff verwendet werden.Another suitable method for granulating blast furnace slag is the so-called Rotating Cup process. Here, the liquid slag is poured onto a plate or disc-shaped body of revolution, by the centrifugal force, the liquid slag is thrown in small droplets to the outside and thus atomized. The cooled droplets give the desired blastfurnace slag. This blastfurnace slag can be used as an additive in the cement industry, for example.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hüttensand einen glasartigen, also amorphen Charakter aufweist, weil so die hydraulischen Eigenschaften des Zementes, in dem er verwendet wird, deutlich verbessert werden.It is particularly advantageous if the blastfurnace slag has a glass-like, that is to say amorphous character, because in this way the hydraulic properties of the cement in which it is used are markedly improved.

Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der EP 804 620 B1 beschrieben. Um die Qualität des erzeugten Granulats (z. B. die Korngröße, die Form, den Glasgehalt) stabil zu halten, ist es notwendig, in die Prozessparameter, beispielsweise die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotationskörpers, die Tellerkühlung oder die Schmelzenzuführung, genau einzustellen.Such a method is used, for example, in EP 804 620 B1 described. In order to keep the quality of the granules produced (eg the particle size, the shape, the glass content) stable, it is necessary to set precisely in the process parameters, for example the rotational body rotational speed, the plate cooling or the melt feed.

Bei dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren werden zwar Mikropartikel erzeugt, es besteht jedoch keinerlei Einflussnahme auf die Qualität des erzeugten Granulates. Der Hüttensand, der in der Zementindustrie verwendet wird, sollte jedoch möglichst von gleichmäßiger Kornstruktur und gleichmäßigem Partikeldurchmesser sein. Dies ist in der Zementindustrie deshalb wichtig, da die Mahlprozesse empfindlich auf unterschiedliche Partikeldurchmesser reagieren, bei einem gleichmäßigen Partikeldurchmesser kann das Aufmahlen des Hüttensandes energieeffizienter und kostengünstiger gestaltet werden.Although microparticles are produced in the process described in the prior art, there is no influence whatsoever on the quality of the granulate produced. However, the granulated slag used in the cement industry should be as even as possible of uniform grain structure and uniform particle diameter. This is important in the cement industry because the grinding processes are sensitive to different particle diameters, and with a uniform particle diameter grinding of the blastfurnace slag can be made more energy efficient and less expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze bereitzustellen, durch die eine bessere Einstellung des gewünschten Partikeldurchmessers der Granulatpartikel insbesondere eine amorphe Festkörperstrukturermöglicht wird.The invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus for producing a granulate from a mineral melt through which a better adjustment of the desired particle diameter of the granular particles in particular an amorphous solid-state structure is made possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze gemäß Anspruch 1 umfasst dabei folgende Schritte. Zunächst wird eine mineralische Schmelze auf einem Rotationskörper aufgebracht. Der Rotationskörper wird dabei einer Drehbewegung unterzogen, wobei die Schmelze vom Rotationskörper mit einer radialen Komponente nach außen geschleudert wird. Bei diesem radialen Schleuderprozess werden aus der Schmelze Mikropartikel vereinzelt, die später in getrocknetem Zustand als Granulat bezeichnet werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass beispielsweise direkt aus der Schmelze Analysepartikel vereinzelt werden, die einer berührungslosen Materialanalyse unterzogen werden.The inventive method for producing a granulate from a mineral melt according to claim 1 comprises the following steps. First, a mineral melt is applied to a rotating body. The rotary body is subjected to a rotational movement, wherein the melt is thrown by the rotary body with a radial component to the outside. In this radial spinning process microparticles are separated from the melt, which are later referred to as granules in the dried state. The invention is characterized in that, for example, directly from the melt analysis particles are separated, which are subjected to a non-contact material analysis.

Durch das beschriebene Verfahren ist es möglich, kontinuierlich die Eigenschaften der Schmelze zu bestimmen und die dabei gewonnenen Analyseergebnisse direkt in die Steuerung des Verfahrensprozesses einzuspeisen. Gegenüber herkömmlichen Methoden, wobei aus der Schmelze Proben entnommen werden, die aufwändig in einem Labor geprüft werden müssen, ist es hier möglich, direkt in der Umgebung der Granulationsvorrichtung Online-Messungen durchzuführen, und direkt innerhalb weniger Sekunden bzw. weniger Minuten auf möglicherweise veränderte Zusammensetzung der Schmelze zu reagieren und dem Prozess entsprechend anzupassen.By the method described, it is possible to continuously determine the properties of the melt and feed the analysis results obtained directly into the control of the process process. Compared to conventional methods, where samples are taken from the melt which need to be laboriously tested in a laboratory, it is possible to take online measurements directly in the vicinity of the granulation device and, possibly within a few seconds or a few minutes, for possibly altered composition react to the melt and adjust the process accordingly.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 dient zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze. Hierbei kann es sich einerseits wie einleitend erwähnt, um die Schlacke eines Hochofenprozesses handeln, die bei der Eisenverhüttung anfällt, es kann sich jedoch auch um eine anderweitig erzeugte mineralische Schmelze handeln, die rasch abgekühlt und granuliert werden soll. Im Weiteren wird auch für die geschmolzene Schlacke der Begriff „Schmelze” verwendet. Das Verfahren kann auch auf die Zerstäubung einer metallischen Schmelze, beispielsweise bei der Herstellung amorpher Metallpartikel angewandt werden.The inventive method according to claim 1 is used to produce a granulate from a mineral melt. This may, on the one hand, as mentioned in the introduction, be the slag of a blast furnace process, which occurs in the iron smelting, but it may also be an otherwise generated mineral melt, which is to be rapidly cooled and granulated. Furthermore, the term "melt" is also used for the molten slag. The method can also be applied to the atomization of a metallic melt, for example in the production of amorphous metal particles.

Unter dem Begriff Mikropartikel werden hierbei die aus der zerstäubten und teilweise erstarrten Schmelze entstandenen Tröpfchen verstanden, die üblicherweise einen Durchmesser zwischen 500 μm und 5 mm aufweisen. Die Anhäufung der Mikropartikel, wenn sie weitgehend erstarrt in einem Fließbett liegen, wird als Granulat bezeichnet. Die Gesamtmenge an Granulat wiederum ergibt den so genannten Hüttensand.The term microparticles is understood to mean the droplets formed from the atomized and partially solidified melt, which usually have a diameter of between 500 μm and 5 mm. The accumulation of microparticles, when they are largely solidified in a fluidized bed, is referred to as granules. The total amount of granules in turn yields the so-called granulated blastfurnace slag.

Bei den Analysepartikeln handelt es sich um Mikropartikel, die aus dem Prozess an unterschiedlichen Stellen gewonnen werden können, die im Wesentlichen dieselben Bestandteile und Eigenschaften aufweisen wie die beschriebenen Mikropartikel, die jedoch eigens zur Analyse und zur damit verbundenen Steuerung des Prozesses aus der Schmelze vereinzelt werden. The analyte particles are microparticles that can be recovered from the process at different locations that have substantially the same constituents and properties as the microparticles described, but are specifically separated from the melt for analysis and concomitant control of the process ,

Die Vereinzelung bzw. das Separieren der Analysepartikel aus dem Schmelzenstrom kann grundsätzlich an verschiedenen Stellen des Verfahrens erfolgen. In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung werden die Analysepartikel aus einem Hauptschmelzestrom vereinzelt, bevor der Hauptschmelzestrom auf den Rotationskörper gelangt. Dies ermöglicht es, bei einem schnellen Analysenerfahren, noch bevor die zu untersuchende Schmelze auf den Rotationskörper gerät, die richtigen Parameter für den entsprechenden Schmelzenstromabschnitt im Verfahren einzustellen.The separation or separation of the analysis particles from the melt stream can in principle take place at different points in the process. In an advantageous embodiment of the invention, the analysis particles are separated from a main melt stream before the main melt stream reaches the rotation body. This makes it possible to set the correct parameters for the corresponding melt stream section in the process in a rapid analysis process, even before the melt to be examined on the rotating body.

Hierzu kann aus dem Schmelzenhauptstrom ein Schmelzennebenstrom abgeleitet werden, aus dem die Analysepartikel vereinzelt werden. Dieses Vereinzeln aus dem Schmelzennebenstrom kann beispielsweise ebenfalls durch einen zweiten, in der Regel kleineren, laborförmigen Rotationskörper erfolgen.For this purpose, a melt side stream can be derived from the melt main stream, from which the analysis particles are separated. This separation from the melt side stream can, for example, also be effected by a second, generally smaller, laboratory-shaped rotary body.

In einer anderen Ausgestaltungsform können die Analysepartikel mittels eines Zerstäuberrades beispielsweise direkt aus dem Hauptschmelzenstrom vereinzelt werden. Weiter hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, das Vereinzeln durch einen Pressluftstrahl, einen Fluidstrahl oder durch eine Schalleinkopplung aus dem Schmelzenhauptstrom oder dem Schmelzennebenstrom vorzunehmen.In another embodiment, the analysis particles can be separated by means of a Zerstäuberrades example, directly from the main melt stream. Furthermore, it has proven to be expedient to carry out the separation by means of a compressed air jet, a fluid jet or by a sound injection from the main melt stream or the secondary melt stream.

Bei der Analysemethode der Analysepartikel gibt es ebenfalls zwei zweckmäßige Alternativen, die grundsätzlich auch miteinander kombiniert werden können. Zum einen gibt es die Alternative, dass die Analytikpartikel entlang einer Flugbahn mit einer Analysevorrichtung analysiert werden. Als Analysevorrichtung dienen insbesondere Hochgeschwindigkeitskameras oder Ultraschalldetektoren. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie besonders schnell ist und somit einen besonders schnellen Eingriff in die Prozessparameter erlaubt. Andererseits ist es hier mit dieser Methode schwerer, ein singuläres Analysepartikel für sich zu betrachten, es wird stets eine statistische Betrachtung von mehreren Partikeln unternommen.In the analysis method of the analysis particles, there are also two expedient alternatives, which can in principle also be combined with each other. First, there is the alternative of analyzing the analyte particles along a trajectory with an analyzer. In particular, high-speed cameras or ultrasound detectors are used as the analysis device. This method has the advantage that it is particularly fast and thus allows a particularly fast intervention in the process parameters. On the other hand, this method makes it harder to consider a singular particle of analysis by itself; a statistical analysis of several particles is always undertaken.

Deshalb wird zusätzlich oder alternativ eine etwas aufwändigere und mehr Zeit verbrauchende vereinzelnde Betrachtung eines singulären Analysepartikels beschrieben. Hierbei wird ein singulärer Analysepartikel aufgefangen, in einer Vorrichtung bevorzugt durch Ultraschall in Schwebe gehalten und einem Aufheiz- bzw. Abkühlprozess, der bevorzugt über die Schmelztemperatur des singulären Analysepartikels erfolgt, unterzogen. Der Aufheiz- und Abkühlprozess kann beispielsweise durch einen Laserstrahl sehr zielgerichtet erfolgen. Bei dem Aufheiz- und Abkühlprozess kann bei dem einzelnen singulären Analysepartikel sehr genau festgestellt werden, welche Materialeigenschaften gerade in der Schmelze vorliegen und die Prozessparameter entsprechend eingestellt werden.Therefore, additionally or alternatively, a somewhat more elaborate and time-consuming singular analysis of a singular analysis particle is described. In this case, a singular analysis particle is collected, preferably suspended in a device by ultrasound, and subjected to a heating or cooling process, which preferably takes place via the melting temperature of the singular analysis particle. The heating and cooling process can be done very targeted, for example by a laser beam. In the heating and cooling process can be very accurately determined in the individual singular analysis particles, which material properties are currently in the melt and the process parameters are set accordingly.

Ein weiterer Bestandteil der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze. Die Vorrichtung umfasst eine Schmelzenzuführvorrichtung über die die Schmelze auf eine Drehzerstäubungsvorrichtung bzw. einen hiervon umfassten Rotationskörper gebracht wird. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Vereinzelungsvorrichtung von Analysepartikeln aus einem Schmelzenstrom in der Schmelzenzuführungsvorrichtung. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Analysevorrichtung zur berührungslosen Analyse der separierten Analysepartikel.Another component of the invention is an apparatus for producing a granulate from a mineral melt. The device comprises a melt supply device by means of which the melt is brought onto a rotary atomizing device or a rotary body comprised thereof. Furthermore, the device comprises a separating device of analysis particles from a melt stream in the melt supply device. Furthermore, the device comprises an analysis device for non-contact analysis of the separated analysis particles.

Weitere Ausgestaltungsformen, Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Zeichnungen. Dabei wird für unterschiedliche Ausgestaltungsformen von Merkmalen, die jedoch dieselbe Bezeichnung tragen, dasselbe Bezugszeichen verwendet.Further embodiments, embodiments and advantageous features will become apparent from the drawings. In this case, the same reference number is used for different embodiments of features that bear the same name, however.

Es zeigen:Show it:

1 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer Schmelze mit einer Analysevorrichtung, 1 a device for producing a granulate from a melt with an analysis device,

2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze und 2 a device for producing a granulate from a mineral melt and

3 eine Analysevorrichtung. 3 an analysis device.

In 1 ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze dargestellt, wobei die Vorrichtung eine Schmelzenzuführvorrichtung 26 sowie eine Drehzerstäubungsvorrichtung 28 mit einem Rotationskörper 4 aufweist. Die Schmelzenzuführungsvorrichtung 26 umfasst eine Schmelzenzuführung 8, die über die Schmelze 2 auf den Rotationskörper 4 gelangt. Die Schmelzenzuführungsvorrichtung 26 umfasst dabei einen Hauptschmelzenstrom 10, durch den die Schmelze 2 auf den Rotationskörper 4 gelangt. Von dem Hauptschmelzenstrom 10 wird ein Schmelzennebenstrom 12 abgeleitet, der zu Analysezwecke eine Vereinzelung der Mikropartikel erlaubt. Die Mikropartikel an sich sind aufgrund ihrer geringen Größe in der Dimension der 1 nicht erkennbar und daher mit keinem Bezugszeichen versehen. Sie sind jedoch durch ihre Flugbahn 16 gekennzeichnet.In 1 a device for producing a granulate from a mineral melt is shown, wherein the device is a melt supply device 26 and a rotary atomizing device 28 with a rotation body 4 having. The melt supply device 26 includes a melt feed 8th that melt over 2 on the rotation body 4 arrives. The melt supply device 26 includes a main melt stream 10 through which the melt 2 on the rotation body 4 arrives. From the main melt stream 10 becomes a melt on-stream 12 derived, which allows for analysis purposes a separation of the microparticles. The microparticles themselves are due to their small size in the dimension of 1 not recognizable and therefore with provided no reference character. They are, however, by their trajectory 16 characterized.

Exemplarisch für eine Vereinzelungsmethode von Mikropartikeln aus einem Schmelzennebenstrom 12 ist ein weiterer, kleiner Rotationskörper 13 vorgesehen, auf dem Schmelze 2 gelangt und zu Mikropartikel zerstäubt wird, die die Flugbahn 16 einnehmen. Die Mikropartikel gelangen in eine Analysevorrichtung 18, die Hochgeschwindigkeitskameras 20 zur 3D-Aufnahme von Partikeleigenschaften umfasst. Ferner umfasst die Analysevorrichtung 18 Ultraschallemitter und Empfänger-Arrays, die zur Messung der Ultraschallimpedanz der Analysepartikel 6 dienen.Exemplary for a singulation method of microparticles from a melt side stream 12 is another, small rotation body 13 provided on the melt 2 passes and is atomized to microparticles that the trajectory 16 taking. The microparticles get into an analyzer 18 , the high-speed cameras 20 for 3D recording of particle properties. Furthermore, the analysis device comprises 18 Ultrasonic emitter and receiver arrays used to measure the ultrasonic impedance of the analysis particles 6 serve.

In 2 ist eine ähnliche Vorrichtung 1 zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze dargestellt, die ebenfalls eine Schmelzenzuführvorrichtung 26, eine Drehzerstäubungsvorrichtung 28 mit einem Rotationskörper 4 umfasst, auf den über eine Schmelzenzuführung 8 Schmelze 2 gegossen wird, die wiederum zu Mikropartikel zerstäubt wird. Eine Separation von Analysepartikeln wird hierbei direkt am Hauptschmelzenstrom 10 vorgenommen, wobei hier exemplarisch ein Zerstäuberrad 14 dargestellt ist, das sich in der Schmelze 8 dreht und dabei Schmelzenpartikel herausschlägt, die die Flugbahn 16 einnehmen und in eine Analysevorrichtung 18 gelenkt wird, die der Analysevorrichtung 18 in 1 entspricht.In 2 is a similar device 1 for producing a granulate from a mineral melt, which also has a melt feeding device 26 , a rotary atomizing device 28 with a rotation body 4 includes, on the via a melt feed 8th melt 2 is poured, which in turn is atomized into microparticles. A separation of analysis particles is here directly at the main melt stream 10 made, here exemplified a Zerstäuberrad 14 is shown, which is in the melt 8th turns while melting particles that hits the trajectory 16 take and into an analysis device 18 that is the analyzer 18 in 1 equivalent.

Bei der Analysevorrichtung 18 handelt es sich um einen kontinuierlichen Prozess, bei dem Analysepartikel 6, die in größerer Menge vorliegen, in ihrer Flugbahn durch die Analysevorrichtung 18 hindurch von den Messgeräten erfasst werden und hierbei während deren Fluges die Materialeigenschaften durch optische und/oder akustische Messmethoden bestimmt werden. Bei den relevanten, zu bestimmenden Materialeigenschaften handelt es sich insbesondere um die Temperatur, die Dichte, die Wärmekapazität, die Wärmeleitfähigkeit, die Zähigkeit, die Oberflächenspannung und die Emissivität. Diese Eigenschaften beeinflussen nachhaltig den Erstarrungsvorgang und den Partikelbildungsprozess der Mikropartikel. Die Emissivität z. B. beeinflusst die Wärme, die aus dem Mikropartikel durch Strahlung verloren geht, was wiederum dessen Abkühlgeschwindigkeit beeinflusst. Die Kenntnis der Abkühlgeschwindigkeit und deren Beeinflussung ist insbesondere dafür wichtig, dass ein Anhaften von vollständig erstarrten Mikropartikeln an Wänden der Vorrichtung 1 vermieden wird.At the analyzer 18 it is a continuous process involving analysis particles 6 , which are present in greater quantity, in their trajectory through the analyzer 18 be detected by the measuring devices and in this case the material properties are determined by optical and / or acoustic measurement methods during their flight. The relevant material properties to be determined are in particular the temperature, the density, the heat capacity, the thermal conductivity, the toughness, the surface tension and the emissivity. These properties have a lasting influence on the solidification process and the particle formation process of the microparticles. The emissivity z. B. affects the heat lost from the microparticle by radiation, which in turn affects its cooling rate. The knowledge of the cooling rate and its influence is particularly important for the adhesion of completely solidified microparticles to the walls of the device 1 is avoided.

Die Vereinzelung der Analysepartikel 6 kann auch aus den Mikropartikeln erfolgen, die von der Drehzerstäubungsvorrichtung an sich produziert werden. Beispielsweise kann eine Blende vorgesehen sein, die die gezielt Partikel als Analysepartikel 6 von den anderen Mikropartikeln trennt.The separation of the analysis particles 6 can also be done from the microparticles produced by the Drehzerstäubungsvorrichtung itself. For example, an aperture may be provided which the targeted particles as analysis particles 6 separates from the other microparticles.

Mit Kenntnis dieser Materialeigenschaften der Schmelze können die Prozessparameter der Vorrichtung 1, beispielsweise die Schmelzenzuflussgeschwindigkeit, die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationskörpers oder die Kühlrate des Rotationskörpers verändert werden, wodurch es möglich ist, stets eine optimale Struktur der erzeugten Mikropartikel zu gewährleisten. Bei der optimalen Struktur handelt es sich insbesondere um den Partikeldurchmesser der möglichst eng um einen vorgegebenen Mittelwert schwanken sollte. Ferner ist eine möglichst glasförmige, amorphe Festkörperstruktur gewünscht. Ferner ist auch die Geometrie der Partikel von Bedeutung für den eingangs erwähnten Mahlprozess des Granulates.With knowledge of these material properties of the melt, the process parameters of the device 1 For example, the melt flow rate, the rotation speed of the rotation body or the cooling rate of the rotation body are changed, whereby it is possible to always ensure an optimal structure of the microparticles produced. The optimal structure is, in particular, the particle diameter which should fluctuate as close as possible to a predetermined mean value. Furthermore, a possible glassy, amorphous solid-state structure is desired. Furthermore, the geometry of the particles is of importance for the aforementioned grinding process of the granules.

Bei den in 1 und 2 gezeigten Analysevorrichtungen 18 handelt es sich um ein extrem schnelles Analyseverfahren, wobei direkt innerhalb von kürzester Zeit, möglichst noch bevor die untersuchte Schmelze 2 den Rotationskörper 4 erreicht, auf die Prozessparameter eingewirkt wird. Durch die beschriebene Analysevorrichtung 18 kann jedoch kein singuläres Analysenartikel betrachtet werden. Es wird stets ein mittlerer Wert mehrerer, statistisch verteilter Analysenartikel aufgenommen, was nicht zur größtmöglich genauen Kenntnis der Schmelzenparameter führt.At the in 1 and 2 shown analysis devices 18 It is an extremely fast method of analysis, whereby directly within a very short time, possibly even before the investigated melt 2 the rotation body 4 reached, is acted upon the process parameters. By the described analysis device 18 however, no singular analysis article can be considered. An average value of several statistically distributed analysis articles is always recorded, which does not lead to the greatest possible knowledge of the melt parameters.

In 3 ist eine weitere Analysevorrichtung 18' dargestellt, die im Wesentlichen dieselben Messmethoden anwendet wie die Analysevorrichtung 18, sie unterscheidet sich von der Analysevorrichtung 18 jedoch darin, dass ein singulärer Analysenartikel 6' betrachtet wird, der in einer Schwebe gehalten wird. Hierzu wird ein Ultraschallfeld 22 aus allen Raumrichtungen erzeugt, das auf den separierten Mikropartikel 6' wirkt und ihn somit in Schwebe hält. Hierbei ist es möglich, dass beispielsweise durch einen Laserstrahl 24 der separierte Analysenartikel 6' einem Aufheiz- und Abkühlprozess unterzogen wird. Hierbei können dieselben, bereits genannten Materialeigenschaften des Analysenartikels 6' ermittelt werden, die Analyse ist jedoch genauer, als dies mit der Vorrichtung 18 möglich ist. Die Analyse in der Analysevorrichtung 18' dauert jedoch geringfügig länger als in der Analysevorrichtung 18. Sie kann aber trotzdem noch so schnell erfolgen, dass rechtzeitig auf die Veränderung von Materialschwankungen eingegangen werden kann und die Prozessparameter verändert werden können. Die Analysevorrichtung 18' ist bevorzugt wie die Analysevorrichtung 18 in unmittelbarer Nähe der Vorrichtung 1 angeordnet. Grundsätzlich ist es möglich, bei den Analysevorrichtungen 18 und 18' in einem Prozess parallel Unterstützung zueinander zu betreiben.In 3 is another analysis device 18 ' which essentially uses the same measurement methods as the analysis device 18 , it is different from the analyzer 18 however, in that a singular analysis article 6 ' considered to be suspended. This is an ultrasonic field 22 generated from all spatial directions, that on the separated microparticles 6 ' acts and thus holds him in suspense. It is possible that, for example, by a laser beam 24 the separated analysis article 6 ' a heating and cooling process is subjected. Here, the same, already mentioned material properties of the analysis article 6 ' However, the analysis is more accurate than this with the device 18 is possible. The analysis in the analyzer 18 ' However, it takes slightly longer than in the analyzer 18 , However, it can still take place so quickly that the change in material fluctuations can be dealt with in good time and the process parameters can be changed. The analyzer 18 ' is preferred as the analyzer 18 in the immediate vicinity of the device 1 arranged. Basically, it is possible in the analysis devices 18 and 18 ' in a parallel process to support each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 804620 B1 [0005] EP 804620 B1 [0005]

Claims (15)

Verfahren zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen oder metallischen Schmelze (2), umfassend folgende Schritte: Aufbringen der mineralischen Schmelze (2) auf einen Rotationskörper (4), wobei der Rotationskörper (4) einer Drehbewegung unterzogen wird und die Schmelze (2) vom Rotationskörper (4) mit einer radialen Komponente (6) nach außen geschleudert wird, wobei Mikropartikel aus der Schmelze (2) vereinzelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Analysepartikel (6) vereinzelt werden und diese einer berührungslosen Materialanalyse unterzogen werden.Process for producing a granulate from a mineral or metallic melt ( 2 ), comprising the following steps: application of the mineral melt ( 2 ) on a rotary body ( 4 ), wherein the rotational body ( 4 ) is subjected to a rotary motion and the melt ( 2 ) of the rotary body ( 4 ) with a radial component ( 6 ) is ejected outwards, wherein microparticles from the melt ( 2 ), characterized in that analysis particles ( 6 ) are separated and subjected to a non-contact material analysis. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Analyseergebnis aus der Materialanalyse der Analysepartikel zur Steuerung von Prozessparametern des Rotationskörpers (4) und/oder einer Schmelzenzuführung (8) verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that an analysis result from the material analysis of the analysis particles for controlling process parameters of the rotary body ( 4 ) and / or a melt feed ( 8th ) is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysepartikel aus der Schmelze, insbesondere aus einem Hauptschmelzestrom (10), vereinzelt werden, bevor der Hauptschmelzestrom (10) auf den Rotationskörper (4) gelangt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the analysis particles from the melt, in particular from a main melt stream ( 10 ), before the main melt stream ( 10 ) on the rotary body ( 4 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Schmelzenhauptstrom (10) ein Schmelzennebenstrom (12) abgeleitet wird, aus dem die Analysepartikel (6) vereinzelt werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that from the main melt stream ( 10 ) a melt side stream ( 12 ), from which the analysis particles ( 6 ) are isolated. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzennebenstrom (12) auf einen zweiten Rotationskörper (13) geleitet wird, durch den die Analysepartikel (6) vereinzelt werden.A method according to claim 3, characterized in that the melt side stream ( 12 ) to a second body of revolution ( 13 ), through which the analysis particles ( 6 ) are isolated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysepartikel mittels eines Zerstäuberrades (14), eines Pressluftstrahls, eines Fluidstrahls oder durch Schalleinkopplung aus dem Schmelzenhauptstrom oder Schmelzennebenstrom vereinzelt werden.A method according to claim 1, characterized in that the analysis particles by means of a Zerstäuberrades ( 14 ), a compressed air jet, a fluid jet or by sound coupling from the main melt stream or melt side stream are separated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analytikpartikel (16) entlang einer Flugbahn (16) mit einer Analysevorrichtung (18) analysiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the analytical particles ( 16 ) along a trajectory ( 16 ) with an analysis device ( 18 ) to be analyzed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung (18) eine Hochgeschwindigkeitskamera (20) umfasst.Method according to claim 7, characterized in that the analysis device ( 18 ) a high-speed camera ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysevorrichtung (18) einen Ultraschalldetektor umfasst.Method according to claim 7 or 8, characterized in that the analysis device ( 18 ) comprises an ultrasonic detector. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das singuläre Analysepartikel (6) in Schwebe gehalten wird und analysiert wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the singular analysis particle ( 6 ) is held in suspension and analyzed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das singuläre Analysepartikel (6) durch Ultraschall (22) in Schwebe gehalten wird.Method according to claim 10, characterized in that the singular analysis particle ( 6 ) by ultrasound ( 22 ) is held in suspension. Verfahren nach Anspruch 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das singuläre Analysepartikel (6) im Schwebezustand einem Aufheiz- und/oder Abkühlprozess unterzogen wird und dabei die Materialeigenschaften des Analysepartikels bestimmt werden.Method according to claim 10 to 11, characterized in that the singular analysis particle ( 6 ) is subjected to a heating and / or cooling process in the suspended state and the material properties of the analysis particle are determined. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufheiz- und/oder Abkühlprozess mittels eines Laserstrahls (24) erfolgt.A method according to claim 13, characterized in that the heating and / or cooling process by means of a laser beam ( 24 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyse der optischen Eigenschaften und/oder der Ultraschallimpedanz der Analysepartikel (6) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the analysis of the optical properties and / or the ultrasonic impedance of the analysis particles ( 6 ) he follows. Vorrichtung zur Erzeugung eines Granulats aus einer mineralischen Schmelze (2), umfassend eine Schmelzenzuführvorrichtung (26), eine Drehzerstäubungsvorrichtung (28) mit einem Rotationskörper (4) und eine Vereinzelungsvorrichtung (13, 14) zur Vereinzelung von Analysepartikel (6, 6') aus einem Schmelzestrom (10, 12) sowie eine Analysevorrichtung (18) zur berührungslosen Analyse der separierten Analysepartikel (6, 6').Device for producing a granulate from a mineral melt ( 2 ), comprising a melt supply device ( 26 ), a rotary atomizing device ( 28 ) with a rotary body ( 4 ) and a separating device ( 13 . 14 ) for separating analysis particles ( 6 . 6 ' ) from a melt stream ( 10 . 12 ) and an analysis device ( 18 ) for non-contact analysis of the separated analysis particles ( 6 . 6 ' ).
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