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Verfahren und Einrichtung zum Pressen von Briketts Bei der Herstellung
von Briketts aus losem Brikettiergut besteht die Gefahr, daß in die verpreßten Briketts
Luft mit eingeschlossen wird; die in den feinsten Poren des Brikettgutes eingeschlossene
Luft kann sehr stark (z. B. in Schnellpressen für Eierbriketts) auf etwa 100 bis
150 atü komprimiert werden, wobei die durch den Preßdruck hervorgerufenen und im
Gleichgewicht gehaltenen inneren Spannkräfte beim -'L\-achlassen des Preßdruckes
zur Lockerung des Brikettgefüges, ja zur Sprengung einzelner Briketts führen können.
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Um dieser Gefahr zu begegnen, wurde bereits ein Verfahren bekannt,
gemäß welchem unmittelbar vor dem Pressen dem Brikettiergut ein leicht kondensierendes
Gas, z. B. Wasserdampf, zugeführt wird, um die eingeschlossene Luft zu verdrängen.
Tatsächlich konnte in dieser Weise ein großer Teil der im losen Brikettiergut enthaltenden
Luft entfernt werden, wobei die OOualität der Briketts verbessert bzw, der Bedarf
an Bindemitteln herabgesetzt werden konnte.
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Beim Einbringen des so behandelten Brikettiergutes in die Preßformen
läßt es sich jedoch bei den bekannten Herstellungsverfahren nicht vermeiden, da(3
erneut Luft in das noch lose Brikettiergut eindringt, um so weniger, als die Hohlräume
der Preßformep selber luftgefüllt sind. Diese in den Preßformen enthaltene Luft
kann unmöglich während des außerordentlich schnell ablaufenden Einfüllens und Pressens
des Brikettiergutes entweichen, so daß trotz der Vorbehandlung des Brikettiergutes
schädliche Lufteinschlüsse entstehen. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Pressen von Briketts in Brikettwalzenpressen
unter Einleitung eines beim Pressen kondensierendes Gases oder Dampfes in die Preßform
derart vorgegangen, daß längs der Oberfläche der beiden zusammenarbeitenden Walzen
eine bis unmittelbar zur Einfüllstelle des Brikettiergutes zwischen die beiden Walzen
reichende, die Preßformen der Walzen ausfüllende Schicht eines beim Pressen kondensierendes
Gases oder Dampfes aufrechterhalten wird.
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Zum Ausfüllen der Atmosphäre der Einfüll- und Preßstelle mit dem Gas
wird vorteilhaft ein Gasstrom erzeugt, welcher durch die Preßstelle und Einfüllstelle
im Gegenstrom durch das einzuführende Brikettiergut geführt wird. Als Gas kann insbesondere
Wasserdampf verwendet werden.
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Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sei noch auf folgendes
hingewiesen: Es sind bereits ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erwärmung von
Brikettiergut unmittelbar vor dem Verpressen durch Einleiten von Wasserdampf oder
irgendeinem heißen Gas, wie Warmluft, in den Brikettiergutverteiler oberhalb der
Preßwalzen bekannt. Dampf- oder Heißgasstrahler werden direkt gegen die Kontaktstelle
der beiden Walzen gerichtet, um gleichzeitig auch die Preßformen zu erwärmen und
das Brikettiergut in die Formen hineinzudrängen und die Füllung zu verdichten. Da
der Wasserdampf oder das Heißgas in die Preßformen hineingeblasen wird, wird hierdurch
nicht nur die im Brikettiergut befindliche Luft nicht verdrängt, sondern es wird
die ungünstige Wirkung der in den Formen enthaltenen Luft noch vergrößert.
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Ferner ist es bekannt, Wasserdampf in Fallrichtung des Brikettiergutes
von oben her einzublasen. Durch diese Einblasrichtung wird die Luft, die ja nur
nach oben entweichen kann, am Entweichen gehindert und verbleibt so zwangläufig
in dem verpreßten Brikettiergut.
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Außerdem ist ein Verfahren zum Reinigen von Walzen einer Brikettpresse
mit Hilfe eines Druckluftstrahles bekannt. Auch wenn dieses Verfahren mit Wasserdampf
betrieben würde, so ist eine Verdrängung von Luft aus den Preßformen ausgeschlossen;
von der Stelle des Auftreffens des Strahles auf die Preßformen bis zu deren Füllung
mit Brikettiergut durchlaufen die Walzen eine Viertel- bis eine halbe Umdrehung,
und da die Walzenoberfläche frei liegt, wäre der Dampf schon längst aus den Formen
entwichen und hätte wieder Luft Platz gemacht, bevor das Brikettiergut in die Formen
gelangt. Auch hier wird der Erfindungsgedanke nicht offenbart.
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Schließlich ist eine Beheizungsvorrxchtung für die Walzen einer Brikettpresse
bekannt, bei welcher sich ein Dampfmantel über ein Teilstück der Walzenoberfläche
auf der unteren Seite der Walzen erstreckt.
Eine Verdrängung der
Luft aus den Preßformen tritt hier ebenfalls nicht ein, da zwischen der Heizvorrichtung
und der Einfüllstelle von Brikettiergut in die Preßformen die Walzen mehr als eine
halbe Umdrehung machen und der Dampf schon längst entwichen ist, wenn das Gut in
die Formen gelangt.
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Das die Preßformen ausfüllende Gas kann beim schnellen Preßvorgang
ebenfalls nicht entweichen. Das verpreßte Brikettiergut enthält noch Gas, so daß
bei de: Brikettherstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in die Preßforin
eingeschlossenes Gas mitgepreßt wird. Im Falle der Verwendung z. B. von Wasserdampf
als leicht kondensierendes Gas kondensiert dieses im Gegensatz zu Luft bei der geringsten
Druckerhöhung zu Wasser und da beim Kondensieren und Pressen Wärme entsteht, zu
überhitztem Wasser, das die Brikettporen ausfüllt und beim Nachlassen des Preßdruckes
einen Druck auf die Porenwandungen ausübt. Dieser Druck ist aber um etwa ein Hundertfaches
kleiner als der Druck der in die Poren eingeschlossenen stark komprimierten Luft.
Bei einer Temperatur des Porenwassers von z. B. 110° C beträgt der Druck nur etwa
0,5 atü gegenüber einem Druck von 100 bis 150 atü bei komprimierter Luft. Der Druck
nimmt außerdem beim Abkühlen des Briketts unter 100° C sehr schnell ab, ohne daß
Wasserdampf nachträglich aus dem Brikett entweichen muß. Dadurch wird die Festigkeit
des fertigen Briketts erhöht bzw. eine Einsparung an Bindemittel ermöglicht.
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In der Einrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Mittel zur Verdrängung der Luft aus der Einfüllstelle und Preßstelle vorgesehen.
Insbesondere sind erfindungsgemäß die Preßwalzen und die Einfüllstelle des Brikettiergutes
in die Preßformen mit einer Ummantelung versehen, welche einen die Walzenoberfläche
umgebenden Spaltraum frei läßt. in welchen Wasserdampf zugeleitet wird, der die
Preßformen füllt und jeglichen Luftzutritt zu den Walzen und der Einfüllstelle verhindert.
Dadurch kann gleichzeitig vermieden werden, daß beim Einführen des Gutes in die
Einrichtung Luft zum bereits entlüfteten Brikettiergut hinzutreten kann. Wird zur
Verdrängung der Luft Wasserdampf verwendet, so wird durch das Spülen mit Wasserdampf
auch noch ein teilweises Kondensieren des im Brikettiergut enthaltenen Wasserdampfes
zufolge geringer Temperaturabnahme unmittelbar vor der Pressung verhütet.
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Zweckmäßig wird dem Brikettiergut unmittelbar vor dem Pressen zusätzlich
Wärme zugeführt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum
Durchführen des Verfahrens bei der Verpressung von Steinkohlenbriketts mit einer
Walzen-Brikettierpresse dargestellt. Es zeigt Fig. 1 schematisch einen zu den Achsen
der Preßwalzen senkrechten Schnitt durch die Einrichtung, Fig. 2 einen Schnitt gemäß
der Linie II-11 der Fig. 1 und Fig.3 eine Einzelheit im Schnitt gemäß der Linie
III-III der Fig. 1.
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.,Mit 1 sind parallelachsige und sich berührende Preßwalzen bezeichnet,
welche svnchronisiert von nicht dargestellten Antriebsmitteln in entgegengesetztem
Sinne in Drehung versetzt werden. An der Oberfläche der synchronisierten Preßwalzen
1 sind jeweils eine Anzahl Mulden 2 derart angeordnet, daß beim Drehen der Walzen
gemäß den eingezeichneten Pfeilen jeweils zwei Mulden 2 in dem Berührungsbereich
der Walzen einander gegenüberstehen und einen geschlossenen, die Preßform bildenden
Hohlraum 3 bilden.
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Die Preßwalzen 1 sind von einem gegen Wärmeverluste gut isolierten
Mantel 4 umgeben, welcher im Bereich der Preßwalzen mit geringem Abstand dem Umfang
derselben parallel verlaufend eine Spalte 4a bildet und, wie aus der Fig. 2 ersichtlich,
stirnseitig geschlossen ist. Der Mantel 4 umschließt ferner einen senkrecht zum
Berührungsbereich der Walzen führenden Füllschacht 5, einen durch die Verbreiterung
des oberen Füllschachtendes gebildeten Raum 6 und teilweise noch ein oben in den
Raum 6 mündendes. U-förmig nach unten umgebogenes Abführrohr 7. In den Raum 6 mündet
ferner noch das Gehäuse 8 einer Zuteilschnecke 9, während eine Vorrichtung 10 zum
Beschicken der Pressen im Raum 6 selber angeordnet ist. In den den Füllschacht 5
umgebenden Teil des Mantels 4 ist eine Heizschlange bzw. eine elektrische Heizspule
11 eingebaut.
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Der Mantel 4 ist unten offen und trägt einen Auslaßtrichter 12 für
fertige Briketts. An beiden Seiten des Auslaßtrichters 12 sind im Mantel Einlaßdüsen
13 für Gas oder Dampf vorgesehen, welche durch Leitungen 14 gespeist werden. Vorzugsweise
sind die Einlaßdüsen 13 so angeordnet, daß der eingeblasene Gasstrom als Gegenstrom
tangential der Umfangsflächen der sich drehenden Preßwalzen gerichtet ist. Im Bereich
des Fallschachtes sind zur Messung der Temperatur im Spalt zwischen dem Mantel und
den Walzen Thermometer 15 angeordnet.
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Einfachheitshalber sei in der Folge angenommen, daß die Einrichtung
mit Heißdampf betrieben ist. welcher durch die Düsen 13 zugeführt wird. Wie erwähnt,
ist der Dampfstrom vorzugsweise entgegen der Laufrichtung der Walzenoberflächen
gerichtet, wobei gegebenenfalls der von der Walzenoberfläche mitgerissenen und eingewirbelten
Luft der Zutritt in den Spalt 4a zwischen Walzen 1 und Mantel 4 verwehrt wird. Der
Dampf füllt die eiförmigen Vertiefungen 3 und heizt die Walzen selbst auf eine Temperatur
etwas über 100° C auf, damit sich kein Kondenswasser bilden kann. Anschließend strömt
der Dampf dem in die Presse fallenden Brikettiergut entgegen und kann, wenn zuviel
Dampf zugeführt wird, durch das Abführrohr 7 entweichen. Das Abführrohr 7 kann zweckmäßig
nach unten abgebogen werden, weil sonst durch Kaminwirkung von der unteren Öffnung
des Mantels Luft nachgesaugt werden könnte. Da Wasserdampf leichter als Luft ist,
wirkt das Abbiegen des Abdampfrohres gleichzeitig als Luftabsperrung gegen Luftzutritt
von oben. In dieser Weise erfolgt das Pressen der Briketts unter vollkommener Verdrängung
der Luft aus der Preßstelle, wobei auch das Zuführen des Brikettiergutes zu den
Preßformen luftfrei erfolgt. Die Verwendung der Heizschlange 11 schließt zudem noch
das Abkühlen und Kondensieren des Brikettiergutes aus. Die Thermometer 15 dienen
zur Messung der Temperatur im Dampfspalt, kurz bevor die eiförmigen Vertiefungen
mit Brikettiergut gefüllt werden. Die Dampfzugabe durch die Düsen 13 ist so zu regeln,
daß die Thermometer zweckmäßig immer etwas über 100° C anzeigen.
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Das der dargestellten Presse zugeführte Brikettiergut wird vorteilhaft
auf dein Weg zur Presse durch die bekannte Dampfzugabe weitgehend entlüftet,