DE1170309B

DE1170309B - Process for the treatment of blue goods

Info

Publication number: DE1170309B
Application number: DED34435A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dennert
Original assignee: Veit Dennert KG
Current assignee: Veit Dennert KG
Priority date: 1960-10-06
Filing date: 1960-10-06
Publication date: 1964-05-14

Description

Verfahren zur Behandlung von blähfähigem Gut Bei der Wärmebehandlung von blähfähigem gekörntem Gut ist es wichtig, daß alle Granalien den gleichen Blähzustand erreichen. Vorzeitige Beendigung des Blähvorganges durch zu kurze Wärmeeinwirkung ergibt Granalien, die noch nicht die volle mögliche Größe erreicht haben, zu lange Wärmeeinwirkung auf das Gut ergibt Granalien, die bis in das Kerninnere hinein plastisch werden. In beiden Fällen werden das Schüttgewicht und die Güte des Erzeugnisses verschlechtert. Diese Überlegungen gelten für alle Blähverfahren, gleichgültig in welcher Weise sie durchgeführt werden. Zu ihnen tritt jetzt eine weitere Überlegung, nämlich die, welchen Einfluß Unterschiede in der Körnung auf den Blähvorgang haben. Es sollen dabei Verfahren außer Betracht bleiben, bei denen das Blähgut in einer mehr oder weniger ruhenden Schicht behandelt wird (Drehrohrofen, Drehteller, Förderband), sondern es sollen nur solche Verfahren betrachtet werden, bei denen das Gut in der Bewegung im heißen Gasstrom gebläht wird, und zwar zunächst Verfahren, bei denen das Gut vom aufsteigenden oder fallenden Gasstrom mitgenommen wird oder gegen den aufsteigenden Gasstrom herunterfällt.Process for the treatment of expandable material during heat treatment In the case of expandable granular material, it is important that all granules have the same state of expansion reach. Premature termination of the bloating process due to too short exposure to heat yields granules that have not yet reached the full possible size for too long The effect of heat on the material results in granules that are plastic right into the core will. In both cases, the bulk weight and the quality of the product worsened. These considerations apply to all methods of bloating, indifferent to what way they are carried out. Another consideration now comes to them, namely, what influence differences in the grain size have on the expansion process. It should be left out of consideration in which the expanded material in a a more or less stationary layer is treated (rotary kiln, turntable, conveyor belt), but only those processes are to be considered in which the good is in the Movement in the hot gas stream is inflated, initially methods in which the goods are carried along by the rising or falling gas stream or against the rising gas stream falls down.

In diesen Fällen ist die Verweildauer des einzelnen Kornes in der Behandlungskammer offensichtlich eine Funktion seiner Masse. Bei der Mitnahme im aufsteigenden Gasstrom werden die leichteren Teilchen mit größerer Geschwindigkeit mitgenommen als die schwereren Teilchen. Dann ist entweder die Verweilzeit und damit die Behandlungsdauer der kleineren Teilchen zu kurz, wenn sie für die schwereren Teilchen gerade richtig ist, oder die Verweilzeit ist für die kleineren Teilchen richtig, dann ist sie für die schwereren Teilchen zu groß. Man erhält kein einheitliches Gut. Die gleiche Überlegung gilt analog bei der Behandlung des Gutes im Fall gegen die Gasströmung. Hier sind es die schwereren Teilchen, die schneller als die leichteren fallen. Es ergibt sich wieder ein Unterschied in der Verweilzeit, nur daß es hier die schwereren Teilchen sind, die sich schneller als die leichteren Teilchen bewegen. Diese Verfahren sind, wie die Erfahrung gezeigt hat, für Blähton nicht brauchbar.In these cases the residence time of the individual grain is in the Treatment chamber obviously a function of its mass. When taking the As the gas stream ascends, the lighter particles are at greater speed carried away than the heavier particles. Then either the dwell time and with it the treatment time for the smaller particles is too short when it is for the heavier ones Particle is just right, or the residence time is for the smaller particles correct, then it is too big for the heavier particles. You don't get a uniform Good. The same consideration applies analogously to the treatment of the goods in the case against the gas flow. Here it is the heavier particles that are faster than the lighter ones fall. There is again a difference in the dwell time, only that it is here the heavier particles are moving faster than the lighter particles. As experience has shown, these processes cannot be used for expanded clay.

Man ist dann bei der Weiterentwicklung der Blähverfahren zu Verfahren übergegangen, die als Wirbelschichtverfahren, Wirbelbettverfahren, Schwebebettverfahren und so ähnlich bezeichnet werden. Der Grundgedanke ist entweder der, das gekörnte Gut über einem Rost der Einwirkung einer Gasströmung auszusetzen, die so gewählt ist, daß sich über dem Rost eine schwebende Wirbelschicht bildet, oder die Wirbelschicht unmittelbar vom heißen Gasstrom tragen zu lassen. Dem Grundgedanken nach sind die beiden Verfahren ungefähr gleich. Beim Blähvorgang nimmt das Volumen der Teilchen zu, ihre Masse infolgedessen ab. Je weiter der Blähvorgang fortschreitet, um so stärker ist die Einwirkung der Gasströmung; der Auftrieb wächst mit zunehmender Blähung. Das geblähte und dadurch leichter gewordene Teilchen wird entweder nach oben durch den Gasstrom ausgetragen oder durch einen Auslauf oben aus der Wirbelschicht abgezogen. Man kann auch beim Wirbelbettverfahren, also bei dem Verfahren mit der über einem Rost gebildeten Wirbelschicht den Gasstrom vorübergehend abstellen, so daß die geblähten Granalien durch die Ausnehmungen des Rostes hindurchfallen und unten abgezogen werden.You are then in the further development of the expansion process to process passed over as fluidized bed process, fluidized bed process, floating bed process and be called something like that. The basic idea is either that, the granular Well exposed to the action of a gas flow above a grate, which is chosen in this way is that a floating fluidized bed forms above the grate, or the fluidized bed to be carried directly by the hot gas flow. The basic idea is that they are roughly the same for both methods. During the expansion process, the volume of the particles increases too, their bulk decreases as a result. The further the bloating progresses, the more so the effect of the gas flow is stronger; the lift grows with increasing Flatulence. The puffed up and thereby lighter particle is either after discharged at the top through the gas stream or through an outlet from the top of the fluidized bed deducted. You can also use the fluidized bed process, i.e. the process with the temporarily shut off the gas flow above a fluidized bed formed over a grate, so that the expanded granules fall through the recesses in the grate and deducted below.

Auch diese Verfahren setzen eine gleichmäßige Körnung des Gutes voraus, wie leicht einzusehen ist. Bei dem Austrag der fertiggeblähten Granalien nach oben dürfen nur solche Teilchen ausgetragen werden, die fertiggebläht sind. Hierauf ist der Auftrieb des Gasstromes einzustellen. Wenn nun das aufgegebene Gut neben den Granalien, auf die der Austrag abgestellt ist, noch Granalien geringerer Größe' enthält, so läßt es sich nicht vermeiden, daß diese in gleicher Weise wie die fertigen Granalien ausgetragen werden, ohne daß sie bereits richtig gebläht sind. Das fertige Blähgut ist nicht einheitlich. Beim Wirbelbett liegen die Dinge analog. Denn am Überlauf können auch kleinere Teilchen abfließen, die noch nicht völlig gebläht sind. Bei dem intermittierend betriebenen Wirbelbettverfahren sind es nicht so sehr die leichteren Teilchen, die zu berücksichtigen sind, sondern vielmehr die schwereren; denn diese bestimmen die Verweilzeit. Es kann dann leicht vorkommen, daß die leichteren Teilchen überhitzt werden. Voraussetzung der bekannten Verfahren ist also, um es zu wiederholen, eine möglichst einheitliche Klassierung der Granalien. Durchführen läßt sich diese, aber sie verteuert verständlicherweise den Prozeß. Anzustreben ist ein Verfahren, das die Behandlung auch von Blähgut sehr unterschiedlicher Körnung ermöglicht.These processes also require a uniform grain size of the goods, how easy it is to see. At the discharge of the blown granules upwards only those particles may be discharged that are completely blown. Here is adjust the buoyancy of the gas flow. If now the abandoned good is next to the Granules on which the discharge is set, still granules of smaller size ' contains, it cannot be avoided that these are finished in the same way as the finished ones Granules are discharged without being properly expanded. The finished one Expanded material is not uniform. Things are analogous with the fluidized bed. Because on Overflow can also drain smaller particles that are not yet completely bloated are. In the intermittently operated fluidized bed process, it is not so much the lighter particles to consider, rather the heavier ones; because these determine the dwell time. It can then easily happen that the lighter ones Particles become overheated. The prerequisite for the known procedure is therefore to get it to repeat a classification that is as uniform as possible of the granules. This can be done, but it understandably makes the process more expensive. The aim is to achieve a process that also allows for very different treatment of expanded material Grit allows.

An sich ist die Problemstellung nicht neu, allerdings nicht für Blähton, sondern sie ist bereits im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Brennen von Zement im Fall gegen den Gasstrom behandelt worden. Hinsichtlich der Verfahren dieser Art war oben bereits auf die sich aus der Fallgeschwindigkeit ergebende Verweilzeit hingewiesen worden. Um die verschiedenen Fallgeschwindigkeiten von Granalien verschiedener Masse zu berücksichtigen, ist vorgeschlagen worden, der Behandlungskammer eine Klassiereinrichtung vorzuschalten und die dann in sich einheitlichen Körnungen in verschiedenen Zonen der Behandlungskammer einzuführen, die größte Körnung in die oberste, die kleinste Körnung in die unterste Zone. Auf diese Weise werden Fallwege verschiedener Länge geschaffen; die Verweilzeit wird der Größe der Granalien angepaßt. Das Verfahren erscheint unter gewissen Voraussetzungen durchführbar, erfordert aber zumindest eine relativ aufwendige und teure Anlage. Andere Vorschläge zur Beherrschung des Problems der stark unterschiedlichen Körnung sind nicht bekanntgeworden. Es wird im Gegenteil in der Fachliteratur häufig auf die Forderung nach einer möglichst gleichförmigen Körnung hingewiesen.In itself, the problem is not new, but not for expanded clay, but it is already in connection with a method for burning cement in the case against the gas flow has been treated. With regard to the procedures of this type was already on the dwell time resulting from the falling speed been pointed out. To make the different velocities of fall of granules different To take into account mass, it has been proposed to add a classifying device to the treatment chamber upstream and the then uniform grain sizes in different zones the treatment chamber, the largest grain size in the uppermost, the smallest Grit in the lowest zone. In this way, paths of fall are of different lengths created; the residence time is adapted to the size of the granules. The procedure appears feasible under certain conditions, but at least requires a relatively complex and expensive system. Other suggestions for mastering the Problems of the very different grain size have not become known. It will on the contrary in the specialist literature often on the demand for one possible pointed uniform grain size.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe der Wärmebehandlung von blähfähigem Gut stark unterschiedlicher Körnung im heißen Gasstrom, einer Aufgabe, die, soweit es sich übersehen läßt, bisher für dieses Sondergebiet noch nicht gestellt wurde. Das mit einem Rost arbeitende Wirbelbettverfahren ist hierfür nicht geeignet, da die Rostdurchbrechungen nur für eine bestimmte Korngröße richtig sind. Es kommt also nur das reine Wirbelschichtverfahren in Frage, bei dem die Wirbelschicht unmittelbar vom heißen Gasstrom getragen wird. Während, wie oben ausgeführt wurde, dieses Wirbelschichtverfahren bisher immer als kontinuierliches Verfahren ausgeführt wurde, sei es mit Überlauf des fertigen Gutes, sei es mit Austrag nach oben, soll es gemäß der Erfindung intermittierend durchgeführt werden. Das Behandlungsgut wird satzweise in die Behandlungskammer eingegeben, bleibt hier so lange in der Wirbelschicht, wie es die Blähung aller Granalien erfordert, und wird dann im ganzen Satz abgezogen. Auf diese Weise wird die Auswirkung des Unterschiedes in der Körnung auf die Eigenschaften des fertigen Blähgutes eliminiert. Man erhält ein Blähgut von gut niedrigem Raumgewicht.The invention deals with the problem of heat treatment of expandable material with very different grain sizes in the hot gas stream, a task which, as far as it can be overlooked, has not yet been provided for this special area became. The fluidized bed process using a grate is not suitable for this because the perforations in the rust are only correct for a certain grain size. It is coming so only the pure fluidized bed process in question, in which the fluidized bed directly is carried by the hot gas stream. While, as stated above, this fluidized bed process so far it has always been carried out as a continuous process, be it with overflow of the finished product, be it with discharge upwards, it should be intermittent according to the invention be performed. The items to be treated are put into the treatment chamber in batches entered, remains here in the fluidized bed as long as there is the flatulence of all Granules required, and will then be deducted as a whole set. That way will the effect of the difference in grain size on the properties of the finished product Exhausted material eliminated. A bulky material with a good low density is obtained.

Die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sei an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens dargestellt sind. Es zeigt F i g. 1 eine Anlage, bei der das aus der Schwebezone infolge Drosselung oder Abstellung des Luftstroms zurückfallende Gut durch eine unterhalb der Schwebezone vorgesehene regelbare Öffnung abgezogen werden kann, und F i g. 2 eine Anlage, bei der zum intermittierenden Austrag der Ofenfüllung der Luftstrom durch die Abzugsöffnung für das fertige Gut umgeleitet wird.The implementation of the method according to the invention is based on the Drawings explained in which further expedient embodiments of the method are shown. It shows F i g. 1 a system in which the floating zone as a result of throttling or shutdown of the air flow falling material through a adjustable opening provided below the floating zone can be withdrawn, and F i g. 2 a system in which for the intermittent discharge of the furnace filling the Air flow is diverted through the exhaust opening for the finished product.

In der Zeichnung sind gleichwirkende Teile bzw. Einrichtungen mit denselben Bezugsziffern versehen. Die granulierten Körner 1 des zu blähenden Gutes gelangen von einem Schütttrichter 2 über ein Zellenrad 3 zum Zuführungskanal 4. Dieser dient sowohl der Vortrocknung als auch der Vorwärmung . des Aufgabegutes. Der Zuführungskanal 4 ist in beiden Fällen als Fallrohr ausgebildet, so daß die Granalien unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Ofenraum 11 gelangen. Der Zuführungskanal 4 mündet schräg in die Wandung des Wirbelschichtofens 7 ein.In the drawing, parts or devices with the same effect are provided with the same reference numerals. The granulated grains 1 of the material to be expanded arrive from a hopper 2 via a cellular wheel 3 to the feed channel 4. This serves both for pre-drying and for preheating. of the feed item. The feed channel 4 is designed as a downpipe in both cases, so that the granules reach the furnace chamber 11 under the influence of gravity. The feed channel 4 opens obliquely into the wall of the fluidized bed furnace 7.

Der Ofenraum 11 läuft bei den dargestellten Ausführungsformen fußseitig in einen horizontal angeordneten, bauchig ausgebildeten Heizfuchs 33 aus. Der mit dem Ventilator 8 ausgestattete Brenner 9 und dessen Flamme 34 liegen nicht genau in der Achsrichtung des Heizfuchses. Dadurch wird eine gute Durchmischung des aus der Brennerdüse austretenden Heizstofles und der aus der Leitung 25 dem Heizfuchs zugeführten Frischluft erzielt. Die beschriebene Anordnung des Heizfuchses und Brenners erfolgt zu dem Zwecke, damit die Flamme 34 nicht in die Schwebezone innerhalb des Ofenraumes 11 hineinreicht, was zu einer ungleichmäßigen Erhitzung der einzelnen Granalien in dem Ofenraum 11 und auch zum Zusammenbacken führen würde.The furnace chamber 11 runs on the foot side in the illustrated embodiments into a horizontally arranged, bulbous heating fox 33. The one with The burner 9 equipped with the fan 8 and its flame 34 are not exactly located in the axial direction of the heating fox. This results in a good mixing of the out the fuel exiting the burner nozzle and the heating fox from the line 25 supplied fresh air achieved. The described arrangement of the heating fox and burner takes place for the purpose that the flame 34 does not float within the Oven space 11 extends into it, which leads to uneven heating of the individual Granules in the oven space 11 and would also lead to caking.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform können die fertigbehandelten Granalien aus dem Ofenraum 11 durch eine vermittels des Schiebers 42 absperrbare Öffnung vom Fuß des Ofens 7 her in den Sammelbehälter 15 abgezogen werden, nachdem der über die Leitung 25 dem Heizfuchs 33 zugeführte Luftstrom gedrosselt oder abgestellt ist. Aus dem Behälter 15 fallen die geblähten Granalien 20 über eine Absperrvorrichtung, beispielsweise ein Zellenrad 16, in den Abkühlungsraum 17 und von hier aus öber eine weitere Absperrvorrichtung 18 in das Aus, tragsrohr 19. Die Frischluft wird durch die Leitung 24 vermittels eines in dieser angeordneten Exhaustors 23 angesaugt, gelangt dann in den Behälter 17, wodurch die noch heißen Granalien 20 abgekühlt und die Frischluft vorgewärmt wird, und dann, wie bereits beschrieben, durch die Leitung 25 in den Heizfuchs 33. Die am Kopf des Ofens 7 abgezogenen heißen Abgase werden durch die Leitung 21 in den als Trockeneinrichtung für die Granalien 1 ausgebildeten Kanal 4 geleitet und durch den Ventilator 32 abgesaugt.In the case of the in FIG. 1, the finished granules can be withdrawn from the furnace chamber 11 through an opening that can be shut off by means of the slide 42 from the foot of the furnace 7 into the collecting container 15 after the air flow supplied to the heater 33 via the line 25 has been throttled or shut off. The expanded granules 20 fall from the container 15 via a shut-off device, for example a cellular wheel 16, into the cooling chamber 17 and from here via a further shut-off device 18 into the discharge pipe 19. The fresh air is conveyed through the line 24 by means of a pipe arranged in this Exhaustors 23 sucked, then enters the container 17, whereby the still hot granules 20 are cooled and the fresh air is preheated, and then, as already described, through the line 25 into the heating fox 33. The hot exhaust gases drawn off at the top of the furnace 7 are passed through the line 21 into the channel 4 designed as a drying device for the granules 1 and sucked off by the fan 32.

Die in F i g. 2 schematisch dargestellte Anlage unterscheidet sich von derjenigen der F i g. 1 im wesentlichen durch einen andersartigen Abzug der geblähten Granalien aus dem Ofenraum 11. Zu diesem Zwecke wird der Luftstrom aus der Leitung 25 durch entsprechende Einstellung der Stellklappe 40 durch die Leitung 38 umgeleitet, wozu die Stellklappe 41 sich ebenfalls in Öffnungsstellung befinden muß. Der Luftstrom gelangt dann schließlich in die Leitung 21 und von hier aus in den Trockenkanal 4. Bei der Umleitung des Luftstromes während des Austrags der Ofenfüllung befindet sich die in der vom Kopf des Ofens 7 abgehenden Leitung 37 angeordnete Stehklappe 39 in Schließstellung. Der Weg des Luftstromes bei der Umleitung und die Stellung der Klappen 39, 40, 41 sind hierbei in der Zeichnung strichpunktiert bzw. gestrichelt gezeichnet. In der Stellung während der Wärmebehandlung nimmt der Luftstrom den durch die ausgezogenen Pfeile gekennzeichneten Verlauf, also vom Heizfuchs 33 in den Ofenraum 11 und von hier aus über die Leitungen 37 und 21 in den Trockenkanal 4. Die diesbezügliche Stellung der Klappen 39, 40, 41 ist ebenfalls ausgezogen dargestellt.The in F i g. The system shown schematically in 2 differs from that of FIG. 1 essentially by a different type of withdrawal of the expanded granules from the furnace chamber 11. For this purpose, the air flow from the line 25 is diverted through the line 38 by setting the control flap 40 accordingly, for which the control flap 41 must also be in the open position. The air flow then finally reaches the line 21 and from here into the drying tunnel 4. When the air flow is diverted during the discharge of the furnace filling, the standing flap 39 located in the line 37 extending from the top of the furnace 7 is in the closed position. The path of the air flow during the diversion and the position of the flaps 39, 40, 41 are shown in the drawing with dash-dotted and dashed lines. In the position during the heat treatment, the air flow takes the course indicated by the solid arrows, i.e. from the heating fox 33 into the furnace chamber 11 and from here via the lines 37 and 21 into the drying tunnel 4. The position of the flaps 39, 40, 41 in this regard is also shown in solid lines.

Claims

Claim: The application of what is known per se intermittently working fluidized bed process, with the material to be treated in batches in the treatment chamber entered and set after a dwell time corresponding to the treatment process is withdrawn from the treatment chamber, on the heat treatment of expandable Well different grain sizes in a fluidized bed freely carried by the gas flow for the production of goods with a low volume weight. Considered publications: German Auslegeschrift No. 1099 436; U.S. Patent No. 2,666,269; British U.S. Patent No. 795,654; Chem.-Ing.-Techn., 1952, issue 2.