-
Vorrichtung zur Herstellung von Gips Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zur Herstellung von Gips durch gleichzeitiges Brennen und Mahlen
von zerstoßenen Rohgipsstücken, wobei von einer drehbaren Trommel ausgegangen wird,
welche in Längsrichtung mittels durchbrochener Trennwände in mehrere Kammern unterteilt
ist, die Mahlkörper zum progressiven Mahlen enthalten, und wenigstens der mittlere
Teil der Trommel zwecks indirekter Beheizung von einem beheizbaren Mantelraum umgeben
ist, dessen Begrenzungswände derart gestaltet sind, daß die Abgase des Mantelraumes
zur Eintrittsstelle des Rohgipses in die Trommel geleitet werden, von wo aus die
Abgase die Trommel im Gleichstrom mit dem Gut durchziehen und mit diesem die Trommel
verlassen.
-
Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, nach welchem die Erhitzung
des Rohgipsgesteines in einem Vorwärmesflo durchgeführt wird. In diesem Vorwärinesilo
findet zum Teil eine Entwässerung statt, und zwar vor dem eigentlichen Mahlvorgang,
d. h. vor Eintritt des Gutes in eine Mahlvorrichtung. Die Mahlvorrichtung
ist nicht unmittelbar von außen erhitzt, sondern es wird hier nur Heißluft zugeführt.
Die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte sind, insbesondere weil sie in getrennt
voneinander arbeitenden Einzelvorrichtungen erfolgen, sehr umständlich und unwirtschaftlich
durchzuführen.
-
Es ist ferner ein Drehrohrofen zum Brennen von Gips vorgeschlagen
worden, wobei im Innem des Ofens Einbauten vorgesehen sind, die zahlreiche Zwischenwände
zum Trennen bzw. zum andauernden Umwälzen und Wiederhochheben des rieselfähigen
Gutes dienen. Bei derartigen festen Einbauten ist die Verbindung von Mahlkörpern
nicht möglich, denn die Mahlkörper würden die einzelnen Einbauteile leicht zerstören,
da sie ebenfalls ständig mit hochgehoben würden und dann von bestimmter Höhe wieder
auf die Innenwand des Ofens herunterfallen würden. Der bei diesen bekannten Drehrohröfen
erstrebte Vorgang unterscheidet sich in wesentlichen Gesichtspunkten von der nachfolgend
erläuterten Erfindung. Das Gut erfährt nämlich mit seinen Gipskörnem auf der Oberfläche
eine Aerosion, die ein Aufplatzen der Körner verursacht. Durch die gleichzeitig
erfolgende Entwässerung und Reibwirkung der Gutskömer gegen die Einbauten innerhalb
der Drehtrorninel, von welchen die Gutsteilchen ständig hochgehoben werden und wieder
herabfallen sowie sich innerhalb der Drehtrommel ständig umwälzen, wird erreicht,
daß sich das Gut schließlich zu feinem, körnigem Gut umformt. Das so gewonnene Gut
wird schließlich in einen Gasstrom eingeführt. Bei dieser bekannten Anlage kann
sich keine wirkliche Mahlwirkung mit Feinstmahlung ergeben. Es kommt hinzu, daß
der Aufenthalt des Gutes infolge der nicht sehr wirkungsvollen Zerkleinerung verhältnismäßig
lange Zeit in Anspruch nimmt und dadurch die Gesamtkapazität des Ofens nur gering
ist.
-
Es wurde ferner ein Verfahren zur Herstellung von normalabbindendern,
einheitlichem Stuckgips (Halbhydrat) bekannt, wonach Rohgipsstücke vorgebrannt,
dieses vorgebrannte Gut in einem anschließenden separaten Arbeitsgang gemahlen und
schließlich in einem dritten Arbeitsgang ein Nachbrennen des Gutes durchgeführt
wird. Diese drei wesentlichen Verfahrensschritte erfordern nach den bekannten Vorschlägen
auch voneinander getrennte Apparate bzw. Einzelvorrichtungen. Abgesehen von der
Raumaufwendigkeit ergibt sich dabei auch zwangläufig eine geringe Wirtschaftlichkeit,
da daß Material jeweils von einer Vorrichtung zur anderen gefördert werden muß und
sämtliche drei Vorrichtungen für sich beheizt werden müssen.
-
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, die verhältnismäßig einfach gestaltet ist, bei welcher die einzelnen
Behandlungsvorgänge in bezug auf das Behandlungsgut in einem einzigen Raum vorgenommen
werden können; ferner soll die Vorrichtung dazu dienen, verschieden gebrannten Gips
gegebenenfalls gleichzeitig
herzustellen, z. B. Halbhydrat oder
Anhydrid oder Gemische verschiedener Gipsarten.
-
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Fördervorrichtung
zur Aufnahme eines wählbaren Teiles des in der Trommel behandelten Gipses vorgesehen
ist, die so ausgebildet ist, daß sie diesen Teil zur stärkeren und unmittelbaren
Beheizung durch den beheizbaren Mantelraum führt und aus diesem wieder austrägt.
Neben der Lösung des oben erläuterten Problems ergeben sich weitere Vorteile, nämlich
ein sparsamer Brennstoffverbrauch wegen eines besseren Wärmeaustausches, erhebliche
Einsparung von Arbeit, da eine automatische Regelung vorgesehen werden kann, ein
geringer Bauaufwand sowie die Erzielung von verschiedenen Endprodukten, welche für
sich konstante Eigenschaften besitzen.
-
In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine Nachbrennvorrichtung besitzt, die erlaubt, eventuell eine Mischung von verschiedenen
Gipssorten oder einzelne Gipssorten gleichzeitig nebeneinander zu erhalten, die
verschiedene Eigenschaften aufweisen, wie Halbhydrat oder Anhydrid oder Mischungen
dieser Produkte in allen gewünschten Mischungsverhältnissen. Der Grad des Nachbrennens
kann dadurch reguliert werden, daß die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel verändert
wird und eventuell auch die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung, zweckmäßig einer
Transportschnecke. Wenn man eine Mischung des gewöhnlichen Gipses niit nachgebranntem
Gips zu erhalten wünscht, kann man das Mischungsverhältnis des einen zum anderen
Teil ändern, indem die Austragsöffnungen durch Verstellklappen eingestellt und dementsprechend
die weiteren Gutsanteile in eine Mischvorrichtung geleitet werden.
-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Achse
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; dieser Schnitt verläuft gemäß der Linie 14
der F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der
Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie111-111 der Fig. 4 einer
anderen Ausführungsforin der Erfindung, Fig. 4 einen Längsschnitt nach der LinielV-IV
der F i g. 3.
-
Die Vorrichtung nach Fig. 1 der Zeichnung enthält einen Einfülltrichter
1 für den Gips, in dem sich ein drehbarer zellenförn-liger Verteiler 2 befindet,
der durch einen elektronischen Geschwindigkeitsregler angetrieben wird. Dieser Verteiler
2 versorgt durch ein Füllrohr 3 eine Transportschnecke 4 mit Gips, die das
Material in nicht erhitztem Zustand durch die Hohlwelle 5 in die Trommel
6 der Entwässerungs-Zerreibungs-Vorrichtung einführt. Diese wird durch einen
nicht gezeichneten Motor über ein Zahnrad 7
gedreht. In Anbetracht des verbesserten
Wärmeaustausches kann man bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eventuell auf die
schweren Verkleidungsplatten des bekannten Zerkleinerers verzichten. Da der Gips
ein wenig angreifendes Material ist, kann die Trommel etwa aus einem starken Blech
geeigneter Qualität hergestellt werden.
-
Quer durch die Trommel 6 verlaufende Gitter 8,
8a teilen
die Trommel 6 in aufeinanderfolgende Ab-
teilungen 6
a und 6 b, die die Zerreibungskörper, wie z. B. Meerkiesel
usw., enthalten, die den Gips in ein feinzerriebenes Mahlgut verwandeln.
-
Das Gitter 8 besteht aus einer an seinem Außenumfang mit kleinen
Löchern versehenen Scheibe und hat in der Mitte eine große öffnung (groß genug,
daß sie als Mannloch dienen kann), die durch ein Stabgitter 8a verschlossen ist.
Auf der linken Seite ist die Abteilung 6 b durch ein Gitter
9 geschlossen, das dem Gitter 8 entspricht. In der Mitte des Gitters
9 ist ein Entleerer 10, der die Form eines Kegelstumpfes hat, angebracht,
durch den das Material in die Hohlwelle 11 entleert wird.
-
Der mittlere Teil der Trommel 6 ist umgeben von einer Unimantelung
12, die zylindrisch geformt ist und aus feuerfestem Material besteht. Diese Ummantelung
hat innen eine senkrechte Zwischenwand 13, deren oberer Rand beinahe die
Trommel 6 berührt. Dadurch ist die Ummantelung in zwei Kammein 14a
und 14b unterteilt, die durch den Zwischenraum 14c verbunden sind, der sich
zwischen dem oberen Teil der Ummantelung und dem oberen Teil der Trommel befindet.
-
In der Kammer 14 a ist ein Brenner 15 für flüssigen
Brennstoff angebracht. Die Kammer14b ist durch eine Leitung 16 mit einem
Ventilator 17 verbunden, der die Gase aus dieser Kammer ansaugt, um sie in
einen aufsteigenden Kamin 18 zu treiben, der in seinem oberen Teil durch
eine Klappe 19 abgeschlossen ist. Eine Leitung 20, die sich vom oberen Teil
des Kamins 18 abzweigt, verbindet ihn mit dem Einführungsrohr 3 für
den Gips. Die Hohlwelle 11 mündet in einen Kamin 21, dessen untere Verlängerung
21 a
offen ist.
-
In dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die verstellbaren Gitter 8 b auf der Wand der Trommel 6 montiert,
um einen Teil des schon teilweise zerriebenen und entwässerten Gipses, der einer
weiteren Erhitzung ausgesetzt werden soll, aus der Abteilung 6
a in die feuerfeste Ummantelung 12 eintreten zu lassen. Eine Abführungsvorrichtung,
z. B. in Trommelform 22, sichert die Abführung des völlig entwässerten Gipses durch
die öffnung 12a.
-
In der Kammer 14 a ist eine feuerfeste Wand 14 d
angeordnet,
die das zur weiteren Entwässerung bestimmte Material vor der Flamme schützt.
-
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der zerstoßene
Gips wird in den Trichter 1
gefüllt, der eingebaute Verteiler 2 füllt im Verhältnis
zu seiner Umdrehungsgeschwindigkeit die Schnecke4, die den Gips in die Trommel
5 einführt. Die Regulierung dieser Geschwindigkeit kann durch eine nicht
gezeichnete bekannte elektronische Vorrichtung geschehen.
-
In der Trommel 6 wird der Gips gleichzeitig durch die Zerreibungskörper
in ein feines Pulver zerrieben und gleichzeitig durch den Brenner in der Ummantelung
und im Inneren der Trommel zum Zwecke der Entwässerung erhitzt.
-
Durch die Anordnung der Wand 13 werden die heißen Gase gezwungen,
um die Trommel zu kreisen und deren Außenwand zu erwärmen. Von da werden diese Gase
durch den Ventilator 17 in den Kamin 18
und die Leitung 20 bis in das
Rohr 3 getrieben, und dann dringen sie durch die Einführungs-Hohlwelle
5
für das Rohmaterial in die Trommel ein.
-
Die Gase durchdringen die Trommel gleichzeitig, während der Gips zerkleinert
wird. Diese Gase treten
durch den Kamin 21 aus, während der zerriebene
Gips durch die untere Verlängerung 21 a dieses Kamins fällt. Der Ventilator 17 erzeugt
in der Ummantelung 12 einen leichten Unterdruck und erzeugt dadurch einen ein wenig
stärkeren überdruck im Inneren der Trommel, derart, daß die Gase sich leicht durch
den Kamin 21 verflüchtigen. In der Hohlwelle 11 ist ein Schaber23 angebracht,
der den entwässerten Gips abschabt und dadurch die Ausführung des Materials durch
den geöffneten unteren Teil 21a des Kamins sichert.
-
Der in der Abteilung 6 a feinzerriebene und durch die Gitter
8 b ausgeführte Gips tritt in die feuerfeste Ununantelung 12 und in die Kammer
14 a ein, wo er durch die unterhalb der Wand 14 d hindurchtretenden
Verbrennungsgase auf eine hohe Temperatur erhitzt wird und nach dieser zweiten Entwässerung
durch einen Verteiler 22 ausgeführt wird. Während der Verbrennung wird die Klappe
19 offen gehalten bis zur völligen Verzehrung der Gase.
-
Die in den F i g. 3 und 4 beschriebene Ausführungsform der
Erfindung entspricht im wesentlichen der beschriebenen gemäß F i g. 1 und
2. Sie besteht ebenfalls aus einer sich drehenden Trommel mit 2 Hohlwellen an ihren
Enden und einem Trichter 1,
der an der Trommel 6 angebracht ist unter
Zwischenschaltung eines sich drehenden Verteilers 2 und einer Transportschnecke
4. Der mittlere Teil der Trommel 6
ist umschlossen von einer Ummantelung 12
aus feuerfestem Material von zylindrischer Form, und die Trommel 6 ist in
Abteilungen 6 a und 6 b unterteilt, die durch Gitter abgeschlossen
sind und Zerreibungskörper wie Meerkiesel, Kugeln, Zylinder, Stäbe od. dgl. enthalten.
-
In der Ausführungsforrn gemäß F i g. 3 und 4 fehlen die an
der Außenwand der Trommel 6 angebrachten Gitter, und der aus der unteren
Verlängerung 21 a des Kamins austretende Gips wird in einen Trichter 24 eingefüllt,
der mit zwei Schüttrutschen 25
und 26 versehen ist, die durch zwei
getrennte Klappen 25a und 26a geöffnet und geschlossen werden können. Eine erste
Verbrennungskammer 27, an deren Ende der Brenner oder die Leitung
15 angebracht ist, ist an dem unteren Teil der Ummantelung 12 gebildet und
erstreckt sich über etwas mehr als die Hälfte der Trommelbreite und vorzugsweise
über seine ganze Länge. Sie ist oben durch eine Haube 28 abgeschlossen und
seitlich durch eine senkrechte Wand 29, in die Löcher oder schießschartenartige
öffnungen 30
gebohrt sind, durch die Verbrennungsgase in die Ummantelung 12
eindringen können, um so die Trommel zu erwärmen. Die Zirkulation der Gase um die
Trommel ist durch eine senkrechte Wand 13a gesichert, die bis beinahe an die Trommel
heranreicht und zwischen der die Kammer 27 begrenzenden Mauer 29 und
der senkrechten Außenwand 12 a der Ummantelung 12 angebracht ist.
-
In der Nähe des Bodens der Verbrennungskammer 27 sind parallel
zwei Transportschnecken 31 und 32
angeordnet, deren hohle Wellen innen
durch Luft gekühlt sind durch den Ventilator 33. Wenigstens eine der Schnecken,
z. B. die Schnecke 32, befindet sich außerhalb der Ummantelung 12 in einem
geschlossenen Gehäuse 34 und erstreckt sich bis unter den Trichter 24, von wo sie
durch die Schüttrutsche 25,
die mit einer geeigneten Öffnung im Gehäuse 34
zusammenpaßt, den vorentwässerten Gips aufnimmt, der nach seinem Austritt aus der
Trommel 6 durch die Hohlwelle 11 sich in dem Zylinder 24 angesammelt
hat. Die beiden Transportschnecken 31 und 32
sind voneinander getrennt
durch eine senkrechte Wand 35 und drehen sich in der gleichen Richtung wie
der vorentwässerte Gips anfällt. In der F i g. 3
und 4 dreht sich die Schnecke
32 von links nach rechts und die Schnecke 31 von rechts nach links.
In der Wand 35 ist in Richtung der Enden der dem Ventilator 33 benachbarten
Transportschnecke eine Durchbrechung vorgesehen, die es dem von der Schnecke32 herangeführten
Gips ermöglicht, durch die Schnecke 31 zurückgeführt zu werden, die ihn am
Ende gegenüber dem Gehäuse 34 auslädt in einen Trichter 36, der unter einer
geeigneten nicht dargestellten Öffnung in der unteren Wand des Gehäuses 34 angebracht
ist.
-
Während des Hin- und Rückführens des schon vorentwässerten und zerriebenen
Gipses in der Verbrennungskammer 27 ist dieser Gips den heißen Verbrennungsgasen
direkt ausgesetzt, und er wird in dieser Kammer einer weiteren Erhitzung ausgesetzt,
deren Wirkung angepaßt werden kann durch drei Faktoren: die Temperatur der Gase,
den Prozentsatz des zur Weiterentwässerung geführten vorentwässerten Gipses und
die Dauer der Nachentwässerung, d. h. die Umdrehungsgeschwindigkeit der Förderschnecken.
-
Man kann natärlich auch die erste Verbrennungskammer 27 und
die Anordnung gemäß F i g. 4 mit der Trennwand 13 a kombinieren mit
der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, die die an der
Außenwand der Trommel angebrachten Gitter enthält. In diesem Fall würden die Transportschnekken
31, 32 und ihr Kühlventilator 33 wegfallen, und in der Haube
28 würde eine passende Öffnung angebracht, um dem durch dieses Gitter austretenden
Gips die Einführung in die Verbrennungskammer zu ermöglichen. Die Trommel
6 würde sich dann vorzugsweise entgegengesetzt dem Pfeil in F i
g. 4 drehen, um eine Anhäufung des Gipses zwischen der Wand 13
a und der Wand 12 a zu verhindern, und es würde eine Abführungsvorrichtung
für den vollständig entwässerten Gips vorgesehen, wie es in der ersten Ausführungsform
beschrieben ist.
-
In der Ausführungsform gemäß F i g. 3 ist an beiden Enden der
Ummantelung 12 je eine Dichtung 37
bekannter Art angebracht. Sie besteht
aus Winkeln, die dicht, aber verschiebbar auf der Trommel 6 gelagert sind
und durch Druckfedern gegen die Ummantelung 12 gedrückt werden. Die Dichtungen dienen
zur Verhinderung des Austretens der Verbrennungsgase zwischen der beweglichen Trommel
6 und den Wänden der Ummantelung 12.
-
Das folgende Beispiel verdeutlicht die Arbeitsweise der Erfindung
in Zahlen: Wenn die Trommel einen Nutzdurchmesser D hat, so ist die Umdrehungsgeschwindigkeit
in Minuten durch folgende Formel gegeben:
Dabei ist die Komgröße des Gipses 0 bis 25 mm im Durchmesser. In der
Ummantelung 1-2 ist die Temperatur in einer Größenordnung von 800' C in der
Nähe des Brenners und von 300' C am Ausgang der Kammer 14b. Die in das Rohr
3 eintretenden Gase haben etwa 300' C und treten mit ungefähr
1001 C durch den Kamin 21 aus. Unter diesen Bedingungen
hat
die Wand der Trommel 6 eine Temperatur in der Größenordnung von
160' C, die gleich ist der Temperatur des Gipses am Austritt 21 a. Der Ventilator
17 schafft in der Ummantelung 12 einen Unterdruck von etwa 5 mm Wassersäule,
während der Druck der Gase, die er zurücktreibt, etwa 50 mm Wassersäule beträgt.
Man erhält so einen überdruck in der Trommel von etwa 10 mm Wassersäule.