DE1258321B - Method and device for the continuous firing of plaster of paris - Google Patents
Method and device for the continuous firing of plaster of parisInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
C04bC04b
Deutsche Kl.: 80 b-6/01 German class: 80 b -6/01
Nummer: 1258 321Number: 1258 321
Aktenzeichen: B 69612 VI b/80 bFile number: B 69612 VI b / 80 b
Anmeldetag: 13. November 1962 Filing date: November 13, 1962
Auslegetag: 4. Januar 1968Open date: January 4, 1968
Das Brennen von Gips zu Plaster, also Halbhydrat, erfolgte bisher in sogenannten Gipskochern bei chargenweiser Betriebsführung. Kontinuierliche Verfahren zum Brennen von Gips haben in der Großtechnik noch nicht Eingang gefunden, und zwar, entweder weil das bei einem kontinuierlichen Verfahren erhaltene Produkt ungenügend gebrannt oder überbrannt war, also hinsichtlich Qualitätsschwankungen untragbar war, oder wegen auftretender technologischer und maschinentechnischer Schwierigkeiten. So hat man z. B. versucht, in den Gipskocher ein fluidisierendes Gas von unten einzuleiten und mit Hilfe eines Uberlaufrohres den gebrannten Gips, also den Plaster, in der Mitte auszutragen. Auch führte eine Vorrichtung mit unterer Einspeisung des Gipses zu einer Verteilerplatte, durch die Heizgas eingepreßt wird, und die Austragung über einen Staurand nicht zu den gewünschten Ergebnissen. Schließlich traten große Schwierigkeiten bei Doppelmantelkochern mit einem perforierten Innenmantel auf. Wenn die Heizgase durch diesen perforierten Innenmantel in die zu brennende Gipsmasse eingeleitet werden, so dringen sie nicht bis in die Mitte vor. Der Mittelteil der Charge ist ungenügend gebrannt, wohingegen der am Innenmantel anliegende Teil der Charge oft überbrannt ist.The burning of plaster of paris to plaster, i.e. hemihydrate, has so far been carried out in so-called gypsum cookers in batches Operational management. Continuous processes for firing plaster of paris have been used in large-scale technology not yet found entry, either because it was obtained in a continuous process Product was insufficiently fired or overburned, i.e. with regard to quality fluctuations was intolerable, or because of technological and machine-technical difficulties. So one has z. B. tried to introduce a fluidizing gas into the gypsum cooker from below and with With the help of an overflow pipe, the burnt plaster, i.e. the plaster, is carried out in the middle. Also led a device with lower feed of the gypsum to a distributor plate through which heating gas is injected and the discharge over a jam rim does not produce the desired results. Finally stepped great difficulties with double jacket cookers with a perforated inner jacket. When the heating gases are introduced through this perforated inner jacket into the gypsum mass to be fired, so penetrate they don't go up to the middle. The middle part of the batch is insufficiently fired, whereas the am Part of the batch adjacent to the inner jacket is often overburned.
Nach dem erfindungsgeniäßen Verfahren und der hierfür geeigneten Vorrichtung gelingt es nun in sehr einfacher und betriebssicherer Weise, einen besonders hochwertigen Plaster bei großem Durchsatz herzustellen. Die Qualität des erfindungsgemäß hergestellten Plasters ist von hoher Gleichmäßigkeit, so daß im Rahmen der Anwendung dieses Materials besondere Vorteile liegen. Dies gilt insbesondere für die Verwendung des Plasters in der Herstellung von Gipsbauplatten u. dgl., wo Qualitätsänderungen des Plasters infolge variierender Schlammviskosität und schwankenden Abbindezeiten eine besonders gefürchtete Nachstellung in der kontinuierlichen Produktion erfordern.After the inventive method and the device suitable for this now succeeds in a very simple and operationally reliable manner, a particularly to produce high quality plaster with high throughput. The quality of what is produced according to the invention Plasters is of high uniformity, so under the application of this material special advantages lie. This is especially true for the use of the plaster in the manufacture of Plasterboard and the like, where changes in quality of the plaster due to varying mud viscosity and fluctuating setting times are a particularly dreaded adjustment in continuous production require.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung zum kontinuierlichen Brennen von Gips mit oberer Aufgabe von Gipsmehl in einen Kocher. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man das eingesetzte Gut so erwärmt, daß der ausgetriebene Wasserdampf bei der Umwandlung von Gips in Halbhydrat für die Fluidisierung der Masse ausreicht. Die Aufgabe des Gipsmehls erfolgt von oben auf die fluidisierte Masse, die sich im Zustand der Dehydratation befindet. Das fertig gebrannte Produkt, also der Plaster, wird im Bereich des Behälterbodens, Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Brennen von GipsThe invention thus relates to a method and a device suitable therefor for continuous Burning plaster of paris with the top task of gypsum flour in a cooker. The inventive The method is characterized in that the material used is heated so that the expelled Water vapor in the conversion of gypsum into hemihydrate is sufficient for the fluidization of the mass. The task of the gypsum flour takes place from above on the fluidized mass, which is in the state of dehydration is located. The finished fired product, i.e. the plaster, is placed in the area of the container bottom, Method and device for the continuous firing of plaster of paris
Anmelder:Applicant:
BPB Industries Limited, LondonBPB Industries Limited, London
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. PulsDr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Pulse
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,and Dr. E. v. Pechmann, patent attorneys,
8000 München 90, Schweigerstr. 28000 Munich 90, Schweigerstr. 2
Als Erfinder benannt:
Robert Colvin Blair,
Winnipeg, Manitoba (Kanada)Named as inventor:
Robert Colvin Blair,
Winnipeg, Manitoba (Canada)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. November 1961
(152 968)Claimed priority:
V. St. v. America November 13, 1961
(152 968)
also am Kocherboden oder an der nahe des Kocherbodens befindlichen Steigleitung, die mit einer Austragleitung verbunden ist, ausgetragen. Die Arbeitstemperatur des Kochers liegt bei 138 bis 172° C. Wird nicht indirekt — also von außen — beheizt, sondern direkt — also durch Einführung von heißen Gasen in den unteren Bereich des Kochers —, so kann man mit geringeren Kochtemperaturen bis herunter zu 105° C arbeiten. Zur Erleichterung des Austrags und zur Erleichterung der Bewegung des gargebrannten Produkts in der Steigleitung kann diese beheizt oder in ihren unteren Teil Luft eingeführt werden.that is, on the bottom of the digester or on the riser located near the bottom of the digester, which has a discharge line connected, discharged. The working temperature of the cooker is 138 to 172 ° C. Is not heated indirectly - i.e. from the outside - but directly - i.e. by introducing hot Gases in the lower area of the cooker - so you can go down with lower cooking temperatures work at 105 ° C. To facilitate the discharge and to facilitate the movement of the cooked product in the riser, this heated or air introduced into their lower part.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Kochers mit Rohmaterialaufgabe von oben und Rührer ist durch eine am Kocherboden oder in der Nähe des Bodens des Kochers befindliche Steigleitung, die mit einer Austragleitung verbunden ist, gekennzeichnet. Die Austragleitung zweigt vorzugsweise in der Höhe knapp unter dem Niveau der Kocherfüllung von der Steigleitung ab. Für indirekte Beheizung des Kocherinhalts ist dieser in einer Heizkammer angeordnet und mit dieser in Verbindung stehenden Feuerzügen innerhalb der zu brennenden Charge ausgerüstet.The device for carrying out the method according to the invention in the form of a cooker with Raw material feed from above and stirrer is through one at the bottom of the digester or near the bottom the riser located in the digester, which is connected to a discharge line, marked. the Discharge line preferably branches off at a height just below the level of the digester filling Riser from. For indirect heating of the contents of the digester, it is arranged in a heating chamber and equipped with fire trains connected to this within the batch to be burned.
709 717/571709 717/571
Beim kontinuierlichen Brennen von Gips nach der Erfindung ist die Temperaturverteilung innerhalb eines großen Chargenvolumens sehr gleichmäßig und die Kochertemperatur bemerkenswert höher als bei den bekannten chargenweisen Kochern. Auf diese gleichmäßige Temperaturverteilung und die relativ hohe Kochtemperatur kann die hohe Homogenität des erhaltenen Plasters zurückgeführt werden. Das frisch chargierte Rohmaterial wird von dem großenIn the continuous firing of gypsum according to the invention, the temperature distribution is within of a large batch volume very evenly and the digester temperature is remarkably higher than with the well-known batch cookers. On this even temperature distribution and the relative high cooking temperature can be attributed to the high homogeneity of the plaster obtained. That freshly charged raw material is taken from the large
die Steigleitung auch noch innerhalb der Heizkammer anordnen.also arrange the riser inside the heating chamber.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Steigleitung innerhalb des Kochers vorzusehen und über eine Öffnung in der Kocherwand zum Austrag zu führen.It is of course also possible to provide the riser inside the digester and over it to lead an opening in the digester wall to the discharge.
Die Austragung des Plasters aus der Steigleitung erfolgt in den häufigsten Fällen über eine von der Steigleitung abzweigende Austragleitung. An StelleIn most cases, the plaster is discharged from the riser via one of the Discharge pipe branching off the riser. Instead of
h iHi
Volumen des in Dehydratation befindlichen Gipses 10 der Austragleitung kann selbstverständlich auch in schnell auf Reaktionstemperatur gebracht. der Steigleitung ein Überlauf oder ein Staurand vor-Volume of the dehydrated plaster of paris 10 of the discharge line can of course also be in brought quickly to reaction temperature. an overflow or a reservoir in front of the riser
Bekanntlich ist das Brennen von Gips zu Halbhydrat mit einem Gewichtsverlust von ungefähr 15%It is known that the burning of plaster of paris is hemihydrate with a weight loss of about 15%
verbunden. Diese 15% des Gipsgewichts entsprechen itied together. This 15% of the plaster weight corresponds to i
gesehen werden, oder die Austragung aus dem oberen Bereich der Steigleitung erfolgt mit Hilfe eines Förderaggregats. Es sind also zu der Austragleitung h kican be seen, or the discharge from the upper area of the riser takes place with the help of a Conveyor unit. So there are h ki to the discharge line
dem beim Brennen ausgetriebenen Kristallwasser. 15 äquivalente Verfahrensmaßnahmen und konstruktivethe crystal water expelled during the burning process. 15 equivalent procedural measures and constructive
Bei den Kochtemperaturen wird dieses Wasser, also der vorhandene Wasserdampf, zur Fluidisierung der Kocherfüllung führen. Nach der Erfindung wird kein fluidisierendes Trägergas benötigt, denn die AufgabeAt the boiling temperature, this water, i.e. the existing water vapor, is used to fluidize the Lead cooker fulfillment. According to the invention, no fluidizing carrier gas is required because the task
q
Ausbildungen der Austragung möglich.q
Training courses possible.
Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to the figures:
F i g. 1 zeigt schematisch den Querschnitt durchF i g. 1 shows schematically the cross section through
h i idikh i idik
g gg g
und der Austrag der Produkte ist so aufeinander ab- 20 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit indirekter i dß i di h hfülland the discharge of the products is thus dependent on one another. A device according to the invention with indirect i dß i di h h fill
gestimmt, daß die Wasserdampfentwicklung während
des Brennvorganges für die Fluidisierung der gesamten Kocherfüllung ausreicht. Wie erwähnt, liegen die
Kochtemperaturen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber dem bekannten Verfahren relativ 25 von Heizgas,
hoch. Dadurch wird die Reaktionszeit beträchtlich Der Kocher 1agreed that the water vapor development during
of the firing process is sufficient for the fluidization of the entire cooker performance. As mentioned, they lie
Cooking temperatures in the method according to the invention relative to the known method of heating gas,
high. This increases the reaction time considerably. The cooker 1
herabgesetzt. Sinkt die Kochtemperatur unter 138° C, so wird ein nicht vollständig gegarter Plaster ausgetragen. Bei Kochtemperaturen über 172° C ist die liii l idegraded. If the cooking temperature falls below 138 ° C, a plaster that has not been fully cooked will be discharged. At cooking temperatures above 172 ° C, the liii l i
g
Beheizung der Kocherfüllung;G
Heating of the cooker filling;
F i g. 2 zeigt den unteren Teil des Kochers für die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung für direkte Beheizung der Kocherfüllung mit HilfeF i g. Figure 2 shows the lower part of the cooker for the embodiment of the device according to the invention for direct heating of the cooker filling with help
mit Kocherwandung 2 und konvexem Kocherboden 3 befindet sich in einer Heizkammer 4. In dem Kocher ist ein Rührwerk mitwith cooker wall 2 and convex cooker bottom 3 is located in a heating chamber 4. There is an agitator in the cooker
p Schaft 5 und Armen 6, 7, 8 angeordnet. Die denp shaft 5 and arms 6, 7, 8 arranged. The den
Fluidisierung der Kocherfüllung schwieriger und eine 30 Kocher durchdringenden Feuerzüge 9 stehen mit der größere Chargenmenge zum Austragen über die Heizkammer 4 in Verbindung. Die heißen Gase kommunizierende Steigleitung erforderlich. durchstreichen also die Feuerzüge 9 und übertragenFluidization of the cooker fulfillment more difficult and a 30 cooker penetrating fire puffs 9 are available with the larger batch quantity to be discharged via the heating chamber 4 in connection. The hot gases communicating riser required. So cross out the fire trains 9 and transmit
Wie erwähnt, kann die Beheizung der Kocher- auch in die inneren Teile der Kocherfüllung die für füllung entweder direkt oder indirekt erfolgen. Bei das Brennen erforderliche Wärmeenergie. Über die indirekter Beheizung befindet sich der Kocher in 35 Materialaufgabe 10 wird der Rohgips auf die fluidieiner Heizkammer, so daß die Kocherwände durch sierte Masse aufgegeben, die Reaktionsgase entdirekten Wärmeübergang von den heißen Gasen be- weichen über die Abgasleitung 11. Nahe des Kocherheizt werden. In diesem Fall haben sich das Kocher- bodens 3 zweigt eine mit diesem kommunizierende volumen durchdringende Feuerzüge als zweckmäßig Steigleitung 12 ab. Hierbei kann es sich beispielserwiesen, um einen gleichmäßigen Wärmeübergang 40 weise um ein Rohr mit einem Durchmesser von etwa auf die gesamte Kocherfüllung zu gewährleisten. 203 mm handeln. Von der Steigleitung 12 zweigt dieAs mentioned, the heating of the digester can also be used in the inner parts of the digester filling filling can be done either directly or indirectly. Thermal energy required for burning. About the indirect heating is the digester in 35 material feed 10 the raw plaster of paris is on the fluidieiner Heating chamber, so that the walls of the digester are abandoned by the sated mass and the reaction gases are removed Heat transfer from the hot gases is softened via the exhaust pipe 11. Heated near the cooker will. In this case, the digester base 3 branches off and communicates with it volume penetrating fire puffs as an appropriate riser 12 from. Here it can be shown, for example, around a uniform heat transfer 40, around a tube with a diameter of approximately to ensure the entire cooker fulfillment. 203 mm act. From the riser 12 the branches
Es ist andererseits auch möglich, durch Einführung Austragleitung 13 ab. Durch diese gelangt der fertig heißer Gase die für den Brennvorgang erforderliche gebrannte Plaster in Vorratsbehälter oder zum AbWärmeenergie in die Kocherfüllung einzubringen. Zu sacken. Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform diesem Zweck wird im Bereich des Kocherbodens 45 erfolgt der Abzweig der Austragleitung 13 in Hohe Heizgas eingeführt. Es wird darauf hingewiesen, daß der Kocherfüllung. Das Niveau der Kocherfüllung ist dieses Heizgas in erster Linie als Wärmeträger wirkt. mit 14 angedeutet. Bei einem Kocher mit einem Die Unterstützung der Fluidisierung der Kocher- Durchmesser von etwa 3 m und einer Höhe von etwa füllung ist zwar eine angenehme Nebenerscheinung, 3 mm steht die Füllung bis etwa 2,55 m, und auch in nicht jedoch der Hauptzweck oder der Grund für die 5° dieser Höhe — berechnet vom Kocherboden — erEinführung der Heizgase. folgt die Austragung des Plasters aus der Steig-On the other hand, it is also possible to start discharging line 13 by introducing it. The finished one gets through this hot gases put the burned plaster required for the burning process in storage containers or for waste heat energy to be brought into the cooker fulfillment. To sag. In the case of the in FIG. 1 embodiment shown For this purpose, in the area of the digester bottom 45, the discharge line 13 branches off at a height Heating gas introduced. It should be noted that the cooker fulfillment. The level of cooker fulfillment is this heating gas acts primarily as a heat transfer medium. indicated at 14. With a stove with one Supporting the fluidization of the digester diameter of about 3 m and a height of about Filling is a pleasant side effect, the filling stands 3 mm up to about 2.55 m, and also in but not the main purpose or the reason for the 5 ° of this height - calculated from the cooker bottom - of the introduction of the heating gases. the pavement is discharged from the climbing
Wird mit direkter Beheizung der Kocherfüllung leitung 12.Is used with direct heating of the cooker filling line 12.
gearbeitet, so kann man mit der Kochertemperatur Bei Betrieb des Kochers wird laufend über 10worked, the cooker temperature can be used
heruntergehen, und zwar bis auf 105° C. Durch die Rohgips aufgegeben und in der gleichen Menge über heißen trockenen Heizgase wird der Wasserdampf- 55 die Steigleitung 12 und die Austragleitung 13 Plaster Partialdruck im Kocher stark herabgesetzt, so daß ausgetragen.go down, up to 105 ° C. By the raw plaster abandoned and in the same amount over hot dry heating gases, the steam 55, the riser 12 and the discharge line 13 are plaster Partial pressure in the cooker greatly reduced, so that discharged.
auch eine tiefere Kochtemperatur zu den angestreb- F i g. 2 zeigt nun eine erfindungsgemäße Vorrichten Ergebnissen führt. tung für direkte Beheizung mit Hilfe von Heizgas. Inalso a lower cooking temperature to the desired F i g. 2 now shows a device according to the invention Results. device for direct heating with the aid of heating gas. In
Da die in der Steigleitung aufsteigende Plaster- einem nicht näher bezeichneten Brennersystem 16 masse nur noch schwach fluidisiert ist, ist es häufig 60 wird Brennstoff abgebrannt und die heißen Abgase zweckmäßig, entweder die Steigleitung zu erwärmen durch die Verteilerleitung 17 im Bereich des Kocherd b i d Bih L ifSince the plaster rising in the riser is a burner system 16 (not shown in detail) Since the mass is only weakly fluidized, fuel is often burned and the hot exhaust gases are burned expedient to either heat the riser through the distribution line 17 in the area of the stove b i d Bih L if
oder aber in deren unteren Bereich Luft einzuführen. Eine Beheizung der Steigleitung wird in den Fällen besonders zweckmäßig sein, wo die Kocherfüllung durch direkte Erwärmung mit Hilfe von Heizgasen auf Reaktionstemperatur gehalten wird. Bei indirekter Beheizung, also wenn sich der Kocher in einer Heizkammer befindet, wird man zweckmäßigerweiseor to introduce air into their lower area. A heating of the riser is in the cases be particularly useful where the cooker fulfillment by direct heating with the help of heating gases is kept at reaction temperature. With indirect heating, i.e. when the stove is in a Heating chamber is located, one will expediently
bodens 3 eingeführt. Die Verteilerleitung 17 besitzt Düsen 18, durch die das Heizgas in die Kocherfüllung austritt.bottom 3 introduced. The distribution line 17 has nozzles 18 through which the heating gas enters the cooker filling exit.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird noch an Hand folgender Beispiele näher erläutert:The method according to the invention is explained in more detail using the following examples:
Rohgips mit einer Korngröße, bei welcher 90% < 0,15 mm sind, und einem Calciumsulfatgehalt vonRaw gypsum with a grain size in which 90% are <0.15 mm and a calcium sulfate content of
etwa 86°/o, Rest Kalk, wurde mit einer Stundenleistung von 10,5 t bei einer Brenntemperatur von 149° C auf Plaster verarbeitet.about 86%, the remainder lime, was made with an hourly output of 10.5 t processed on plaster at a firing temperature of 149 ° C.
Analyse des Plasters: Halbhydrat 77,2%, löslicher Anhydrit 3,3 %, Dihydrat 3,6 %.Analysis of the plaster: hemihydrate 77.2%, soluble anhydrite 3.3%, dihydrate 3.6%.
Bei einer Kochtemperatur von 166° C weist der erhaltene Plaster folgende Analyse auf: Halbhydrat 67%, löslicher Anhydrit 13,1%, Dihydrat 3,5%.At a boiling temperature of 166 ° C., the plaster obtained shows the following analysis: hemihydrate 67%, soluble anhydrite 13.1%, dihydrate 3.5%.
Claims (9)
Französische Patentschriften Nr. 928 217, 945 498; britische Patentschrift Nr. 855 131;
USA.-Patentschrift Nr. 2 485 317;
Tonindustrie-Zeitung, 1951, S. 341 bis 351.Considered publications:
French Patent Nos. 928 217, 945 498; British Patent No. 855 131;
U.S. Patent No. 2,485,317;
Tonindustrie-Zeitung, 1951, pp. 341 to 351.
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