DE1471380B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blähton in einem Schachtofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und suchen hat es sich für die Erzielung eines optimal

eine Vorrichtung zur Herstellung von Blähton in geblähten Produktes als wesentlich erwiesen, daß die

einem Schachtofen, wobei das Material zunächst in eigentliche Blähtemperatur sehr rasch erreicht wird,

einer Vorwärmzone getrocknet und vorgewärmt, an- Aus diesem Grunde erfolgt beim erfindungsgemäßen

schließend in einer gesonderten Feuerungszone er- 5 Verfahren in einer gesonderten Vorwärmzone eine

hitzt und dadurch aufgebläht und schließlich in einer Erwärmung des Materials bis knapp unter die Bläh-

Kühlzone wieder abgekühlt wird. temperatur und dann eine sprunghafte Überführung

Bei schneller Erwärmung nimmt Ton wesentlich des Materials aus der Vorwärmzone in die Feue-

an Rauminhalt zu und erhält ein poröses, blasiges rungszone.

Gefüge, das seine Verwendung als Isolier- und Füll- io Durch die Verwendung räumlich gesonderter Zo-

stoff ermöglicht. Der Blähton soll im allgemeinen nen für die Vorwärmung und die Erhitzung auf

einen möglichst großen inneren Porenraum, jedoch Blähtemperatur kann man die Aufenthaltsdauer

eine möglichst geschlossene Oberfläche aufweisen, des Materials in der Vorwärmzone unabhängig von

damit keine Feuchtigkeit in die Poren eindringen der Aufenthaltszeit in der Feuerungszone wählen,

kann. 15 was erforderlich ist, um unabhängig vom Rohmaterial

Es ist bekannt, Blähton im Drehrohrofen herzu- die Vorwärmung jeweils genau bis knapp unter die stellen, wobei das Rohmaterial beim Durchwandern Blähtemperatur durchzuführen,
des Ofens kontinuierlich erhitzt wird. Die Aufent- Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungshaltszeiten des Gutes in der Vorwärmzone des Dreh- gemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Erwärrohrofens einerseits und in der Blähzone des Ofens 20 mung des Materials in der Vorwärmzone, die Erandererseits lassen sich dabei nicht unabhängig von- hitzung des Materials in der Feuerungszone und/ einander wählen. Es zeigt sich in der Praxis, daß es oder die Kühlung des Materials in der Kühlzone nach auf diese Weise bei den verschiedenartigen Ausgangs- dem Wirbelschichtverfahren erfolgen. ' <y materialien nicht in jedem Falle möglich ist, ein opti- Dieses aus anderem Zusammenhang an sich bemal geblähtes Produkt zu erzeugen. 25 reits bekannte Reaktionsverfahren besitzt für die Her-

Es sind ferner verschiedene Verfahren zur Her- stellung von Blähton ganz neuartige, durchaus überstellung von Blähton in einem Schachtofen bekannt. raschende Vorteile:

Bei einem bekannten Verfahren werden die Ton- Da sich das spezifische Gewicht des Blähtons mit partikel in der Weise vorgewärmt und auf Bläh- zunehmender Blähung verringert, bleiben in der temperatur erhitzt, daß sie einer nach unten gerichte- 3° Feuerungszone die noch nicht genügend geblähten ten Flamme zugeführt werden, durch die sie von oben schweren Teile des Rohmaterials in der Wirbelnach unten hindurchschweben, wobei darauf geachtet schicht so lange unten liegen, bis sie durch das hinwerden muß, daß die Gutteilchen genau durch die durchströmende heiße Gas hinreichend gebläht und Mitte der Flamme hindurchtreten. Der obere Teil dadurch leichter geworden sind. Daraufhin gelangen der Flamme bildet hierbei die Vorwärmzone und der 35 diese Materialteile in der Wirbelschicht nach oben untere Teil der Flamme die Feuerungszone. Die bei- und werden durch den Überlauf ausgetragen. Die den Zonen gehen ineinander über; die Aufenthalts- Anwendung des Wirbelschichtverfahrens ermöglicht dauer des Gutes in diesen beiden Flammenzonen daher die Herstellung eines außerordentlich gleichkann nicht unabhängig voneinander gewählt werden. mäßigen Blähtones, da sich die Verweilzeit des Ma-Berücksichtigt man, daß die zur Blähtonherstellung 40 terials in der Wirbelschicht selbsttätig so einstellt, verwendeten Materialien häufig eine recht unter- daß ein etwa konstantes Litergewicht des Blähtones schiedliche Blähtemperatur besitzen und auch wegen erreicht wird.

ihres verschiedenen Feuchtigkeitsgehaltes oft eine Die Anwendung des Wirbelschichtverfahrens zur unterschiedliche Vorwärmung erfordern, so leuchtet Herstellung von Blähton hat im übrigen noch den ohne weiteres ein, daß bei dem bekannten Verfahren 45 weiteren Vorteil, daß die durch das Wirbelbett strönicht auszuschließen ist, daß einzelne Gutteilchen die menden Gase Staub mitreißen, der nach Austritt aus Blähzone der Flamme in einem noch nicht aus- dem Ofen abgeschieden werden kann. Auf diese reichend vorgewärmten Zustand oder bereits stark Weise wird der Blähton weitgehend von Staub geüberhitzt erreichen. reinigt.

Bei der Herstellung von Blähton in einem Schacht- 50 Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung des erofen ist es ferner bekannt, die Vorwärmung des Ma- findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das terials in einem Zuführungskanal zum eigentlichen Material die Feuerungszone im freien Fall durchSchachtofen durchzuführen. Ebenso ist es bekannt, fällt. Diese Lösung, die sich im Schachtofen auf bedie Vorwärmung in einem mit Einbauten versehenen sonders einfache Weise realisieren läßt, ergibt eine Schachtteil vorzunehmen. In beiden Fällen ist jedoch 55 besonders kurzzeitige Erhitzung des Materials in der die Qualität des Blähtones insbesondere bei Schwan- Feuerungszone,
kungen des Rohmaterials unbefriedigend. Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, gehen aus der folgenden Beschreibung zweier in der

ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele

besonders hochwertigem Blähton in einem Schacht- 60 hervor. Es zeigt

ofen ermöglicht. F i g. 1 einen Schachtofen zur Durchführung des

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten

löst, daß das Material in der im oberen Bereich des Variante,

Schachtofens liegenden Vorwärmzone bis knapp F i g. 2 einen Schachtofen zur Durchführung des

unter die Blähtemperatur erwärmt und dann sprang- 65 erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten

haft aus der Vorwärmzone in die darunterliegende Variante.

Feuerungszone geführt wird. Der in F i g. 1 dargestellte Schachtofen 1 weist in

Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Ver- seinem oberen Bereich eine Vorwärmzone auf, die

aus drei übereinander angeordneten Wirbelbetten 2, 3, 4 besteht, die mit Durchbrüchen 2 α, 3 a, 4 a zum Luftdurchtritt versehen sind und Fallrohre 5, 6, 7 aufweisen, über die das Material nach unten gefördert wird.

Der Schachtofen 1 enthält ferner unter der Vorwärmzone eine Feuerungszone 8, die an ihrem Umfang mit einer Anzahl von Brennern 9 versehen ist. Die Brenner können mit festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen beschickt werden.

Im untersten Bereich des Schachtofens 1 befindet sich ein die Kühlzone bildendes Wirbelbett 10, das gleichfalls Durchbrüche 10 α zum Luftdurchtritt aufweist.

Das Material wird über eine beispielsweise als Siebkneter ausgebildete Vorrichtung 11 dem Schachtofen aufgegeben und verläßt den Ofen über einen Austrag 12. Kühlluft wird über einen Ventilator 13 angesaugt, während die Heizgase über einen Ventilator 14 am oberen Ende des Schachtofens abgesaugt werden.

Die Wirkungsweise der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage ist folgendermaßen:

Das am oberen Ende des Schachtofens 1 aufgegebene Material wird in der durch die Wirbelbetten 2, 3 und 4 gebildeten Vorwärmzone zunächst getrocknet und bis auf eine knapp unterhalb der Blähtemperatur liegende Temperatur erwärmt. In den einzelnen Wirbelschichten der Vorwärmzone hält sich das Material dabei so lange auf, bis es durch Trocknung genügend leicht geworden und an die Oberfläche der Wirbelschicht gestiegen ist, so daß es durch das betreffende Fallrohr 5 bzw. 6 in die nächste Schicht gefördert wird.

Nach dem Verlassen der untersten Wirbelschicht der Vorwärmzone gelangt das Material über das Fallrohr 7 in die Feuerungszone, die von den heißen Flammengasen der Brenner 9 durchströmt wird. Das Material kommt hierbei in eine kurzzeitige, jedoch intensive Berührung mit den heißen Flammengasen und wird dadurch schnell und gleichmäßig aufgebläht.

Anschließend fällt es auf das Wirbelbett 10, wo es durch die vom Ventilator 13 angesaugte, den Brennern 9 als Sekundärluft zuströmende Kühlluft rasch gekühlt wird, ehe es den Schachtofen 1 über den Austrag 12 verläßt.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Schachtofen 1' wird die Vorwärmzone durch eine Anzahl von übereinander angeordneten Herden 15, 16, 17, 18 gebildet, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten mit Fallöchern (z. B. 15 a, 16 d) für das Material versehen sind. Über den Herden bewegen sich rotierende Krählarme 19, 20, 21, 22, die an einer gemeinsamen Hauptwelle 23 sitzen. Diese Hauptwelle 23 ist in Lagern 24, 25 gelagert und wird über einen Ritzeltrieb 26 angetrieben.

Die Feuerungszone des Schachtofens wird durch ein Wirbelbett 27 gebildet, das mit Durchbrüchen 27 α zum Durchtritt der Heizgase versehen ist. Unterhalb des Wirbelbettes 27 sind Brenner 28 vorgesehen. Weitere Brenner 28 a, 28 b können oberhalb des Wirbelbettes 27 angeordnet werden. Die Verbrennung kann dabei in der sich auf dem Wirbelbett 27 bildenden Wirbelschicht oder außerhalb erfolgen. Zum Austrag des Materials aus der Wirbelschicht sind am Rand des Schachtofens Fallrohre 29 vorgesehen.

Die im unteren Bereich des Schachtofens vorhandene Kühlzone wird ebenso wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel durch ein Wirbelbett gebildet, das mit Durchbrächen 10 α für die vom Ventilator 13 angesaugte Kühlluft versehen ist. Die Heizgase werden am oberen Ende des Schachtofens durch den Ventilator 14 abgesaugt. Die Zugabe des Materials erfolgt am oberen Ende des Schachtofens über eine Absperrvorrichtung 30. Das Material verläßt den Schachtofen über den Austrag 12.

Die Wirkungsweise der Anlage gemäß F i g. 2 ist folgendermaßen: Auf den Herden 15, 16, 17 und 18 wird das Material getrocknet und bis knapp unter die Blähtemperatur erwärmt, wobei es gleichzeitig durch die rotierenden Krählarme 19, 20, 21 und 22 mechanisch aufgelockert wird.

Das Material gelangt dann in die Feuerungszone und wird auf dem Wirbelbett 27 durch die heißen Flammengase der Brenner 28 stark gebläht. Dabei befinden sich die weniger geblähten, schweren Teilchen des Materials zunächst im unteren Bereich der Wirbelschicht und werden mit zunehmender Blähung nach oben getragen, bis sie schließlich über die Fallrohre 29 in die Kühlzone gelangen. In dieser Kühlzone werden sie auf dem Wirbelbett 10 rasch abgekühlt und verlassen dann den Schachtofen über den Austrag 12.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Blähton in einem Schachtofen, wobei das Material zunächst in einer Vorwärmzone getrocknet und vorgewärmt, anschließend in einer gesonderten Feuerungszone erhitzt und dadurch aufgebläht und schließlich in einer Kühlzone wieder abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in der im oberen Bereich des Schachtofens ligenden Vorwärmzone bis knapp unter die Blähtemperatur erwärmt und dann sprunghaft aus der Vorwärmzone in die darunterliegende Feuerungszone geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material sprunghaft aus der Feuerungszone in die darunterliegende Kühlzone geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Materials in der Vorwärmzone, die Erhitzung des Materials in der Feuerungszone und/oder die Kühlung des Materials in der Kühlzone nach dem Wirbelschichtverfahren erfolgen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material die Feuerungszone im freien Fall durchfällt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Materials in der Vorwärmzone auf einzelnen übereinander angeordneten Herden unter gleichzeitiger Bewegung durch mechanische Organe erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff in fester Form aufgegeben wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schachtofen (1), der im oberen Bereich einige die Vorwärmzone bildende Wirbelbetten

(2, 3, 4) Und im unteren Bereich ein die Kühlzone bildendes Wirbelbett (10) aufweist und zwischen diesen beiden Zonen einen mit Brennern (9) versehenen, die Feuerungszone bildenden Raum enthält.

8. ^Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schachtofen (J/), der im oberen Bereich einige die Vorwärmzone bildende Herde (15, 16, 17, 18) mit darüber angeordneten, rotierenden Krählarmen (19, 20, 21, 22) und im unteren Bereich ein die Kühlzone bildendes Wirbelbett (10) aufweist und bei dem die dazwischen liegende Feuerungszone ein Wirbelbett (27) mit darunter und/oder darüber angeordneten Brennern (28, 28 a, 28 b) enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen