DE1646496B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Blähton und Blähschiefer - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum

gleichmäßigen Erhitzen und Blähen von vorgetrockneten Tonmaterialien zur Herstellung von Leichtzu-

Zur Herstellung von künstlichen Leichtzuschlag- schlagstoffen, insbesondere Blähton und Blähschiestoffen, insbesondere auf der Basis von blähfähigen 65 fer, in einem aus Trockenzone und Blähzone beste-Tonen und Schiefern, werden die Rohmaterialien in henden Drehrohrofen mit Vorfeuerung. Das erfin-Brennöfen erhitzt und bei Temperaturen zwischen dungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, und 1300⁰C aufgebläht. Die für den Blähvor- daß die Tonmalerialien in der Blähzone des Dreh-

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ofens im Gegenstrom durch die heißen Abgase einer am Auslaufende der Blähzone angeordneten Brennkammer erhitzt und gebläht werden.

Nach dem Verfahren der Erfindung werden die heißen Verbrennungsgase aus der Brennkammer mit einer genau bestimmten Temperatur auf die blähfähigen Materialien geleitet, so daß eine Temperatur innerhalb eines geringen Blähtemperaturbe:eiches eingehalten werden kann. Dadurch läßt sich die Wärmebehandlung der blähfähigen Rohmaterialien sehr genau den Eigenschaften des Ausgangsmaterials anpassen, und es wird daher ein Zusammenbacken verhindert und auf diese Weise eine gleichmäßigere Qualität des Leichtzuschlagstoffes mit geringerem Ausschuß und eine wirtschaftlichere Produktion ermöglicht.

Der Abgasaustritt der Brennkammer am Auslaufende der Blähzone ist düsenförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist die Gasaustrittsdüse der Brennkammer beweglich, damit der Gasstrom der Materialbeweaung in dem Ofen angepaßt werden kann und auf ein bestimmtes Gebiet gelenkt werden kann.

Als besonders günstig hat es sich erwiesen, die blähfähigen Tonmaterialien in der Blähzone zusätzlich durch direkte Verbrennung, d. h. durch eine in die Blähzone hineinragende Flamme, zu erhitzen. Diese Flamme kann durch einen in den Ofen gerichteten Brenner erzeugt werden. Die Leistung beider Heizvorrichtungen, der in den Ofen gerichteten Flamme und der heißen Abgase der Brennkammer, läßt sich regeln und aufeinander abstimmen, so daß mit Hilfe dieser Kombination aus direkter und indirekter Verbrennung eine gleichmäßige Heizung der Blähzone erzielt wird.

Vor dem Aufblähen in der Blähzone wird das vorgetrocknete Tonmaterial vorzugsweise auf übliche Weise durch Erhitzen durch direkte Verbrennung auf eine Temperatur erhitzt, die wenig unterhalb des Blähtemperaturbereiches liegt. Dadurch wird ein günstiger Wärmeübergang und ein Dichtbrennen an der Oberfläche hervorgerufen.

Nach einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann man ein gleichmäßigeres Aufblähen des Tonmaterials erzielen und das Zusammenbacken verhindern, wenn man dem vorgetrockneten gekörnten Tonmaterial vor dem Blähen fein verteilte Stoffe mit hohem Schmelzpunkt als Trennmittel zusetzt. Abweichend von dem bisher üblichen Verfahren wird das Trennmittel, das ein hochfeuerfestes Material, Sand oder Schamotte sein kann, dem zu blähenden Material erst beim Eintritt in die Blähzone zugeführt. Durch den Zusatz des Trennmittels 7u diesem Zeitpunkt wird die Blähfähigkeit kaum beeinflußt, da das Trennmittel das fertig getrocknete Tonteilchen nur an der Oberfläche berührt. Der Wärmeverbrauch ist niedriger, da der Trockenvorgang nicht beeinflußt wird und die Bildung der Komform im Trockenofen wird nicht nachteilig beeinflußt. Darüber hinaus ist nur ein geringer Verbrauch an Trennmittel vorhanden, da das Trennmittel nur oberflächlich haftet. Wird als blähfähiges Tonmaterial ein keramisch aufbereitetes Ausgangsmaterial eingesetzt, können in der Blähzone des Ofens auf Grund der verschiedenen Körnungsanteile erhebliche Anbackungen und Klumpenbildung auftreten, die dadurch hervorgerufen

ίο werden, daß im Trockenofen eine Granulierung und Kornbildung stattfindet, die nicht genau zu beeinflussen ist. Bei Verwendung derartiger Materialien wird als weitere Zusatzmaßnahme eine Trennung des körnigen Tonmaterials in einen feinkörnigen und einen

grobkörnigen Anteil vorgenommen. Zu diesem Zweck werden am Auslauf des Trockenofens mit Hilfe von siebförmigen Bauelementen die Feinanteile abgesiebt und nur die groben Anteile in die Blähzone eingeführt. Die Feinteile werden in einer

ao feuerfest ausgemauerten Kammer gesammelt und getrennt von dem groben Anteil einer Wärmebehandlung in einem zweiten Blähofen unterworfen. Beide Anteile können anschließend in einem gemeinsamen Kühler nachbehandelt werden. Soll gemäß der Erfin-

»5 dung ein gefärbter Blähton hergestellt werden, ist es vorteilhaft, die färbenden Stoffe während der Herstellung des Blähtons dem geformten vorgetrockneten und gegebenenfalls aufgeblähten heißen Tonmaterial zuzusetzen. Sollen färbende Stoffe verwendet

werden, die bei der Temperatur der Blähzonc schmelzen, werden diese Stoffe dem vorgetrockneten granulierten Tonmaterial vor Eintritt in die B\ähzone zugefügt. Verwendet man färbende Stoffe, die in einem Temperaturbereich von 600 bis 1100° C

schmelzen, setzt man die färbenden Stoffe dem geblähten Tonmaterial beim Austritt aus der Blähzcne

zu.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in F i g. 1 dar-

gestellt. Darin bedeutet 1 einen mit gekörntem Tonmaterial beschickten Drehrohrofen, 2 eine vor dem Ofen 1 angeordnete, sowohl in horizontaler, als auch vertikaler Richtung verschiebbare Brennkammer mit einer in den Ofen 1 gerichteten Gasaustrittsdüse, 3

den Ofenkopf, 4 eine in einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorhandene Brennerdüse zur Heizung durch direkte Verbrennung und 5 den am Austritt des Ofens 1 angeordneten Kühlerschacht.

In den F i g. 2 und 3 ist die Brennkammer für die indirekte Beheizung der Blähzone im Querschnitt, bzw. im Längsschnitt dargestellt. In diesen Figuren bedeutet 6 die drehbare Lagerung der Brennkammer, 7 bzw. 7 ο Spindeln für die Höhenverstellung und 8

den Drehpunkt. Bei 9 ist die Zufuhr des Heizmaterials zur Brennkammer vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

sang optimalen Temperaturen lassen sich nicht von Patentansprüche: vornherein festlegen, sondern müssen durch Vonersuche für jeden Rohstoff neu festgestellt weraen.

1. Verfahren zum gleichmäßigen Erhitzen und Um einen störungsfreien und wirtschaftlichen Be-Blähen von vorgetrockneten Tonmaterialien zur 5 trieb des Verfahrens in technischen Anlagen zu erHerstellung von Leichtzuschlagstoffen, insbeson- möglichen, müssen Rohmaterialien eingesetzt werdere Blähton und Blähschiefer, in einem aus den" die einen sogenannten Blähtemperaturbereich Trockenzone und Blähzone bestehenden Dreh- besitzen, innerhalb dessen sich beim Blähen rohrofen mit Vorfeuerung, dadurch ge- Schmelze und blähfähige Gase bilden. Gewisse Tone kennzeichnet, daß die Tonmaterialien in io weisen einen sehr großen Blähtemperaturbereich auf. der Blähzone des Drehofens im Gegenstrom z. B. zwischen 1150 und 1250° C. Bei wieder andedurch die heißen Abgase einer am Auslaufende ren Tonmaterialien kann dieser Temperaturbereich der Blähzone angeordneten Brennkammer erhitzt jedoch nur etwa 20 bis 30^; C betragen. Während es und gebläht werden. möglich ist, eine innerhalb eines großen Blähtempe-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- _l5 raturbereiches von etwa 100° C liegende Temperakennzeichnet, daß das blähfähige, vorgetrocknete tür durch direkte Verbrennung von Heizmaterialien Tonmaterial in einem Drehrohrofen durch di- im Ofen verhältnismäßig leicht aufrechtzuerhalten, rekte Verbrennung auf eine wenig unterhalb des war es bisher kaum möglich, ein Rohmaterial mit ge-Blähtemperaturbereiches liegende Temperatur er- ringem Blähtemperaturbereich von etwa 20 bis hitzt wird, bevor es in die Blähzone eintritt. 20 30^: C zu blähen, ohne daß erhebliche Zusammeii-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch backungen entstehen und damit ein unbrauchbares gekennzeichnet, daß die Tonmaterialien in der Material resultiert. Da es durch Beheizung des Mate-Blähzone zusätzlich durch eine in die Blähzone rialt durch direkte Verbrennung im Drehrohrofen hineinragende Flamme erhitzt werden. nicht möglich ist, den Wärmeübergang so genau 7.1

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 as kontrollieren, daß ein Zusammenbacken verhindert bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die wird, ist es nach den bekannten Verfahren nicht Richtung der in die Blähzone gerichteten heißen möglich, blähfähige Rohstoffe mit einem geringen Abgase der Brennkammer verändert. Blahtemperaturbereich auf wirtschaftliche Weise zu

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch verarbeiten.

gekennzeichnet, daß man die Intensität der 30 Versuche im großtechnischen Betrieb, die Heizung Flamme und die Zufuhr der heißen Abgase der durch geeignete Brennstoffe, Gasführungen und anBrennkammer regelt. dere Maßnahmen so zu beeinflussen, daß in der

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Blähzone eine einwandfreie Wärmebehandlung mögbis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die vor- Hch ist, sind bisher fehlgeschlagen.

getrockneten Tonmaterialien vor Eintritt in die ₃₅ Aus der USA.-Patentschrift 2 505 249 ist eine An-Blähzone in einen grobkörnigen und einen fein- lage zum Blähen von Perlit bekannt, die im wesentlikörnigen Anteil trennt und beide Anteile getrennt _chen aus einem Drehrohr und einem feststehenden der thermischen Behandlung in der Blähzone un- Brenner besteht, der so beschaffen ist, daß die Perlittenvirft. teilchen in der Blähzone durch die heißen Abgase ge-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 _4O bläht werden. Diese Anlage wird jedoch im Gleichbis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den ge- strom betrieben. Durch die heißen Verbrennungsgase körnten Tonmaterialien beim Eintritt in die Bläh- entsteht eine extrem starke Turbulenz, durch die die zone feinverteilte Stoffe mit hohem Schmelzpunkt leichten Teilchen aufgewirbelt werden und so in als Trennmittel zusetzt. wiederholten Kontakt mit den heißen Gasen gelan-

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- _{45 gen}. Dies führt zu unkontrollierbaren, verschiedenen rens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, beste- Wärmeeinwirkungen auf die leichten und auf die hend aus einem Drehrohrofen (1) und einer Heiz- schweren Teilchen und damit zum Zusammenbacken Vorrichtung mit einem Kühlerschacht (5), gc- des zu blähenden Materials, wenn dieses einen nur kennzeichnet durch eine am Auslaufende der sehr geringen Blähtemperaturbereich, wie viele Bläh-Blähzone des Ofens (1) in horizontaler und verti- 50 »one und Blähschiefer, aufweist. Ferner sind aus der kaier Richtung beweglich angeordnete Brenn- deutschen Patentschrift 441554 und der französikammer (2). _scnen Patentschrift 1 059 233 Drehrohröfen mit Vor-

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeich- feuerung bekannt, bei denen vor dem Ofen angeordnet durch einen in den Ofenkopf (1) gerichteten _nete mobile Brenner die Drehrohrofen in der Haupt-Brenner (4). ₅₅ brennzone mit Verbrennungsgasen beheizen.

10. Vorrichtung nach Anspruchs oder9, da- Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, die durch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (2) Wärmebehandlung der blähfähigen Rohmaterialien mit einer Mischdüse für Luft und Brenngase ver- _sehr genau dem Blähtemperaturbereich anzupassen, sehen ist. wenn man für die Heizung spezielle Maßnahmen

60 vorsieht.