DE1646594B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fuer leichtbeton verwendbaren pellets - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von insbesondere als grobkörnige Zuschlagstoffe bei der Herstellung von Leichtbeton verwendbaren Pellets aus einer durch Trocknen, Mahlen und Kneten entstandenen Flotationsschieberpaste, bei welchem die Pellets in einem zweistufigen Verfahrensgang durch Erhitzung zum Blähen vorbereitet und dann gebläht werden. Die Erfindung bezieht sich gleichzeitig auf eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt (vgl. DT-AS 11 85 976), zur Herstellung von porösen, keramischen Stoffen — allerdings nicht aus Flotationsschiefer, sondern aus Blähtonen, beispielsweise Glaukonit — in der eingangs beschriebenen Weise vorzugehen. Andererseits ist es bekannt, sogenannte Waschberge — denen auch Flotationsschiefer zuzurechnen sind — (vgl. »Baustoff-Industrie«, 1961 S. 236 - 240), bzw. kohlenstoffhaltigen Schieferton (vgl. DTPS 8 49 669) durch Blähen zu Baustoffzuschlägen zu verarbeiten. Dabei wird jedoch nach einem Verfahren anderer Gattung vorgegangen, da nicht Pellets, sondern Sintergranaüen in einem praktisch einstufigen Prozeß hergestellt werden.

Im Gegensatz zu Blähton, beispielsweise Glaukonit, der im wesentlichen aus hydriertem Eisensilikat und

Kali bei sehr geringem Kohlenstoffanteil besteht, handelt es sich bei Flotationsschiefer um ein Silikatgestein auf der Basis von Aluminiumsilikat mit einem verhältnismäßig hohen Anteil an brennbaren Stoffen, die in der Hauptsache in Form, von Kohlenstoff vorliegen. Daraus ergeben sich besondere Probleme für die Durchführung von Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung auf der Grundlage von Hotationsschiefern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, das in wirtschaftlicher Weise den Einsatz von Flotationsschiefern für die Herstellung von für Leichtbeton verwendbaren Pellets ermöglicht, und das dabei insbesondere zu Pellets mit einer Festigkeit führt, die auch die Verwendung für Tragbetons zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung gelöst, nach dem die im wesentlichen kugelförmigen Pellets bei nahe, jedoch unter ihrem Schmelzpunkt von 900° C liegenden Temperaturen getrocknet, entzündet und bis zur vollständigen Ausscheidung aller brennbaren kohlenstoffhaltigen Stoffe, des Konstitutionswassers und zur Oxidation bis ins Innere erhitzt werden, nach Abschluß der völligen Oxidation plötzlich auf eine über der Zersetzungstemperatur der im Flotationsschiefer enthaltenen Sulfate liegende Blähtemperatur, d. h. auf 1280° C, erhitzt und abschließend in an sich bekannter Weise scharf abgekühlt werden. — Diese zweistufige Arbeitsweise führt in ihrer ersten Stufe zur praktisch vollständigen Beseitigung allen direkt verbrennbaren Kohlenstoffs, wobei die entwickelte Wärme ausgenutzt wird, um Fremdbrennstoffe einzusparen. Im Anschluß an diese Entkohlung erfolgt in der zweiten Stufe das Blähen, und zwar einerseits durch Kohlenoxide und andererseits zu einem erheblichen Anteil durch Schwefeloxide, die infolge der Zersetzung der Sulfate frei werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt verschiedene vorteilhafte Weiterbildungen. LJm ein Verkleben der Pellets zu verhindern, empfiehlt es sich, während des Blähens feinen Sand einzublasen. Von besonderer Bedeutung sind weiter verschiedene Maßnahmen, durch die eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung aller Wärmequellen erreicht wird. In dieser Hinsicht lehrt die Erfindung zunächst, daß die zur Kühlung der geblähten Pellets verwendete Luft zum Trocknen des Flotationsschiefers und/oder zum Trocknen der Pellets verwendet wird, und/oder daß zur Kühlung der geblähten Pellets verwendetes Wasser beim Kneten der Flotationsschieferpaste verwendet wird. Weiter empfiehlt es sich, daß die bei der Entzündung, bei der Oxidation bis ins Innere und beim Blähen anfallenden Gase zur Wärmezufuhr bei den diesen Stufen jeweils vorangehenden Stufen verwendet werden, und daß die bei der Entzündung herrschende Temperatur durch dosierte Zufuhr von Frischluft eingestellt wird. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn ein Teil der bei der Entzündung, bei der Oxidation bis ins Innere und beim Blähen anfallenden Gase mit den beim Kühlen der geblähten Pellets anfallenden Gasen vermischt und zum Trocknen des Flotationsschiefers sowie nach dosierter Zugabe von Frischluft zum Trocknen der Pellets verwendet wird, und wenn dabei ein Teil der bei der Oxidation bis ins Innere anfallenden Gase in diese Stufe zurückgeführt wird.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht geht die Erfindung aus von einer in üblicher Weise aufgebauten Anlage mit Trockner für den Flotationsschiefer, mit Mahl-, Knet- und Pelletisiereinrichtung sowie mit Einrichtungen zum Erhitzen und zum Blähen der Pellets. Die erfindungsgemäß zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens vorgesehene Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhitzen der Pellets aus einer Trockenkammer, aus einer für eine nahe bei, jedoch unter 900° C liegende Temperatur ausgelegten Zündkammer und aus einer Oxidationskammer für die Oxidation bis ins Innere besteht, daß die Bläheinrichtung für eine Temperatur von über 1280°C ausgelegt ist, und daß der Bläheinrichtung eine Kühlkammer zum scharfen Abkühlen der geblähten Pellets nachgeordnet ist. Diese Anlage erlaubt im einzelnen verschiedene Ausgestaltungen. Die erfindungsgemäß im wesentlichen kugelförmigen Pellets werden vorzugsweise mit einer Pelletisiereinrichtung hergestellt, die zumindest eine Strangpresse, eine mit Schneidedrähten ausgerüstete Schneideinrichtung zum Aufteilen des Pastenstrang in zylindrische Abschnitte sowie eine in einer Dampfkammer angeordnete Schwenkplatte zur Umformung der zylindrischen Abschnitte in die kugelförmigen Pellets aufweist. Im übrigen sind die Zündkammer, die Oxidationskammer und die Bläheinrichtung vorzugsweise als Drehrohrofen ausgebildet. Weiter ist eine zu bevorzugende Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß der Bläheinrichtung Vorrichtungen zum Zuführen sowie zum Abführen von Sand, durch den ein Verkleben der Pellets verhindert wird, zugeordnet sind, und daß eine Fördereinrichtung zur Rückführung des abgeführten Sandes in den Kreislauf vorgesehen ist.

Zur Erzielung eines optimalen Wärmehaushalts sieht die Erfindung mehrere Maßnahmen vor. Zunächst kann die Kühlkammer von Kühlwasserleitungen umgeben sein, deren Ausgang an einen der Kneteinrichtung sowie Hilsfanlagen zugeordneten Warmwasserkreislauf angeschlossen ist. Weiter empfiehlt sich eine Ausführungsform, bei der ein Heißgaskreislauf durch Ableitungen mit der Oxidationskammer, der Bläheinrichtung und der Kühlkammer verbunden sowie durch Zuleitungen an den Trockner für den Flotationsschiefer, an die Trockenkammer für die Pellets und an Hilfsanlagen angeschlossen ist. Dabei erweist es sich weiter als vorteilhaft, wenn die mit der Bläheinrichtung verbundene Ableitung durch eine Abzweigung an die Oxidationskammer angeschlossen ist, wenn die mit der Oxidationskammer verbundene Ableitung durch Abzweigungen an die Zündkammer und an die Oxidationskammer angeschlossen ist, und wenn ferner die Zündkammer durch eine Ableitung an die Zuleitung zur Trockenkammer angeschlossen ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß die Möglichkeit geschaffer wird, Flotationsschiefer, die beispielweise im Bereich von Aufbereitungsanalgen in großen Mengen anfallen zur Herstellung von Pellets einzusetzen, die al; grobkörnige Zuschlagstoffe bei de; Herstellung vor Leichtbeton verwendbar sind. Die dabei erhaltener Pellets zeichnen sich durch eine Festigkeit aus, die in dei Größenordnung von 200 bis 500 Bar liegt und dami auch die Verwendung in Tragbeton zuläßt Dabei lieg das Schüttgewicht der nach dem erfindungsgemäßer Verfahren hergestellten Pellets zwischen 450 um 1000 kg/m³, ihre Dichte ist damit immer noch erheblicl geringer als die des üblicherweise für Beton verwende ten Splits. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteh ferner darin, daß für den Herstellungsprozeß dii Verbrennungswärme des in den Flotationsschiefen

enthaltenen Kohlenstoffs eingesetzt werden kann, so daß nur ein geringer Anteil von Fremdwärme erforderlich ist Überdies besteht die Möglichkeit, den Wärmehaushalt so zu führen, daß Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert werden. S

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung die einzelnen Sichritte des Verfahrens zur Herstellung von Pellets aus Flotationsschiefer,

Fig. 2a, b, c in schematischer Darstellung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß F i g. 1.

In Fig. 1 sind die Arbeitsgänge des Verfahrens mit den Buchstaben A bis / bezeichnet, wobei jeder Übergang des Schiefers von einem Behandlungsvorgang zum nächsten durch einen schrägen Pfeil angedeutet ist Der Vorgang A entspricht der Trocknung oder dem Mahlen des Schiefers, welcher feucht durch die Leitung 1 von einer Waschvorrichtung kommt Hier werden ein sehr genauer Trocknungsgrad und eine sehr genaue Korngröße eingestellt, wobei die letztere insbesondere so abgestuft ist, daß der Schiefer eine gute Kompaktheit erhält Hierfür werden Rauchgase benutzt, welche aus einem Heißgaskreislauf 2 durch eine Zufuhr 3 ankommen und aus den weiter unten erläuterten Vorgängen F, G und //zur Entzündung, zur bis ins Innere gehenden Oxidation und zur Blähung herrühren. Die feuchten Abgase treten durch die Abfuhr 4 aus. Der getrocknete und zu Pulver gemahlene Schiefer hat eine Temperatur von etwa 90⁰C und gelangt zu dem Knetvorgang fi

Bei dem Vorgang B wird zur Erzeugung eines warmen,Breis aus dem von dem Mahlen herrührenden Pulver Wasser von 8O⁰C durch die Leitung 5 zugeführt welches bei dem weiter unten erläuterten Kühlvorgang /anfällt Der auf diese Weise durchgeführte Knetvorgang führt zu einem warmen Brei, der anschließend viel schneller und insbesondere bequemer trocknet ohne für die Qualität der hergestellten Pellets schädliche Risse zu bilden. Der Knetbrei soll möglichst weich sein, um die spätere Herstellung einer angenäherten Kugelform zu erleichtern, und um einen möglichst großen Schwund bei der nachfolgenden Trocknung zu erfahren, damit Pellets von hoher Kompaktheit entstehen.

Der geknetete Brei wird anschließend dem Auspreßvorgang C unterworfen, bei dem Stränge erzeugt werden, wobei die Temperatur des Breis etwas abnimmt. Dieser Anpreßvorgang erfolgt im Hochvakuum, um eine Blätterung des Breis zu verhindern und die Kompaktheit bei dem Strangpressen zu vergrößern.

Der nächste Vorgang D führt zum Zerschneiden der Stränge und zur Formung der Pellets. Die ausgepreßten Stränge werden dabei zerschnitten, und die so gebildeten zylinderförmigen Abschnitte werden durch Erzeugung gegenseitiger Stöße in einer Dampfatmosphäre zu Pellets geformt

Von dem Vorgang D gelangen die Pellets zu einem Trockenvorgang E, bei dem eine bis ins Innere gehende Trocknung erfolgt, welche keine — selbst keine nicht wahrnehmbaren — Risse erzeugen darf. Die Trocknung erfolgt durch die von dem anschließenden Entzündungsvorgang F durch die Leitung 6 ankommenden Abgase. Diese eine Temperatur von 300 bis 350⁰C besitzenden Abgase werden mittels einer Abzweigung 7 von der Leitung 2 mit Abgasen, die bei Oxidation bis ins Innere und Blähung anfallen, und Temperaturen von 600 bis 700⁰C aufweisen, sowie durch eine Zufuhr 8 mit Luft

z. B. mit Raumtemperatur, gemischt. Hierdurch entsteht ein dosiertes Abgasgemisch mit einer Temperatur von 150 bis 250° C, welches durch die Leitung 9 zugeführt wird, um die Pellets zu trocknen, und welches mit Feuchtigkeit beladen mit 6O⁰C durch die Abfuhr 10 abgeführt wird.

Die so erhaltenen trockenen und sehr harten Pellets gelangen mit der Temperatur von 150⁰C zu dem Vorgang F, nämlich zur Entzündung ihrer kohlenstoffhaltigen brennbaren Stoffe. Das erfolgt mittels einer Düse 11, welche je nach dem Heizwert der behandelten Schiefer als Brenner mit einer zwischen 600 und 900° C veränderlichen Temperatur oder als Einspritzer für kalte oder vorgewärmte Luft arbeitet Durch entsprechende Anordnung der Schiefer und der Düse wird die Isotherme 12 von 500⁰C stets an die gleiche Stelle gelegt Die Entzündungsreaktion ist stark exotherm und erfolgt bei einer mittleren Temperatur von 900⁰C in einer überoxidierenden Atmosphäre an jeder Stelle der in Verbrennung begriffenen Masse. Diese Temperatur wird durch Dosierung zwischen den Lufteinblasungen mit 400 bis 450⁰C, welche von dem nächsten Vorgang G durch die Leitung 13 ankommen, und Einblasungen von Umgebungsluft 14 aufrechterhalten.

Der Entzündungsvorgang Ferfordert einen Luftüberschuß von wenigstens 300%, er ist daher von dem anschließenden Vorgang G der bis ins Innere gehenden Oxidation getrennt welcher erheblich weniger Luft erfordert Wie der Vorgang F wird der Vorgang G in einem Drehrohrofen vorgenommen, dem bei 15 die Pellets bei einer Temperatur von 900⁰C aufgegeben werden. Diesem Drehrohrofen werden einerseits bei 16 Abgase zugeführt welche an der Leitung 13 abgenommen werden, welche ihrerseits an die an die Leitung 2 angeschlossene Abfuhr 17 der Oxidationsabgase angeschlossen ist sowie Abgase mit einer Temperatur von etwa 1200⁰C, welche von dem darauffolgenden Blähyorgang //durch die Leitung 18 zugeführt werden. Die in dem Vorgang G vorgenommene vollständige Entfernung des Kohlenstoffs führt zu sehr guten Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit, des Verschlusses der Risse und der Anordnung der Blähungszellen.

Die bis ins Innere oxidierten Pellets haben einen Schwund erlitten, der ihre Porosität so weit verringert hat wie dies mit dem Verschwinden des Kohlenstoffs verträglich ist Sie werden in dem Vorgang H einer plötzlichen Temperatursteigerung ausgesetzt welche die Freisetzung der eingeschlossenen Gase, hauptsächlich des schwefelhaltigen Gases des Kalziumsulfats, bewirkt Beispielsweise am Eingang und am Ausgang eines Drehrohrofens angeordnete Brenner 19,20 halten eine genau geregelte Temperatur aufrecht welche über 1280⁰C, z. B. zwischen 1280 und 1400⁰C liegt Diese sehr hohen Temperaturen lassen eine starke Blähung zu.

Zweckmäßig wird sehr feiner reiner Sand in Nebelform in die Masse der durch diese hohe Temperatur erweichten Pellets durch die Leitung 21 eingeblasen, um zu verhindern, daß die Pellets aneinander und an den Wänden des Blährohrs kleben. Die Abgase, welche eine hohe Temperatur von z. B. 1200⁰C haben, treten durch die Leitung 22 aus, welche die Leitungs 2 speist an welche die Leitung 18 angeschlossen ist

Nach diesem Vorgang H werden die geblähten Pellets dem Kühlvorgang / ausgesetzt welcher sie in geblähten Zustand durch Kühlung mit kaltem Wasser und frischer Luft zum Erstarren bringt Das kalte Wasser kommt in Leitungen 23 an und tritt mit 80 bis

90⁰C durch die Leitungen 24 aus, welche einerseits die Leitung 5 zur Wärmerückgewinnung und andererseits mit ihrem Überschuß eine Leitung 25 zur Speisung von Heizanlagen, Duschen usw. speist. Die Frischluft tritt mit der Raumtemperatur durch die Leitung 26 ein und tritt mit etwa 600 bis 700⁰C durch die Leitung 27 aus, welche zur Speisung der Leitung 2 zur Wärmerückgewinnung beiträgt Der etwaige Überschuß an Abgasen wird bei 28 abgeführt.

Die geblähten, gekühlten Pellets werden schließlich bei dem Vorgang / eingelagert oder aber weiterbefördert.

Der überschüssige Sand kann zweckmäßig am Ausgang des Kühlvorgangs / zurückgenommen und wieder verwendet werden.

Aus der obigen Beschreibung des Verfahrens geht hervor, wie der Gestehungspreis der Pellets durch Verbrennung der in den Schiefern enthaltenen kohlenstoffhaltigen Stoffe und durch konsequente Rückgewinnung der erzeugten Wärme durch Kreisläufe für warmes Wasser und heiße Abgase gesenkt werden kann, denn man gelangt dabei praktisch zu einer autothermen Arbeitsweise für alle Vorgänge mit Ausnahme des Blähvorgangs.

Die in Fig.2a, 2b und 2c dargestellte Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens umfaßt für den Trocken- und Mahlvorgang eine Kugelmühle 30. Die feuchten von der Waschvorrichtung kommenden Schiefer werden durch einen Förderer 31 zugeführt, in den Silos 32 gelagert und durch Rüttelverteiler auf einen Förderer 33 heruntergeführt Sie fallen dann in den Brecher 34 und hierauf in die Rutsche 35. Heiße Gase werden durch eine Quelle 36 zugeführt, welche zweckmäßig durch eine Rückgewinnung von heißen Abgasen gebildet wird. Nach der Trocknung und dem Mahlen in der Vorrichtung 30 wird das Schieferpulver durch die Gase in der Leitung 37 bis zu einem pneumatischen Scheider 38 geführt, welcher einerseits das Ungenügend gemahlene Gut bei 39 wieder in den Kreislauf einführt und andererseits das Gemisch aus Pulver und Gas einem Scheider 40 zuführt. Dieser trennt das Pulver, welches in einen Bunker 41 und von da in eine Förderschnecke 42 fällt, von dem durch den Lüfter 43 abgesaugten Gas. Das Gas kann dann wieder in den Kreislauf zurückgeführt oder auch durch die Vorrich- 4s tung 44 entstaubt und durch den Lüfter 45 der Entstaubungsvorrichtung abgeführt werden, während derSchieferstaub die Schnecke 42 speist.

Für den Knetvorgang B wird das in einem Bunker 46 eingelagerte Pulver gewogen und der bei dem dargestellten Beispiel durch einen Kollergang gebildeten Knetvorrichtung 47 zugeführt, wo es dank einer Zufuhr 48 von mit 80 bis 9O⁰C wieder in den Kreislauf eingeführtem warmen Wasser in einen Brei verwandelt wird, wobei dieses warme Wasser ebenfalls durch SS Wiegen dosiert wird. Der Brei wird auf eine lineare Dosiervorrichtung 49 und von da, wie in Fig.2b dargestellt, auf einen Stufenförderer 50 gebracht Er fällt hierauf auf einen umsteuerbaren Förderer 51, welcher zu zwei praktisch identischen Strömungskreisen führt, von denen jeder eine Verteilungsschnecke 52 und hinter dieser eine lineare Dosiervorrichtung 53 enthält, welche ihrerseits durch eine Leitung mit einer Knetvorrichtung

54 einer als Strangpresse 55 ausgebildeten Formmaschine verbunden ist, in welcher der Auspreßvorgang C erfolgt Die Maschinen 55 besitzen entsprechende Schnecken und Spritzdüsen, aus welchen Stränge mit dem gewünschten Durchmesser ausgepreßt werden, welche sehr kompakt sind, da das Auspressen im Vakuum erfolgt. Diese Stränge werden bei dem Vorgang Odes Verfahrens durch Drähte durchgeschnitten, worauf die erhaltenen zylindrischen Abschnitte zur Pelletisierung auf Schwingplatten 56 gelangen, wo sie in einer für ihre Erweichung bestimmten Dampfatmosphäre Stößen ausgesetzt werden, welche ihre Winkel abschleifen und sie in etwa sphärische Pellets umformen.

Die Pellets gelangen auf Förderer 57, welche sie Trockenvorrichtungen 58 mit drehbaren Trommeln zuführen, welche vorzugsweise mit Schaufeln versehen sind, um eine Semiwirbelschichtung herzustellen. Die Trockengase werden durch Abgase mit 300 bis 350⁰C gebildet, welche durch eine Leitung 59 aus der weiter unten beschriebenen Zündkammer 67 kommen und mit aus den Leitungen 60 kommender Frischluft sowie mit durch nicht dargestellte Leitungen zugeführten heißen Abgasen gemischt werden. Die Gasgemische speisen die Vorrichtung 58 mit Hilfe von Lüftern 61 und treten feucht durch Auslässe 62 aus. Die getrockneten Pellets werden durch Leitungen 63 aufgefangen und auf einen Förderer 64 gebracht Dieser entlädt sich, wie in F i g. 2c dargestellt, über einen umsteuerbaren Förderer in Silos 65, welche die Speisung eines Förderers 66 mit trockenen Knollen über Rüttelverteiler gestatten.

Der Förderer 66 entlädt die Pellets in eine als Drehrohrofen ausgebildete Zündkammer 67, welche der einer Zementfabrik ähnelt und mit einer Einspritzdüse, welche als Brenner dienen kann, sowie mit Stutzen 68 zur Zufuhr von durch den Lüfter 69 umgewälzter Frischluft versehen ist Die gezündeten Pellets gelangen mit 900⁰C in eine gleichfalls als Drehrohrofen ausgebildete Oxidationskammer 70, in der die bis ins Innere gehende Oxidation erfolgt. Die Oxidationskammer 70 ist zur Zündkammer 67 gleichachsig angeordnet, aber von dieser getrennt und mit nicht dargestellten Stutzen zur Einblasung von Abgasen versehen. Am Ausgang der Oxidationskammer sind die Pellets zusammengebacken und vollständig entkohlt sie besitzen hier eine Temperatur von etwa 1150⁰C. Sie werden dann unter Zufuhr von feinem sehr reinem Sand durch die Leitung 71 in eine Bläheinrichtung 72 eingeführt, in welcher der Blähvorgang //mit Hilfe von Brennern 73 vorgenommen wird, welche schematisch durch einen Pfeil in F i g. 2c angedeutet sind, wobei ein Brenner ζ. Β am Eingang und der andere am Ausgang angeordnei sein kann.

Die Pellets, welche eine plötzliche Blähung erfahrer haben, werden hierauf einer Kühlkammer 74 zugeführt In dieser werden sie durch bei 75 zugeführte Frischlufl und einen nicht dargestellten Wasserkühlkreis gekühlt Die Pellets werden von dem Förderer 76 aufgefangen um geliefert oder eingelagert zu werden, während dei Sand durch den Förderer 77 zurückgewonnen und zi der Zufuhr 71 zurückgeführt wird. F i g. 2c zeigt aucl das Sammelrohr 59 für die heißen Abgase, welche be den Stufen der Oxidation bis ins Innere, der Blähung unt der Kühlung anfallen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (12)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere als grobkörnige Zuschlagstoffe bei der Herstellung von Leichtbeton verwendbaren Pellets aus einer durch Trocknen, Mahlen und Kneten entstandenen Flotationsschieferpaste, bei welchem die Pellets in einem zweistufigen Verfahrensgang durch Erhitzung zum Blähen vorbereitet und dann gebläht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die im '-° wesentlichen kugelförmigen Pellets bei nahe, jedoch unter ihrem Schmelzpunkt von 900⁰C liegenden Temperaturen getrocknet, entzündet und bis zur vollständigen Ausscheidung aller brennbaren kohlenstoffhaltigen Stoffe, des Konstitutionswassers '5 und zur Oxidation bis ins Innere erhitz» werden, nach Abschluß der völligen Oxidation plötzlich auf eine über der Zersetzungstemperatur der im Flotationsschiefer enthaltenen Sulfate liegende Blähtemperatur, d. h. auf über 1280⁰C, erhitzt und abschließend in *o an sich bekannter Weise scharf abgekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Blähens feiner Sand eingeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ²S gekennzeichnet, daß zur Kühlung der geblähten Pellets verwendete Luft zum Trocknen des Flotationsschiefers und/oder zum Trocknen der Pellets verwendet wird, und/oder daß zur Kühlung der geblähten Pellets verwendetes Wasser beim Kneten der Flotationsschieferpaste verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Entzündung, bei der Oxidation bis ins Innere und beim Blähen anfallenden Gase zur Wärmezufuhr bei den diesen Stufen jeweils vorangehenden Stufen verwendet werden, und dati die bei der Entzündung herrschende Temperatur durch dosierte Zufuhr von Frischluft eingestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch 4<> gekennzeichnet, daß ein Teil der bei der Entzündung, bei der Oxidation bis ins Innere und beim Blähen anfallenden Gase mit den. beim Kühlen der geblähten Pellets anfallenden Gasen vermischt und zum Trocknen des Flotationsschiefers sowie nach dosierter Zugabe von Frischluft zum Trocknen der Pellets verwendet wird, und daß ein Teil der bei der Oxidation bis ins Innere anfallenden Gase in diese Stufe zurückgeführt wird.

6. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit Trockner für den Flotationsschiefer, mit Mahl-, Knet- und Pelletisiereinrichtung sowie mit Einrichtungen zum Erhitzen und zum Blähen der Pellets, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhitzen der Pellets aus einer Trockenkammer (E, 58) aus einer für eine nahe bei, jedoch unter 900⁰C liegende Temperatur ausgelegten Zündkammmer (F, 67) und aus einer Oxidationskammer (G, 70) für die Oxidation bis in Innere besteht, daß die Bläheinrichtung (H, 72) für eine Temperatur von über 1280⁰C ausgelegt ist, und daß der Bläheinrichtung (H, 72) eine Kühlkammer (I, 74) zum scharfen Abkühlen der geblähten Pellets nachgeordnet ist.

7. Anlage nach Ansprach 6, dadurch gekcnr.zcich- ⁶S net, daß die Pelletisiereinrichtung (D) zumindest eine Strangpresse (55), eine mit Schneidedrähten ausgerüstete Schneideinrichtung zum Aufteilen des Pastenstrangs in zylindrische Abschnitte sowie eine in einer Dampfkammer angeordnete Schwingplatte (56) zur Umformung der zylindrischen Abschnitte ir die kugelförmigen Pellets aufweist

8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündkammtr (F, 67) die Oxidationskammer (G, 70) und die Bläheinrichtung (H, 72) als Drehrohröfen ausgebildet sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Bläheinrichtung (H, 72) Vorrichtungen zum Zuführen (71) sowie zurr Abführen von Sand zugeordnet sind, und daß eine Fördereinrichtung (77) zur Rückführung des abgeführten Sandes in den Kreislauf vorgesehen ist

10. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (1,74) von Kühlwasserleitungen umgeben ist, deren Ausgang (24) an einen der Kneteinrichtung (B, Al) sowie Hilfsanlagen zugeordneten Warmwasserkreislauf (5 bis 25) angeschlossen ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heißgaskreislauf (2) durch Ableitungen (17, 22, 27) mit der Oxidationskammer (G, 70), der Bläheinrichtung (H, 72) und der Kühlkammer (f. 74) verbunden sowie durch Zuleitungen (3, 7, 28) an den Trockner (A, 30) für den Flotationsschiefer, an die Trockenkammer (E 58) für die Pellets und an Hilfsanlagen angeschlossen ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Bläheinrichtung (H, 72) verbundene Ableitung (22) durch eine Abzweigung (18) an die Oxidationskammer (G, 70) angeschlossen ist, daß die mit der Oxidationskammer (G, 70) verbundene Ableitung (17) durch Abzweigungen (13, 16) an die Zündkammer (F, 67) und an die Oxidationskammer (G, 70) angeschlossen ist, und daß die Zündkammer (F, 67) durch eine Ableitung (6) an die Zuleitung (7) zur Trockenkammer (E, 58) angeschlossen ist.