DE1646898C - Verfahren zur Herstellung von porösem keramischen Material - Google Patents

Description

DiL· Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von porösem keramischem Material durch Erhitzung von hlälifähigem Rohmaterial in einer um ihre Längsachse rotierenden konischen Trommel, der das Rohmaterial im Bereich des Trommelendes mit großem durchmesser zugeführt und aus der das geblähte Material im Bereich des Trommelendes mit kleinem Durchmesser ausgetragen wird, wobei die Beheizung um dem Troinmelende mit großem Durchmesser her erfolgt, ίο

r.s ist nach der LISA.-Patentschrift 31 Id 1)55 bekannt, poröses keramisches Material in zylindrischen Drehtrommel her/uslellen, die an beiden Stirnseiten offen sind, wobei das Rohmaterial am höher gelegeneu Troinmelende eingeführt wird und im (legenstrom zu den Heizgasen zum tiefer gelegenen anderen Tromnvlendr wandert. Das Rohmaterial tritt dabei nach Vorwärmung im ersten Teil der Trommel durch eine Blähzone hindurch, in dct das Material bis zur Weißglut erhitzt wird, so daß es plastisch wird und durch die sich entwickelnden Gase die gewünschten Poren und Hohlräume entstehen. Bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch das erhitzte Material in der Blähzone verhältnismäßig klebrig, was leicht zu unerwünschten Zusamnienballungen des Materiales sowie zu einer starken Ansatzbildimg in der Drehtrommel führt.

Hs is! weiterhin ein Verfahren zur Herstellung um porösem Material bekannt, bu dem das Rohmaterial zunächst in einer zum Auslaiifep.de hin geneigten, zyliiulrischen Drehtrommel vorgewärmt wird, wobei es mit Heizgasen in Berührung kommt, die im Gegenstrom zum Material geführt sind. Das vorgewärmte Material wird dann an eine weitere, tiefer liegende Fortschritt dar. Bei der Weiterentwicklung hat es sieh jedoch gezeigt, da» für die Erzielung eines optimal geblähten Produktes eine noch raschere Erhitzung des Hohmaleriales erwünscht ist, als sie nach diesem älteren Vorschlag der Anmelderin erreicht, wird.

Ζίγ kontinuierlichen Wärmebehandlung um schult- bzw. rieselfähigen Feststoffen ist ferner bereits die Verwendung einer um ihre Längsachse mtierenden konischen'Trommel nach der deutschen Auslegeschlift 1 2l'^|l'DH bekannt, der das Rohmaterial im Bereich des Trommelendes mit groüem Durchmesser zugeführt und aus der das der Wärmebehandlung unterzogene Material im Bereich des Trommelendes mit kleinem Durchmesser ausgetragen wird, wobei die Beheizung von dem Troinmelende mit großem Durchmesser her erfolgt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Rohmaterial auf die Oberfläche des bereits in der Trommel befindlichen Materiales aufgegeben. Würde man nach diesem bekannten \ erfahren blähfähiges Rohmaterial erhitzen, so waien starke lokale fiberhitzungen des frisch aufgegebenen Rohmateriales unvermeidlich, da dieses Rohniater.ai auf der Oberfläche des in der Trommel befindlichen Materiales dem unmittelbaren Zutritt der hcilkn Ci₁,-,e ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der dargelegten Nachteile der bekannten Lösungeii das Verfahren der eingangs uenannten Art so auszubilden, da» das Rohmaterial besonders rasch, jedoch ohne lokale Überhitzungen, auf Blähtemperalur gebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, da» das Rohmaterial in der Zone des größten Trommeldurchmessers im Bereich dos unteren

40

+5

zylindrische Drehtrommel abgegeben, die vom Aus- 35 Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Ma-

■ ■ ■ ' " ' teriales zugeführt und unmittelbar danach von bereits

erhitztem Material überschüUct wird und daß die Beheizung durch eine Flamme erfolgt, die auf das in der genannten Zone nach unten auf das frisch zugeführte Rohmaterial fallende Material gerichtet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Rohmaterial somit nicht auf die Oberfläche des bereits in der Trommel befindlichen Materiales aufgeschüttet, sondern es wird an einer Stelle (nämlich im Bereich des unteren Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Materiales) zugeführt, an der es unmittelbar danach von bereits sehr stark erhitztem Material überschüttet wird. Auf dieses frisch z.ugcführtc, noch verhältnismäßig kalte Rohmaterial fällt nämlich gerade der Materialstrom, auf den die Flamme gerichtet ist.

Im Hinblick auf die hohe Temperatur und die große Wärmekapazität des Materiales, das auf das frisch zugeführte Rohmaterial fällt, wird dieses Rohmaterial einer Art »Wärmeschockwirkung« un'.erworfen und außerordentlich schnell auf Blähtemperalur erhitzt. Infolgedessen wird besonders die Oberfläche dieses frisch zugeführten Rohmateriales so rasch dichtgebrannt, daß bis zum Erreichen der Blähtemperatur kaum Gas aus dem Innern des betreffenden Rohmaterialteilchens entweichen kann. Der gesamte Gasgehalt des büihfähigcn Rohmateriales kommt infolgedessen im Blähstadium zur Bildung der Poren und Hohlräume voll zur Wirkung.

Indem beim erfindungsgemäßen Verfahren die Flamme auf das im Bereich des größten Trommeldurchmesse» nach unten (allende Material gerichtet ist und in diesem Trommelbereich eine verhältnis-

laulendc zum !.inlautende geneigt ist und deren rtuslaufseitiges Siirnende offen ist. während das einlaufseilige Stimemlj einen ringförmigen Rand aufweist. In dieser zweiten, in ihrer Neigung änderbaren Drehtrommel bildet sich ein Materialbett, das in seiner Schichtdicke zum Auslaufende hin abnimmt. Das Material wird auf seinem Wege zum Auslaufende durch zwei von beiden Stirnenden etwa axial in die Drehtrommel gerichtete Flammen erhitzt und auf dice Weise gebläht. Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das in die zweite Drehtrommel eingeführte Material auf das bereits in dieser Trommel befindliche, stark erhitzte Material gelangt und infolgedessen vielfach überhitzt wird, was zi' Zusammciihallungcn. Ansatzbildungen und Kleberscheimmgen führt und die Qualität des Fertigproduktes beeinträchtigt.

F.in älterer Vorschlag des Erfinders (deutsche Auslegeschiift I 2*>4 5'>X) siebt vor, zur Herstellung von porösem keramischem Material eine auf der Seite ihres größeren Durchmessers geschlossene und auf der Seite ihres kleineren Durchmcsscrs offene konische Trommel zu verwenden, deren ticfstgelcgenc Manlellinie nach der offenen Trommclscite hin ansteigt, so daß das frisch aufgegebene Rohmaterial zunächst nach unten in den tiefsten Teil der Trommel im Bereich der geschlossenen Trommelseitc wandert, sich mit zunehmender Erhitzung und Blähung nach oben in den Bereich der offenen Trommclscite bewegt und im gewünschten Blähzustand gerade die Abwurfstclle an der offenen Trommclseitc erreicht.

Diese Lösung stellt gegenüber den bisher bekannten Verfahren bereits einen beachtlichen technischen

60

I 646

mäßig große, hocherhitzte Materialmenge vorhanden ist, beschränkt sich die Blähzone auf eine ziemlich Heine axiale Lange, so daß die einzelnen Materialleilchen nach rascher !Erhitzung und Blähung diese jieiße Zone schnell wieder verlassen.

Bei dem erfindungsgemäßcn Verfahren ist dabei j-ugleich gewährleistet, daß kleinere Materialteilchen tlie Blähzone noch schneller durchlaufen als größere Materiiilteilcheii. Hierzu trägt nicht nur die Konusfonn der Trommel bei, die in bekannter Weise eine kürzere Durchlaufzeit kleinerer Materialteilchen bewirkt, sondern v.-.r allem auch die von der Flamme liuf die Materialteilchen in axialer Richtung ausgeübte Druckkomponente Die gefährliche Überhitzung kleinerer Materialteilchen (mit der dadurch bedingteil Klebewirkung unu Ansatzbildung) wird beim erfindungsgemäßen Verfahren daher mit Sicherheit vermieden.

Die Drehzahl der Trommel wird zweckmäßig möglichst hoch gewählt, damit die aur den nach unten fallenden Materialstrom gerichtete Flamme das Material ganz gleichmäßig auf Blähtemperatiir erhitzt. Die Grenze der zulässigen Drehzahl ist die kritische Drehzahl. Vorzugsweise liegt beim erfindungsgemäßen Verfahren die Trommeldrehzahl zwischen 60 und 8-S ⁿo dieser kritischen Drehzahl.

Der Winkel zwischen der Flammcnaehse und einer gedachten Oberfläche des in der Zone größten Tromineldurchmessers nach unten fallendeu Materialessoll crfindungsgemäß zweckmäßig mindestens etwa 20 ' betragen, da bei einem kleineren Winkel die von der Flamme auf die kleineren Matcrialtcilcben ausgeübte Axialilruckkomponentc zu groß ist und sich außerdem eine /u große axiale Länge der Blähzone ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorlichtung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Ls leigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung.

Die dargestellte konische Trommel 1 ist mittels Lau^rringen 2 auf Laufrollen 3 drehbar gelagert und im ihre horizontal liegende Längsachse drehbar.

Im Bereich des Trommelendes mit großem Durchmesser ist durch die Stirnseite der Trommel ein Malerialzuführrohr 4 eingeführt, durch das das Rohmaterial in der Zone des größten Trommcldurchmcssers im Bereich des unteren Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Materiales (Pfeile S; vgl. F i g. 2) zugeführt wird.

Weiterhin ist im Bereich des Trommeiendes mit großem Durchmesser ein Brenner 6 vorgesehen, desfcn Flamme 7 auf das in der genannten Zone des •roßten Trommcldurchmcssers nach unten auf das Irisch zugeführte Rohmaterial fallende Material gerichtet ist. Das durch das Rohr 4 frisch zugcfiihrte, noch verhältnismäßig kalte Rohmaterial wird infolgedessen unmittelbar nach seiner Zuführung mit sehr heinem Material, nämlich mit dem gerade % on der Flamme 7 hocherhitzten Material, überschüttet. Das auf diese Weise in eine sehr heiße, große Malerialmeiige innig eingebettete frische Rohmaterial wird demgemäß sehr rasch auf Blähleinperalur gebracht.

Nach Blähung verläßt das Material die in F · g. 1 durch die beiden gestrichelten Linien 8 schematise!) angedeutete Blühzone und wautkri auf der durch die Linie 9 schematise!) angedeuteten Bewegungsbahn zum abwurfseitigen Trommelende von kleinem Durchmesser. Dort fällt das geblähte Material in ein Gehäuse 10, aus dem es nach unten abgezogen wird, während, die Abgase aus dem Gehäuse 10 nach oben abgeführt werden.

Die konische Trommel kann im aiistragsseitigen Bereich mit Schneckengängen oder Stauringen aus feuerfestem Material versehen sein. Es kann ferner auch eine Trommel Ve-Sendung finden, deren austragsseitiger Teil eine stärkere Konizität als der die Blähzone enthaltende Teil aufweist.

Die aus der Trommel abgezogenen Heißgase können zur Trocknung und Vorwärmung des Rohniateriales benutzt werden. Das aus der konischen Trommel ausgetragene geblähte Material wird zweckmäßig anschließend gekohlt, wobei die bei der Kühlung aufgewärmte Luft dem Brenner als Sekundärluft zugeführt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von porösen) keramischem Material durch Erhitzung von blähfähigem Rohmaterial in einer um ihre Längsachse rotierenden konischen Trommel, der das Rohmaterial im Bereich des Trommelndes mit großem Durchmesser zugeführt und aus der das geblähte Material im Bereich des Trommeiendes mit kleinem Durchmesser ausgetragen wird, wobei die Beheizung von dem Trommclende mit großem Durchmesser her erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohmaterial in der Zone des größten Trommeldurchmessers im Bereich des unteren Wendepunktes des in der Trommel umgewälzten Materiales zugeführt und unmittelbar danach von bereits erhitztem Material überschüttet wird und daß die Beheizung durch eine Flamme erfolgt, die auf das in der genannten Zone nach unten auf das frisch zugeführte Rohmaterial fallende Material gerichtet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Trommel zwischen 60 und 85 % der kritischen Drehzahl liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenrzeichnet, daß der Winkel zwischen der Flammachse und einer gedachten Oberfläche des in der Zone größten Trommeldurchmessers nach unten fallenden Materiales mindestens etwa 20° beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen