DE1758342A1

DE1758342A1 - Ofen zur Behandlung expandierbaren vulkanischen Gesteins,insbesondere Perlit

Info

Publication number: DE1758342A1
Application number: DE19681758342
Authority: DE
Inventors: Erwin Mack
Original assignee: BRITISH AND OVERSEAS MINERALS Ltd
Current assignee: BRITISH AND OVERSEAS MINERALS Ltd
Priority date: 1967-05-22
Filing date: 1968-05-16
Publication date: 1971-01-07
Also published as: DE1758342B2; DE1758342C3; NL161875B; US3511485A; NL6807279A; NL161875C; FR1565998A; BE715493A; GB1152164A

Description

British ά Overseas Minerals Limited 14.Mai I968 Creeehurch House, Creechurch Lane 1758342

London, E.C.^/England

Ofen zur Behandlung expand!erbaren vulkarfschen Gesteins, insbesondere Perlit.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zur Behandlung expandierbaren vulkanischen Gesteins, wie beispielsweise Perlit.

Es ist bekannt, daß Perlit in einem Ofen schwer zu behandeln ist und daß sich zufriedenstellende Ergebnisse nur ergeben, wenn die Ofenatmosphäre genau gesteuert wird. Bei nicht richtiger Steuerung der Ofenbedingungen ist das Perlit entweder unterexpandiert, und dann ist das spezifische Gewicht des Perlits zu hoch für einen industriellen Gebrauch, oder das Perlit ist überexpandiert, und dann ist das Perlit zu spröde und zu staubförmig für einen industriellen Gebrauch.

Eine gute Perlitqualität ergebender Ofen ist beschrieben

in dem deutschen Patent (Anmeldung Nr. P 14 08 98j5.9-

In diesem Patent wird ein Brenner beschrieben, durch den eine geeignete Verbrennungsatmosphäre geschaffen wird. Bei dem bekannten Ofen ist das obere Ende des Brenners, in dem die gewünschte Atmosphäre durch Mischen des Brennstoffs und der Luft unter Drehung hergestellt wird, an eine lange, senkrechte Behandlungskammer angeschlossen, und das zu expandierende Perlit wird oben in die Behandlungakammer eingeführt. Beim Herabfallen des Perlits durch die Behandlungskammer wird das Perlit erhitzt und expandiert. Dann wird das Perlit von dem durch die Verbrennungsgase erzeugten Zug mit nach oben genommen. Das unterexpandierte Perlit fällt durch die

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Behandlungskammer und wird mit der Schlacke abgeführt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten öfen durch eine besondere Gestaltung der Verbrennungskammer und durch die Art, wie das zu expandierende vulkanische Gestein in die Behandlungskammer eingeführt wird.

Der erfindungsgemäße neue Ofen ist dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte vulkanische Gestein an einer Stelle zwischen den Enden der Verbrennungskammer zugeführt wird und daß das vulkanische Gestein vor Eintritt in die Verbrennungskammer vorerhitzt wird.

Die Behandlungskammer kann die Form eines langen Rohres mit Längssohlitzen haben, die in Reihen in der Rohrwand angeordnet sind und durch die Luft oder ein Gas eingeführt werden kann, derart, daß über die ganze Rohrlänge eine gleichmäßige Verbrennung stattfindet. Das die Behandlungskammer bildende Rohr kann von drei Rohrmänteln umgeben sein, wobei zwischen den beiden äußeren Rohrmänteln ein hitzeisolierendes Material liegt und wobei das zerkleinerte Gestein vorerhitzt wird durch ein Spiralrohr, das zwischen den beiden inneren Rohrmänteln liegt. Diese beiden Rohrmäntel sind konzentrische Zylinder und berühren das untere Ende des Spiralrohrs, das in die Behandlungskammer hineinreicht, während das obere Ende von den beiden äußeren Rohrmänteln absteht und die Mittel bildet, mit denen das zerkleinerte Gestein in den Ofen eingeführt wird, derart, daß das Gestein bei Bewegung durch das Spiralrohr nach unten erhitzt wird, bevor es in die Behandlungskammer gelangt. Der Brenner des Ofens kann gemäß dem oben genannten deutschen Patent auegeführt sein und kann gegenüber dem unteren Ende des dl· Behandlungskammer bildenden Rohrs angehoben oder naoh unten bewegt werden, und dadurch wird die VerWenfcmg gesteuert.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung:

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Fig. IA

und IB zeigen, teilweise im Schnitt, eine Ausführungsform eines Ofens zum Expandieren von Perlit;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig.l.

Der Ofen besteht aus einem Brenner lo, aus einer Behandlungskammer 12 und aus einem Trichter 14, aus dem das zerkleinerte Gestein in die Behandlungskammer eingeführt wird, sowie aus einer Trennung des expandierten Perlite von den Verbrennungsgasen. Das untere Ende des Ofens verjüngt sich zu einem düsenförmigen Teil 18,unter dem der Brenner Io liegt. Es entsteht so ein umgekehrt konischer doppelter Einlaß, wodurch der Zug nach oben vergrößert wird, so daß also ungenügend expandierte Gesteinspartikel sich nach oben bewegen, anstatt nach unten zu fallen. Das die äußere Begrenzung der Behandlungskammer 12 bildende Stahlrohr Ιβ hat Längsschlitze 2o, durch die vorerhitzte Luft oder ein gasförmiger Brennstoff, wie beispielsweise Butan zugeführt wird zwecks Anreicherung der Atmosphäre und zwecks Steuerung der Temperatur an verschiedenen Stellen. Im dargestellten Beispiel liegen drei Schlitze 2o in Längsrichtung über-einander. Um das Stahlrohr 16 herum liegt ein zylindrischer Mantel 22, der gasdicht ist, mit Ausnahme, daß wie oben beschrieben, Längsschlitze zur Einführung von Luft oder Gas vorgesehen sind. Um den Mantel 22 herum liegt konzentrisch ein zweiter zylindrischer Mantel 24. In dem Raum zwischen den beiden Mänteln 22 und 24 liegt ein Spiralrohr 26, dessen äußeres Ende sich durch den Mantel 22 und durch das Stahlrohr 16 erstreckt. Das Spiralrohr 26 berührt den Mantel 22 zwecks Vorerhitzung des zerkleinerten Gesteins. Das obere Ende des Spiralrohrs 26 erstreckt sich durch den zweiten Mantel 24 und durch einen dritten äußeren Mantel 28. Der äußere Mantel 28 hat einen rechteckigen Querschnitt oder

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einen zylindrischen Querschnitt. Zwischen dem zweiten und dem dritten Mantel liegt ein Isoliermaterial 3o. Das obere Ende des Spiralrohrs 26 mündet in eine Zuführung 32, über der der Trichter 14 liegt. In das offene Ende des Trichters 14 wird das zerkleinerte vulkanische Gestein durch ein Förderband 34 eingeführt.

Der Brenner Io liegt unter der Düse l8 am unteren Ende des Stahlrohrs l6, das die Behandlungskammer 12 bildet. Der Brenner Io kann von einer beliebigen Form sein und kann entweder mit öl oder Gas betrieben werden. Der Brenner kann gemäß dem oben genannten deutschen Patent ausgeführt sein, wobei sich dann eine gute Mischung von Brennstoff und Luft ergeben. Die Luft wird zweckmäßig mittels eines Gabläses unter Druck zugeführt. Der Brenner Io lie^t auf einer Grundplatte 34 derart, daß er nach oben und nach unten bewegt werden kann, und dadurch wird der Spalt zviischen dem Brenner Io und der Düse 18 eingestellt und die Verbrennung gesteuert.

Das obere Ende des Stahlrohrs l6 ist an ein waagerechtes Rohr 38 angeschlossen. Durch dieses Rohr 58 werden die verbrannten Gase mit dem ganz expandierten Perlit zu einer Trennanlage 39 abgeführt, aus der das Perlit dann entnommen wird. Zwecks Kühlung der aus der Behandlungskammer 12 kommenden Gase ist ein Einlaßrohr4o vorgesehen, das zum horizontalen Rohr 38 führt, derart, daß eine kleinere, aber regelbare Menge in kalter Luft mit den heißen Verbrennungsgasen gemischt werden kann. Eine Klappe 42 in dem Rohr 4o steuert die zugeführte Menge kalter Luft.

Gemäß Fig. 2 besteht die Trennvorrichtung 39 aus einem oberen zylindrischen Teil 44 und aus einem unteren konischen Teil 46. Der untere Teil 46 hat einen Kühlwassermantel mit Einlaß- und Auslaßventilen i?o, 51. Am unteren Ende des konischen Teils 46 liegt ein Auslaß 5^, durch den

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das expandierte Perlit abgeführt wird, das dann in einen Lagerbehälter 54 fällt. Das untere Ende des Lagerbehäl- ' ters 54 verjüngt sich konisch und hat einen Deckel, der durch Ausschwingen geöffnet werden kann, so daß das Perlit aus dem Vorratsbehälter 54 nach unten fällt. Von der Mitte des oberen zylindrischen Teils 44 erstreckt sich nach oben ein Auslaßrohr 58, und dieses Rohr 58 führt die Verbrennungsgase und den beim Expandieren entstehenden feinen Staub ab. Das Auslaßrohr 58 ist mit einem waagerechten Rohr 60 verbunden, und dieses Rohr 60 ist mit einem Sauggebläse 62 verbunden, durch dos ein 3ug in der Anlage erzeugt wird. In dem Rohr t ein den Zug regelnder Dämpfer 64.

Zur Abführung des feinen Staubs, der mit den verbrannten Gasen ius dem Separator austritt, dient ein zweiter Separator "3, der an das Auslaßrohr 66 des Cauggebläses angeschlossen ist. Der feine Staub wird am 3oden des zweiten Separators 65 gesammelt und über ein Ventil einem Lagerbehälter zugeleitet. Die Verbrennun^sgase strömen nach oben und treten aus einem Schornstein nach außen aus.

Das Sauggebläse 62 kann auoh hinter derpßSparator 65, am unteren Ende des Schornsteins 68,liegen.

Das zerkleinerte Gestein wird mittels eines Förderbands 54 zu der Anlage transportiert und fällt in einen Trichter 14, worin es verbleibt wenn die Zuführung 22 am Boden des Trichters 14 nicht betätigt ist. Die Zuführung 32 regelt die Gesteinsmenge, die der Behandlungskammer 12 zugeführt wird. Das zerkleinerte Gestein gelangt in das Spiralrohr 26 und wird herbewegung dieses Spiralrohrs nach unten vorerhitzt durch die im Rohr l6 vorhandene Hitze. Das Gestein gelangt etwas über der heißesten Zone der Behänd lungskammer 12 in das Stahlrohr 16. Beim Nachuntenfallen

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des Gesteins entgegen der Richtung der nach oben strömenden Verbrennungsgase expandiert das Gestein schnell, bis sein spezifisches Gewicht so klein ist, daß das Gestein zusammen mit den Verbrennungsgasen nach oben strömt. Das Gestein, welches für eine Expandierung nicht geeignet ist, sowie Grus, fällt durch die Behandlungskammer nach unten und wird unter dem Brenner Io gesammelt. Das expandierte Perlit strömt durch das Rohr 16 nach oben bis zu dem Separator 39* in dem es um den oberen Teil 44 herumwirbelt, allmählich abgekühlt wird und am Boden des Separators gesammelt wird, von dem es in den Vorratsbehälter 54 geleitet wird. Der feine Staub verläßt den Separator und kann im wesentlichen in dem zweiten Separator 65 abgetrennt werden, so daß die Verbrennungsgase, die durch den Schornstein 38 strömen, im wesentlichen frei von Staub sind.

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Claims

P at ent ansprüche

1. Ofen zum Expandieren von vulkanischem Gestein, z.B.Perlit, mit einer senkrechten, oben und unten offenen Behandlungskammer, durch die Verbrennungsgase von einem unten liegenden Brenner nach oben strömen, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte vulkanische Gestein an einer Stelle zwischen den Enden der Verbrennungskammer (12) zugeführt wird und daß das vulkanische Gestein vor Eintritt in die Verbrennungskammer vorerhitzt wird.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer die Form eines Rohres (12) hat, dessen Wandung Reihen von Längsschlitzen (2o) hat, durch die Luft "oder ein Gas in das Rohr eingeführt wird.

3. Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß um das Rohr (12) herum drei Rohrmäntel (22, 24, 28) vorgesehen sind, wobei zwischen den beiden äußeren Rohrmänteln (24, 28) ein Hitzeisoliermaterial (Jo) liegt und daß die Vorerhitzung des Gesteins durch ein Spiralrohr (26) erfolgt, das zwischen den beiden inneren Rohrmänteln (24, 28) liegt und die Wandungen der Rohrmäntel berührt und mit seinem unteren Ende in die Verbrennungskammer (12) hineinreicht, während sein oberes Ende außerhalb der beiden äußeren Rohrmäntel (28, Jo) liegt.

4. Ofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Rohrs (12) sich zu einer Düse (l8) verjüngt.

5. Ofen naoh einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (lo) auf einer unter dem unteren Ende des Rohrs (12) liegenden Platte (36) gelagert ist, die nach oben unfl unten beweglich ist.

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Wo/Be · _ ₈ _ ^₀ cft

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6. Ofen nach einem der Ansprüche 1-5, daduroh gekennzeichnet, daß die Abfuhr des expandierten Gesteins mittels eines zweiteiligen (44, 46) Separators (39) erfolgt, der im Strom der Verbrennungsgase liegt, wobei das richtig expandierte vulkanische Gestein im oberen Teil (44) des Separators (39) abgeführt wird, und das feine überexpandierte Gestein im unteren Teil (46) des Separators.

7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den verbrannten Gasen vor dem Eintritt in den oberen Teil (44) des Separators (29) Kaltluft zugeführt wird.

8. Ofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Separators (59) durch ein Rohr verbunden sind, in dem ein Sauggebläse (62) und ein den Zug regelndes Ventil (64) liegen.

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