DE1934922C - Verfahren zur Aufarbeitung von Gesteins und Bodenmassen und Brenner zur Durchfuhrung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Gesteins- und Bodenmassen, vorzugsweise Abraummassen in Bergbaugebieten, zu Massen, die als Unterlage beim Straßenbau od. dgl. Verwendung finden sollen. Ferner betrifft die Erfindung einen Brenner zur Durchführung dieses Verfahrens.

Als Unterlage für Straßen und Wege werden natürliche Gesteinsmassen, aber vielfach auch aus dem Schlackenmaterial von Hüttenwerken gewonnene Gesteinsmassen verwendet Die Kosten für das jeweils verwendete Gesteinsmaterial werden in starkem Maße durch die jeweiligen Transportkosten mitbestimmt Es besteht deshalb ein großes Interesse, den Transportweg so kurz wie möglich zu halten.

In Bergbaugebieten sind Abraumhalden mit beträchtlichen Ausmaßen vorhanden, deren Beseitigung in vielen Fällen kaum möglich ist, da die Abraummassen in der vorhandenen Struktur für Straßenbauzwecke nicht geeignet sind. Die Aufarbeitung derartiger Abraummassen und auch anderer Bodenmassen zu Gesteinsmassen für den Straßenbau mittels eines wirtschaftlichen Verfahrens bildet das Ziel der vorliegenden Erfindung. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung eines geeigneten Brenners für die Durchführung dieses Verfahrens.

Das Verfahren für die Aufarbeitung der vorgenannten Gesteins- und Bodenmassen besteht gemäß der Erfindung darin, daß in einem aufgeschütteten Haufen oder einem natürlichen Hügel der aufzuarbeitenden Massen ein zur Mitte gerichtetes Bohrloch erzeugt wird, daß in dieses Loch ein Brenner mit etwa in der Mitte des Haufens bzw. Hügels liegender Flamme eingesetzt und die Masse von innen nach außen fortschreitend einer Temperatur von 500 bis 2000° C unterworfen wird.

Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird der Brenner in dem Bohrloch nach außen abgedichtet.

Um Durchbrüche an der Oberfläche des Haufens bzw. Hügels zu verhindern, wird nach der weiteren Erfindung die Oberfläche ständig oder zeitweilig mit Wasser berieselt.

Das Verfahren läßt sich gemäß der Erfindung noch dadurch beeinflussen, daß dem Brenner mehr oder weniger feuchte Luft zugefühi t wird.

Eine bevorzugte Ausführung eines Brenners zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens besteht gemäß der Erfindung darin, daß innerhalb eines Rohres (Lanzenrohr) für eine zentrale Luftzufuhr in einigem Abstand vom Austrittsende eine Düse für den Brennstoff vorgesehen ist und daß dieses Rohr im Bereich der Düse von einem weiteren Rohr aus hochhitzebeständigem Material, z.B. Titan, konzentrisch umgeben ist, das mit dem inneren Rohr einen Ringraum für eine sekundäre Luftzufuhr bildet. Gleichzeitig wird mit der den Ringraum durchströmenden Luft das innere Rohr und auch das äußere Rohr gekühlt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist für die zentrale Luftzufuhr ein vor der Düse endendes, innerhalb des Lanzenrohres angeordnetes Rohr vorgesehen. An diesem Rohr kann die Leitung für die Brennstoffzufuhr befestigt sein.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist das Lanzenrohr im Bereich der Düse geteilt, wobei die voreinanderstoßenden Enden ein Innengewinde aufweisen und durch einen Gewindering miteinander verbunden sind. Dieser Gewinde-

anfalle^ i emem Haufen, stehend Der £ j£ beispielsweise Anlegung ^Trasse

werfen und in der vor ^_{1 werden}.

_mssigen oder gas-

^^_be^4n werden. Für die Verformigen Brennstoff betn-D _herkömmlicher

brennungsluft kannι an

^b^_s^j _{iel des} Brenners nach der Ein ^A^^h™"^g _e ^S _r ^bgfchnung dargestellt und wird

^Erf'f f« f^^rllutert Eszeigt

nachfolgend naher erlauterL ^_{nd mit ein}em

Fig. 1 einen 1^^nIT _hnittund

^S^ Brenners in der

kann gleichzeitig eine entsprechende Halterung Das Verfahren eignet ^ ^au(£

ärdne rSttige Lagerung der Brennstoffdüse auf- ^*

^weiterer Ausbüdung der Ertlndung kann an dem Rohr aus hochhitzebeständigem Material ein gelochtes Rohr mit größerem Durchmesser oder Schutzkorb befestigt sein, um bei feinkörnigem Material einen Raum für die Flamme freizuhalten.

Das vorgenannte Verfahren zeichnet sich vor al- g

lern dadurch aus, daß der apparative Aufwand io Bauart ^b^ außerordentlich gering ist. Für die Durchführung Ein ^A^^h

des Verfahrens wird lediglich ein Brenner benöugt, der am Ende eines entsprechend langen Lanzenrohres befestigt ist. Für das Einsetzen des Brenners in Jen aufzuarbeitenden Haufen bzw. Hügel wird mit *₅ einem an sich bekannten Bohrgerät od. dgl. ein Bohrloch entsprechender Größe erzeugt. Danach wird der Brenner soweit in das Bohrloch eingesetzt,

daß am Austrittsende etwa 1 bis 2 m für die Ent- bis ^

stehung einer Flamme frei bleiben. Das nach außen »o schoben werden kann. austretende Rohr des Brenners wird in dem Bohr- sich ein ^^ loch gut abgedichtet. Der Brenner kann nunmehr
durch einen geeigneten Zünder in Betneb genom-

^Aufarbeitung einer Abraumhalde wird je ,₅ nach ihrer Größe einige Tage dauern. Während der Durchführung des Verfahrens ist darauf zu achten, daß an der Oberfläche keine Wärmedurchbruche entstehen. Etwa beginnende Wärmedurchbruche ind an der starken Rauchentwicklung erkennbar Sie können durch Berieseln mit Wasser und durch das Aufbringen von Schlamm abgedichtet werden. Ferner kann es notwendig sein, den Brennvorgang durch Änderung der zugeführten Luftmenge zu Das Lanzenro
bis zur Mit e des

Verfahren wird abgebrochen, wenn die Verbrennung der Gesteinsmassen bis dicht an die Oberfläche des Haufens fortgeschritten ist. Au diese Weise werden Rauchentwicklungen und somit Belästigungen der Umgebung praktisch vermieden.

Die Höhe der durch den Brenner erzeugten Temperatur richtet sich sowohl nach der Art der aufzuarbeitenden Gesteinsmassen als auch nach dem ddk Bi d Aufarbeitung

40

F ι g.

^Eb£ⁿ*\^n_röhrl _hat eine solche Länge, daß es Das Lanzenronr ι _b j _den Haufens einge-

^z"^ _{Ende befind}et

J _{durch emen}

sich ein ^^^toh? 1 fest verbunden ist Gewindering 3 m,t oe _{ück2 sind mit} einem

RohrenO₅ ^^^

Der Gewindenng3 enttiält eine ^ «te »ennduse 1™^^^ Zerstäuberkann be«P™^* ™*_{ffe benutzt werd}en.

^du ^"^^^nSnrohresI befindet sich ein Im Innernι des Laru Verbrennungs-

Jt^&&** Stützen 9, diesem Rohr ist eine Leitung ^dl _ß ^s _{ffes zur} Düse? befe-

? Leitung H zur Düse?

^ M Schlauch 12 aus Me-

Udlode,rtog eine feste VeAmJu-J^ ^ ^

J^ 13 oder an der Brennstoffpumpe . Zur Regulierung der durch Luft ist ein Ventil 14 vor£ , , _{Brenners ist} das Rohr 2 und das Im Bereu* des Bren _ei^ ^ ^^ ^^

^"de des Lanzenron ^ ^^

^aus hochhitzebestan B _Dieser

zuarbeitenden Gesteinsmassen als auch nach dem ^"de d ^

gewünschten Endprodukt. Bei der Aufarbeitung ^ ^aus hochhitzebestan B _D

einer Abraumhalde wurde z.B. be, Anwendung 45 ben, dafi em R Jg^^gedichtet und an eine Lc,-einer Temperatur von etwa 2000 C ein sehr fe- aum ,st nach hin _Luftzufuhr angesch os-

stes, lavaartiges Gestein erzielt, während bei Tem- tung 17 fur eine^ ^seKU^ _{b {indet sich ein} Ven-

aturen unter 1000" C das Gestein backste.nart.g sen. Im ^ «teierLjrtu g ^

stes, lavaartiges Gestein erzielt, w ine^ ^seKU^ _{b {indet s}

peraturen unter 1000" C das Gestein backste.nart.g sen. Im ^ «teierLjrtu g ^

ist und ein rötliches Aussehen hat. Die Umwand- t,l 18 Am BrennerK ρ _elektrischer zünder lung der Gesteinsmassen ist teilweise mit einer Ver- 50 Zunder W, beispieisw

flüssigung und teilweise mit einer Sinterung des ur- vorgesehen _Tniektorwirkung wird während des

prünglichen Materials verbunden. Durch Zugabe ^J^^InjS^iS

SS"^{läßt 5ich auch em} /"Γ

d während durch das Lan-

^ss

werden; das abgetragene Gestein kann je nach dem Verwendungszweck in herkömmlicher We.se gebrochen werden, um verschiedene Korngroßen zu erhalten. Die Kosten für nach diesem Verfahren gewonnenes Straßenbaumaterial sind um emVielfches geringer als bei den herkömmlichen Materia-Hen. Die Druckfestigkeit des erzeugten Gestems hängt von der Temperatur des Brennvorganges und von dem Ausgangsmatenal ab.

BeJ der der

^e5 ^eine

ausgeführten Brenner betrug _des ^g Rohres IS 65 mm und ,_{er des} Rohrstückes 2 50 mm. ^ Brennstoffdüse 7 hatte emen

Abstand vom vorderen Ende des Rohres 2 von Abstand vom vor _Rohres ^ _betmg

500mm. De ^G«^amtl _Lu ^g _{ftzufuhrleitungen8} und _ewS _e^_{en DurchmesS}er von 15 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufarbeitung von Gesteinsund Bodenmassen, vorzugsweise Abrauminassen, zu Massen, die ab Unterlage beim Straßenbau od.dgl. Verwendung finden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem aufgeschütteten Haufen oder einem natürlichen Hügel der aufzuarbeitenden Massen ein zur Mitte gerichtetes Bohrloch erzeugt wird, daß in dieses Loch ein Brenner mit etwa in der Mitte des Haufens bzw. Hügels liegender Flamme eingesetzt und die Masse von innen nach außen fortschreitend einer Temperatur von 500 bis 2000° C unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner in dem Bohrloch nach außen abgedichtet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Haufens bzw. Hügels ständig oder zeitweilig mit Wasser berieselt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brenner feuchte Luft zugeführt wird.

5. Brenner zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Rohres (Lanzenrohr 1) für eine zentrale Luftzufuhr in einigem Abstand vom Austrittsende eine Düse (7) für den Brennstoff vorgesehen ist und daß dieses Rohr (1) im Bereich der Düse (7) von einem weiteren Rohr (15) aus hochhitzebeständigem Material, z.B. Titan, konzentrisch umgeben ist, das mit dem inneren Rohr einen Ringraum (16) für eine sekundäre Luftzufuhr bildet.

6. Brenner nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß für die zentrale Luftzufuhr ein vor der Düse (7) endendes, innerhalb des Lanzenrohres (1) angeordnetes Rohr (8) vorgesehen ist.

7. Brenner nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffleitung (11) an dem Rohr (8) für die zentrale Luftzufuhr befestigt ist.

8. Brenner nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lanzenrohr (1) im Bereich der Düse (7) geteilt ist, wobei die; voreinanderstoßenden Enden ein Innengewinde (4, S) aufweisen und durch einen Gewindering (3) miteinander verbunden sind.

9. Brenner nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindering (3) mit einer Halterung (6) für eine mittige Lagerung der Brennstoffdüse (7) ausgestattet ist.

10. Brenner nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Rohr (15) ein gelochtes Rohrstück oder ein Schutzkorb für die Flamme befestigt ist.