DE1945811C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Körpern aus Blähton - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine orrichtung zum Herstellen von Körpern aus Blähton, bei dem aus aufbereitetem blähfähigem Ton geformte und getrocknete, im wesentlichen kugelförmige Granulate durch Aufheizung mit einem gasförmigen Wärmeträger vorgebliht und als Haufwerk in Gestalt eines unnachgiebig abgestützten Schüttkörpers durch Zusammenblähen miteinander verbunden werden.

Es ist ein Verfahren beschrieben (DT-AS 11 81 611) und dessen Anwendung in der Praxis versucht worden, bei dem die geformten und getrockneten Granulate aus blähfähigem Ton zunächst durch Wärmezufuhr gebläht und als dann im heißen Zustand einer Druckbehandlung unterworfen wurden, um die Bildung von keramischen Bindungen zwischen den erhitzten Granulaten zu erzielen. Derartige Versuche haben jedoch nicht zu dem gewünschten Erfolgt geführt; denn die Druckbehandlung bewirkt eine Zerstörung des mechanisch hochempfindlichen porigen Blähgefüges der Granulate, ohne zu gewährleisten, daß sich die gegeneinander gepreßten Oberflächen der Granulate verbinden.

Zur Vermeidung vorgenannter Nachteile wurde ein Verfahren entwickelt und vorgeschlagen (DT-PS 19 14 372), bei dem etwa kugelförmige blähfähige entweder getrocknete oder vorgeblähte Granulate in einen Formkasten als Haufwerk eingebracht und alsdann das Haufwerk mit hocherhitztem Gas durchblasen wird, bis die Oberflächen der Granulate den keramisch bindefähigen Zustand erreichen und infolge des Blähvorganges bei unnachgiebiger Abstützung des Haufwerkes eine Ausdehnung der Granulate in die freien Lückenräume erfolgt. Durch entsprechende Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit und der Temperatur der Heizgase kann der Ablauf des vorgeschlagenen Verfahrens beeinflußt werden.

Die nach vorstehend beschriebenem Verfahren hergestellten Körper aus Blähton oder anderen keramischen blähfähigen Ausgangsstoffen zeichnen sich dadurch aus, daß sie ein unbeeinträchtigtes einwandfreies Blähgefüge besitzen, und daß die einzelnen ursprünglichen Granulate mit den benachbarten Granulaten pyrokeramisch gebunden sind. Die physikalischen Eigenschaften sind außer dem geringen Raumgewicht eine infolge der einwandfreien keramischen Bindung und des geichmäßigen Innengefüges relativ hohe Festigkeit sowie ein hohes thermisches Isoliervermögen.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ist es zwar möglich, industriell verwertbare Körper aus Blähton od. dgl. wirtschaftlich herzustellen, jedoch besteht kaum eine Möglichkeit, steuernd auf das Raumgewicht oder andere physikalische Größen des hergestellten Körpers Einfluß zu nehmen. Vielmehr ist es so, daß die Granulate bis zum Eintreten der Bindefähigkeit der Oberflächen aufgeheizt werden müssen, und daß der sich dabei einstellende Blähwert bzw. die dabei eintretende Volumenvergrößerung als gegeben hingenommen werden muß. In der Praxis werden aber Körper aus Blähton verlangt, die ein bestimmten von Fall zu Fall je nach den Erfordernissen anderes Rauingewicht aufweisen und infolgedessen entsprechend mehr oder weniger stark gebläht werden müssen. Außerdem sind auch die Eigenschaften des Tones Änderungen unterworfen, die bei der Herstellung gleichförmiger Körper aus Blähton berücksichtigt werden müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, das einleitend genannte und im wesentlichen dem vorstehenden Vorschlag entsprechende Verfahren so auszugestalten, daß die beim Blähen hervorgerufene Volumen ergrößerung einerseits und der Bereich, bei

welchem die keramische Bindefähigkeit der Granulate einsetzt, andererseits unabhängig voneinander steuernd beeinflußt werden können, um mit gleichbleibenden Ausgangswerkstoffen Formkörper unterschiedlichen Raumgewichtes oder bei Änderungen der Zusammensetzung des Ausgangswerkstoffes Körper mit gleichbleibenden physikalischen Eigenschaften und gleicher Qualität fertigen zu können.

Vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in einer sauerstoffarmen Atmosphäre vorgeblähten Granulate am Ende des Vorblähvorganges vor Erreichen der endgültigen Volumenvergrößerung mit oxidierendem Gas und beim Zusammenblähen des Schüttkörpers mit reduzierendem Gas aufgeheizt werden. _x

Die Erfindung geht von der Erkenntnis au¹·, daß es bei der Verformung der Granulate nicht nur auf eine Steuerung der Heizgase durch entsprechende Änderung der Heizgasrnenge und der Temperatur der Heizgase ankommt, sondern daß auch die Zusammensetzung der zum Aufheizen der Granulate verwendeten gasförmigen Wärmeträger eine entscheidende Rolle für die Reaktion des praktisch industriell verwertbaren Tones spielt.

Die Anwendung einer Atmosphäre mit einem 2$ Unterschuß an Sauerstoff ist zwar bei einem Verfahren zur Herstellung aufgeblähter hohlkugelförmiger, dünnwandiger Partikel bekannt (DT-AS 10 19 240), jedoch ist dieses bekannte Verfahren gattungsmäßig mit dem Anmeldungsgegenstand deshalb nicht vergleichbar, weil bei dem bekannten Verfahren die aus Schieferton hergestellten hohlkugelförmigen und dünnwandigen Partikel im Schwebezustand durch ein sauerstoffarmes Gasgemisch erhitzt werden mit dem Ziel, durch den Blähvorgang innerhalb einer dünnen Außenhülle nur einen einzigen Hohlraum bzw. eine einzige Zelle zu erhalten. Hierzu werden die Partikel rasch erhitzt und im wesentlichen völlig geschmolzen, um nach dem Blähvorgang dann in eine kühlere Zone überführt zu werden, in der sie erstarren. Die Anwendung oxidierender und reduzierender Gase zum Zwecke der Volumenvergrößerung und zum Zusammenblähen des Schüttkörpers durch eine pyroplastische Bindung wird im Zusammenhang mit dem bekannten Verfahren nicht beschrieben noch erhält der Fachmann hieraus eine Anregung, im Sinne des vorliegenden Verfahrens zu arbeiten. Die bei dem bekannten Verfahren angestrebte und erreichte vollständige Schmelzung der Granulate während des Blähens muß bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung unter allen Umständen verhindert werden, da anderenfalls die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht gelöst werden kann.

Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird allerdings auch die Erkenntnis ausgenutzt, daß Tone, die für grobkeramische Erzeugnisse Verwendung finden, unterschiedliche Mengen an Fe2Ch und FeO aufweisen, und daß ein erhöhter Gehalt an FejCh in dem Ton zu einer Erhöhung der notwendigen Schmelztemperatur führt. Im Gegensatz hierzu wird die Schmelztemperatur erniedrigt, wenn man den Sauerstoffgehalt der Eisenoxide hocherhitzten Tones vermindert, also der Ton mit sauerstoffarmem oder reduzierendem Gas beaufschlagt wird. Dabei bilden sich die Eisenoxide Fe3O4 und FeO, wobei der Anteil der Eisenoxide niedrigster Oxidationsstufe (FeO) mit der Stärke der reduzierenden Wirkung der Gasatmosphäre zunimmt.

Durch die Erfindung werden die vorgenannten Auswirkungen der verschiedenen Eisenoxide in indu striell verwertbaren Tonen genutzt, um die physikalischen Eigenschaften der herzustellenden Körper aus Blähton zu steuern. So wird beim Vorblähen zunächst mit sauerstoffarmer Atmosphäre bzw. sauerstoffarmen Gasen beheizt, um den Blähvorgang der Granulate bei möglichst niedrigen Temperaturen einzuleiten und zu fördern. Sobald die gewünschte Volumenvergrößerung der Granulate erreicht ist, wird mit oxidierendem Gas beaufschlagt, d. h. ein erhöhter Anteil Luft wird den Heizgasen beigemengt. Der Sauerstoffgehalt der Luft führt zu einer sofortigen Aufoxidation der Eisenoxide zu vorwiegend Fe2O3. Während des Blähprozesses kann deshalb durch die Zusammensetzung der Heizgase eine relative Festigkeit der äußeren Randzonen durch oxidierende Gasführung erzielt werden. Dadurch kann der Gefahr, daß sich durch pyroplastisches Fließen der Granulate die Lückenräume schließen, begegnet werden.

Beim Zusammenblähen der Granulate und bei ihrer Bindung kommt es vor allem darauf an, daß die nötige Energie in der Zeit in die Granulate eingeleitet wird, die bis zum Verschluß der Lückenräume zwischen den Granulaten durch den einsetzenden Blähvorgang zur Verfügung steht. Dies wird erreicht, indem den Granulaten die zum Weiterblähen und Binden erforderliche Energie mit sauerstoffhaltigen Heizgasen zugeführt wird, um erst anschließend durch die Beaufschlagung mit reduzierenden Heizgasen die Senkung der Schmelztemperaturen in den Randzonen zu erwirken. Dabei wird die Speicherfähigkeit der Granulatrandzonen und die aus der Behinderung des Energietransportes in das Granulatinnere sich ergebende Zeitverzögerung, mit der das Blähen auf die Energiezufuhr erfolgt, ausgenutzt. Durch die Temperatur der Heizgase und die Strömungsgeschwindigkeit kann innerhalb der gleichen Zeitspannen eine unterschiedliche Energiespeicherung in den Granulaten erreicht werden. Der Zeitpunkt des Wechsels von oxidierendem auf reduziertes Heizgas bestimmt das Ende der möglichen Energiezufuhr, die abgeschlossen ist, wenn das Zusammenschmelzen der Granulate einen Durchgang der Heizgase unterbindet. Somit hat man es durch die Einstellung der vorgenannten Kriterien in der Hand, den von der in den Granulaten gespeicherten Energie abhängigen Grad des Blähens dieser Granulate nach Beendigung der Wärmezufuhr einzustellen und damit die Volumenvergrößerung des Schüttgutkörpers und dessen Raumgewicht sowie auch bestimmte Festigkeitswerte und andere Eigenschaften zu beeinflussen. Dabei spieli natürlich das Raumgewicht der vorgeblähten Granulate eine erhebliche Rolle und muß bei der Durchführung des Verfahrens berücksichtigt werden.

Wenn das Vorblähen in Formen mit festen Seiten wänden, jedoch gasdurchlässigem Boden und ohn< Deckel oder mit gasdurchlässigem Deckel vorgenom men wird, ist es vorteilhaft, wenn die Granulate bein Vorblähen mittels mechanischer Kräfte und/oder durcl die Strömungskräfte des Heizgases bewegt werden. Au diese Weise wird mit Sicherheit verhindert, daß durcl die beim Vorblähen eintretende Volumenvergrößerun] und eine Verklemmung der Granulate untereinande oder an den Seitenwänden eine Verstopfung de Lückenräume eintritt.

Die Bindefähigkeit eines Tones ist abhängig vo einem bestimmten Temperaturbereich, der für jede Ton besonders gelagert ist. Es besteht nun di Eigentümlichkeit, daß der jeweilige Temperaturbereicl bei welchem die Bindefähigkeit des Tones eingesetzt, i

meiner Abhängigkeit steht zum Blähwert des Tones, und daß der Kulminationspunkt der Blähung nicht identisch ist mit dem Bindevermögen des Tones. Zum Beispiel kann ein bestimmter Ton erst dann bindefähig sein, wenn er so weit aufgeheizt wurde, daß seine Volumenvergrößerung beim Blähen über das erhöhte Maß hinausgeht. Andere Tone können bindefähig werden, bevor durch das Blähen die gewünschte Volumenvergrößerung erreicht werden konnte.

Um die Möglichkeit zu haben, die Volumenvergrößerung einerseits und den Eintritt der Bindefähigkeit andererseits unabhängig voneinander zu beeinflussen, kann bei einer bevorzugten Ausführung des neuen Verfahrens so vorgegangen werden, daß die Granulate mit einer Außenschicht aus einem Ton, dessen Bindefähigkeit bei derjenigen Temperatur eintritt, bei der die Granulate auf den gewünschten Wert gebläht sind, versehen werden. In der Praxis bedeutet diese Maßnahme, daß alle blähfähigen Tone zur Herstellung von Körpern aus Blähton verwendet werden können. Hierdurch kann auch ein gewünschtes Raumgewicht eingestellt, und indirekt können die Festigkeitseigenschaften der herzustellenden Körper variiert werden.

Wenn ein Ton beispielsweise erst dann bindefähig wird, wenn die Volumenvergrößerung weit über das gewünschte Maß hinausgeht, dann empfiehlt es sich, die Granulate mit einer Beschichtung zu versehen, die genau bei der Temperatur bindefähig wird, bei der der Ton des Granulates im gewünschten Maße aufgebläht ist. Wenn umgekehrt z. B. der Fall eintritt, daß die Granulate aus einem Ton bestehen, der bindefähig wird, bevor die gewünschte Volumenvergrößerung eintritt, dann sind diese Granulate mit einer Beschichtung zu versehen, die erst bei höheren Temperaturen, nämlich derjenigen Temperatur bindefähig wird, bei welcher der Ton der Granulate die gewünschte Volumenvergrößerung aufweist.

Bei der Durchführung des neuen Verfahrens lassen sich beim Vorblähen gewisse Abweichungen der Blähung vom Sollwert der beim Vorbiähcn zu erzielenden Volumenvergrößerung nicht vermeiden. Trotz dieser Abweichungen lassen sich jedoch Körper aus Blähton mit bestimmtem Endraumgewicht herstellen, wenn darauf geachtet wird, daß diese Toleranzen bei der Zudosicrung der vorgeblähten Granulate in den Formkästen zur Bildung des Schüttkörpers berücksichtigt werden.

Der Formkasten, in dem das Zusammenblähen durchgeführt wird, bildet eine unnachgiebige Abstützung des Schüttkörpers und besitzt jedoch normaler· weise ein bestimmtes unveränderliches Volumen. Eine Möglichkeit, die vorgeblähten Granulate unter Berücksichtigung der Abweichungen des Vorblähzustandes zu dosieren, besteht darin, bei der Dosierung das Volumen der Granulate unberücksichtigt zu lassen und die Dosierung ausschließlich gewichtsabhängig vorzunehmen. Wenn die gewichtsabhängig dosierte Menge an vorgeblähten Granulaten im Formkörper mit dem difinierten Volumen zusammengebläht wird, dann werden, richtige Temperaturführung und Zusammensctzung der Heizgase vorausgesetzt, diese Abweichungen kompensiert.

Einwandfreie Schuttkörper, die den Qualitätsanforderungen entsprechen, lassen sich aber, wie Versuche ergeben haben, nur dann durch Zusammenblähen erzeugen, wenn die Oberfläche des im Formkasten gebildeten Schuttkörpers vor dem Zusammenblähen eingeebnet wird. Die GlUttung oder Einebnung der Oberfläche des Schüttkörpers läßt sich normalerweise durch eine Glätteinrichtung in Form eines Abstreifers od. dgl. vornehmen. Eine solche Einrichtung versagt aber, sobald die den Schüttkörper bildenden vorgeblähten Granulate infolge einer zu geringen Vorblähung ein zu geringes Volumen einnehmen und daher den Formkasten nicht bis zu seiner Oberkante, d. h. bis in den Wirkbereich der Abstreifeinrichtung, füllen.

Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist daher außer der vorgenannten Ausbildung und weiteren Ausgestaltungen des neuen Verfahrens auch eine bestimmte Ausgestaltung einer Vorrichtung erforderlich, die zur Bildung von Schüttkörpern aus dosierten Mengen vorgeblähter Granulate, die in einem Formkasten mit unnachgiebigen Wänden und gasdurchlässigem Boden zusammengebläht werden sollen, dient. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß oberhalb des am Abgabeende einer Förderrinne angeordneten Formkastens eine Abstreif ■ einrichtung zur Glättung der Oberfläche des im Formkasten befindlichen Schüttkörpers vorgesehen ist, und daß der Formkastenboden in bezug auf die Formkastenseitenwände höheneinstellbar auf einer Hubeinrichtung abgestützt ist, zu deren Steuerung eine Meßeinrichtung dient, welche das Raumgewicht der vorgeblähten Granulate bestimmt, die in der Förderrinne über eine Dosierwaage zum Abgabeende fließen.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist es nunmehr möglich, unabhängig von den jeweiligen Abweichungen der Volumenvergrößerung der vorgeblähten Granulate vom Sollwert Schüttkörper mit ebenen, geglätteten Oberflächen zu bilden. Bei der neuen Vorrichtung wird in der Weise vorgegangen, daß der Boden des Formkastens höheneinstellbar ausgebildet und während des Füllvorganges auf einer Hubeinrichtung abgestützt wird. Die Arbeitshübe dieser Hubeinrichtung werden abhängig von einer Meßeinrichtung gesteuert, die das Raumgewicht der Granulate bestimmt, welche über eine Dosierwaage in den Formkasten zudosiert werden. 1st der Vorblnhzustand der in den Formkasten eingefüllten Granulate über dem Durchschnittswert, dann erfolgt eine stärkere Absenkung des Formkastenbodens; sind die Granulate hingegen zu wenig vorgebläht, dann wird der Boik-n dos Formkastens entsprechend angehoben. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Oberflüche des Schüttkörpers stets mit der Oberkante des Formkastens fluchtet und durch die Glätteinrichtung eingeebnet werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der neuen Vorrichtung weist die Meßeinrichtung zur Bestimmung des Raumgewichtes der vorgebiahten Granulate ein »ur Aufnahme einer Teilmenge von Granulaten zwischen Absperrschieber und Dosierwaage in die Förderrinne einmündendes Meßgefäß mit definiertem Fassungsvcr mögen sowie eine Waage zur Bestimmung de: Gewichtes der im Meßgefäß befindlichen Grunulatmcn ge auf, und es ist das Meßgefäß über cinei Entleerungskanal mit der Förderrinne verbunder Durch diese Ausbildung der Vorrichtung wird aus der über die Förderrinne zur Dosierwaage fließende Strom vorgeblähter Granulate ständig eine Teilmcng in das Meßgefäß abgezweigt, die aufgrund der Lage de Meßgefäßes repräsentativ fUr die zur Dosicrwuug fließende Gesamtmenge der Granulate gewerti werden kann.

Zweckmäßigerweise wird der Entleerungskanal H das Meßgefäß so geführt, daß die Im Meßgcfl befindlichen Granulate beim folgenden Dosiervorgat

der Dosierwaage zuleitet werden.

Das neue Verfahren und die Vorrichtung werden nunmehr anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt das neue Verfahren bzw. die einzelnen Verfahrensschritte in einem Blockdiagramm,

F i g. 2 zeigt ein Durchführungsschema,

Fig.3 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens in Schemadarstellung.

Das neue Verfahren wird wie folgt durchgeführt:

Blähfähiger Ton wird zunächst aufbereitet und in bekannter Weise granuliert. Die erzeugten Granulate 1 (F i g. 2) werden einem Drehrohrofen 2 zugeführt. Die Granulate t werden im Drehrohrofen erhitzt und vorgebläht. Nach dem Verlassen des Drehrohrofens 2 werden die Granulate gesiebt. Die vorgeblähten Granulate 4, die den Drehrohrofen 2 verlassen, werden durch die Siebeinrichtung im Hinblick darauf untersucht, wie weit der Blähvorgang fortgeschritten ist. Eine andere Möglichkeit, die eingetretene Volumenvergrößerung der Granulate 4 zu bestimmen, ist in Fig. 2 angedeutet. Es können die Granulate beispielsweise in Gefäße mit definiertem Fassungsvermögen eingefüllt und gewogen werden. Normalerweise ist aber bei fest vorgegebenen Bedingungen der eingetretene Größen-Zuwachs der Granulate 4 ein sicheres Maß für das jeweils vorherrschende Raumgewicht.

Die Granulate 4 gelangen nach der Bestimmung des Raumgewichtes zu einer Dosier- und Einfülleinrichtung. Dabei werden die Granulate 4 in Formen 5 mit gasdurchlässigem Boden 6 und Deckel 7 eingefüllt, wobei die Menge der Granulate so gewählt wird, daß bei dem nachfolgenden, zum Zwecke der keramischen Bindung erforderlichen Blühen schließlich eier gewünschte Wert des Raumgewichtes des herzustellenden Körpers erreicht wird. Innerhalb des l-'ormkasiens 5 werden die vorgeblähten Granulate 4 als Schüttkörper angeordnet, der durch die Wandungen des Formkastens unnachgiebig abgestützt ist.

Beim Vorblähen, das /.. B. im Drehrohrofen 2, aber auch in Formkasten 5 durchgeführt werden kann, werden die Granulate mit sauerstoffarmer Atmosphäre beaufschlagt und erst dann, wenn die gewünschte Volumenvergrößerung eingetreten ist, mit oxidierender Atmosphäre in Berührung gebracht, damit der lllilhvorgang behindert und eine mechanische Versteifung der Außenhaut der Granulate erreicht wird. In den Formen 5 werden die vorgebluhtcn Granulate 4 teilweise entweder ausschließlich mit reduzierendem Gas (s. Pfeil 8 in F i g. 2) oder zunächst mit oxidierendem Gas (s, Pfeil 9) und dunuch mit reduzierendem Gas beaufschlagt. Es muß zumindest kurzfristig mit reduzierendem Gus beaufschlagt werden, diimit die für das Zusammenbltthen erforderliche Anschmelzung der Oberflächen der vorgebluhtcn Granulate eintreten kann, Durch Hindurchblasen siuierstoffhtiltlger Heizgase wird jedoch die Möglichkeit geschaffen, die einzelnen Granulate 4 Im Formkasten S aufzuheizen, ohne daß ein Zusammenbltthen eintritt. Die dabei in die vorgebluhtcn Granulate 4 eingeleitete Warme wird In den Randzonen der Granulate gespeichert und erst dann, wenn mit reduzierender Atmosphnllrc beaufschlagt wird, zum Zusammcnblahen wirksam. Durch die reduzierende Atmosphäre tritt auch eine Senkung derjenigen Temperatur, bei welcher die Auöcnoberflttchen der Granulate 4 bindcfUhig werden, ein, so daß sich die einander berührenden Oberflachen pyrokerumisch verbinden.

Die verschiedenen Tone verhalten sich je nach ihrer Zusammensetzung auch sehr verschieden hinsichtlich ihrer Bläheigenschaften. So gibt es Tone, die bereits bei einer Temperatur von z.B. 1160° C die gewünschte Volumenvergrößerung zeigen, jedoch erst bei erheblich höheren Temperaturen, wie z. B. 1300° C, bindefähig werden. Andere Tone werden bereits bei Temperaturen von beispielsweise 1110° C bindefiihig, während die gewünschte Volumenvergrößerung erst bei einer höheren Temperatur von beispielsweise 1150° C eintritt. In dem ersteren Falle würde mit Eintreiten der Elindefähigkeit eine über das gewünschte Maß wesentlich hinausgehende Volumenvergrößerung verbunden sein, während im zweiten Falle die Bindefähigkeit bereits erreicht wird, ohne daß die gewünschte Volumenvergrößerung bereits eingetreten ist.

Um auch vorgenannte Tone unter Einhaltung bestimmter Volumenvergrößerungen bis zum Einsetzen des Bindevorganges verarbeiten zu können, ist es gemäß den einleitenden Ausführungen möglich, derartige Granulate mit einer Außenschicht aus einem Ton zu versehen, dessen Bindefähigkeit bei derjenigen Temperatur eintritt, bei der die Granulate auf den gewünschten Wert aufgebläht sind.

In der Praxis läßt sich bei der Durchführung des neuen Verfahrens nicht vermeiden, daß die vorgeblähten Granulate 4 uneinheitliche Werte der Volumenvergrößerung aufweisen. Ein Teil der Granulate kann auf diese Weise z. B. über den gewünschten Sollwert hinaus vorgebläht sein, während ein anderer Teil diesen Wert der Volumenvergrößerung noch nicht erreicht hat. Derartige Abweichungen können dann besonders groß werden, wenn das Vorblähen in Drehrohrofen durchgeführt wird. Eine Folge dieser unvermeidbaren Abweichungen der tatsächlich eingetretenen Volumenvergrößerung bei dem Vorblähen vom Sollwert besteht darin, daß abhängig vom Überwiegen des Anu'les /ti weit vorgeblllhter Granulate oder Überwiegen iks <\nteiles ;n\ gering vorgeblähter Granulate auch ein entsprechend schwankendes Raumgewicht gegeben ist.

Diese Schwankung des durchschnittlichen Ruumgewichtes der vorgebluhtcn Granulate wird bei der in F i g. i gezeigten Vorrichtung erfaßt und kompensiert.

In der F i g. 5 ist ein Vorratsbehälter 10 für vorgebiahte Granulate 4 gezeigt, der die Granulate an eine Förderrinne 11 abgibt, über diese Förderrinne gelangen die Granulate zu einer Dosierwaage .1, welche einen Absperrschieber 12 steuert. Mittels dieser Dosierwaage 3 und des Absperrschiebers 12 werden die vorgcblllhten Granulate unabhängig vom herrschenden Vorbltlhzustand ausschließlich gewichtsabhangig dosiert, über das Abgabeende 14 der Förderrinne 111 in den Formkasten S eingefüllt. Ic nach herrschendem Vorbltthzustund bzw. durchschnittlichem Raumgewicht dieser den Schuttkörper Im Formkasten S bildenden vorgeblühten Granulate 4 füllen diese den Formkasten mehr oder weniger aus.

Zum Herstellen von Körpern aus Blähton, die den Quallttttsanfordcrungcn entsprechen, ist es unerläßlich, daß die Oberflüche des Schültkörpcrs, den die Granulate in dem Formkasten S bilden, geglüiitct bzw. eingeebnet wird. Diese Glattung der Obcrflllchc des SchUttkörpcrs wird normalerweise mittels einer Abstreifeinrichtung 13 bewerkstelligt, die In Form einer ortsfesten Leiste od, dgl. ausgebildet sein kann, die auf den Oberkanten der Seitcnwllndc des Formkastens 3 aufliegt und die Einebnung vornimmt, wenn der Formkasten relativ zur Abstreifeinrichtung 13 bewegt

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Wenn jedoch der Formkasten 5 aufgrund der gegebenen Volumenvergrößerung der vorgeblähten Granulate 4 nicht bis in die Höhe der Oberkante der Seitenwände gefüllt ist, dann kann die Abstreifeinrichtung 13 nicht wirksam werden. Das Ergebnis ist, daß nach dem Zusammenblähen Körper minderer Qualität entstehen.

Um die Oberfläche des Schüttkörpers unabhängig vom herrschenden Vorblähzustand der Granulate, die den Schüttkörper bilden, vornehmen zu können, wird der Boden 6 des Formkastens 5 in bezug auf die Seitenwände höheneinstellbar ausgebildet und auf einer Hubeinrichtung 19 abgestützt. Diese Hubeinrichtung 19 wird über eine geeignete Verbindung (strichpunktierte Linien in F i g. 3) von einer Meßeinrichtung 15 gesteuert, welche das jeweilig herrschende Raumgewicht der vorgeblähten Granulate 4 bestimmt, die dem Formkasten 5 zudosiert werden. Diese Meßeinrichtung 15 besteht, wie die Fig.4 zeigt, aus einem Meßgefäß 16, das ein definiertes Fassungsvermögen aufweist und daß mit der Füllöffnung in die Förderrinne U mündet. Das Meßgefäß entnimmt dem Strom der vorgeblähten Granulate, die in Richtung auf die Dosierwaage 3 fließen, ständig eine bestimmte Teilmenge. Da das Fassungsvolumen des Meßgefäßes 16 konstant ist, bildet das Gewicht dieser im Meßgerät 16 befindlichen Menge der Granulate, welches durch eine Waage 17 bestimmt wird, ein Maß für das Raumgewicht der Granulate. Da die Granulate, die das Meßgefäß 16 füllen, dem zur Dosierwaage 3 fließenden Strom entnommen werden, ist das so bestimmte Raumgewicht aus repräsentativ für das Raumgewicht der Granulate, die in den Formkasten 5 abgegeben werden. Abhängig vom bestimmten Raumgewicht wird die Hubeinrichtung 19 in der Weise betätigt, daß der Formkastenboden 6 entweder gehoben oder gesenkt wird.

Um das Meßgefäß 16 nach jedem Meßvorgang entleeren zu können, kann ein abklappbarer Boden vorgesehen sein, so daß die vorgeblilhien Granulate aus dem Meßgefäß 16 über einen Entlcerungskanal 18 wieder an die Förderrinne 11 oder an die Dosierwaage 3 abgegeben werden können. Die Dosierwaage 3 ist über geeignete Hinrichtung (s. gestrichelte Linien in F i g. J) mit dom Absperrschieber 12 verbunden. Die Verbin· dung zwischen der Dosierwaage 3 und dem Absperrschieber 12 kann ähnlich ausgebildet sein wie die Verbindung zwischen der Hubeinrichtung 19 und der Meßeinrichtung 15. Wenn die Hubeinrichtung 19 als

Hydraulik- oder Pneumatikzylinder ausgebildet ist, dann können Magnetventile zur Steuerung verwendet werden, und die Steuerung der Magnetventile kann über Schalter und elektrische Leitungen erfolgen. Ebenso kann für die Betätigung des Absperrschiebers 12 mit

ίο hydraulischen oder pneumatischen Arbeilszylindern sowie Magnetventilen zur Steuerung derselben gearbeitet werden.

Obwohl das Vorblähen und das Zusammenblähen getrennt durchgeführt und gesteuert werden, können beide Vorgänge wahlweise entweder räumlich getrennt oder am gleichen Ort durchgeführt werden. In dem einen Fall wird im Drehrohrofen 2 vorgebläht und in den Formen 5 räumlich getrennt zusammengebläht, im anderen Fall werden beide Vorgänge in den Formen 5 ausgeführt.

Die Reihenfolge der Zwischenmaßnahmen ist, wie ein Vergleich der F i g. 1 a und 1 b zeigt, davon abhängig.

Fig. la zeigt den Verfahrensablauf bei Verwendung des Drehrohrofens 2 zum Vorblähen. Hierbei ist zu erwähnen, daß dem Drehrohrofen 2 zweckmäßigerweise bereits Granulate 1 mit einheitlicher Größe zugeführt werden. Die Siebung der vorgeblähten Granulate 4 dient zum Ausscheiden von Bruchstücken usw., erlaubt aber auch Rückschlüsse auf den Volumenzuwachs und vermittelt so Anhaltspunkte für die Steuerung des Ofenbetriebes.

Wie die Fig. Ib zeigt, erfolgt das Dosieren und Befüllen der Formen 5 unmittelbar nach der Herstellung und Größenklassierung der Granulate 1. wenn ohne Drehrohrofen 2 gearbeitet wird. Vorblähen und Zusammenblahcn folgen unmittelbar aufeinander, so daß Arbeitsgänge eingespart werden.

Das bei beiden Verfahrensabläufen vorgesehene Nachblähen bzw. Ausgleichen führt zu keiner wesentlichen weiteren Volumenzunahme, sondern stellt vorwiegend einen Ausgleichsvorgang dar, bei dem sich Temperaturunterschiede zwischen den Außenbereichen des hergestellten Körpers aus Blähton und dem Kern einschließlich der temperatuulifferenz.bedingten Blüh

4S unterschiede aufheben.

Hier/u 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Körpern aus Blähton, bei dem aus aufbereitetem, blähfähigem Ton geformte und getrocknete, im wesentlichen kurgelförmige Granulate durch Aufheizung mit einem gasförmigen Wärmeträger vorgebläht und als Haufwerk in Gestalt eines unnachgiebig abgestützten Schüttkörpers durch Zusammenblähen mitein- '° ander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer sauerstoffarmen Atmosphäre vorgeblähten Granulate am Ende des Vorblähvorganges vor Erreichen fier endgültigen Volumenvergrößerung mit oxidierendem Gas und ·5 beim Zusammenblähen des Schüttkörpers mit reduzierendem Gas aufgeheizt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate beim Vorblähen mittels mechanischer Kräfte und/oder durch die Strömungskräfte des Heizgases bewegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate mit einer Außenschicht aus einem Ton, dessen Bindefähigkeit bei derjenigen Temperatur eintritt, bei der die Granulate auf den gewünschten Wert aufgebläht sind, versehen werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere zur Bildung von Schüttkörpern aus dosierten Mengen 3» vorgeblähter Granulate, die in einem Formkasten mit unnachgiebigen Wänden und gasdurchlässigem Boden zusammengebläht werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des am Abgabeende (14) einer Förderrinne (11) angeordneten Formkasten (5) eine Abstelleinrichtung (13) zur Glättung der Oberfläche des im Formkasten befindlichen Schüttkörpers vorgesehen ist, und daß der Formkastenboden (6) in bezug auf die Formkastenseitenwände höheneinstellbar auf einer Hubeinrichtung (19) abgestützt ist, zu deren Steuerung eine Meßeinrichtung (15) dient, welche das Raumgewicht der vorgeblähten Granulate (4) bestimmt, die in der Förderrinne über eine Dosierwaage (3) zum Abgabeende (14) fließen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrinne (11) an einen Vorratsbehälter (10) für vorgeblähte Granulate (4) angeschlossen und mit einem von der Dosierwaage (3) gesteuerten Absperrschieber (12) zur Unterbrechung des Granulatzulaufes ausgerüstet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (15) zur Bestimmung des Raumgewichtes der vorgeblähten Granulate (4) ein zur Aufnahme einer Teilmenge von Granulaten zwischen Absperrschieber (12) und Dosierwaage (3) in die Förderrinne (11) einmündendes Meßgefäß (16) mit definiertem Fassungsvermögen sowie eine Waage ('.7) zur Bestimmung des Gewichtes der im Meßgefäß befindlichen Granulatmenge aufweist, und daß das Meßgefäß einen Entleerungskanal (18) aufweist, der in die Förderrinne (11) mündet.