DE1958726A1

DE1958726A1 - Burning off resin additions from spent found - ry sand in fluidised bed

Info

Publication number: DE1958726A1
Application number: DE19691958726
Authority: DE
Inventors: Vagn Deve
Original assignee: R & I Ramtite Canada Ltd
Current assignee: R & I Ramtite Canada Ltd
Priority date: 1969-11-22
Filing date: 1969-11-22
Publication date: 1971-06-16

Abstract

Fluidised bed heat treatment of granular material, specif. of spent foundry sand for its recovery, consists of heating the material to e.g. just below 600 degrees C in a fluidised bed with compressed air, heat being applied by a heat exchanger, which may either be an immersion heater or a zig-zag pipe through which hot gases are passed. Pref, the vessel used is of cylindrical shape, the a air beng blow through the bottom.

Description

Beschreibung zum Patentgesuch betreffend: "Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturbehandlung von körnigem Material Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Temperaturbehandlung von körnigem Material, insbesondere von Sand für Sandgußformen, wobei insbesondere die Aufbereitung bereits benutzten Sandes ins Auge gefaßt ist, Benutzter Formsand ist Gießereisand, der mti einem Harzmaterial beschichtet worden ist, welches teilsweise oder vollständig verkohlt ißt, Dieser Sand besteht aus einem Gemisch von feinen Teilen und von Klumpen unterschiedlicher Größe, etwa zerbrochenen Gußformteilen, Alle Harzreste und Verunreinigungen müssen aus dem Sand entfernt werden, damit er wieder mit dem Harz beschichtet werden kann, Der Verfahren ist Jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall besich schränkt, sondern läßt auch in anderen Fällen mit Vorteil anwenden.Description of the patent application relating to: "Method and device for the temperature treatment of granular material The invention relates to a Process for the temperature treatment of granular material, in particular sand for sand casting molds, in particular the processing of sand that has already been used is envisaged, used molding sand is foundry sand made with a resin material which eats partially or completely charred, This Sand consists of a mixture of fine parts and lumps of various types Size, roughly broken moldings, all resin residues and impurities must removed from the sand so that it can be coated again with the resin, However, the method is not limited to this application, but rather can also be used to advantage in other cases.

Die Erfindung gibt weiterhin Vorrichtungen PUr die Durch führung des erfindungsgemtßen Verfahrens an, Verschiedene Vorrichtungen für die Aufbereitung von Formsand sind bekannt, Sie basieren alle aut dem Prinzip, daß der Sand auf eine Temperatur erhitzt wird, die oberhalb derjenigen liegt, bei der das gehGrtete Harz abgebrannt wird, um dasselbe zu oxidieren und als Verbrennungsgas ab zuführen. The invention also provides devices for implementation of the method according to the invention, various devices for processing of molding sand are known, they are all based on the principle that the sand on one Is heated to a temperature above that at which the cured cake resin is burned to oxidize the same and take it off as combustion gas.

Bei einem bestimmten Typ der bekannten Vorrichtungen wird der Sand erhitzt, während er gleichzeitig mechanisch bewegt wird, entweder in einem rotierenden Drehofen oder in einem Gefäßofen mit Rührwerke oder noch anderen Ofen mit rotierenden oder anderen Bewegung hervorrufenden Teilen. In a certain type of known device, the sand heated, while at the same time it is mechanically moved, either in a rotating one Rotary furnace or in a vessel furnace with agitators or another furnace with rotating or other parts causing movement.

Man hat auch versucht, den Sand in einem vertikalen Verbrennungsofen aufzubereiten, in dem Schichten von Formbruch mit Lagen von feinem Sand abwechseln. Die Aufbereitung ist auch in Trockenscheuervorrichtungen durchgefihrt worden, in denen die Sandkörnchen mittels Druckluft auf eine Prallfläche geschleudert werden. Attempts have also been made to burn the sand in a vertical incinerator To prepare, alternate layers of broken shape with layers of fine sand. The preparation has also been carried out in dry scrubbing devices, in where the grains of sand are thrown onto an impact surface by means of compressed air.

Bei all diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist es entweder sehr schwierig, die Aufbereitungsvorgänge zu steuern, so daß sie'eine unterschiedliche Qualität des wieder aufbereite ten Sandes ergeben,oder man muß den aufzubereitenden Sand durch ein Hanunerwerk laufen lassen oder eine andere Vorrichtung, um die Klumpen des Sandes auf feine Granulatgröße zu reduzieren, bevor die Behandlung erfolgt. Ferner sind die verschiedenen Vorrichtungen außerordentlich kostspielig, erfordern eine feuerfeste Auskleidung, sowie hAuRige Wartung. Bei allen bekanten Verfahren und Vorrichtungen hat es sich als unmöglich erwiesen, den Sand schnell auf eine gleichförmig hohe Temperatur zu erhitzen, um das Beschichtungsharz abzubrennen, und, zwar infolge der Tatsache, daß sowohl der Sand als auch das Harz sehr schlechte Wärme leiter sind. Deshalb muß man auf eine höhere Temperatur aufheizen als die Harzabbrenntemperatur, und infolge;sen muß das Gefäß mit feuerfestem Material ausgekleidet sein. In all of these known methods and devices, it is either very difficult to control the processing operations so that they'a different Quality of the reprocessed th sand result, or you have to reprocess the Run sand through a Hanunerwerk or some other device to remove the lumps to reduce the sand to fine granule size before treatment. Furthermore, the various devices are extremely expensive and require a refractory lining, as well as frequent maintenance. With all known procedures and fixtures, it has proven impossible to get the sand quickly on one to heat uniformly high temperature to burn off the coating resin, due to the fact that both the sand and the resin are very poor Conductors of heat. Therefore you have to heat up to a higher temperature than that Resin burning temperature, and consequently the vessel must be lined with refractory material be.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das insbesondere den letztgenannten Nachteil vermeiden, so daß die für das Verfahren benutzten Vorrichtungen keine feuerfeste Auskleidung benötigen. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß das Material in einem bodenseitig mit Druckgas gespeisten Kessel fluidisiert wird und das fluidisierte Material mit stationären Wärmeaustauscheroberflächen in Kontakt gebracht wird. The object of the present invention is to create a method in particular avoid the last-mentioned disadvantage, so that for the process devices used do not require a refractory lining. The procedure according to the In order to solve this problem, the invention is characterized in that that the material is fluidized in a boiler fed with pressurized gas at the bottom and the fluidized material with stationary heat exchanger surfaces in Contact is brought.

Bezüglich der Wiederaufbereitung von benutztem Formsand bedeutet dies, daß die Wärmeaustauscheroberflächen das von dem Sand gebildete Fluidbett auf eine Temperatur bringen müssen, bei der das Harz abbrennt. Das abbrennende Harz entweicht dann als Verbrennungsgas zusammen mit den Resten der Verbrennungsluft; in dem genannten Anwendungsfall wird man zweckmäßig als Druckgas Luft verwenden. Dieses Verfahren ist außerodentlich schnell und wirkungsvoll insofern, als alle Sandpartikel sehr schnell die Mindestabbrenntemperatur erreichen infolge vbn Konvektionsströmen, die sich in dem fluidisierten Sand ausbilden, so daß alle Sandpartikel sehr schnell in Kontakt mit den Wärmetauscheroberflächen gelangen.With regard to the recycling of used molding sand, this means that the heat exchanger surfaces the fluid bed formed by the sand on a Have to bring the temperature at which the resin burns off. The burning resin escapes then as combustion gas together with the remains of the combustion air; in the said In the case of application, air is expediently used as the compressed gas. This method is exceptionally fast and effective in that all sand particles are very quickly reach the minimum burn-off temperature as a result of convection currents that form in the fluidized sand, so that all sand particles very quickly come into contact with the heat exchanger surfaces.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der aufzubereitende Sand keinem vorangehenden Zerkleinerungsarbeit s gang unterworfen werden muß, da in dem Fluidbett die Sandklumpen sehr schnell zerstört werden. Da in dem Fluidbett praktisch Jedes einzelne Sankörnchen von dem Druckgas - in diesem Fall zweckmäßig Luft - umgeben ist, gelangt auch Jederzeit der für die Verbrennung der Harzreste erforderliche Sauerstoff an alle Stellen, so daß der Aufbereitungsvorgang außerordentlich schnell ablaufen kann. Another advantage of the method according to the invention is that that the sand to be treated has not been subjected to any previous crushing work must be, since the sand lumps are destroyed very quickly in the fluidized bed. There in the fluid bed practically every single sank granule from the pressurized gas - in it If it is appropriate for air to be surrounded, the combustion chamber can also get there at any time the resin residues required oxygen at all points, so that the treatment process can run extremely quickly.

Es hat sich gezeigt, daß der aufzubereitende Sand auf keine höhere Temperatur als 5380 C erhitzt zu werden braucht, um ein außerordentlich sauberes Endprodukt zu ergeben, woraus hervorgeht daß eine feuerfeste Auskleidung der Vorrichtung, in der das Verfahren durchgeführt wird, nicht erforderlich ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich mithin, daß die für das Durchführen des Verfahrens erforderliche Vorrichtung außerordentlich preisgünstig herstellbar ist, da sie auch keine beweglichen Teile enthält; das letztere bedeutet wiederum, daß auch nur geringe Vartungsarbeiten erforderlich sind. Die Wärmetauscheroberflächen setzen den Sand keinen hohen örtlichen Überhitzungen aus, wie in dem Fall, wenn er durch eine Flamme geführt würde, und es erfolgt kein Verlust an Feinteilchen infolge hoher aasgeschwindigkeiten, denen der Sand ausgesetzt werden könnte. It has been shown that the sand to be treated does not reach any higher Temperature than 5380 C needs to be heated to an extraordinarily clean End product, from which it can be seen that a refractory lining of the device, in which the procedure is carried out is not required. Another advantage it therefore follows that the device required for carrying out the method Can be produced extremely inexpensively, since it also has no moving parts contains; the latter in turn means that only minor maintenance work is required are. The heat exchanger surfaces do not put the sand high local overheating, as in the case when passed by a flame and there is no loss of fine particles as a result of high ashing speeds, to which the sand could be exposed.

Es ist gemaß dem Verfahren natürlich auch möglich, beispielsweise heißen Sand, der gemäß dem Verfahren von Harzetwa resten gereinigt worden ist, wieder abzukühlen,#auf eine Temperatur zu bringen, die für die Werbeschichtung des Sandes mit Harz geeignet ist, wobei eine gleichartige Vorrichtung, wie für die Reinigung des Sandes einsetzbar ist, wobei nur die Wärmetausc-heroberfläche den Sand nicht mehr erhitzt, sondern abkühlt, Auch hier sind keinerlei bewegliche Teile erforderlich, und trotzdem wird die Sandtemperatur außerordentlich schnell auf den gewünschten Wert herabgesetzt. It is of course also possible according to the method, for example hot sand, which has been cleaned of resin residues according to the method, again to cool down, # Bring to a temperature suitable for the advertising layering of the sand with resin is suitable, with a similar device as for cleaning of the sand can be used, only the heat exchanger surface not the sand heats up more, but cools down, no moving parts are required here either, and yet the sand temperature increases extremely quickly to the desired one Decreased value.

Als Wärmetauscher kann beispielsweise eln elektrisches Immersionsheizelement eingesetzt werden, oder man kann in dem Behandlungsgefäß einen rohrförmigen Wärmetauscher vorsehen, der wahlweise mit heißen Verbrennungsgasen oder auch mit KUhlmittel, beispielsweise Kthlwasser, gespeist wird. An electrical immersion heating element, for example, can be used as the heat exchanger can be used, or a tubular heat exchanger can be used in the treatment vessel provide the option with hot combustion gases or with coolant, for example Cooling water, is fed.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigeftigten Zeichnungen näher erläutert werden. The invention is intended below with reference to the attached Drawings are explained in more detail.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Formsandaufbereitungsanlage gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 ist eine Draursicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 ist ein Teilschnitt des Bodenteils der Vorriahtung in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4, und Fig. 6 zeigt eine Rückansicht der Vorrichtung nach Fig. 4. Fig. 1 is a partially sectioned side view of a molding sand preparation plant according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a plan view of FIG the device according to Fig. 1, Fig. 3 is a partial section of the bottom part of the Vorriahtung on an enlarged scale, Figure 4 is a side view of a second embodiment of a device according to the invention, Figure 5 is a plan view of the device according to FIG. 4, and FIG. 6 shows a rear view of the device according to FIG. 4.

In den Figuren werden einander entsprechende elemente durchgehend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, In Fig. 1 ist ein langgestreckter Behandlungskessel gezeigt, der in aufrechter Stellung angeordnet ist. Der Kessel besteht aus einem Zylinderkörper 1 aus hochwärmefestem steht, der an seinem Bodenende durch eine Versohlüßkappe 2 geschlossen ist, welche in ihrem Zentrum einen Nippel 3 aufweist, der mit dem Inneren des Kessels kommuniziert und dafür vorgesehen ist, an eine Schlauch- oder eine andere Rohrleitung angeschlossen zu werden, über die Druckluft zugeführt wird. Die Verschluß kappe 2 ist gegen dan Bodenende des Zylinderkörpers 1 mittels beispielsweise Bolzen 4, die in das Ende des Zylinderkörpers 1 geschraubt bind, abgedichtet. Corresponding elements are shown throughout in the figures marked with the same reference numerals, In Fig. 1 is an elongated Treatment kettle shown arranged in an upright position. The cauldron consists of a cylinder body 1 made of highly heat-resistant, which stands at its bottom end is closed by a Versohlüßkappe 2, which has a nipple in its center 3, which communicates with the interior of the boiler and is intended to to be connected to a hose or other pipeline via the Compressed air is supplied. The closure cap 2 is against dan bottom end of the cylinder body 1 by means of, for example, bolts 4 which are screwed into the end of the cylinder body 1 bind, sealed.

Die Verschlußkappe 2 bildet auf der Innenseite des Zylinderkörpers 1 eine Ringsehulter 5, auf der mittels Bolzen 6 eine Baugruppe befestigt ist, bestehend aus einem Paar gelochdfter Platten 7, zwischen denen ein Drahtgitter 8 mit feinen Maschen angeordnet ist. The closure cap 2 forms on the inside of the cylinder body 1 a ring shoulder 5, on which an assembly is attached by means of bolts 6, consisting from a pair of perforated plates 7, between which a wire mesh 8 with fine Mesh is arranged.

Die öffnungen der Platten 7 sind gleichförmig über die gesamte Oberfläche der Platten verteilt, und das Drahtgitter 8 besitzt eine solche Maachengröße, daß die feinen Sandpartikel von ihm zurückgehalten werden und damit verhindert wird, daß der Sand in dem Bodenteil 9 eindringt, der zwischen der Verschlußkappe 2 und der Platten- und Drahtgitterbaugruppe 7, 8 definiert ist. The openings of the plates 7 are uniform over the entire surface of the plates distributed, and the wire mesh 8 has such a Maachen size that the fine sand particles are retained by it and thus prevented, that the sand penetrates into the bottom part 9 between the cap 2 and the plate and wire mesh assembly 7, 8 is defined.

Der Zylinderkörper 1 ist Uber seine gesamte Länge mit einer relativ dicken Schicht von WErmeisoliermatiethl 10 umhüllt das seinerseits gehalten wird durch eine äußere Hülse 11, welche das Wärmeisoliermaterial umgibt und an dem inneren Zylinderkörper 1 an dessen Deck- und Bodenende befestigt ist mittels Befestigungsplatten 12 und 13. The cylinder body 1 is over its entire length with a relative thick layer of WErmeisoliermatiethl 10 envelops which in turn is held by an outer sleeve 11 which surrounds the heat insulating material and on the inner one Cylinder body 1 is attached to its top and bottom ends by means of mounting plates 12 and 13.

Die bodenseitige Befestigungsplatte 13 ist mit dem Zylinderkörper 1 und der Hülse 11 an einer Stelle verschweißt, die sich etwas im Abstand oberhalb der Verschlußkappe 2 befindet. Die deckseitige Befestigungsplatte 12 ist mit der Oberkante desZylinderkörpers 1 und der Innenseite der Hülse 11 verschweißt, welche letztere über die deckseitige Befestigungsplatte 12 hinausragt. Die deckseieige Befestigungsplatte 12 besitzt eine halbkreisförmige Ladeöffnung 14, die sich in Ausfluchtung erstreckt mit der Hälfte des offenen Endes des Zylinderkörpers 1. The bottom mounting plate 13 is with the cylinder body 1 and the sleeve 11 welded at a point that is slightly at a distance above the cap 2 is located. The cover-side mounting plate 12 is with the The upper edge of the cylinder body 1 and the inside of the sleeve 11 are welded, which the latter protrudes beyond the fastening plate 12 on the cover side. The deck-side Mounting plate 12 has a semicircular loading opening 14, which is in Alignment extends with half of the open end of the cylinder body 1.

Eine geneigte Leitplatte 15 ist an der Oberseite der Befestigungaplatte 12 und an zwei aufrechtstehenden,in parallelem Abstand angeordneten StUtzplatten 16 befestigt, die an den Seiten der Ladedffnung 14 angeordnet sind und an ihren anderen Enden durch eine aufrechtstehende Querplatte 17 verbunden sind, welche außerdem mit der geraden Querseite der Iadedrinung 14 verbunden ist. Die Platten' 15, 16 und 17 definieren einen Ladetrichter. An inclined guide plate 15 is on top of the mounting plate 12 and on two upright, parallel spaced support plates 16 attached, which are arranged on the sides of the loading opening 14 and on their other ends are connected by an upright transverse plate 17, which also connected to the straight transverse side of the loading line 14 is. the Plates' 15, 16 and 17 define a loading hopper.

Ein elektrisches Immersionsheizelement 18 ist innerhalb des Zylinderkörpers 1 angeordnet, und der Haltekopf 19 des Heizelements 18 ist in ein Loch in der deckselttgen Befestigungsplatte 13 eingesetzt, und zwar hinter der Querplatte 17. An electrical immersion heater 18 is within the cylinder body 1 arranged, and the holding head 19 of the heating element 18 is in a hole in the lid Fastening plate 13 is inserted behind the transverse plate 17.

Das Heizelement 18 kann U-fdrmig ausgebildet sein und kann sich praktisch nach unten bis zu der aus den gelochten Platten und dem Drahtgitter bestehenden Baugruppe 7, 8 unter einem geringen Winkel bezüglich der Achse des Zylinderkörpers 1 erstrekken. The heating element 18 can be U-shaped and can be practical down to the one consisting of the perforated plates and the wire mesh Assembly 7, 8 at a small angle with respect to the axis of the cylinder body 1 stretch.

Dieser Experimentlerkessel wird eingesetzt wie folgt: Benutzter Formsand, wie Zirkon- oder Quarz Sand, der mit gehärtetem und teilweise verkohltem Harz bedeckt ist, wird in den aus den Teilen 1 und 2 bestehenden Kessel eingebracht. Das Gemisch kann Klumpen von Sand, wie zerbrochene Formschalen, umfassen unterschiedlicher GrÖßen, solange sie nur durch die' Lade Öffnung 14 hinddrchpassen, Druckluft mit wenigen kg/cm2 Druck wird durch den Nippel 3 zugeführt, und das elektrische Heizelement 18 wird an eine Stromquelle angeschlossen. Die teinen Sandkdrnchen werden fluidisiert, und die Sandklumpen schweben in dem fluidlsierten Sandbett. Die von dem Heizelement 18 entwickelte W§rmesverursacht Konvektionsströme im Sand infolge seines rluidislerten Zustands, und die Klumpen werden schnell zerstört, wobei die erhitzt werden Sandkörper auf eine Temperatur von etwa 593° C.# Es ist festzuhalten, daß sich der fluidisierte Sand wie eine Flüssigkeit oder andere Fluide verhält und schnelle Konvektlonsstr8me in der Sandmasse auftreten. Luft, die durch den Sand bewegt wird und an der Ladeöffnung 14 entweicht, dient als Träger von Sauerstoff für das schnelle Verbrennen des Harzes. Nach wenigen Minuten bei etwa 5930 C wird die Vorrichtung stillgesetzt, und der Sand wird entleert, entwedentndem der Kessel umgedreht wird oder indem die Verschlußkappe 2 durch Lösen der Bolzen 4 abgehommen wird. Der aufbereitete Sand hat eine durchgehend weiße Farbe, ist vollständig reiner Sand und befindet sich in freifließendem, körnigen Zustand. Demgemäß ist der Sand vollstEndig für die Wiederverwendung in dem Harzbeschichtungsprozeß brauchbar.This experimental kettle is used as follows: Used molding sand, such as zirconium or quartz sand, which is covered with hardened and partially charred resin, is introduced into the kettle consisting of parts 1 and 2. The mixture can comprise lumps of sand, such as broken shell molds, of various sizes, as long as they only fit through the loading opening 14, pressurized air with a few kg / cm2 of pressure is supplied through the nipple 3, and the electric heating element 18 is connected to a power source. The fine sand grains are fluidized and the sand lumps float in the fluidized sand bed. The heat developed by the heating element 18 causes convection currents in the sand due to its fluidized state, and the lumps are quickly destroyed, heating the sand bodies to a temperature of about 593 ° C. It should be noted that the fluidized sand acts like a Liquid or other fluids behave and rapid convection currents occur in the sand mass. Air moving through the sand and escaping at the loading opening 14 serves as a carrier of oxygen for the rapid burning of the resin. After a few minutes at about 5930 ° C., the device is shut down and the sand is emptied either by turning the kettle over or by removing the cap 2 by loosening the bolts 4. The processed sand is continuously white in color, is completely pure sand and is in a free-flowing, granular state. Accordingly, the sand is entirely usable for reuse in the resin coating process.

Fig. 4 bis 6 zeigen eine Vorrichtung, bei. der heiße Verbrennungsgase als Wärmequelle benutzt werden. Diese Vorrichtung umfaßt einen Kessel 20, bestehend aus hochwärmefestem Stahl in allgemein rechteckiger Querschnittsform, welcher Kessel Hauptseitenwandungen 21 und Seitenwandungen 22 und eine Bodenverschlußplatte 23 besitzt. Figs. 4 to 6 show a device at. the hot combustion gases be used as a heat source. This device comprises a boiler 20, consisting Made of high-temperature steel in a generally rectangular cross-sectional shape, which boiler Main side walls 21 and side walls 22 and a bottom closure plate 23 owns.

Ein Wärmetauscherrohr 24 befindet sich innerhalb des Kessels 20. Das Wärmetauscherrohr 24 ist an zwei im Abstand liegenden Abschnitten Jeweils um 180° gebogen. Es umfaßt einen Aufstiegsabschnitt 25, dessen unteres Ende an der Bodenverschlußplatte 23 mittels eines Befestigungsrinxes 26 befestigt ist, der mit der Außenseite der Bodenverschlußplatte 23 und dem Endflansch 27 des Aufstiegsabschnittes 25 mittels Bolzen 28 verschraubt ist. A heat exchanger tube 24 is located within the boiler 20. The heat exchanger tube 24 is in each case around two sections lying at a distance Bent 180 °. It comprises a rise section 25, the lower end of which at the Bottom closure plate 23 is fastened by means of a fastening ring 26, which with the outside of the bottom closure plate 23 and the end flange 27 of the ascending section 25 is screwed by means of bolts 28.

Die Bodenverschlußplatte 23 besitzt ein och für die Aufnahme des Auslasses 29 eines ölbrenners 30, der durch einen C'asbrenner gegebenenfalls ersetzbar ist. The bottom closure plate 23 has an och for receiving the Outlet 29 of an oil burner 30, which can optionally be replaced by a C'as burner is.

Das Wärmetauscherrohr 24 besitzt eine U-Krümmung 31 in nurchflußverbindung mit der Oberseite des Aufstiegsabschnitts 25 zur Verbindung mit dem abwärtsführenden Abschnitt 32, der seinerseits verbunden ist mit einer U-Rrümmung 33, welche ijirerseits mit einem zweiten Aufstiesabschnitt 311 verbunden ist der sic!a vertikal in dem Sessel 20 erstreckt und aus dessen oberen ende hervorragt, wie bei 35 angedeutet. The heat exchanger tube 24 has a U-bend 31 in flow connection with the top of the ascending section 25 for connection to the descending one Section 32, which in turn is connected to a U-curvature 33, which ijirektiven connected to a second riser section 311 is the sic! a vertically in the Armchair 20 extends and protrudes from its upper end, as indicated at 35.

Der zweite Aufstiegsabschnitt 34 erstreckt sich durch eine öffnung in einer Deckplatte 36, die an der Oberseite des Kessels 20 befestigt ist und an ihrem Platz gehalten wird mittels eines Halteringes 37, der den Aufstiegsabschnitt 34 umgibt und mit der Deckplatte 36 mittels des Bolzen 38 verschraubt ist. The second ascent section 34 extends through an opening in a cover plate 36 which is attached to the top of the boiler 20 and on is held in their place by means of a retaining ring 37, the ascent section 34 and is screwed to the cover plate 36 by means of the bolt 38.

Eine Luftvorwärmspirale 39 ist innerhalb des herausragenden Abschnitts 35 des Au#stiegsabschnitts 34 ungeordnet und der Einlaß 40' und der Auslaß 40 der Spirale erstrecken sich seitlich von dem herausragenden Abschnitt 35 weg. An air preheating coil 39 is within the protruding section 35 of the riser section 34 and the inlet 40 'and the outlet 40 of the Spirals extend laterally away from the protruding portion 35.

Die Deckplatte 36 schließt nur einen kleinen Teil des offenen oberen Endes von Kessel 20 und stößt an ihrer inneren Querkante mit einer sich nach abwärts erstreckenden Leitplatte 41 zusammen, die sich über die Breite desRessels erstreckt. The cover plate 36 closes only a small part of the open top End of boiler 20 and pushes downwards on its inner transverse edge with a extending baffle 41 which extends the width of the bowl.

Die Leitplatte 41 erstreckt sich nur um ein Qeringes in dem Kessel nach unten und deflhiert eine Seite einer Sandladeöffnung 42 in dem Kessel. The guide plate 41 extends only around a ring in the boiler down and deflates one side of a sand loading opening 42 in the kettle.

Die Endseitenwandung 22 des Kessels gegenüber dem Aufstiegsabschnitt 34 ist nach außen und oben geneigt wie bei 43 angedeutet, um das Beschicken mit Sand zu erleichtern, Der Kessel 20 istdirekt oberhalb seiner Bodenverschlußplatte 23 mit einer Baugruppe 44 versehen, bestehend aus einem teinmaschigen Drahtgitter zwischen zwei gelochten Platten, ähnlich der Baugruppen 7, 8, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden. Die Baugruppe 44 erstreckt sich Ueber den gesamten Boden des Kessels 20 derart, das zwischen ihm und der Bodenverschiuplatte 23 eine Kammer 45 ausgebildet wird, die in DurchfluVerbindung steht mit einem Kasten 46 an der Außenseite eines seite lich vorspringenden Bodenabschnitts 47 des Kessels, Dieser Kasten 46 weist einen Nippel 48 auf, der durch irgendeine nicht dargestellte Rohrverbindung mit dem Auslad 40 der Luftvorwärmspirale 39 verbunden ist, während der Einlaß 40' der Spirale 39 mit einer entsprechend ausgebildeten Druckluftquelle verbunden ist. The end wall 22 of the kettle opposite the riser section 34 is inclined outwards and upwards as indicated at 43, in order to facilitate the loading To ease sand, the kettle 20 is just above its bottom closure plate 23 is provided with an assembly 44, consisting of a fine-meshed wire mesh between two perforated plates, similar to the assemblies 7, 8, which are referenced on Figs. 1 to 3 have been described. The assembly 44 extends over the entire Bottom of the boiler 20 such that between it and the Bodenverschiuplatte 23 a Chamber 45 is formed, which is in flow communication with a box 46 on the outside of a bottom section 47 of the boiler that protrudes on the side, This box 46 has a nipple 48, which by some not shown Pipe connection with the discharge 40 of the Luftvorwärmspirale 39 connected is, while the inlet 40 'of the spiral 39 with a correspondingly formed Compressed air source is connected.

Eine der Hauptseitenwandungen 21 des Kessels 20 ist mit einer sich vertikal erstreckenden Zugangsöffnung verstehen, die gegenüber dem Aufstiegsabschnitt 34 des Wäremtauscherrohres 24 angeordnet ist und durch eine Platte 50 mittels Bolzen 51 verschlossen ist. One of the main side walls 21 of the boiler 20 is self-contained Understand the vertically extending access opening opposite the ascent section 34 of the heat exchanger tube 24 is arranged and through a plate 50 by means of bolts 51 is locked.

Ein sich abwärts erstreckendes Auslaßrohr 52 ist mit der Platte 50 verbunden ring P ein Loch in derselben, so daß es mit dem Inneren des Kessels in'Durchflußverbindung steht. Dieses Entladerohr 52 besitzt einen Außenabschnitt 53, der sich vertikal nach unten erstreckt und ein offenes Ende aufweist. A downwardly extending outlet tube 52 is connected to the plate 50 connected ring P a hole in the same so that it is in'D Durchflußverbindungen with the interior of the boiler stands. This discharge tube 52 has an outer section 53 which extends vertically extends downward and has an open end.

Ein becherförmiger Verschluß 54 umgibt das offene Ende des Auslaßrohres 52 mit Spiel. Der Verschluß 54 ist bei 55 drehbar gelagert und wird normalerweise in geschlossener Stellung, beispielsweise mittels eines Gegengewichts 56, gehalten. A cup-shaped closure 54 surrounds the open end of the outlet tube 52 with a game. The shutter 54 is rotatably mounted at 55 and is normally held in the closed position, for example by means of a counterweight 56.

Der abwärts geneigte Abschnitt des Entladerohres 52 ist an seiner Oberseite mit einer öffnung versehen, die mit einem Gitter 57 abgedekct ist. Das Gitter hat eine geringe Maschen größe derart, daß der Durchtritt von Sandpartikeln durch die Maschen verhindert wird. The downward sloping portion of the discharge tube 52 is on it The top is provided with an opening which is covered with a grille 57. That Grid has a small mesh size so that the passage of sand particles is prevented by the mesh.

Vorzugsweise verbindet eine Leitung 58 die Oberseite der U-Krümmung 31 mit dem zweiten Aufsgsabschnitt 34 des Wärmetauscherrohres 24, Die vorrichtung gemäß der zweiten Aus führungs form wird betrieben wie folgt: Sauberer oder aufbereiteter Sand wird in den Kessel 20 bis zum oberen Ende des Entladerohres 5? eingebracht, wobei dieser saubere Sand das Entladerohr füllt, Jedoch durch den in geschlossener Stellung gehaltenen Verschluß 54 am Austreten gehindert wird. Preferably, a conduit 58 connects the top of the U-bend 31 with the second Aufsgsabschnitt 34 of the heat exchanger tube 24, the device According to the second embodiment, it is operated as follows: Cleaner or more processed Sand is in the boiler 20 up to the upper end of the discharge tube 5? brought in, with this clean sand filling the discharge tube, but through the in closed position held shutter 54 is prevented from escaping.

Der Ölbrenner 30 wird in Betrieb gesetzt, wobei heiße Verbrennungsgase durch das zickzackförmig gekrümmte W§rmetauscherrohr 24 strömen bis zu einem Schlot, der mit dem herausragenden Abschnitt 35 des Aufstiegsabschnitts 34 verbunden ist. Inzwischen wird Druckluft zunächst der Spirale 39 zugeführt, um sie vorzuheizen und dann in die Bodenabteilung oder Kammer 45 geleitet, und die vorgewärmte Luft tritt durch die Lochungen und das Gitter der Baugruppe 44, so daß sie gleichmäßig verteilt wird und den Sand im Kessel fluidisiert. The oil burner 30 is put into operation, with hot combustion gases through the zigzag curved heat exchanger pipe 24 to a chimney, which is connected to the protruding portion 35 of the ascending portion 34. In the meantime, compressed air is first fed to the spiral 39 in order to preheat it and then passed into the bottom compartment or chamber 45, and the preheated air passes through the perforations and grille of assembly 44 so that they are uniform is distributed and the sand is fluidized in the boiler.

Gebrauchter und aufzubereitender Sand einschließlich Formschalenbruch und andere Klumpen von Formsand werden in den Kessel durch die Ladeöffnung 42 eingebracht. Die feinen Partikel des gebrauchten Sandes werden schnell fluidisiert, tShrend die Klumpen des Sandes vollständig von dem feinkörnigen Sand umschlossen werden. Die gesamte fluidisierte Masse wird wie in einem Fluid einer Konvektionsströmung ausgesetzt. DemgemEß wird der Sand gleichförmig durch den Kontakt mit dem heißen Rohr 24 aufgeheizt, und die Klumpen werden schnell in einzelne Partikel gebrochen. Used sand to be reprocessed, including broken molds and other lumps of molding sand are introduced into the kettle through loading port 42. The fine particles of the used sand are quickly fluidized, while the Lumps of sand are completely enclosed by the fine-grained sand. the The entire fluidized mass is exposed to a convection flow as in a fluid. Accordingly, the sand is uniformly heated by contact with the hot pipe 24, and the lumps are quickly broken into individual particles.

Die Temperatur des Sandes wird auf etwa 5930 C gebracht, und dadurch werden alle gehärteten und teilweise verkohlten Harze im Sand schnell abgebrannt, und die resultierenden Gase entweichen zusammen mit der Druckluft durch die Ladeöffnunx des Kessels. The temperature of the sand is brought to around 5930 C, and thereby all hardened and partially charred resins in the sand are burned off quickly, and the resulting gases escape through the loading opening together with the compressed air of the boiler.

TJach wenigen Minuten der Behandlung wird der Verschluß 54 eröffnet, der Sand entlädt sich infolge der Schwerkraft durch das Entladerohr 52, und uährend dieser Entladung entweicht die mit dem Sand vermischte Luft durch das die Offnunz7 bedeckende Gitter 57. Menn kein Sand mehr abtefUhrt wird, wird der Verschluß 5 wieder schlossen, und eine neue Ladung von aufzubereitendem Sand wird in den Kessel eingebracht. Demgemäß bleibt etwa ein Drittel der Gesamtkapazität des Kessels mit aufbereitetem Sand gefüllt, so daß die Behandlung von frischen Ladungen aufzubereitenden Sandes erleichtert wird. After a few minutes of treatment, the shutter 54 is opened, the sand is discharged due to gravity through the discharge tube 52, and while From this discharge the air mixed with the sand escapes through the opening covering grid 57. When no more sand is discharged, the shutter 5 is again closed, and a new batch of to be recycled Sand becomes introduced into the boiler. Accordingly, about a third of the total capacity remains the boiler is filled with reclaimed sand, allowing the treatment of fresh cargoes sand to be processed is facilitated.

Es ist offensichtlich, daß das Wärmetauscherrohr 24 mit heißen Gasen gespeist werden könnte, die von irgendeinem Brennstoff herrhrenkönnten, wie Brennöl oder Gas. It is obvious that the heat exchanger tube 24 with hot gases which could come from any fuel, such as fuel oil or gas.

Nach Abstellen der Vorrichtung erlaubt die Leitung 58 das Entweichen aller Verbrennungsgase, die im Wärmetauscherrohr 24 verblieben sind. After the device has been switched off, the line 58 allows escape all combustion gases that have remained in the heat exchanger tube 24.

Man erkennt, daß das Wärmetauscherrohr 24 auch mit zirkulierendem Kaltwasser gespeist werden könnte. Demgemäß kann der aus dem Kessel 20 ausgetragene wärmobehandelte Sand schnell in einer zweiten ähnlichen, aber wassergekühlten Vorrichtung auf eine Temperatur herabgekühlt werden die für das Beschichten der Sandpartikel mit Harz geeignet ist. It can be seen that the heat exchanger tube 24 also with circulating Cold water could be fed. Accordingly, the discharged from the boiler 20 can quickly heat treated sand in a second similar but water cooled device are cooled down to a temperature for the coating of the sand particles with resin is suitable.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims

Claims method for the temperature treatment of granular material, characterized in that the material is fed with compressed gas at the bottom Boiler is fluidized and the fluidizing material inside the boiler with stationary heat exchanger surfaces is brought into contact.

2. The method according to claim 1 for processing used molding sand, characterized in that the sand to be processed is placed in an open-topped boiler is introduced, in which the fluidization takes place that the temperature of the processed Sand by means of the heat exchanger to a value above the combustion temperature to be removed impurities is brought that the fluidized sand in this Temperature for burning and escape of the impurities together with the combustion air is held by the upper boiler opening, and that the sand thus prepared from is discharged from the boiler.

3. The method according to claim 2, characterized zekennæeichnet that initially a partial batch of already processed sand is introduced into the boiler and is brought to the elevated temperature that then used sand of the heated and fluidized partial batch is added and also to the elevated temperature is brought, and that then a partial batch of the processed sand from the total batch is carried out.

4. The method according to claim 3, characterized in that the to be discharged Partial batch is taken from the upper sand layer in the boiler.

5. Device for implementation of the method according to claim 1, characterized by an elongated, upright one Boiler (1, 20), in which a heat exchanger element (18, 24) is arranged and the one with a perforated one The bottom (7, 8, 1111) is provided for the connection of the perforations to a source of pressurized gas, and through a loading opening (14, 112) arranged on the top of the boiler.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the boiler bottom consists of a pair of plates (7) perforated on their entire surface, between which a mesh (8) is arranged with a mesh size that is smaller than the particle size of the material to be treated, and that below that of the plates with the assembly formed with the grid a chamber (45) for connection to the pressurized gas source is trained.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the heat exchanger element (18, 24) is designed as a heater.

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the heat exchanger element (24) is designed as a cooler.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the heater is an electrical immersion heater (18).

10. The device according to claim 6, characterized in that the heat exchanger element is a zigzag-shaped heat exchanger tube (24) which extends with one end (27) through the boiler bottom (23) and at this end with hot combustion gases is fed, while the other end (35) extends over the top of the boiler.

11. The device according to claim 10, characterized by one in the Heat exchanger tube (24) arranged gas preheating spiral (39) that is connected to the pressurized gas source and to the chamber (45).

12. The device according to claim 5, characterized in that on the Boiler side wall (21) above the boiler bottom (23) has a discharge device is arranged, consisting of an outlet tube (52), the open end of which is closed State is surrounded by a swiveling, cup-shaped lockA5, and that the outlet pipe has an obliquely inclined, with a barred opening (57) comprises above the closure provided portion.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Outlet pipe (52) one from the boiler side wall (21) extending obliquely downwards and one adjoining this, extending parallel to the boiler side wall uud open at the lower end, cooperating with the closure and supporting it Section includes.

14. Apparatus according to claim 8, characterized in that the cooler is designed for connection to a source of cooling water.

15. Device according to one of claims 5 to 12 for implementation of the method according to one of claims 2 to 4, characterized in that as Compressed gas source a compressed air source is provided.

L e r s e i t e