DE2056387C3 - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Granulierung von Thomasmehl unter Zugabe einer Granulierflüssigkeit.

Die beim Thomasverfahren im Thomaskonverter anfallende Thomasschlacke wird zwecks weiterer Verwendung gewöhnlich zu Thomasmehl gemahlen, welches in reinem Zustande oder auch mit Kalium- und/oder Stickstoffverbindungen angereichert als Kunstdünger verwendet wird. Eine Siebanalysc des hierzu verwendeten Thomasmehles enthält durchschnittlich folgende Körnungen:

⁴⁵

>355μ

355 bis 250 μ 3,15Vo
250 bis 180 μ 15,6 »/ο
180 bis 125 μ 30,0 %
125 bis 90 μ 25,0"/ο
<90μ 24 °/o

Wie diese Aufstellung zeigt, muß das Thomasmehl bei seiner Verwendung als Kunstdünger verhältnismäßig fein verteilt werden, da das Pulver sonst nicht von den Pflanzen aus der Erde aufgenommen werden kann, wobei sich jedoch die große Schwierigkeit ergibt, daß die üblichen Kunstdüngerstreuer nicht zum Ausstreuen pulverförmiger Gemenge, sondern zum Ausstreuen von Granulaten eingerichtet sind. Beim Ausstreuen von Thomasmehl mittels derartiger Kunstdüngerstreuer ergibt sich außerdem der Nachteil, daß das Pulver durch Wind sehr leicht fortgeweht werden kann.

Allerdings ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Düngemitteln aus Thomasmehl allein oder granulierten Mischdüngemitteln aus Thomasmehl und Kalisalzen bekannt, wobei das zu granulierende Thomasmehl oder Thomasmehlgemisch unter gleichzeitiger oder vorheriger Befeuchtung in eine rostlose Wirbelschichtkammer mit nach oben zunehmendem Öffnungswinkel eingetragen wird, in die von unten ein Strom heißer Gase eingeleitet wird, welche mit den Feststoffen eine frei schwebende Wirbelschicht bilden, wobei die Düngemittel auf eine Korngröße von 0,35 bis 2,5 mm granuliert werden. Diese bekannten Maßnahmen sind insofern in Verfahrens- und apparatemäßiger Hinsicht aufwendig und kompliziert, weil einerseits mit heißen Gasen von mindestens 600" C im Gegenstromverfahren gearbeitet werden muß, andererseits der Einsaiz einer Wirbelschichtkammer erforderlich ist, um eine frei schwebende Wirbelschicht zu bilden, was wiederum nicht unproblematisch ist. Tatsächlich ist zu befürchten, daß bei gleichzeitiger Befeuchtung des zu granulierenden Thomasmehles oder Thomasmehlgemisches eine ausreichend innige Mischung mit der Granulierflüssigkeit nicht immer gewährleistet ist. — Im übrigen ist eine Vorrichtung zum Granulieren von Düngemitteln bekannt, die aus einem drehbaren Stahlspeichenrad mit tangential oder radial an drr Nabe befindlichen auswechselbaren Spdchen und vorgeordneter Förderschnecke besteht. Eine solche Vorrichtung verlangt jedoch die Zuführung einer bereits vorgemischten und befeuchteten Masse zur Erzeugung des Granulats. Folglich muß dem eigentlichen Granuliervorgang ein Misch- und Befeuchlungsvorgang vorgeschaltet werden, was zusätzliche Maßnahmen und Apparate bedeutet. Schließlich ist zumindest teilweise eine Trocknung der vorgemischten und befeuchteten Masse auf dem Weg zum Stahlspeichenrad zu befürchten, so daß ein beträchtlicher Anteil an Feinkorn in die Ausgangsmischung zurückgeführt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, wonach Thomasmehl unter Zugabe einer Granulierflüssigkeit in besonders einfacher Weise und mit hoher Aufbereitungsgeschwindigkeit derart granuliert werden kann, daß es ohne Schwierigkeiten mit üblichen Kunsldüngerstreuern ausgestreut werden kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß man das Thomasmehl dem oberen Ende eines senkrecht stehenden langgestreckten Behälters zuführt und dort gleichzeitig die Granulierflüssigkeit einsprüht, wobei das Thomasmehl und die Granulierflüssigkeit mittels eines im oberen Teil des Behälters unterhalb der Einsprühzone angeordneten, schnelllaufenden Mischwerkes in eine Drehbewegung versetzt werden. — Auf Grund des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also das trockene pullverförmige Thomasmehl zunächst innig mit der Flüssigkeit in der Einsprühzone vermengt und dieses Gemenge dann in eine rollende schraubenlinienförmige Bewegung versetzt, so daß die einzelnen Teilchen zusammenbacken und ein Granulat entsteht, welches eine Korngröße von 0,3 bis 4 mm besitzt. In diesem Granulat wirken die wasserlöslichen Bestandteile des trockenen Ausgangspulvers und/oder die Kalium- und/oder Natriumverbindungen als Bindemittel, so daß das Granulat nach dem Ausstreuen auf Äcker schließlich wieder durch Erdfeuchtigkeit bzw. Regen oder Sprühwasser zerfällt, so daß es an die Wurzeln von Pflanzen gelangen und von diesen ohne weiteres aufgenommen werden kann. Dadurch ergibt sich einerseits die Möglichkeit, das Thomasmehl mittels üblicher Düngestreuer auszustreuen, ohne daß Wind den Kunstdünger fortwehen kann, während anderer-

seits der Vorteil erreicht wird, daß während der Ausbildung des Granulates eine gleichmäßige Anreicherung mit Kalium- und/oder Stickstoffverbindungen erzielbar ist. Wenn als Granulierflüssigkeit eine Schmelze von Kalium- und/oder Stickstoffverbindungen verwendet wird, braucht das hergestellte Granulat nicht mehr getrockne! zu werden, da die Schmelze bei der Vermengung mit dem kalten Thomasmehl erstarrt. Falls jedoch Wasser oder eine wäßrige Lösung von Kalium- und/oder Stickstoffverbindungen als Granulierflüssigkeit verwendet wird, muß das hergestellte Granulat im allgemeinen anschließend getrocknet werden. Aus diesem Grunde wird vorzugsweise die pro Zeiteinheit, zugeführte Flüssigkeitsmenge derart auf die pro Zeiteinheit zugeführte Pulvermenge abgestimmt, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Granulates vor. dem Trockenvorgang 10 bis 20 Gewichtsprozent beträgt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist, weil sie sich durch Einfachheit und funktionssicheren Aufbau auszeichnet, besteht aus einem senkrecht stehenden lang gestreckten Behälter mit einer am oberen Ende angeschlossenen Zuführeinrichtung und ist dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Behälters gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Rohre mit engen Auslaßöffnungen und darunter ein schnellaufendes Mischwerk angeordnet sind. Das Mischwerk weist erfütdungsgemäß stabförmige Mischorgane auf.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Granuliervorrichtung im Längsschnitt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Vorrichtung einen senkrecht stehenden, langgestreckten zylindrischen Behälter 1, in welchem die Aufbereitung erfolgt und an welchen sich im unteren Ende ein schräg abwärts verlaufendes Abgaberohr 2 anschließt. Koaxial zum Behälter 1 verläuft in ihm eine Antriebswelle 3, deren unteres, aus dem Behälter herausragendes Ende mit einem Antriebsmotor 4 verbunden ist, welcher mit einer Drehzahl von beispielsweise 3000 n/min läuft. Die Antriebswelle I ist einmal in einem im Abgaberohr 2 befestigten unteren Lager S und mit ihrem oberen Ende in einem oberen Stirnlager 6 gelagert, welches in der Mitte eines auf dem Behälter 1 montierten Ringes 7 befestigt ist. Der Antriebsmotor 4 für diese Welle 3 hängt an Tragplatten 8, welche am Behälter 1 in irgendwie geeigneter Weise befestigt sind. Die Antriebswelle 3 trägt im oberen Teil des Behälters 1 ein schnellaufendes Mischwerk aus einem zweiteiligen Halter 9, an welchem Mischorgane 10 auswechselbar befestigt sind. Diese Mischorgane 10 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel stabförmig ausgebildet.

Über einen Speisetrichter 11 und einen Schneckenförderer 12, dessen Förderschnecke 13 über einen Motor 14 mit regelbarer Drehzah langetrieben wird, wird das Thomasmehl in Pulverform einer auf dem Ring 7 montierten, sich nach unten konisch erweiternden Zuführkappe 15 zugeführt. Durch entsprechende Einstellung der Drehzahl der Förderschnecke 13 kann die Menge an Thomasmehl pro Zeiteinheit über die Zuführkappe 15 und den Ring 7 in das obere Ende des Behälters 1 sehr genau eingestellt werden.

In einigem Abstand über den Mischorganen 10 wird Wasser oder eine wäßrige Lösung oder eine Schmelze von Kalium- und/oder Stickstoffsalzen fein verteilt in den Behälter 1 eingespeist. Hierzu ragen durch die Wand des Behälters I vier waagerechte, über den Behälterumfang verteilte Rohre 16 radial nach innen. Diese Rohre 16 weisen an ihrer Unterseite eine Reihe enger Auslaßöffnungen auf, durch welche die Flüssigkeit, welche von einem Vorratsbehälter 17 über eine Pumpe 18, einen Mengenregler 19 und eine Verteilereinrichtung 20 zugeführt wird, vertikal nach unten in den Behälter 1 strömt.

Die Zuführeinrichtungen für das Thomasmehl und für die Flüssigkeit sind derart untereinander gekoppelt, daß keine Flüssigkeit in den Behälter 1 eingespeist werden kann, wenn nicht gleichzeitig die Zufuhr für das Thomasmehl eingeschaltet ist.

Bei Zugabe einer Schmelze von Kalium- und/oder Stickstotisalzen als Flüssigkeit braucht das hergestellte Granulat im allgemeinen nicht mehr getrocknet zu werden. Falls jedoch Wasser oder eine wäßrige Lösung von Kalium- und/oder Stickstoffsalzen als Flüssigkeit verwendet wird, mündet das Abgaberohr 2 in eine Trockeneinrichtung 21, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen über Rollen 22 drehbar abgestützten Trockenzylinder 23 aufweist, welcher über einen Motor 24 in Drehung versetzt wird, wobei ein Antriebsritzel 25 des Motors 24 mit einem am Trockenzylinder 23 befestigten Zahnkranz 26 kämmt. Der Trockenzylinder 23 ist mit einer nicht dargestellten Beheizungseinrichtung versehen. Hierzu kann der Trockenzylinder 23 beispielsweise doppelwandig ausgeführt werden, so daß der Zwischenraum zwischen beiden Zylinderwandungen ein Heizmedium aufnehmen kann und an eine Umlaufleitung für dieses Heizmedium angeschlossen ist. Alternativ kann auch ein heißes Trockengas durch den Trockenzylinder 23 hindurchgeblasen werden. Zweckmäßigerweise verläuft der Trockenzylinder 23 vom Ende des Abgaberohrcs 3 aus schräg nach unten und endet über einem Abgabeförderer 27.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Aufbereitung von Thomasmehl zwecks Verwendung als Kunstdünger arbeitet folgendermaßen:

Das trockene Thomasmehl tritt in Pulverform am oberen Ende des Behälters 1 in diesen ein und wird durch die schnellaufenden Mischorgane 10 in eine heftige Drehbewegung versetzt. Dei durch die Rohre 16 austretenden Flüssigkeitsstrahlen werden durch die Mischorgane 10 zerstäubt, wobei die entstehenden Tröpfchen gleichfalls in rotierende Bewegung versetzt werden. Durch den Zusammenprall der Mischorgane 10 mit den Pulverteilchen des Thomasmehles und den Flüssigkeitsstrahlen sowie durch den Zusammenprall dieser Pulverteilchen mit den Flüssigkeitströpfchen wird im Bereich der schnell rotierenden Mischorgane 10 eine einwandfreie Vermengung des Thomasmehles mit der Flüssigkeit erreicht. Unter dem Einfluß der Schwerkraft bewegen sich die schnell rotierenden Teilchen dieses Gemenges in den unter den Mischorganen 10 im Behälter 1 ausgebildeten freien Raum auf einer schraubenlinienförmigen Bahn zum Boden des Behälters 1 hin. Da die einzelnen Teilchen dieses Gemenges in dem freien Raum im Behälter 1 während ihrer schraubenlinienförmigen Abwärtsbewegung sowohl übereinander wie längs der Behälterwandung eine rollende Bewegung ausführen, wachsen sie hierbei zu einem Granulat an.

Wenn als Zusatzflüssigkeit eine Schmelze von

Kalium- und/oder Stickstoffsalzen zugeführt wird, ist es im allgemeinen nicht erforderlich, das hergestellte Granulat abschließend zu trocknen. Falls jedoch Wasser oder eine wäßrige Lösung von Kalium- und/oder Stickstoffsalzen als Flüssigkeit verwendet wird, sind die granulierten Teilchen am Auslaß des Abgaberohres 2 noch so feucht, daß sie zusammenbacken können, während sie außerdem noch nicht fest genug sind und daher selbst bei geringem Druck wieder zu Pulver zerfallen können. In diesem Fall io. wird das Granulat dann durch den Trockenzylinder 23 hindurchgeführt, in welchem ihm diese Feuchtigkeit entzogen wird, so daß das Granulat am Auslaß des Trockenzylinders eine hinreichende mechanische Festigkeit besitzt und nicht mehr zusammenbacken kann.

Falls das Thomasmehl ausreichend wasserlösliche Bestandteile enthält, kann es unter Umständen aucr vollkommen ausreichen, über die Rohre 16 reine; Wasser in den Behälter I einzuspeisen. Die vor diesem Wasser aufgelösten Bestandteile des Ausgangspulvers dienen dann nach Entfernung dei Feuchtigkeit im Trockenzylinder 23 als Bindemitte für die nicht auflösbaren festen Bestandteile. Fall: eine wäßrige Lösung oder eine Schmelze von Kalium- und/oder Stickstoffverbindungen eingespeist wird wirken diese Verbindungen schließlich ebenfalls als Bindemittel. Falls daher das Ausgangspulver, d. h, also das eingespeiste Thomasmehl, einen unzureichenden Gehalt an wasserlöslichen Bestandteilen aufweist, muß stets eine derartige wäßrige Lösung oder eine Schmelze zugesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Granulierung von Thomasmehl unter Zugabe einer Granulierflüssigkeit, dadurch, gekennzeichnet, daß man das Thomasmehl dem oberen Ende eines senkrecht stehenden langgestreckten Behälters zuführt und dort gleichzeitig die Granulierflüssigkeit einsprüht, wobei das Thomasmehl und die Granulierfiüssigkeit mittels eines im oberen Teil des Behälters unterhalb der Einsprühzone angeordneten schnelllaufenden Mischwerkes in eine Drehbewegung versetzt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1., bestehend aus einem senkrecht stehenden langgestreckten Behälter mit einer am oberen Ende angeschlossenen Zuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil des Behälters (1) gleichmäßig über seinen Umfang verteilte Rohre (16) mit engen Auslaß-Öffnungen und darunter ein schneilaufendes Mischwerk (9, 10) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerk stabförmige Mischorgane (10) aufweist.