DE2057717A1 - Vorrichtung zur Behandlung fester Partikel - Google Patents

Description

(g) Int. CL:

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND B Ol j, 1/00

DEUTSCHES

PATENTAMT Deutsche Kl.: 12 g, 1/01

Offenlegungsschrift 2 057 717

Aktenzeichen: P 20 57 717.7 Anmeldetag: 17. November 1970

Offenlegungstag: 27. Mai 1971

Ausstellungspriorität: —

Unionspriorität Datum: Land: Aktenzeichen:

18. November 1969

Großbritannien

56296-69

Bezeichnung:

Vorrichtung zur Behandlung fester Partikeln

Zusatz zu: Ausscheidung aus: Anmelder:

Simon-Carves Ltd., Stockport, Cheshire (Großbritannien)

Vertreter:

Seiler, H., Dipl.-Ing.; Pfenning, J., Dipl.-Ing.; Patentanwälte, Berlin

Als Erfinder benannt: Grieve, Alan, Bramhail, Cheshire (Großbritannien)

Benachrichtigung gemäß Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 d. Ges. v. 4.9.1967 (BGBl. I S. 960): —

©5.71 109 822/1790

H. SEILER, J. PFENNING

DIPLOM-INGENIEURE PATENTANWÄLTE

19, 17. Nov. 1970

Oldenburgallee 1O Me/Sch

Telefon: 3O4 55 21 / 22 '

Telearomm-Adresse: Seilwehrpatent Poetscheckkonto: Berlin West 09 38

SIMON-CARVES LIMITED Cheadle Heath, Stockport, Cheshire, England

Vorrichtung zur Behandlung fester Partikel

Es wird die Priorität der entsprechenden britischen Anmeldung No. 56 296/69 vom 18. November 1969 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung und Bearbeitung fester Partikel, wobei die Vorrichtung aus einem mit seiner' Längsachse vorzugsweise horizontal oder in einer geneigten Ebene liegenden Behälter besteht, in welchen das zu behandelnde Material auf der einen Seite eingebracht wird, um am anderen Ende des Behälters nach Hindurchtreten durch diesen wieder entnommen zu werden·

Der Behälter für eine Vorrichtung der eingangs genannten

QRIQfNAL JNSPECTED

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Art besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gefäß, welches in bekannter Weise um seine mittlere Längsachse drehbar ist und das in vielfältiger Weise für eine Mehrzahl unterschiedlicher Arbeitsabläufe wie etwa das Mischen von Materialien, das Kühlen, Trocknen, Kalzinieren und die Hochtemperaturbearbeitung bei der Auslösung chemischer Reaktionen, wie sie typisch für die Herstellung von Klinkerzement oder beispielsweise auch für die Reduktion von Eisenoxyden ist, verwendbar ist. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, die einfache zylindrische Form des Gefäßes insofern abzuwandeln, daß Sperrplatten und/oder Auflaufflügel oder dergleichen vorgesehen werden. Auch ist die Verwendung von Abschnitten mit unterschiedlichen Durchmessern und Trommelarten, bei welchen sich der Durchmesser von der Eintrittsstelle zum Auslaß allmählich vergrößert, nicht neu. Derartige Abwandlungen werden erforderlich, um beispielsweise den Mischvorgang zu verbessern, die Aufenthaltszeit des zu behandelnden Materials in dem Gefäß zu steuern oder den Kontakt der Feststoffe mit einem Gas und damit die Wärmeübertragung zu vergrößern.

Besonders dann, wenn große Mengen von Feststoffen zu

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bearbeiten sind, können die rotierenden Einheiten sehr lang sein, wie dieses in der ZementIndustrie bei den dort verwendeten Trockenöfen der Fall ist, bei denen Längen von 120 bis 150 m keineswegs ungewöhnlich sind. Derartig große Längen ergeben sich zwangsläufig aus der Notwendigkeit, den Prozentsatz der Auffüllung des Trockenofens bezüglich seines Querschnittes zu begrenzen. So wurde beispielsweise gefunden, daß bei einem einfachen zylindrischen Gefäß dann, wenn der Prozentsatz der Füllung etwa 5% übersteigt, Teile der Ladung bzw. des durch das Gefäß laufenden Materials unbearbeitet, d.h. ohne Beeinflussung durch den Arbeitsprozeß durch den Trockenofen hindurchlaufen, ohne mit irgendeiner der Wandungen des Ofens oder mit den durch diesen hindurchgeschickten Gasen in Berührung zu kommen. Für Mischvorgänge sind etwas höhere Füllmengen erlaubt, was besonders dann möglich ist, wenn Rührflügel oder dergleichen in das Gefäß eingepaßt sind. Jedoch ist auch hier die Füllhöhe im allgemeinen auf etwa 12 bis 15% beschränkt, wobei ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen darin besteht, daß diese Hebeflossen bzw. Rührflügel in Gefäßen, die bei hohen Temperaturen arbeiten, nicht verwendbar sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

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Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine große Füllhöhe ermöglicht, so daß eine verhältnismäßig kleine Gefäßgröße für eine gegebene Aus±oßmenge erforderlich ist, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, daß das gesamte in die Vorrichtung eingebrachte Material während des Hindurchlaufens durch das Gefäß den gleichen Bearbeitungsbedingungen unterliegt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Behandlung und Bearbeitung von Feststoffteilchen in einem mit seiner Längsachse in horizontaler oder geneigter Richtung angeordneten Gefäß, in dessen eines Ende das zu bearbeitende Material eingebracht wird, um nach Hindurchlaufen durch dasselbe aus dem anderen Ende auszutreten, wobei das Gefäß sich in Längsrichtung erstreckende, nach innen verlaufende und somit hervorstehende Stellen oder Ansätze in seinem unteren Abschnitt besitzt und wobei das Gefäß oszillatorische Bewegungen um seine Längsachse ausführen kann, indem hierfür geeignete Hilfsmittel vorgesehen sind, so daß das durch das Gefäß hindurchbewegte Material wiederholt und mehrfach von der einen Seite des genannten

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Vorsprunges auf die andere Seite desselben abwechselnd überwechselt.

Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie II-II und

Fig.

3-5 Querschnittdarstellungen weiterer bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem zylindrischen Gefäß 10, welches bezüglich seiner Längsachse in einer geneigten Ebene angeordnet ist. Das zu behandelnde und zu bearbeitende Material wird in das Gefäß 10 am oberen Ende über eine

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Zuführungsschute 11 oder dergleichen eingebracht, um am unteren Ende des Gefäßes und somit an der entgegengesetzten Stirnfläche desselben über eine Sammelschute nach dem Hindurchlaufen durch das Gefäß wieder ausgebracht zu werden. Wie klar aus den beiliegenden Zeichnungen zu ersehen, ist der kreisförmige Querschnitt des Gefäßes 10 dadurch unterbrochen, daß in dessen unterem Teil ein sich nach innen erstreckendes segmentartiges Glied befestigt ist, welches den Keilvorsprung 13 bildet und sich vorzugsweise über den größten Teil der Länge des Gefäßes 10 in Längsrichtung erstreckt. Der Keilvorsprungl3 endet jeweils im geringen Abstand von den beiden Endwandungen oder Stirnflächen des Gefäßes 10, wie aus Fig. 1 ersichtlich.

Um Drehbewegungen ausführen zu können, wird das Gefäß von Walzen 14 aufgenommen und abgestützt, welche frei drehbar in den Halterungen 15 befestigt sind, die ihrerseits von dem Fundamentaufbau aufgenommen sind. Die Walzen 14 stehen in Eingriff mit den Führungsgliedern 17, welches um die Umfangsflache des Gefäßes 10 im Abstand zueinander angeordnet sind. Weiter ist eine Zahnstangenführung 18 zwischen den beiden Führungsgliedern 17 um die Umfangsfläche des Gefäßes 10 herum

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angeordnet, deren Zähne in Eingriff mit den Ritzelzahnrädern 19 stehen, die mittels Elektromotore 20 angetrieben werden können.

Die Elektromotore sind mit Steuermitteln versehen, so daß die Ritzelzahnräder zunächst in einer Richtung angetrieben werden können, um nachfolgend in der anderen Richtung gedreht zu werden. Auf diese Weise ist es möglich, das Gefäß 10 oszillierend um die zentrale Längsachse in Drehbewegung zu versetzen. Es ist vorteilhaft, das Gefäß in eine pendelnde Drehbewegung zu versetzen, bei welcher die Winkelauslenkung aus der Vertikalen zwischen 45 und 135 zu jeder Seite hin liegt. Der genaue Winkel der Oszillation soll hierbei dem Winkel des in das Gefäß hineinragenden KeiIvorSprunges 13 angepaßt werden, wobei er darüber hinaus von den Charakteristiken des zu bearbeitenden Materials abhängig ist. Die Vorwahl des genannten Winkels hat so zu erfolgen, daß an jedem Punkt der Maximalausienkung das gesamte Material durch den vorspringenden Ansatz angehoben wird und auf die entgegengesetzte Seite des KeiIvorSprunges überwechselt. Somit wird das durch das Gefäß 10 hindurchbewegte und zu bearbeitende Material fortwährend von der einen Seite des Keilvorsprunges auf die andere

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bewegt und dabei das Material, was auf der einen Seite des Keilvorsprunges oben liegt, beim Überwechseln auf
die andere Seite unten abgelagert. Diese Arbeitsweise
garantiert ein sehr wirkungsvolles Durchmischen des
Materials während des Hindurchbewegens durch das Gefäß 10, wobei gleichzeitig alle Materialteilchen gleichen Behandlungsbedingungen unterworfen sind.

Bei Verwendung der beschriebenen Vorrichtung wurde gefunden, daß der Prozentsatz der Materialfüllung in dem Gefäß auf 20 bis 30% vergrößert werden kann und hierbei gleichzeitig sichergestellt ist, daß das zugeführte
Material auch in diesen Mengen während des Hindurchbewegens durch das Gefäß den gleichen Bearbeitungsbedingungen ausgesetzt ist.

Das Gefäß 10 wird normalerweise in Verbindung mit entsprechenden Zusatzeinrichtungen betätigt, die durch
die Natur des Bearbeitungsvorganges bestimmt werden
und die dem Anwendungsgebiet des wie beschrieben bearbeiteten Materials entsprechen.

So ist es beispielsweise möglich, die Bearbeitung des durch das Gefäß 10 hindurchtretenden Materials dadurch

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vorzunehmen, daß es mit Gasen in Berührung gebracht wird, die durch den Innenraum des Gefäßes 10 entweder in Bewegungsrichtung des Materials oder auch im Gegenstromprinzip hindurchgeleitet werden· Hierbei können die Gase entweder für eine KOhlungsbehandlung kalt sein oder auch erwärmt, falls das durch das Gefäß 10 hindurchtretende Material einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden soll·

Bei bestimmten Hochteaperaturbehandlungen sind Brenner für eine geeignete flüssige oder gasförmige Befeuerung innerhalb des Gefäßes 10 angebracht. Diese Brenner können entsprechend dem Anwendungsgebiet und den Anforderungen auch außerhalb des Gefäßes vorgesehen werden. Wiederum als Beispiel sei noch erwähnt, daß eine Kühlbehandlung des Materials dadurch erfolgen kann, daß der untere Abschnitt des Gefäßes so angeordnet ist, daß er in Kühlwasser eintaucht.

Die innere Ausfütterung des Gefäßes 10 kann in zwei Teilen erfolgen, wobei die untere so ausgelegt ist, daß sie in Verbindung sowohl mit den Feststoffen als auch den Gasen bringbar ist, während der obere Teil nur mit den Gasen in Berührung steht. Hierdurch ist

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die Auswahl des günstigsten Materials für jede der Ausfütterungen wesentlich vereinfacht.

Der Keilvorsprung 13 innerhalb des Gefäßes 10 sollte darüber hinaus zumindest in Längsrichtung gegenüber dem Gefäß unnachgiebig sein, so daß die Gefahr einer Beschädigung oder Verbiegung bei hohen Temperaturen vermieden ist, falls keine kontinuierliche Drehbewegung des Gefäßes stattfindet.

Darüber hinaus ist es möglich, den Vorsprung 13 innerhalb des Gefäßes 10 als Mittel zur Einbringung oder Entfernung von Gasen durch geeignete, hierfür in den Vorsprung 13 eingebrachte Durchlässee zu verwenden, wobei sich diese an einem Punkt oder an Punkten entlang der Länge des Gefäßes befinden können. Darüber hinaus können Gase durch Durchlässe im oberen Teil des Gefäßes 10 eingebracht oder ausgeschieden werden. Hierfür können, falls erforderlich, nachgiebige Verbindungsleitungen an geeigneten Stellen vorgesehen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, es können vielmehr eine Mehrzahl von Abänderungen getroffen werden,

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ohne daß hierdurch der Bereich der Erfindung verlassen würde.

So ist es beispielsweise möglich, in die herkömmlichen Gefäße Gleit- oder Leitplatten einzubauen, die an irgendeiner oder auch an jeder Seite der Vorsprünge vorgesehen werden, um den Prozentsatz der Füllung und die Verweildauer des Materials innerhalb des Gefäßes zu steuern.

Der obere Abschnitt des Profils des Gefäßes 10 kann darüber hinaus erweitert werden, so daß der Gesamtquerschnitt desselben, wie in Fig. 3 dargestellt, vergrößert wird. Auf diese Weise ist auch eine Begrenzung der durch das Gefäß entweder im Gleichlauf oder im Gegenstrom hindurchbewegten Gasgeschwindigkeit möglich. Falls keine Gase für die Behandlung der Feststoffe erforderlich sind, beispielsweise wenn ausschließlich ein Mischvorgang ablaufen soll, kann der obere Teil des Gefäßes 10 flach ausgebildet sein oder auch entfernt werden bzw. offen sein, wie dieses in Fig. 4 dargestellt ist. Hierdurch erhält das Gefäß 10 im wesentlichen eine druckartige Form.

Schließlich ist es auch noch möglich, den Keilvorsprung

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in seinem Querschnitt beliebig anders auszubilden. So kann der Vorsprung beispielsweise die in Fig. 5 wiedergegebene runde Querschnittsform besitzen.

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Claims (9)

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Feststoffteilchen mit einem bezüglich seiner Längsachse horizontal oder geneigt angeordnetem Gefäß, in welches an dem einen Ende das zu bearbeitende Material eingebracht wird, um nach Durchlaufen des Gefäßes aus dem anderen Ende ausgetragen zu werden, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Gefäßes ein sich in Längsrichtung erstreckender, nach innen gerichteter Vorsprung CL3) in dessen unterem Teil vorgesehen ist, wobei das Gefäß CLO) um seine Längsachse oszillierend bewegbar ist und Hilfsmittel zur Erzeugung dieser Bewegung vorhanden sind, so daß das durch das Gefäß (LO) hindurchlaufende Material hierbei mehrfach abwechselnd von der einen Seite des genannten Vorsprunges (13) auf die andere Seite desselben und umgekehrt gebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (13) keilförmig ausgebildet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (13) im Querschnitt in Form eines Kreisausschnittes ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (10) um seine Längsachse eine oszillierende Pendelbewegung über einen Winkel zwischen 45° bis 135° zur Vertikalebene nach jeder Seite ausführt.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet _i daß das Gefäß (10) auf Walzen (14) gelagert ist, die im Eingriff mit Führungen (17) stehen, welche kreisförmig ausgebildet entlang der Umfangsflache des Gefäßes (10) verlaufen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisförmige gezahnte Führung an der Umfangsfläche des Gefäßes (10) befestigt ist, in welche wenigstens ein Ritzelzahnrad (19) eirg reift, welches abwechselnd zunächst in einer Richtung und nachfolgend in der anderen Richtung drehbar ist, so daß das Gefäß (10) um seine Längsachse eine oszillierende Bewegung ausführt.

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7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (10) einen runden Querschnitt besitzt.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Gefäßquerschnittes kreisiSförmig ausgebildet ist, während der obere Teil desselben, den Querschnittsbereich gegenüber dem unteren Teil vergrößernd, nicht kreisförmig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (10) als oben offener trogartiger Behälter ausgebildet ist.

Patentanwälte

Seiler tu Pfsnnin*

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