DE2152940C2

DE2152940C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gipsphasen-Mischungen

Info

Publication number: DE2152940C2
Application number: DE2152940A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1971-10-23
Filing date: 1971-10-23
Publication date: 1983-11-17
Also published as: BE790039A; US3773892A; FR2161925B2; GB1399553A; FR2161925A2; CH586640A5; DE2152940A1; JPS4850997A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von in einer einzigen mehrstufigen Zyklonbrennanlage erzeugten Gipsphasen-Mischungen.

Aus der DE-OS 19 40 007 ist ein Verfahren zum Brennen von Gips und eine Gipsbrennanlage bekannt, die die Herstellung verschiedener Gipssorten, jeweils aber nur einer einzigen Gipssorte ermöglicht. Das wahlweise im Zykon 1 oder in den Zyklonen 1 und 2 erzeugte Endprodukt wird aus der Brennanlage in Bunker gefördert, aus denen die unterschiedlichen Gipssorten durch Mischen zusammengestellt werden können.

Dagegen ist es das bei der Erfindung verfolgte Ziel, in einer einzigen Brennanlage verschiedene Glpsphasen-Mischungen ereeugen zu können. Dabei besteht die zu lösende Aufgabe darin, eine genaue Steuerung der Produktzusammensetzung aus den einzelnen Phasen und Modifikationen zur gezielten Herstellung einer bestimmten Gipsphasen-Mischung unabhängig von den Schwankungen des Ausgangsmaterials vorzusehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Gehalt an Kristallwasser ein Erkennungsmerkmal für das Vorliegen der einzelnen Phasen, nämlich Anhydrit, Halbhydrat und Dihydrat und im Zusammenhang mit der Führung des Brennprozesses auch der einzelnen Modifikationen, nämlich der a- und ^-Modifikation, ist.
Aus der DD-PS 82 664 ist es bei einem Verfahren zur automatischen Steuerung der Betriebsweise von Gipsbrenneinrichtungen zwar bekannt, eine Feuchtemessung des gebrannten Gipses vorzunehmen. Dies erfolgt jedoch zu einem anderen Zweck, nämlich zur Beeinflussung der Betriebsbedingungen, z. B. der Rohgipszuteilung.

Gegenüber dem aus der DE-OS 19 40 007 bekannten Verfahren weist das erfindungsgemäße hauptsächlich den Vorteil auf, daß in einer einzigen Anlage Gipsphasen-Mischungen unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt werden können. Die nach dem Stand der Technik erfolgende Herstellung von Gipsmischungen durch Abzweigen abgemessener Mengen verschiedener Gipsphasen aus Bunkern macht eine Lagerhaltung erforderlich, die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es ferner, unterschiedliche Gipsphasen-Mischungen sogar ohne Unterbrechung des kontinuierlichen Brennvorgangs nacheinander herstellen zu können.

5d Durch das Führen von Brenngut im Kreislauf nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Verweilzeit des Gutes in der Brennanlage wirksam verlängert werden, so daß in der Hochtemperaturstufe mit Sicherheit Hochtemperaturgips (Anhydrit II und III) erzielt wird.

Die in den Ansprüchen 5 und 6 gekennzeichnete Vorrichtung zeichnet sich durch einfachen Aufbau und wirksame Funktionsweise bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Zyklon-Brennanlage dargestellt. Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es bezeichnet 1 den ersten (Niedertemperatur)-Zyklon und 2 den zweiten (Hochtemperatur)-Zyklon, die durch das Heizgasrohr 16 miteinander verbunden sind. Die in der Brennkammer 3 erzeugten Heizgase

gelangen über das Heizgasrohr 8 in den Zyklon 2. Ihre Temperatur wird von einem im Gutauslauf des Zyklons 2 befindlichen Meßinstrument 28 über einen Regelkreis gesteuert.

Ferner ist die Brennkammer 3 über die Gasrückführungsleitung 4, die eine Regelklappe 6 enthält, mit dem Absaugeventilator 5 des Zyklons 1 verbunden. Durch die Gasrückführungsleitung 4 kann eine geregelte Menge Abgas in die Brennkammer zurückgeführt werden, und zwar teils aus Gründen der Wärmeeinsparung und teils zum Zwecke der Temperaturminderung der heißen Brennkammergase. Das restliche, nicht zurückgeführte Abgas wird durch die Leitung 29 den Staubabscheidern 11 zugeführt, die mit dem Absaugeventilator 12 verbunden sind.

Das gemahlene und getrocknete Rohmaterial gelangt über die Staubabscheider 11 und die Fördereinrichtung 13 in den Silo 14, von wo es über die Leitung 15 in das zum Zyklon 1 führende Heizgasrohr 16 aufgegeben wird; eine geringe Menge des Rohmaterials gelangt über die regelbare Zuteileinrichtung 24 und das Fallrohr 18 unmittelbar auf die Fördervorrichtung 10 für das Endprodukt.

Das aus dem Zyklon 1 austretende Gut wird durch die Leitung 7 dem Heizgasrohr 8 und damit dem Hochtemperaturzyklon 2 und teilweise in geregelter Menge als Niederbrandgips durch das Fallrohr 9 unmittelbar der Fördervorrichtung 10 zugeführt. Der Fördervorrichtung 10 wird durch das Fallrohr 17 auch das aus dem Hochtemperaturzyklon 2 kommende Gut (Hochbrandgips) zugeführt.

Die Anordnung der Fallrohre 17, 9 und 18 ist so getroffen, daß das vom Hochtemperaturzyklon 2 kommende Fallrohr 17 am Anfang der Fördervorrichtung 10 in diese einmündet, danach das vom Niedertemperaturzyklon 1 kommende Fallrohr 9 und schjießlich das vom Silo 14 kommende Fallrohr 18.

Über der Fördervorrichtung 10 ist hinter der Einmündung der Fallrohre 17, 18, 9 je ein Meßinstrument 19, 20, 21 zum Messen des Kristallwasservolumens und der Materialdichte des Fördergutes angeordnet, aus dem sich das Kristallwassergewicht ergibt. Die Meßinstrumente 20 und 21 steuern über je einen Regelkreis die Zuteilorgane 23 und 24 der Falleitungen 9 und 18. Das Meßinstrument 19 steuert über einen Regelkreis die Abzugsvorrichtung 22 im Boden der Fördervorrichtung 10 hinter dem Meßinstrument 19. Durch sie kann das aus dem Hochtemperaturzyklon 2 austretende Material oder ein Anteil desselben über den Förderer 25 und die Leitung 26 im Kreislauf in den Zyklon 2 zurückgeführt werden, wodurch die Verweilzeit des Gutes in der Anlage verlängert wird, um in der Hochtemperaturstufe mit Sicherheit Anhydrit II und III zu erhalten. Um evtl. die Rückführung des Gutes ggf. auch in dem Zyklon 1 vornehmen zu können, ist von der Leitung 26 ausgehend noch eine umschaltbare Abzweigleitung 27 vorgesehen, die in das Heizgasrohr 16 mündet.

Über der Fördervorrichtung 13 für das vorgetrocknete Rohmaterial ist ein weiteres Meßinstrument 30 zum Messen des Wassergehaltes angeordnet, das über einen nicht gezeichneten Regelkreis die äußerhalb der Anlage vorgenommene Vortrocknung, ggf. die Mahltrocknung des Rohmaterials in dem Sinne steuert, daß in diesem praktisch keine freie Feuchtigkeit mehr vorhanden ist.

Bei der Regelung wird davon ausgegangen, daß die Anhydritphasen (I, II, III) kristallwasserfrei sind, die Halbhydratphase stöchiometrisch einen Kristallwassergehalt von 6,21 Gew.-% und die Dihydratphase einen Kristallwassergehalt von 20,92 Gew.-% hat.

Durch das Meßinstrument 19 wird festgestellt, ob das aus dem Fallrohr 17 des Zyklons 2 austretende Gut kristallwasserfrei ist, woraus sich ergibt, daß es nur aus Anhydrit besteht. Die Messung der Gutaustrittstemperatur durch das Meßinstrument 28 gibt dabei Aufschluß über die darin enthaltenen Anteile von Anhydrit II und Anhydrit III, wobei bei einer Brenntemperatur von 150 bis 290° C nur Anhydrit IH und bei einer Brenntemperatur von 400 bis 600° C Anhydrit II gebildet wird.

Durch das Meßinstrument 20 wird der Kristallwassergehalt des in übereinander gelagerten Schichten aus den Fallrohren 17 und 9 austretenden Gutes (Anhydrit und Halbhydrat) gemessen. Aus dem Wert des KriEtallwassergehaltes kann, da der Anhydrit kristallwasserfrei ist, gemäß der nachstehenden Formel das Verhältnis des Halbhydrates zum Anhydrit ermittelt werden:

M₁ =

6,21 χ
1 +x

wobei ist

M₁ am Instrument 20 gemessener Kristallwassergehalt des Gemisches in Gew.-%

6,21 stöchiometrischer Kristallwassergehalt des
Halbhydrates in Gew.-%

1 Anteil des Anhydrits

χ Verhältnis des Halbhydrates zum Anhydrit (II und III)

Durch das Meßinstrument 21 wird der Kristallwassergehalt des aus allen Fallrohren 17, 9 und 18 in übereinandergelagerten Schichten austretenden Gutes gemessen. Aus dem Wert des Kristallwassergehaltes kann unter Berücksichtigung des vorhergehenden Meßwertes M₁ vom Instrument 20 das Verhältnis des hinzugekommenen Dihydrates zum Anhydrit gemäß der nachstehenden Formel ermittelt werden, wodurch auch die Zusammensetzung des Endproduktes bekannt ist:

(1 + x) M_x + 20,92 Y
1 + -v + ν

(Ii)

wobei ist

M₂ am Instrument 21 gemessener Kristallwassergehalt des Gemisches in Gew.-%

20,92 stöchiometrischer Kristallwassergehalt des Dihydrates in Gew.-%

Y Verhältnis des Dihydrates. zum Anhydrit (II
und III)

In der Praxis wird man so arbeiten, daß man für eine als gut befundene Gipszusammensetzung labormäßig die Anteile der einzelnen Phasen bestimmt, aus diesen mittels der Formeln die an den verschiedenen Meßstellen einzuhaltenden Kristallwassergehalte errechnet und diese den Meß- und Steuergeräten als Sollwerte für die Regelung vorgibt.

Durch eine entsprechende Schaltung der Regel-

kreise ist es selbstverständlich auch möglich, einen Einphasengips zu erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von in einer einzigen mehrstufigen Zyklonbrennaalage erzeugten Gipsphasen-Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Hochtemperaturzyklonstufe entnommenem Calciumsulfat-Anhydrit eine abgemessene Menge von aus der Niedertemperaturzyklonstufe entnommenes Calciumsulfat-Halbhydrat zugemischt und durch Messung des Kristallwassergehalts der Anhydrit-Halbhydrat-Mischung und nach Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert dieser Mischung eine entsprechend der gewünschten Zusammensetzung der Endmischung erforderliche Menge gemahlenen und getrocknetem Rohmaterials (Calciumsulfat-Dihydrat) zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt des vorgetrockneten Rohmaterials ermittelt wird, und durch den Meßwert seine Vortrocknung so gesteuert wird, daß im Material praktisch keine freie Feuchtigkeit mehr vorhanden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kristallwassergewicht durch Messen des Kristallwasservolumens mit Hilfe der nuklearen Methode der Feuchtigkeitsmessung und durch Messen der Materialdichte mit Hilfe von emittierten -/-Strahlen ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der letzten (Hochtemperatur)-Stufe austretende Gut oder Anteile desselben im Kreislauf in diese oder eine vorhergehende Stufe zurückgeführt werC^n.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zyklone (1, 2) durch Fallrohre (17, 9) mit einer Fördervorrichtung (10) verbunden sind, wobei das von der letzten (Hochtemperatur)-Stufe (2) kommende Fallrohr (17) am Anfang der Fördervorrichtung einmündet, das von der ersten (Niedertemperatur)-Stufe (1) kommende Fallrohr (9) in Förderrichtung dahinter und schließlich ein vom Bunker (14) des vorgetrockneten Rohmaterials kommendes Fallrohr (18) weiter dahinter einmündet und wobei über der Fördervorrichtung (10) hinter jeder Fallrohreinmündung je ein Meßinstrument (19, 20, 21) zum Messen des Kristallwassergehalts angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem ersten Meßinstrument (19) im Boden der Fördervorrichtung (10) eine Abzugsvorrichtung (22) zur Rückführung des &US dem ersten Fallrohr (17) kommenden Gutes oder eines Anteils desselben in die letzte (2) oder eine andere Zyklonstufe (1) vorgesehen ist.