DE2519182A1 - Verfahren und vorrichtung zum agglomerieren von fein verteiltem agglomerierfaehigem material in einer drehbaren trommel - Google Patents

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PATENTANWÄLTE

Dipi.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEiNHOLD · Dr. D. GUDEL

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Verfahren und Vorrichtung zum Agglomerieren von fein verteiltem agglomerierfähigem Material in einer drehbaren Trommel

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Agglomerieren von fein verteilten agglomierfähigen Materialien in einer drehbaren Bommel, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Agglomerieren von fein verteilten Kohleteilchen und fein verteilten Teilchen von kohlenstoffhaltigen Rückständen in einer drehbaren Trommel zur Ausbildung von kohlenstoffhaltigen Agglomeraten.

In den US-PSn 3,073,751; 3,401 ,089 und 3,562,783 sind Verfahren zur Herstellung von Formkoks beschrieben. Dort wird teilchenförmige bituminöse Kohle und fein verteilte/ -(die festen kohlenstoffhaltigen Rückstände der Kohle, die bei Temperaturen zwischen 800-1400⁰F, = ca. 426-760⁰C, destilliert wurden) in eine drehbare Retorte eingelassen. Je nach der Art der verwendeten Kohle und dem Verhältnis Kohle:Koks kann Pech als Bindemittel zugefügt werden, um die Festigkeit der bei diesen Verfahren hergestellten Agglomerate zu erhöhen. Vorzugsweise werden die teilchenförmige Kohle und der feinverteilte Koks auf eine erhöhte Temperatur gebracht, bevor diese der drehbaren Retorte zugeführt werden, so daß die Rückstände soviel Wärme wie möglich, und zwar im wesentlichen

gesamte Wärme liefert,

die / die erforderlich ist, um die gewünschte Agglomeriertemperatur für die kohlenstoffhaltigen Materialien zu erreichen.

Während des Agglomierens wird die Retorte gedreht, um eine

oder Drehen innige Vermischung der Bestandteile und ein Schleudern/der Agglomerate zu bewirken, während diese ausgebildet werden. Während die Bestandteile in der Retorte vermischt werden,

nachträg'ioh t

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werden die Kohleteilchen weiter derart erwärmt, daß eine teilweise Destillation der Kohleteilchen erfolgt, wobei Teer ausgeschieden wird und eine lose zusammenhängende plastische klebrige Masse in der Retorte entsteht. Wenn Pech als Bindemittel verwendet wird, so trägt dieses weiterhin zum Agglomerieren des teilchenförmigen Materials in der Retorte bei.

Es wird angenommen, daß die lose zusammenhängene plastische Masse, die in der drehbaren Retorte entsteht, während des Drehens in verhältnismäßig feine plastische Teilchen verteilt wird. Ein Anwachsen der plastischen Teilchen wird durch schneeballartiges Drehen oder Rollen der Teilchen auf die obere geneigte freiliegende Oberfläche der plastischen Masse aus teilchenförmigen! Material in der Retorte erreicht. Durch wiederholtes Drehen oder Rollen der Teilchen bewirkt, daß die plastischen Teilchen kontinuierlich zu Agglomeraten anwachsen. Die Agglomerate wachsen weiter bis ein von den Kohleteilchen und von dem ggf. verwendeten Pech abgegebenes Bindemittel seine Plastizität verliert. Anschliessend erstarren die Agglomerate und das Anwachsen ist beendet. Die aus der Retorte wiedergewonnenen Agglomerate werden anschließend unter erhöhten Temperaturen zwischen 1500-1800⁰F (= ca. 820-985°C ) kalziniert. Hierdurch wird ein Formkoks erhalten, dessen Festigkeit und Widerstand gegen Abrieb größer bzw. besser ist als bei Koks, der in konventionellen Blasöfen hergestellt wurde. Eine Aufgabe des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Formkoks besteht darin, Agglomerate annähernd gleicher Größe herzustellen, die beispiels-

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weise eine Größe im Bereich von 3/§ x 2 Inch (= 19,0x50,1 mm) oder 1x3 Inch (= 25,4 x76,2 mm) besitzen. Sehr große Agglomerate, d.h. Agglomerate mit einer Größe größer als die erwünschte Größe, und kleine" Agglomerate, d* h. Agglomerate mit einer Größe kleiner als die erwünschte Größe, können für die Verwendung in herkömmlichen Blasöfen oder anderen herkömmlichen metallurgischen Prozessen ungeeignet sein.

Es hat sich herausgestellt, daß in Retorten herkömmlicher Größe Agglomerate eines geeigneten Größenbereichs in Flachbetten herstellbar sind, wobei das Verhältnis der absoluten Bettiefe des teilchenförmigen Materials zu Retortendurchmesser unterhalb eines kritischen Werts gehalten werden kann. Die absolute Bettiefe definiert die echte Tiefe der Abmessung des Betts, das von dem kohlenstoffhaltigen Material innerhalb der drehbaren Retorte eingenommen wird. ¥o das Verhältnis der absoluten Bettiefe zu Retortendurchmesser unterhalb eines kritischen Werts (Flachbett) gehalten wird, haben im wesentlichen alle Agglomerate eine Größe von weniger als 4 Inch (= 101,6 mm), und ein wesentlicher Teil der Agglomerate weist eine angemessene Größe auf. Wird jedoch das Verhältnis der absoluten Bettiefe zu Retortendurchmesser über den kritischen Wert erhöht, um ein Tiefbett auszubilden, so weist das

produkt
ausgebildete Agglomerat/eine wesentliche Menge von. Agglomeraten auf, die eine Größe von mehr als 4 Inch (= 101,6 mm) haben, und eine verringerte Menge von Agglomeraten mit einer annehmbaren Größe .

Unter einem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit ist es

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erwünscht, Retorten mit einem Durchmesser zu verwenden, der so groß wie möglich ist, und ein Bett für das kohlenstoffhaltige Material zu verwenden, das so tief wie möglich in der drehbaren Retorte liegt. Unter diesen Bedingungen ist es jedoch unerläßlich, daß der Größenbereich der ausgebildeten Agglomerate sich innerhalb eines annehmbaren Bereichs bewegt.

Die US-PSn 3, 368,012 und 3,460,195 beschreiben eine drehbare Retorte zum Agglomerieren von kohlenstoffhaltigem Material in einem Tiefbett, wobei das Verhältnis der absoluten Betttiefe zum Durchmesser der Retorte über den zuvor erwähnten kritischen Wert erhöht werden kann, und wobei ein wesentlicher Ertrag von Agglomeraten geeigneter Größe erhalten wird. Gemäß der genannten PSn werden vorerwähnte teilchenförmige bituminöse Kohle und fein verteilter Koks in einer drehbaren Retorte agglommeriert, die eine Vielzahl von sich längs erstreckenden Gabeln aufweist, die an der zylindrischen Innenwand der drehbaren Retorte befestigt sind. Jede Gabel besitzt eine Vielzahl von sich nach innen in Richtung auf die Mitte der drehbaren Retorte erstreckenden Zinken, die eine Länge zwischen 1/4 und 1/3 des Durchmessers der drehbaren Retorte haben. Die Gabelzinken sind unter einem vorgewählten Abstand voneinander entfernt angeordnet, um den auf das kohlenstoffhaltige Materialbett ausgeübten Verdichtungsdruck zu lösen, und um die Größe der in der Retorte ausgebildeten Agglomerate zu kontrollieren. Es wird ein Agglomeratprodukt mit einem geeigneten Größenbereich erhalten, selbst wenn das Verhältnis der absoluten Bettiefe zum Durchmesser der Retorte wesentlich über den Wert erhöht ist, der zuvor als

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kritischer Wert beschrieben wurde, um einen annehmbaren Ertrag von Agglomeraten mit geeigneter Größe herzustellen.

Während der Agglomeration neigen die kohlenstoffhaltigen Materialien dazu, als klebrige plastische Masse an der Innenwand der drehbaren Retorte und an den Zinken der Gabel anzuhaften. Sine getrennte Vorrichtung ist erforderlich, um diese Ansammlung von agglomeriertem kohlenstoffhaltigem Material von der Retortenwand und den Gabelzinken zu entfernen. Aufgrund des Zinkenabstands ist es schwierig, die Ablagerung des kohlenstoffhaltigen Materials von der Retortenwand und den Zinken der Gabeln zu entfernen. Weiterhin ist eine wesentliche Energiemenge erforderlich, um die Retorte zu drehen, während die Vorrichtung, beispielsweise eine ortsfeste Schaberanordnung, die kohlenstoffhaltige Ablagerung von der Innenwand und den Gabelzinken entfernt.

Es ist ebenfalls bei der Agglomeration von agglomerjarfähigen Materialien bekannt, daß eine glatte zylindrische Innenwand der drehbaren Walze bzw. Retorte keine optimale Oberfläche zum Ausbilden von Agglomeraten darstellt. Verschiedene Arten von metallischen Anhebern für das agglomerierfähige Material innerhalb der drehbaren Retorte sind bekannt, beispielsweise aus den US-PSn 3,124,338; 2,695,221; 2,926,079; 2,213,056 und 3»689,044. Diese Anheber sind jedoch nicht geeignet, wenn das agglomerierfähige Material dazu neigt, an der Innenwand der Retorte anzuhaften. Nach einer kurzen Zeitdauer wird eine Schicht des agglomerierfähigen Materials an der Retortenwand

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in einer Tiefe ausgebildet, die der Höhe des metallischen Anhebers entspricht bzw. größer als diese ist. Diese Schicht aus agglomerierfähigem Material verringert und beseitigt alsbald die Wirkung der metallischen Anheber.

Die US-PS 3,348,262 beschreibt einen ortsfesten Schaber zum Kontrollieren der Schichtdicke oder der Dicke der Beschichtung aus agglomerierfähigem Material, 'das auf der inneren Oberfläche der drehbaren Retorte anhaftet. Die Schicht besitzt eine gleichförmige Dicke und eine im allgemeinen verhältnismäßig glatte Oberfläche. In den US-PSn 2,697,068 und 3,316,585 sind drehbare Schaber innerhalb der drehbaren Retorte derart vorgesehen, daß agglomerierfähiges Material kontinuierlich von der Innenwand der Retorte entfernt wird und eine Schicht des agglomerierfähigen Materials von vorbestimmter gleichmäßiger Dicke an der Wand der Retorte gehalten wird. Dort heißt es, daß die Schicht aus agglomerierfähigem Material eine Oberfläche herstellt, die besser als eine glatte zylindrische Wand ist.

In der US-PS 2,831,210 ist eine Schneidstange innerhalb der drehbaren Retorte neben der Innenwand der Retorte vorgesehen. Die Schneidstange hat unter Abstand voneinander angeordnete Zähne, die sich in Richtung der Innenwand erstrecken. Die Schneidstange ist derart angeordnet, daß sie in Längsrichtung relativ zur Retortenwand hin und her beweglich ist und eine Reihe von allochiralen links-und rechtsseitigen spiralförmigen Ausnehmungen in der Schicht agglomerierfähigem

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Material schneidet, das auf der Retorteninnenwand angebracht ist. Der Betrag der Hin- und Herbewegung der Schneidstange und die Geschwindigkeit der Retortendrehung sind kontrolliert, so daß die spiralförmigen Ausnehmungen bei aufeinanderfolgenden Schlägen der Schneidstange nicht ineinander geraten und somit eine kontrollierte Rauheit der Schichtoberfläche des agglomerierfähigen Materials auf der Innenwand der Retorte hergestellt wird. Es wird behauptet, daß die gerauhte Oberfläche der Schicht besser ist als eine glatte Oberfläche.

In der US-PS 2,778,056 ist eine Agglomeriertrommel mit einem darin angeordneten Schaber vorgesehen. Die Trommel und der Schaber sind derart angeordnet, daß sie unter vorgewählten synchron verlaufenden Geschwindigkeiten drehbar sind, wobei der Schaber in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung der Trommel drehbar ist. Der vorgeschlagene Schaber ist als Bandförderer ("Ribbon Flight Conveyor") ausgebildet und bildet in dem an der inneren Oberfläche der "anhaftenden Material mehrfach aufgefaltete spiralförmige Ausnehmungen aus. Die Faltungen oder Windungen des:wesentlichen Teils des Schabers haben ein Rechtsgewinde, so daß die Mehrfach-Faltungen in der Oberfläche des an der inneren Oberfläche

Trommel
der anhaftenden Materials derart geneigt sind, daß loses Material in den Ausnehmungen in Richtung zu dem Trommeleinlaß zurückbewegt wird. Neben den Enden der ^romme j__st die Gewindedrehrichtung des Schabers umgekehrt, um ein Überlaufen des

Trommel
in die eingelassenen Materials so gering wie möglich zu halten, und um die Abgabe des geformten Agglomerate zu

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beschleunigen . Die in dem an der inneren Wand der Trommel anhaftenden Material ausgebildeten spiralförmigen Ausnehmun-

im
gen erstrecken sich/allgemeinen kreisförmig um die Trommel, so daß das Material innerhalb der .^rommein den Ausnehmungen

nach .unten zu rollen oder zu rutschen und nach hinten in Richtung Trommel

zum /eingang bewegt wird. Die zwischen den Ausnehmungen ausgebildeten Rippen dienen nicht als Anheber zum Vermischen des Materials innerhalb der^Trommel»weil sie im allgemeinen ringförmig um die innere Oberfläche der ^Trommeangeordnet sind.

Es besteht daher Bedarf für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer großen Anzahl von länglichen, sich im allgemeinen in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in einer Schicht aus agglomerierfähigem Material, die auf der Innenwand einer Trommel verteilt ist, wobei die Rippen eine im wesentlichen derartige Höhe haben, daß weiteres agglomerierfähiges Material, das in die Trommel eingeführt wird, in wirksamer Weise angehoben und vermischt wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Agglomerieren von fein verteiltem agglomerier-

Trommel.

fähigem Material in einer drehbaren Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß fein verteiltes agglomerierfähiges Material in eine im wesentlichen

Trommel
horizontal drehbare mit einer inneren Wand zugeleitet wird. Die Trommel besitzt eine Längsachse und ist derart angeordnet, daß sie sich um ihre Längsachse dreht. Eine Schicht

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des fein verteilten agglomerierfähigen Materials wird auf der Innenwand der Trommel verteilt. Ein Schaber wird in der Trommel in derselben Richtungen wie die Drehrichtung der Trommel gedreht, so daß eine Vielzahl von länglichen und sich alternierend in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in der Schicht gebildet wird. Die Rippen und Vertiefungen erstrecken sich längs der Innenwand der Trommel und im wesentlichen parallel zu deren Längsachse. Das Verfahren ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dieselben Rippen und dieselben Vertiefungen, die auf diese Weise in der auf der Innenwand der Trommel aufgebrachten Schicht ausgebildet werden, aufrecht erhalten bleiben, während die Trommel gedreht wird, wobei Agglomerate aus fein verteiltem agglomerierfähigen Material und in die Trommel eingegebenem Material ausgebildet v/erden.

Die Anzahl der Rippen ist eine ganze Zahl,und sie wird wie folgt berechnet:

N = L.

^U1

wobei N= die Anzahl der ausgebildeten Rippen, b= die Anzahl der vorgesehenen Schabermesser U^= die Drehgeschwindigkeit der Trommel (UpM) U₂= die Drehgeschwindigkeit des Schabers (UpM) ist.

Die Vorrichtung zum Agglomerieren des fein verteilten agglomerierfähigen Materials besitzt eine zylindrisch ausgebildete drehbare ^romrae _mit einer Längsachse und einer Innenwand«, Eine Einrichtung zum Drehen der· um ihre Längsachse bei einer

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vorgewählten Geschwindigkeit und zum Aufbringen einer Schicht aus fein verteiltem agglomerierfähigem Materl an der Innenwand der Trommel ist vorgesehen. Ein länglicher drehbarer Schaber mit einem Teil mit einer Längsachse ist in der zylindrischen Trommel unter Abstand zu deren Innenwand angeordnet, wobei die Längsachse des Schaberteils unter Abstand von der Längsachse der Trommel vorgesehen ist. Messer erstrecken sich radial von dem Schaber nach außen in Längsrichtung des Schabers. Eine Einrichtung zum Drehen des Schabers in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Trommel und zum Herstellen einer Relativbewegung zwischen der Innenwand der drehbaren Trommel und den Schabermessern.j.zum Ausbilden einer Vielzahl von länglichen und sich alternierend in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in der auf der Innenwand der Trommel verteilten Schicht aus agglomerierfähigem Material ist vorgesehen. Der drehbare Schaber ist weiterhin derart angeordnet, daß weiteres fein verteiltes agglomerierfähiges Material, das auf der Oberfläche der Rippen und Vertiefungen in der Materialschicht verteilt ist, entfernt wird.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung sind insbesondere zum Agglomerieren von fein verteiltem kohlenstoffhaltigem Material bei erhöhten Temperaturen geeignet sowie zum Ausbilden einer wesentlichen Menge von Agglomeraten mit einer vorgewählten Größe. Die kohlenstoffhaltigen Materialien werden bei erhöhten Temperaturen in eine drehbare

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Trommel eingegeben, die als Retorte dient. Eine Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material wird aif.der zylindrischen Innenwand der Retorte verteilt. Eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden unter Abstand voneinander vorgesehenen Rippen und Vertiefungen ist in der Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material vorgesehen, wobei sich die Rippen und Vertiefungen im wesentlichen parallel zur Längsachse der Retorte erstrecken. Nachdem das Bindemittel in den kohlenstoffhaltigen Teilchen entwickelt ist, verliert die kohlenstoffhaltige Materialschicht ihre Plastizität und erhärtet, so daß eine verhältnismäßig formbeständige Schicht mit darin ausgebildeten Rippen und Vertiefungen entsteht.

Venn weiteres fein verteiltes kohlenstoffhaltiges Material in die drehbare Retorte eingegeben wird, bildet das kohlenstoffhaltige Material ein Bett in der Retorte aus, das eine obere Oberfläche aufweist, die sich nach oben in Drehrichtung der Retorte erstreckt. Die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen des kohlenstoffhaltigen Materials auf der Innenwand dienen als Anheber zum Fördern bzw. Anheben eines Teils des fein verteilten kohlenstoffhaltigen Materials neben der Innenwand der Retorte in Drehrichtung der Retorte und bringen wenigstens einen Teil dieses Materials auf der oberen Oberfläche· >des Bettes auf, und zwar sowohl zum innigen Vermischen des fein verteilten kohlenstoffhaltigen Materials in der Retorte als auch zum Verteilen von Teilchen auf der oberen geneigten Oberfläche des Bettes. Ein wiederholtes Schleudern der Teilchen und den teilweise ausgebildeten Agglomerate auf der oberen Oberfläche des Bettes verursacht

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ein kontinuierliches Anwachsen der Agglomerate zu einer vorgewählten Größe. Jegliches fein verteiltes kohlenstoffhaltiges Material auf der freiliegenden Oberfläche der Rippen und Vertiefungen wird kontinuierlich von dieser entfernt, so daß

Rippen und Vertiefungen einer vorbestimmten Konfiguration während des Agglomerierens aufrecht erhalten werden. Falls erwünscht, können metallische Anheber, beispielsweise längliche Elemente von genauen Größen aus Metall, an der Innenwand der Retorte befestigt sein, um eine Halterung für die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen aus kohlenstoffhaltigem Material auszubilden, die auch als integrierendes Anheberteil dienen.

Mit der zuvor beschriebenen Anordnung wird eine Vielzahl von unter Abstand vorgesehenen länglichen Rippen auf der Innenwand der drehbaren Retorte ausgebildet, die als Hebe- oder Mischvorrichtung für das fein verteilte kohlenstoffhaltige Material dienen. Der in der Retorte angeordnete Schaber, der anfänglich die länglichen und sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in der kohlenstoffhaltigen Materialschicht ausbildet, entfernt weiterhin weiteres agglomerierfähiges kohlenstoffhaltiges Material, das auf der Oberfläche der Rippen und Vertiefungen vorgesehen sein kann, so daß die Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material die Ausbildungsweise mit den Rippen und Vertiefungen während des Agglomerierens beibehält.

Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

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ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die zum Ausbilden von länglichen und sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in einer Schicht aus agglomerierfähigem Material dienen, wobei das Material.auf der Innenwand einer drehbaren Trommel verteilt ist.

Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die dazu dienen,-eine Vielzahl von unter Abstand angeordneten und sich in Längsrichtung erstreckenden Anheber aufrechtzuerhalten, die aus agglomerierfähigem Material auf der Innenwand einer drehbaren Trommel ausgebildet sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine drehbare Trommelanordnung nach

der Erfindung mit getrennten Agglomerier-und Härtetrommeln;

Fig. 2 eine Seitenansicht der drehbaren Anordnung, wobei der in der Agglomeriertrommel drehbar angeordnete drehbare Schaber verdeutlicht ist;

Fig. 3 in einem Seitenschnitt eine vergrößerte Ansicht der Agglomeriertraanel, wobei die Halterung und der Antrieb für den drehbaren Schaber gezeigt ist und wobei die sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen der Schabermesser schematisch gezeigt sind;

Fig. 4 einen Schnitt längs IV-IV von Fig. 3, wobei detailliert

A5U-V

der drehbare Schaber mit awei Reihen von Schabermessern, 509847/0824

fleiln eiert

-15-die sich radial von diesem erstrecken, gezeigt ist;

Fig. 5 einen Teilschnitt längs V-V von Fig. 4, wobei ein Element des Schabermessers aus einer Reihe von Schabermessern einstellbar an dem Messerhalter gezeigt ist;

Fig. 6 eine Endansicht der Zuführeinrichtung für die Agglomeriertrommel zur Darstellung der Relativanordnung des drehbaren Schabers in der Agglomeriertrommel;

Fig. 7 einen Schnitt durch die Agglomeriertrommel, wobei schematisch der drehbare Schaber in der Agglomeriertrommel in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Trommel gedreht wird, und wobei gezeigt ist, wie die länglichen, sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in einer Schicht aus agglomerierfähigem Material ausgebildet werden, die auf der Innenwand der Trommel verteilt ist, wobei die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen als Anheber für teilchenförmiges agglomerierfähiges Material in der Agglomeriertrommel dienen;

Fig. 8,9,10,11,12 Teilschnitte ähnlich Fig. 7, wobei die Anzahl und die Arten der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen gezeigt ist, die in der Schicht aus agglomerierfähigem Material ausgebildet werden, wenn

jeweils
der drehbare Schaber/mit dem Vier-,Fünf-,Sechs-,Sieben- und Achtfachen der Geschwindigkeit der Trommel gedreht wird;

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A»

Fig. 13 ein Schaubild.,· bei dem die Höhen der in der Schicht aus agglomerierfähigem Material ausgebildeten Rippen.über dem Quotienten der Drehgeschwindigkeiten Schaber:Trommel aufgetragen sind, wobei der Schaber in derselben

Richtung wie die Trommel unter verschiedenen dieser^ Quotienten
/gedreht wird, und wobei die Trommel einen wirksamen

Durchmesser von 141 Inch (= 358,1 cm) und der Schaber einen Durchmesser von 46,1 Inch (= 117 cm ) aufweist; Fig. 14 schematisch einen Längsschnitt der Agglomeriertrommel, wobei die Ausbildung der in der auf der Innenwand der Trommel verteilten Materialschicht geformten und sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen gezejgt ist.

In der Beschreibung wird die drehbare zylindrische Trommel auch als drehbare Retorte oder als Drehofen bezeichnet. Die Bezeichnung drehbare Retorte oder Drehofen definiert eine zylindrische Trommel, in der die Teildestillation eines oder

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mehrerer Bestandteile während des Agglomerierens erfolgt. Obgleich das bevorzugte Verfahren auf die Teildestillation von Kohle während des Agglomerierens ausgerichtet ist, ist die vorliegende Erfindung natürlich nicht auf ein derartiges Verfahren begrenzt. Sie kann vielmehr mit Materialien, die bei Umgebungstemperaturen agglomerieren, verwendet werden. Es ist nicht beabsichtigt, durch die Darstellung und die Beschreibung einer drehbaren zylindrischen Trommelanordnung mit getrennten Agglomerier- und Härte/ ^romme^5e Erfindung auf einer derartige Ausgestaltung zu begrenzen. Die Erfindung kann

auch mit einer einzelnen zylindrischen Trommelanordung durchgeführt werden. Die Agglomerier/ ^rommwird in der folgenden Beschreibung auch Ballungstrommel (balling drum) genannt.

In den Zeichnungen, insbesondere Fig. 1 und 2, ist eine drehbare Trommel '.anordnung als Ganzes mit 10 bezeichnet. Die

Anordnung 10 besitzt getrennte Ballungs- bzw. Agglome-

trommeln
rier- und Härte/ 12 und 14. Die Agglomeriertrommel 12 ist im allgemeinen zylindrisch ausgebildet und besitzt eine vordere Zufuhr- oder Einlaßöffnung 16, eine hintere Abgabeöffnung 18 und eine Längsachse 15, um die sich die Trommel

Trommel dreht. Die Abgabeöffnung 18 der 12 erstreckt sich in ein

trommel ortsfestes Gehäuse 20. Die Härte/ 14 besitzt ebenfalls eine im allgemeinen zylindrische Ausbildung mit einer Einlaßöffnung 22, die sich in das Gehäuse 20 erstreckt, sowie eine Abgabeöffnung 24 mit einem damit verbundenen Trommelsieb Das Trommelsieb 26 ist von einem Gehäuse 28 umgeben, das Auslässe 30 und 32 für die durch das Trommelsieb 26 nach Größe geordneten Agglomerate aufweist. Wie Fig. 3 zeigt erstreckt

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Trommel sich die Abgabeöffnung 18 der 12 in die Einlaßöffnung

Trommel 22 der Trommel 14, so daß die in der 12 ausgebildeten Agglomerate direkt in die . Trommel 14 abgegeben werden. Die Auslaßöffnung 18 der . Trommel 12 besitzt eine ringförmige Sperre 34, die die Ansammlung von agglomerierfähigem

Trommel-Material und Agglomeraten in der 12 kontrolliert. Ein abgedichtetes Gehäuse 36 umgibt die Einlaßöffnung 16 der Trommel 12. Wie in Fig. 6 verdeutlicht, sind.geeignete Einlasse 38 und 40 in dem Gehäuse 36 zum Einlassen von agglomerierfähigem Material, beispielsweise Kohle- und Koks, in die Agglomeriertrommel 12.

Trommel Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besitzt die 12 ein an ihr befestigtes ringförmiges Zahnrad 42, das mit einem Antriebsrad · 44 kämmt, welches mit einem geeigneten Antrieb

trommel 46 verbunden ist. Die Agglomerier/ 12 besitzt ein Paar

Trommel ringförmiger Metallreifen 48 und 50, die die 12 drehbar auf Rollenanordnungen 52 und 54 halten und eine Achsialbewegung der ^rommel^2 begrenzen. Die Rollenanordnungen 52 und 54 und das vordere Gehäuse 36 sind auf einer Plattform gehalten, die vertikal beweglich ist, um den Neigungswinkel der . Trommel 12 zu verändern. Die Längsachse 15 derAgglomeriertrommel,d.h. die Drehachse, ist im wesentlichen horizontal und, falls erwünscht, kann die Plattform 58 dazu verwendet werden, die Drehachse der Trommel 12 zu neigen, um die Verweilzeit des Materials in der Trommel zu kontrollieren. Die Trommel 14 besitzt ein ähnliches an ihr befestigtes ringförmiges Zahnrad 60, das mit einem Antriebsrad 62

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/3

kämmt. Ein getrennter Antrieb 64 dreht die Trommel 14 unter vorgewählter Geschwindigkeit, die unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der Trommel 12 ist. Ringförmige Metallringe 66 und 68 halten die Trommel 14 auf Rollenanordnungen 70 und 72, um eine Drehung der Trommel 14 durch den Antrieb 64 zu ermöglichen und eine Achsialbewegung der Trommel 14 während ihrer Drehung zu verhindern«

In den Fig. 3 und 6 besitzt ein als Ganzes mit 74 bezeichneter Schaber eine Längsachse 75. Der Schaber 74 ist drehbar in der Trommel 12 angeordnet, und zwar unter Abstand von der Innenwand 76 der Tinaamel. Der drehbare Schaber 74 ist oberhalb einer Horizontalebene vorgesehen, die sich durch die Längsachse 15 _<3_Le^^romme^'\2. erstreckt und, wie Fig. 6 zeigt, an der linken Seite einer vertikalen Ebene, die sich durch die Längsachse der ^rommeJ|2 erstreckt. Mit dieser Anordnung ist der drehbare Schaber 74 in dem oberen linken Viertel der zylindrischen Öffnung der Trommel 12 vorgesehen, die durch die Innenwand 76 der begrenzt und derartig angeordnet ist, daß er sich um seine Längsachse 7 5 dreht. Wie weiter unten näher erläutert, ist die Anordnung des drehbaren Schabers durch die Richtung der Trommeldrehung bestimmt. Zum Beispiel ist die Trommeldränng i_m Gegendrehsinn,

wie durch den Richtungspfeil 78 angedeutet, und der drehvorgesehen, und zwar bare Schaber 74 ist im oberen Viertel/entgegengesetzt von dem geneigten Bett aus agglomerierfähigem Material, das in der Trommel 12 ausgebildet ist (vgl. Fig. 6 und 70.

Der drehbare Schaber 74 besitzt einen rohrförmigen Körper 80

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mit einer Welle 82 am vorderen Ende und einer Welle 84 am hinteren Ende, die an dem Körperteil 80 befestigt sind und sich von diesem aus erstrecken. Der Teil 80 kann auch massiv ausgebildet sein und eine andere Ausgestaltungsweise haben. Der Teil 80 kann kleinere Querausbildungen haben als sie in den Figuren dargestellt sind, so lange eine ausreißende Festigkeit zum drehbaren Halten der Messer gegeben ist. Die vordere Welle 82 erstreckt sich durch eine geeignete Dichtung 86 in dem Gehäuse 36 und ist drehbar in einem Lager 88 gehalten, das im Gehäuse 36 befestigt ist. Die vordere Welle 82 besitzt ein Zahnrad 90, das nicht drehbar an dieser befestigt ist. Die vordere Welle ist an einem weiteren Lager 94 gehalten, das seinerseits an einem festen Mast 92 gehalten ist. Die hintere Welle 84 ist drehbar in einem Lager 96 gehalten, das an einem festen Mast 98 gehalten ist. Der Mast 98 ist an einem Teil des festen Gehäuses 20 befestigt, das die Auslaßöffnungen 18 der ' Trommel 12 umgibt sowie die Einlaßöffnungen 22 der Trommel 14. Mit dieser Anordnung

Trommel ist der Schaber 74 drehbar in der 12 gehalten und ist an seinen Endteilen in Lagern gehalten.

Der Antrieb zürn Drehen des Schabers 74 besitzt einen Antriebsmotor 100 (vgl. Fig. 3 und 6), der über eine geeignete Einrichtung 102 zum Verringern der Geschwindigkeit mit einem Antriebszahnrad 104 verbunden ist. Eine endlose Kette 106 ist um die Zahnräder 90 und 104 gelegt und derart angeordnet, daß sie den Schaber 74 in e^aer -RctngQea^ge-geeges der Ί2 dreht, wie in den Fig. 3,

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hachtriigMoh
geändert

6 und 7 durch den Pfeil 56 gezeigt. Geeignete Steuerungseinrichtungen sind vorgesehen, um den Schaber 74 synchron

trommel
mit der Agglomerier/ 12 zu drehen, so daß der Schaber

sich unter einem vorgewählten Geschwindigkeitsverhältnis

Trommel

mit der 12 dreht. Falls erwünscht, kann die Steuerungseinrichtung die relativen Geschwindigkeiten des Schabers

Trommel
oder der verändern, um andere Geschwindigkeitsverhält-

Trommel
nisse zwischen Schaber und herzustellen, so daß, wie weiter unten erläutert, andere Ausbildungen der Rippen und Vertiefungen erhalten werden.

Der Schaber 74 besitzt vier Reihen von Schabermessern, die

und 114
als Ganzes mit 108,110,112/bezeichnet sind, und die an der äußeren Oberfläche des Rohrs 80 befestigt sind. Die Messerreihen besitzen getrennte Messeranordnungen mit einem Halteelement 116 für die Messer, das starr an der Oberfläche des Rohrs 80 durch Schweißen o.dgl. befestigt ist. Getrennte Messer oder Messersegmente sind an den Messerhalteelementen 116 mittels Schrauben 120 befestigt. Die Segmente 118 besitzen längliche Schlitze 122, so daß ein radiales Einstellen der Segmente 118 an den Elementen 116 möglich ist.

und 114 Die Messerreihen 108,110,112/erstrecken sich parallel längs des Rohrs 80 und bilden längliche kontinuierliche Schnittoberflächen längs der im wesentlichen gesamten Länge des Schabers 74 aus. Fig. 3 zeigt nur die Endteile der Reihen der Messer 108,110,112. Die Messerreihen stellen eine kontinuierliche Schnittoberfläche her, die vorzugsweise einer

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bogenförmig und spiralig verlaufenden Bahn folgt, in der der Steigungswinkel weniger als eine einzelne Umdrehung um die Achse 75 des Rohrs 80 über die Länge des Schabers 74 vornimmt, wie schematisch durch die strichpunktierte Linie 124 in Fig. 3 gezeigt.

Der Schaber .74 besitzt er· getrennte Messerreihen, die sich in Längsrichtung über im wesentlichen die gesamte Länge des Schabers 74 erstrecken. Die Messerreihen laufen in- einer spiralförmigen Bahn und bilden vorzugsweise einen Steigungswinkel, der eine einzelne Umdrehung um die Rohrachsäffin· d di Mih 108 hidiht^l h

der die Messerreihen 108 vorgesehen^^indy-iiieht^lrer schrtet, wie s

verwendeten Sehaber 7^-gezeigt. Selbstverständlich können die/Messer auf andere Weise ausgebildet sein; 'es können die Messerreihen parallel zur Längsachse des Schaberteils 80 angeordnet sein, oder es kann ein Steigungswinkel mit mehr als einer Umdrehung um die Achse des Rohrs vorgesehen sein. Die Messeranordnung sollte jedoch derart sein, daß die in dem Material ausgebilde-

Trommel ten Rippen an der Innenwand der anhaften und sich in

Trommel Längsrichtung längs der inneren Oberfläche der erstrecken, und zwar im wesentlichen parallel zur Achse der 'irommel. Durch diese Anordnung dienen die von den Messern geformten Rippen als Längsheber zum Anheben und Mischen des Materials in der Trommel.

Selbstverständlich kann die Anzahl der an die äußere Oberfläche des Rohrs 80 angebrachten Messerreihen erhöht oder verringert werden. Beispielsweise kann der Schaber 74 eine_s

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dä?ei oder vier Messerreihen im Gegensatz zu den e dargestellten Reihen aufweisen. Es ist jedoch erwünscht, daß die Messerreihen unter gleichem Abstand an der Umrandung des Rohrs 80 vorgesehen sind, um symmetrische Rippen und Vertiefungen in der Schicht aus agglomerierfähigem Material herzustellen, die auf die Innenwand 76 der Agglomeriertrommel aufgebracht ist.

und 14
In Fig. 7/ist schematisch gezeigt, wie der drehbare Schaber

74 Rippen und Vertiefungen in einer auf der Innenwand 76 der

Trommel

12 verteilten Schicht aus agglomerierfähigem Material

die ausbildet, sowie die Art undfaeise, auf die/Rippen als Anheber zum Vermischen der agglomerierfähigen Bestandteile dienen und in zur Ausbildung von Agglomeraten einer vorgewählten Größe aus dem agglomerierfähigen Material dienen.

Um eine gewellte oder gezackte Oberfläche mit sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen auf der Wand der Agglomeriertrommel auszubilden, wird zunächst agglomerierfähiges Material in die Trommel eingelassen. Venn teilchenförmige bituminöse Kohle, fein verteilter Koks und Pech die agglomerierfähigen Bestandteile sind, kann die Kohle auf eine Temperatur zwischen 400-625°P (=200-300°c) vorerwärmt werden. Diese Temperatur ist geringer als die, bei der die Oberfläche der Kohleteilchen plastisch wird und diese aneinander anhaften. Der Koks wird auf eine Temperatur zwischen 1000-1200⁰F ( = 540-650° C) vorerwärmt, um die für das Agglomerieren erforderliche empfindliche Wärme zu erreichen. Kohle, Koks und Pech werden unter den erwähnten Temperaturen in die

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Agglomeriertrommel 12 eingelassen, während diese im Gegenuhrzeigerdrehsinn gedreht wird (vgl. Fig. 7).

Die agglomerierfähigen Bestandteile werden durch Drehen der

^OmmeT2 vermischt und Wärme wird von dem Koks auf die Kohlenteilchen und Pech übertragen, so daß die agglomerierfähigen Bestandteile eine aneinander anhaftende plastische Masse ausbilden. Eine Schicht dieser Masse wird auf der inneren Oberfläche 76 der Trommel 12 verteilt. Der drehbare Schaber 74 wird synchron mit der ^romme^2 gedreht, und zwar in -©iae*¹ Richtung

Trommel 12 und mit der zweifachen Geschwindigkeit der Trommel 12. Bei dieser synchronisierten Geschwindigkeit bewegen sich

die Reihen der Schabermesser 1O8₈-Θ periodisch auf die Wand der ^romme 12 zu und von dieser hinweg.

Infolge der synchronen Drehung des Schabers und der Trommel bei einem Verhältnis von 6:1 werden vierundzwanzig .:.. längliche Rippen 130 in der Schicht 126 aus agglomerierfähigem Material ausgebildet. Die Reihen der Schabermesser sind derart unter Abstand von der Wand 76 angeordnet, daß die Schicht aus agglomerierfähigem Material,die auf der Innenwand 76 der

τ 2 verteilt ist, kontinuierlich verläuft und längliche Vertiefungen 43*f in dem Material zwischen den Rippen 130 ausgebildet sind. Während die Schicht aus agglomerierfähigem Material auf der Wand . 76 verteilt wird und von dem Schaber 74 bearbeitet wird, ist das agglomerierfähige Material der Schicht plastisch und elastisch. Wenn das mit der Kohle und dem Pech verbundene Bindemittel seine

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nachträgnoh
geändert

Plastizität verliert, und zwar infolge der bei erhöhten

Trommel
Temperaturen innerhalb der auftretenden Pyrolyse, härtet die Schicht und erstarrt, so daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen in der erwähnten Weise ihre Ausbildung beibehalten.

Das zu Agglomeraten zu formende Material, vorzugsweise das gleiche Material wie es zum Ausbilden der gewellten oder ge-

Trommel zackten Schicht auf der Wand der verwendet wird, kann

,. Trommel _ ... . .

xn die eingelassen werden, wahrend die Schicht erhärtet, oder nachdem diese erhärtet ist. Das agglomerierfähige Material wird auf einer kontinuierlichen Basis in die drehbare Retorte unter vorgewählten Raten, um innerhalb der Retorte ein Bett aus agglomerierfähigem Material auszubilden. Fig. 7 zeigt das Materialbett 134. Eine Drehung der Trommel in Richtung des Pfeils 78 bewegt das Materialbett 146 nach oben längs einer Seite der Retorte, und zwar derart, daß die obere Oberfläche 136 des Betts beispielsweise einen Ruhewinkel von etwa 70° aufweist. Der Ruhewinkel ist abhängig von der Drehgeschwindigkeit der Trommel 12.Beim Drehen der Trommel 12 werden die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen 130· in der Schicht 126 unter das Materialbett bewegt und fördern eine Agitation des Materialbetts. Die Agitation des Materialbetts schließt ein Vermischen von oben nach unten ein, wobei ein Teil des agglomerierfähigen Materials in dem Bett, benachbart der Walzenwand 76 nach oben durch das Bett gefördert wird. Die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen drehen weiterhin einen wesentlichen Teil des Materials in dem durch

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die Rippen und Vertiefungen geförderten Teil über und auf die obere Oberfläche 136 des Materialbettes.

Das Bewegen eines Teils des agglomerierfähigen Materials nach oben durch das Bett und das völlige Umverteilen des Materials vermischt das agglomerierfähige Material und verteilt kontinuierlich teilweise agglomeriertes Material 138 auf der oberen Oberfläche 136 des Bettes, und zwar am oberen Teil,des Betts 134.Die teilweise agglomerierten" Agglomerate 138 rollen von der oberen Oberfläche 136 des Bettes hinab und wachsen dadurch an, daß zusätzliche plastische Teilchen von der oberen Oberfläche des Bettes abgelöst v/erden. Um das zuvor erwähnte untere Vermischen des agglomerier fähigen Materials zu ermöglichen ist es wichtig, daß die Rippen 130 sich längs der inneren Oberfläche der Trommel er-

(VgI. Fig. 14). strecken, um als Anheber zu wirken. /Der Neigungswinkel der Trommel 12 fördert die teilweise agglomerierten Agglomerate während ihres Anwachsens zu der Öffnung 18 der Agglomeriertrommel. Die teilweise agglomerierten Agglomerate wachsen weiter an, bis das Bindemittel seine Plastizität verliert und die Agglomerate mit ihrer fertigen Größe anschließend erhärten und erstarren. Nachdem die Agglomerate erhärtet sind, wird das Anwachsen angehalten. Die derart ausgebildeten Agglomerate werden in die Härtewalze eingeführt, deren Drehung eine wesentliche Vervollständigung der Pyrolyse der agglomerierfähigen Bestandteile ermöglicht, und verhältnismäßig starre und harte Agglomerate werden aus der Härte-1 entnommen.

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Das agglomerierfähige Material im Bett 134 besitzt infolge seiner Plastizität eine Neigung, an der inneren Oberfläche der Schicht aus starrem agglomerierfähigem Material, das

Trommel
auf der Innenwand der verteilt ist, anzuhaften. Die Schaberanordnung 74 entfernt kontinuierlich die frischen Ablagerungen aus agglomerierfähigem Material auf der äußeren Oberfläche der Rippen und Vertiefungen, während das frisch verteilte agglomerierfähige Material in einem verhältnismäßig plastischen Zustand ist, und zwar infolge seiner kontinuierlichen Drehung unter einer vorgewählten synchronen Geschwindigkeit, so daß die Ausbildung der Rippen und Vertiefungen entsprechend Fig. 7 entsteht. Falls erwünscht, können metallische Haltelemente an der Innenwand der Trommel und den darin ausgebildeten Rippenteilen 130 befestigt sein. Die metallischen Haltelemente gewährleisten eine strukturelle Halterung für die Rippen,und eine synchrone Drehung des Schaber 7k verhindert, daß die metallischen Haltelemente und die Schabermesser ineinander geraten.

Für bestimmte Agglomerierbedingungen kann es erwünscht sein, die Anzahlund Höhe der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen und Vertiefungen zu variieren, die an der Umrandung der Trommelwand ausgebildet sind, um das zuvor beschriebene Vermischen des agglomerierfähigen Materials zu erhöhen. In den Fig. 8,9,10,11,12 ist die Vielseitigkeit des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung in der Herstellung von Längsrippen und - Vertiefungen gewünschter Höhe und unterschiedlicher Anzahl in der Schicht auf der Trominelwand dargestellt.

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S?

Fig. 8 zeigt die Ausbildung der Rippen und Vertiefungen, wenn der drehbare Schaber 74 in derselben Drehrichtung wie die Trommel 12 gedreht wird, wie" durch die Pfeile 78 und 56 angedeutet, wobei der Schaber 74 mit dem Vierfachen der Geschwindigkeit der Agglmerierwalze 12 gedreht wird. Die Rippen 130 haben eine flehe, bogenförmige obere Oberfläche 140, die dadurch ausgebildet wird, daß der Schaberteil 80 auf der oberen Oberfläche der Rippen 130 reibt, so daß die Höhe der Rippen 130 begrenzt wird. Selbstverständlich kann das Teil 80 einen verringerten Durchmesser aufweisen,mn eine größere wirksame Länge der Schabermesser 108,110,112,114 zu gewährleisten. Ohne Störung vonseiten des Tei s 80 des Schabers können die Rippenhöhen wesentlich erhöht werden* Die Vertiefungen 132 sind in Fig. 8 verhältnismäßig eng gezeigt, wobei der Schaber 74 mit dem Vierfachen der Geschwindigkeit der Trommel 12 gedreht wird.

In Fig. 9 wird der Schaber 74 mit dem Fünffachen der Drehgeschwindigkeit der Trommel 12 gedreht. Es werden vierundzwanzig Längsrippen 130 in der Materialschicht 126 gebildet. Die Vertiefungen 132 sind breiter als die Vertiefungen 132 nach Fig. 8. Die Rippen haben eine flache, bogenförmige obere Oberfläche 140, die dadurch entsteht, daß der Schaberteil 80 gegen die obere Oberfläche der Rippen reibt. Somit begrenzt der Schaberteil auch die Höhe der Rippen 130 in Fig.9. Die wirksame Höhe der Rippen kann wesentlich durch Verringern des Durchmessers des Schaberteils 80 erreüit v/erden.

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In Pig. 10 ist schematisch die Ausbildung der Rippen und Vertiefungen dargestellt, die erhalten wird, wenn der Schaber 74 mit dem Sechsfachen der Drehgeschwindigkeit dei/Crommel gedreht wird. Diese Rippen- und Vertiefungsausbildung ist ebenfalls in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser Anordnung werden vierundzwanzig Rippen und vierundzwanzig Vertiefungen um die Umrandung der Trommel 12 ausgebildet. Die Höhe der Rippen ist geringer als die der in Fig. 9 gezeigten Rippen. Der Schaber stört die .Rippenausbildung nicht, so daß die Rippen eine obere spitze Oberfläche 142 erhalten. Die Breite der Vertiefungen nach Fig. 10 ist gegenüber der in den Fig. und 9 dargestellten erhöht.

Fig. 11 zeigt schematisch die Ausbildung der Rippen und Vertiefungen in der Schicht aus agglomerierfähigem Material, wenn der Schaber mit dem Siebenfachen der Drehgeschwindigkeit in derselben Richtung wie die Trommel 12 gedreht wird. Bei dem Drehgeschwindigkeitsverhältnis 7:1 werden achtundzwanzig Rippen und achtundzwanzig Vertiefungen um die Umrandung der Trommel ausgebildet. Die Rippen haben eine niedrigere Höhe verglichen zu den unter geringerer Drehgeschwindigkeit des Schabers ausgebildeten Rippen, beispielsweise nach Fig. 10, mit einem Drehgeschwindigkeitsverhältnis von 6:1.

Fig. 12 zeigt die Ausbildung der Rippen und Vertiefungen bei einem Drehgeschwindigkeitsverhältnis Sdaber:Trommel von 8:1. Hierbei werden zweiunddreißig Rippen und zweiund-

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dreißig Vertiefungen in dem agglomerierfähigen Material längs der Umrandung der Trommel 12 ausgebildet^ Die Rippenhöhe in Fig. 12 ist weiterhin gegenüber der Darstellung Fig. 10 land 11 verringert. Somit ist ersichtlich, daß wenn eine größere Anzahl von Rippen und Vertiefungen erwünscht ist , die Rippenhöhe mit der Zunahme der Rippen und Vertiefungen verringert wird.

Bei dem beschriebenen Verfahren ist es wichtig₅ daß das Ergebnis der Anzahl von Messerreihen an dem Schaber multipliziert mit dem Umdrehungsverhältnis Schaber: Trommel pro Zeiteirheit eine ganze Zahl ist.
b U₉

^N= -ü-p- ·

N s die Anzahl der ausgebildeten Rippen,

b = die Anzahl der Schabermesser,

U₁= die Drehgeschwindigkeit der Trommel (UpM) und

U₂= die Drehgeschwindigkeit des Schabers (UpM) ist.

Mit einem Schaber mit vier Messerreihen, der siebenmal schneller als die Trommel gedreht wird, werden z.B. achtundzwanzig sich in Längsrichtung erstreckende Rippen und Vertiefungen ausgebildet, und die en Messerreihen bewegen sich nacheinander in zeitlicher Abstimmung durch die in Längsrichtung unter Abstand vorgesehenen Vertiefungen, ohne die benachbarten Rippen zu stören.

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Wenn 28 ' Rippen erwünscht sind und der drehbare Schaber vier Messerreihen aufweist, so muß das Verhältnis von Schabergeschwindigkeit zu der der Trommel 5,5: Ibetragen, wie in der folgenden Gleichung ausgedrückt:

N= 4 χ 5,5

N = 22.

Fig. 13 zeigt schematisch die Art und Weise der Erhöhung der Rippenhöhe mit der Abnahme des Verhältnisses der Uindrehungs-r geschwindigkeit Schaber: Trommel. Es ist ersichtlich aus den Fig. 8-12 und dem Schaubild, daß unterschiedliche Ausbildungen von Rippenhöhen und Anzahl von Rippen möglich sind, wenn der Schaber 74 in derselben Drehrichtung wie die Agglomeriertrommel gedreht wird. Selbstverständlich kann mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung auch die Dicke der Schicht und die Form der Rippen und Vertiefungen in der auf der Innenwand der Trommel verteilten Schicht kontrolliert werden. Die Messer an dem Schaber verlaufen während ihrer Umdrehung relativ zur Trommel bogenförmig überlappenden Bahnen durch die Schicht und bilden auf diese Weise die zuvor be-» schriebenen Rippen und Vertiefungen aus.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung ist es Jetzt möglich, Anheber an der inneren Oberfläche der 'Trommel auszubilden, und zwar aus demselben oder im wesentlichen demselben Material, das in der Trommel agglomeriert wird.Nachdem die Anheber in Gestalt von Rippen in der auf der Wand der Trommel verteilten Materialschicht ausgebildet sind, entfernen

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nac.-,ΐ,-' ¹U h
geSnderi

die Messer des drehbaren Schabers 74 das Material , das auf der Oberfläche der Rippen und Vertiefungen in der Schicht verteilt ist.

Die Erfindung mircle im vorauf gehenden anhand der bevorzugten Ausgestaltung erläutert. Abweichungen hiervon sind selbstverständlich möglich, ohne daß das ¥esen der Erfindung hierdurch verändert wird.

Wichtig ist, daß eine drehbare Anordnung vorgesehen ist,

trommeln

die getrennte Agglomerier- und Härte/ aufweist, die unabhängig voneinander drehbar sind. Die Agglomeriertrommel ist im allgemeinen zylindrisch ausgebildet und besitzt eine innere Ssylinderförmige Wand. Ein Schaber ist drehbar in der Agglo-

trommel

merier/ angeordnet, und zwar unter Abstand von der zylindrischen Innenwand, wobei seine Achse von der Trommelachse unter Abstand vorgesehen ist. Der Schaber besitzt ein rohrförmiges Teil mit einer Vielzahl von sich davon radial erstreckenden parallel angeordneten Messerreihen. Jede der Reihen erstreckt sich in Längsrichtung längs der im wesentlichen gesamten Länge des rohrförmigen Schaberteils und verläuft längs einer

die Achse spiralförmigen Bahn, wobei eine einzige Umdrehung um/des rohrförmigen Teils erfolgt. Die Messerreihen nehmen daher eine einzige Umdrehung um den rohrförmigen Teil des Schabers vor. Eine Antriebseinrichtung ist vorgesehen, die die Agglomeriertrommel ■ und den Schaber synchron miteinander dreht,

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-92=·

wobei der Schaber derart angeordnet ist, daß er unter vorgewählter unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit relativ zur Drehgeschwindigkeit der Trommel gedreht wird. Agglomerierfähiges Material wird in die^Trommel eingelassen und bildet eine Schicht aus agglomerierfähigem Material auf der Innenwand der Trommel aus. Der Schaber wird in derselben Drehrichtung wie die Trommel gedreht, und zwar unter einer mit der der Trommel synchronisierten Drehgeschwindigkeit. Die parallelen Messerreihen auf dem Schaber bilden eine Vielzahl von unter Abstand voneinander vorgesehenen, im allgemeinen länglichen Längsrippen und- Vertiefungen in der Schicht aus agglomerierfähigem Material auf der Innenwand der Trommel aus. Die Rippen sind leicht bogenförmig ausgebildet und bilden insgesamt weniger als eine Umdrehung über die Länge der Agglomeriertrommel. Die unter Abstand vorgesehenen länglichen Rippen in der Schicht aus agglomerierfähigm Material erstrecken sich in Längsrichtung der Trommel, und zwar imresentlichen parallel zur 3rommelachse. Sie dienen als in Längsrichtung sich erstreckende Anheber zum Mischen und Agitieren von weiterem teilchenförmigem agglomerierfähigem Material, das in die eingegegeben wird, und zwar indem Teile des anderen teilchenförmigen Materials von der Unterseite des Materialbettes angehoben und auf die obere Oberfläche des Materialbettes verteilt wird. Diese Art des Vermischens fördert die Bildung von Agglomeraten mit einem vorgewählten verhältnismäßig kleinen Kröße. Durch die synchron verlaufende Drehung des Schabers wird agglomerierfähiges Ma-

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-59=·

terial entfernt, das auf der Oberfläche der länglichen Rippen und Vertiefunge η verteilt ist, die in der Schicht aus agglomerierfähigem Material ausgebildet sind, so daß die erwünschten Rippen-und Vertiefungskonfigurationen in der Schicht aus agglomerierf ähi gern Material aufrechterhalten wird.

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Claims (16)

3S" Ansprüche

1. Verfahren zum Agglomerieren von fein verteiltem agglomerierfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß fein verteiltes agglomerierfähiges Material in eine im wesentlichen horizontal drehbare Trommel (12) mit einer Innenwand (76) und einer Längsachse (15), um die die Trommel (12) drehbar ist, eingegeben wird, daß eine Schicht (126) aus dem fein verteilten agglomerierfähigen Material auf der Innenwand (76) abgesetzt wird, daß ein Schaber (74) in der Troiimel (12) in derselben Richtung wie die Drehrichtung der Trommel (12) gedreht wird, daß eine Vielzahl von länglich alternierenden und sich in Längstrichtung erstreckenden Rippen (130) und Vertiefungen (132) ausgebildet wird, die sich im wesentlichen längs der Innenwand (76) und im wesentlichen parallel zur Trommellängsachse (15) erstreckt , und daß die Rippen (13Ö) und die Vertiefungen (132), die auf die'se Weise in der Schicht (126) auf der Innenwand (76) der Trommel (12) ausgebildet werden, aufrechterhalten werden während die.Trommel (12) gedreht wird und Agglomerate (138") aus weiterem fein verteiltem agglomerierfähigem Material (134) ausgebildet werden, das in die Trommel (12) eingegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bett (134) aus weiterem fein verteiltem Material in der Trommel (12) ausgebildet wird, ferner daß die Trom-

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mel (12) gedreht und eine obere geneigte Oberfläche (136) auf dem Bett (134) ausgebildet wird, daß die sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen (13C) und Vertiefungen ('132 ) unter das Bett (134) bewegt werden und ein Teil des anderen agglomerierfähigen Materials neben der Trommelinnenwand (76) mit den Rippen (130)und Vertiefungen ,( 132 ) angehoben wird, und daß anschließend der angehobene Teil (138) des anderen Materials auf die obere geneigte Oberfläche (136) des Bettes (134) verteilt wird.

3» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber (74) in der Trommel (12) zeitlich abgestimmt mit Drehung der Trommel gedreht wird, so daß eine vorgewählte Anzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen ('130 ) ausgebildet wird, und zwar entsprechend folgender Gleichung:

b U₀

N =

wobei N = eine ganze Zahl und die Anzahl der ausgebildeten,

Rippen,

b = die Anzahl der Schabermesser, ILj= die Drehgeschwindigkeit der Trommel (UpM) und Up= die Drehgeschwindigkeit des Schabers (UpM) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Schabers (74) in der Trommel (12) in der festgesetzten zeitlichen Abstimmung zu der Drehung der Trommel aufrecht erhalten wird, so daß das Muster

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der Rippen (130) und Vertiefungen (.132 ) in der Schicht aufrecht erhalten wird, während Agglomerate ( aus weiterem fein verteiltem Material (134) ausgebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Trommel (12) und des Schabers (74) kontrolliert wird, so daß die Höhe und Anzahl der in der Schicht ausgebildeten Rippen ( 130 .') und Vertiefungen. ( 132 .-) in der Schicht (126) kontrolliert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber (74) mit dem .Sechsfachen der Drehgeschwindigkeit der Trommel (12) gedreht wird, wodurch 24 ■ Rippen (130) und 24 Vertiefungen in der Schicht (126) ausgebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber (74) mit dem Achtfachen der Drehgeschwindigkeit der Trommel (12) gedreht wird, so daß 32 Längsrippen (130) und 32 Längsvertiefungen (132) in der Schicht (126) ausgebildet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die länglichen Rippen ( 130) und Vertiefungen ( 132 ) mit eins*längsgerichtetei bogenförmigei Ausbildung in Form einer Spirale mit weniger als einer Drehung um die Länge der Trommel (12) ausgebildet werden.

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9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als fein verteiltes agglomerierfähiges Material (134 ) bituminöse Kohle und Koks vorgesehen wird, das auf eine erhöhte Temperatur gebracht .wird, bevor es in die drehbare Trommel (12) eingelassen wird.

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10, Vorrichtung zum Agglomerieren von fein verteiltem agglomerierfähigem Material, gekennzeichnet durch eine zylinderförmige drehbare Trommel (12) mit einer Längsachse (15) und einer Innenwand (76), ferner mit einem Antrieb (46) zum Drehen der Trommel (12) um die Längsachse (15) unter einer vorgewählten Ge s chv/indi gke it und zum Vertei-

aus
len einer Schicht (126)/fein verteilte.m agglomerierfähigem Material auf der Innenwand (76) der Trommel (12), durch einen länglichen drehbaren Schaber (74) mit einem Teil (80) mxt einer Längsachse (75), der in der Trommel (12) unter Abstand von der Innenwand (76) angeordnet ist und dessen Längsachse (75) unter Abstand von der Längsachse (15) der Trommel vorgesehen ist, durch Messer (108-114) die sich von dem Schaber (74) radial nach außen und in Längsrichtung darauf erstrecken, und durch Einrichtungen (100-106) zum Drehen des Schabers (74) in derselben Drehrichtung wie die Trommel (12), so daß

eine Relativbewegung zwischen der Innenwand (76) der drehbaren Trommel (12) und den Messern (108-114) entsteht, um eine Vielzahl von länglich alternierenden und sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen (130) und Vertiefungen (132) in der auf der Innenwand (76) verteilten Schicht (126) auszubilden, wobei der Schaber derer
art angeordnet ist, daß/anderes,auf der Oberfläche der in der Schicht ausgebildeten Rippen (130) und Vertiefungen (132) verteiltes fein verteiltes agglome^ rierfähiges Material entfernt .

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß

(100-106)
eine Einrichtung zur Herstellung einer synchronen Drehung zwischen der drehbaren Trommel (12) und dem dreh baren Schaber (74) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (108-114) in einer Vielzahl von parallel unter Abstand um die Umrandung des Schabers (74) angeordneten Messerreihen vorgesehen sind.

.13. Vorrichtung nach Anspruch 1 2, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Messerreihen aus vie? Reihen von Messern (108-114) bestehen, die unter Abstand um die Umrandung des drehbaren Schabers(74) angeordnet sind, wobei die Einrichtungen (100-106) zum Drehen des Schabers (74) derart vorgesehen sind, daß der Schaber (74) mit dem Sechsfachen der Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel (12) drehbar ist, wodurch 24 Rippen (130· ) und 24 Vertiefungen (132) in der Schicht (126) aus auf der Innenwand (76) der Trommel (12) verteiltem agglomerierfähigem Material entstehen.

14, Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Reihen von Messern (108-114) bogenförmig in Form einer Spirale ausgebildet sind, und zwar mit einer einzelnen Drehung um die Achse (75) des Teils (80) zum Ausbilden bogenförmiger, paralleler und sich in Längsrichtung erstreckender Rippen (130- ) und Vertiefungen ( 132 ) in der Schicht (126) aus fein verteiltem

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agglomerierfähigem Material.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (126) aus agglomerierfähigem Material eine relativ formbeständige Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material ist, die aus der Agglomeration von fein verteilter Kohle und fein verteiltem Koks gebildet wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Schaber (74) in einem Quadranten der drehbaren Trommel (12) angeordnet ist, der diametral entgegengesetzt dem Quadranten der Trommel (12) liegt, in dem sich während der Trommeldrehung das Material befindet.

Der Patentanwalt:

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