DE2809986A1 - Pelletisiervorrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma Dravo Corporation, One Oliver Plaza, Pittsburgh, Allegheny County, Pennsylvania 15222 / USA

betreffend:
"Pelletxsiervorrichtung"

Pelletisiertrommeln werden dazu verwendet, um teilchenförmige Materialien, wie feinverteilte Erze, Kohle oder dergleichen, in Pellets zu formen, die zur weiteren Handhabung geeignet sind. Eine gut funktionierende Pelletiertrommel mischt, hebt an, schleudert durcheinander und ballt das Agglomerat in Pellets gleichmäßiger Größe zusammen. Bei der Handhabung von heißen schleißenden Materialien, wie Kohle und Verkohlungsprodukten, wird die Oberfläche der Pelletiertrommel aufgrund des Abriebs glatt und spiegelnd. Wenn dies eintritt, gleitet die Charge oder das Material, das agglomeriert werden soll, vor und zurück, wodurch die Kontrolle bezüglich der Gleichmäßigkeit der Pelletsgröße und bezüglich der Homogenität der Kohle- und Verkohlungsproduktmischung in den Pellets verlorengeht. Hierdurch wird ferner die Bildung von großen Klumpen anstelle der gewünschten agglomerierten Größen gefördert. Gegebenenfalls wird der Materialfluß durch die Trommel durch diese Klumpen blockiert und die Trommel muß abgeschaltet werden, damit sie gesäubert werden kann.

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Derzeit wird die Innenfläche einer Pelletisiertrommel häufig mit einem hexagonalen Sieb oder einem Sieb aus geblähtem Metall ausgekleidet, um die Bildung einer natürlichen Schicht oder Schale des Mischmaterials hervorzurufen, die eine gute Arbeitsfläche für das Agglomerieren bildet. Derartiges ist beispielsweise in den US-PSen 2 831 210, 3 060 496 und 3 154 806 beschrieben. In dem ersten und dritten dieser Patente wird ferner vorgeschlagen, daß die Trommel alternativ mit Beton ausgekleidet sein kann, der eine rauhe Oberfläche bildet, an der das Mischmaterial haften kann. Demgegenüber schlägt die ÜS-PS 2 834 043 vor, daß Ausnehmungen mit kleinen Graten oder Vorsprüngen zur Bildung einer unregelmäßigen Oberfläche vorgesehen werden können. Gemäß der US-PS 2 411 873 wird eine geriefte Oberfläche als geeignet vorgeschlagen, wobei ringförmige Rippen für die Trommeloberfläche eine Höhe von etwa 0,64 cm mit einem Abstand von 6,35 cm voneinander bevorzugt werden. Schließlich wird gemäß der US-PS 3 131 4 eine Auskleidung vorgeschlagen, die aus rauhen Körnern besteht, die ringförmige unregelmäßige Formen besitzen, die sich von einem Bindemittel weg erstrecken, um eine unregelmäßige Oberfläche zu bilden, an der eine Schicht der Mischung haften kann.

Sämtliche dieser Lösungen führen zu einem beträchtlichen zusätzlichen Gewicht und zu einer Verteuerung der Pelletisiertrommeln. Zusätzlich muß dann, wenn ein Abstreifer oder ein Kratzer verwendet wird, um überflüssige Ansammlungen der Mischung aus der Trommel zu entfernen, vorsichtig gearbeitet werden, damit das Sieb nicht aufgerissen wird, wodurch starke zusätzliche Beschädigungen der Trommel, des Abstreifers und der stromabwärtigen Ausrüstung hervorgerufen werden können.

Erfindungsgemäß ist die Pelletisiertrommel mit einer Reihe von diskreten Elementen ausgerüstet, die an der

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agglomerierenden Oberfläche befestigt sind und sich von dieser wegerstreckende Kantenteile aufweisen, die Ausnehmungen zwischen den Elementen und der agglomerierenden Oberfläche bilden, unter die eine Agglomeratschicht, die sich auf der agglomerierenden Oberfläche bildet, eindringen kann und die die Agglomeratschicht an ihrem Platz auf der agglomerierenden Oberfläche hält, wenn sie hart wird.

Vorzugsweise sind die diskreten Elemente Ringe, bei denen jeweils die Außenkante angehoben ist, um eine umfängliche Ausnehmung mit der agglomerierenden Oberfläche zu bilden. Alternativ können die Innenkanten der Ringe angehoben sein, um eine innere Ausnehmung mit der agglomerierenden Oberfläche zu bilden.

Mit dieser Anordnung wird die Agglomeratschicht, die eine Auskleidung für die agglomerierende Oberfläche bildet, gehalten, da das Material in die Ausnehmungen unter den angehobenen Kanten der diskreten Elemente tritt, wobei nach dem Hartwerden des Materials die diskreten Elemente als "Nieten" dienen, um die Schale an ihrem Platz zu halten.

Sollte eines der diskreten Elemente durch einen Abstreifer gestreift werden, so wird nur dieses Element beschädigt oder lose gerissen, ohne daß eine weitere Beschädigung der verbleibenden Elemente auftritt. Die einzelnen Elemente sind klein genug, daß sie die stromabwärtige Einrichtung nicht beschädigen und können leicht durch magnetische Mittel entfernt werden. Die diskreten Elemente sind billiger und leichter zu installieren als die bekannten Siebe, Rippen, gerieften Oberflächen oder rauhen Beschichtungsmaterialien, insbesondere wenn sie verwendet werden, um bestehende Pelletisiereinrichtungen zu ändern, wobei sie ferner die Bildung von verschiedenen Mustern, wie

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■ Spiralen, rückläufige Spiralen, Linksrippen, konzentrische Dainmringe und andere geeignete Muster für verschiedene Pelletisiervorgänge erleichtern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Pelletisiertrommel mit diskreten Elementen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf ein diskretes Element und einen Teil der Pelletisiertrommel von Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche einer Pelletisiertrommel mit einer Reihe von diskreten Elementen gemäß der Erfindung,

Fig. 4 zeigt die Arbeitsfläche einer Pelletisiertrommel

mit einer anderen Anordnung der diskreten Elemente,

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche einer Pelletisiertrommel mit einer weiteren Anordnung der diskreten Elemente,

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch eine Pelletisiertrommel mit diskreten Elementen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Arbeitsfläche einer Pelletisiertrommel mit einer Reihe von diskreten Elementen einer alternativen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Pelletisiertrommel 1, die kontinuierlich rotiert, um ein Material, wie feinteilige Erze,

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Kohle und Holzkohle, zu mischen, anzuheben, durcheinanderzuwirbeln und zusammenzuballen, um dieses Material zur weiteren Handhabung vorzubereiten. Um die Bildung einer Arbeitsschicht 3 aus der Mischung auf der Innenfläche 5 der Trommel 1 hervorzurufen, sind dieskrete Elemente 7 mit Abstand zueinander an der Innenfläche der Trommel 1 befestigt. In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform (vgl. ebenso Fig. 2) bestehen die diskreten Elemente nach außen hochgestellten Ringen 9 ähnlich zu Unterlagscheiben, wobei jeweils die Innenkante 11 mit der Trommel 1 von oben wie bei 13 punktverschweißt ist, während die angehobenen Außenkanten 15 eine ringförmige Ausnehmung 17 mit der TrommeloberfLäche bilden. Bei dieser Anordnung dringt das Agglomerat 3 in die Ausnehmung 17 unter der angehobenen Kante des Rings 9 ein. Nach Hartwerden des Agglomerats dient der Ring als Verankerung, der die Agglomeratschicht auf der Arbeitsfläche 5 der Trommel 1 hält. Für einige Anwendungszwecke kann die Trommel mit einem Abstreifer 19 versehen sein, der die Arbeitsfläche putzt und die maximale Tiefe der Agglomeratschicht auf der Oberfläche der Trommel 1 bestimmt. Mit einer Reihe dieser diskreten Elemente etwa entsprechend dem Waffelmuster von Fig. 3 wird die Agglomeratschicht 3 fest auf der Innenseite der Trommel 1 gehalten. Es besteht daher nur eine äußerst geringe Neigung bezüglich der Arbeitsschicht aus dem Agglomerat, sich von der Trommel abzutrennen, und selbst wenn eines oder mehrere der diskreten Elemente losgerissen oder in anderer Weise von der Trommel getrennt werden, besteht trotzdem keine Neigung zur fortschreitenden Zerstörung der gesamten Schicht, wie bei den bekannten Pelletisiertrommeln, da jedes diskrete Element unabhängig von an der Trommel befestigt ist und sie in sich selbst nicht groß genug sind, um eine ernsthafte Beschädigung zu bewirken," wenn sie außer Eingriff geraten

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sollten. Ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform besteht ferner darin, daß die Punktverschweißungen 13 innerhalb der außen hochgestellten Ringe angeordnet sind, wodurch sie vor Abrieb durch das Rollen und Durchexnanderwxrbeln des Agglomerate geschützt sind.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, baut sich die Agglomeratschicht um die diskreten Elemente 7 herum auf, wenn sich die Trommel dreht, wobei eine graduelle Verdünnung stromabwärts von jedem Element auftritt, wodurch eine unregelmäßige, jedoch kontinuierliche Arbeitsfläche erzeugt wird, die aus Agglomerat besteht. Die Qualität und der Zustand dieser Arbeitsfläche ist ein wichtiger Faktor beim Pelletisieren. Die unregelmäßige Arbeitsfläche wirkt mit der Zähigkeit des Agglomeratmaterials und der Drehung der Trommel zusammen, um ein Rollen, Durchexnanderwxrbeln und wasserfallartiges Herunterfallen des Agglomerats hervorzurufen, das die Keime erzeugt und durch den Vorgang des Anwachsens das Wachstum der Kugeln bis auf eine vorbestimmte Größe nährt. Die derart hervorgerufene Wirkung fährt fort, um die sog. "grünnen Pellets" zu kompaktieren und zu härten, wobei nach genügender Zeit und Temperatur die zerbrechlichen grünen Pellets auf die Größe anwachsen und die gewünschte Festigkeit erreichen.

Die Bestimmung der Größe der diskreten Elemente und ihres Abstandes wird entsprechend der Eigenschaften des zu agglomerierenden Materials und seiner schalenbildenden Eigenschaften vorgenommen. Die Verwendung von diskreten Elementen ermöglicht eine weite Wahl in Bezug auf Muster, in denen die Elemente angeordnet werden können. Zusätzlich zu dem Waffelmuster von Fig. 3 können die Elemente in einem Diagonalmuster gemäß Fig. 4, in quer zur Fließrichtung angeordneten Reihen gemäß Fig. 5 und in zahlreichen anderen Mustern angeordnet werden, um unregelmäßige Oberflächen irgendeiner gewünschten

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Konfiguration zu erzeugen. Aufgrund der Flexibilität, die erfindungsgemäß geschaffen wird, brauchen die Muster aus den diskreten Elementen nicht gleichmäßig zu sein. Beispielsweise können die Elemente in einem ausgewählten Teil der Trommel konzentriert sein, um die Bildung von Keimen in diesem Bereich zu unte r s tut ζ en.

Die Verwendung von diskreten Elementen in verschiedenen Mustern fördert die Bildung einer unregelmäßigen, jedoch kontinuierlichen Arbeitsfläche, die aus Agglomerat gebildet wird, und die obengenannten Vorteile aufweist. Diese kontinuierliche Arbeitsfläche wird sogar gebildet, wenn die Elemente gemäß Fig. 5 angeordnet werden, während nach dem Stand der Technik das Anordnen von kontinuierlichen Rippen quer zur Fließrichtung des Agglomerats in ähnlicher Weise zu einer diskontiruiarlichen Arbeitsfläche aus Agglomerat führt, da das Agglomerat nicht an der Trommeloberfläche an der stromabwärtigen Seite der Rippen haften würde.

Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung kann eine Pelletisiertrommel mit einem Innendurchmesser von 696 cm und einer Länge von 1219 cm mit einer Reihe von diskreten Elementen gemäß Fig. 1 mit einem Außendurchmesser von 6,35 cm, einem Innendurchmesser von 3,18 cm und einer Dicke von 0,32 cm versehen werden. Die bevorzugte Tiefe einschließlich der Materialdicke und der angehobenen Außenkante des diskreten Elementes ist etwa 0,64 cm. Die Elemente können in einem Waffelmuster entsprechend Fig. 3 mit einem Abstand von 30,5 cm vom Mittel— punkt in jeder Richtung angeordnet sein. Es wird erwartet, daß eine derartige Anordnung geeignet ist, um die Arbeitsschicht oder Schale aus einem Agglomerat hervorzurufen und zu halten, wobei das Agglomerat bestehen kann aus festbackender Kohle, die auf eine normale Temperatur von 277° C bei einer normalen Zuführrate von 32 t/h vorerhitzt ist, Verkohlungsprodukt, das

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aus der gleichen Kohle hergestellt ist, erhitzt auf eine normale Temperatur von 610° C bei einer normalen Zuführrate von 44 t/h und Pech, der auf eine normale Temperatur von 304° C bei einer normalen Zuführrate von 4,9 t/h erhitzt wird. Diese Materialien werden unabhängig voneinander in den Einlaßteil der Trommel eingeführt und durch die Drehung der Trommel gemischt, so daß eine hauptsfcächlich gleichmäßige Temperatur der Agglomeratmaterialien von etwa 454° C erreicht wird, wodurch eine plastische Agglomerierung hervorgerufen wird.

Das plastische Agglomerat haftet an der Innenwandung der Trommel und wird bis auf eine maximale Dicke durch den Abstreifer 19 abgestreift. Diese Schale aus Agglomerat dient dazu, eine rauhe Arbeitsfläche zu erzeugen, auf der das zu agglomerierende Material angehoben, durcheinandergewirbelt, gemischt und wasserfallartig fallengelassen wird, wodurch Kugeln oder Pellets erzeugt werden, wenn das Material durch die sich drehende Trommel fällt, die mit ihrer Längsachse so montiert ist, daß sie einen spitzen Winkel mit der Horizontalen bildet. Die Schale wird auf der Innenfläche der Trommel durch die dieskreten Elemente 7 gehalten. Die auf diese Weise gebildeten Pellets können in eine zweite größere sich drehende Trommel überführt werden, wo die Behandlung weitergeführt wird, bis die Pellets ausgehärtet sind.

Bei der Ausführungsform von Fig. 6 sind die Ringe 9 umgedreht, wobei die Außenkante 15 bei 13 mit der Arbeitsfläche 5 der Trommel 1 punktiarschweißt sind. Hierbei gelangt das Agglomerat in die Mitte des Rings 9 und unter die angehobene Innenkante 11, um auf diese Weise die Schutzschicht aus der Mischung 3 an der Trommel 1 zu befestigen.

Die diskreten Elemente können auch beliebige andere Formen, geometrische, regelmäßige oder unregelmäßige, aufweisen. Sie

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können an Pelletisiertellern genauso wie an Pelletisiertrommeln befestigt werden. Fig. 7 zeigt rechteckig ausgebildete Elemente 7 mit angehobenen Außenkanten, die Ausnehmungen bilden, in die die Mischung eindringen und aushärten kann. Diese Elemente können in Fließrichtung, quer zur Fließrichtung oder diagonal hierzu entsprechend den Erfordernissen, den Materialeigenschaften und ihrem Festhaltungsvermögen innerhalb der Trommel oder auch der Scheibe zusammen mit dem gewünschten Mischungsgrad montiert werden.

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Claims (5)

DRAVO CORPORATION Patentansprüche

1) Pelletisiervorrichtung mit einer Einrichtung zum Ausbilden einer rauhen Pelletisieroberflache, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von diskreten Elementen (7) auf der Pelletisieroberfläche (5) befestigt ist, deren Kanten hochgestellt sind und mit der Pelletisieroberflache (5) Ausnehmungen bilden, unter die eine Agglomeratschicht (3), die sich auf der Pelletisieroberf lache (5) bildet, dringen kann und die Agglomeratschicht (3) auf der Pelletisieroberflache (5) befestigt, wenn sie aushärtet.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Elemente (7) Ringe sind, bei denen die Außenkanten bezüglich der Pelletisieroberflache (5) angehoben sind, um ringförmige Ausnehmungen (17) mit der Pelletisieroberflache (5) zu bilden.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (7) mit der Pelletisieroberflache (5) durch Verschweißen längs der Innenkanten hiervon befestigt sind.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Elemente (7) Ringe sind, bei denen die Innenkanten bezüglich der Pelletisieroberflache (5) angehoben sind, um Innenausnehmungen mit der Pelletisieroberflache (5) zu bilden.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diskreten Elemente (7) in einem ausgewählten Bereich der

Oberfläche einer Pelletisiertrommel konzentriert sind, um die Bildung von Agglomeratkeimen in diesem Teil der Trommel (1) zu fördern. 80 9837/0874