DE2827407A1

DE2827407A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung eines unter waermeeinwirkung erweichbaren gemenges vor dessen aufschmelzen

Info

Publication number: DE2827407A1
Application number: DE19782827407
Authority: DE
Inventors: Stephen Seng
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1979-01-11
Also published as: FR2395479B1; NO143739C; GB1586358A; DE2827407B2; BE868408A; BR7803944A; IT1095922B; NO782194L; CA1094298A; FR2395479A1; JPS5411118A; DE2827407C3; SE431291B; FI63004C; AU518153B2; IT7824909A0; NL176250C; NL7806474A; SE7806313L; FI63004B

Description

DR.-ING. DIPI ING. M. SC. CIPU-PhI¹O-DK. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIE3SBACH - HAECKER

A 42 900 m Anmelder: Owens-Corning Fiberglas

u - 168 Corporation

16. Juni 1978 Fiberglas Tower

Toledo, Ohio 43659, U.S.A

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung, zur Behandlung eines unter Wärmeeinwirkung erweichbaren Gemenges vor dessen Aufschmelzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines unter Wärmeeinwirkung erweichbaren Gemenges vor dessen Aufschmelzen, bei welchem man das feste Gemenge auf eine bewegliche Fläche aufbringt, diese Fläche bewegt und eine Flüssigkeit auf diese Fläche aufbringt, um eine Pelletbildung zu unterstützen, die bei der Bewegung des Materials auf der Fläche stattfindet.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer beweglichen Fläche und Antriebsmitteln für diese Fläche,mit einer Zuführvorrichtung, die das Gemenge auf einem Teil der beweglichen Fläche -ablegt, und mit einer Flüssigkeitszufuhr, die eine Flüssigkeit auf einen Teil der Fläche in der Nähe des Gemenges leitet, wobei das Gemenge bei der Bewegung längs der Fläche Pellets bildet.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Verbrennungsprodukte oder heißen Gase über der Glasschmelze in einem Glasschmelzofen zu sammeln und sie im Wärmetausch durch das Gemenge zu führen, welches in den Schmelzofen eingeführt wird. Auf diese Weise kann das Gemenge vorgewärmt werden, so daß man beim Aufschmelzen des Gemenges im Ofen erhebliche Energiemengen einsparen kann. Sonst würden die Abgase in vielen Fällen einfach an die Atmosphäre abgegeben, wobei ein erheblicher Wärme- und

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Energieverlust eintreten würde.

Vorzugsweise liegt das durch den Einfluß der Wärme erweichbare Gemenge in der Wärmeaustauschkammer, durch welche die heißen Gase geleitet werden, in Form von kleinen Kügelchen oder Pellets vor. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Pelletgröße im wesentlichen gleichförmig sein sollte. Sonst bilden sich Agglomerationen der Pellets, die zu einer übermäßigen Behinderung des Gasstromes durch die in der Wärmeaustauschkammer verweilenden Pellets führt. Weiterhin hat sich herausgestellt, daß neben der Gleichförmigkeit der Größe auch die absolute Größe der Pellets von Bedeutung ist. Wenn die Pellets zu klein sind, ergibt sich wieder eine übermäßige Behinderung des heißen Gasstromes. Wenn die Pellets zu groß.sind, wird ihr Oberflächen-Gewichts-Verhältnis entsprechend herabgesetzt, so daß die Wärmeübertragung unwirksamer wird. Außerdem wird von den größeren Pellets festgehaltene Feuchtigkeit in Dampf umgewandelt, wobei die Pellets explodieren. Es hat sich herausgestellt, daß Pellets mit einem nominellen Durchmesser von 1,25 cm (1/2 inch) mit einem Bereich zwischen 0,95 cm (3/8 inch) und 1,59 cm (5/8 inch) die Grenzgrößen aufweisen, um eine maximale Wärmeübertragung von den heißen Abgasen auf die Pellets zu erreichen.

Die Pellets des durch Wärmeeinwirkung erweichbaren Gemenges werden vorzugsweise in einer modifizierten, im Handel erhältlichen Pelletisiervorrichtung hergestellt. Die Bestandteile des Gemenges werden miteinander gemischt und dann der Pelletisiervorrichtung zugeführt. Bei dem Transport in die Pelletisiervorrichtung haben die Bestandteile des Gemenges die Tendenz, sich zu trennen, so daß das tatsächlich der Pelletisiervorrichtung zugeführte Gemenge in seiner Zusammensetzung unterschiedlich

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ist. Die auf diese Weise hergestellten und dem Schmelzofen zugeführten Pellets mitteln sich jedoch, so daß diese kurzzeitigen Schwankungen nicht wesentlich sind. Die kurzzeitigen Schwankungen der Gemengezusammensetzung beeinflussen jedoch die pelletbildenden Eigenschaften des Gemenges und die Größe der gebildeten Pellets auch dann, wenn andere Faktoren konstant bleiben. Außerdem ist die Zufuhrrate des Gemenges in die Pelletisiervorrichtung nicht ganz konstant, wodurch ebenfalls die pelletbildenden Eigenschaften und die Pelletgröße beeinflußt werden. Im Bereich der Gemengezufuhr wird üblicherweise Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art derart weiter zu entwickeln, daß die in der Pelletisiervorrichtung erzeugten Pellets unabhängig von Schwankungen der Gemengezusammensetzung und/oder von ungleichmäßiger Gemengezuführung etwa gleich groß sind. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man eine physikalische Größe des Gemenges auf der Fläche bestimmt und das Verhältnis Flüssigkeitszugabe - Gemengezugabe in Abhängigkeit von Änderungen der physikalischen Größe ändert.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die zugegebene Wassermenge oder besser das Verhältnis Gemenge - Wasser auf die Pelletgröße einen Einfluß hat, wobei die Zufuhr von mehr Wasser zu größeren Pellets führt, während sich bei geringerer Wasserzufuhr kleinere Pellets ergeben; dies gilt in den allermeisten Fällen.

Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, daß die Bestimmung einer physikalischen Größe des Gemenges in der Pelletisiervorrichtung während der Bildung der Pellets zu einer

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Voraussage der erzielbaren Pelletgröße führen kann, so daß die Menge des zuzuführenden Wassers oder das Verhältnis Wasserzufuhr - Gemengezufuhr geändert werden kann, um unerwünschte Vergrößerungen und Verkleinerungen der Pelletgröße zu vermeiden, noch ehe diese unerwünschten Erscheinungen überhaupt auftreten.

Im Rahmen der Erfindung wird insbesondere vorgeschlagen, die Schichtdicke des Gemenges auf der Pelletisierflache in bestimmten Bereichen zu messen und den Wasserzufluß entsprechend zu steuern. Eine vergrößerte Schichtdicke der Kerne oder Keime des Gemenges deutet darauf hin, daß der Wassergehalt höher ist, da das Wasser zu einem Zusammenkleben der Keime führt, so daß diese eine höhere Schichtdicke ausbilden. Infolgedessen wird die Menge des der Pelletisiervorrichtung zugeführten Wassers reduziert, wenn die Meßvorrichtung angibt, daß die Schichtdicke des Gemenges einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Die überschüssige Wasserzufuhr würde sonst dazu führen, daß weniger Pellets erzeugt würden, die dann aber einen größeren Durchmesser haben, wenn die Wasserzufuhr nicht gedrosselt wird. Wenn zu wenig Wasser zugeführt wird, dann nimmt die Schichtdicke der Kerne und Keime des Gemenges ab; in dieser Situation wird die Wasserzufuhr erhöht. Die geringere Wasserzufuhrmenge würde dazu führen, daß die im Endzustand vorliegenden Pellets kleiner wären, daß aber eine größere Menge davon vorliegen würde.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens zu schaffen, mit welcher Pellets von gleichbleibender Größe herstellbar sind, auch wenn die Zufuhrbedingungen nicht konstant sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der

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eingangs beschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Meßvorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe des Gemenges auf der Fläche sowie durch Mittel zur Veränderung des Verhältnisses Gemengezufuhr - Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von der bestimmten physikalischen Größe.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfonnen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Behandlung eines durch Wärmeeinwirkung erweichbaren Gemenges;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Teils der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 2 dargestellten Teil der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte, schematische Ansicht eines Teils der Pelletisiervorrichtung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Steuerung zur überwachung des Gemenges in der Pelletisiervorrichtung und zur Steuerung der Wasserzugabe in die Vorrichtung.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird festes, durch Wärme-

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einwirkung erweichbares Gemenge-, Fritten- oder Speisungsmaterial, im folgenden kurz als Gemenge bezeichnet, in einen Behälter 10 transportiert und von diesem einer Pelletisiervorrichtung 12 zugeführt. Das feste Gemenge wird dort zu Pellets, Kügelchen oder Körnchen geformt, die auf eine Rinne 14 mit öffnungen 16 entladen werden (Figuren 2 und 3). Durch diese öffnungen 16 können kleinere oder gebrochene Pellets abgetrennt werden. Die Pellets werden dann einer horizontalen Fördereinrichtung 18 zugeführt und anschließend mittels einer senkrechten Fördervorrichtung 20 zur Oberseite eines Wärmetauschbehälters 22 transportiert, der eine Wärmetauschkammer bildet. Anschließend laufen die Pellets nach unten und über eine Zufuhrleitung 24 zu einer Einbringvorrichtung 26, welche die Pellets in eine Schmelzeinheit oder einen Ofen 28 transportiert.

Heiße Abgase oder Verbrennungsprodukte des Ofens 28 werden über eine Abgasleitung 30 der Unterseite des Behälters 22 zugeführt. Diese Abgase werden dann mittels eines Gebläses 32 durch den Behälter 22 gesaugt und abgeführt. Der Wärmetauschbehälter 22 ist groß genug, so daß die durch ihn hindurchtretenden Abgase eine geringe Geschwindigkeit haben und keine Pellets durch das Gebläse 32 hindurch mitnehmen. Ein wesentlicher Teil der Wärme der Abgase wird in dem Wärmetauschbehälter 22 an die Pellets übertragen, so daß sich die Pellets bereits auf einer höheren Temperatur befinden, wenn sie in den Ofen 2 8 eintreten. Dadurch erreicht man eine wesentliche Steigerung der Wirksamkeit des Ofens 28.

Die gleichmäßige Größe der Pellets selber ist dabei sehr wichtig. Wenn die Pelletgröße zu stark variiert, dann haben sie die Tendenz, sich in dem Behälter 22 zusammenzulagern und den

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Abgasfluß durch den Behälter stark zu behindern. Wenn die Pellets jedoch eine ausreichend gleichmäßige Größe haben, dann gibt es zwischen ihnen genügend Zwischenräume, durch welche das Abgas ohne größere Behinderung hindurchtreten kann. Der nominelle Durchmesser der Pellets ist ebenso wichtig, da zu kleine Pellets dem Abgasstrom ein übermäßiges Hindernis entgegensetzen. Wenn die Pellets auf der anderen Seite zu groß sind, dann wird ihr Oberflächen-Gewichts-Verhältnis kleiner, und als Folge davon wird die Wärmeübertragung vermindert. Bei den großen Pellets besteht außerdem die Tendenz, daß Feuchtigkeit darin gefangen und durch die Abgase in Dampf umgewandelt wird; dies führt zu einer Explosion dar Pellets. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß Pellets mit einem nominellen Durchmesser von 1,25 cm mit einem Bereich von 0,95 cm bis 1,59 cm die Grenze darstellen, bei welcher man in dem Wärmetauschbehälter 22 einen maximalen Wärmeübergang von den Abgasen auf die Pellets erhält.

Die Pelletisiervorrichtung 12 soll das Feststoffgemenge in Pellets mit einem nominellen Durchmesser von 1,25 cm (1/2 inch) formen. Unglücklicherweise zeigen die der Pelletisiervorrichtung 12 und insbesondere dem Vorratsbehälter 10 zugeführten Komponenten des Gemenges während des Transportes die Eigenschaft, daß sie sich voneinander trennen. Diese Trennung ist für den Betrieb des Ofens 2 8 nicht hinderlich,da sich die Komponenten der dem Ofen zugeführten Pellets über den Zeitraum ausmitteln. Jedoch beeinflussen die kurzzeitigen Schwankungen in der Zusammensetzung des Gemenges die Pelletbildung des Gemenges. Änderungen in der Zusammensetzung des der Pelletisiervorrichtung 12 zugeführten Gemenges führen zu einer Änderung der Pelletgröße, wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden. Auch die Zufuhrrate des Gemenges zur Pelletisiervor-

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richtung ändert sich und ändert dadurch die Pelletbildung, so daß man unterschiedlich große Pellets erhält, wenn alle anderen Faktoren konstant gehalten werden.

Flüssigkeit, insbesondere Wasser, wird der Pelletisiervorrichtung 12 zugeführt. Es hat sich herausgestellt, daß die Wassermenge oder das Verhältnis des Wassers zum Gemenge die Größe der Pellets beeinflußt. Eine verstärkte Wasserzufuhr oder eine Erhöhung des Verhältnisses Wasser - Gemenge führt zur Bildung größerer Pellets, während geringere Wasserzufuhr zu kleineren Pellets führt. Dies gilt auf jeden Fall bei den meisten Gemengezusammensetzungen. Erfindungsgemäß werden bestimmte physikalische Größen des Gemenges in der Pelletisiervorrichtung 12 gemessen, und aufgrund dieser Messungen wird die Wasserzugabe oder das Verhältnis Wasser zu Gemenge derart gesteuert, daß die Pelletgröße in einem gewünschten Bereich verbleibt. Insbesondere können die Tiefe des Gemenges oder die in bestimmten Bereichen der Pelletisiervorrichtung gebildeten Pellets gemessen werden, und die Wasserzugabe kann dann entsprechend gesteuert werden. Eine zunehmende Tiefe (oder Höhe) der Kerne oder Keime des Gemenges, aus welchen sich die Pellets bilden, deutet darauf hin, daß die Keime mehr zusammenhalten, so daß deren Gesamthöhe zunimmt. Dieser Effekt tritt auf, wenn die Wasserzugabe oder das Verhältnis Wasser - Gemenge zunimmt. Wenn die Tiefe (Schichtdicke) abnimmt, wird die Wasserzugabe zu der Pelletisiervorrichtung verringert, weil eine fortgesetzte Zufuhr von überschüssigem Wasser sonst zur Bildung einer kleineren Anzahl von allerdings größeren Pellets führen würde. Wenn die Tiefe der Kerne oder Keime geringer wird, dann halten sie weniger zusammen; dies deutet darauf hin, daß der Wassergehalt abgenommen hat. Infolge dessen wird die Pelletgröße kleiner. Um dies zu verhindern, wird dann die Was-

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serzugabe wieder erhöht.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, umfaßt die Pelletisiervorrichtung 12 eine bewegliche Fläche 34, die in diesem Beispiel durch eine drehbare Scheibe gebildet wird. Die bewegliche Fläche kann auch andere Formen haben, beispielsweise kann sie als Trommel oder als Kegel ausgebildet sein. Die Fläche wird auf einem Lagergehäuse 36 (Fig. 1) drehbar gehalten, welches mittels einer Achse 40 schwenkbar an Armen 3 8 gelagert ist. Die Achse 40 ist ihrerseits an einem Träger 42 gehalten. Die Fläche 3 4 wird durch einen geeigneten Motor 44 angetrieben. Eine Ringwand 46 umgibt die drehbare Fläche 34. Die Pellets fallen über diese Ringwand hinunter in einen trichterförmigen Auslauf 47, der sie in die Rinne 14 leitet. Das Herausfallen der Pellets erfolgt dann, wenn sie ihre Endgröße erreicht haben. Ein äußeres Reinigungselement 48 und ein inneres Reinigungselement 49 reinigen die Oberfläche der drehbaren Fläche 34 (Figuren 2 und 3).

Das Gemenge aus dem Vorratsbehälter 10 wird mittels einer geeigneten Zufuhrvorrichtung 50 in einem untereji, zentralen Bereich auf die drehbare Fläche 34 aufgebracht (Fig. 4). Beim dargestellten Beispiel umfaßt die Zufuhrvorrichtung 50 einen durch einen Motor 54 angetriebenen Endlosförderer 52 (Fig. 2). Es können jedoch auch andere Förderer verwendet werden, beispielsweise Vibrationsförderer. Die Zufuhrvorrichtung soll zwar eine konstante Gemengezufuhr erreichen, in der Praxis treten jedoch bei der Zufuhrrate aller Zufuhrvorrichtungen Schwankungen auf. Man muß daher die Wasserzufuhr auch dann variieren, wenn die Zusammensetzung des Gemenges konstant ist. Über eine Zufuhrleitung oder einen Zufluß 56 wird zusätzlich in dem unteren zentralen Bereich Wasser auf die drehbare Fläche 34 ge-

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leitet; dieser Bereich ist in der Darstellung der Fig. 4 mit H„0 gekennzeichnet. Wenn sich die Fläche 34 im Uhrzeigersinn dreht, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, dann wird das Gemenge auf im wesentlichen elliptischen Bahnen geführt, wenn es durch die Fläche mit nach oben genommen wird. Die Fläche ist gegenüber der Horizontalen um einen festen Winkel geneigt, beispielsweise um 45°, der durch die Stellung der Arme 3 8 bestimmt wird.

Das feuchte Gemenge bewegt sich in drei deutlich voneinander getrennten Strömen oder Bahnen, wenn es von der sich drehenden Fläche mit nach oben genommen wird und dann zurückfällt. In der äußeren Bahn finden sich Keime oder Kerne des Gemenges, an denen sich die Pellets ausbilden. In der mittleren Bahn befinden sich teilweise geformte Pellets, die Durchmesser in der Größenordnung von 0,64 cm (1/4 inch) bis 0,95 cm (3/8 inch) haben, wenn Pellets mit einem Nominaldurchmesser von 1,25 cm (1/2 inch) hergestellt werden sollen. In der inneren Bahn befinden sich die fertigen Pellets, die entlang einer engen Ellipse umlaufen, bis sie über die Ringwand 46 fallen.

Sobald sich Keime und Kerne ausbilden, sammelt sich das feste Gemenge in fortlaufenden Schichten darauf, so daß der Durchmesser der teilweise ausgebildeten Pellets allmählich zunimmt, bis die gewünschte Größe erreicht wird. Wenn man dem bewegten Gemenge eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zuführt, dann führen die Kapillarkräfte des Wassers und die mechanischen Bewegungskräfte, die das Gemenge durch die bewegte Fläche erfährt, dazu, daß das Material zusammenbackt und feste Körper bildet.

Das Gemenge in der äußeren Bahn und zumindest teilweise in der mittleren Bahn hat die Tendenz, sich stärker zusammenzulagern,

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wenn das Gemenge feuchter ist, wobei die Höhe des Stromes entsprechend zunimmt. Wenn diese Höhe einen vorgegebenen Wert erreicht, dann wird die Wasserzufuhr verringert, wodurch der Aufbau der Gemengehöhe entsprechend abnimmt. Bei einem höheren Wassergehalt tritt die Tendenz des Gemenges, sich an die existierenden Kerne oder Keime anzulagern, stärker hervor; jedoch werden dabei weniger neue Keime gebildet, so daß man eine geringere Anzahl allerdings größerer Pellets erhält. Umgekehrt wird bei einer geringeren Wassermenge die Tendenz des Gemenges zur Zusammenlagerung herabgesetzt, so daß sich mehr Kerne und Keime bilden können. Man erhält auf diese Weise eine größere Anzahl von Pellets, die allerdings kleiner sind, da mehr Keime vorhanden sind, an denen sich das Gemenge anlagern kann, und da die Tendenz zur Anlagerung geringer ist.

Die Wasserzufuhr durch den Zufluß 56 auf die bewegte Fläche 34 kann mittels eines Systems gesteuert werden, welches schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Das Wasser wird dem Zufluß 56 durch eine erste Leitung 5 8 zugeführt, die ein handbetätigbares Ventil 60 enthält. Dem Zufluß 56 kann das Wasser auch über eine zweite Leitung 62 zugeführt werden, die ein magnetbetätigtes Ventil 64 sowie zur Justierung ein handbetätigbares Ventil 65 enthält. Beiden Leitungen 58 und 62 wird das Wasser durch eine geeignete Versorgungsleitung 66 zugeführt. Durchdie Leitung 58 fließt weniger Wasser zu dem Zufluß 56, als man benötigt, um Pellets der gewünschten Größe in der Pelletisiervorrichtung 12 herzustellen. Der Wasserfluß durch beide Leitungen 58 und 62 ist bei offenem Ventil 64 jedoch größer, als es zur Herstellung von Pellets der gewünschten Größe notwendig wäre.

Beispielsweise gibt man einer Pelletisiervorrichtung 12 907 kg (2000 pounds) Gemenge pro Stunde zu und benötigt dann bei-

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spielsweise 151,4 1 (40 Gallonen) Wasser pro Stunde, um Pellets einer bestimmten nominellen Größe herzustellen. Jedoch kann man bei kurzzeitigen Schwankungen der Gemengezusammensetzung Wassermengen benötigen, die in einem Bereich zwischen 132,3 1 (35 Gallonen) bis 170,1 1 (45 Gallonen) pro Stunde lieg^enr u™ die Pelletgröße relativ konstant zu halten. In diesem Beispiel kann die Wassermenge durch die erste Leitung 58 auf einen Wert von 113,4 1 (30 Gallonen) pro Stunde eingestellt werden, liegt also unter dem benötigten Minimum. Die Wassermenge durch die zweite Leitung 62 kann dann auf 75,6 1 (20 Gallonen) pro Stunde eingestellt werden. Die gemeinsame Zuflußmenge durch die Leitungen 58 und 62 beträgt dann 189 1 (50 Gallonen) pro Stunde; diese Menge liegt oberhalb der maximal benötigten Menge. Man schaltet nun der Leitung 58 von Zeit zu Zeit die Leitung 62 zu, so daß man Pellets des gewünschten nominellen Durchmessers erhält.

Die Steuerung des Wassers durch die Leitungen 58 und 62 wird durch eine geeignete Meßvorrichtung geregelt, welche eine physikalische Größe des Gemenges auf der Fläche 3 4 bestimmt. Diese Meßvorrichtung kann - wie oben beschrieben - den Wassergehalt bestimmen und sie kann die Tiefe (Höhe) der Kerne oder der teilweise ausgebildeten Pellets bestimmen, die sich in der äußeren und in der mittleren Bahn der Fläche 3 4 bewegen. In dem dargestellten Beispiel wird das magnetbetätigte Ventil 64 durch einen Zeitgeber 68 gesteuert, der bei Stromzufuhr über innere Kontakte der Spule des Ventils 64 für eine vorbestimmte Zeitdauer Strom zuführt, beispielsweise 4 Sekunden lang. Der den Zeitgeber erregende Strom wird seinerseits durch einen Schalter 70 gesteuert. Dieser Schalter 70 weist ein Betätigungsglied 72 auf, welches mit einem Arm 74 verbunden ist, der ein Fühlglied oder Paddel 76 trägt. Der Arm 74 ist schwenkbar

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an einer oberen Stange 78 gelagert, die mit einem an einer Seite der Ringwand 46 angeordneten Halter 80 verbunden ist. Der Arm 74 wird normalerweise mittels einer Feder 82 gegen das Betätigungsglied 72 gehalten, so daß der Schalter 70 offen ist.

Das Fühlglied 76 befindet sich in der Nähe der Ringwand 46 oberhalb eines an der Oberseite und außen gelegenen Teils der Fläche 34 der Pelletisiervorrichtung. Es ist dabei vorzugsweise so angeordnet, daß es die Tiefe (Höhe) der Kerne oder Keime des Gemenges in der äußerenBahn auf der sich drehenden Fläche 3 4 abtasten kann, es kann jedoch auch die Tiefe (Höhe) der teilweise ausgebildeten Pellets bestimmen. Sobald die Tiefe des Gemenges, das also entweder in Form von Keimen oder in Form von teilweise ausgebildeten Pellets vorliegt, einen vorbestimmten Wert erreicht, wird das Fühlglied 76 berührt und im Gegenuhrzeigersinn bewegt (Gegenuhrzeigersinn bei der Darstellung der Fig. 5). Wie vorher beschrieben erreicht das Gemenge die vorbestimmte Höhe dann, wenn der Wassergehalt zunimmt und dazu führt, daß das Gemenge zusammenbackt. Wenn dies also eintritt, dann muß der Wassergehalt im Gemenge oder das Verhältnis Wasser - Gemenge herabgesetzt werden. Wenn das Fühlglied 76 bewegt wird, zieht es das Betätigungsglied 72 des Schalters 70 nach außen, so daß der Schalter geschlossen wird. Auf diese Weise wird das Zeitglied 6 8 für die vorbestimmte Zeit erregt. Wenn der Zeitgeber erregt wird, schließt er das Ventil 64, so daß Wasser nur noch über die Leitung 58 dem Zufluß 5 6 zugeführt wird. Jedes Mal, wenn das Fühlglied 76 bewegt wird, wird der Zeitgeber 68 wieder erregt, so daß das Ventil 64 so lange geschlossen bleibt, bis das Fühlelement nicht mehr von dem Gemenge berührt wird, und zwar auch nach Ablauf der am Zeitgeber eingestellten Dauer nicht mehr. Durch

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diese Anordnung kann der Wassergehalt im Gemenge im wesentlichen konstant gehalten werden, so daß man die gewünschte nominelle Größe der Pellets erhalten kann.

Falls es gewünscht wird, kann das Fühlelement auch dazu verwendet werden, den Fluß des von der Zufuhrvorrichtung 50 vorgeschobenen Gemenges zu steuern. In der dargestellten Anordnung kann der Motor 54 ein Motor mit zwei Geschwindigkeiten sein, der den Endlosförderer 52 mit verschiedenen Geschwindigkeiten antreibt. Wenn ein Vibrationsförderer verwendet wird, kann die Schwingungsfrequenz zum selben Zweck gesteuert werden. Anstelle der Erhöhung der Wasserzufuhr kann man die Gemengezufuhr herabsetzen und umgekehrt.

Anstelle der beschriebenen paddeiförmigen Fühlelemente können auch andere verwendet werden. Beispielsweise kann die Höhe der Pellets durch ein "elektrisches Auge" bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann man auch Ultraschallwellen oder Mikrowellen verwenden. Die Fühlvorrichtung kann auch den Wassergehalt des Gemenges direkt bestimmen, beispielsweise mittels Infrarotstrahlen.

Die vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele können diverse Modifikationen erfahren, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

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Claims

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A 42 900 m Anmelder: Owens-Corning Fiberglas

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16. Juni 1978 Fiberglas Tower

Toledo, Ohio 43659, U.S.A

Patentansprüche :

.\ Verfahren zur Behandlung eines unter Wärmeeinwirkung erweichbaren Gemenges vor dessen Aufschmelzen, bei welchem man das feste Gemenge auf eine bewegliche Fläche aufbringt, diese Fläche bewegt und eine Flüssigkeit auf diese Fläche aufbringt, um eine Pelletbildung zu unterstützen, die bei der Bewegung des Materials auf der Fläche stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine physikalische Größe des Gemenges auf der Fläche bestimmt und das Verhältnis Flüssigkeitszugabe - Gemengezugabe in Abhängigkeit von Änderungen der physikalischen Größe ändert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene physikalische Größe des Gemenges die Schichtdicke des Gemenges in einem vorbestimmten Bereich der beweglichen Fläche ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene physikalische Größe des Gemenges mit dessen Flüssigkeitsgehalt korreliert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene physikalische Größe des Gemenges der Flüssigkeitsgehalt des Gemenges ist.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis Flüssigkeitszugabe Gemengezugabe dadurch ändert, daß man die Menge der zugeführten Flüssigkeit ändert.

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6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als bewegliche Fläche eine drehbare Fläche verwendet und diese dreht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine schräggesteilte drehbare Fläche verwendet, so daß man bei deren Drehung in einer bestimmten Richtung das Gemenge und die Pellets mit nach oben nimmt, so daß diese unter dem Einfluß der Schwerkraft wieder nach unten fallen und sich auf diese Weise längs einer im wesentlichen elliptischen Bahn bewegen.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Pellets von der beweglichen Fläche entfernt, sie einer Kammer zuführt, durch diese Kammer heiße Gase aus einer Schmelzeinheit durchführt, um die Pellets vorzuheizen, und daß man schließlich die vorgeheizten Pellets aus der Kammer in die Schmelzeinheit überführt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Ansprüche

1 bis 8, mit einer beweglichen Fläche und Antriebsmitteln für diese Fläche, mit einer Zuführvorrichtung, die das Gemenge auf einem Teil der beweglichen Fläche ablegt, und mit einer Flüssigkeitszufuhr, die eine Flüssigkeit auf einem Teil der Fläche in der Nähe des Gemenges aufbringt, wobei das Gemenge bei der Bewegung längs der Fläche Pellets bildet, gekennzeichnet durch eine Meßvorrichtung (70, 72, 7-1, 76) zur Bestimmung einer physikalischen Größe des Gemenges auf der Fläche (34) sowie durch Mittel (58, 60, 62, 64, 68; 54) zur Veränderung des Verhältnisses Gemengezufuhr Flüssigkeitszufuhr in Abhängigkeit von der bestimmten physikalischen Größe.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtungen (70, 72, 74, 76) die Schichtdicke des Gemenges in einem vorbestimmten Teil der beweglichen Fläche (34) bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung den Flüssigkeitsgehalt des Gemenges bestimmt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung eine physikalische Größe des Gemenges bestimmt, die mit dem Flüssigkeitsgehalt des Gemenges korreliert ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Fläche eine drehbare Fläche (34) umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Fläche (34) schräggestellt ist und daß das Gemenge von der schräggestellten Fläche mit nach oben genommen wird und sich anschließend wieder nach unten bewegt, so daß es im wesentlichen auf elliptischen Bahnen geführt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (70, 72, 74, 76) die Schichtdicke des Gemenges im oberen Teil der drehbaren Fläche (34) bestimmt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verändern des Verhältnisses Flüssigkeitszufuhr - Gemengezufuhr Mittel (64, 68) umfassen, mit denen die Flüssigkeitszufuhr zur Fläche (34) veränderbar ist.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (64, 68) die Flüssigkeitszufuhr herabsetzen, wenn die Schichtdicke des Gemenges auf der Fläche (34) einen vorbestimmten Wert erreicht.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zufuhr der Flüssigkeit eine erste Leitung (58) zur Zufuhr einer festen Flüssigkeitsmenge zur Fläche (34) und eine zweite Leitung (62) zur Zufuhr einer zusätzlichen Flüssigkeitsmenge auf die Fläche (3 4) umfassen und daß ein Ventil (64) in der zweiten Leitung (62) angeordnet ist, mit welchem der Flüssigkeitsfluß durch diese zweite Leitung (62) steuerbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (58) derart bemessen ist, daß weniger Flüssigkeitsmenge durch sie hindurchfließt, als man benötigt, um Pellets einer bestimmten Größe herzustellen, und daß die zweite Leitung (62) derart bemessen ist, daß durch beide Leitungen gemeinsam eine größere Flüssigkeitsmenge hindurchfließt, als man sie zur Herstellung von Pellets einer bestimmten Größe benötigt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (64) in der zweiten Leitung (62) elektrisch betätigbar ist und daß eine Vorrichtung (68) vorgesehen ist, welche das Ventil in Abhängigkeit von der von einer Meßvorrichtung (70, 72, 74, 76) bestimmten physikalischen Größe öffnet bzw. schließt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen des Ventils (64)

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einen Zeitgeber (68) umfaßt, welcher das Ventil (64) während einer vorbestimmten Zeitdauer schließt, sobald er von der Meßvorrichtung erregt wird.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, gekennzeichnet durch einen Wärmetauschbehalter (22),durch Mittel (47,14, 18,20) zum Transportieren der Pellets von der Fläche (34) in den Wärmetauschbehalter (22), durch eine Schmelzeinheit (28), durch Mittel (30, 32) zur Durchleitung heißer Gase aus der Schmelzeinheit (28) durch den Wärmetauschbehalter (22), um die Pellets vorzuwärmen, und durch eine Vorrichtung (24, 26) zur Zufuhr der vorgewärmten Pellets aus dem Wärmetauschbehälter (22) in die Schmelzeinheit (28).

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