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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft die Technologie einer Stoffverarbeitung zu
einem granulierten Produkt und insbesonoere ein Verfahren zur Herstellung von granulierten
Produkten aus Suspensionen sowie eine Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens.
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am vorteilhaftesten kann die Erfindung bei einer Wärset handlung
von Mineralsuspensionen, zum Beispiel von Kn ' ide- und Zementrohstoffschlämmen,
Erzkonzentraten, im der austoffproduktion, in der chemischen Industrie, im Hüttenwesen
usw. verwendet werden. Die Erfindung kann auch zur Verarbeitung von verschiedenen
Produktionsabfällen, zum Beispiel zur Kalkgewinnung aus Abfällen der Zuckerproduktion,
der chemischen ;sserreinigung und der Zellstoffproduktion eingesetzt werden. Der
Erfindung kann man sich auch zur Herstellung von Qualitätsprodukten aus minderwertigen
Rohstoffen bedienen.
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In Verbindung mit einer stetig steigenden Verknappung der Vorräte
an hochwertigen trockenen Rohstoffen ist jetzt ein Problem entstanden, wie man solche
Ausganesstoffe verarbeiten kann, die sich im natürlichen Feuchtzustand (mit einer
Feuchtigkeit von 25-28go) befinden.
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Sehr oft sind diese Substanzen durch Fremdeinschlüsse verunreinigt,
wodurch deren Verarbeitung nach einer herköminlichen Technologie und die Gewinnung
eines hochwertigen Produktes unmöglich sind. Zum Beispiel enthalten eine lockere
feuchte Kreidemasee, die in der Kalk- und Zementproduktion verwendet werden könnte
sowie Ton, der in der Ziegel- und Fliesenproduktion verwendet wird, größere Mengen
von festen Einschlüssen, deren Partikel verschiedene Größen aufweisen können. Eine
Reinigung dieser Stoffe von den Fremdsinschlüseen kann nur durch deren Überführung
in den Zustand einer Suspension erfolgen, die eine ausreichende Fließfähigkeit aufweist.
Gewöhnlich haben solche Suspensionen eine Beuchtigkeit von 3?,0-42, 0 A.
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Es ist nu bemerken, daß die Pratze einer Suspensionsverarbeitung
zur Zeit von großer praktischer Bedeutung auch in Verbindung damit ist, daß man
verschiedene
produktionsabfälle zu verarbeiten hat, durch die die
Umwelt verseuchtwerden kann. Eine Verarbeitung solcher Abfälle unter Gewinnung von
Produkten, die in mannigfalti gen technologischen Prozessen zur Anwendung koumen,
macht eine Technologie zu einer praktisch abfallfreien, wodurch eine Senkung der
Produktionskosten ermöglicht wird. So können zum Beispiel verarbeitet werden: Filtraionsniederschläge
in der Zuckerprodution zwecks Kalk- und Kohlendioxydproduktion, Abfälle der Kraftzellstoffpro
duktion und der chemischen asse?einigung zwecks Kalk- und Mineraldüngerherstellung,
Hüttenabfälle usw.
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In den meisten Fällen werden zur Zeit für eine Verarbeitung von Suspensionen
die Verfahren einer Zerstäubungstrocknung verwendet, mit deren Hilfe man dank einer
ausgedehnten Fläche des zu trocknenden Guts und einer Wärmebehandlung im Schwebe
zustand die Trocknungsprozesse NesenS lich intensivieren kann. Im Ergebnis einer
solchen Trocknung kann aber das getrocknete Gut eine verschiedenartige Kornzusammensetzung
aufweisen und eine große Menge von feinen Fraktionen enthalten. Es ist sehr oft
unbedingt notwendig, daß das bearbeitete Gut eine Korngröße von 250-800 pm hat und
nach Möglichkeit nur aus einer Fraktion besteht. So braucht man zum Beispiel in
der Zementpro-Juktion, worin die getrockneten Körner einer Hochtemperaturerwärmung
und einer Entkarbonisierunhg unterzogen werden, daß die Körnergröße 400-800 pm beträgt.
Bei der Mineraldüngerproduktion ist es auch erforderlich, daß das Gut keine staubartige
(mit einer Größe unter 20 # #m) Fraktionen enthält und als Körner mit einer Grölle
von 200-400 vorliegt.
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Wie bekannt, kann man einen Stoff nur bei der Anwendung von speziellen
Verarbeitungsverfahren und SpezZalvurrichtungen granulieren. Es wäre aberzweckmäßig,
auf die Anwendung beliebiger spezialisierter Granulationsvorrichtungen zu verzichten
und ein Granulieren im Laufe einer Trocknung zu erzielen, damit das granulierte
Gut auf der gleichen Stufe des technologischen Verfahrens mit der Trocknung anfällt.
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Es ist zu bemerken, daß außer einer Materialtrocknung in gewissen
technologischen Verfahren auch eine Hochtemperaturwärmebehandlung erforderlich ist.
Dabei kann diese Hochtemperaturwärmebehandlung die Durchührung eines weiteren techaologiqchen
Prozesses zur Verarbeitung eines wärmebehandelten Guts wesentlich beeinflussen.
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So ermöglicht zum Beispiel eine Vorentcarbonisierung der Zementrohstoffkörner
die Produktionsleistung eines Zementklinkeraggregats um das 2,5-3-fache zu steigern.
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Dabei kann ein granuliertes Gut besser als ein polydisperses verarbeitet
werden, weil eine Gleichartigkeit der KorngröBe es ermöglicht, eine vorteilhaftere
thermodynamische Betriebsart der Xärmebehandlung anzuwenden.
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Es ist bekannt, daß die Trocknung eines Guts durch in die Zufuhr
eines Wärmeträgersldie Trocknungszone erfolgt.
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Für eine Hochtemperaturwärmebehandlung ist auch eine Kornerwärmung
durch einen lWårmeträger erforderlich. Also wäre es wirtschaftlich und zweckmäßig,
mittels ein- und desselben Wärmeträgers sowohl eine Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen
als auch eine Trocknung durchzuführen.
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Es ist auch darauf hinzuweisen, daß bei der Suspensionsverarbeitung
in manchen Fällen eine Trocknung bei einer Produktionsleistung zu ermöglichen ist,
die sich vom Nennwert um das 5-10-fache unter Beibehaltung eines konstanten spezifischen
Kraftstoffverbrauchs unterscheidet. Solche Forderungen werden bei der Verarbeitung
von Zuckerproduktionsabfällen bei einer Änderung der Rohstoffart gestellt, wenn
man zum Beispiel von der Zuckerrüben-- zur Zuokerrohrverarbeitung übergeht.
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Aufgrund des oben Dargelegten ist das Problem entstanden, ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Herstellunge von granulierten Produkten aus Suspensionen
zu entwickeln, mit deren Hilfe man eine Suspensionstro¢knung zur Gewinnun eines
granulierten Guts und dessen Hochtemperaturwärmebehandlung mit dem Zweck verwirklichen
kann, ein Gut mit den erforderlichen Eigenschaften herzustellen.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von granulierten
Produkten
aus Suspensionen bekannt ( SU-Urheberschein 39354?) bestehend darin, daβ eine
Suspension durch einen Wärmeträgerstrom zerstäubt und getrocknet wird. Vom getrockneten
Gutlin einem separaten Aggregat die Staubfraktion getrennt. Danach erwarnlt man
diesen Staub durch einen zusätzlichen Wärmeträgerstrom und fübrt @@n in konzentrischen
parallelen Strömen der Suspensionszerstäubungszone zu.
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Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens enthält eine Trockenkammer,
in deren innerem mehrere konzentrische Leitbleche für die Staubfraktion angeordnet
sind, sin@ Fliehkraftstaubabscheider, eine Einrichtung zur Stauberwärmung, eine
Einrichtung zum Staubvermischen mit dem zusätzlichen Närmeträgerstrom sowie Mittel
zur pneumatischen Staubförderung in die Trockenkamiaer.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung von granuliertem
Produkt und die Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens zeichnen sich dadurch
aus, daß von einem getrockneten Gut nur die Staubfraktionen mit einer Partikelgröße
unter 0,005 mm getrennt werden und keine Klassierung des getrockneten Guts stattfindet.
Auf diese Weise weist das getrocknete Gut eine polydisperse Zusammensetzung auf.
Außerdem ermöglichen dieses Verfahren und die Einrichtung zu dessen Realisierung
keine lIochtemperaturFärmebehandlung des granulierten Guts, womit deren Anendun6'sbereich
wesentlich eingeengt ist. Man kann auch nicht umhin zu bemerken, daß das vorstehend
beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Realisierung serir umständlich
bzw. kompliziert sind, weil sie eine große Menge von Arbeitsgängen und Hilfseinrichtun6en
beinhalten. Zu diesen arbeitsgängen und Hilfseinrichtun6en gehören : ein Staubabirennen
und ein fliehkraftstaubabscheider, e ine Stauberwärmung und eine Sinrichtung dafür,
eine Staubförderung und die entsprechenden Mittel dafür. Dabei werden all diese
Arbeitsgänge nicht gleichzeitig ausgeführt, womit die Dauer der Prozessverwirklichung
verlängert wird.
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Das beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen Verwirklichung
sind auch dadurch gekexinzeichnet,
daß eine Stauberwärmung durch
einen zusätzlichen Wärmeträgerstrom einen gesteigerten Brennstoffverbrauch bewirkt.
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Es ist ein Verfahren zur Heratellung- von granulierten Produkten
aus Suspensionen bekamt (SU-Urheberschein 402?26) bestehend darin, daß eine Zerstäubungstrocknung
einer Suspension durchgeführt wird, dann vird das getrocknete Gut aus der Trockenkammer
entfernt, nach Fraktionen durch eine mehrstufige LuStklassierung unterteilt und
die einfraktionen des getrockneten Guts werden in den Strahl der Suspensionszerstäubung
von einem separaten Luftstrom mitgerissen Die Einrichtung zur Verwirklichung dieses
Verfahrens enthält einen Zerstäubungstrockner mit einer Druckluftdüse zur Zerstäubung
des zu trocknenden Stoffe q (einer Suspension), einen Zyklon zur Abtrennung des
getrockneten Guts von Abgasen, einen mehrstufigen Luftklassierer, eine Mischkammer
zur Staub- und Luftvermischung, eine Druckluftquelle und eine Ejektionsdüse zur
Staubzufuhr in den Strahl der Suspensionszerstäubung.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen
Verwirklichung sind dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennung des getrockneten Guts
in Fraktionen als separater Arbeitsgang in einem autonomen, der Konstraktion nach
verwickelten mehrstufigen Klassierer erfolgt. Dabei sind, damit Feinfraktionen des
getrockneten Guts dem Strahl der Suspensionszerstäubung, d.h. dem Zerstäubungstrockner
zugeführt werden können, eine Spezialeinrichtung und Druckluftenergie erforderlich.
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All dies macht das Verfahren und die Konstruktion der Einrichtung
bedeutend komplizierter sowie verlängert den Prozess. Es ist auch darauf hinzuweisen,
daß mit Hilfe des vorsteiiend beschriebenen Verfahrens und der Einrichtung zu dessen
Verwirklichung keine Hochtemperaturwärmebehndlung eines granulierten Guts durchgeführt
werderi kann. Dadurch können sie nur bei Drocknungsprozeqsen eingesetzt werden,
womit ihr Anwendungsbereich eingeengt ist.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von granulierten
Gütern
bekannt, enthaltend eine Suspensionszerstäubung durch eine rotierende Scheibe, eine
Suspensionstrocknunj;, eine Abgasableitun nebst einer Teilulenge des setrockneten
Guts, eine Abtrennung einer Teilmenge des getrockneten Guts von den Abgasen und
Zufuhr der erwähnten Gutteilmenge zur rotierenden Scheibe (DS-PS 2 201 111).
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Die Einrichtuxle; zur Verwirklichurlg dieses Verfahrens enthält;
eine Trockenkammer, worin eine rotierende Zerstäubungsscheibe angeordnet ist, Mittel
zur Suspensions zufuhr zur rotierenden Scheibe, Mittel zur Ableitung von Abgas mit
einer Teilmenge des getrockneten den Guts, ein Zykion zur Trennung des getrockneten
Guts von, Abgasen, der in der Trockenkammer koaxial zur rotierenden Zerstäubungsscheibe
in einem kleinen Abstand davon angeordnet ist, ein Abzugsrohr zur Abgasableitung,
das an den Zyklon angeschlosen ist sowie Mittel zur Produkt entladung aus dem unteren
Teil der Trockenkainmer.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren zur lierstellung von granulierten
Produkten und die Einrichtunt:1 zur Verwirklichung dieses Verfahrens sind dadurch
gekennzeidinet, daß einem Zerstäubungsstrahl, der durch die rotierende Zerstäubungsscheibe
erzeugt wird, die der Partikelgröße nach nicht getrennten Fraktionen des getrockneten
Guts zugeführt werden, wodurch man nachher kein nur aus einer Fraktion bestehendes
(monodisperses) fertiges Gut erhalten kann. Außerdem wird das getrocknete Gut der
rotierenden Scheibe durch einen Abgasstrom zugeführt, die Stoffpartikel werden dabei
nicht erwärmt und infolgedessen findet eine verminderte Intensität der Prozesse
des äre-und des Masseaustausche statt. Es ist zu bemerken, daß eine Zufuhr des getrockneten
Guts der rotierenden Scheibe nur durch den Unterdruck erfolgt, der bei der Drehbewegung
der Scheibe entsteht. Infolgedessen sind die gBs Verfahren und die Einrichtung zu
dessen Verwirklichung nur beim Vorhandensein einer Scheibenzerstäubung arbeitsfähig
und können bei keinen anderen Verfahren der Suspensionszerstäubung verwendet werden.
Außerdem sind das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu
dessen
Verwirklichung umständlich bzw. kompliziert und das Vorhandenseins eines Zyklons,
der sich in der Trok nksmmer befindet, vermindert deren Arbeitsvolumen, wodurch
die Arbeitsleistung des Verfahrens bzw. der Einrichtung vermindert und eine Bedienung
der Einrichtung erschwert werden.
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Das genannte Verfahren und die Linrichtung zu dessen Verwirklichung
sind auch dadurch gekennzeichnet, daß sie keine Hochtemperaturwärmebehandlung eines
getrockneten granulierten Guts ermöglichen, womit deren Anwendungsgebiet eingeengt
wird.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von granulierten Gütern aus
Suspension bekannt (FR-PS 2 266 129) besteeine hend darin, daß1 Suspension in einer
Kammer zur Märmebehandlung zerstäubt, getrocknet und durch einen iWårmeträgerstrom
wärmebehandelt wird, der in die Kammer tangential eingeführt wird und das wärmebehandelte
Gut aus der Kammer durch eine Entladeeinrichtung entfernt wird, wobei das wärmebehandelte
Gut aus der Kammer zur Wärmebehandlung teilweise durch Abgase mitgerissen wird.
Dann wird diese Teilmenge vom Abgasstrom in einem Abscheider getrennt, der außerhalb
der Kammer zur Wärmebehandlung angeordnet ist und in eine Zone, die unter dem Bereich
der Brennervorriohtungen angeordnet ist bzw. unmittelbar in die Brennervorrichtungen
eingeführt.
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Eine Einrichtung zur Realisierung dieses Vesfaluens zur Herstellung
von granulierten Produkten enthält eine zylindrische Kammer zur Wärmebehandlung,
Mittel zur Suspensionszerstäubung, Brennervorrichtungen, die tangential im unteren
Teil der Kammer angeordnet sind, einen Gaszug zur Abgasableftung, der zur Abtrennung
der Stoffpartikel vonlAgasen dient, eine Rohrleitung zur Rückführung dieses Guts
in die Zone, die unter dem Bereich der Brennervorrichtungen angeordnet ist bzw.
unmittelbar in die Brennervorrichtungen und Mittel zum Entladen des wärmebehandelten
Guts aus dem unteren Teil der Kammer.
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Das voretehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen
Verwirklichung ermöglichen aber keine
Herstellung eines wärmebehandelten
Guts von einer homogenen Kornzusammensetzung, weil darin keine Klassierung der Produktkörner
nach deren Größen erfolgt und das fertige Gut also eine polydisperse Zusammensetzung
aufweist.
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Außerdem wird das von Abgasen abgetrennte Gut der Kammer zugeführ,
worin es nach dem Brennen auch mit dem sonstigen Gut vermischt wird. Im Ergebnis
davon wird die Menge der SLaubfraktionen im fertigen Gut vergrölSert, wodurch die
Polydispersität des fertigen Guts weiter vergrößert wird. Es ist auch zu bemerken,
daX eine Abtrennung der Staubfraktionen in einem separaten Aggregat und die infolgedessen
bestehende Notwendigkeit, diese Fraktionen in die Einrichtung von neuen einzuführen
das Verfahren selbst und die Konstruktion der Einrichtung umständlicher bzw. komplizierter
macht. Das bekannte Verfahren und die Einrichtung zu dessen Verwirklichung sind
auch dadurch gekennzeichnet, daß sie keine SuEpensionsverarbeitung mit einer anderer
Produktionsleistung (die sich von der Nennleistung um das 5-10-fache unterscheidet)
unter Beibehaltung eines konstanten spezifischen Brennstofi'verbrauchs ermöglichen.
Dies ist darauf zurückzuführen, daß bei einer Verminderung der ProdWtionsleistung
und einer Senkung des Brennstoffverbrauchs in der bekannten Einrichtun die aerodynamische
Betriebsart gestört wird (die brennstoffmenge wird kleiner und die Abmessungen der
Anlage bleiben unverändert). Im Ergebnis davon wird dr Anwendungsbereich dieses
Verfahrens und der Einrichtung zu dessen Verwirklichung eingeengt.
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Es ist ein Verfahren zur Herstelluag von granulierten Gütern aus
Suspensionen bekannt ( FR-PS 20O0l6), bestehend darin, daß die Suspension in einen
absteigenden Wärmeträgerstrom zerstäubt wird, der durch die tangential angeordneten
Düsen erzeugt wird und darin im Gleichstrom zusammen mit dem Warmeträger getrocknet
wird. Dangach wird das getrocknete Gut vom Wärmeträger durch die Erzeugung eines
aufsteigenden Luftstroms 8in/Bereich abgetrennt, in dem sich der aufsteigende Luftstrom
und der abstei6ende Wärmeträgerstrom treffen und aus der Anlage ausgeladen,
Eine
Einrichtung, mit deren Hilfe dieses Verfahren zur Herstellung des granulierten Guts
realisiert wird, enthält eine zylindrische Trockenkammer, die durch eine Membran
in zwei Teile -einen oberen und einen unteren -geteilt ist, Mittel zur Suspeionszerstäubung,
ittel zur Närmeträger- und Lufteinführung, die tangrential so angeordnet sind, daß
im oberen Teil der Kammer ein absteigender Wärmeträgerstrom und im unteren Teil
ein aufsteigender Luftstrom entstehen, sowie eine Entladeeinrichtung, die in der
Ebene der Membrananordnung angebracht ist.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Ein richtung zu dessen
Realisierung sind dadurch gekennzeich net, daß die feinen Stofffraktionen mit den
groben bei der Entladung vermischt werden, Im Ergebnis davon weist das getrocknete
Gut eine polydisperse Zusammensetzung a.
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Außerdem sind das angegebene Verfahren und die Einrichtung für dessen
Verwirklichung durch einen umständlichen Prozess der HerEtellung des getrockneten
Guts und eine komplizierte Konstruktion der Einrichtung gekennzeichnet.
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Es ist auch darauf hinzuweisen, daß das vorstehend beschriebene Verfahren
und die Sinrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens keine Möglichkeit geben,
ein granuliertes Gut bei verschiedener Produktionsleistung bei einem konstanten
spezifischen Brennstoffverbrauch herzustellen, weil eine Stoffverarbeitung nach
diesem Verfahren und mit dieser Einrichtung einer strikten Befolgunb der aerodynamischen
Betriebsart bedarf, die bei einer Verminderung des Brennstoffverbrauchs gestört
wird.
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Folglich bewirkt eine Stoffbearbeitung mit einer kleinen Produktionsleistung
eine Vergrößerung des spezifischen Brennstoffverbrauchs.
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Es ist ein Verfahren zur Herstellund von granulierten Produkten aus
Suspensionen und ein Apparat (eine Einrichtung) zur Verwirklichung dieses Verfahrens
bekannt ( FR-PS 2 OU 223, JP-PS 47 026, die deren technischem Wesen nach dem angemeldeten
Objekt am nähesten sind und von denen die Erfindung ausgeht.
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Das angegebene Verfahren beinhaltet die folgenden
Arbeitsgänge;
Bildung einer Schicht fester Partikel des getrockneten Guts auf dem Boden einer
Trockenkammer, die durch einen Vertikalzylinder begrenzt ist, Einblasen eines Wärmeträgers
in die angegebene Schichtdtrch deren unteren Teil zwecks Bildung einer "siedenden"
Schicht Partikel des getrockneten Guts, Wärmeträger -zufuhr in die Trockenkammer
in einem absteigenden irbelstrom längs der beitenwande / , daß eine Zirkulation
der Partikel des getrockneten Guts aus der "siedenden" Schicht nach oben längs der
Trockenkammerachse erzielt wird, Suspensionszerstäubung im Oberteil der Trockenkammer,
bei der ein Zusauimensto der Suspensionstropfen mit feinen Partikeln des getrockneten
Guts, die aus der "siedenden" schicht wandern, unter Bildung von gröberen Partikein
erfolgt, Trocknung dieser groben Partikel im Gleichstrom zum Wärmeträger, Ableitung
der gröBten Partikel des getrockneten Guts aus der "siedenden" Schicht.
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Als "siedende' schicht fester Partikel des getrockneten Guts gilt
in diesem Falle die Umwandlung einer Schicht des körnigen getrockneten Schüttguts
unter Wirkung eines diese schicht durchflieISenden Verflüssigungsmittels (in diesem
Falle eines Wärmeträgers) in eine Fseudoflüssigkeit.
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Die Einrichtung (der Apparat), mit deren hilfe das vorstehend beschriebene
Verfahren realisiert wird, enthält eine Trockenkamuier, die als ein Vertikalzylinder
mit einer Öffnung zur Gaszufuhr im Oberteil der Trockenkammer ausgeführt ist, mit
deren Hilfe ein spiralförmiger absteigender Wärmeträgerstrom erzeugt wird, Mittel
zur Suspensionszerstäubung, die im Inneren der Trockenkammer angeordnet sind, eine
Lochplatte, die im Unterteil der Kammer angeordnet ist, Mittel el zum Wärm#trägereinblasen
durch die Lochplatte zwecks Bildung einer "siedenden" Schicht fester Partikel des
setrockneten Guts, eine Öffnung zur Abgasableitung, die im Oberteil der Trockenkammer
ausgeführt ist und Mittel zum Ausladen des fertigen Produktes aus der Trockenkammer.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren zur herstellung
von
granulierten Produkten und die Einrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens sind
dadurch gekennzeichnet, das man zwecks Verwirklichung des Granulationsprozesses
zwei Närmeträgerströme verwendet, von denen der eine dem Zerstäubungestrahlder Suspension
und der andere in die "siedende" Schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeleitet
wird. Dabei erfordert das Vorhandensein einer "siedenden" Schicht fester Partikel
des getrockneten Guts eine genaue Mengendosierung der zugeführten Suspension und
der Materialmenge,die sich in der "siedenden" Schicht fester Partikel befindet,
weil bei einer Vergrbßerung der getrockneten Suspensionsmenge der "siedenden" Schicht
fester Partikel eine überschüs--sige Menge des getrockneten Guts zugeführt sein
kann, Dadurch wird eine Umwandlung der "siedenden" Schicht in eine dichte Schicht
und deren weitere Verstopfung bewirkt.
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Andererseits wird bei einer Verminderung der getrockneten Suppensionsmenge
bzw. bei einer Vergrö!Serung der iWårmeträgermenge, die der "siedenden" Schicht
fester Partikel des getrockneten Guts zugeführt wird, der Staubaustrag aus der Einrichtung
vergrößert, was auch eine uneriuünschte Erscheinung ist. Es ist zu bemerken, daß
aus den vorstehend angegebenen Gründen ein bestimmtes Verhältnis der Närmeträgermengen
genau einzuhalten ist, die dem Bereich der Suspensionszerstäubung durch den absteigenden
Strom und der "sisdenden" schicht fester Partikel des getrockneten Guts zugeführt
werden. Infolgedessen werden die aerodynamisphe Betriebsart und die Wärmefuhrung
der Einrichtung und deren Steuerung bedeutend erschwert.
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Außerdem kann ein Ausladen des fertigen Guts aus der Anlage durch
den unteren Teil der "siedenden" Schicht fester Partikel des getrockneten Guts dazu
führen, daS dessen feine Partikel in das fertige Produkt gelangen, weil bei einer
Konzentrationssteigerung der festen Partikel in der "siedenden" Schicht über einen
zulässigen Nert ein "Durchschlagen" der "siedenden" Schicht erfolgen kann, wobei
die feinen Partikel des getrockneten Guts in das fertige Produkt gelangen. Es ist
auch zu
bemerken, daß bei einer Bewegung der festen Partikel des
getrockneten Guts in der "siedenden" Schicht deren Verschleim stattfindet, wodurch
eine Verlängerung des Granulationsprozesses und eine Steigerung des Staubaustrags
aus der Einrichtung bewirkt werden.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Einrichtung zu dessen
Realisierung sind auch dadurch gekennzeichnet, daß eine IVarmebehaudlung eines Guts
mit einem Hochtemperatur-Wärmeträger darin außerordentlich erschwert ist, weil bei
einer Erwärmung mancher Stoffe und deren Dissoziation eine Agglomeratbildung möglich
ist (zum Beispiel bei einer Närrnebehandlun6 der Zementrohstoffkörner) und dies
bewirkt eine VerstopfunQ der "siedenden" Schicht fester Partikel des getrockneten
Guts. Falls aber auf der Kornoberfläche des wärmebehandelten Stoffes eine flüssige
Phase gebildet wird, wird die Möglichkeit, sich einer "siedenden" Schicht fester
Partikeln zu bedienen, infolge einer Bildung von Agglomeraten mit groben Abmessungen
vollkommen ausgeschlossen.
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Dieses Verfahren und die Einrichtung zu dessen Verwirklichung sind
also dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wärmebehandlung verschiedener Stoffe nicht
zulassen und nur für eine Suspensionstrocknung geeignet sind.
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Außerdem ermöglichen das beschriebene Verfahren und die Einrichtung
zu dessen Verwirklichung keine Suspensionsverarbeitung mit einer anderen Produktionsleistung
bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch.
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Die Beibehaltung eines konstanten spezifischen Brennstoffverbrauchs
setzt voraus, daß bei einer Verkleinerung der verarbeiteten Suspensionswenge um
das 5-7-fache der allgemeine Wärmeträgerverbrauch auch um den gleichen Art zu vermindern
ist. In diesem Fall- wird aber bei einer Verminderung der Wärmeträgermenge, die
durch den absteigenden Strom der siedende" Schicht fester Partikel des getrockneten
Guts zugeführt wird, die aerodynamische ljrozessführung gestört und eine Stoffverarbeitung
wird unmöglich.
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Es ist auch zu bemerken, daß im bekannten Verfahren die Wtaterial
trocknung im Gleichstrom zum \Wärmeträger geführt wird, infolgedessen/dde Intensität
der Märme- und Masseaustauschprozesse vermindert, Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur fferstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen
und eine Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens zu entwickeln, bei denen
die Richtung der Suspensions- und Närmeträgerströme sowie der Strom der Produktkörner
derart und bei solcher konstruktiven Ausführung der Einrichtung gelenkt werden,
daß eine effektivere Verwertung der Wärmeträgerwärme unter gleich zeitiger Herstellung
eines vorwiegend aus einer Fraktion bestehenden monodisperser Guts und einer Vereinfachung
der Konstruktion der Einrichtung erzielt werden.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Verfahren zur herstellung
von granulierten Produkten aus Suspensionen durch Suspensionszerstäubung in eine
Zerstäubungszone, Wärmeträgerzufuhr zur Suspensionszerstäubung in einem spiralförmigen
Strom, Suspensionstrocknung mit Hilfe des erwähnten Wärmeträgers unter gleichzeitiger
Zufuhr/ in die Zerstäubungszoneer feinen Partikel des getrockneten Gut+, Ableitung
des für eine Suspensionstrocknung verbrauchten UYärmeträtgers, Wärmebehandlung der
durch Trocknung entstandenen Körner sowie durch deren Ableitung aus der wärmebehandlungszone
erfindungsgemäß eine Suspensionstrocknung im Gleich-und im Gegenstrom zum Wärmeträger
geführt wird, der in eine Zone eingeführt wird, die sich unter der Susensionszerstäubungszone
befindet und mit dem gleichen Wärmeträgerstrom die Feinfraktionen des getrockneten
Guts abgetrennt und der Suspensionszerstäubungszone zugeführt sowie die bei der
Trocknung entstehenden Körner bei deren Spiralbewegung im Gegenstrom nach unten
bis auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der man die erforderlichen Produkteigenschaften
erzielt.
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In der Einrichtung, mit deren Hilfe das angegebene Verfahren zur
lterstellung von granulierten Produkten aus Supensionen realisiert wird, enthaltend
eine Kammer, Mittel
zur Wärmeträgereinführung, mittel zur Suspensionszerstäubunt,
die im Inneren der Kammer untergebracht sind, Stutzen im Kammergehäuse zur Abgasableitung
und Mittel zum Entladen des warmebehaeltten granulierten Guts aus dem unteren Teil
der KammerXerfindungasemati die Karnmer mit einem in der Vertikalebene veranderlichen
Querschnitt ausgeführt, im oberen Teil der Kammer, der die gröIten Abmessungen hat,
die Mittel zur und im unteren Teil die entlang einer op@@@e angeordneten Mittel
zur Wärmeträgereinführung untergebracht, wobei die Steigung und der Durchmesser
der Spiralwindungen in der Vertikalebene derart veränderlich ausgeführt sind daß
sie in der Richtung zu den mitteln zur Suspensionszerstäubung hin derart zunehmen,
daß in der Kammer aufsteigende spiralförmige Närmeträgerströme erzeugt werden.
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Eine Suspensionstrockung im Gleichstrom und im Gegenstrom zu einem
Wärmeträger, die im größeren oberen Kammerteil der Einrichtung stattfindet, läßt
die vorteilhaftesten Trocknungsbedingungen erzielen, die ein Partikelanhaften an
den Kammerwänden ausschließen. Dabei kommen die getrockneten Suspensionspartikel
in die Zone der Hochtemperaturbehandlung als trockene ausgebildete Körner.
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Eine Wärmeträgereinführung in eine Kammerzone, die unter der Zone
zur Suspensionszerstäubung angeordnet ist, mit Hilfe der Mittel zur Wärmeträgereinführung,
die im unteren Kaulmerteil spiralförmig angeordnet sind, wobei die Steigung und
der Durchmesser der Spiraì,winduxlgen der Kammerhöhe nach veränderlich ausgeführt
sind und in Richtung zur suspensionszerstäubungszone zunehmen, läßt gleichzeitig
mehrere technische effekte erzielen: es wird ein spiralförmiger aufsteigender Wärmeträgerstrom
erzeugt, der von unten nach oben zur Suspensionszerstäubungszone hin gerichtet ist;
es wird eine Klassierung des getrockneten Guts und eine Trennung der Körner einer
Sollgröße von den feinen Partikeln durch denselben Närmeträgerstrom ermöglicht;
es wird gleichzeitig mit einer Klassierung eine Xärmebehandlunt, der entstandenen
Körner bei deren spiralförmiger Bewegung nach unten im Gel,enstrom zum
erwähnten
Wärmeträgerstrom ermöglicht; es wird eine VergröBerung der ausgeschiedenen feinen
Partikel durch deren Zufuhr 1 die Suspensionszerstäubungszone ermöglicht; es wird
eine Intensivierung des Trocknungsprozesses erzielt, indem die erwärmten Feinpartikel
des getrockneten Guts der Suspensionszerstäubungszone zugeführt und als Bildungskeime
von gröberen Körnern verwendet werden; es wird die Verwirklichungsdauer des gesamten
Prozesses verkürzt, weil bei solcher Prozessgestaltung alle vorstehend angegebenen
Vorgänge gleichzeitig stattfinden können.
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nach einer Ausführungsvariante des Verfahrens Es ist vorteilhaft
eine Wärmeträgerteilmenge dadurch zu erhalten, daX kaltes Gas über die erhitzten
Körner im Gegenstrom zu diesen in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom geleitet
wird.
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Indem kaltes Gas im Gegenstrom zu den Körnern in einem spiralförmigen
aufsteigenden Strom geleitet wird, kann man das infolge einer iVärmeabgabe von den
Körenern erwärmte Gas als Wärmeträger verwenden, wodurch für die Prozessdurchführung
weniger Brennstoff verbraucht wird.
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Nach einer anderen Ausführungsvariante des Verfahrens ist es vorteilhaft
eine Wärmeträgerteilmenge, die bei einem Durchlassen des kalten Gases über die erhitzten
Körner entsteht, als Oxydationsmittel zur Verbrennen jener Brennstoffmenge zu verwenden,
die mit dem Zweck verbraucht wird, einen Närmeträgerstrom in die Zone zu leiten,
die sich unter der Suspensionszerstäubungszone befindet.
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Die Verwendung einer Wärmeträgerteilmenge als Oxydationsmittel bei
der Brennstoffverbrennung ermöglicht eine Verbesserung der thermodynamischen Effektivität
des Verbrennungsvorgangs und bewirkt eine herabsetzung des Brennstoffverbrauchs.
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Bei einer Verwirklichung des Verfahrens ist es vorteilsaft, die Temperatur
des Wärmeträgers, der in die Zone eingeführt wird, die sich unter der Suspensionszerstäubun's
zone befindet, bei einer Verarbeitung von Carbonatsuspensionen im Bereich von 750-1750°C
zu wählen.
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Die Stahl der Temperatur des Waxmeträgera, der der Zone zugeführt
wird, die sich unterhalb der Suspensionszerstäubungszone befindet, im Bereich von
750-1750°C ermöglicht Produkte mit verschiedenen ps ikal is ch-cliemischen und mechanischen
Eigenschaften herzustellen. Aus ein- und derselben Kreidesuspension können &um
Beispiel Kreide düngemittel und Kalk hergestellt werden. Falls man die nicht aufquellenden
Kreidedünger herzustellen hat, soll dabei die minimale Eärmeträgertempe-ratur 7500C
betragen.
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Außerdem ist die untere Temperaturgrenze von 7500C für eine Entcarbonisierung
von Zementrohstoffpulver bei einem Entcarboflisierungsgrad von 45,0% minimal erforderlich.
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Die Wärmeträgertemperatur von 1750°C ist bei der Närmebehandlung
eines granulierten Kalksteinstoffes, bestehend aus 95-98% calciunicarbonat.(Ca003)
zwecks Kalkgewinkung maximal zulässig. Eine Temperatursteigerung über diese Grenze
hinaus bewirkt ein Kalkverbrennen, was unzulässig ist.
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Es ist auch vorteilhaft, bei einer Verwirklichung des Verfahrens
die anfänQliche Geschwindigkeit des Wärmeträgerstroms im Bereich von 50-150 m/s
zu wählen.
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Wenn man verschiedene Inerte der anfänglichen Geschwindibkeit des
Wärmeträgerstroms im Bereich von 50-150 m/s wählt, ist man imstande, die Drallwirksamkeit
des spiralförmigen Wärmeträgerstroms und die Intensität des Fliehkraftfeldes zu
ändern, worin eine Stoffklassierung erfolgt. Im Ergebnis davon entstehen durch eine
Änderung der Klassierungsbedingungen Körner mit verschiedenen Abmessungen. Dabei
sichert die untere Grenze der Anfangsgeschwindigkeit eine Korngröße von etwa 200
µm und die obere jene von 800 )1m.
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Nach einer anderen Ausführungsvariante der Einrichtung zur Verwirklichung
des Verfahrens zur Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen ist es
vorteilhaft, einen Teil der Mittel zur Wärmeträgereinführung an eine Quelle des
Hochtemperatur-Närmeträgers und einen anderen Teil der Mittel, die unterhalb der
angegebenen angeordnet
sind, an eine quelle des kalten Gases anzuschließen.
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Indem man einen Teil der Mittel zur Närmeträgereinführung an eine
Quelle des Hochtemperatur-Wärmeträgers und einen anderen Teil der Mittel zur i(ärmeträgereinführun,
die unterhalb der vorigen angeordnet sind, an eine Quelle des kalten Gases anschließt,
kann man sowohl eine Hochtemperaturerwärmung der Produktkörner als auch deren Kühlung
erzielen, wodurch eine weitere Beförderung und ein Produktabpacken im kalten Zustand
ermöglicht sind.
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Außerdem wird dabei die durch die Körner bei deren hocheffektiver
Kühlung abgegebene wärme dem technologischen Prozess zurückgegeben, womit dessen
Wirtschaftlichkeit gesteigert wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsvariante der inrichtung zur Verwirklichung
des Verfahrens zur Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen ist es
vorteilhaft, daß der untere Kammerteil eine horizontale Trennfuge aufweist und der
darunter angebrachte Kammerteil beweglich ausgeführt und auf einer Plattform mit
der bsölichkeit einer Bewegung in einer Richtung aufgestellt ist, die zur vertikalen
Achse des oberen Kainnierte£ls senkrecht steht, wobei die Plattform zusätzlich wenigstens
mit einem beweglichen Kammerteil von einem anderen Typenmaß versehen ist.
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ein Diese Ausführung. der Einrichtung ermöglicht es,/granuliertes
Produkt aus/Suspension mit einer anderen Produktionsleistung, zum Beispiel mit der
Nennleistung und einer Leistung, die um das 5-10-fache kleiner als die Nens leitung
ist, bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch herzustellen. Dabei bedient
man sich anstile von zwei und mehr autonomen sperrigen Einrichtungen nur einer Einrichtung,
wodurch man kleinere Produktionsflächen braucht, die Materialintensität der Einrichtung
herabsetzt und deren Betrieb erleichtert. Wenn man die Produktionsleistung der Einrichtung
zu ändern hat, sichert dLe Schnelligkeit einer Änderung deren Konstruktion eine
Kontinuität des technologischen Prozesses.
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Aiihand der Zeichnung wird die Erfindung bespielswei
se
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung von granulierten Produkten einer sion; ein Fig. 2 ein Schema des erfindungsgemäßen
Verfanrens zur Herstellung eines granulierten Produktes und zwar eines entcarbonisierten
Zementpulvers aus einer Zementrohstoffsuspension; Fig. 3 eine erSindungsgemaßeVariaate
der Einrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens zur Herstellung von granulierten
Produkten aus Suspensionen Lärigsschnitt; Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV
in Fig. 3 (vergrößert) ; Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 3 (vergrößert)
; Fig. 6 die Baugruppe A in Fig. 3 (vergrößert) von einer Seite gesehen; Fig. 7
einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig.3 (vergrößert) ; Fit.8 die Baugruppe B in
Fig. 3 (vergrößert), von einer Seite gesehen; Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von einer granulierten
produkten (entcarbonisiertes Zementpulver, aus/ Suspension im Längsschnitt; Fig.
10 einen Schnitt nach Linie X-X in Fig. 9 (vergrößert) ; Fig. 11 einen Schnitt nach
Linie XI-XI in Fit, , 9 (vergrößert) ; Fig. 12 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von granulierten
Produkten aus einer Suspension mit einer horizontalen Trennfuge und Unterteilen
der Kammer in zwei Typenmaßen im Längschnitt.
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Das Verfahren zur Herstellung von granulierten Produkten aus einer
Suspension wird durch das Schema in Fig. 1 erläutert. Eine Ausgangssuspension 1
wird durch Zerstäubungsmittel 2 (Düsen) im Oberteil einer Kammer 3 zerstäubt.
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Im Unterteil der Kammer 3 wird ein auSsteigender spiralförmiger Strom
eines Wärmeträgers 4 erzeugt. Die Tropfen der zerstäubten Suspension 1 gelangen
in den Strom des Närmeträgers 4, bewegen sich zuerst im Gleichstrom damit bis zum
oberen Punkt der Flugbahn eines Tropfens und werden bis auf Partikel mit einer Feuchtigkeit
von 8,0-12 (Wo getrocknet. Dann fallen die Partikel mit der angegebenen Feuchtibkeit,
bewegen sich dabei im Gegenstrom zum Wärmeträger 4 und werden bis auf eine Feuchtigkeit
von 0,1-3,0 /% getrocknet. Auf diese Weise wird eine vollkommene 'Grocknunt, der
Körner erzielt, sodaß kein Anhaften der Körner an den Wänden der Kammer 3 erfolgen
kann. Das getrocknete Gut mit verschiedener Kornzusammensetzung fällt unter Wirkung
der eigenen Masse in den unteren Teil der Kammer 3. Dort werden unter Wirkung der
Flielikräfte, die infolge eines Dralls des Närmeträgerstroms 4 entstehen, die größten
Körner gegen die Seitenwände der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich in der Nähe
der Kaerwände spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Strom des Närmeträgers4.
Diese Körner werden im Strom des Närmeträgers 4 bis auf eine Temperatur erhitzt,
bei der die erforderlichen Produkteigenschaften erzielt werden. Die feinen Fraktionen
5 (Partikel ) des Guts, die im Laufe einer Klassierung durch den spiralförmigen
Strom des Wärmeträgers 4 ausgeschieden sind, werden durch diesen Strom nach oben
mitgerissen, darin erwärmt und in die Zerstäubungszone der Suspension 1 befördert.
In der Suspensionszerstäubungszone der Suspension 1 kleben die Tropfen der zerstäubten
Suspension 1 mit diesen feinen Partikeln 5 zusammen, dabei entstehen größere Partikel,
die danach getrocknet werden. Dabei üben die feinen erhitzten Partikel 5 die Funktion
der heißen Füllkörper zu (Keime) aus, was/einer Intensivierung des Trocknungsprozesses
beiträPjt und es ermöglicht, nach einer Trocknung ein Grobkörniges Gut zu erhalten.
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Die Grobe der Körner, die bei einer Klassierung durch den spiralförmigen
;Wärmeträgerstrom 4 ausgeschieden werden, kann man im Bereich von 200-800 rm durch
eine nde-
rung der Anfangsgeschwindigkeit des Stroms des Wärmeträgerstroms
4 im Bereich von 50-150 m/s regeln.
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Die Temperatur des Stroms de-s Wärmeträgers 4 zur Wärmebehandlung
der getrockneten Körner von Karbonatsuspensionen wird im Bereich von 750-1750°C
in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften des fertigen Produktes und
dessen Art gewählt. So wählt man sie zur Herstellung von Kreidedüngern gleich 75000
und zur Närmebetiandl; von Kalkkörner gleich 175000.
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Die wärmebehandelten Körner werden, falls sie keiner weiteren Närmebehandlung
bedürfen, einer Ktihlung unterzogen. Zu diesem Zweck läflt man über die erhitzten
Körner im Gegenstrom einen aufsteigeden spiralförmien Strom des Gases 6 mit einer
niedrigen 'l'emperatur fliesen. Dieser Strom des Gases 6 wird erwärmt und kann weiter
entweder als Wärmeträger, d.h. im Oberteil der Kammer 3 zur Trocknung der Suspension
1 und zur Wärmebenandlung der getrockneten Körner, oder als Oxydationsmittel zur
Brermstoffverbrennung verwendet werden. Im letzteren Falle wird Gas 6 in eine Zone
geleitet, die sich unterhalb der Zerstäubungszone der Suspension 1 befindet und
dort mit jener Breunstoffteilmenge vermischt, die zur Korntrocknung und Närmebehandlung
verwendet wird. Iui Ergebnis davon wird eine hocheffektive Brennstoffverbrennung
erzielt und die Bildung des aufsteigenden spiralförmigen Stroms des Värmetragers
4 bewirkt. Dabei spart man infolge einer Steigerung des thermodynamischen Verbrennungseffektes
Brennstoff. Das fertige Produkt wird als abgekühlte Körner zum Abpacken befördert.
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Falls keine Kühlung erforderlich ist, können die erhitzten Körner
zu einer Spezialwärmebehandlung, zum Beispiel einem Sintern und Verschmelzen bei
der Zementklinkerproduktion usw. befördert werden.
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Nachstehend werden konkrete Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur
Herstellung von granulierten Produkten aus Suspensionen angeführt.
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Beispiel 1. Als Beispiel einer Verwirklichung des Verfahrens vird
der Fall erörtert, in dem man granu-
lierten Kalk aus einer durch
Beimengungen verschmutzten Kreide mit einer natürlichen Feuchtigkeit von 23,0-25,0%
herstellt. Diese Kreide stellt eine breiige Masse dar, die bis auf 13,0-15,0% grobe
(Abmessungen von 5-500 mm) Siliziumdioxydeinschlüsse (SiO2) enthält. Infolgedessen
ist eine unmittelbare Verarbeitung dieser Kreide mit der natürlichen feuchtigkeit
erschwert und ein bei dieser Verarbeitung erzeugt Kalk weist eine niedrige Aktivität
auf. Daher wird solche Kreide mit Nasser befeuchtet und in den Suspensionszustand
mit te einer Reuchtigkeit von 40,0% umgesetzt. Dann wird die Suspension von Fremdeinschlüssen
zum Beispiel mit Hilfe von Schwingsieben gereinigt.
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Nach dieser XeinigunL hat die Trockensubstanz der Suspension die folgende
chemische Zusammensetzung in Mass. - %: CaCO3 - 95,0; SiO2 - 2,4; Ae 2O3 - 1,5;
MgCO3 -0,6; Fe203 - 0,5. Damit 1 kg Kalk mit einer Aktivität von 90,0o' erhalten
wird, beträgt der Verbrauch an Kreide suspension 2,91 kg. Die Kreidesuspension 1
(Fig.l) mit einer Feuchtigkeit von 40,0%, die von den Einschlüssen mit einer Größe
über 3 mm gereinigt worden ist, wird unter einem Druck von 2,5-3,0 MPa den Mitteln
2 (Düsen) zur Zerstäubung zugeführt. Die Mittel 2 (Düsen) zerstäuben die Suspension
1 in mit einer Grölle von 20-U00 jum.
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Tropfen den Unterteil der Kaulmer 3 wird ein Brennstoffluftgemisch
(Brenngas - Primärluft) mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 7,6-9,0 m/s geleitet.
Dabei beträgt die primäre Luftmenge 10,0-20,0% von der gesamten buftmene, die zu
einer Gasverbrennung mit einer Luftüberschiißzahl oC von 1,1-1,3 erforderlich ist.
Die sonstige Luftmenge, d.h. 90,0 -80,0% der gesamten Luftmenge, wird aus der unten
liegenden Zone in einem aui'stei6enden spiralförmigen Strom das geleitet und mit
dem Brenngas-Primärluft-Strom vermischt;Gas verbrennt im elltstandenen Gemisch und
bildet einen aufsteigenden spiralförmigen Strom des .Värmeträgers 4 mit einer Tempeiatur
von 1600-1750°C und einer Anfangwsgeschwindigkeit von 50,0 rn/s.
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Die Tropfen der zerstäubten Suspension 1 werden im Strom des gasförmigen
-värmeträ6ers 4 indem sie sich darin
im Gleichstrom und dann im
Gegenstrom bewegen, bis auf Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,1-3,0% und einer
Größe von 15-300 P m getrocknet. Dabei wird die Temperatur in der Trocknungszone
wie folgt eingestellt: am Eingang in die Trocknungszone im Bereich von 700-900°C,
in der Mitte der Trocknungszone 200-250 0C und am Ausgang aus der Trocknungszone
120-150°C. Die getrockneten Partikel gelangen in den aufsteigenden spiralförmigen
Strom des Wärmeträgers 4. Im aufsteigenden Strom des Wärmeträgers 4, der eine hohe
Temperatur hat, werden die Partikel 5 mit einer Größe unter 200 µm vom gesamten
Material strom getrennt und in die Zerstäubungszone der Suspension 1 geleitet. Bei
ihrer Bewegung in die Zerstäubungszone der Suspension 1 werden die Partikel 5 im
Strom des Närmeträgers 4 erwärmt und kollidieren mit Tropfen der zerstäubten Suspension
1, wodurch eine Vergrößerung der entstehenden Körner und eine Steigerung der Homogenität
der Kornzusammensetzung des bei der Trocknung erhaltenen Guts bewirkt werden. Die
vorstehend erwähnten erhitzten Partikel 5 dienen als Keime zur Bildung größerer
Körper und intensivieren den Trocknungsprozess. Die Körner mit einer Größe über
200 @m, die aus dem getrockneten Gut ausgeschieden werden, werden durch Fliehkraftwirkung
gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich spiralförmig
nach unten im Gegenstrom zum Strom des Wärmeträl,ers 4. Dabei werden sie durch Wärmeaustausch
bis auf eine Temperatur von 950-1000°C erhitzt, bei der eine Dissoziation des Carbonatanteils
des Salksin in den Körnern stattfindet. Die Reaktion einer Kalkdiss soziation geschieht
mit einem endothermen Effekt von 1660 k 2/kg, daher stellt sich die Temperatur in
der Stoffverarbeitungszone im Bereich von 1000-1100°C ein. Am Ausgang aus dem Strom
des Närmeträgers 4 wird Kalziumkarbonat (CaCO3) der Körner praktisch vollkommen
mit einem Dissoziationsgrad von 95,0-99,0%0 in gebrannten Kalk (CaO) umgesetzt.
Die erhitzten gebrennten Kalkkörner mit einer Größe von 2Q0-300 µm gelangen in den
spiralförmigen aufsteigenden Strom des Kaltgases 6 bzsq.
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(Sekundärluft), und werden infolge eines Wärmeaustauschs bis auf eine
Temperatur von 300-400°C abgekühlt, wobei Sekundärluft bis auf eine das Temperatur
von 300-400°C erwärmt wird. Dann bildeflerwarmte Gas 6 (Sekundarluft), indem es
sich spiralförmig nach oben bewegt und mit Gas bzw. Primärluft vermischt, den spiralförmigen
Strom des Wärmeträgers 4. Die abgekühlten gebrannten Klakkörner stellen das fertige
Produkt dar und werden abgepackt. Dank einer Erwärmung des Stroms des Gass 6 durch
die Kornwärme wird die Nirtschaftlicnkeit des Prozesses gesteigert, weil jene Närmeverluste
vermieden werden, die gewöhnlich bei der Beförderung des Warmguts in einen Kühler
und bei der Wärmerückführung dem Prozess entstehen.
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Als Brennstoff kann neben einem Brenngas, zum Beispiel Erdgas, auch
Aiasut bzw. fester Brennstoff verwendet werden. In diesem Falle ändert man nur die
Konstruktion der Brenner, die den wVärmeträger 4, der eine hohe Temperatur hat,
erzeugen. Dabei beträgt der Närmeverbrauch für den Prozess 6200-6700 kJ/kg Kalk.
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Der fertige abgekühlte gebrannte Kalk stellt ein feinkörniges staubfreies
Produkt mit einer Korngröbe von 200-300 rm, einer Aktivität von 90,0% und einer
liöschzeit von 6,5 min dar.
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Beispiel 2. Als ein anderes Verwirklichungsbeispiel des Verfahrens
wird auch die herstellung von granuliertem Kalk aus einer durch Beimengungen verunreinigten
Kreide behandelt. Dabei gelten für die Feuchtigkeit, die chemische Zusammensetzung
sowie die Bedingungen der Suspensionsverarbeitung zum fertigen Produkt die gleichen
Kennwerte, wie im Beispiel 1 mit Ausnahme der anfänglichen Zuftitirgeschwindikeit
des Brennstoffluftgemisches, die man in diesem Falle gleich 9,0-15,5 m/s wählt.
Unter diesen Bedingunt3en beträgt die Anfangsgeschwindigkeit des Wärmeträgers 4
60-100 m/s. Im Ergebnis solcher Verarbeitung weist das fertige granulierte Produkt
(Kalk) eine Korngröße von 300-450 prm auf.
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Beispiel 3. Als weiteres Beispiel für die VerwirklichunE, des Verfahrens
wird nun auch die Herstellung von
granuliertem Kalk aus einer durch
Beimischungen verunreinigen Kreide behandelt. Dabei gelten für die Feuchtigkeit,
die chemische Zusammensetzung sowie die Bed ingungen der Suspensionsverarbeitung
zum aranulierten Produkt die gleichen Kennwerte, wie irn Beispiel 1 mit Ausnahme
der anfänglichen Zufuhrgeschwindigkeit des Brennstoffluftgemisches, die man in diesem
Falle gleich 15,5-22 m/s wählt. Unter diesen Bedingungen beträgt die Anfangsgeschwindigkeit
des Wärmetrat,ers 4 100-150 mls.
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Im Ergebnis solcher Verarbeitung weist das fertige granulierte Produkt
Kalk eine Korngröße von 450-bU0 auf.
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Beispiel 4. Als weiteres Beispiel für die Verwirklichung des Verfahrens
wird nun auch die Herstellunrn' von granuliertem Kalk aus einer Kreidesuspension
behandelt.
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Die chemische Rohstoffzusammensetzung' die Bedingungen der Suspensionszerstäubung
und die Art der Prozessaerodynamik sind die gleichen, wie im Beispiel 1.
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Damit Kalk mit einer Korngröße von 450-550 erhalten wird, führt man
das Brennstoffluftgemisch dem unteren l'eil der Kammer 3 mit einer Anfangsgeschwindigkeit
von 15,0-16,5 Guts zu. Dabei beträgt die zusammen mit Brennstoff zugeführte Primärluftmenge
15,0-25,0% der gesamten Luftmenge, die zur Brennstoffverbrennung mit einer Luftüberschußzhl
oC von 1,1-1,3 erforderlich ist. Die restliche luft (Sekundärluft), d.h. 85,0-75,0
% der gesamten Luftmenüe führt man in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom mit
einer Anfangsgeschwindigkeit von 90-100 m/s zu. Dieser Strom der Luft (Gas 6) (Fig.
1) fließt über die Körner des getrockneten Guts, wird bis auf eine Temperatur von
350-450°C erhitzt und vermischt sich mit dem Strom des Brennstoffluftgemisches.D£
Brennstoff verbrennt unter Bildung des aufsteigenden spiralförmigen Stroms des Wärmeträgers
4 mit einer Temperatur von 1600-1750°C und einer Anfangsgeschwindigkeit von 90-100
m/s. Indem Körner des getrockneten Guts in den Strom des Wärmeträgers 4 gelangen,
werden sie nach der Korngröße klassiert. Körner mit einer Größe unter 480-500 m
m bewegen sich als Strom der Partikel 5 in den Zer-
stäubungsstrahl
der Suspension 1, die gröberen Körner werden durch Fliehkraftwirkung gegen die Wände
des unteren Teils der Kaliber 3 geschleudert und bewegen sich spiralförmig nach
unten im Gegenstrom zum Wärmeträger 4.
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Dabei werden sie bis auf 950-l0000C erhitzt und der Carbonatanteil
der Körner dissoziiert unter Bildung von oebramltem Kalk und Kohlendioxyd. Die Reaktion
dieser Dissoziation erfolgt bei Närmeaufnahme. Im Ergebnis davon stellt sich im
unteren Teil der ganuner 3 eine Temperatur von 1000-1100°C ein. Der weitere ProzeQs
der Kornverarbeitung ist jenem ähnlich, der im Beispiel 1 beschrieben ist.
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Der nach deui beschriebenen Verfahren erhaltene gebrannte Kalk stellt
ein grsnuliertes Produkt mit einer Korngröße von 450-550 µ m, einer Aktivität von
90,0% und einer Löschzeit von 7-7,5 min dar.
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Beispiel 5. Als weiteres Beispiel für die Verwirklichung des Verfahrens
wird nun die Herstellung von granuliertem Kalk aus einem Der filtrationsniederschlag
der Zuckerproduktion behandelt. Filtrationsniederschlag fällt bei der Zuckersaftreinigun
durch Kalkmilch als Suspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0-50,0» an. Die Trockensubstanhz
der Suspension hat die folgende chemische Zusammensetzung in Mass.-%: CaCOj 90,4,
organische Beimengungen 4,2, Mineralbeimengungen 5,4.
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Unter Berücksichtigung eines Staubaustrags aus der Anlage (2,0%)
verbraucitman zur Herstellung von 1 kg gebranntem Kalk (CaO) mit einer Aktivität
von 85,0%0 1,86 kg Die Filtrationsniederschlag, auf Trockensubstanz umgerechnet
Ausgangssuspensionl 1 (Filtrat ionsniederschlag) (Fig .1) wird unter einem Druck
von 2,5-3,0 MPa durch die Düsen 2 in der Kammer 3 zerstäubt. Des weiteren verläuft
der Prozess, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
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Der erhaltene granulierte gebrannte Kalk hat eine Korngröße von 200-300
zum Der Gehalt an aktivem Calciumoxyd im Produkt beträgt 85,6tSv, die Löschzeit
des die gebrannten Kalks 7,5-8,0 min. Be im Löschen enthält Kalkmilch keine ungelöschtenKörner.
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Beispiel 6. Als weiteres Beispiel für die Verwirk. -
eichung
dee- Verfahrens wird nun die Herstellung eines entcarbonisierten Zementpulvers aus
einer Zementrochstoffauspension mit einer Feuchtigkeit von 4O,O behandelt. Die Trockensubstanz
der Rohstoffsuspension hat die folgende chemische Zusammensetzung, Mass. - % : SiO2
- 13,5, Al2O3 - 3,6, Fe2O3 - 3,5,Ca0 - 43,1, MgO - 0,6, S03 - 0,5, S20^ 0,4, Nach
- 0,4, Verluste beim Glühen 34,4. Fig. 2 zeigt schematisch die Verwirklichung des
Verfahrens. Die Zementrohstoffsuspension 1 wird unter einem Druck von 1,8-2,5 Pa
den Düsen 2- zugeführt und in der Kammer 3 in Tropfen mit einer Größe von 20-850
fm zerstäubt.
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In den unteren Teil der Kammer 3 werden in einem Nirbelstrom mit
einer Geschwindigkeit von 120-150 m/s Heißgase geleitet, die bei der Verbrennung
eines Brennstoffluftgemisches bei einer Luftüberschußzahl α von 1,1-1,3 entstehen.
Die Temperatur dieser Gase beträgt 1400-17500C. Dabei kann man als Brennstoff Erdgas
bzw.
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Masut verwenden. In den unteren Teil der Kammer 3 strömen aus einer
Zone, die sich unterhalb der Einlaufzone des Nirbelstroms der angegebenen Heißgase
befindet, Gase 7, d.h. Produkte der Brennstoffverbrennung mit einer Temperatur von
1100-1300°C und einer Anfangsgeschwindigkeit von 4,9 bis 6,0 m/e ein.
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Tropfen der zerstäubten Suspension 1 werden im oberen Teil der Kammer
3, indem sie sich darin im Gleichstrom zum Närmeträger 4 und danach im Gegenstrom
dazu bewegen, bis zu Körnern mit einer Größe von 15-750 pm getrocknet.
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Dabei stellt sich die Temperatur in der Trocknungszone bleich 150-240
0C ein. Die Temperatur der Trocknungsabgase, die aus der Kammer 3 abgeleitet werden,
beträgt 140-l60O. Die getrockneten Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,5-1,2% fallen
unter Wirkung der eigenen tasse in den unteren Teil de-r Körner 3 und gelangen in
den aufsteigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4, der bei der Verbrennung
des Brennstoffluftgemisches entsteht, sowie in den axialen Strom des Wärmeträgers
7, der in einen Unterdruckbereich in der Kammer 3 eingesaugt wird, entstanden infolge
eines Dralleffektes des Wärmetr5ägerstroms 4.
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Die Temperatur des für die Trocknung verwendeten Wärmeträgers 4 beträgt
750-900°C. Im spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4 werden vom getrockneten Gut
durch Fliehkarftwirkung die Körner mit einer Größe über 450 km getrennt. Diese Körner
werden gegen die Wände des unteren Teils der Kammer 3 geschleudert und bewegen sich
spiralförmig nach unten im Gegenstrom zum Wärmeträger 4.
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Die Körner mit einer Größeunter 450 µm werden durch den Wärmeträger
4 mitderissen und gelangen zussmlnen mit diesem als Strom der feinen Partikel 5
in den Zerstäubungsstrahl der Suspension 1. Bei einer Bewegung der Körner in einem
Strom der feinen Partikel - 5 werden die Körner auf Temperatur von 4500 bis 6500C
erhitzt und in diesem Zustand im Zerstäubungsstrahl der Suspension 1 zugeführt.
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Bei einem Zusammenstoß der Tropfen der zerstäubten Suspension 1 mit
diesen Körnern werden größere Körner gebildet, dabei geben die erhitzten feinen
Körner 5 ihre Wärme an die mit ihnen zu zusammengeklebten Tropfen der Suspension
1 ab, was1 einer Intensivierung des Trocknungsprodieses beiträgt. Im Ergebnis davon
wird die Kornzusammensetzung des getrockneten Guts gröber und gleichmäßiger, d.h.
es wird der Monofraktionsgehalt des Guts gesteigert.
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Die Körner mit einer Größe über 450m bewegen sich spiralförmig im
Gegenstrom zum Strom des Wärmeträgers 4 und werden darin bis auf eine Temperatur
von 950-1000°C erhitzt. Bei dieser Temperatur findet eine intensive Entcarbonisierung
des Karbonatanteils der Körner unter Kohlendioxydausscheidung statt. Da diese Reaktion
eine endotherme ist, stellt sich die Temperatur in der Wärmebehandlungszone gleich
1000-1100°C ein. Im Laufe der weiteren Bewegung nach unten beginnt in den Körnern
eine Reaktion der primären Klinkerbildung. Im Ergebnis davon werden die Körner bis
auf einen Entcarbonisierungsgrad von 0,97-0,99 entcarbonisiert. Entcarbonisiertes
Zementpulver mit einer Korngröße von 450-600 um m verläßt den Bereich des spiralförmigen
Strom des iYärmeträgXers 4, bewegt sich im Gegenstrom zum Strom des Gases 7 und
wird dem Prozess einer Klinkerbildung zugeführt, die bei einer Temperatur
von
1350-14500C erfolgt. Dabei beträgt der gesamte Wärmeverbrauch für die Herstellung
von 1 kg Zementklinker aus
Suspension mit einer Feuchtigkeit von 40,0% 6100-6200 kJ.
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Die Brennstoffmenge, die zur Bildung des spiralförmigen Stroms des
Närmeträgers 4 zwecks Entcarbonisierung des Zementrolwtoffpulvers verbraucht wird,
hangt vom erwünschten Entcarbonisierungsgrad ab. In einem Änderungsbereich des Entcarbonisierungsgrades
von 0,75-0,99 ändert sich die Brennstoffmenge, die dem unteren Teil der Kammer 3
zugeführt wird, von 56,8 bis 73,o' des gesamten Brennetoffverbrauchs für den Prozess
der Närmebehandlung und der Klinkerbildung.
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Eine vorläufige Entcarbonisierung des Zementrohstoffpulvers ermöglicht
eine Steigerung der Prozesgeschwindigkeit um das 2,5-3-fache. Zur gleichen Zeit
kann die Lange des Ofens, worin das entcarbonisierte Pulver zu Klinker gesintert
wird, um das 2-2, 8-fache verkürzt werden.
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Beispiel 7. Als ein weiteres Beispiel für die Verwirklichung des
Verfahrens wird nun die Herstellung von granulierten Kreidedunbern aus Kreidesuspension
behandelt.
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Die chemische Rohstoffzusammensetzung, die Bedingungen der Suspensionszerstäubung
und die Art der Aerodynamik des Verarbeitungsprozesses sind die gleichen, wie im
Beispiel 1. Ein Unterschied besteht darin, daß die Temperatur des aufsteigenden
spiralförmigen Stroms: des Wärmeträgers 4 (Fig.l) 750-8000C beträgt. Bei einer spiralförmigen
Bewegung der durch Trocknung erhaltenen Körner im Gegenstrom zum Wärmeträger 4 werden
sie bis auf 650-700 0C erhitzt. Infolgedessen wird die Oberflächenschicht der Körner
verfeætist. Das fertige Gut stellt Kreidekörner mit einer Größe von 200-300 jum
dar, die in ilasser eine langere Zeit (3-4 Monate) nicht quellen. Versuche haben
gezeigt, daß sie als Düngemittel für saure Böden mit Erfolg verwendet werden können.
Dabei werden die Lagerungs- und die Transportprozesse vereinfacht. Die hergestellten
Dünger sind staubfrei.
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Beispiel 8. Ale ein weiteres Beispiel für die Verwirklichung des
Verfahrens wird nun die Herstellung eines
keramischen feinkörnigen
Produktes aus Ton mit einer natürlichen Feuchtigkeit von l8,0-25,0 behandelt.Der
befeuchtete Ton wird von Fremdeinschlüssen gereinigt. Nach der Reinigung hat die
Trockensubstanz der Suspension die folgende chemische Zusammensetzung, mass.-% :
S i°2 - 57,68; Al2O3 - 11,13 ; TiO2 - 0,52 ; Fe2O3 - 4,29 ; CaO - 8,02 ; MgO - 2,90
; K2O und Die Nu2O - 4,59 ; SO3 - 0,17 ; Verluste Glühen 10,70. 1Tonsuspension mit
einer Feuchtigkeit von 40,0% wird nach einer Reinigung von Einschlüssen über 1 mm
bei einem Druck von 2,5-3,0 MPa den Zerstäubun6smitteln 2 (Düsen) zugeführt, mit
deren Hilfe Tropfen mit einer Größe von 10-800 mm erzeugt werden. Dem unteren Teil
der Kammer 3 führt man ein Breunstoffluftgemisch (Brenngas--Primärluft), worin die
Luftmenge 10,0-20,0 von der gesamen Luftmenge beträgt, die zu einer Gasverbrennung
mit einer Luftüberschußzahl st von 1,05-1,2 erforderlich ist, mit einer Anfangsgeschwindigkeit
am Kammereinlauft von 15-20 m/s zu. Die restliche Luftmenge von 90,0-80,0% der gesamten
Menge, die zur Brennstoffverbrennung erforderlich ist, wird aus der unten liegenden
Zone in einem aufsteigenden spiralförmigen Strom geleitet und mit dem Brenn-Gas
stoffluftgemisch vermischt.Das1 verbrennt und bildet den aufsteigenden spiralförmigen
Strom des Wärmeträgers 4 mit einer Anfangsgeschwindigkeit Die von 80-90 mis und
einer Temperatur von 1100-1250°C Die Suspension 1 des Tons wird im Strom des gasförmigen
Wämeträgers 4 mit einer Temperatur von 1100-1250°C getocknet, Tropfen der Suspension
1 des Tons bewegen sich im Strom des gasförmigen Wärmeträgers 4 im Gleich- und dann
im Gegenstrom dazu und werden bis auf Körner mit einer Feuchtigkeit von 0,1-5,0%
und einer Größe von 10-400 µm getrocknet. Dabei stellt sich die Gastemperatur in
der Trocknungszone in den folgenden Bereichen ein: am Eingang in die Trocknungszone
von 600 bis 85000, in der Mitte von 160 bis 25000 und am Ausgang aus der Trocknungszo
ne von 100 bis 12000. Die getrockneten Partikel gelangen in den aufsteigenden spiralförmigen
Strom des Wärmeträgers 4, worin die Partikel 5 mit einer Größe unter 200 µm vom
gesagten Materialstrom getrennt und in die Zerstäubungszone
der
Suspension 1 des Tons geleitet werden. Bei der Bewegung zur Zeratäubungszone der
Suspension 1 hin werden die Partikel 5 im Strom des Wärmeträbers 4 erhitzt und kollidieren
mit den Tropfen der zerstäubten Suspension 1, was eine Vergrößerung der entstehenden
Körner bewirkt.
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Die angegebenen erhitzten Partikel 5 dienen als Bildunsskeime von
größeren Partikeln und intensivieren den Trocknungsprozess. Die Körner mit einer
Größe über 200ytm, die aus dem getrockneten Gut durch- Fliehraftwirkung des aufsteigenden
spiralförmigen Stroms des Närmeträgers 4 ausgeschieden werden, werden gegen die
winde des unteren TeLls der Körner 3 geschleudert und bewegen sich in Spiralen nach
unten. Dabei werden sie durch Närmeaustausch bis auf eine Temperatur von970-ll000C
erhitzt, bei der dem Ton die chemisch gebundene Feuchtigkeit entzogen wird sowie
eine Kornverfestigung durch Bildung einer flüssigen Phase erfolgt. Die chemisch
gebundene Feuchtigkeit wird bei einem endothermen Effekt entzogen, der 6700kJ auf
1 kg entzogenes Nasser beträgt. Beim Auslauf aus dem Strom des Wärmeträgers 4 enthalten
die keramischen Körner praktisch keine chemisch gebundene Feuchtigkeit. Die erhitzten
keramischen Körner mit einer Größe von 200--400 T m gelangen in einen spiralförmigen
aufsteigenden Kaltgas- bzw. Sekundärluftstrom und werden infolge Närmeaustauschs
bis auf eine Temperatur von d0-100 0C abgekühlt, während sinch die Sekundärluft
bis auf eine Temperatur von 360-520°C erhitzt. Die erhitzte Sekundärluft bewegt
sich spiralförmig nach oben, vermischt sich mit dem Brennstoffluftgemisch und bildet
den spiralförmigen Strom des Wärmeträgers 4. Die abgekühlten keramischen Körner
stellen ein feinkörniges staubfreies Produkt mit einer Druckfestigkeit von 60-80
kp/cm2, einer Schüttmasee von 800-950 kg/m3 dar, das als Füllstoff bei der Produktion
von leichten Silikatziegeln und Leichtbeton verwendet werden kann. Der gesamte Wärmeverbrauch
für die Herstellung von 1 kg Keramikfüllstoff beträgt 2900-3800 kJ.
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Die Binrichtung zur Verwirklichung des vorstehend beschriebenen Verfahrens
zur Herstellung von granulierten
Produkten aus Suspensiort4nthält
eine Kammer 3 (Fig.3), die in mehrere Abteilungen 8,9, 10 und 11 geteilt ist. Im
oberen Teil der Kammer 3, der die größten Abmessunben hat (Abteilung 8) sind die
Mittel 2 (mechanische Fliehkraftdüsen) zur Suspensionszerstäubung untergebracht,
die an eine Rohrleitung 12 zur Suspensionszufuhr angeschlossen sind.
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Im darunter angeordneten Teil der Kammer 3 (Abteilung 9) sind Mittel
13 (Brenner) zur Einführung eines Hochtemperaturwärmeträgers spiralförmig angebracht,
wobei die Achse jedes Brenners 13 (Fig. 4, 5) eine Tangente zur Spirallinie ist.
Es ist auch zu bemerken, daß der Durchmesser und die Steigung der Spirale über die
Höhe der Abteilung 9 (Fig. 4,5,6) in der Richtung zur Abteilung b (Fig. 3) der Kammer
3 hin zunehmen.
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Die Abteilungen 8 und 9 der Kammer 3 sind über ein kegeliges Ubergangsstück
14 verbunden. Zwecks einer rationellen ,Yärmeträberverteilung in der Abteilung 8
der Kammer 3 ist darin eine Verteilervorrichtung 15 vorgesehen, mit deren Hilfe
Heißgase, die aus der Abteilung 9 der Kammer 3 kommen, unmittelbar dem Zerstäubungsstrahl
zugefiihrt werden. Zur Abgasableitung ist die Abteilung 8 der Kammer 3 mit Gasableitungsstutzen
16 und 17 versehen, die dement -sprechend an der Kupplungsstelle der Abteilung 8
der Kammer 3 mit dem kegeligen Ubergangsstück 14 und in der Nähe der oberen Stirnfläche
der Abteilung 8 angebracht sind.
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Eine Regelung der Gasmenge, die durch die Stutzen 16 und 17 in einen
gemeinsamen Gaszug 18 geleitet wird, erfolgt mit Hilfe eines Schiebers 19. Die darunter
angeordnete Abteilung 10 der Kammer 3 ist mit der oben angeordneten Abteilung 9
über ein kegeliges Übergangsstück 20 und ein zylindrisches Ubergangsstück 21 verbunden.
Die Abteilung 11 der Kammer 3 ist mit der oben aabeordneten Abteilung 10 der kammer
3 über ein kegeliges Ubergangsstück 22 und ein zylindrisches Ubergangsstück 23 verbunden.
Die Abteiluno 11 der Kammer 3 ist auch über ein kegeliges Ubergangsstück 24 und
ein zylindrisches oberganzEstück 25 mit Mitteln 26 (einer Entladevorrichtung) zur
Entladung des wärmebehandelten Guts aus dem unteren 'l'eil der Kammer 3 verbunden.
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In den Abteilungen 10 und 11 sind auf der Seitenfläche spiralförmig,
wobei die Steigung und Durchmesser der Spirale der Höhe nach in der Richtung auf
die Abteilung 9 hin zunehmen, Mittel 27 (Düsen) zur altgas- bzw. Lufteinführun-g
angeordnet. Die gleichen Düsen 27 können in den zylindrischen Ubergangsstücken 21
(b'ig. 3), 23, 25 und den kegeligen Übergangsstücken 22 und 24 angebracht werden,
die nicht eingezeichnet sind.
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Damit den -ein Entweichen der granulierten Produktpart-ikel mit @@@
Abtgasen verhindert und die optimale aerodynamische Betriebsart geschaffen wird,
ist in der Abteilung B der-Kalumer 3 ein.Gasverteiler 28 angebracht.
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In Abhängigkeit von den erwünschten Eigenschaften des granulierten
Produktes kann die Einrichtung zur Verwirklichung des vorstehend beschriebenen Verfahrens
mit gewissen Modifikationen ausgeführt, werden. So ist in Fig.) eine Einrichtung
zur Herstellung von granulierten Produkten dargestellt, die in der Endstufe einer
Kühlung bedürfen, zum Beispiel für die Ealkproduktion aus Kalksteinschläusen usw..Fig.
9 zeigt eine Einrichtung zur Herstellung eines granulierten entkarbonisierten Zementpulvers
aus Zementrohstoffsuspension. In diesem Falle die die Einrichtunb vor einem Drehofen
29 so aufgestellt, daI/granulierte entkarbonisierte Zementpulver ohne Kühlung in
den Drehofen 29 befördert wird. Bei diesem technologischen Schema wird der Drehofen
29 nur zur Verwirklochung des Prozesses einer Klinkerbildung verwendet, während
der Prozess der Erwärmung und der Entkarbonieierung in den Abteilungen 8 und 9 der
Kammer 3 durchgeführt wird. Im Ergebnis davon kann die Arbeitsleistung eines gewöhnlichen
Drehofen 29 um das 2,5 bis 3-£achegesteigert werden. In der Abteilung 9 der Kammer
3 sind die Breuner 13 entlang einer Spirale so angeordnet, daß Achse jedes Brenners
13 eine rTanbente zur Spirale ist. Die Steigung und der Durchmesser der Spiral,windungen
vergrößeren sich über die Höhe der Abteilung 9 (Fig.9, 10,11) in Richtung zur Verbindungsst:elle
mit dem kegeligen Übergangsstück 14 (Fig.9) der Abteilung 8 hin. Die Ab-
teilung
9 der Kammer 3 ist an den Drehofen 29 mit Hilfe eines Ubergangsstücks 30 angeschlossen.
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Bei einer Herstellung von granulierten Produkten aus Suspension mit
einer anderen Arbeitsleistung bedient man sich, damit der spezifische Brennstoffverbrauch
konstant gehaltenwerden kann, einer Konstruktion der Einrichtung, die in Fig.12
gezeigt ist.
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Die Einrichtung besteht aus der Kammer 3, die in die Abteilungen
8, 9, 10 geteilt ist, die miteinander über die kegeligen Zwischenstücke 14, 20 und
das zylindrische Zwischenstück 21 verbunden sind. In der Abteilung 8 der Kammer
3 ist eine mechanische Fliehkraftdüse 2 untergebracht, die an eine Rohrleitung 12
zur Suspensionszufuhr angeschlossen ist. Die Kammer 3 hat eine horizontale Trennfuge
31. An diese Trennfuge kann mittels eines kegeligen Uberganusstücks 32 die Abteilung
9 und die Abteilung 10 mit anderen Typenmaben nebst der Entladevorrichtung 26 angeschlossen
werden, die auf einer Plattform 33 aufgestellt sind. Der untere (bewegliche) Teil
der Kammer 3 eines anderen Typenmaßes, der auf der Plattform 33 aufgestellt ist,
hat eine Konstruktion, die der in Fig. 3 dargestellten ähnlich ist. Die Abteilungen
9 und 10 nebst der Plattform 33 können in einer Richtung verstellt werden, die zur
Achse des oberen Teils der Kammer 3 senkrecht steht, wodurch man die Abteilungen
9 und 10 an der Trennfuge 31 der Kammer 3 schnell auswechseln kann.
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Die Entladevorrichtung 26 kann für die beweglichen Teile der Kammer
3 mit den verschiedenen Typenmaßen als eine emeinsame ausgeführt werden.
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Wirkungsweise Bei der Arbeit der Einrichtune, zur Herstellung von
granulierten Produkten, zum Beispiel Karbonatprodukten aus einer Suspension 1 (Fig.l),
wird diese unter Druck durch die Rohrleitung 12 (Fig. 3) den mechanischen Fliehkraftdüsen
2 zubefihrt und in Tropfen in der Abteilung 8 der Kammer 3 zerstäubt. In die Abteilung
9 wird durch die Breuner 13 die, entlang einer Spirale angeordnet sind,
ein
Brennstoffluftgemisch eingeführt. Durch die Düsen 27 wird den Abteilungen 10 und
11 der Kammer 3 Gas 6 (Luft) zugeführt, das sich mit dem Brennstoffluftgemisch vermischt.
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Dank der spiralförmigen Anordnung der Düsen 27 wicd in den Abteilungen
10 und 11 ein intensiver aufstei6ender spiralförmiger Strom des Gases 6 (z.B. Luft)
erzeugt, der sich mit dem durch die Brenner 13 zugeführten Breanstoffluftgemisch
vermischt und dessen Verbrennung bewirkt.
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Der infolge der Verbrennung.des Gemisches entstehende WärmeträOer
4 kommt in einemDsgiralförmigen Wirbelstrom in die Abteilung 8 der Kammer 3. Tropfen
der Suspension 1 werden im Wärmeträger 4 getrocknet, der durch die Verteilervorrichtung
15 unmittelbar dem Zerstäubungsstrahl zugeführt wird, der bei einer Zerstäubung
der Suspension 1 durch die Düsen 2 entsteht. Die getrockneten Partikel fallen auf
eine Kegelfläche des Übergangsstücks 14 und gleiten über diese in die Abteilung
9 der Kammer 3 ab.
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Hier gelangen sie in den aufateigenden spiralförmigen Strom des Wärmeträgers
4. Unter dei Filehkraftwirkung des Stroms des Wärmeträgera 4 werden die großen Körner
gegen die Seitenfläche der Abteilung 9 der Kammer 3 geschleudert, während die Körner
mit den kleineren Größen durch den Strom des Wärmeträgers 4 mitgerissen und mit
diesem dem Zerstäubungsstrahl der Suspension 1 zugerführt werden. Indem sich die
großen Körner nach unten spiralförmig im Gegenstrom zum Wärmeträger 4 bewegen, werden
sie erwärmt. Die feinen Körner bewegen sich nach oben im Strom des Wärmeträgers
4, werden erwärmt und bei einem sie Zusammenstoß mit den Tropfen der zerstäubten
Suspension 1 geben an diese ihre Närme ab. Im Ergebnis davon wird der -l1rocknungsprozess
intensiviert und die Kornzusammensetzung des getrock neten Guts wird gröber gemacht.
Die großen Partikel bewegen sich spiralförmig nach unten und passieren die Abteilung
9 der Kammer 3, worin sie einer Hochtemperatur---iärmebehandlung unterzogen werden.
Dabei ist zu bemerken, daß die Größe der Partikel , die vom getrockneten Gut getrennt
werden, in einem Bereich von 200-800 pm durch eine ^.nderunb der Anfangsgeschwindigkeit,
mit der
Brannstoffluftgemisch aus den Brennern 13 zugeführt wird,
folglichlder Anfanosgeschwindigkeit des Wärmeträgers 4 geregelt werden kann. Durch
eine Änderung der Gastemperatur bei der Brennstoffverbrennung kann man die Närmebehandlung
variieren, wodurch man ein granuliertes Produkt mit verschiedenen Eigenschaften
dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß herstellen kann.
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Die erhitzten Körner werden aus der Abteilung 9 der Kammer 3 der
Abteilung 10 der Kammer 3 zugeführt, worin sie durch den Strom des Gases 6 (Luft
) abgekühlt werden, der aus den Düsen 27 fließt. Eine endgültige Kornabkühlung erfolgt
in der Abteilung 11 der Kammer 3, aus deren unterem Teil über das zylindrische obergangsstück
25 das granulierte Produkt der Entladevorrichtung 26 zugeführt wird Abgase können
aus der Abteilung 8 der Kammer 3 über die Stutzen 16 bzw. 17 abgeleitet werden,
die an die Abteilung 8 der Kammer 3 im unteren seitlichen bzw. im oberen Abschnitt
angeschlossen sind. Dabei wird die XVahl dieses oder jenes Stutzens zur Abgasableitung
durch die minimale Abgastemperatur in Abhängigkeit von der konkreten aerodynamischen
Betriebsart der Einrichtung bestimmt. Eine Regelung der Gasmenge, die durch die
Stutzen 16 und 17 abtgeleitet wird, erfolgt mit Hilfe eines Schiebers 19 im Gaszug
18.
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Falls keine Kornkühlung erforderlich ist, zum Beispiel bei der armebehnndlun
einer Zementrohstoffsuspension, werden die wärmebehandelten Körner ohne Kühlung
über das UbergangEstück 30 (Fig.9) dem Drehofen 29 bzw.
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einem anderen Aggregat zugeführt, worin eine weitere Verarbeitung
des granulierten Produktes geschieht. Eine ;Värmebehandlung der Suspensionen mit
einer anderen Arbeitsleistung, zum Beispiel mit einer Arbeitsleistung, die um das
5-10-£ache kleiner als die Nennleistung ist, wird in einer Variante der Einrichtung
durchgeführt, -die in Fig.12 gezeigt ist. In diesem Falle erfolgt die Närmebehandlung
einer Suspension mit der Nennleistung in den Abteilungen d, 9, 10 der Kammer 3.
Dabei findet in der Abteilung 8 der Kammer 3 eine Suspensionstrocknung, in der Ab-
teilung
9 der Kammer 3 eine Klassierung und eine Hochtemperatur-'tVärmebehandlung des granulierten
Guts und in der Abteilung 10 der Kammer 3 eine Kühlung des granulierten Produktes
statt. Balls es erforderlich ist, die Arbeitsleistung der Anlage zu ändern, läXt
man die Plattform 33 nach links verschieben und unter der Trennfuge 31 wird die
Abteilung 9 eines anderen Typenmaßes der Kammer 3 angebracht. Das kegelige Ubergangsstück
32 schließt an die Trennfuge 31 an und verbindet die Abt lung 9 eines anderen Typenmaßes
mit der Abteilung 8 der Kammer 3. Da bei einer Verminderung des Brennstoffverbraucht
(in Ubereinstimmung mit einer Verminderung der bearbeiteten Suspensionsmenge) die
aerodynamischen Bedingungen in der Abteilungen 9 und 10 der Kammer 3 konstant blei
ben, bleiben die Klassierungsbedingungen des granulierten Guts und die Bedingungen
dessen Wärmebehandlung auch konstant. Infolgedessen bleibt der spezifische Brennstoffverbrauch
unveränderlich, was für den Fall besanflers wichtig ist, wenn die Zusammensetzung
der Gasphase in1Abasen, zum Beispiel der Kohlendioxydgehalt darin, konstant zu halten
ist.
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Das gekühlte granulierte Produkt wird mit Hilfe der Entladevorrichtung
26 entladen, die für den unteren Teil der Kammer 3 mit verschiedenen Typenmaßen
gemeinsam ist, wodurch eine Stetigkeit des technologischen Zyklus gesichert ist.
Die Ausführung der Kammer 3 aus zwei separaten Teilen, von denen der untere Teil
beweglich ist und leicht ausgewechselt werden kann, ermöglicht eine schnelle Anderen,
der Konstruktion der Einrichtuno für den Fall, wenn die Einrichtung mit einer anderen
Produktionsleistun6r bei einem konstanten spezifischen Brennstoffverbrauch zu arbeiten
hat.
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Auf diese weise ermöglichen das vorstehend beæchriebene Verfahren
zur Herstellung von granulierten Produkten und die Einrichtung zur Verwirklichung
dieses Verfahrens die Herstellung von hochwertigen granulierten Produkten aus hochwertigen
wlie auch minderwertigen Rohstoffen. Dabei sichern das Verfahren und die Einrichtung
zu dessen
Verwirklichung eine Konzentration des gesamten Produktionsprozesses
auf eine Anlage, wodurch die Steuerung des Produktionsprozesses erleichtert wird
und man diesen vollkommen automatisieren kann. Die Betriebsarten der Produktherstellung
lassen sich in Abhangigkeit von den erwünschten Produkteigensohaften leicht regeln.
Dabei werden Produktionsflächen vermindert und Brennstoff eingespart.
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Obwohl die vorstehend angegebenen Verwirklichungsbei spiele des Verfahrens
die Prozesse zur Herstellunb von granuliertem Kalk aus Ereidesuspension, Filtrationaniederschlag
der Zuckerproduktion, von entkarbonisiertem Zementpulver aus Zementrohstoffsuspension
bzw. von Kreidedüngern aus Kreidesuspension und keramischem feinkörnigem Produkt
aus Ton betreffen, kann die Erfindung in einer weiten Reihe von Prozessen zur Herstellung
von granulierten Produkten aus anderen Suspensionsarten zum Einsatz kommen.
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L e e r s e i t e