DE3503947C2

DE3503947C2 - Drum for agglomeration

Info

Publication number: DE3503947C2
Application number: DE19853503947
Authority: DE
Inventors: Gerald Dr. 4554 Kettenkamp Heinze
Original assignee: DELA Gesellschaft für Granuliertechnik mbH, 4554 Kettenkamp
Current assignee: RUHWINKEL HEINZ-JOSEF 48477 HOERSTEL DE
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1987-02-19
Also published as: EP0214189A1; JPS62502030A; WO1986004523A1; DE3503947A1

Abstract

Die Trommel dient zum Agglomerieren eines fein verteilten Gutes. Sie ist um ihre Längsachse drehbar gelagert. Ihre eine Stirnseite weist eine Einfüllöffnung, ihre andere Stirnseite eine Ausfüllöffnung auf. Die Längsachse der Trommel steigt in Richtung auf die Ausfüllöffnung an. Der Anstieg kann abhängig von der Verweilzeit der Agglomerate in der Trommel variabel sein, mindestens ein Grad betragen, aber auch zwischen 1° und 45° oder zwischen 3° und 20° liegen. Das Verhältnis von Länge zum Durchmesser der Trommel kann mindestens 1 : 1 betragen, wird im Regelfall jedoch größer sein.The drum is used to agglomerate a finely distributed material. It is mounted so that it can rotate around its longitudinal axis. One end has a filling opening, the other end a discharge opening. The longitudinal axis of the drum rises towards the discharge opening. The rise can vary depending on the residence time of the agglomerates in the drum, and can be at least one degree, but can also be between 1° and 45° or between 3° and 20°. The ratio of length to diameter of the drum can be at least 1:1, but will usually be greater.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommel zum Agglomerieren eines fein verteilten Gutes, die um ihre Längsachse drehbar gelagert ist und deren eine Stirnseite eine Einfüllöffnung und deren andere Stirnseite eine Austragöffnung aufweisen.The invention relates to a drum for agglomerating a finely distributed material, which drum is mounted so as to be rotatable about its longitudinal axis and whose one end face has a filling opening and whose other end face has a discharge opening.

In derartige Trommeln wird durch die Einfüllöffnung ein fein-disperser Stoff eingegeben und zumeist unter Zugabe einer Flüssigkeit zu Agglomeraten unterschiedlicher Größe aneinander angelagert. Die auf diese Weise gebildeten Agglomerate werden sehr häufig in einem Ofen getrocknet, bevor sie in einen Verarbeitungsprozeß überführt werden. Beim Trocknen der Agglomerate stellt sich die Tatsache als besonders störend heraus, daß diese von unterschiedlicher Größe sind. Während die kleinen Agglomerate schnell trocknen und möglicherweise überhitzt werden, werden die großen Agglomerate nicht genügend getrocknet. Außerdem legen sich die kleinen Agglomerate zu einem engen Haufwerk zusammen, durch das die sich im Ofen ausbildende Warmluft nicht mit der notwendigen Intensität hindurchtreten kann. Aus diesem Grunde ist versucht worden, die Agglomeration so zu steuern, daß die Agglomerate mit möglichst gleicher Größe entstehen und in den Ofen eingefüllt werden können.A finely dispersed substance is fed into such drums through the filling opening and, usually with the addition of a liquid, is deposited together to form agglomerates of different sizes. The agglomerates formed in this way are very often dried in an oven before being transferred to a processing step. When drying the agglomerates, the fact that they are of different sizes is particularly problematic. While the small agglomerates dry quickly and are possibly overheated, the large agglomerates are not dried sufficiently. In addition, the small agglomerates form a tight heap through which the warm air forming in the oven cannot pass with the necessary intensity. For this reason, attempts have been made to control the agglomeration so that the agglomerates are formed with as uniform a size as possible and can be filled into the oven.

Bekannt ist aus der Druckschrift DE-AS 17 92 014 insbesondere eine Trommel, deren Neigungswinkel in Richtung zur Austragöffnung stufenlos aus der Horizontalen heraus veränderbar ist. Konstruktiv ist bei dieser Trommel ausgeschlossen, daß die Trommel so gekippt wird, daß die Längsachse in Förderrichtung des Gutes einen Anstieg aufweist. Gemeinsamer Nachteil horizontal angeordneter Trommeln, wie sie etwa aus der Druckschrift DE-AS 11 44 694 bekannt ist, oder Trommeln die in Richtung auf ihre Austragöffnung geneigt sind, ist, daß diese einen sehr schlechten Klassiereffekt besitzen.In particular, a drum is known from the publication DE-AS 17 92 014, the angle of inclination of which can be continuously varied from the horizontal in the direction of the discharge opening. The design of this drum makes it impossible for the drum to be tilted in such a way that the longitudinal axis has an increase in the conveying direction of the material. A common disadvantage of horizontally arranged drums, such as those known from the publication DE-AS 11 44 694, or drums that are inclined in the direction of their discharge opening, is that they have a very poor classification effect.

Um zu verhindern, daß die Agglomerate unterschiedlicher Größe zu den bereits beschriebenen Nachteilen führen, werden solchen Trommeln Siebe nachgeschaltet, mit deren Hilfe die Agglomerate nach ihrer Größe aussortiert werden. Der Siebvorgang erfordert einen zusätzlichen Investitions- und Bearbeitungskostenaufwand. Trotz des relativ großen Durchsatzes kann daher die Trommel nur in speziellen Fällen wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden.In order to prevent agglomerates of different sizes from causing the disadvantages described above, sieves are installed downstream of such drums, with the help of which the agglomerates are sorted out according to their size. The sieving process requires additional investment and processing costs. Despite the relatively high throughput, the drum can therefore only be used economically in special cases.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Trommel der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß mit ihrer Hilfe ein guter Klassiereffekt erreicht werden kann.The object of the present invention is therefore to improve the drum of the type mentioned in the introduction so that a good classification effect can be achieved with its help.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsachse der Trommel einen Anstieg in Richtung auf die Austragöffnung aufweist.This object is achieved according to the invention in that the longitudinal axis of the drum has an increase in the direction of the discharge opening.

Durch eine derartige Trommelanordnung wird erreicht, daß aus der Austragöffnung Agglomerate austreten, die untereinander weitgehend gleiche Größenordnungen aufweisen. Durch ihren guten Klassiereffekt ist sie geeignet, die aus ihr austretenden Agglomerate so gut sortiert anzuliefern, daß sie einem nachfolgendem Bearbeitungsvorgang ohne weitere Sortierung zugeführt werden können. Dabei besitzt die Trommel im Hinblick auf ihre relativ große Längserstreckung einen großen Weg, auf dem das Gut von der Einfüllöffnung zur Austragöffnung transportiert wird. Auf diesem Weg bilden sich Agglomerate, deren Größe je nach der Steigung der Trommelachse je nach Wunsch groß oder klein gewählt werden können. Damit kann mit Hilfe der von der Trommel vorgegebenen Parameter die Größe der gewünschten Agglomerate weitgehend festgelegt werden. Die Trommel ist daher trotz ihres guten Klassiereffektes in weiten Bereichen unabhängig von Dosierungsfehlern.Such a drum arrangement ensures that agglomerates that are largely the same size emerge from the discharge opening. Due to its good classification effect, it is suitable for delivering the agglomerates that emerge from it so well sorted that they can be fed into a subsequent processing step without further sorting. In view of its relatively large longitudinal extension, the drum has a long path along which the material is transported from the filling opening to the discharge opening. Agglomerates are formed along this path, the size of which can be selected as large or small as required depending on the slope of the drum axis. This means that the size of the desired agglomerates can be largely determined using the parameters specified by the drum. Despite its good classification effect, the drum is therefore largely independent of dosing errors.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Anstieg abhängig und von der Verweilzeit variabel. Auf diese Weise kann durch die Wahl eines mehr oder minder grossen Anstieges auf verschiedene Ausgangsprodukte weitgehend Rücksicht genommen werden. Je nach Wunsch wird der Anstieg so gewählt, daß Agglomerate einer bestimmten Größe die Austragöffnung verlassen, ohne daß nennenswerte Unterkornmengen auftreten. Eine Trennung der Agglomerate vom Unterkorn erübrigt sich daher, so daß auch eine Rückführung des Unterkorns in die Einfüllöffnung der Trommel überflüssig ist.According to a preferred embodiment of the invention, the rise is dependent on and variable in relation to the residence time. In this way, by selecting a greater or lesser rise, various starting products can be taken into account to a large extent. Depending on requirements, the rise is selected so that agglomerates of a certain size leave the discharge opening without significant amounts of undersize occurring. Separating the agglomerates from the undersize is therefore unnecessary, so that returning the undersize to the drum's filling opening is also unnecessary.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the drawings.

In den Zeichnungen zeigtIn the drawings

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer in Richtung auf ihre Ausfüllöffnung geneigten Trommel und Fig. 1: a schematic representation of a drum inclined towards its filling opening and

Fig. 2 a, b: schematische Darstellungen von in Richtung auf ihre Ausfüllöffnungen ansteigenden Trommeln. Fig. 2 a, b: schematic representations of drums rising towards their filling openings.

Eine Trommel besteht im wesentlichen aus einem Trommelkörper 1, einem Antrieb 2, einer Einfüllvorrichtung 3 sowie Hubvorrichtung 4. Der Antrieb 2 ist auf geeignete Weise, beispielsweise mittels Zahnradtriebes 5 mit dem Antrieb 2 verbunden. Dieser Zahnradtrieb 5 kann beispielsweise UA aus einem Zahnkranz bestehen, der auf einer dem Antrieb 2 zugewandten Außenfläche 6 des Trommelkörpers 1 befestigt ist. In diesen Zahnkranz kann ein nicht dargestelltes Ritzel eingreifen, das vom Antrieb 2 angetrieben wird.A drum essentially consists of a drum body 1 , a drive 2 , a filling device 3 and a lifting device 4. The drive 2 is connected to the drive 2 in a suitable manner, for example by means of a gear drive 5. This gear drive 5 can, for example , consist of a gear ring that is fastened to an outer surface 6 of the drum body 1 facing the drive 2. A pinion (not shown) that is driven by the drive 2 can engage in this gear ring.

Die Einfüllvorrichtung 3 kann beispielsweise aus einer Förderschnecke 7 sowie einem Flüssigkeitszulauf 8 bestehen. Sowohl die Förderschnecke 7 als auch der Flüssigkeitszulauf 8 münden in eine Einfüllöffnung 9 ein, die an einer der beiden Stirnflächen des zylinderförmigen Trommelkörpers 1 ausgebildet ist. Die Förderschnecke 7 kann über einen Zulauf 10 mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter verbunden sein, in dem sich ein zu Agglomeraten 11 anzulagerndes fein verteiltes Gut 12 befindet. Dieses rutscht durch den Zulauf 10 in Richtung auf die Förderschnecke 7, die je nach Wunsch eine jeweils benötigte Menge des fein verteilten Gutes 12 in einen vom Trommelkörper 1 umschlossenen Innenraum 13 fördert.The filling device 3 can, for example, consist of a conveyor screw 7 and a liquid inlet 8. Both the conveyor screw 7 and the liquid inlet 8 open into a filling opening 9 , which is formed on one of the two end faces of the cylindrical drum body 1. The conveyor screw 7 can be connected via an inlet 10 to a storage container (not shown), in which a finely distributed material 12 is located to be deposited to form agglomerates 11. This slides through the inlet 10 in the direction of the conveyor screw 7 , which, depending on the requirement, feeds the required amount of the finely distributed material 12 into the container. Goods 12 are conveyed into an interior space 13 enclosed by the drum body 1 .

Der Trommelkörper 1 ist mit einer Längsachse 14 gegenüber einem sich in horizontaler Richtung erstreckenden Auflager 15 schräg gelagert. Diese schräge Lagerung stellt sich als ein Anstieg des Trommelkörpers 1 von seiner Einfüllöffnung 9 in Richtung auf eine der Einfüllöffnung 9 gegenüberliegende Austragöffnung 16 dar. Aus dieser Austragöffnung 16 werden die Agglomerate 11 aus dem Innenraum 13 herausgefördert. Die aufgrund des Anstiegs der Längsachse 14 verursachte Schräglage des Trommelkörpers 1 wird mit Hilfe der Hubvorrichtung 4 vorgenommen, die zu diesem Zwecke in einem der Austragöffnung 16 benachbarten Bereich 17 an einer ihr zugewandten Außenfläche 6 des Trommelkörpers 1 angreift. Diese Hubvorrichtung 4 kann beispielsweise als ein hydraulisch angetriebener Hubkolben 19 ausgebildet sein, dessen Hubzylinder 20 sich auf dem Auflager 15 abstützt. Je nach dem jeweils gewünschten Anstieg der Längsachse 14 wird der Hubkolben 19 mehr oder minder weit aus dem Hubzylinder 20 herausgefahren. Zum Zwecke der Abstützung des Trommelkörpers 1 kann zwischen dem Hubkolben 19und der Außenfläche 6 ein auf Druck zu beanspruchendes Lager 21 vorgesehen sein. Es ist jedoch auch denkbar, den Trommelkörper 1 gegenüber einer festen Lagerfläche 22 auf Lagern 23, 24 laufen zu lassen und die gesamte Lagerfläche 22 gegenüber dem Auflager 15 zu lagern und auf der Hubvorrichtung 4 abzustützen.The drum body 1 is mounted at an angle with a longitudinal axis 14 relative to a support 15 extending in a horizontal direction. This angled mounting is represented by an increase in the drum body 1 from its filling opening 9 in the direction of a discharge opening 16 opposite the filling opening 9. The agglomerates 11 are conveyed out of the interior 13 from this discharge opening 16. The inclined position of the drum body 1 caused by the increase in the longitudinal axis 14 is carried out with the aid of the lifting device 4 , which for this purpose acts on an outer surface 6 of the drum body 1 facing it in an area 17 adjacent to the discharge opening 16. This lifting device 4 can, for example, be designed as a hydraulically driven lifting piston 19 , the lifting cylinder 20 of which is supported on the support 15 . Depending on the desired rise of the longitudinal axis 14, the lifting piston 19 is moved out of the lifting cylinder 20 to a greater or lesser extent. For the purpose of supporting the drum body 1 , a bearing 21 to be subjected to pressure can be provided between the lifting piston 19 and the outer surface 6. However, it is also conceivable to let the drum body 1 run on bearings 23, 24 relative to a fixed bearing surface 22 and to support the entire bearing surface 22 relative to the support 15 and to support it on the lifting device 4 .

Über die Einfüllvorrichtung 3 wird das fein verteilte Gut 12 in den Innenraum 13 des Trommelkörpers 1 eingegeben, nachdem der Trommelkörper 1 über den Antrieb 2 in drehende Bewegung versetzt worden ist. Aufgrund der abwälzenden Bewegungen, die das fein verteilte Gut 12 innerhalb des sich drehenden Trommelkörpers 1 ausführt, bilden sich Agglomerate 11 innerhalb des Innenraumes 13 aus. Diese Agglomerate entstehen durch Anlagerung von fein verteiltem Gut 12 an sogenannten Granulierkeimen, die sich innerhalb des fein verteilten Gutes 12 befinden. Dieses fein verteilte Gut 12 sammelt sich an einer der Einfüllvorrichtung 3 benachbarten tiefsten Stelle 25 des Trommelkörpers 1. Auf diesem fein verteilten Gut 12 liegen größere und mittelgroße Agglomerate 26 in Richtung auf die Austragöffnung 16. Auf den größeren und mittelgroßen Agglomeraten liegen große Agglomerate 11 auf der Oberfläche der Füllung, rollen dort ab und gelangen schließlich zur Austragöffnung 16, aus der sie ausgetragen werden.The finely distributed material 12 is fed into the interior 13 of the drum body 1 via the filling device 3 after the drum body 1 has been set in rotating motion via the drive 2. Due to the rolling movements that the finely distributed material 12 carries out within the rotating drum body 1 , agglomerates 11 form within the interior 13. These agglomerates are formed by the accumulation of finely distributed material 12 on so-called granulation nuclei that are located within the finely distributed material 12. This finely distributed material 12 collects at a deepest point 25 of the drum body 1 adjacent to the filling device 3. Larger and medium-sized agglomerates 26 lie on this finely distributed material 12 in the direction of the discharge opening 16 . On the larger and medium-sized agglomerates, large agglomerates 11 lie on the surface of the filling, roll off there and finally reach the discharge opening 16 from which they are discharged.

Je nach der Größe der gewünschten Agglomerate 11 und der Auswahl des fein verteilten Gutes 12 wird diesem bei seinem Eintritt in den Innenraum 13 eine Flüssigkeit über den Flüssigkeitszulauf 8 hinzugegegeben. Bei der Dosierung der Flüssigkeit muß darauf geachtet werden, daß die großen Agglomerate 11 einen für die Weiterverarbeitung zuträglichen Feuchtigkeitsgehalt nicht überschreiten.Depending on the size of the desired agglomerates 11 and the selection of the finely distributed material 12, a liquid is added to it via the liquid inlet 8 as it enters the interior 13. When dosing the liquid, care must be taken to ensure that the large agglomerates 11 do not exceed a moisture content that is beneficial for further processing.

Der Trommelkörper besitzt im Regelfall einen Durchmesser, der zwischen 0,5 und 3 m liegt. Die Länge des Trommelkörpers kann 8 bis 10 m betragen. Je nach der Größe des Anstieges beträgt der Füllungsgrad der Trommel mindestens 10%, liegt aber meistens bie 20 bis 30%. Dabei ist davon auszugehen, daß der Anstieg zwischen 1° und 45° liegt, vorzugsweise bei 3° bis 20° gewählt wird. Das Verhältnis von Länge zum Durchmesser der Trommel beträgt mindestens 1 : 1, wird im Regelfall jedoch größer sein.The drum body usually has a diameter of between 0.5 and 3 m. The length of the drum body can be between 8 and 10 m. Depending on the size of the rise, the filling level of the drum is at least 10%, but is usually between 20 and 30%. It can be assumed that the rise is between 1° and 45°, preferably between 3° and 20°. The ratio of length to diameter of the drum is at least 1:1, but will usually be greater.

Im Innenraum 13 des Trommelkörpers 1 ist ein Abstreifer 27 befestigt, der sich im wesentlichen parallel zur Längsachse 14 durch den Trommelkörper 1 erstreckt und einen vorgegebenen Abstand 28 zu einer den Innenraum 13 begrenzenden Innenfläche 29 des Trommelkörpers 1 einhält. Dieser Abstand 28 bestimmt eine sich auf der Innenfläche 29 ausbildende Schichtdicke, mit der das mit Flüssigkeit angereicherte fein verteilte Gut 12 an der Innenfläche 29 anliegt. Auf diese Weise verhindert der Abstreifer 27 ein Zuwachsen des Innenraumes im Verlaufe des Betriebes des Trommelkörpers 1. Dabei erleichtert eine Schneide 30 , die am Abstreifer 27 angebracht ist, die Abtrennung von Teilchen, die über den Abstand 28 hinaus an einer sich auf der Innenfläche 29 ablagernden Schicht fest haften.A scraper 27 is attached to the interior 13 of the drum body 1 , which extends essentially parallel to the longitudinal axis 14 through the drum body 1 and maintains a predetermined distance 28 from an inner surface 29 of the drum body 1 that delimits the interior 13. This distance 28 determines a layer thickness that forms on the inner surface 29 , with which the finely distributed material 12 enriched with liquid rests on the inner surface 29. In this way, the scraper 27 prevents the interior from becoming clogged during operation of the drum body 1. A cutting edge 30 attached to the scraper 27 facilitates the separation of particles that adhere firmly to a layer deposited on the inner surface 29 beyond the distance 28 .

Es ist auch möglich, die Einfüllvorrichtung 3 durch die Austragöffnung 16 in den Innenraum 13 einzuführen. Auf diese Weise kann der Trommelkörper 1 auf seiner der Austragöffnung 16 gegenüberliegenden Stirnfläche geschlossen sein. In ähnlicher Weise kann auch der Flüssigkeitszulauf 8 vorgesehen sein.It is also possible to introduce the filling device 3 through the discharge opening 16 into the interior 13. In this way, the drum body 1 can be closed on its end face opposite the discharge opening 16. The liquid inlet 8 can also be provided in a similar way.

Die Trommel dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die zwischen 3 und 20 Umdrehungen pro Minute liegt und deren Auswahl vom Durchmesser des Trommelkörpers 1 abhängt. Beispielsweise kann je nach dem zu agglomerierenden Gut und der Menge und Art der ihm zugesetzten Flüssigkeit ein Trommelkörper mit einer Länge von 7 Meter und einem Durchmesser von 1,5 m eine Drehzahl von 10 Umdrehungen pro Minute aufweisen.The drum rotates at a speed ranging from 3 to 20 revolutions per minute, the choice of which depends on the diameter of the drum body 1. For example, depending on the product to be agglomerated and the quantity and type of liquid added to it, a drum body with a length of 7 metres and a diameter of 1.5 metres can have a speed of 10 revolutions per minute.

Durch Absenken beziehungsweise Anheben des Trommelkörpers 1 mit Hilfe der Hubvorrichtung 4 kann die Verweilzeit der Agglomerate 11 innerhalb des Innenraumes 13 in weiten Grenzen beeinflußt werden. Je nach der Art des fein verteilten Gutes 12 wird dadurch die Abhängigkeit der Agglomeratenbildung von der zugeführten Flüssigkeit unabhängig.By lowering or raising the drum body 1 with the aid of the lifting device 4, the residence time of the agglomerates 11 within the interior space 13 can be influenced within wide limits. Depending on the type of finely distributed material 12, the dependence of the agglomerate formation on the liquid supplied thereby becomes independent.

Demgegenüber fehlt dieser Klassiereffekt bei der in Fig. 1 dargestellten zur Austragöffnung 16 geneigten Trommel 31. Aus deren Austragöffnung 16 treten Agglomerate 11, 26 höchst unterschiedlicher Größe aus. In bezug auf eine gewünschte Größte der Agglomerate 11 treten bei dieser zur Austragöffnung 16 geneigten Trommel 31 Unterkornmengen auf, die zwischen 200 und 400% liegen. Im Hinblick auf den sich daraus ergebenden schlechten Klassiereffekt müssen die aus dieser Trommel 31 austretenden Agglomerate zusätzlich klassiert werden, beispielsweise durch Absieben.In contrast, this classification effect is lacking in the case of the drum 31 shown in Fig. 1, which is inclined towards the discharge opening 16. Agglomerates 11, 26 of very different sizes emerge from the discharge opening 16. In relation to a desired size of the agglomerates 11 , undersize amounts of between 200 and 400% arise in this drum 31 , which is inclined towards the discharge opening 16. In view of the resulting poor classification effect, the agglomerates emerging from this drum 31 must be additionally classified, for example by sieving.

Claims

1. Drum for agglomerating a finely distributed material, which is mounted so as to be rotatable about its longitudinal axis and whose one end face has a filling opening and whose other end face has a discharge opening, characterized in that the longitudinal axis ( 14 ) of the drum ( 1 ) has an increase in the direction of the discharge opening ( 16 ).

2. Drum according to claim 1, characterized in that the rise is at least 1 degree.

3. Drum according to claim 1 and 2, characterized in that the inner surface ( 29 ) of the drum ( 1 ) is smooth.

4. Drum according to claims 1 to 3, characterized in that the drum ( 1 ) is mounted with its outer surface ( 6 ) in a bearing ( 21 ) which is supported on a lifting device ( 4 ) adjustable in the direction of the drum ( 1 ).