DE4225033A1 - Heat treatment system for powdered or granular waste material - uses vertical induction oven for radiation heating of introduced material in free flow - Google Patents

Heat treatment system for powdered or granular waste material - uses vertical induction oven for radiation heating of introduced material in free flow

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Abstract

The system uses a vertical induction oven with a dia./height ratio of between 1:5 and 1:30 through which the powdered or granular material passes in free fall for radiation heating. The material is cooled after leaving the oven. Pref. the treatment temp. lies between 200 and 3000 deg.C, the material pref. being pre-heated e.g. to a temp. of about 900 deg.C before being fed into the induction oven. The free space between the outer mantle (7) and the inner lining (2) of the oven can be rinsed with an inert gas stream, to prevent O2 penetration.

Description

Der heutige Anfall an leicht bis mittelstark belasteten Schlämmen oder Stäube welche als Sondermüll betrachtet werden müssen, ist stark zu­ nehmend und verursacht hohe Kosten. Das Deponieren dieser Stoffe ist mangels geeigneter Deponien vielfach unmöglich, ohne daß diese Abfall­ stoffe inert gemacht d. h. in einen für die Umwelt unbedenklichen Zustand gebracht werden. Auch ist die Zeit des Abfalltourismus glücklicherweise endgültig vorbei. Es ist eine der vordringlichen Aufgaben unserer Zeit, die Abfallstoffe in der Nähe ihres Entstehen so zu behandeln, daß eine weitere Umweltbelastung (sei es durch die Stoffe selber, oder auch nur durch Transportkilometer) vermieden werden kann. Die so behandelten, nun unbedenklichen Abfallstoffe, sollten anschließend regional entsorgt werden, oder sogar einem nutzbringenden Zweck zugeführt werden können. Bei einem nutzbringenden Einsatz sind aber die psychlogischen Schranken zu beachten. Es wird kaum möglich sein, solche Stoffe z. B. im Wohnungsbau einzusetzen, auch wenn dies technisch und gesundheitstechnisch absolut bedenkenlos wäre.Today's attack of slightly to moderately contaminated sludges or Dusts which have to be considered as special waste are strong too taking and causing high cost. The deposit of these substances is often impossible due to the lack of suitable landfills without this waste substances rendered inert d. H. in a condition that is harmless to the environment to be brought. Fortunately, the time of waste tourism is also good finally over. It is one of the priority tasks of our time treat the waste near its origin in such a way that a further environmental pollution (be it through the substances themselves, or just by transport kilometers) can be avoided. Treated like this, well harmless waste, should then be disposed of regionally become, or can even be used for a useful purpose. However, the psychological barriers are in a useful application to consider. It will hardly be possible to use such substances e.g. B. in residential construction use, even if this is absolutely technically and health-wise would be safe.

Es gibt bereits Verfahren zur Entsorgung von Abfallstoffen (vornehmlich Schwermetalle) in der Form, daß diese in eine Keramikstruktur eingebaut oder verglast werden. Die bekannten Verfahren arbeiten aber so, daß die zu inertisierenden Stoffe einer längeren Wärmebehandlung, vornehmlich im Drehrohrofen, ausgesetzt sind und dadurch die bekannten Nachteile aller in einem solchen Ofen behandelten Keramiken oder Schaumgläser aufweisen (Offenporigkeit, verletzte Oberflächen, Wasseraufnahme, Wärmeübertragung durch Konvektion und dadurch große Mengen verunreinigter Luft und sehr aufwendige Rauchgasreinigungen, usw.). There are already processes for the disposal of waste materials (primarily Heavy metals) in the form that these are built into a ceramic structure or be glazed. The known methods work so that the to inert substances of a longer heat treatment, primarily in Rotary kiln, are exposed and thereby the known disadvantages of all have ceramics or foam glasses treated in such an oven (Open porosity, damaged surfaces, water absorption, heat transfer by convection and thereby large amounts of polluted air and very complex flue gas cleaning, etc.).  

In der EP 134 584 ist ein Verfahren und Vorrichtung beschrieben, die zur thermischen Behandlung von Granulat aus ggf. belasteten Schlämmen geeig­ net ist. Dieses Verfahren basiert jedoch auf eine Erhitzung im Gegenstrom mit heißem Gas, das einerseits zur Verwirbelung und damit zur vermehrten Verklebungsgefahr der geschmolzenen Partikel und andererseits zur Pro­ duktion von größeren Mengen an ggf. belasteten Abgasen führt.EP 134 584 describes a method and apparatus which are used for thermal treatment of granules from possibly contaminated sludges is not. However, this method is based on countercurrent heating with hot gas, which on the one hand swirls and thus increases Risk of sticking of the melted particles and on the other hand to the Pro production of larger quantities of possibly contaminated exhaust gases.

Es wurde nun gefunden, daß durch Einsatz von Induktionswärme diese Nach­ teile vermieden werden können und eine gezielte thermische Behandlung von Pulver und Granulat möglich wird. Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Pulver und Granulat, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver bzw. das Granulat in einem vertikalen Induktionsofen mit einem Durchmesser/Höhenverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 30 im freien Fall durch Strahlungshitze aufgeheizt wird und nach Verlassen des Ofens wieder abgekühlt wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist der entsprechende Induktionsofen, bestehend aus einem Ofenaußen­ mantel, der mit Induktionsspulen versehen ist, einem Ofeninnenrohr aus keramischem oder metallischem Material, Graphit-Suszeptoren zwischen Außenmantel und Innenrohr sowie einer Einrichtung zur Beschickung mit dem Pulver oder Granulat.It has now been found that by using induction heat this after parts can be avoided and a targeted thermal treatment of Powder and granules become possible. The object of the invention is therefore a Process for the thermal treatment of powder and granules, thereby characterized in that the powder or granules in a vertical Induction furnace with a diameter / height ratio of 1: 5 to 1: 30 is heated in free fall by radiant heat and after leaving the oven is cooled again. Another object of the invention is the corresponding induction furnace, consisting of an outer furnace jacket, which is provided with induction coils, a furnace inner tube ceramic or metallic material, graphite susceptors between Outer jacket and inner tube as well as a device for loading with the powder or granules.

Die Funktion dieses Ofens kann wie folgt erläutert werden:The function of this furnace can be explained as follows:

Das zu behandelnde Gut, das in Form von Pulver oder Granulat, mit einer Korngröße kleiner als 10 mm dem Ofen zugesetzt wird, durchfällt diesen im quasi freien Fall. Eine Steuerung der Fallzeit kann durch folgende Maß­ nahmen beeinflußt werden: Auf- oder absteigender Luftstrom; Ofenlänge; Anfangsgeschwindigkeit des Aufgabegutes; Granulatform und Größe (Luft­ widerstand). Der Ofen ist oben geschlossen, abgesehen von der Material­ aufgabe und der Luftzu-/abfuhr. Unten ist der Ofen offen.The material to be treated, in the form of powder or granules, with a Grain size smaller than 10 mm is added to the furnace, this falls through in the quasi free fall. The following measure can control the fall time were influenced: Ascending or descending air flow; Furnace length; Initial speed of the feed material; Granule shape and size (air resistance). The furnace is closed at the top, apart from the material task and the air supply / discharge. The oven is open at the bottom.

Über die Induktionsspulen wird der Graphit-Suszeptor induktiv angekop­ pelt und aufgeheizt. Dieser wiederum gibt die Wärme als Strahlungswärme an das Ofeninnenrohr ab und bringt dieses zum Strahlen. Die Strahlungs­ wärme des Ofeninnenrohrs wird beim Durchfallen durch den Ofen auf das zu behandelnde Gut übertragen und erwärmt dieses. Um ein Abbrennen des Graphit-Suszeptors zu vermeiden, wird der Zwischenraum zwischen Ofen­ mantel und Ofeninnenrohr mit einem Inertgas gespühlt und der Zutritt von Sauerstoff verhindert.The graphite susceptor is inductively coupled via the induction coils pelt and heated. This in turn gives the heat as radiant heat to the inner tube of the furnace and makes it shine. The radiation heat from the inner tube of the furnace will fall through if it falls through the furnace Treated goods transferred and warmed this. To burn the To avoid graphite susceptor, the space between the furnace  The jacket and inner tube of the furnace are flushed with an inert gas and the access from Prevents oxygen.

Zur Erläuterung wird auf Fig. 1 verwiesen, in der ein erfindungsgemäßer Induktionsofen schematisch dargestellt wird. Der Ofennutzraum (1) wird durch das Ofen-Innenrohr (2) und die Beschickungseinrichtung (3) be­ grenzt. Die Graphit-Suszeptoren (4) werden durch Inertgas-Schichten (5) von dem Ofen-Innenrohr und der Isolation (6) getrennt. Außerhalb des Ofenmantels (7) sind die Induktionsspulen (8) angebracht.For an explanation, reference is made to FIG. 1, in which an induction furnace according to the invention is shown schematically. The furnace usable space ( 1 ) is limited by the furnace inner tube ( 2 ) and the loading device ( 3 ). The graphite susceptors ( 4 ) are separated from the furnace inner tube and the insulation ( 6 ) by inert gas layers ( 5 ). The induction coils ( 8 ) are attached outside the furnace jacket ( 7 ).

Der so beschriebene Ofen wird in einem Temperaturbereich von ca. 700°C bis ca. 1700°C eingesetzt, kann aber bei geeigneten Materialien für die Ofenisolation und das Ofeninnenrohr auch bei Temperaturen bis über 2000°C eingesetzt werden. Graphit als Suszeptor ist bis 3000°C einsetzbar.The oven described in this way is in a temperature range of approx. 700 ° C up to approx. 1700 ° C, but can be used with suitable materials for the Furnace insulation and the furnace inner pipe even at temperatures up to 2000 ° C be used. Graphite can be used as a susceptor up to 3000 ° C.

Durch den beschriebenen Aufbau und Dimensionierung des Ofens, kann die Induktionsheizung mit Netzfrequenz (50/60 Hz) betrieben werden. Je nach Anzahl der Heizkreise und der mit verschiedenen Temperaturen anzusteuern­ den Regelkreise des Induktionsofens werden diese über Drehstrom oder mit Vorteil über Wechselstrom angespiesen. Bei Drehstromanspeisung der ver­ schiedenen Induktionsspulen kann es an den Spulengrenzen zu gegenseitig starken Beeinflussungen kommen, die zu einer sehr unregelmäßigen Feld­ verteilung über die ganze Ofenhöhe führt. Um eine ungleichmäßige Netz­ belastung bei Wechselstrom zu vermeiden wird mit Vorteil der Wechselstrom ab dem Drehstromnetz mit einer mechanischen oder elektronischen Umformer­ gruppe erzeugt.Due to the described construction and dimensioning of the furnace, the Induction heating can be operated at mains frequency (50/60 Hz). Depending on Number of heating circuits and to be controlled with different temperatures The control loops of the induction furnace are operated with three-phase current or with Advantage powered by alternating current. With three-phase supply the ver different induction coils there can be mutual at the coil boundaries strong influences come up that lead to a very irregular field distribution over the entire furnace height. To an uneven network The use of alternating current is an advantage in avoiding exposure to AC from the three-phase network with a mechanical or electronic converter group generated.

Die Atmosphäre im Ofeninnenrohr (Wärmebehandlungsraum) kann je nach Ofeninnenrohr und nach dem zu behandelnden Gut, oxidierend bis redu­ zierend gefahren werden. Durch einen gewissen Luftaustausch (Prozeßgas) im Ofeninnenrohr wird die Ofenatmosphäre klar, d. h. ungetrübt gehalten (wichtig für Strahlungswärmeübertragung).The atmosphere in the inner tube of the furnace (heat treatment room) may vary Inner furnace tube and according to the material to be treated, oxidizing to reduced be driven adorningly. Through a certain air exchange (process gas) in the furnace inner tube the furnace atmosphere becomes clear, d. H. kept clear (important for radiant heat transfer).

Der Vorteil des Ofens ist die Einleitung großer Wärmemengen in einem kontinuierlichen Prozeß auf eine größere Prozeßgutmenge, ohne daß eine große Luftmenge verunreinigt wird und gereinigt werden muß, wie es bei Wärmeübertragung bei Konvektion der Fall ist. Ebenso kann der Wärme­ behandlungsprozeß bei kontrollierter Prozeßgasatmosphäre erfolgen. The advantage of the furnace is the introduction of large amounts of heat in one continuous process to a larger quantity of process material without a large amount of air is contaminated and needs to be cleaned as it is in the case of heat transfer by convection. Likewise, the heat Treatment process take place in a controlled process gas atmosphere.  

Zudem kann die Wärmebehandlungszeit kurz gehalten und durch die Fallzeit in einer kontrollierten Zeitspanne erfolgen, was für gewisse Prozesse (Feinporigkeit, Kristallgitterumwandlungen etc.) von großer Bedeutung ist.In addition, the heat treatment time can be kept short and by the fall time done in a controlled period of time, what certain processes (Fine pores, crystal lattice conversions etc.) of great importance is.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ofens ist dieser mit einer speziellen Dosierungseinrichtung versehen, die für das Einführen von Pulver und Granulat besonders geeignet ist. Diese Ein­ richtung ist wie folgt aufgebaut:In a particular embodiment of the furnace according to the invention this with a special dosing device for the Introducing powder and granules is particularly suitable. This one Direction is structured as follows:

  • - Ofenkopfhals, d. h. Öffnung im Ofenkopf der Ofeninnenauskleidung in Keramikmaterial- furnace head neck, d. H. Opening in the furnace head of the furnace inner lining in Ceramic material
  • - Luftleitrohr in Keramikmaterial- Air duct in ceramic material
  • - Materialzufuhrrohr in Keramikmaterial- Material feed pipe in ceramic material
  • - Ofenstößel in Keramikmaterial.- Ceramic tappet.

Der Ofenkopfhals ist die fest eingebaute obere Öffnung der Ofeninnen­ auskleidung, hergestellt aus dem gleichen Material wie die übrige innere Ofenauskleidung. In den Ofenkopfhals wird das Luftleitrohr eingeschoben. In dieses wiederum das Materialzufuhrrohr. Innerer Abschluß der Mate­ rialzufuhr und zugleich Ofenabschluß ist der Ofenstößel. Luftleitrohr, Materialzufuhrrohr und Ofenstößel sind alle aus Keramikmaterial herge­ stellt, abgestimmt auf den Einsatzzweck.The furnace head neck is the built-in upper opening of the furnace interior lining made of the same material as the rest of the inside Furnace lining. The air duct is inserted into the furnace head neck. In this in turn the material feed pipe. Inner finish of the mate Rial feed and at the same time the furnace end is the furnace pestle. Air pipe, Material feed pipe and furnace pestle are all made of ceramic material provides, tailored to the purpose.

In Fig. 2 ist eine typische Ausführungsform einer solchen Dosierein­ richtung dargestellt. Der Ofennutzraum (1) wird oben durch den Ofen­ kopfhals (9) abgeschlossen, in dem die Materialzufuhr über Leitung (10) erfolgt und durch den Schieber (11) geregelt wird. Das Materialzufuhrrohr (12) wird einerseits durch über Leitung (13) zugeführte Kühlluft im Luftleitrohr (14), andererseits durch den Ofenstößel (15), der ebenfalls mit einem Kühlluftrohr (16) gekühlt wird, begrenzt.In Fig. 2, a typical embodiment of such a Dosierein direction is shown. The furnace usable space ( 1 ) is closed at the top by the furnace head neck ( 9 ), in which the material is supplied via line ( 10 ) and is regulated by the slide ( 11 ). The material feed pipe ( 12 ) is limited on the one hand by cooling air in the air guide pipe ( 14 ) supplied via line ( 13 ) and on the other hand by the furnace tappet ( 15 ), which is also cooled with a cooling air pipe ( 16 ).

Die besonderen Anforderungen und Aufgaben der Ofenkopfdosierung sind wie folgt gelöst:The special requirements and tasks of furnace head dosing are like solved as follows:

Verschluß gegen aufsteigende Gase:Closure against rising gases:

Durch Auffahren des Ofenstößels wird die Materialzufuhr möglich. Dies bedingt ein darüberliegendes rel. dichtes Dosierorgan wie ein Zellenrad oder Doppelklappen. Ohne Materialzufuhr wird der Ofenstößel nach unten gefahren und verschließt die Materialzufuhr. Die Luft- oder Prozeßgas­ zufuhr muß entweder konstant zugeführt oder muß abgeschlossen werden, so daß keine Gase aufsteigen können.The material feed is possible by opening the pestle. This requires an overlying rel. dense dosing element like a cellular wheel  or double flaps. Without the material supply, the furnace tappet moves down driven and closes the material feed. The air or process gas supply must either be constant or must be completed, so that no gases can rise.

Zufuhr und Dosierung von Pulvern und Granulat:Feeding and dosing of powders and granules:

Wie oben beschrieben, kann Pulver und Granulat über ein Dosierorgan (Zel­ lenrad, Klappen, etc.) zugeführt werden bei hochgefahrenem Ofenstößel. Die Menge und Art des zuzuführenden Materials bestimmt die Größe und Ausbildung von Luftleitrohr, Materialzufuhrrohr und Ofenstößel.As described above, powder and granules can be fed through a metering device (cell lenrad, flaps, etc.) are fed when the furnace lifter is raised. The amount and type of material to be fed determines the size and Formation of air duct, material feed pipe and furnace tappet.

Verhinderung des Anklebens:Prevention of sticking:

Durch eine laufende Luftzufuhr über den Ringspalt zwischen Luftleitrohr und Materialzufuhrrohr wird die ganze Ofenkopfdosierung soweit abgekühlt, daß die Klebetemperatur des Beschickungsgutes unterschritten wird. Die benötigte Luftmenge richtet sich nach der Ofenraumtemperatur und damit nach der von der Ofenkopfdosierung aufgenommenen Strahlungswärme. Durch die äußere Verrippung des Materialzufuhrrohrs ist eine verbesserte Wärmeabfuhr möglich. Durch zusätzliche Luft- oder Prozeßgaszufuhr über das Zentralloch des Ofenstößels wird diese Kühlung zusätzlich unter­ stützt.Through a continuous supply of air through the annular gap between the air duct and the material feed pipe, the entire furnace head metering is cooled down so far, that the adhesive temperature of the load is not reached. The The amount of air required depends on the furnace temperature and thus after the radiant heat absorbed by the furnace head dosing. By the outer ribbing of the material feed pipe is an improved one Heat dissipation possible. By additional air or process gas supply via the central hole of the tappet is additionally under this cooling supports.

Zufuhr von Frischluft/Prozeßgas:Fresh air / process gas supply:

Durch die oben beschriebene Kühlluft wird zugleich auch Frischluft dem Ofen zugeführt. Die Menge kann variiert werden, darf aber die benötigte Kühlmenge nicht unterschreiten. Durch den Ofenstößel kann ebenfalls Luft oder Prozeßgas (Sauerstoff/Stickstoff o. ä.) zugeführt werden.The cooling air described above also makes fresh air Furnace fed. The amount can be varied, but may be the required Do not fall below the cooling quantity. Air can also come through the furnace pestle or process gas (oxygen / nitrogen or the like) are supplied.

Ausblasen der Dosierung:Blowing out the dosage:

Bei Verklebung der Dosierung durch Material, kann durch einen gezielten Druckluftstoß durch das Zentralloch des Ofenstößels das verklebte Material ausgeblasen werden. Die Ofenkopfdosierung wird "geschneuzt".If the dosage is glued by material, a targeted Blast of compressed air through the central hole in the furnace tappet Material to be blown out. The furnace head metering is "blown".

Fertigung der Dosierung in Keramikmaterial:Manufacturing the dosage in ceramic material:

Infolge des hohen Temperaturbereichs der Ofenkopfdosierung, deren Ein­ satztemperatur mehrheitlich über der Schmelztemperatur von Stahl liegt, ist es notwendig, die Dosierung in keramischen Materialien zu fertigen. Durch die gewählte Konstruktion ist dies möglich und die keramik- spezifischen Eigenschaften (hohe Druck-, niedrige -Zug- und Biegezug­ festigkeit) sind berücksichtigt. Als keramische Werkstoffe kommen ver­ schiedene in Frage, z. B. Silicumcarbid und ähnliche.Due to the high temperature range of the furnace head dosing, its on set temperature is mostly above the melting temperature of steel,  it is necessary to manufacture the dosage in ceramic materials. This is possible due to the selected construction and the ceramic specific properties (high pressure, low tension and bending tension strength) are taken into account. Ver come as ceramic materials different in question, e.g. B. silicon carbide and the like.

Rasche Auswechselbarkeit:Quick interchangeability:

Durch ganz Hochziehen des Ofenstößels kann der Schieber (11) zugefahren und über ein Ventil Luft in den Dosierraum eingeblasen werden. So ist es möglich den Ofenstößel bei Betriebstemperatur des Ofens zu wechseln. Das Luftleitrohr und das Materialzufuhrrohr können mit wenig Aufwand eben­ falls gewechselt werden, wobei aber die Ofentemperatur abgefahren werden muß. Eine Angleichung und ein Wechsel der Ofenkopfdosierung infolge anderem Aufgabegut oder Aufgabemenge ist so auf einfache Weise gegeben.The slide ( 11 ) can be closed by pulling the furnace tappet all the way up and air can be blown into the dosing chamber via a valve. So it is possible to change the furnace tappet at the operating temperature of the furnace. The air guide tube and the material feed tube can also be changed if little effort is required, but the furnace temperature must be reduced. An adjustment and a change of the furnace head dosing as a result of different feed material or feed quantity is thus given in a simple manner.

Materialverteilung im Ofen:Material distribution in the oven:

Da die Wärmezufuhr im Ofen über Strahlung ab der Ofeninnenwand erfolgt, ist es wichtig, daß das zugegebene, zu behandelnde, Material sich nicht selber optisch abdeckt und damit den Wärmefluß behindert. Aus diesem Grunde ist die Verteilung des Materials nach dem Ofenkopf von großer Bedeutung. Ein kompakter Materialstrahl würde sich erst nach einer Fall­ höhe von einigen Metern soweit auflösen, daß die Wärmezufuhr ungehindert möglich ist. Durch die ringförmige Materialaufgabe der Ofenkopfdosierung ist prinzipiell eine verbesserte Materialabgabe gegeben. Je nach dem zu erzielenden Effekt kann mit der Frischluftzufuhr und der Stößelluft­ zufuhr bzw. Prozeßgaszufuhr, das Verteilbild des Materialstromes stark beeinflußt und optimiert werden.Since the heat in the furnace is supplied by radiation from the inner wall of the furnace, it is important that the added material to be treated does not covers itself optically and thus hinders the flow of heat. For this Basically, the distribution of the material after the furnace head is very large Importance. A compact stream of material would only appear after a fall height of a few meters so that the heat supply is unimpeded is possible. Due to the annular material feed of the furnace head dosing there is in principle an improved material release. Depending on that too The fresh air supply and the ram air can achieve this effect Supply or process gas supply, the distribution of the material flow strong be influenced and optimized.

Falls gewünscht, kann der erfindungsgemäße Ofen auch mit einem Vorer­ hitzer kombiniert werden, der eine Aufheizung des Pulvers oder Granulats auf eine gewünschte Temperatur bewirkt und eine optimale Behandlung im eigentlichen Ofen erlaubt. Der Vorerhitzer wird mehrstufig (2-6 Stufen) ausgeführt, um eine kontrollierte Erhitzung zu erreichen, und basiert auf folgendem Prinzip:If desired, the furnace according to the invention can also be equipped with a preheater can be combined with a heater that heats up the powder or granulate to a desired temperature and optimal treatment in the actual oven allowed. The preheater becomes multi-stage (2-6 stages) designed to achieve controlled heating and is based on following principle:

Der Vorerhitzer wird von heißer Luft von unten nach oben durchströmt. Im Vorerhitzer sind luftdurchlässige Böden montiert, ähnlich Siebböden, die einen gewissen Strömungsquerschnitt aufweisen. Der Strömungsquerschnitt ist so ausgelegt, daß die Luftgeschwindigkeit in der Sieböffnung höher ist als die Schleppgeschwindigkeit des Granulats. Dadurch wird das Granulat im Schwebezustand gehalten (Schwebebett). Durch die mehreren übereinander angeordneten Schwebestufen ist der kontrollierte Durchlauf des Granulats gegeben, d. h. es ist nicht möglich, daß unerhitztes Granu­ lat den Erhitzer verläßt, ebenso ist eine Kontrolle und Überwachung des Erhitzers besser möglich.Hot air flows through the preheater from bottom to top. in the  Pre-heaters are fitted with air-permeable floors, similar to sieve plates have a certain flow cross-section. The flow cross section is designed so that the air speed in the sieve opening is higher is than the drag speed of the granules. This will make it Granules kept in suspension (floating bed). Through the several Levels arranged one above the other is the controlled pass of the granules, d. H. it is not possible for unheated granu lat leaves the heater, as is a control and monitoring of the Heater better possible.

Der für die Überwindung der Druckverluste in den verschiedenen Erhitzer­ stufen aufzubringende Luftdruck der Heißluft, wird vornehmlich durch Ventilatoren oder Gebläse, die vor oder nach dem Vorerhitzer geschaltet sind, erzeugt. Da Ventilatoren in einem Heißluftstrom von 500-900°C technisch sehr schwierig sind, wird vornehmlich mit Saugventilatoren auf der Ausgangsseite des Erhitzers gearbeitet, da dort die Wärme des Luft­ stroms weitgehend abgearbeitet ist. Mit Vorteil ist vor dem Ventilator ein Staubabscheider anzuordnen, um einem hohen Verschleiß des Ventila­ tors vorzubeugen.The one for overcoming the pressure drops in the various heaters air pressure of the hot air, is mainly determined by Fans or blowers that are switched before or after the preheater are generated. Because fans in a hot air flow of 500-900 ° C are technically very difficult, mainly with suction fans the output side of the heater worked there because of the heat of the air Electricity is largely processed. Advantage is in front of the fan a dust collector to arrange a high wear of the ventila prevent tors.

Der Materialfluß des Granulats erfolgt von oben nach unten. Die Be­ schickung des Erhitzers erfolgt über ein Beschickungsorgan wie Zellen­ radschleuse, Doppelklappen o. ä. Auf der obersten Erhitzerstufe wird die restliche Feuchte des Granulats ausgetrieben und eine erste Erhitzung auf einem tiefen Temperaturniveau erfolgt. Die Steuerung der mittleren Ver­ weilzeit des Granulats auf den verschiedenen Erhitzerstufen erfolgt über die Höhe der einzelnen Fließbettfüllungen, d. h. bei größerer Füllhöhe (Fließbettstärke) nimmt die mittlere Verweilzeit zu. Die Fließbetthöhe wird über Klappen geregelt. Es sind vornehmlich zwei Klappensysteme die dazu in Frage kommen: Erstens selbstregelnde Schwergewichtsklappen mit Gegengewicht die von dem Gewicht des Fließbettes geöffnet werden. Das zweite in Frage kommende Klappensystem sind fremdbetätigte Klappen, die über eine Regelung geöffnet und geschlossen werden. Als Regelparameter kann eine Niveaumessung der jeweiligen Fließbetthöhe herangezogen werden oder es kann die Druckdifferenz der jeweiligen Fließbettstufe, die ungefähr proportional zur Füllhöhe des Fließbettes ist, als Regel­ parameter dienen. Nach Durchlauf des zu behandelnden Granulates, wird dieses wiederum über ein Hochtemperatur-Austragsorgan wie Zellenrad/ Klappen etc. ausgetragen.The granulate flows from top to bottom. The Be The heater is sent via a loading device such as cells wheel lock, double flaps or the like. The remaining moisture of the granules expelled and a first heating up a low temperature level. The control of the middle ver time of the granules on the different heating levels takes place over the height of the individual fluid bed fillings, d. H. at higher fill levels (Fluid bed thickness) the mean residence time increases. The fluid bed height is controlled by flaps. There are primarily two flap systems The following can be considered: First, self-regulating heavyweight flaps Counterweight opened by the weight of the fluid bed. The second flap system in question are externally operated flaps that can be opened and closed via a control system. As a control parameter a level measurement of the respective fluid bed height can be used or it can be the pressure difference of the respective fluid bed stage that is roughly proportional to the level of the fluid bed, as a rule  serve parameters. After passing through the granules to be treated this in turn via a high-temperature discharge device such as a cellular wheel / Flaps etc. carried out.

Die in Fig. 3 dargestellte Skizze verdeutlicht diese Beschreibung. Während die Abluft über Leitung (17) entweichen kann, erfolgt der Materialeinlaß über Leitung (18). Das Material wird in einem ersten Schwebebett (19) auf einem Siebboden (20) aufgeheizt und fällt auf die erste Klappe (21), wird in einem zweiten Schwebebett (19) weiter aufge­ heizt und fällt auf die zweite Klappe (21), bevor es im dritten Schwebe­ bett (19) auf die gewünschte Temperatur gebracht wird mit frisch über Leitung (22) zugeführte Heißluft. Der Materialauslaß erfolgt über Leitung (23) und einer letzten Klappe (21).The sketch shown in Fig. 3 illustrates this description. While the exhaust air can escape via line ( 17 ), the material is admitted via line ( 18 ). The material is heated in a first floating bed ( 19 ) on a sieve tray ( 20 ) and falls on the first flap ( 21 ), is further heated up in a second floating bed ( 19 ) and falls on the second flap ( 21 ) before it in the third floating bed ( 19 ) is brought to the desired temperature with fresh air supplied via line ( 22 ). The material outlet takes place via line ( 23 ) and a last flap ( 21 ).

Der so beschriebene Erhitzer ergibt eine sehr effiziente und gleich­ mäßige Erhitzung des zu behandelnden Granulates und kann an die je­ weiligen Anforderungen genau angepaßt werden. Ein zusätzlicher Vorteil ist der, daß Staub, der sich im Granulat befindet oder frisch durch Abrieb bildet, jeweils mit dem Luftstrom direkt wieder ausgetragen wird und so im Prinzip eine Windsichtung stattfindet.The heater so described gives a very efficient and the same moderate heating of the granules to be treated and can depend on the because of the exact requirements. An additional benefit is that dust that is in the granules or fresh through Abrasion forms, each with the air stream is discharged directly and so in principle a wind sifting takes place.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenen Ausführungsformen durchgeführt werden. Die bevorzugte Ausführungsform ist die Herstellung von Leichtsand in Anlehnung an das Verfahren der EP 134 584, wobei mineralische Ausgangsstoffe zusammen mit einem Blähmittel granuliert, getrocknet und im Vertikalofen keramisiert werden. Falls gewünscht, können den mineralischen Ausgangsstoffen auch Abfallstoffe beigegeben werden, die auf diese Weise gefahrlos entsorgt werden können, wobei ent­ weder ohne (um ein möglichst kompaktes Pulver zur Deponierung zu erhal­ ten) oder mit Blähmittel (zur Herstellung von Leichtsand, das als Beton­ zuschlagstoff, Straßen/Bahn-Unterbau, usw. eingesetzt werden kann) vorgegangen wird.The method according to the invention can be in various embodiments be performed. The preferred embodiment is manufacturing of light sand based on the method of EP 134 584, whereby mineral raw materials granulated together with a blowing agent, dried and ceramized in a vertical oven. If desired, waste materials can also be added to the mineral raw materials are that can be safely disposed of in this way, ent neither without (to get the most compact powder for landfill or with blowing agent (for the production of light sand, which is used as concrete aggregate, road / rail substructure, etc. can be used) is proceeded.

Durch den Einsatz von Blähmittel kann das Endprodukt im Raum- und Schütt­ gewicht auf die gewünschten Gewichtseigenschaften eingestellt werden. Dies ist vor allem von Bedeutung, wenn das Endgranulat einer Wiederver­ wertung mit marktkonformen Preisen zugeführt werden soll. Kommt eine Wiederverwertung nicht in Frage, so hat ein Einsatz von Blähmittel keinen Sinn, da das Endprodukt so kompakt wie möglich sein sollte um Deponie­ platz zu sparen.By using blowing agents, the end product can be in bulk and bulk weight can be set to the desired weight properties. This is particularly important if the final granules are re-used  valuation with market-conforming prices. Comes one Recycling is out of the question, so there is no use of blowing agents Sense, since the end product should be as compact as possible around landfill save space.

Im Aufbereitungsprozeß des Rohgranulates ist es möglich, spezielle Reaktionshilfsstoffe zuzumischen, die nicht nur eine physikalische Inertisierung im keramischen Endgranulat, sondern auch eine chemische Inertisierung, zusätzlich zur physikalischen ermöglicht. Je nach Abfall­ stoff und Grundmaterial ist dieser Effekt auch ohne Reaktionshilfsstoff bereits aus den Grundmaterialien gegeben. Zusätzlich können im Vertikal­ ofen mit kontrollierter Ofenatmosphäre gewisse Reaktionen untersützt werden (z. B. erhöhter O2-Gehalt o. ä.).In the preparation process of the raw granulate, it is possible to mix in special reaction auxiliaries that not only enable physical inertization in the ceramic final granulate, but also chemical inertization in addition to the physical one. Depending on the waste material and base material, this effect is already available from the base materials even without reaction aids. In addition, certain reactions can be supported in the vertical furnace with a controlled furnace atmosphere (e.g. increased O 2 content or similar).

Die Rohmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren teilen sich auf, in keramikfähiges Grundmaterial, in Abfallstoff, in Reaktionshilfsstoffe, in Blähmittel und in Bindemittel.The raw materials for the process according to the invention are divided up into in ceramic-compatible base material, in waste material, in reaction aids, in blowing agents and in binders.

Grundmaterial: als Grundmaterial dient normalerweise ein keramikfähiger mineralischer Schlamm wie er in Kiesgruben als Waschschlamm, als Fluß- und Seeablagerung usw. anfällt. Es kann als Grundmaterial auch Stein­ kohleflugasche eingesetzt werden. Das Grundmaterial sollte in möglichst feiner Form (Korngröße unter 60 my) zur Verfügung stehen, um genügend Reaktionsoberfläche aufzuweisen. Die chemische und mineralogische Zu­ sammensetzung des Grundmaterials ist genauer zu untersuchen, vor allem in Bezug auf die chemische Reaktionsfähigkeit zum Abfallstoff. Auch ist die Konstanz der Zusammensetzung des Grundmaterials über die Lieferdauer zu überwachen.Base material: a ceramic-compatible material is normally used as the base material mineral sludge like that in gravel pits as washing sludge, as river and sea deposits, etc. Stone can also be used as the basic material coal fly ash can be used. The base material should be in as possible fine form (grain size below 60 my) are available to suffice To have reaction surface. The chemical and mineralogical Zu The composition of the basic material must be examined more closely, especially in Relation to chemical reactivity to waste. That too is Consistency in the composition of the base material over the delivery period monitor.

Abfallstoff: Als Abfallstoff wird das zu inertisierende Material be­ zeichnet. Es sind dies vor allem schwermetallhaltige Pulver und Schlämme, es können aber auch andere zu entsorgende chemische Verbindungen sein, die durch eine Temperaturbehandlung umgewandelt oder durch Einkeramisie­ ren inertisiert werden. Die genaue Zusammensetzung und die zu erwartenden Reaktionen müssen bekannt sein. Auch hier besteht die Forderung nach möglichst feinem Material, welches eventuell, wenn nicht fein genug, noch vorgängig aufgemahlen werden muß (Mahlfeinheit 10-20 my). Die Abfall­ stoffe sind in einem, je nach Konzentration noch zu bestimmenden Verhält­ nis, dem Grundstoff beizumischen. Es kann im Fertigmaterial von einem Gehalt an reinen Abfallstoffverbindungen von 10-30 Gew.-% des Grundmateri­ als ausgegangen werden. Der Abfallstoff muß im Gegensatz zum Grund­ material geschlossen gelagert werden (Silos) und mit geeigneten Dosier­ methoden dem Grundmaterial zudosiert- und beigemischt werden. Durch Ab­ saugen muß jeglicher Staubaustritt verhindert werden.Waste: The material to be rendered inert is the waste draws. These are mainly powders and sludges containing heavy metals, but it can also be other chemical compounds to be disposed of, which are converted by a thermal treatment or by ceramics be rendered inert. The exact composition and the expected Reactions must be known. Here too there is a demand for material as fine as possible, which may, if not fine enough, still must be ground beforehand (grinding fineness 10-20 my). The waste  substances are in a ratio to be determined depending on the concentration nis to mix with the basic material. It can be in the finished material from one Pure waste compound content of 10-30% by weight of the base material than to be run out. The waste must be contrary to the reason material is stored closed (silos) and with suitable dosing methods are added to and added to the basic material. By Ab Any dust leakage must be prevented.

Reaktionshilfsstoffe: Wenn notwendig, kann dem Grundmaterial eine zusätzliche Komponente zugemischt werden um eine bestimmte chemische Reaktion mit dem Abfallstoff zu erreichen oder zu verbessern. Es kommen je nach Grund- und Abfallmaterial verschiedenste Reaktionshilfsstoffe in Frage. Aus Kostengründen wird der Einsatz von Reaktionshilfsstoffen möglichst beschränkt. Auch hier besteht die Forderung der Feinheit.Reaction aids: If necessary, a additional components are added to a certain chemical Achieve or improve reaction with the waste. Coming Depending on the base and waste material, a wide variety of reaction aids in Question. For cost reasons, the use of reaction aids as limited as possible. Here too there is a demand for delicacy.

Blähmittel: Wenn das Endprodukt auf dem Baumarkt wiederverwertet werden soll, kann das Endprodukt mit einem Blähmittel aufgebläht und damit mit einem leichteren Raum- und Schüttgewicht versehen werden. Es sind dies vor allem wirtschaftliche und anwendungstechnische Gründe, die zu dieser Forderung führen. Naturgemäß werden die mechanischen Festig­ keitseigenschaften dieses Leichtgranulats schlechter sein als bei einem Kompakt-Granulat. Die jeweiligen Vor- und Nachteile sind genau zu er­ mitteln und gegeneinander abzuwägen. Als Blähmittel kommen anorganische Verbindungen in Frage, welche bei der Keramisiertemperatur Gase abspalten und so zu einem porösen Keramikaufbau führen. Auch hier besteht wiederum die Forderung nach Feinheit.Blowing agent: When the end product is recycled at the hardware store the end product can be inflated with a blowing agent and to be provided with a lighter volume and bulk weight. It these are primarily economic and application-related reasons lead to this demand. Naturally, the mechanical strengthening properties of these light granules are worse than one Compact granules. The respective advantages and disadvantages are exactly what he is average and weigh against each other. Inorganic blowing agents are used Compounds in question which release gases at the ceramic temperature and so lead to a porous ceramic structure. Again there is again the demand for delicacy.

Bindemittel: Bei schlechter Granulations- und Bindefähigkeit des Grundmaterial/Abfallstoffgemisches (z. B. beim Einsatz von Steinkohle­ flugasche als Grundmaterial möglich) muß mit einem Bindemittel die Roh­ granulatfestigkeit verbessert werden. Als Bindemittel kommen chemische Binder, aber mit Vorteil physikalische Bindemittel in Frage. Ein solches ist z. B. das Zumischen von tonartigen Substanzen (ähnlich der schlamm­ artigen Grundmaterialien) die zu Kapillarkraftbindungen führt.Binder: In the case of poor granulation and binding ability of the Base material / waste material mixture (e.g. when using hard coal fly ash possible as the basic material) must the raw with a binder granulate strength can be improved. Chemicals come as binders Binder, but with advantage physical binders in question. Such one is z. B. the admixture of clay-like substances (similar to the mud like basic materials) which leads to capillary force bonds.

Alle obigen Materialien werden, abgesehen vom Grundmaterial, geschlossen in Silos oder Tanks gelagert. Sie werden über geeignete Dosiervorrichtung abgemessen einem Mischer oder einem Misch-Granulator zugeführt. Dort werden die Stoffe innig gemischt und anschließend in der gleichen, oder auf einer nachgeschalteten Maschine granuliert. Je nach Feuchtegehalt der Materialien wird zusätzlich Wasser zugegeben oder unter Zufuhr von Warm­ luft Wasser weggeführt (getrocknet).All of the above materials, except for the base material, are closed  stored in silos or tanks. You will have suitable dosing device metered to a mixer or a mixing granulator. There the substances are mixed intimately and then in the same, or granulated on a downstream machine. Depending on the moisture content of the Water is added to materials or while warm is added air water removed (dried).

Zugleich mit den obigen Materialien wird aller Staub aus der Anlage (aus Filter, Zyklone, Sieb, etc.) zurückgeführt und dem anderen Material beige­ mischt. Für den Granulationsprozeß ist es von Vorteil wenn ein gewisser Staubanteil zugesetzt werden kann (raschere Granulatbildung). Das so gebildete Rohgranulat sollte ungefähr in der Korngröße von 0,3-3 mm Durchmesser liegen.All dust from the system (from Filters, cyclones, sieve, etc.) returned and the other material beige mixes. It is advantageous for the granulation process if a certain Part of the dust can be added (faster granulation). That so The raw granulate formed should have a grain size of approximately 0.3-3 mm Diameter.

Nach der Granulation, die noch im Chargenbetrieb geführt wird, wird das Rohgranulat über ein Stapelband und einem Grobsieb dem Trockner zuge­ führt, ab dem der Prozeß kontinuierlich geführt wird. Im Grobsieb werden alle gröberen Knollen, Anklebungen etc. die nicht feingranuliert sind ausgesiebt und können über das Grundmaterial dem Prozeß wieder zugeführt werden.After the granulation, which is still carried out in batch operation, this becomes Raw granulate fed to the dryer via a stacking belt and a coarse sieve leads from which the process is carried out continuously. In the coarse sieve all coarser tubers, glue etc. that are not finely granulated sieved and can be fed back into the process via the base material become.

Im Trockner, entweder einem Trommeltrockner oder einem Schwebebett­ trockner, wird das Rohgranulat mit Heißluft aus der Anlage weitgehend aufgetrocknet. Das ausgetriebene Wasser wird mit der Trocknungsluft über die Filteranlage der Umwelt zugeführt. Sollte es notwendig sein, so kann der Trockner im Falle eines Trommeltrockners auch indirekt beheizt werden, die ausgetriebene Feuchtigkeit kondensiert und von eventuellen Schadstoffen gereinigt werden.In the dryer, either a tumble dryer or a floating bed dryer, the raw granulate is largely heated with hot air from the system dried up. The expelled water becomes over with the drying air the filter system fed to the environment. Should it be necessary, it can in the case of a drum dryer, the dryer is also heated indirectly the condensed moisture condenses and from possible Pollutants are cleaned.

Nach dem Trockneraustrag wird das trockene Rohgranulat über einen kleinen Walzenbrecher geführt, in dem das gewünschte Maximalkorn begrenzt wird, d. h. eventuelles Überkorn wird im Brecher zerkleinert und belastet den Prozeß nicht. Nach dem Brecher wird das Granulat mit einem pneumatischen Lift oder einem Becherwerk dem Feinsieb zugeführt und dort vor allem das Unterkorn (Staub) ausgesiebt, das wie alle anderen Prozeßstäube im Mischer wieder dem Rohmaterial zugeführt wird. After the dryer has been discharged, the dry raw granulate is passed over a small one Roller crusher in which the desired maximum grain is limited, d. H. Any oversize is crushed in the crusher and loads the Process not. After the crusher, the granulate is pneumatic Lift or bucket elevator fed to the fine sieve and above all that Undersize (dust) sieved, which like all other process dusts in the Mixer is fed back to the raw material.  

Nach dem Sieb wird das verbleibende Gutkorn in den Vorerhitzer dosiert und dort wie oben beschrieben in einem mehrstufigen Schwebevorerhitzer vorgeheizt. Je nach zu behandelndem Abfallstoff muß die Temperatur im Vorerhitzer reduziert werden um eine Schadstoffbelastung der Heißluft zu vermeiden. Sollte die Vorheizung ohne Luftdurchsatz erfolgen müssen, so kann anstatt eines Vorerhitzers auf dem Schwebeprinzip, ein indirekt beheizter Drehrohrerhitzer eingesetzt werden.After the sieve, the remaining grain is dosed into the preheater and there as described above in a multi-stage float heater preheated. Depending on the waste material to be treated, the temperature in the Preheaters can be reduced to pollute the hot air avoid. If the preheating must be done without air flow, so can instead of a preheater on the floating principle, an indirect heated rotary tube heater can be used.

Im Extremfall kann auch auf die Vorheizstufe verzichtet werden. Das hat aber ein bedeutend kleineres Korn des keramischen Fertigproduktes zur Folge, da die durch die Fallzeit begrenzte Verweilzeit im Vertikalofen nur eine beschränkte Wärmezufuhr ermöglicht und damit nur einem kleineren Korn genügend Wärme zugeführt werden kann. Der Nachteil eines kleineren Kornes ist dessen größere Oberfläche und damit vergrößerte Angriffs­ fläche für chemische Angriffe und einen eventuell erhöhten Bindemittel­ bedarf bei Einsatz im Beton.In extreme cases, the preheating stage can also be dispensed with. That has but a significantly smaller grain of the finished ceramic product Consequence, because the time in the vertical furnace limited by the fall time allows only a limited supply of heat and thus only a smaller one Grain can be supplied with sufficient heat. The disadvantage of a smaller one Grain is its larger surface area and thus increased attack area for chemical attacks and a possibly increased binding agent required when used in concrete.

Die im Vorerhitzer zuzuführende Wärme richtet sich nach Produkt, Abfall­ stoff und zulässige Vorheiztemperatur. Diese wird in der Regel zwischen 400-900°C liegen. Nach dem Vorerhitzer wird das Granulat in den Vertikal­ ofen dosiert.The heat to be supplied in the preheater depends on the product and waste fabric and permissible preheating temperature. This is usually between 400-900 ° C. After the preheater, the granulate is turned vertically oven dosed.

In den Vertikalofen wird das vorgeheizte Granulat hineindosiert und durchfällt diesen wie ein Regentropfen. Während des Durchfallens nimmt das Granulat durch die sehr intensive Strahlungshitze des Ofens Wärme auf und erreicht die Keramisiertemperatur des Grundmaterials. Diese liegt je nach dessen Zusammensetzung im Bereich von 1150-1350°C. Je nach Tempe­ ratur der Vorerhitzung liegt die so keramisierbare maximale Größe des Granulates im Bereich von ca. 1-4 mm Durchmesser.The preheated granulate is metered into the vertical furnace falls through this like a raindrop. During diarrhea takes the granulate due to the very intense radiant heat of the furnace and reaches the ceramic temperature of the base material. This is always according to its composition in the range of 1150-1350 ° C. Depending on the tempe temperature of the preheating is the maximum size of the ceramic that can be ceramized in this way Granules in the range of approx. 1-4 mm in diameter.

Durch die Art der Strahlungshitze erfolgt die Erhitzung im Granulatkorn von außen nach innen, d. h. die Oberfläche des Korns erreicht sehr rasch die Keramisiertemperatur und überschreitet diese, sie erreicht einen pastösen bis flüssigen Zustand. Mit fortschreitender Fallzeit wandert dieser Zustand nach innen, so daß bis das Korn unten aus dem Ofen fällt, das Korn bis innen in diesen Zustand gelangt. Auf Grund der Oberflächen­ spannungen wird das keramisierte Korn kreisrund. Durch die Strömungs­ gesetze wird ein gegenseitiges Berühren der Körner im freien Fall verhin­ dert. Das Korn hat nach Ende des Ofenprozesses eine gleichmäßig durch­ keramisierte Struktur, in die die Abfallstoffe gleichmäßig verteilt eingebaut sind.The type of radiation heat causes the granules to heat up from the outside in, d. H. the surface of the grain reaches very quickly the ceramic temperature and exceeds it, it reaches you pasty to liquid state. Hikes as the fall time progresses this state inside so that the grain falls out of the oven at the bottom, the grain reaches this state inside. Because of the surfaces  the ceramicized grain becomes circular. Through the flow a mutual touch of the grains is prevented in free fall different. After the end of the oven process, the grain has an even finish ceramized structure in which the waste materials are evenly distributed are installed.

Je nach Grundmaterial und Art der Abfallstoffe, sind diese nicht nur in die Keramikstruktur fest und unlöslich eingebaut, sondern es bilden sich auch chemische Verbindungen zwischen dem Grundmaterial (ev. mit Re­ aktionshilfsstoff) und dem Abfallstoff. Diese können den Abfallstoff zusätzlich zur physikalischen Inertisierung (Einbinden in die Keramik­ struktur) auch chemisch inertisieren. Durch die hohe Oberflächentempe­ ratur des Kornes bildet sich über das Korn ein Flüssigkeitsfilm der ein Verdampfen der Abfallstoffe außerhalb des Korns zumindest teilweise verhindert.Depending on the basic material and type of waste, these are not just in the ceramic structure built firmly and insoluble, but it form also chemical connections between the base material (possibly with Re action aid) and the waste material. These can be the waste material in addition to physical inerting (integration into the ceramic structure) also chemically inert. Due to the high surface temperature The grain of the grain forms a liquid film over the grain Evaporation of the waste material outside the grain at least partially prevented.

Im Gegensatz zu allen im Drehrohrofen stattfindenden Prozessen, haben die Körner im Ofen keine gegenseitige Berührung. Dadurch und durch die kurze Heißbehandlungszeit, ist die Gefahr von austretenden Gasen aus dem Korn und dadurch bewirkte Ofenporigkeit, ebenso wie die Verletzung der Ober­ fläche des Korns durch das Rollen aufeinander, nur sehr beschränkt und die Umweltbeständigkeit des Endproduktes wesentlich verbessert.In contrast to all processes taking place in the rotary kiln, they have Grains in the oven do not touch each other. Because of this and through the short Heat treatment time, is the danger of gases escaping from the grain and thereby caused oven porosity, as well as the injury to the upper area of the grain by rolling on each other, only very limited and the environmental resistance of the end product is significantly improved.

Im Ofen mit der Ofenwandung in Berührung kommende Körner werden zunächst an dieser ankleben, dort durch die an der Strahlungswand herrschenden hohen Temperaturen verflüssigt und laufen als Tropfen der Ofenwand ent­ lang nach unten, tropfen dort ab und werden wie die normalen Körner ab­ gekühlt und ausgetragen.Grains that come into contact with the furnace wall in the furnace are first stick to it, there through those on the radiation wall liquefied at high temperatures and run off as drops of the furnace wall long down, drip off there and become like normal grains cooled and discharged.

Sind dem Materialgemisch auch Blähmittel zugegeben, so bilden diese bei den obigen Temperaturen ihrerseits Gase die zu einem feinporigen Auf­ blähen des Korns auf das 2 bis 10fache des Volumens führen. Durch die obigen, sehr rasch ablaufenden Prozesse bedingt, ist es sehr wichtig, daß alle zu reagierenden Materialien möglichst große Feinheit aufweisen (große Reaktionsoberfläche = schnelle Reaktion). Durch die Ofennutz­ raum-Atmosphäre, die in der Anlage teilweise angepaßt werden kann, können diese Reaktionen noch gefördert werden. Selbstverständlich werden an der Kornoberfläche und auch durch aus dem Korn austretende Gase, ge­ wisse Reaktionen mit der Ofenatmosphäre stattfinden (Verbrennungen etc.) die ein fortlaufendes Ersetzen der Ofenatmosphäre notwendig macht. Diese Ofenatmosphäre kann unten oder oben im Ofen abgesaugt werden und ent­ sprechender Ersatz zugeführt werden.If blowing agents are also added to the mixture of materials, these form the above temperatures in turn gases to a fine-pored expand the grain to 2 to 10 times the volume. Through the due to the above, very fast running processes, it is very important that all materials to be reacted have the greatest possible fineness (large reaction surface = fast reaction). Through the furnace use room atmosphere that can be partially adapted in the system,  these reactions can still be promoted. Be natural on the grain surface and also by gases escaping from the grain, ge knowing reactions take place with the furnace atmosphere (burns etc.) which makes it necessary to continuously replace the furnace atmosphere. This Oven atmosphere can be extracted at the bottom or top of the oven and ent speaking substitute can be supplied.

Durch die induktiv-elektrische Strahlungsheizung im erfindungsgemäßen Verfahren sind die durch den Ofen geführten Luftmengen, im Gegensatz zu allen befeuerten und auf Konvektionserhitzung basierenden Verfahren, nur minimal und betragen ca. nur 5-10% der anderen Verfahren. Diese geringe Abgasmengen können über eine mehrstufige Abgasreinigung aufbereitet werden. Durch die geringen Abgasmengen sind die dafür notwendigen In­ vestitions- und Betriebskosten überblickbar und das Verfahren ent­ sprechend wirtschaftlicher.Due to the inductive-electric radiation heating in the invention Processes are the amounts of air passed through the furnace, as opposed to all fired and convection heating based procedures, only minimal and are only about 5-10% of the other methods. This minor Exhaust gas quantities can be processed using a multi-stage exhaust gas cleaning system become. Due to the small amounts of exhaust gas, the necessary In Investment and operating costs are clear and the process ent speaking more economical.

Nach dem Ausfallen des heißflüssigen Granulats aus dem Ofen, wird dieses durch einen Schwebebett-Kühler mit kalter Luft sofort und noch während der Fallzeit, unter dem Ofen abgekühlt. Durch Kühlung wird innert Sekun­ denbruchteilen die Oberfläche des Korns soweit abgekühlt, daß sich diese verfestigt. Durch die Kaltluft wird das Korn in einem Schwebebett inner­ halb weniger Sekunden weitgehend abgekühlt und der Wärmeinhalt an die Kühlluft übergeben. Diese wiederum wird als Heiß- und Trocknungsluft im Vorerhitzer und Trockner eingesetzt.After the hot liquid granulate has fallen out of the oven, it becomes through a floating bed cooler with cold air immediately and still during the fall time, cooled under the oven. By cooling it is within seconds fractions of the surface of the grain cooled so far that this solidified. Due to the cold air, the grain becomes inner in a floating bed largely cooled down within half a second and the heat content to the Pass cooling air. This in turn is called hot and drying air in the Preheater and dryer used.

Im Gegensatz zu herkömmlicher, großstückiger Keramik ist das sehr rasche Abkühlen der keramischen Struktur des erfindungsgemäßen Produktes mög­ lich, da einerseits durch die runde Form des Korns eine gleichmäßige Wärmeabgabe gegeben ist und anderseits durch die geringe Größe des Korns die Wärmeabgabe sehr rasch erfolgt.In contrast to conventional, large-sized ceramics, this is very quick Cooling of the ceramic structure of the product according to the invention possible Lich, because on the one hand due to the round shape of the grain an even Heat emission is given and on the other hand by the small size of the grain the heat is given off very quickly.

Das abgekühlte, keramisierte Granulat wird aus dem Kühler ausgetragen und in ein Silo geblasen. In diesem Stand ist der ganze Prozeß abgeschlossen und das Abfallmaterial inert in das keramische Korn eingebunden. Dieses kann anschließend verbaut oder deponiert werden.The cooled, ceramicized granulate is discharged from the cooler and blown into a silo. At this point the whole process is complete and the waste material is embedded inertly in the ceramic grain. This can then be installed or deposited.

Claims (10)

1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Pulver und Granulat, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver bzw. das Granulat in einem vertikalen Induktionsofen mit einem Durchmesser/Höhenverhältnis von 1 : 5 bis 1 : 30 im freien Fall durch Strahlungshitze aufgeheizt wird und nach Ver­ lassen des Ofens wieder abgekühlt wird.1. A method for the thermal treatment of powder and granules, characterized in that the powder or the granules is heated in a vertical induction furnace with a diameter / height ratio of 1: 5 to 1: 30 in free fall by radiant heat and after Ver Oven is cooled again. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behand­ lung bei einer Temperatur von ca. 700°C bis 3000°C erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment at a temperature of approx. 700 ° C to 3000 ° C. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver bzw. das Granulat in einem Vorerhitzer auf eine Temperatur bis 900°C gebracht wird, bevor es in den Induktionsofen gegeben wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Powder or the granules in a preheater to a temperature up to 900 ° C before being placed in the induction furnace. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmaterialien aus einem keramikfähigen Grundmaterial und gewünschtenfalls Abfallstoffen, Reaktionshilfsstoffen, Blähmittel und/oder Bindemittel bestehen.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the raw materials from a ceramic-compatible base material and if desired, waste materials, reaction aids, blowing agents and / or binders exist. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmaterialien durch ringförmige Materialaufgabe in den Induktionsofen dosiert werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the raw materials in the form of annular material Induction furnace can be dosed. 6. Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Pulver und Granulat in einem Induktionsofen, bestehend aus einem Ofenaußenmantel, der mit Induktionsspulen versehen ist, einem Ofeninnenrohr aus keramischem oder metallischem Material, Graphit-Suszeptoren zwischen Außenmantel und Innenrohr sowie einer Einrichtung zur Beschickung mit dem Pulver oder Granulat.6. Device for the thermal treatment of powder and granules in an induction furnace, consisting of an outer jacket, which with Induction coils is provided, an inner tube made of ceramic or metallic material, graphite susceptors between the outer jacket and inner tube and a device for loading with the powder or granules. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Ofenmantel und Ofeninnenrohr mit einem Inert­ gaßtrom gespühlt und der Zutritt von Sauerstoff damit verhindert wird. 7. The device according to claim 6, characterized in that the Gap between the furnace shell and the furnace inner tube with an inert gas flow is flushed and thus prevents the entry of oxygen becomes.   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beschickung aus einem Ofenkopfhals, einem Luftleit­ rohr, einem Materialzufuhrrohr und einem Ofenstößel besteht.8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the Device for loading from a furnace head neck, an air duct pipe, a material feed pipe and a furnace pestle. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktionsofen mit einem Vorerhitzer zur Aufheizung des Materials kombiniert wird.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the induction furnace with a preheater to heat the Material is combined. 10. Keramisiertes Pulver oder Granulat, das mittels Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 behandelt wurde.10. Ceramized powder or granules, which by means of a method of claims 1 to 5 in a device according to one of claims 6 until 9 was treated.
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