DE60221265T2

DE60221265T2 - Enteisermischvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE60221265T2
Application number: DE60221265T
Authority: DE
Inventors: Michael Hoerle; Eric Houston BUSCH; Craig J. Lansing BUSH
Original assignee: Cargill Inc
Current assignee: Cargill Inc
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: US20030061962A1; CA2461737A1; NO327935B1; US7100760B2; WO2003029115A1; NO20041705L; PL368455A1; CA2461737C; EP1440023B1; JP2005505646A; DE60221265D1; KR20040049856A; ATE367338T1; PL206442B1; EP1440023A1; KR100908365B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten fester Enteiser. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten fester Enteiser mit einer Lösung, um den Gefrierpunkt der Enteiser zu senken, Korrosionswiderstand zur Verfügung zu stellen und deren Fließeigenschaften zu verbessern, sowie Verfahren zum Beschichten fester Enteiser.
HINTERGRUND
Feste Enteiser, wie zum Beispiel Steinsalz oder Meersalz (Natriumchlorid), Schleifmittel, wie zum Beispiel Sand, werden gemeinhin während der Wintermonate auf Straßen und andere Oberflächen aufgebracht. Diese festen Enteiser und Schleifmittel werden oft vor der Lagerung oder Anwendung vorbefeuchtet. Dieses Vorbefeuchten involviert typischerweise das Hinzufügen einer Flüssigkeit zu dem festen Enteiser oder Schleifmittel, um ihm einen erhöhten Widerstand gegen Gefrieren, verbesserte Lagereigenschaften, verbesserte Fließeigenschaften, Korrosionsfestigkeit und bessere Enteisungseigenschaften zu geben. Flüssige Schlämme von Natriumchlorid, Kalziumchlorid und Magnesiumchlorid werden für diesen Zweck häufig angewandt.
Um die Anwendung der Vorbefeuchtungsflüssigkeit zu optimieren, ist es notwendig, den festen Enteiser in einer Weise zu beschichten, die die Flüssigkeit so gleichförmig wie möglich auf dem festen Enteiser verteilt. Wird die Flüssigkeit nicht gleichförmig verteilt, können Probleme auftauchen. So werden zum Beispiel Teile mit überschüssiger Flüssigkeit aus dem festen Enteiser heraussickern, während Teile mit unzureichender Flüssigkeit dazu tendieren, zu klumpen und schlecht zu fließen. Exzessives Mischen kann jedoch dazu führen, daß der feste Enteiser in kleine Partikel oder "Feinkorn" zermahlen wird, was ihn für viele Enteisungsanwendungen ungeeignet werden läßt.
Deshalb besteht Bedarf für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anwenden einer Vorbefeuchtungsflüssigkeit auf einen festen Enteiser, die effektiv den festen Enteiser beschichtet, ohne den festen Enteiser über die Maßen zu zermahlen oder Feinkorn zu bilden.
Die WO 01/64811 ist eine ältere Anmeldung derselben Anmelderin, die sich auf eine Enteiserzusammensetzung bezieht, die jedoch nichts in Bezug auf eine Vorrichtung zum Herstellen dieser Zusammensetzung aussagt.
Die DE-A-29 08 412 offenbart eine Schnecke mit einer Hauptoberfläche und einer Vielzahl von angehobenen Abschnitten 5, die sich aufwärts erstrecken, wie in den 1 und 2 und auf Seite 3 der Beschreibung gezeigt.
Die US-A-4 150 222 offenbart einen Schneckenförderer insbesondere für zu verbrennende Heizprodukte, welcher einen Schneckenflügel 11 umfaßt, der Klingen 12 aufweist, um das Anregen der behandelten Produkte zu unterstützen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Anwenden einer flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung auf einen festen Enteiser gerichtet, wie in den Ansprüchen 1 bis 8 definiert, auf Verfahren zum Anwenden einer flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung auf einen festen Enteiser, wie in den Ansprüchen 12 bis 14 definiert, und auf einen Schneckenförderer, wie in den Ansprüchen 9 bis 11 definiert.
Die zum Beschichten des festen Enteisers verwendete Vorrichtung umfaßt im allgemeinen einen Schneckenförderer. Der Förderer besitzt ein Gehäuse, wenigstens eine Schnecke mit einer Vielzahl von Gewindegängen, wenigstens einen Einlaß für unbeschichteten Enteiser, wenigstens einen Einlaß für eine flüssige Vorbefeuchtungsbeschichtungszusammensetzung und einen Auslaß für den mit der flüssigen Beschichtungszusammensetzung beschichteten Enteiser. Die Schnecke umfaßt eine Vielzahl von Vorsprüngen oder Abschnitte, die sich aufwärts von der umgebenden Schneckenoberfläche erstrecken. Diese Vorsprünge oder Abschnitte unterstützen das Mischen des festen Enteisers und der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung und sie helfen, einen gut durchmischten Enteiser zu erhalten, der dem Zusammenbacken widersteht und einen Verlust der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung aufgrund des Heraussickerns während der Lagerung des beschichteten festen Enteisers verhindert (was auftreten kann, wenn die Vorbefeuchtungszusammensetzung und der feste Enteiser nicht richtig gemischt sind).
Bei einer Implementierung der Erfindung sind die Vorsprünge in der Schnecke aus Bereichen der Schnecke geformt, die teilweise von der Hauptoberfläche der Schnecke freigeschnitten und aufwärts weg von der Hauptoberfläche der Schnecke gebogen sind. Diese Vorsprünge umfassen angehobene Abschnitte auf der Hauptoberfläche, die teilweise von den umgebenden Abschnitten der Schnecke getrennt sind und die neu ausgerichtet wurden, um sich weg von den umgebenden Abschnitten zu erstrecken. Wenn die Vorsprünge durch Schneiden und Biegen eines Teils der Hauptoberfläche gebildet sind, ist eine Öffnung in der Schnecke benachbart zu dem angehobenen Abschnitt zurückgelassen. Normalerweise sind die Vorsprünge entlang des Umfangs der Schnecke angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die angehobenen Abschnitte integral mit der Hauptoberfläche ausgebildet und sind tatsächlich aus der Hauptoberfläche der Schnecke geformt. Bei einer anderen Ausführungsform sind die Vorsprünge durch Kleben oder Befestigen (wie zum Beispiel durch Verbolzen oder Schweißen) von Vorsprüngen entlang Teilen der Schneckenoberfläche gebildet.
Der Schneckenförderer hilft bei der Mischung des festen Enteisers und der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung und enthält optional Vorsprünge, die das Mischen unterstützen. Normalerweise umfaßt die Schnecke wenigstens 5 angehobene Abschnitte oder Vorsprünge, häufiger 10 angehobene Abschnitte oder Vorsprünge und noch häufiger wenigstens 15 Vorsprünge, oft 20 oder mehr Vorsprünge. Die Vorsprünge haben typischerweise einen exponierten Oberflächenbereich auf einer Seite von wenigstens 64,5 cm² (10 Zoll²). Die angehobenen Abschnitte auf jeder Windung der Schnecke können einen exponierten Oberflächenbereich auf wenigstens einer Seite haben, der bis zu 15% des Oberflächenbereiches des Gewindeganges beträgt. Obwohl die Anzahl der angehobenen Abschnitte pro Gewindegang variiert werden kann, reicht sie wünschenswerterweise von 2 bis 8, üblicherweise von 3 bis 6 und am typischsten von 4 bis 5. Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zum Beschichten von Salz, das als Enteiser verwendet werden soll, gerichtet. Das Verfahren umfaßt das Zurverfügungstellen einer Salzzusammensetzung, wie zum Beispiel Natriumchlorid, Magnesiumchlorid oder eine Kombination davon, das Zurverfügungstellen einer flüssigen Enteiserzusammensetzung und das Zurverfügungstellen eines Schneckenförderers. Der Schneckenförderer hat eine Hauptoberfläche und eine Vielzahl von angehobenen Abschnitten, die sich aufwärts von der Hauptoberfläche erstrecken. Die feste Enteiserzusammensetzung und Vorbefeuchtungszusammensetzung werden in den Schneckenförderer gegeben und die Kombination wird durch den Förderer vorgeschoben, um eine beschichtete feste Enteiserzusammensetzung zu produzieren.
Verschiedene flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzungen können mit dem Verfahren und der Vorrichtung verwendet werden. Die Zusammensetzungen sind typischerweise flüssige Enteiser und können von verschiedener Formulierung sein. Z.B. enthalten sie auf einer wasserfreien Basis oft zwischen 1,0 und 70 Gew.-% Melassefeststoffe, zwischen 0,1 und 40 Gew.-% Magnesiumchlorid und zwischen 0 und 30 Gew.-% Korrosionsverhinderer. Bei bestimmten Implementierungen umfaßt die flüssige Enteiserzusammensetzung weniger als 45 Gew.-% Melassefeststoffe. Bei besonderen Ausführungsformen besitzt die flüssige Enteiserzusammensetzung weniger als 45 Gew.-% Melassefeststoffe. Geeignete Melassen umfassen Rohrmelassen, Rübenmelassen, Zitrusmelassen, Holzmelassen, Kornmelassen und Kombinationen davon. Falls Magnesiumchlorid vorliegt, kann es aus verschiedenen Quellen erhalten werden. In einer Ausführungsform wird das Magnesiumchlorid aus flüssigen Salzabfällen erhalten, einschließlich flüssigen Salzabfällen, die 30% Magnesiumchlorid enthalten. Bei bestimmten Ausführungsformen umfassen die Salzabfälle weniger als 20 Gew.-% Magnesiumchlorid. Verschiedene Korrosionsverhinderer können verwendet werden. Wenn Korrosionsverhinderer verwendet werden, umfassen geeignete Korrosionsverhinderer, ohne darauf limitiert zu sein, Phosphatsalze, wie zum Beispiel Orthophosphate, Polyphosphate, Pyrophosphate und organische Phosphonate. Gemäß der Erfindung kann als Korrosionsverhinderer auch Triethanolamin verwendet werden. Natriumglukonat kann ebenfalls hinzugefügt werden, um Korrosionsschutz zusätzlich zu den anderen Korrosionsverhinderern oder anstelle der Korrosionsverhinderer zur Verfügung zu stellen.
Der feste Enteiser, der mit der Erfindung verwendet wird, kann Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Harnstoff, Acetatsalze und Kombinationen davon umfassen. Geeignete feste Enteiser umfassen Natriumchlorid- und Magnesiumchloridmixturen. Eine geeignete Enteiserzusammensetzung umfaßt nach dem Beschichten mit flüssigem Vorbefeuchtungsmittel weniger als 13 Gew.-% Magnesiumchlorid, weniger als 2,0% Mononatriumphosphat, weniger als 5,0 Gew.-% Melassefeststoffe und ungefähr 80-96 Gew.-% Natriumchlorid, alles auf trockener fester Basis. Allgemein werden selbst "feste Enteiser" etwas Wasser enthalten und sie können Flüssigkeit, wie zum Beispiel Flüssigkeit, die den Enteiser beschichtet, als Ergebnis von Regen, Kondensation oder anderen Quellen enthalten.
Die oben gegebene Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung ist nicht dazu gedacht, jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Dies ist die Aufgabe der ausführlichen Beschreibung, die folgt.
FIGUREN
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und durch Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlich, wobei:
1 eine seitliche Draufsicht auf eine Förderschnecke ist, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert und ausgebildet ist,
2 eine Endansicht des unteren Abschnitts der in 1 gezeigten Förderschnecke ist.
Während die Erfindung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen unterzogen werden kann, sind beispielhaft in den Zeichnungen Besonderheiten von ihr gezeigt und werden im Detail beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß es nicht die Absicht ist, die Erfindung auf die beschriebenen speziellen Ausführungsformen zu beschränken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Anwenden einer flüssigen Vorbefeuchtungsbeschichtung auf eine feste Enteiserzusammensetzung, auf ein Verfahren zum Anwenden einer flüssigen Vorbefeuchtungsbeschichtung auf eine Enteiserzusammensetzung und auf feste Enteiserzusammensetzungen gerichtet, die unter Verwendung der Vorrichtung oder des Verfahrens der Erfindung beschichtet wurden. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung und Inhaltsstoffe der flüssigen Vorbefeuchtungsbeschichtung werden nun detaillierter zusammen mit Verfahren zum Anwenden der Vorbefeuchtungsbeschichtung und Eigenschaften von gemäß der Erfindung hergestellten Enteiserzusammensetzungen beschrieben.
A. ALLGEMEINE SCHNECKENFÖRDERVORRICHTUNG
Die Vorrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Vorbefeuchtungsbeschichtung umfaßt einen Schneckenförderer, der dazu verwendet wird, den festen Enteiser und die flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung zu mischen. Der Schneckenförderer umfaßt üblicherweise ein Gehäuse, das wenigstens eine Förderschnecke enthält, die den Enteiser von einem Einlaßende zu einem Auslaßende fördert. Der Schneckenförderer sollte groß genug sein, um effektiv signifikante Mengen von Salz zu mischen. Es kann also jede effektive Länge von Schneckenförderer bei der Erfindung genutzt werden. Bei einigen Ausführungsformen umfaßt der Schneckenförderer eine einzelne oder Vielteil-Schnecke, die wenigstens 1,5 m (5 Fuß) lang ist, wobei die Schnecke häufig größer als 3,1 m (10 Fuß) lang ist, häufiger wenigstens 4,6 m (15 Fuß) lang ist und sogar noch häufiger größer als 6,1 m (20 Fuß) lang ist. Geeignete Förderschnecken können zum Beispiel 7,3 m (24 Fuß) lang sein.
Der Schneckenförderer ist so konfiguriert, daß die flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung einfach dem festen Enteiser hinzugefügt werden kann. Verschiedene Aufbringungstechniken sind zum Aufbringen der Flüssigkeit geeignet und können das Hineingießen oder Einspritzen der Flüssigkeit in das Gehäuse des Förderers an einem Einlaß des Gehäuses des Förderers umfassen, wo der feste Enteiser in das Gehäuse eintritt. Die Flüssigkeit kann an einer oder verschiedenen Stellen in das Gehäuse eindringen und gelangt normalerweise als kontinuierlicher Fluß hinein, kann alternativ aber auch als pulsierender oder unterbrochener Fluß eintreten. Die Flüssigkeit kann auch als Spray eintreten. Bei den meisten Ausführungsformen wird jedoch die Flüssigkeit in das Gehäuse in der ersten Hälfte des Gehäuses des Förderers eintreten, um so viel Gelegenheit wie möglich zu geben, den festen Enteiser und die Vorbefeuchtungszusammensetzung zu mischen.
B. FÖRDERSCHNECKE
Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung umfaßt der Förderer eine Schnecke, die festen Enteiser und flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung mischt. Die Förderschnecke erlaubt das kontinuierliche Hinzugeben von flüssigem Enteiser zu dem festen Enteisermaterial in einer Weise, die eine relativ gleichförmige Beschichtung des festen Enteisers sicherstellt, während sie die übermäßige Verminderung der Größe der festen Enteiserteilchen vermeidet. Insbesondere erlaubt es die Förderschnecke durch das Mischen der Vorbefeuchtungsflüssigkeit auf den festen Enteiser, die Fließeigenschaften des festen Enteisers zu verbessern, während es das übermäßige Heraussickern der flüssigen Enteiserzusammensetzung von dem beschichteten festen Enteiser vermeidet. Zusätzlich erleichtert die Förderschnecke dieses gleichmäßige Beschichten des flüssigen Enteisers ohne übermäßiges Mahlen des festen Enteisers in ungewünschtes Feinkorn.
Schnecken, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können verschiedene Formen annehmen und von verschiedener Größe und Länge sein. Üblicherweise ist die Schnecke groß genug, um eine Hochgeschwindigkeitsproduktion von beschichtetem Enteiser zu erlauben, so daß die Schnecken üblicherweise einen äußeren Durchmesser besitzen, der größer als 30,5 cm (12 Zoll) ist. Der Durchmesser kann bei bestimmten Ausführungsformen zwischen 45,7 und 91,4 cm (18 bis 36 Zoll) liegen und typischerweise zwischen 50,8 und 71,1 cm (20 bis 28 Zoll) und noch häufiger um 61 cm (24 Zoll). Es ist jedoch möglich, die Förderschnecken kleiner oder größer zu machen, in Abhängigkeit von der gewünschten Menge beschichteten Enteisers.
Die Förderschnecken können jede Länge besitzen, die effektiv den festen Enteiser und das flüssige Vorbefeuchtungsmaterial mischt. Die Länge der bei der vorliegenden Erfindung genutzten Förderschnecken beträgt üblicherweise wenigstens 3,1 m (10 Fuß), häufiger wenigstens 4,6 m (15 Fuß) und noch häufiger zwischen 6,1 und 7,6 m (20 bis 25 Fuß). Längere und kürzere Förderschnecken sind unter Umständen auch angemessen. Die Schnecken können einteilig sein oder aus mehreren zusammengesetzten Teilen bestehen.
Jede Förderschnecke hat verschiedene Gewindegänge, wobei jeder Gewindegang definiert ist als eine Länge der Schnecke, die einen sich um 360° um die Schnecke erstreckenden Umfang einnimmt. Üblicherweise hat die Schnecke mehr als 4 Gewindegänge, häufig mehr als 8 Gewindegänge und sie kann mehr als 12 Gewindegänge haben. Bei einer Beispielausführungsform besitzt die Schnecke einen Durchmesser von 61 cm (24 Zoll) und hat Gewindegänge, die 0,61 m (2 Fuß) lang sind, was zu einer Anzahl von 12 Gewindegängen bei einer 7,3 m (24 Fuß) langen Förderschnecke führt.
Bei einer Ausführungsform besitzen wenigstens einige Gewindegänge Vorsprünge oder Abschnitte, die sich von der Hauptschneckenoberfläche (dem Abschnitt, der eine Helix entlang der Länge der Schnecke bildet) erstrecken. Die Vorsprünge helfen beim Herstellen eines gut gemischten beschichteten Enteisers. Die mischenden Vorsprünge oder Abschnitte können ausgerichtet sein, so daß sie einen rechten Winkel (90°) mit der benachbarten Hauptoberfläche der Schnecke bilden. Der Winkel ist im allgemeinen ungefähr 90°, kann jedoch bei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung von diesem Winkel abweichen. Es ist normalerweise nicht notwendig, daß er exakt 90° beträgt, so daß der Winkel ungefähr 90° mit einiger Variation, die von der Herstellung oder der Verwendung herrührt, betragen kann. Zusätzlich können bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Vorsprünge oder Abschnitte kleinere Winkel mit der umgebenden Schneckenoberfläche bilden. Bei bestimmten Ausführungsformen liegt der Winkel zwischen 75 und 90°, bei anderen Ausführungsformen zwischen 60 und 90° und bei noch anderen Ausführungsformen ist der Winkel 45° oder größer. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Winkel kleiner als 45°. Die Vorsprünge erstrecken sich im allgemeinen in einer Richtung entlang des Entladungsendes des Förderers. Bei alternativen Ausführungsformen erstrecken sich einige oder alle Vorsprünge in Richtung des Einlasses des Förderers.
Wie oben ausgeführt, besitzt jede Schnecke mehrere mischende Vorsprünge. Bei den meisten Ausführungsformen sind die mischenden Vorsprünge nahe dem Einlaß des Schneckenförderers oder zumindest in der ersten Hälfte des Schneckenförderers angeordnet. Es können jedoch bei einigen Ausführungsformen Vorsprünge an unterschiedlichen Orten einschließlich nahe des Auslaßendes des Förderers vorgesehen sein. Die mischenden Vorsprünge sind üblicherweise entlang des Umfangs der Schnecke angeordnet und wünschenswerterweise in einer Weise so beabstandet, daß ein oder mehrere Vorsprünge auf einem Gewindegang angeordnet werden können. Wenn zwei oder mehr Vorsprünge pro Gewindegang angeordnet sind, sind die Vorsprünge so positioniert, daß sie weniger als oder ungefähr gleich 180° voneinander getrennt sind. Wenn drei oder mehr Vorsprünge pro Gewindegang angeordnet sind, sind sie üblicherweise so positioniert, daß sie weniger als oder ungefähr gleich 120° voneinander entfernt sind. Wenn vier oder mehr Vorsprünge pro Gewindegang angeordnet sind, sind sie üblicherweise so positioniert, daß sie weniger als oder ungefähr gleich 90° voneinander entfernt sind, und wenn fünf oder mehr Vorsprünge pro Gewindegang angeordnet sind, sind sie üblicherweise so positioniert, daß sie weniger als oder ungefähr gleich 72° voneinander entfernt sind.
Wie oben ausgeführt, ist der allgemeine Ort für die meisten oder alle Vorsprünge in der ersten Hälfte der Förderschnecke. Diese Vorsprünge sind üblicherweise gleichförmig um die Förderschnecke plaziert, jedoch ist es auch möglich, die Vorsprünge in Gruppen anzuordnen, die durch Lücken in der Schnecke getrennt sind, die keine Vorsprünge enthalten. Jede Schnecke besitzt üblicherweise einen oder mehrere Vorsprünge, normalerweise mehr als 10 Vorsprünge und häufig mehr als 20 Vorsprünge.
Die Vorsprünge sollten groß genug sein, um ein gründliches Mischen des festen Enteisers und der Beschichtungsflüssigkeit zu erlauben, ohne so groß zu sein, daß die mechanischen Kräfte den Enteiser übermäßig mahlen und in feine Körner überführen. Verschiedene Größen von Vorsprüngen können verwendet werden, und sie können hinsichtlich ihrer Anzahl, Größe und Position bei den verschiedenen Ausführungsformen modifiziert werden. Beispielsweise können bei einer 61 cm (24 Zoll) Förderschnecke die Vorsprünge ungefähr 7,6 cm (3 Zoll) breit (wobei die Vorsprünge gemessen sind von der Schnecke entlang der dem Radius der Schnecke folgenden Linie) und ungefähr 10,2 cm (4 Zoll) lang sein (wobei die Vorsprünge gemessen sind von der Schnecke entlang der Linie entlang des Umfanges der Schnecke). Größere und kleinere Vorsprünge können verwendet werden, sie sollten jedoch so ausgewählt werden, daß sie eine angemessene Mischung sicherstellen, ohne den festen Enteiser über die Maßen zu zermahlen oder den Förderer zu verstopfen. Z.B. wird ein Vorsprung, der 2,5 cm (1 Zoll) breit und 10,2 cm (4 Zoll) lang ist, bei einer Förderschnecke mit einem Durchmesser von 61 cm (24 Zoll) den festen Enteiser und die flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung mischen, jedoch nicht so gut wie einer, der 3 Zoll breit ist. Auch wird ein 10,2 cm × 15,2 cm (4 Zoll breit × 6 Zoll) großer Vorsprung bei einer Förderschnecke mit einem Durchmesser von 61 cm (24 Zoll) eine Mischung bewirken, kann jedoch zu einem Mahlen des festen Enteisers führen, das signifikant höher ist als das von einem 7,6 cm × 10,2 cm (3 Zoll × 4 Zoll) Vorsprung.
Ein Weg, um den Vorsprung zu bilden, ist es, zwei Schnitte entlang der Kante der Schnecke zu machen, um einen Abschnitt zu bilden, der von der Schneckenoberfläche nach oben gebogen werden kann. Ein erster Schnitt läuft allgemein entlang des Radius der Schnecke, während der zweite Schnitt im wesentlichen parallel zur Außenkante der Schnecke verläuft, um einen im wesentlichen rechteckigen Abschnitt zu bilden, der nur an einer Kante mit dem Rest der Schnecke verbunden ist. Nachdem diese beiden Schnitte gemacht wurden, wird der Abschnitt von der Schneckenoberfläche weggebogen, so daß er mehr mit der Achse der Schnecke als mit der Oberfläche der Schnecke, aus welcher er teilweise ausgeschnitten ist, ausgerichtet ist.
Es wird nun Bezug genommen auf die Figuren, wobei in 1 eine Beispielförderschnecke gezeigt ist, die gemäß der Erfindung konstruiert ist. Die Förderschnecke 10 ist in zwei Teilansichten gezeigt, nämlich einem ersten Abschnitt 12 nahe dem Einlaßende 14 und einem zweiten Abschnitt 16 nahe dem Auslaßende 18. Die Förderschnecke 10 umfaßt verschiedene Vorsprünge 20, die das Mischen des festen Enteisers und der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung unterstützen.
Die bei diesem Beispiel gezeigten Vorsprünge 20 sind durch Einschneiden eines Abschnittes der Hauptoberfläche 22 der Schnecke und Hochbiegen selbigens gebildet. Lücken 24 sind in der Hauptoberfläche 22 zurückgelassen, wo sich die Vorsprünge 20 zuvor befanden. Bei der in 1 gezeigten Förderschnecke 10 sind die Vorsprünge nur in dem ersten Abschnitt 12 der Schnecke nahe des Einlaßendes 14 vorgesehen, während das gegenüberliegende Ende keine Vorsprünge aufweist. Wie jedoch zuvor erwähnt, können die Vorsprünge in verschiedenen Konfigurationen angeordnet werden und einige Vorsprünge können auch nahe des Auslaßendes vorgesehen werden. Es wird nun Bezug genommen auf 2, in welcher eine Draufsicht auf einen Gewindegang 26 der Förderschnecke 10 gezeigt ist. Der gezeigte Gewindegang besitzt fünf Vorsprünge 20 und fünf Lücken 24. Zusätzlich sind die Mittelachse 28 und die obere Kante 30 gezeigt.
C. FESTER EINTEISER
Der mit der Erfindung verwendete feste Enteiser kann Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Kalziumchlorid, Harnstoff, Acetatsalze und Kombinationen davon enthalten. Die festen Enteiser können Steinsalz, Meersalz, andere Salzquellen und Kombinationen davon enthalten. Die festen Enteiser werden im allgemeinen vor dem Hinzufügen der Vorbefeuchtungsflüssigkeit präpariert, so daß sie Partikel von geeigneter Größe für die Aufbringung auf Straßen oder andere Oberflächen, die der Enteisung bedürfen, mittels mechanischer Ausrüstung (wie zum Beispiel Salzstreufahrzeugen) besitzen. Es ist deshalb wünschenswert, die allgemeine Größe der festen Enteiser während des Mischens und des Beschichtungsprozesses zu erhalten. Es treten jedoch normalerweise einige Veränderungen der Größe des festen Enteisermaterials auf, jedoch sind diese Veränderungen wünschenswerterweise auf ein Minimum reduziert, um die Bildung von größeren Mengen von kleinen, Feinkorn genannten Enteiserpartikeln zu vermeiden.
D. FLÜSSIGE BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNG
Verschiedene flüssige Beschichtungszusammensetzungen sind zur Verwendung als Vorbefeuchtungsmittel bei der vorliegenden Erfindung geeignet. Oft beinhalten oder umfassen sie einen flüssigen Enteiser. Die flüssigen Enteiserzusammensetzungen senken üblicherweise den Gefrierpunkt der festen Enteiser oder Schleifmittel, auf die sie aufgebracht sind, und verhindern Korrosion. Die Zusammensetzungen helfen daher bei der Verhinderung des Gefrierens und Aushärtens der festen Enteiser zu großen Stücken, die schwierig angewandt werden können, und das flüssige Vorbefeuchtungsmittel hilft beim Reduzieren der Korrosion der Aufbringungsausrüstung und des Materials, das mit dem Enteiser in Kontakt kommt.
Bei besonderen Ausführungsformen kann die flüssige Enteiserzusammensetzung Melassefeststoffe, Magnesiumchlorid und einen Korrosionsunterdrücker enthalten. Bei einer solchen Ausführungsform beinhaltet die flüssige Enteiserzusammensetzung zwischen 1,0 und 70% Melassefeststoffe, zwischen 0,1 und 40% Magnesiumchlorid und zwischen 0 und 30% Korrosionsunterdrücker.
Der Ausdruck "Melassefeststoffe" bezieht sich, so wie hier gebraucht, auf die Melassebestandteile, bei denen es sich nicht um Wasser handelt, wie zum Beispiel verschiedene Kohlehydrate (zum Beispiel Zucker) und Proteine. Typische kommerzielle Melassezusammensetzungen, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten ungefähr 40 bis 95% Melassefeststoffe, noch typischerweise ungefähr 70 bis 85% Feststoffe. Besondere geeignete Melassezusammensetzungen besitzen ungefähr 80% Feststoffe. Geeignete Melassen umfassen Rohrmelassen, Rübenmelassen, Zitrusmelassen, Holzmelassen, Kornmelassen und Kombinationen davon.
Das Magnesiumchlorid kann zum Beispiel aus flüssigen Salzabfällen gewonnen werden. Wie hierin verwendet, sind flüssige Salzabfälle ein Produkt, das aus der Meersalzproduktion erhalten wird, und sind die Flüssigkeit, die nach dem Entfernen des Natriumchlorids aus dem Meerwasser zurückbleibt. Flüssige Salzabfälle enthalten normalerweise Wasser zusammen mit einer hohen Konzentration von Magnesiumchlorid und niedrigen Konzentrationen anderer Salze. Bei den meisten Ausführungsformen umfassen die flüssigen Salzabfälle zwischen 20 und 35% Magnesiumchlorid. Bei anderen Ausführungsformen umfassen die flüssigen Salzabfälle jedoch weniger als 20% Magnesiumchlorid.
Geeignete Korrosionsunterdrücker umfassen Phosphatsalze, wie zum Beispiel Orthophosphate, Polyphosphate, Pyrophosphate und organische Phosphonate. Gemäß der Erfindung kann als Korrosionsverhinderer auch Triethanolamin verwendet werden. Als Korrosionsverhinderer ist auch Natriumglukonat geeignet. Diamoniumphosphat und Mononatriumphosphat sind zwei spezielle Phosphatsalze, die einzeln oder zusammen verwendet werden können, um Korrosionsschutz zur Verfügung zu stellen. Kalziumphosphate sind ebenfalls zur Verwendung mit der Erfindung geeignet.
E. BESCHICHTETER FESTER ENTEISER
Die resultierende beschichtete Enteiserzusammensetzung kann ein oder mehrere Phosphatsalze, Melassefeststoffe, Magnesiumchlorid und Natriumchlorid enthalten. Der feste Enteiser liegt normalerweise in einer signifikant größeren Menge vor als die Melassefeststoffe oder der Korrosionsunterdrücker. Üblicherweise ist die Menge des festen Enteisers zweimal größer als die Menge der Melassefeststoffe, und noch typischer zehnmal größer als die Menge der Melassefeststoffe. Besondere Ausführungsformen weisen wenigstens 0,5 Gew.-% Phosphatsalze, wenigstens 0,5 Gew.-% Melassefeststoffe, wenigstens 2,0 Gew.-% Magnesiumchlorid und wenigstens 70 Gew.-% Natriumchlorid auf.
Beispielzusammensetzungen für die verschiedenen Bestandteile sind 0,5 bis 2 Gew.-% eines Phosphatsalzes, 0,5 bis 2 Gew.-% Melassefeststoffe, 2 bis 6 Gew.-% Magnesiumchlorid und 80 bis 97 Gew.-% Natriumchlorid. Diese Prozentangaben sind jeweils als relative Prozentangaben in Bezug auf die anderen beschriebenen Bestandteile angegeben. Zusätzliche Bestandteile (wie zum Beispiel Sand oder Wasser) können der Zusammensetzung auch hinzugefügt werden, verändern aber nicht die relativen Prozentzahlen dieser Bestandteile.
Geeignete besondere Zusammensetzungen, die als Enteiser verwendet werden können, umfassen mehr als 0,5 Gew.-% Magnesiumchlorid, mehr als 1,0 Gew.-% Melassefeststoffe und mehr als 80 Gew.-% Natriumchlorid. Beispielsweise kann eine Zusammensetzung zwischen 0,5 und 13 Gew.-% Magnesiumchlorid, zwischen 1,0 und 3 Gew.-% Melassefeststoffe und zwischen 95 und 96 Gew.-% Natriumchlorid enthalten. Besondere Zusammensetzungen können zwischen 0,5 und 1,0 Gew.-% Mononatriumphosphat enthalten, während andere Zusammensetzungen bis zu 2,0 Gew.-% Diamoniumphosphat enthalten können.
Andere Beispielzusammensetzungen umfassen zwischen 0,5 und 1,0 Gew.-% Mononatriumphosphat, 1,5 bis 2,5 Gew.-% flüssige Salzabfälle, 1,5 bis 2,5 Gew.-% Melassefeststoffe und zwischen 90 und 96,5 Gew.-% Natriumchlorid. Die flüssigen Salzabfälle enthalten bei dieser Zusammensetzung üblicherweise zwischen 30 und 35% Magnesiumchlorid. Damit enthält die Zusammensetzung dann zwischen 0,5 und 1,0% Magnesiumchlorid. Andere geeignete Zusammensetzungen umfassen 0,5 bis 1,0 Gew.-% Mononatriumphosphat, 0,5 bis 1,0 Gew.-% Diamoniumphosphat, 1,5 bis 2,5 Gew.-% Melassefeststoffe und 90 bis 96,5 Gew.-% Natriumchlorid. Noch eine weitere geeignete Zusammensetzung umfaßt 0,5 bis 2,0 Gew.-% Mononatriumphosphat, 1,5 bis 2,5 Gew.-% Rohrmelassefeststoffe, 1,5 bis 2,5% Chloridsalz (wie zum Beispiel Magnesiumchlorid oder Kalziumchlorid) und 90 bis 96,5 Gew.-% Natriumchlorid. Eine weitere geeignete Zusammensetzung umfaßt Rohrmelasse, flüssiges Magnesiumchlorid und Natriumglukonat. Andere Inhaltsstoffe können auch umfaßt sein. Z.B. umfaßt die Zusammensetzung bei einer Ausführungsform weniger als ungefähr 10% Rohrmelasse, weniger als ungefähr 10% flüssiges Magnesiumchlorid, weniger als ungefähr 10% Magnesiumchloridhexahydrat, weniger als ungefähr 5% Diamoniumphosphat und weniger als ungefähr 5% Natriumglukonat, zusammen mit festem Natriumchlorid. Eine besondere Zusammensetzung, die Natriumglukonat enthält, besitzt ungefähr 2% Rohrmelasse, 2% flüssiges Magnesiumchlorid (30%ige Lösung), ungefähr 7% Magnesiumchloridhexahydrat, ungefähr 1% Diamoniumphosphat und ungefähr 1% Natriumglukonat zusammen mit Natriumchlorid.
F. VERFAHREN ZUM HINZUFÜGEN DER FLÜSSIGEN VORBEFEUCHTUNGSZUSAMMENSETZUNG
Die Fördervorrichtung der Erfindung wird dazu verwendet, den festen Enteiser und eine flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung, üblicherweise einen flüssigen Enteiser, zu mischen. Feste Enteiser und die flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung werden normalerweise kontinuierlich dem Förderer hinzugegeben und während sie sich von dem Einlaßende zu dem Auslaßende bewegen gemischt.
Wie oben beschrieben, können viele verschiedene Vorbefeuchtungsflüssigkeiten dem festen Enteiser hinzugefügt werden. Auch können die Vorbefeuchtungszusammensetzungen in verschiedenen Mengen in Abhängigkeit von der Natur der Flüssigkeit und der gewünschten Anwendung hinzugegeben werden. Bei den meisten Anwendungen werden zwischen 18,9 und 75,7 Litern (5 bis 20 Gallonen) des Vorbefeuchtungsmittels pro Tonne des festen Enteisers hinzugegeben. Noch häufiger werden ungefähr 30,3 bis 60,6 Liter (8 bis 16 Gallonen) pro Tonne hinzugegeben. Bei einer Ausführungsform wird eine Mischung von Melassen und flüssigem Magnesiumchlorid dem festen Enteiser hinzugegeben. Z.B. können pro Tonne Salz ungefähr 15,1 Liter (4 Gallonen) Melassen und 15,1 Liter (4 Gallonen) flüssigen Magnesiumchlorids hinzugegeben werden. Alternativ können dem festen Enteiser 7,6 Liter (2 Gallonen) Melassen und 30,3 Liter (8 Gallonen) flüssigen Magnesiumchlorids zugegeben werden.
Der feste Enteiser und die flüssige Vorbefeuchtungszusammensetzung sollten derart ausreichend gemischt werden, daß Überschußflüssigkeit nicht aus einem Haufen gelagerten Enteisers heraussickert. Ein Weg, um zu bestimmen, ob die Materialen richtig gemischt sind, ist es, ungefähr 100 Tonnen festen Enteisers zu verarbeiten und zu einem Haufen zu formen. Falls flüssiges Vorbefeuchtungsmittel aus dem Haufen heraussickert und sich innerhalb von 24 Stunden anhäuft, ist die Mischung im allgemeinen nicht adäquat gemischt oder enthält zuviel flüssiges Vorbefeuchtungsmittel.
Die Zusammensetzung sollte auch nicht übermäßiges Feinkorn enthalten, das festen Enteiser umfaßt, der durch ein 30er Gitter (ein Gitter mit 30 × 30 Löchern auf 6,5 m²) paßt. Feinkorn kann problematisch sein, da es das Zusammenbacken oder Aushärten des Enteisers während der Lagerung oder Anwendung hervorrufen kann. Im allgemeinen sollte die Menge Feinkorn des festen Enteisers nach der Hinzufügung der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung weniger als 15 Gew.-%, bevorzugter weniger als 12 Gew.-% und noch bevorzugter unter 9 Gew.-% liegen. Die Menge von Feinkorn steigt während der Hinzufügung der flüssigen Vorbefeuchtungszusammensetzung und dem Mischen vorzugsweise nicht signifikant an. Im allgemeinen ist es wünschenswert, daß das Feinkorn um nicht mehr als 30% gegenüber seinem Anteil vor der Mischung, und bevorzugter um nicht mehr als 20% und noch bevorzugter um nicht mehr als 10% ansteigt.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf verschiedene besondere Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennen die Fachleute, daß viele Änderungen hieran vorgenommen werden können, ohne den durch die Ansprüche definierten Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims

Vorrichtung zum Aufbringen einer flüssigen Beschichtung auf eine Enteiserzusammensetzung, wobei die Vorrichtung umfaßt: eine Förderschnecke mit einem Gehäuse, wenigstens einer Schnecke (10) mit einer Vielzahl von Gewindegängen, einem Einlaß für unbeschichteten Enteiser, einem Einlaß für eine flüssige Beschichtungszusammensetzung und einem Auslaß für mit der flüssigen Beschichtungszusammensetzung beschichteten Enteiser, wobei die Schnecke eine Hauptoberfläche (22) und eine Vielzahl von angehobenen Abschnitten (20) entlang des Rands der Hauptoberfläche (22), die sich aufwärts von der Hauptoberfläche erstrecken, von Randbereichsabschnitten der Hauptoberfläche nach oben gebogen oder von Randbereichsabschnitten der Hauptoberfläche teilweise getrennt und neu ausgerichtet wurden, um sich von den Randbereichsabschnitten fort zu erstrecken, und Öffnungen (24) in der Schnecke benachbart zu den angehobenen Abschnitten umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die angehobenen Abschnitte (20) integral mit der Hauptoberfläche ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Schnecke (10) wenigstens zehn angehobene Abschnitte (20) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens einer der angehobenen Abschnitte (20) einen ausgestellten Oberflächenbereich auf einer Seite von wenigstens 64,5 cm² (10 Quadratinch) besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die angehobenen Abschnitte (20) auf jedem Gewindegang der Schnecke (10) einen ausgestellten Oberflächenbereich auf wenigstens einer Seite im Bereich von 5-15% des Oberflächenbereiches des Gewindeganges besitzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzahl der angehobenen Abschnitte (20) pro Gewindegang im Bereich von 2-8 liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Anzahl der angehobenen Abschnitte (20) pro Gewindegang im Bereich von 3-6 liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die gesamte Oberfläche der angehobenen Abschnitte wenigstens 645 cm² (100 Quadratinch) beträgt.
Schneckenförderer zum Aufbringen einer flüssigen Beschichtung auf eine Enteiserzusammensetzung mittels der Vorrichtung wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert, umfassend: (i) ein Gehäuse, (ii) einen Einlaß für unbeschichteten Enteiser, einen Einlaß für eine flüssige Beschichtungszusammensetzung und einen Auslaß für mit der flüssigen Beschichtungszusammensetzung beschichteten Enteiser und (iii) eine in dem Gehäuse angeordnete Schnecke (10), wobei die Schnecke (10) eine Reihe von angehobenen Abschnitten (20) entlang ihres Randes besitzt, die sich von der Schneckenoberfläche fort erstrecken und im wesentlichen entlang der Achse der Schnecke ausgerichtet sind, wobei die angehobenen Abschnitte (20) durch Einschneiden der Schnecke (10) in Form der angehobenen Abschnitte (20) und Biegen der angehobenen Abschnitte (20) von der Oberfläche im Randbereich der Schnecke weg gebildet sind, wodurch Öffnungen (24) in der Schnecke benachbart zu den angehobenen Abschnitten definiert werden.
Schneckenförderer nach Anspruch 9, wobei die Schnecke (10) wenigstens 12 angehobene Abschnitte (20) umfaßt.
Schneckenförderer nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Schnecke zwei oder mehr Gewindegänge mit zwei oder mehr angehobenen Abschnitten (20) umfaßt.
Verfahren zum Beschichten eines als Enteiser genutzten Salzes, wobei das Verfahren umfaßt: Zurverfügungstellen einer Natriumchlorid enthaltenden Salzzusammensetzung, Zurverfügungstellen einer flüssigen Enteisungszusammensetzung, Zurverfügungstellen einer Vorrichtung wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert, Hinzufügen der Salzzusammensetzung und der flüssigen Enteiserzusammensetzung in den Schneckenförderer und Kombinieren durch den Förderer, um eine beschichtete Salzenteiserzusammensetzung zu produzieren.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die flüssige Enteiserzusammensetzung auf einer wasserfreien Basis wenigstens umfaßt: 1,0-70 Gew.-% Melassefeststoffe, 0,1-40 Gew.-% Magnesiumchlorid und 0-30 Gew.-% Korrosionsunterdrücker.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die flüssige Enteiserzusammensetzung weniger als 45 Gew.-% Melassefeststoffe enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die flüssige Enteiserzusammensetzung auf einer wasserfreien Basis umfaßt: wenigstens 0,5 Gew.-% Magnesiumchlorid, wenigstens 0,5 Gew.-% Melassefeststoffe und wenigstens 80 Gew.-% Natriumchlorid.