-
Vorrichtung zum Verdichten und Granulieren von Ruß oder sich ähnlich
verhaltenden festen Stoffen
Infolge ihres außerordentlich feinverteilten Zustandes
und ihrer leichten Masse sind die als Ofenruß bekannten Rußarten schwierig ohne
über mäßige Staubbildung zu handhaben und verursachen Schwierigkeiten beim Verpacken,
Transportieren und Mischen mit anderen Stoffen, wie z. B. Kautschuk.
-
Um diese Schwierigkeiten zu heseitigen, wurde bereits vorgeschlagen,
den feinverteilten Ruß in die Form von Körnchen zu bringen, welche ohne Zerfallen
oder Staubbildung gehandhabt werden können. Die Verringerung des Volumens des Rußes
erleichtert das Packen, Lagern und Transportieren desselben. Die verschiedenen Verfahren,
welche zum Granulieren von Ruß vorgeschlagen wurden, können in nasse und trockene
Verfahren unterteilt werden.
-
Die Naßbehandlungsverfahren haben den Nachteil, daß der Ruß zunächst
mit Wasser vermischt werden muß, was keineswegs leicht durchzuführen ist, und daß
er anschließend nach erfolgter Körnung getrocknet werden muß.
-
Die Trockenbehandlungsverfahren werden im allgemeinen mit Hilfe rotierender
Trommeln durchgeführt. Diese Trommel enthalten verschiedenartige Anordnungen von
frei beweglichen Walzen oder Schabern bzw. Kratzern und besitzen den Nachteil, daß
der Körnungsprozeß in der Trommel nicht gleichmäßig stattfindet, da er durch den
Druck und die Bewegung der Walzen oder Schaber
unterbrochen wird.
Hierbei können bereits gebildete Körnchen wieder zerbrochen werden, so daß ein Produkt
entsteht, welches nicht vollständig die Form von Körnchen besitzt oder nicht frei
von Staub ist.
-
Durch die Erfindung wird bezweckt, eine Vorrichtung nach Art einer
rotierenden Trommel zum Verdichten und Granulieren von trockenen, festen Stoffen,
insbesondere von Ruß, zu schaffen, welche in der Lage ist, ein fein gekörntes, frei
fließendes Produkt zu liefern, das im wesentlichen frei von Staub ist.
-
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besitzt eine drehbare Trommel,
deren Achse horizontal oder leicht zur Horizontalen geneigt ist und die eine Mehrzahl
von Treunwänden aufweist, welche sich quer über den Durchmesser der Trommel erstrecken
und eine Mehrzahl von Abteilen bilden, wobei in jeder Trennwand zwischen den Abteilen
Offnungen sowie Mittel zur unabhängigen Einstellung der Größe dieser Oeffnungen
vorgesehen sind. Es sind ferner Einrichtungen vorgesehen, welche das feste, zu verdichtende
und zu granulierende Material der Trommel mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit
zuführen, und außerdem sind Einric!htungen vorhanden, welche das verdichtete und
granulierte Material mit im wesentlichen gleichbleibender Geschwindigkeit aus der
Trommel abführen.
-
Vorzugsweise ist der Auslaß der Trommel mit einer Kammer verbunden,
die mit Umlenkblechen oder Prallplatten od. dgl. versehen ist und in der eine weitere
Verdichtung und Granulierung stattfindet.
-
Weiterhin sind vorzugsweise ein oder mehrere Hämmer vorgesehen, welche
in Intervallen auf die Trommel schlagen. Dies kann dadurch erzielt werden, daß ein
oder mehrere Nocken in Abständen auf dem Umfang der Trommel angeordnet sind, über
die jeweils ein Hammer gleitet und sodann auf die Außenseite der Trommel herabfällt,
während diese rotiert.
-
Die Einstelluug der Größe der Oeffnungen wird vorzugsweise mit Hilfe
von Gleitblechen oder Schiebern od. dgl. bewirkt, so daß die Schütthöhe des dem
Verfahren unterworfenen Materials in jedem Abteil gesondert geregelt werden kann.
Wenn die Vorrichtung in Tätigkeit ist, soll jedes Abteil eine verhältnismäßig niedrige
Schicht des der Behandlung unterliegenden Materials enthalten.
-
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise
veranschaulicht.
-
Fig. I zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung; Fig. 2 ist
ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. I; Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab
eine Einzelheit der Vorrichtung, und Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der
Fig. 1.
-
Die in der Zeichnung beispielsweise veranschaulichte Vorrichtung
besitzt einen Speiselbehälter I, in welchem ein Beschickungstisch 2 zur Aufnahme
des zu behandelnden Materials, ein Zuführungsrohr mit einer beweglichen Hülse 4
und ein einstellbare Schaber 5 angeordnet sind. Die Speisevorrichtung ist über ein
Rohr 6 mit einem Schneckenförderer 7 verbunden, der seinerseits mit dem einen Ende
einer drehbaren Trommel 8 verbunden ist. Die Drehtrommel 8 wird auf Rollen g mit
Hilfe eines Stirnrades gedreht und von einem Motor über ein Untersetzungsgetriebe
angetrieben.
-
Die Trommel ist mit Hilfe von Trennwänden 14.
-
15 und I6 in Abteile I0, II, 12 und 13 unterteilt. Jede Trennwand
besitzt eine Anzahl von Löchern I7. An ihrem Auslaßende besitzt die Trommel eine
Anzahl von pflugartigen oder schaufelartigen Organen w8. An der Außenseite der Trommel
sind in Abständen Hämmer 19 vorgesehen, die unter der Wirkung von Nocken 21 in Führungen
20 auf und nieder gehen. An jeder Trennwand I4, I5 und I6 sind Schieber 22 (Fig.
3) vorgesehen, so daß die Löcher I7 bis zu jedem gewünschten Grade abgedeckt werden
können. In Fig. 3 veranschaulichen die ausgezogenen Linien den Schieber in voller
Offnungsstellung, während die gestrichelten Linien den Schieber in voller Schließstellung
zeigen. Mit dem Auslaßende der Trommel ist eine zylindrische Aufnahmekammer 23 verbunden
die mit Prallplatten oder Umlenkblechen od. dgl. versehen ist. Ein Sieb 25 ist mit
der Kammer 23 verbunden und dreht sich mit letzterer. Dieses Sieb dient zur Entfernung
übermäßig großer Körnchen.
-
Die Trommel kann beispielsweise einen Durchmesser von 230 cm und
eine Länge von 760 cm besitzen, und sie kann mit einer Geschwindigkeit von vier
Umdrehungen pro Minute rotieren. fede Trennwand kann ein mittleres Loch von 6o cm
Durchmesser und acht Löcher von 15 cm Durchmesser besitzen, deren Größe mit Hilfe
der beweglichen Schieber 22 eingestellt werden kann.
-
Die Vorrichtung kann beispielsweise wie folgt arbeiten: In der Trommel8
wird mittels des Beschickungstisches 2 und des Schneckenförderers 7 Ruß mit einer
Dichte von annähernd I28 kg/mS gefördert. Die Beschickungs- oder Speisevorrichtung
kann mit Hilfe der beweglichen Hülse 4 und des einstellbaren Schabers 5 fein einreguliert
werden, so daß jede beliebige Speisegeschwindigkeit bis zu einer Tonne in 2 Stunden
erzielt werden kann. Die gleichbleibende Zuführung des Rußes in die Trommel ist
sehr wichtig.
-
Die rotierende Trommel hat zwei Funktionen, nämlich erstens die Steigerung
der Dichte des Rußes und zweitens die Umformung des verdichteten Rußes in Körnchen.
Die Hauptverdichtung findet in den beiden ersten Abteilen 10 und II statt, und die
Endverdichtung und Granulierung oder Körnung findet in den übrigen Abteilen 12 und
I3 statt.
-
Der Ruß wird mit gleichbleibender SGeschwindigheizt in das erste
Abteil 10 gefördert. Wenn sich die Trommel dreht, bewegt sich der Ruß in Längsrichtung
der Trommel, wobei er durch die 15 cm großen Löcher I7 von einem Abteil in das andere
gelangt.
Während des Durchganges des Rußes in Längsrichtung der Trommel durch die Abteile
10 bis I3 steigt die Dichte des Rußes stetig an, so daß das Volumen des Rußes und
dementsprechend die Schütthöhe der Rußmasse in jedem Abteil progressiv abnimmt.
-
Die Funktion der Trennwände I4, 15 und I6 besteht darin, die Durchflußgeschwindigkeit
des Rußes durch die Trommel zu beschränken, und die Löcher I7 in den Trennwänden
regeln den Durchgang des Rußes von einem Abteil zum anderen entsprechend der Zuführung
des Rußes.
-
Die Wirkung, daß die Schütthöhe des Rußes längs der Trommel abnimmt,
wie an der Stelle 26 angedeutet, wird erzielt, wenn sich die Löcher I7 in ihrer
vollen Öffnungsstellung befinden. Es kann aber auch eine Abstufung in der Abnahme
dieser Schütthöhe erhalten werden, indem diese Löcher mit Hilfe der Schieber 22
in einem veränderlichen Grade geschlossen werden. Wenn die Löcher vollständig geöffnet
sind, entspricht das allmähliche Absinken der Schütthöhe des Rußes in der Trommel
etwa der Darstellung in Fig. I.
-
Wenn die Löcher in einem allmählich bzw. stufenweise geringer werdenden
Maße vom Einlaß bis zum Auslaß der Trommel geschlossen sind, entsteht ein bestimmter
Unterschied in der Schütthöhe beim Durchgang des Rußes von einem Abteil in das andere.
In diesem Fall enthält die Trommel mehr Ruß als bei vollständig geöffneten Löchern,
aber in beiden Fällen ist die gesamte Menge des Rußes in der Trommel zu jeder Zeit
sehr klein.
-
Es ist wesentlich, daß jederzeit nur eine verhältnismäßig geringe
Menge Ruß in der Trommel ist. Auf diese Weise kann sich der Ruß frei in einer rollenden
Bewegung über die gekrümmte Innenwandung der Trommel bewegen, wenn diese rotiert.
Diese rollende Bewegung hat die Wirkung, daß der Ruß im ersten Teil der Trommel
verdichtet wird und daß der verdichtete Ruß in den beiden letzten Abteilen der Trommel
in die Form von Körnchen gebracht wird.
-
Eine abschließende Granulierung find!et in der zylindrischen Auslaßkammer
23 statt, in die der granulierte Ruß durch die pflugartigen oder schaufelartigen
Organe 18 gehoben wird. Die Prallplatten oder Umlenkbledie 24 beschränken den Durchfluß
des Rußes, wodurch die Aufenthaltszeit des Ruß es in diesem Teil der Vorrichtung
verlängert wird.
-
Das Endprodukt, welches sich nun in einer leicht zu siebenden Form
befindet, läuft durch das rotierende Sieb 25, um übermäßig große Körnchen oder gelegentlich
vorkommende Fremdkörper zu entfernen.
-
Durch die Verwendung einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen
Art wird erreicht, daß Ruß mit einer Dichte von annähernd 128 kg/in8, der ein unhandliches,
staubiges Pulver darstellt, in frei fließende, feine und staubfreie Körnchen verwandelt
wird, die eine Dichte von etwa 400 bis 450 kg/m3 besitzen und leicht streubar sind.