EP2136926A1 - Method and device for the cryogenic grinding of bulk material - Google Patents

Method and device for the cryogenic grinding of bulk material

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Publication number
EP2136926A1
EP2136926A1 EP08717538A EP08717538A EP2136926A1 EP 2136926 A1 EP2136926 A1 EP 2136926A1 EP 08717538 A EP08717538 A EP 08717538A EP 08717538 A EP08717538 A EP 08717538A EP 2136926 A1 EP2136926 A1 EP 2136926A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bulk material
particles
embrittled
crushing
plant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08717538A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Igor Plahuta
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New View SL
Original Assignee
New View SL
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2136926A1 publication Critical patent/EP2136926A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B17/00Recovery of plastics or other constituents of waste material containing plastics
    • B29B17/04Disintegrating plastics, e.g. by milling
    • B29B17/0404Disintegrating plastics, e.g. by milling to powder
    • B29B17/0408Disintegrating plastics, e.g. by milling to powder using cryogenic systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00Disintegrating plant with or without drying of the material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • B02C23/20Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy after crushing or disintegrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2201/00Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/04Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for used tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to a method for the cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions material properties, such as rubber elastic Eigen- shanks, in which the bulk material is embrittled to then crush the bulk material particles in their embrittled state. Furthermore, the invention relates to a system for cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions material properties, such as elastomeric properties, with a cooling section for embrittlement of the bulk material forming particles and with a cooling line downstream crushing device for comminuting the embrittled in the cooling section material.
  • material properties such as rubber elastic Eigen- shanks
  • the bulk material particles to be crushed pass through a cooling section in which they are cooled down to a temperature such that they are embrittled before their comminution.
  • liquid nitrogen is used for cooling, which in its evaporation extracts heat from the bulk particles to be cooled, causing it to be cooled.
  • a typical bulk material which is cryogenically comminuted are, for example, motor vehicle tire granules. In the embrittled state, such bulk material particles can readily be supplied to a crushing device, wherein crushing devices are usually mills or disintegrators, such as impact mills.
  • each particle fraction has a relatively homogeneous particle size distribution having.
  • Each particle fraction is assigned its own cooling section.
  • the cooling conditions ie the use of the coolant quantity and / or the residence time of the particles introduced into the cooling section, can be adapted to the mean particle size of a particle fraction in order to achieve through-and-through embrittlement of the particles with minimal refrigerant consumption to achieve a particle fraction.
  • An embrittlement of particle fractions with a larger grain size can therefore be carried out under different process parameters than an embrittlement of the particle fractions with a smaller grain size.
  • the invention is therefore based on the object, an initially mentioned method and to provide a corresponding system in which a largely homogeneous embrittlement of the bulk material particles is possible without the bulk material flow must be fractionated in particle sizes.
  • This object is achieved by an aforementioned method in which the surface of the bulk material particles is increased before the step of embrittlement.
  • the system-related object is achieved by a plant of the aforementioned type, in which the system comprises a cooling line in the material flow direction upstream device for increasing the surface of the bulk material particles.
  • the surface of the bulk material particles is increased before the step of embrittlement.
  • the result of increasing the surface area of the individual bulk particles is that the coolant used, for example the liquid nitrogen, has a correspondingly larger surface area compared to those prior to the treatment of the surface enlargement attack the individual embrittled particles and thus can escape heat to be embrittled particles on the enlarged surface.
  • the enlargement of the surface thus has the consequence that a through-and-through embrittlement of the individual bulk material particles takes place rapidly.
  • the process of enlarging the surface of the individual bulk material particles also has the consequence that the individual particles are homogenized with regard to their material thickness.
  • the homogenization of the thickness of the particles in this context does not necessarily mean that they are flattened out, but this may well be the case. Rather, the increase in surface area is to be understood as meaning that when rubber-elastic granules, for example used tires, are used, the original thickness of the granules is reduced and the grains subsequently have a grated structure which may look bloated due to the material properties. Such a habit can also be addressed as a finely structured popcorn structure.
  • the particles then have numerous extensions and constrictions with the result that the material thickness and thus the necessary penetration depth of the refrigerant into the material for embrittlement of the total volume of the original particle is smaller.
  • the particle thickness distribution of the particles forming the bulk material flow is much narrower than before this process step. Due to the more or less homogeneous thickness distribution of the particles to be embrittled. This means that in order to achieve through-and-through embrittlement, the residence time for all particles of the bulk flow in the cooling section, even if they have a very different size before the surface enlargement step, is more or less the same.
  • this method or with such a system, with which this method is carried out bulk material particle flows are basically embrittled in a single cooling section and, despite varying particle size in the starting material, virtually simultaneously achieve a uniform degree of embrittlement.
  • the process of enlarging the surface also entails macroscopic, microscopic and / or molecular-level introduction into the particle - A -
  • embrittled bulk material particles Due to the presence of such predetermined breaking points comminution of the bulk material particles already takes place with a lower comminution energy.
  • this property of embrittled bulk material particles allows the bulk material particles to be comminuted to be comminuted by means of a rolling process. Forced comminution is assisted by the intermeshing of the embrittled particles due to their prescribed structure, which they receive through the surface enlargement process. In contrast to otherwise typically used disintegrators, which are operated at a high rotational speed, the rollers of such a comminution device rotate slowly, and thus also consume less energy.
  • the comminution by means of a crushing device designed as a roller can also be addressed as a forced comminution device, since each bulk material particle is conveyed through the nip.
  • the crushing result depends on the probability that a bulk material particle is caught by the percussion chain or hit by particles caught by the percussion chain in order to be crushed by itself.
  • the crushing result using a roller is more homogeneous, which affects the particle size distribution of the crushed bulk material particles.
  • a forced shredding device designed as a roller it can also be operated in such a manner that the brittle is supplied to the brittle bulk material particles in a grain-supported structure. The nip can then be greater than the thickness of the grains to be crushed.
  • the roll surfaces may have structures to promote introduction of the embrittled bulk material particle stream into the roll nip.
  • Fig. 1 a schematic representation in the manner of a block diagram of a cryogen crushing plant
  • FIG. 2a, 2b a schematic representation of individual particles supplied to the system (FIG. 2a) and the bulk material stream supplied to the system of FIG. 1 after an increase in surface area of the bulk material particles (FIG. 2b).
  • a cryogenic crushing plant 1 is used for crushing bulk material, which has soft or rubber-elastic properties under ambient conditions (normal conditions).
  • the plant 1 is thus suitable for crushing the scrap tire granules or the like.
  • the plant 1 is fed in a manner not shown a bulk material flow, for example by means of a conveyor belt or other conveyor.
  • the cryogenic crushing plant 1 comprises a disk mill 2, which is supplied with the bulk material to be comminuted, as indicated by the block arrow.
  • the disc mill 2 is designed so that the supplied bulk material particles in the disc mill 2 are not necessarily physically crushed, but increased in surface area. This is done by grinding the supplied particles.
  • the rubber-elastic granulate particles are rubbed in the same way as an eraser during the process of erasing, resulting in a finely structured popcorn-like structure.
  • This is associated with a significant increase in surface area of the same.
  • the surface enlargement is associated with a reduction in the actual material thickness in the individual sections of the surface-enlarged particle.
  • the self-adjusting material thickness of the particles is predetermined by the gap of the disks 3, 4 of the disk mill 2 working against each other.
  • the disks 3, 4 each sit in opposite directions, as shown by the arrows, rotatingly driven shafts. On each shaft sitting in a parallel arrangement to each other several discs, so that the discs 3, 4 of the two waves mesh like a comb.
  • Such a disk mill is described for example in DE 202 01 979 U1.
  • the discs 4 of the disk mill 2 are provided with a wave contour, so that in this way, at the against each other work of the two discs 3, 4, the gap between the discs 3, 4 oscillated between a minimum width and a maximum width.
  • the disclosure of DE 202 01 979 U1 is hereby made by express reference to the disclosure of this description.
  • the processed by the disc mill 2 bulk material particles then have a, compared to the thickness distribution of the input side, the disk mill 2 acting on bulk material, relatively homogeneous distribution.
  • the material emerging from the disk mill 2 is fed via a collecting funnel 5 to a conveying device 6.
  • FIG. 2 a shows by way of example a schematic representation of the habit of granulate particles fed by the disc mill 2. These are characterized by a square compact habit.
  • FIG. 2b shows, in a schematic representation, bulk particles P emerging from the disc mill 2. The particles P are shown in a plan view. The plane recognizable in FIG. 2 is that plane in which the grains originally supplied as granulate particles have been deformed as they pass through the disk mill 2. The finely structured popcorn structure described above can be recognized by the numerous bulges and constrictions in FIG. 2b.
  • the particles P processed with the disk mill 2 have a very fissured surface, and therefore also for this reason the surface is considerably enlarged in comparison with the supplied granulate particles (see FIG. In the machined with the disc mill 2 rubber particles due to the ragged surface sometimes holes are incorporated, so that the total number of particles P numerous weaknesses that are addressed in connection with these embodiments as predetermined breaking points have. Some of these predetermined breaking points are identified by the reference symbol S in FIG. 2b.
  • a disc mill is suitable, as described in DE 202 01 979 U1, since, due to the intermittent gap, a particularly effective squeezing and elongation of the supplied rubber granule particles takes place.
  • the particles P are fed to the conveyor 6, with which they are transported through a cooling tunnel 7.
  • the cooling tunnel 7 is used to embrittle the particles P. In the illustrated embodiment, it is provided to embrittle the particles P through and through.
  • the cold tunnel is charged in a manner not shown with a refrigerant, for example liquid nitrogen, as shown diagrammatically by the "refrigerant" designation in Figure 1.
  • the homogeneous thickness distribution supplied to the cooling tunnel 7 Bulk material particles ensure that the bulk material particles guided through the cooling tunnel 7 have a quasi-same degree of embrittlement at the outlet of the same
  • the degree of embrittlement can be through-and-through embrittlement It may also be desired that only a marginal embrittlement
  • the embrittled particles P are then fed to their comminution at the exit of the cooling tunnel 7.
  • the crushing device 8 is a forced comminutor which, in the illustrated embodiment, is designed as a roller mill has two mutually driven rollers 9, 10. The nip 11 between the two rollers 9, 10 is greater than the size of the embrittled particles P.
  • the embrittled particles P are fed to the crushing device 8 in a grain-supported structure 12.
  • the individual particles P are based on one another during their feeding into the nip 11. If these are introduced into the nip 11, the particles P break due to the grain-supported structure with each other, in particular at the predetermined breaking points S and introduced at the molecular level weak points. From the nip 11 emerges underside of the crushed material and is collected in a container 13. Instead of the container 13, a conveyor belt or the like can be arranged at the output of the breaking device 8 be.
  • the embrittled particles P are first brought from the conveyor 6 to a further conveyor 14 which is driven at a much slower conveying speed than the conveyor 6. From the conveyor 14 reach the embrittled Particles P in a feed hopper 15 from which these underside then emerge in the desired grain-protected dressing.
  • the conveyor 14 is also located in the cold tunnel 7, so that the out-conveyed from the cold tunnel 7 particles P can keep their cold possible long.
  • the embrittled grains which in this state are better sieved than under normal conditions, are divided in terms of their grain size into two fractions.
  • the screened over the sieve size particles P are fed via the return line 16 again the disc mill 2. This does not take place for the reason that the particles of this size could not be crushed by the crushing device 8, but to add cold grains to the supplied bulk material flow in order to cool the disc mill 2 with this.
  • the larger grain fraction is used because they can transport more cold via the return line 16 due to their size.
  • the disk mill 2 or its disks 3, 4 cooled instead of providing a fractionating device at the exit of the cooling tunnel 7, a particle flow division can likewise take place here, so that part of the embrittled material flow is added to the disk mill 2 for cooling the same.
  • the reference numeral 17 shows an oversize-recirculation via which a correspondingly fractionated oversize grain is conveyed from the outlet of the
  • Disc mill 2 is returned to the entrance.
  • the fractionating direction is not shown in Figure 1.
  • the system 1 can have a further return line 18, via which a grain fraction can be returned, up to the entrance of the disc mill 2.
  • the return line 18 has a return line branch 19, via which a return to the entrance of the cooling tunnel 7 takes place.
  • the return line 18 or 19 is used if a further homogenization of the grain spectrum at the output of the crushing device 8 is to be brought about and the already relatively homogeneous particle size distribution at the output of the crushing device 8 is to be further narrowed.
  • cryogenic crushing plant described and with the described method can be in a particularly effective manner with low energy and refrigerant use such granules mince into small particle sizes that can not be crushed under ambient conditions, at least not in the desired particle size. It is noteworthy in this apparatus and in this method, the relatively narrow particle size distribution of emerging from the crushing device 8 and collected in the container 13 material.
  • the material can be fractionated again at the exit of the crushing device 8 in order to obtain particle fractions with even narrower grain distribution spectra.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method for the cryogenic grinding of bulk material, especially bulk material having soft or elastic material properties, for example rubber-elastic properties, under normal conditions. According to said method, the bulk material is embrittled so that the particles of bulk material can then be size-reduced in the embrittled condition. The surface of the particles of bulk material is increased before the step of embrittlement. The invention also relates to an installation (1) for the cryogenic grinding of bulk material, especially bulk material having soft or elastic material properties, for example rubber-elastic properties, under normal conditions. Said installation comprises a cooling section (7) for embrittling the particles the bulk material is constituted of and a size-reduction device (8), mounted downstream of said cooling section, for size-reducing the material embrittled in the cooling section (7). The installation (1) also has a device (2), mounted upstream of the cooling section (7) in the direction of material flow, for increasing the surface of the particles of bulk material.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kryogenzerkleinern von Schüttgut Method and device for cryogenic crushing of bulk material
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kryogenzerkleinern von Schüttgut, insbesondere von Schüttgut mit unter Normalbedingungen weichen oder elastischen Materialeigenschaften, etwa gummielastischen Eigen- Schäften, bei dem das Schüttgut versprödet wird, um die Schüttgutpartikel anschließend in ihrem versprödeten Zustand zu zerkleinern. Ferner betrifft die Erfindung eine Anlage zum Kryogenzerkleinern von Schüttgut, insbesondere von Schüttgut mit unter Normalbedingungen weichen oder elastischen Materialeigenschaften, etwa gummielastischen Eigenschaften, mit einer Kühlstrecke zum Verspröden der das Schüttgut bildenden Partikel und mit einer dieser Kühlstrecke nachgeschalteten Zerkleinerungsvorrichtung zum Zerkleinern des in der Kühlstrecke versprödeten Materials.The invention relates to a method for the cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions material properties, such as rubber elastic Eigen- shanks, in which the bulk material is embrittled to then crush the bulk material particles in their embrittled state. Furthermore, the invention relates to a system for cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions material properties, such as elastomeric properties, with a cooling section for embrittlement of the bulk material forming particles and with a cooling line downstream crushing device for comminuting the embrittled in the cooling section material.
Um schüttfähige Güter, deren Partikel unter Normalbedingungen (Umge- bungsbedingungen) weiche oder elastische, insbesondere gummielastische Eigenschaften aufweisen, mit herkömmlichen Zerkleinerungsvorrichtungen, beispielsweise Impact-Zerkleinerern, zerkleinern zu können, werden diese vor dem Schritt des Zerkleinerns versprödet. Zu diesem Zweck durchlaufen die zu zerkleinernden Schüttgutpartikel vor ihrer Zerkleinerung einer Kühlstrecke, in der diese auf eine solche Temperatur herabgekühlt werden, dass diese versprödet sind. Eingesetzt wird zum Kühlen typischerweise flüssiger Stickstoff, der bei seiner Verdampfung den zu kühlenden Schüttgutpartikeln Wärme entzieht, wodurch diese abgekühlt werden. Ein typisches Schüttgut, welches kryogenzerkleinert wird, sind bei- spielsweise Kraftfahrzeugaltreifengranulate. Im versprödeten Zustand können derartige Schüttgutpartikel ohne weiteres einer Brecheinrichtung zugeführt werden, wobei als Brecheinrichtungen üblicherweise Mühlen oder Desintegratoren, etwa Schlagmühlen, eingesetzt werden.In order to be able to comminute bulk goods whose particles have soft or elastic, in particular rubber-elastic properties under normal conditions (ambient conditions) with conventional comminution devices, for example impact shredders, they are embrittled before the comminution step. For this purpose, the bulk material particles to be crushed pass through a cooling section in which they are cooled down to a temperature such that they are embrittled before their comminution. Typically, liquid nitrogen is used for cooling, which in its evaporation extracts heat from the bulk particles to be cooled, causing it to be cooled. A typical bulk material which is cryogenically comminuted are, for example, motor vehicle tire granules. In the embrittled state, such bulk material particles can readily be supplied to a crushing device, wherein crushing devices are usually mills or disintegrators, such as impact mills.
Bei einem Betrieb einer solchen Kryogenzerkleinerungsanlage ist man bestrebt, den Kühlmittelverbrauch gering zu halten. Zu diesem Thema ist in DE 103 52 300 A1 vorgeschlagen worden, den Schüttgutstrom vor dem Prozess des Versprödens in einzelne, sich bezüglich ihrer Korngröße unterscheidende Partikelfraktionen zu teilen. Dieses erfolgt mit dem Ziel, dass jede Partikelfraktion eine relativ homogene Korngrößenverteilung aufweist. Jeder Partikelfraktion ist eine eigene Kühlstrecke zugeordnet. Aufgrund der homogenen Korngrößenverteilung in jeder Partikelfraktion können die Kühlbedingungen, also der Einsatz der Kühlmittelmenge und/oder die Verweildauer der in die Kühlstrecke eingebrachten Partikel an die mittlere Korngröße einer Partikelfraktion angepasst werden, um mit minimalem Kältemittelverbrauch eine Durch-und-Durch-Versprödung der Partikel einer Partikelfraktion zu erzielen. Ein Verspröden von Partikelfraktionen mit größerer Korngröße kann daher unter anderen Prozessparametern erfolgen als ein Verspröden der Partikelfraktionen mit kleinerer Korn- große.In an operation of such a cryogenic crushing plant, it is endeavored to keep the coolant consumption low. It has been proposed in DE 103 52 300 A1 to divide the flow of bulk material before the process of embrittlement into individual particle fractions differing in their grain size. This is done with the aim that each particle fraction has a relatively homogeneous particle size distribution having. Each particle fraction is assigned its own cooling section. On account of the homogeneous particle size distribution in each particle fraction, the cooling conditions, ie the use of the coolant quantity and / or the residence time of the particles introduced into the cooling section, can be adapted to the mean particle size of a particle fraction in order to achieve through-and-through embrittlement of the particles with minimal refrigerant consumption to achieve a particle fraction. An embrittlement of particle fractions with a larger grain size can therefore be carried out under different process parameters than an embrittlement of the particle fractions with a smaller grain size.
Bei diesem vorbekannten Verfahren wird als nachteilig angesehen, dass bei dem korngrößenabhänige Fraktionieren der Schüttgutpartikel vor der Versprödung die Siebe mit geringerer Maschenweite zu einem Verstopfen neigen. Auch wird mitunter das notwendige Vorsehen von mehreren, parallel zueinander zu betreibende Kühlstrecken als nachteilig angesehen.In this prior art method is considered disadvantageous that in the grain size-dependent fractionation of the bulk material particles before embrittlement tend the sieves with a smaller mesh size to clogging. Also sometimes the necessary provision of several parallel to be operated cooling sections is considered disadvantageous.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren und eine entsprechende Anlage bereitzustellen, bei der ein weitestgehend homogenes Verspröden der Schüttgutpartikel möglich ist, ohne dass der Schüttgutstrom in Korngrößen fraktioniert werden muss.Based on this discussed prior art, the invention is therefore based on the object, an initially mentioned method and to provide a corresponding system in which a largely homogeneous embrittlement of the bulk material particles is possible without the bulk material flow must be fractionated in particle sizes.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein eingangs genanntes Verfahren, bei dem vor dem Schritt des Versprödens die Oberfläche der Schüttgutpartikel vergrößert wird.This object is achieved by an aforementioned method in which the surface of the bulk material particles is increased before the step of embrittlement.
Die anlagenbezogene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art gelöst, bei der die Anlage eine der Kühlstrecke in Materialflussrichtung vorgeschaltete Einrichtung zum Vergrößern der Oberfläche der Schüttgutpartikel umfasst.The system-related object is achieved by a plant of the aforementioned type, in which the system comprises a cooling line in the material flow direction upstream device for increasing the surface of the bulk material particles.
Bei diesem Verfahren, gleiches gilt auch für die beanspruchte Vorrichtung, wird vor dem Schritt des Versprödens die Oberfläche der Schüttgutpartikel vergrößert. Das Vergrößern der Oberfläche der einzelnen Schüttgutpartikel hat zur Folge, dass das eingesetzte Kühlmittel, beispielsweise der flüssige Stickstoff über eine entsprechend größere Oberfläche verglichen mit derjenigen vor der Behandlung der Oberflächenvergrößerung die einzelnen zu versprödenden Partikel angreifen und damit über die vergrößerte Oberfläche den zu versprödenden Partikeln Wärme entziehen kann. Das Vergrößern der Oberfläche hat somit zur Folge, dass eine Durch-und- Durch-Versprödung der einzelnen Schüttgutpartikel rasch erfolgt. Der Pro- zess der Vergrößerung der Oberfläche der einzelnen Schüttgutpartikel hat ferner zur Folge, dass die einzelnen Partikel hinsichtlich ihrer Materialdicke homogenisiert werden. Das Homogenisieren der Dicke der Partikel bedeutet in diesem Zusammenhang nicht notwendigerweise, dass diese flächig ausgelängt werden, was jedoch durchaus der Fall sein kann. Vielmehr ist unter der Oberflächenvergrößerung zu verstehen, dass bei einem Einsatz von gummielastischen Granulaten, beispielsweise Altreifen, die ursprüngliche Dicke der Granulatkörner reduziert wird und die Körner anschließend eine zerriebene Struktur, die aufgrund der Materialeigenschaf- ten aufgebläht aussehen können, aufweisen kann. Ein solcher Habitus kann auch als feinstrukturierte Popcornstruktur angesprochen werden. Die Partikel weisen sodann zahlreiche Fortsätze und Einschnürungen auf mit dem Ergebnis, dass die Materialdicke und damit die notwendige Eindringtiefe des Kältemittels in das Material zum Verspröden des Gesamtvolu- mens des ursprünglichen Partikels kleiner ist. Nach der Behandlung der Schüttgutpartikel zum Vergrößern ihrer Oberfläche ist die Partikeldickenverteilung der den Schüttgutstrom bildenden Partikel sehr viel enger als vor diesem Verfahrensschritt. Aufgrund der mehr oder weniger homogenen Dickenverteilung der zu versprödenden Partikel. Dieses bedeutet, dass zum Erzielen einer Durch-und-Durch-Versprödung die Verweildauer für alle Partikel des Schüttgutstromes in der Kühlstrecke, auch wenn diese vor dem Schritt des Oberflächenvergrößerns eine sehr unterschiedliche Größe aufgewiesen haben, mehr oder weniger dieselbe ist. Somit können mit diesem Verfahren bzw. mit einer solchen Anlage, mit der dieses Ver- fahren ausgeführt wird, Schüttgutpartikelströme grundsätzlich in einer einzigen Kühlstrecke versprödet werden und diese trotz unterschiedlicher Partikelgröße im Ausgangsmaterial quasi gleichzeitig einen einheitlichen Versprödungsgrad erreichen.In this method, the same applies to the claimed device, the surface of the bulk material particles is increased before the step of embrittlement. The result of increasing the surface area of the individual bulk particles is that the coolant used, for example the liquid nitrogen, has a correspondingly larger surface area compared to those prior to the treatment of the surface enlargement attack the individual embrittled particles and thus can escape heat to be embrittled particles on the enlarged surface. The enlargement of the surface thus has the consequence that a through-and-through embrittlement of the individual bulk material particles takes place rapidly. The process of enlarging the surface of the individual bulk material particles also has the consequence that the individual particles are homogenized with regard to their material thickness. The homogenization of the thickness of the particles in this context does not necessarily mean that they are flattened out, but this may well be the case. Rather, the increase in surface area is to be understood as meaning that when rubber-elastic granules, for example used tires, are used, the original thickness of the granules is reduced and the grains subsequently have a grated structure which may look bloated due to the material properties. Such a habit can also be addressed as a finely structured popcorn structure. The particles then have numerous extensions and constrictions with the result that the material thickness and thus the necessary penetration depth of the refrigerant into the material for embrittlement of the total volume of the original particle is smaller. After the treatment of the bulk material particles to increase their surface area, the particle thickness distribution of the particles forming the bulk material flow is much narrower than before this process step. Due to the more or less homogeneous thickness distribution of the particles to be embrittled. This means that in order to achieve through-and-through embrittlement, the residence time for all particles of the bulk flow in the cooling section, even if they have a very different size before the surface enlargement step, is more or less the same. Thus, with this method or with such a system, with which this method is carried out, bulk material particle flows are basically embrittled in a single cooling section and, despite varying particle size in the starting material, virtually simultaneously achieve a uniform degree of embrittlement.
Von Vorteil bei dem beschriebenen Verfahren ist ferner, dass durch den Vorgang der Oberflächenvergrößerung zudem in aller Regel makroskopisch, mikroskopisch und/oder auf molekularer Ebene in die Partikel Soll- - A -In addition, it is advantageous in the described method that, as a rule, the process of enlarging the surface also entails macroscopic, microscopic and / or molecular-level introduction into the particle - A -
bruchstellen eingebaut werden. Dieses hat zwar keinen direkten Einfluss auf die einzuhaltenden Versprödungsparameter, jedoch ist dieses von Vorteil für die sich an die Versprödung anschließende Zerkleinerung der Partikel. Aufgrund des Vorhandenseins derartiger Sollbruchstellen erfolgt eine Zerkleinerung der Schüttgutpartikel bereits mit einer geringeren Zerkleinerungsenergie. Insbesondere diese Eigenschaft der versprödeten Schüttgutpartikel erlaubt es, dass die zu zerkleinernden Schüttgutpartikel im Wege eines Walzprozesses zerkleinert werden können. Unterstützt wird die Zwangszerkleinerung durch das Ineinandergreifen der verspröde- ten Partikel aufgrund ihrer vorbeschriebenen Struktur, die diese durch den Prozess des Oberflächenvergrößerns erhalten. Im Unterschied zu ansonsten typischerweise eingesetzten Desintegratoren, die mit einer hohen Umdrehungsgeschwindigkeit betrieben werden, drehen die Walzen einer solchen Zerkleinerungsvorrichtung langsam, verbrauchen mithin auch weni- ger Energie. Das Zerkleinern mittels einer als Walze ausgelegten Brecheinrichtung kann auch als Zwangszerkleinerungsvorrichtung angesprochen werden, da jedes Schüttgutpartikel durch den Walzenspalt hindurchgefördert wird. Bei ansonsten typischerweise eingesetzten Desintegratoren hängt das Zerkleinerungsergebnis von der Wahrscheinlichkeit ab, dass ein Schüttgutpartikel von der Schlagkette erfasst oder von von der Schlagkette erfassten Partikeln getroffen wird, um selbst zerkleinert zu werden. Überdies ist das Zerkleinerungsergebnis bei Verwendung einer Walze homogener, was die Korngrößenverteilung der zerkleinerten Schüttgutpartikeln belangt. Bei Einsatz einer solchen als Walze konzipier- ten Zwangszerkleinerungseinrichtung kann diese auch in einer solchen Art und Weise betrieben werden, dass der Walze die versprödeten Schüttgutpartikel in einem korngestützten Gefüge zugeführt wird. Der Walzenspalt kann dann größer sein als die Dicke der zu zerkleinernden Körner. Aufgrund der Versprödung und des Einbaus der Sollbruchstellen infolge der Oberflächenvergrößerung erfolgt sodann eine Zerkleinerung der einer solchen Zwangsbrecheinrichtung zugeführten Partikeln auch untereinander. Unter Ausnutzung einer solchen korngestützten Zuführung der versprödeten Schüttgutpartikel können die Walzenoberflächen Strukturen aufweisen, um ein Einführen des versprödeten Schüttgutpartikelstromes in den Walzspalt zu fördern.be installed break points. Although this does not have any direct influence on the embrittlement parameters to be observed, this is advantageous for the comminution of the particles following the embrittlement. Due to the presence of such predetermined breaking points comminution of the bulk material particles already takes place with a lower comminution energy. In particular, this property of embrittled bulk material particles allows the bulk material particles to be comminuted to be comminuted by means of a rolling process. Forced comminution is assisted by the intermeshing of the embrittled particles due to their prescribed structure, which they receive through the surface enlargement process. In contrast to otherwise typically used disintegrators, which are operated at a high rotational speed, the rollers of such a comminution device rotate slowly, and thus also consume less energy. The comminution by means of a crushing device designed as a roller can also be addressed as a forced comminution device, since each bulk material particle is conveyed through the nip. In otherwise typically used disintegrators, the crushing result depends on the probability that a bulk material particle is caught by the percussion chain or hit by particles caught by the percussion chain in order to be crushed by itself. Moreover, the crushing result using a roller is more homogeneous, which affects the particle size distribution of the crushed bulk material particles. When using such a forced shredding device designed as a roller, it can also be operated in such a manner that the brittle is supplied to the brittle bulk material particles in a grain-supported structure. The nip can then be greater than the thickness of the grains to be crushed. Due to the embrittlement and the incorporation of the predetermined breaking points as a result of the increase in surface area, a comminution of the particles fed to such a forced-flow device is then also carried out among each other. Taking advantage of such a grain-fed supply of embrittled bulk material particles, the roll surfaces may have structures to promote introduction of the embrittled bulk material particle stream into the roll nip.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:The invention is based on an embodiment below With reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 : eine schematisierte Darstellung nach Art eines Blockschaltbildes einer Kryogenzerkleinerungsanlage undFig. 1: a schematic representation in the manner of a block diagram of a cryogen crushing plant and
Fig. 2a, 2b: eine schematisierte Darstellung einzelner der Anlage zugeführter Partikel (Figur 2a) und des der Anlage der Figur 1 zugeführten Schüttgutstromes nach einer Oberflächenvergrößerung der Schüttgutpartikel (Figur 2b).2a, 2b: a schematic representation of individual particles supplied to the system (FIG. 2a) and the bulk material stream supplied to the system of FIG. 1 after an increase in surface area of the bulk material particles (FIG. 2b).
Eine Kryogenzerkleinerungsanlage 1 dient zum Zerkleinern von Schüttgutmaterial, welches unter Umgebungsbedingungen (Normalbedingungen) weiche oder gummielastische Eigenschaften aufweist. Die Anlage 1 eignet sich somit zum Zerkleinern vom Altreifengranulat oder dergleichen. Zugeführt wird der Anlage 1 auf nicht dargestellte Art und Weise ein Schüttgutstrom, beispielsweise mittels eines Förderbandes oder einer sonstigen Fördereinrichtung. Die Kryogenzerkleinerungsanlage 1 umfasst eine Scheibenmühle 2, der das zu zerkleinernde Schüttgut, wie durch den Blockpfeil angedeutet, zugeführt wird. Die Scheibenmühle 2 ist ausgelegt, damit die zugeführten Schüttgutpartikel in der Scheibenmühle 2 nicht notwendigerweise physikalisch zerkleinert, jedoch bezüglich ihrer Oberfläche vergrößert werden. Dieses erfolgt durch Zerreiben der zugeführten Partikel. Durch diesen Reibvorgang werden die gummielastischen Granulatpartikel ähnlich wie ein Radiergummi beim Vorgang des Radierens zerrieben, wodurch sich eine feinstrukturierte popcornartige Struktur ergibt. Dieses ist mit einer nicht unerheblichen Oberflächenvergrößerung derselben verbunden. Verbunden ist die Oberflächenvergrößerung mit einer Reduzierung der eigentlichen Materialdicke in den einzelnen Abschnitten des o- berflächenvergrößerten Partikels. Die sich einstellende Materialdicke der Partikel wird vorgegeben durch den Spalt der gegeneinander arbeitenden Scheiben 3, 4 der Scheibenmühle 2. Die Scheiben 3, 4 sitzen jeweils auf gegenläufig, wie durch die Pfeile dargestellt, rotierend angetriebenen Wellen. Auf jeder Welle sitzen in einer parallelen Anordnung zueinander mehrere Scheiben, so dass die Scheiben 3, 4 der beiden Wellen kammartig ineinander greifen. Eine solche Scheibenmühle ist beispielsweise in DE 202 01 979 U1 beschrieben. Die Scheiben 4 der Scheibenmühle 2 sind mit einer Wellenkontur versehen, so dass auf diese Weise bei dem Ge- geneinanderarbeiten der beiden Scheiben 3, 4 der Spalt zwischen den Scheiben 3, 4 zwischen einer minimalen Weite und einer maximalen Weite oszilliert. Der Offenbarungsgehalt der DE 202 01 979 U1 wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt dieser Be- Schreibung gemacht. Die durch die Scheibenmühle 2 bearbeiteten Schüttgutpartikel weisen sodann eine, verglichen mit der Dickenverteilung des eingangsseitig die Scheibenmühle 2 beaufschlagenden Schüttgutes, relativ homogene Verteilung auf. Das aus der Scheibenmühle 2 austretende Material wird über einen Auffangtrichter 5 einer Fördereinrichtung 6 zuge- führt.A cryogenic crushing plant 1 is used for crushing bulk material, which has soft or rubber-elastic properties under ambient conditions (normal conditions). The plant 1 is thus suitable for crushing the scrap tire granules or the like. The plant 1 is fed in a manner not shown a bulk material flow, for example by means of a conveyor belt or other conveyor. The cryogenic crushing plant 1 comprises a disk mill 2, which is supplied with the bulk material to be comminuted, as indicated by the block arrow. The disc mill 2 is designed so that the supplied bulk material particles in the disc mill 2 are not necessarily physically crushed, but increased in surface area. This is done by grinding the supplied particles. As a result of this rubbing operation, the rubber-elastic granulate particles are rubbed in the same way as an eraser during the process of erasing, resulting in a finely structured popcorn-like structure. This is associated with a significant increase in surface area of the same. The surface enlargement is associated with a reduction in the actual material thickness in the individual sections of the surface-enlarged particle. The self-adjusting material thickness of the particles is predetermined by the gap of the disks 3, 4 of the disk mill 2 working against each other. The disks 3, 4 each sit in opposite directions, as shown by the arrows, rotatingly driven shafts. On each shaft sitting in a parallel arrangement to each other several discs, so that the discs 3, 4 of the two waves mesh like a comb. Such a disk mill is described for example in DE 202 01 979 U1. The discs 4 of the disk mill 2 are provided with a wave contour, so that in this way, at the against each other work of the two discs 3, 4, the gap between the discs 3, 4 oscillated between a minimum width and a maximum width. The disclosure of DE 202 01 979 U1 is hereby made by express reference to the disclosure of this description. The processed by the disc mill 2 bulk material particles then have a, compared to the thickness distribution of the input side, the disk mill 2 acting on bulk material, relatively homogeneous distribution. The material emerging from the disk mill 2 is fed via a collecting funnel 5 to a conveying device 6.
Figur 2a zeigt beispielhaft eine schematisierte Wiedergabe des Habitus von der Scheibenmühle 2 zugeführten Granulatpartikel. Diese sind durch einen eckigen kompakten Habitus gekennzeichnet. Figur 2b zeigt in einer schematisierten Wiedergabe Schüttgutpartikel P, die aus der Scheibenmühle 2 austreten. Die Partikel P sind in einer Draufsicht gezeigt. Die in Figur 2 erkennbare Ebene ist diejenige Ebene, in der die ursprünglich als Granulatpartikel zugeführten Körner beim Durchtreten durch die Scheibenmühle 2 verformt worden sind. Die bereits zuvor beschriebene fein- strukturierte Popcornstruktur ist durch die zahlreichen Ausbuchtungen und Einschnürungen in Figur 2b erkennbar. Durch den Vergleich der bearbeiteten Schüttgutpartikel P der Figur 2b mit der Darstellung der der Scheibenmühle 2 zugeführten Granulatpartikel gemäß Figur 2a, wird die Aus- längung und die damit verbundene Oberflächenvergrößerung deutlich. Erkennbar ist ferner, dass die mit der Scheibenmühle 2 bearbeiteten Partikel P eine sehr zerklüftete Oberfläche aufweisen, mithin auch aus diesem Grunde die Oberfläche gegenüber den zugeführten Granulatpartikeln (vgl. Figur 2a) erheblich vergrößert ist. In die mit der Scheibenmühle 2 bearbeiteten Gummipartikel sind aufgrund der zerklüfteten Oberfläche mitunter auch Löcher eingearbeitet, so dass insgesamt die Partikel P zahlreiche Schwächezonen, die im Zusammenhang mit diesen Ausführungen als Sollbruchstellen angesprochen werden, aufweisen. Einige dieser Sollbruchstellen sind in Figur 2b mit dem Bezugszeichen S gekennzeichnet. Das Unterwerfen der Schüttgutpartikel eines Prozesses zur Vergrößerung der Oberfläche der einzelnen Partikel, wie durch die Scheibenmühle 2 geschehen, führt bei Polymergranulaten nicht nur zu der Ausbildung der vorbeschriebenen Sollbruchstellen S, sondern auch zu einer Schwächung und somit zum Einbau von Sollbruchstellen auf molekularer Ebene.FIG. 2 a shows by way of example a schematic representation of the habit of granulate particles fed by the disc mill 2. These are characterized by a square compact habit. FIG. 2b shows, in a schematic representation, bulk particles P emerging from the disc mill 2. The particles P are shown in a plan view. The plane recognizable in FIG. 2 is that plane in which the grains originally supplied as granulate particles have been deformed as they pass through the disk mill 2. The finely structured popcorn structure described above can be recognized by the numerous bulges and constrictions in FIG. 2b. By comparing the processed bulk material particles P of FIG. 2 b with the representation of the granulate particles supplied to the disc mill 2 according to FIG. 2 a, the elongation and the associated increase in surface area becomes clear. It can also be seen that the particles P processed with the disk mill 2 have a very fissured surface, and therefore also for this reason the surface is considerably enlarged in comparison with the supplied granulate particles (see FIG. In the machined with the disc mill 2 rubber particles due to the ragged surface sometimes holes are incorporated, so that the total number of particles P numerous weaknesses that are addressed in connection with these embodiments as predetermined breaking points have. Some of these predetermined breaking points are identified by the reference symbol S in FIG. 2b. Submitting the bulk material particles of a process for increasing the surface area of the individual particles, as done by the disc mill 2, not only leads to the formation of the above-described predetermined breaking points S, but also to weakening in the case of polymer granules and thus for the installation of predetermined breaking points at the molecular level.
Für den vorbeschriebenen Prozess eignet sich insbesondere eine Scheibenmühle, wie sie in DE 202 01 979 U1 beschrieben ist, da aufgrund des intermittierenden Spaltes eine besonders effektive Verquetschung und Auslängung der zugeführten Gummigranulatpartikel erfolgt.For the above-described process, in particular a disc mill is suitable, as described in DE 202 01 979 U1, since, due to the intermittent gap, a particularly effective squeezing and elongation of the supplied rubber granule particles takes place.
Am Ausgang der Scheibenmühle 2 werden die Partikel P der Fördereinrichtung 6 zugeführt, mit der diese durch einen Kühltunnel 7 transportiert werden. Der Kühltunnel 7 dient zum Verspröden der Partikel P. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Partikel P durch- und-durch zu verspröden. Zum Herbeiführen der Kühlung und der Ver- sprödung ist der Kältetunnel in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einem Kältemittel, beispielsweise flüssigem Stickstoff, wie schematisiert durch die Kennzeichnung „Kältemittel" in Figur 1 dargestellt, beaufschlagt. Die homogene Dickenverteilung der dem Kühltunnel 7 zugeführten Schüttgutpartikel gewährleistet, dass die durch den Kühltunnel 7 geführten Schüttgutpartikel am Ausgang desselben einen quasi gleichen Versprö- dungsgrad aufweisen. Bei dem Versprödungsgrad kann es sich um eine Durch-und-Durch-Versprödung handeln. Es kann auch gewünscht sein, dass lediglich eine randliche Versprödung gewünscht wird. Am Ausgang des Kühltunnels 7 werden die versprödeten Partikel P anschließend einer Brecheinrichtung 8 zu ihrer Zerkleinerung zugeführt. Bei der Brecheinrichtung 8 handelt es sich um einen Zwangszerkleinerer, der bei dem darge- stellten Ausführungsbeispiel als Walzenmühle ausgebildet ist. Die Walzenmühle verfügt über zwei gegeneinander angetriebene Walzen 9, 10. Der Walzenspalt 11 zwischen den beiden Walzen 9, 10 ist größer als die Größe der versprödeten Partikel P. Die versprödeten Partikel P werden der Brecheinrichtung 8 in einem korngestützten Gefüge 12 zugeführt. Da- her stützen sich die einzelnen Partikel P bei ihrer Zuführung in den Walzenspalt 11 untereinander ab. Werden diese in den Walzenspalt 11 eingebracht, zerbrechen die Partikel P aufgrund des korngestützten Gefüges untereinander, insbesondere an den Sollbruchstellen S und den auf molekularer Ebene eingebrachten Schwächestellen. Aus dem Walzenspalt 11 tritt unterseitig das zerkleinerte Material aus und wird in einem Behälter 13 aufgefangen. Anstelle des Behälters 13 kann an dem Ausgang der Brechereinrichtung 8 auch ein Transportband oder dergleichen angeordnet sein.At the output of the disc mill 2, the particles P are fed to the conveyor 6, with which they are transported through a cooling tunnel 7. The cooling tunnel 7 is used to embrittle the particles P. In the illustrated embodiment, it is provided to embrittle the particles P through and through. In order to bring about cooling and embrittlement, the cold tunnel is charged in a manner not shown with a refrigerant, for example liquid nitrogen, as shown diagrammatically by the "refrigerant" designation in Figure 1. The homogeneous thickness distribution supplied to the cooling tunnel 7 Bulk material particles ensure that the bulk material particles guided through the cooling tunnel 7 have a quasi-same degree of embrittlement at the outlet of the same The degree of embrittlement can be through-and-through embrittlement It may also be desired that only a marginal embrittlement The embrittled particles P are then fed to their comminution at the exit of the cooling tunnel 7. The crushing device 8 is a forced comminutor which, in the illustrated embodiment, is designed as a roller mill has two mutually driven rollers 9, 10. The nip 11 between the two rollers 9, 10 is greater than the size of the embrittled particles P. The embrittled particles P are fed to the crushing device 8 in a grain-supported structure 12. Therefore, the individual particles P are based on one another during their feeding into the nip 11. If these are introduced into the nip 11, the particles P break due to the grain-supported structure with each other, in particular at the predetermined breaking points S and introduced at the molecular level weak points. From the nip 11 emerges underside of the crushed material and is collected in a container 13. Instead of the container 13, a conveyor belt or the like can be arranged at the output of the breaking device 8 be.
Zum Zuführen der versprödeten Partikel P in einem korngeschützten Gefüge der Brecheinrichtung 8 werden die versprödeten Partikel P von der Fördereinrichtung 6 zunächst auf eine weitere Fördereinrichtung 14 gebracht, die mit einer deutlich langsameren Fördergeschwindigkeit angetrieben ist als die Fördereinrichtung 6. Von der Fördereinrichtung 14 gelangen die versprödeten Partikel P in einen Zuführtrichter 15, aus dem diese unterseitig dann in den gewünschten korngeschützten Verband he- raustreten.To feed the embrittled particles P in a grain-protected structure of the crushing device 8, the embrittled particles P are first brought from the conveyor 6 to a further conveyor 14 which is driven at a much slower conveying speed than the conveyor 6. From the conveyor 14 reach the embrittled Particles P in a feed hopper 15 from which these underside then emerge in the desired grain-protected dressing.
Vorzugsweise befindet sich die Fördereinrichtung 14 ebenfalls in dem Kältetunnel 7, damit die aus dem Kältetunnel 7 herausgeförderten Partikel P ihre Kälte möglich lange halten können.Preferably, the conveyor 14 is also located in the cold tunnel 7, so that the out-conveyed from the cold tunnel 7 particles P can keep their cold possible long.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich am Ausgang des Kältetunnels 7 eine im Übrigen nicht näher dargestellte Fraktioniereinheit. In der Fraktioniereinheit werden die versprödeten Körner, die sich in diesem Zustand besser Sieben lassen als unter Normalbedingungen, hin- sichtlich ihrer Körngröße in zwei Fraktionen geteilt. Die oberhalb der Siebgröße abgesiebten Partikel P werden über die Rückführleitung 16 erneut der Scheibenmühle 2 zugeführt. Dieses erfolgt nicht aus dem Grunde, dass die Partikel mit dieser Größe nicht durch die Brecheinrichtung 8 zerkleinert werden könnten, sondern um dem zugeführten Schüttgutstrom kalte Körner beizumengen, um mit diesem die Scheibenmühle 2 zu kühlen. Zu diesem Zweck wird die größere Kornfraktion verwendet, da diese aufgrund ihrer Größe mehr Kälte über die Rückführleitung 16 transportieren können. Entsprechend besser wird die Scheibenmühle 2 bzw. deren Scheiben 3, 4 gekühlt. Anstelle des Vorsehens einer Fraktioniereinrich- tung am Ausgang des Kühltunnels 7 kann an dieser Stelle ebenfalls eine Partikelstromteilung erfolgen, so dass ein Teil des versprödeten Materialstromes der Scheibenmühle 2 zum Kühlen derselben zugefügt wird.In the illustrated embodiment is located at the exit of the cooling tunnel 7, an otherwise not shown fractionating. In the fractionating unit, the embrittled grains, which in this state are better sieved than under normal conditions, are divided in terms of their grain size into two fractions. The screened over the sieve size particles P are fed via the return line 16 again the disc mill 2. This does not take place for the reason that the particles of this size could not be crushed by the crushing device 8, but to add cold grains to the supplied bulk material flow in order to cool the disc mill 2 with this. For this purpose, the larger grain fraction is used because they can transport more cold via the return line 16 due to their size. Correspondingly better is the disk mill 2 or its disks 3, 4 cooled. Instead of providing a fractionating device at the exit of the cooling tunnel 7, a particle flow division can likewise take place here, so that part of the embrittled material flow is added to the disk mill 2 for cooling the same.
In Figur 1 ist gestrichelt in einer Weiterbildung der vorbeschriebenen AnIa- ge 1 mit dem Bezugszeichen 17 eine Überkornrückführung dargestellt, über die ein entsprechend fraktioniertes Überkorn vom Ausgang derIn FIG. 1, in a further development of the above-described Appendix 1, the reference numeral 17 shows an oversize-recirculation via which a correspondingly fractionated oversize grain is conveyed from the outlet of the
Scheibenmühle 2 in deren Eingang zurückgeführt wird. Die Fraktionierein- richtung ist in Figur 1 nicht dargestellt. Gleichermaßen kann die Anlage 1 über eine weitere Rückführleitung 18 verfügen, über die eine Kornfraktion zurückgeführt werden kann, und zwar bis an den Eingang der Scheiben- mühle 2. Die Rückführleitung 18 verfügt über einen Rückführleitungszweig 19, über den eine Rückführung an den Eingang des Kühltunnels 7 erfolgt. Die Rückführleitung 18 bzw. 19 wird genutzt, wenn eine weitere Homogenisierung des Kornspektrums am Ausgang der Brecheinrichtung 8 herbeigeführt werden soll und die ohnehin relativ homogene Korngrößenverteilung am Ausgang der Brecheinrichtung 8 weiter eingeengt werden soll.Disc mill 2 is returned to the entrance. The fractionating direction is not shown in Figure 1. Similarly, the system 1 can have a further return line 18, via which a grain fraction can be returned, up to the entrance of the disc mill 2. The return line 18 has a return line branch 19, via which a return to the entrance of the cooling tunnel 7 takes place. The return line 18 or 19 is used if a further homogenization of the grain spectrum at the output of the crushing device 8 is to be brought about and the already relatively homogeneous particle size distribution at the output of the crushing device 8 is to be further narrowed.
Mit der beschriebenen Kryogenzerkleinerungsanlage und mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich in besonders wirkungsvoller Art und Weise unter geringem Energie- und Kältemitteleinsatz solche Granulate in kleine Korngrößen zerkleinern, die sich unter Umgebungsbedingungen nicht, zumindest nicht in die gewünschte Kornfeinheit zerkleinern lassen. Bemerkenswert ist bei dieser Vorrichtung und bei diesem Verfahren die relativ enge Korngrößenverteilung des aus der Brecheinrichtung 8 austretenden und in den Behälter 13 aufgefangenen Materials.With the cryogenic crushing plant described and with the described method can be in a particularly effective manner with low energy and refrigerant use such granules mince into small particle sizes that can not be crushed under ambient conditions, at least not in the desired particle size. It is noteworthy in this apparatus and in this method, the relatively narrow particle size distribution of emerging from the crushing device 8 and collected in the container 13 material.
Wenn gewünscht, kann am Ausgang der Brecheinrichtung 8 das Material nochmals fraktioniert werden, um Partikelfraktionen mit noch engeren Kornverteilungsspektren zu erhalten. If desired, the material can be fractionated again at the exit of the crushing device 8 in order to obtain particle fractions with even narrower grain distribution spectra.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Kryogenzerkleinerungsanlage1 cryogenic grinding plant
2 Scheibenmühle2 disc mill
3 Scheibe3 disc
4 Scheibe4 disc
5 Auffangtrichter5 catching funnels
6 Fördereinrichtung6 conveyor
7 Kühltunnel7 cooling tunnel
8 Brecheinrichtung8 crushing device
9 Walze 0 Walze 1 Walzenspalt 2 Gefüge 3 Behälter 4 Fördereinrichtung 5 Zuführtrichter 6 Rückführleitung 7 Überkornrückführung 8 Rückführleitung 9 Rückführleitungszweig9 Roller 0 Roller 1 Nip 2 Structure 3 Container 4 Conveyor 5 Feed hopper 6 Return line 7 Overshot return 8 Return line 9 Return line branch
P PartikelP particles
S Sollbruchstelle S breaking point

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Kryogenzerkleinern von Schüttgut, insbesondere von Schüttgut mit unter Normalbedingungen weichen oder elastischen Materialeigenschaften, etwa gummielastischen Eigenschaften, bei dem das Schüttgut versprödet wird, um die Schüttgutpartikel anschließend in ihrem versprödeten Zustand zu zerkleinern, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt des Versprödens die Oberfläche der Schüttgutpartikel vergrößert wird.1. A method for cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions material properties, such as rubbery properties in which the bulk material is embrittled to subsequently crush the bulk particles in their embrittled state, characterized in that prior to the step of embrittlement the surface of the bulk particles is increased.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Oberflächenvergrößerung des Schüttgutpartikels unter Reduzierung ihrer Dicke ein- oder zweidimensional verformt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the surface enlargement of the bulk material particle while reducing its thickness are deformed one or two-dimensionally.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Prozess des Vergrößerns der Oberfläche der einzelnen Schüttgutpartikeln makroskopisch und/oder auf molekularer Ebene Sollbruchstellen (S) in diese eingebaut werden.3. The method according to claim 2, characterized in that by the process of increasing the surface of the individual bulk material particles macroscopically and / or at the molecular level predetermined breaking points (S) are incorporated into this.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgutpartikel zum Vergrößern ihrer Oberfläche vor dem Verspröden einem Mahlprozess unterworfen werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bulk material particles are subjected to increasing their surface before embrittlement a grinding process.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlen der Partikel im Wege eines Reibmahlens erfolgt.5. The method according to claim 4, characterized in that the grinding of the particles takes place by means of a Reibmahlens.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der versprödeten Schüttgutpartikel (P) wieder den dem Mahlprozess zugeführten Schüttgutpartikelstrom beigemengt wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that a part of the brittle bulk material particles (P) is again added to the grinding process supplied bulk material particle stream.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttgutpartikel (P) nach dem Verspröden und vor dem Schritt des Zerkleinerns bezüglich ihrer Korngröße fraktioniert werden und das hierdurch erhaltene Überkorn erneut dem Mahlprozess zugeführt wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the bulk material particles (P) are fractionated after embrittlement and before the step of crushing with respect to their grain size and the oversize thus obtained is fed again to the milling process.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die versprödeten Schüttgutpartikel (P) einer Impact- Zerkleinerung zugeführt werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the embrittled bulk material particles (P) are fed to an impact comminution.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die versprödeten Schüttgutpartikel (P) einer Zwangszerkleinerung zugeführt werden.9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the embrittled bulk material particles (P) are fed to a forced crushing.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zwangszerkleinerung die versprödeten Schüttgutpartikel (P) einem Walzprozess unterworfen werden.10. The method according to claim 9, characterized in that for forced crushing the embrittled bulk material particles (P) are subjected to a rolling process.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die versprödeten Schüttgutpartikel (P) vor dem Walzen zusammengeführt werden, damit der dem Walzen zugeführte Schüttgutpartikelstrom ein korngestütztes Gefüge (12) aufweist.11. The method according to claim 10, characterized in that the embrittled bulk material particles (P) are brought together before rolling, so that the rollers supplied bulk material particle stream having a grain-reinforced structure (12).
12. Anlage zum Kryogenzerkleinern von Schüttgut, insbesondere von Schüttgut mit unter Normalbedingungen weichen oder elastischen12. Plant for cryogen crushing of bulk material, in particular of bulk material with soft or elastic under normal conditions
Materialeigenschaften, etwa gummielastischen Eigenschaften, mit einer Kühlstrecke (7) zum Verspröden der das Schüttgut bildenden Partikel und mit einer dieser Kühlstrecke (7) nachgeschalteten Zerkleinerungsvorrichtung (8) zum Zerkleinern des in der Kühlstrecke (7) versprödeten Materials, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) eine der Kühlstrecke (7) in Materialflussrichtung vorgeschaltete Einrichtung (2) zum Vergrößern der Oberfläche der Schüttgutpartikel umfasst.Material properties, such as rubber-elastic properties, with a cooling section (7) for embrittlement of the bulk material forming particles and with a cooling section (7) downstream crushing device (8) for crushing the embrittled in the cooling section (7) material, characterized in that the plant (1) comprises a device (2) upstream of the cooling section (7) in the material flow direction for enlarging the surface of the bulk material particles.
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) eine Mühle, insbesondere eine Scheibenmühle (2) als Oberflächenvergrößerungseinrichtung umfasst.13. Plant according to claim 12, characterized in that the plant (1) comprises a mill, in particular a disc mill (2) as a surface enlargement device.
14. Anlage nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) eine Partikelrückführung (16) aufweist, um mit versprödeten Schüttgutpartikeln (P) vor ihrer Zerkleinerung die Oberflächenvergrößerungseinrichtung zu beaufschlagen. 14. Plant according to claim 12 or 13, characterized in that the plant (1) has a particle recirculation (16) to act with embrittled bulk material particles (P) before their crushing the surface enlargement means.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) als Zerkleinerungsvorrichtung eine Impact-Zerkleinerer aufweist.15. Plant according to one of claims 12 to 14, characterized in that the plant (1) has a crushing device as an impact crusher.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (1 ) als Zerkleinerungsvorrichtung eine Walzen- oder Brecheinrichtung (8) aufweist. 16. Installation according to one of claims 1 to 14, characterized in that the plant (1) as a crushing device, a rolling or crushing device (8).
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