ES2976109T3 - Dispositivo para producir material granular expandido - Google Patents

Abstract

Dispositivo para producir un granulado expandido (2) a partir de material mineral (1) en forma de grano de arena con un agente espumante, que comprende un horno (3) con un eje de horno (4) que tiene un extremo superior (5) y un extremo inferior. extremo (6), discurriendo entre ambos extremos una línea transportadora (7) que conduce a través de varias zonas de calentamiento (8) dispuestas separadas entre sí en una dirección de transporte (10), estando previsto además al menos un medio de alimentación para alimentar al menos el material no expandido en uno de los dos extremos al interior del pozo del horno en la dirección del otro de los dos extremos. Según la invención está previsto al menos un inserto de árbol giratorio (11), que está dispuesto al menos por secciones en el árbol del horno y que presenta al menos una cuchilla extractora (12), que forma al menos una rendija (14) con una rendija. ancho (18) con una pared interior (13) del eje del horno y está diseñado para eliminar el apelmazamiento (15) en la pared interior en secciones cuando el al menos un inserto de eje se gira en un estado operativo del dispositivo, si un espesor (16) del apelmazamiento es mayor que el ancho del espacio respectivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para producir material granular expandido

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo para producir un material granulado expandido a partir de material mineral en forma de granos de arena con un agente expansor, por ejemplo para producir un material granulado expandido a partir de perlita o arena de obsidiana con agua ligada como agente expansor, el dispositivo comprende un horno con un horno de cuba sustancialmente vertical que tiene un extremo superior y un extremo inferior, en donde una sección de transporte se extiende entre los dos extremos, en el que además se proporciona al menos un medio de alimentación que está adaptado para cargar al menos el material no expandido en uno de los dos extremos del horno de cuba en el horno de cuba en la dirección del otro de los dos extremos del horno de cuba para expandir el material, visto en una dirección de transporte, en la última mitad, preferiblemente en el último tercio, de la sección de transporte, en el que se proporciona al menos un inserto de árbol giratorio, que está dispuesto al menos en secciones en el horno de cuba y tiene al menos una cuchilla raspadora, que forma con una pared interna del horno de cuba al menos un espacio que tiene un ancho de espacio y que está diseñado, durante la rotación de al menos un inserto de árbol en un estado operativo del dispositivo, para quitar el apelmazamiento en la pared interna en secciones si el espesor de la aglomeración es mayor que el ancho respectivo del espacio, donde al menos un inserto de árbol puede girar alrededor de al menos un eje de rotación que se extiende paralelo a un eje longitudinal del horno de cuba, preferiblemente al menos un eje de rotación coincidente con el eje longitudinal.

Estado de la técnica

Por el documento WO 2013/053635 A1 se conocen un método y un dispositivo para la expansión, en particular de celda cerrada, de material mineral en forma de grano de arena que contiene un agente de expansión, tal como agua ligada. En este proceso, el material se alimenta desde arriba a un horno con un horno de cuba sustancialmente vertical. Por medio de la gravedad, el material es transportado a través del horno de cuba desde su extremo superior hasta su extremo inferior a lo largo de una sección de transporte en una dirección de transporte. La sección de transporte atraviesa varias zonas de calentamiento dispuestas separadamente entre sí en la dirección de transporte y equipadas con elementos de calentamiento controlables independientemente para calentar el material a una temperatura crítica y expandir los granos de arena. El proceso de expansión es isentálpico y va acompañado de un descenso de temperatura correspondiente, que puede detectarse. El material granulado expandido se descarga en el extremo inferior. Debido a las fuerzas de flotación que se producen en el horno de cuba, que se desencadenan, entre otras cosas, por el efecto chimenea del horno de cuba y tienen diferentes efectos debido a la diferente densidad antes y después de la expansión, este tipo de expansión es adecuado para arenas sin refinar con tamaños de grano normalmente superiores o iguales a 75 gm, en particular superiores o iguales a 100 gm. Para granos más finos, las fuerzas de flotación se vuelven demasiado grandes para un resultado de expansión confiable. Además, con tamaños de grano finos existe un mayor riesgo de aglomeración o “apelmazamiento” en la pared interna del horno de cuba, porque las partículas que son demasiado ligeras o tienen una densidad demasiado baja permanecen suspendidas en la zona de calentamiento durante demasiado tiempo. En este caso, las partículas continúan absorbiendo energía después de la expansión y se ablandan nuevamente, sin que el cambio de forma isoentálpica provoque un enfriamiento, lo que a su vez aumenta significativamente el riesgo de aglomeración o apelmazamiento en la pared interna del horno de cuba. Este peligro aumenta a medida que la banda de granos se vuelve más estrecha, dado que, en sentido figurado, ya no hay suficientes partículas más gruesas y, por lo tanto, al mismo tiempo más pesadas para arrastrar las partículas más finas contra las fuerzas de flotación.

Para expandir arenas sin refinar con tamaños de grano más finos, se conoce por WO 2016/191788 A1 así como por WO 2018/191763 A1 alimentar o inyectar el material junto con una cantidad de aire desde la parte inferior hasta la parte superior del horno de cuba para transportarlo a través del horno de cuba. Se ha reconocido que cuando se alimentan granos muy finos en combinación con el soplado, se deben sincronizar diferentes flujos para obtener posteriormente un perfil de flujo uniforme a través del horno de cuba y evitar turbulencias, ya que esto favorece las aglomeraciones/apelmazamientos en la pared del árbol. Tales aglomeraciones/apelmazamientos, a su vez, provocan un “crecimiento excesivo” sucesivo del árbol y, en consecuentemente, la obstrucción de la radiación de calor, lo que a su vez conduce a resultados de expansión más deficientes.

Además, debe tenerse en cuenta que, por lo general, el apelmazamiento no se puede evitar por completo incluso cuando se expanden arenas de tamaños de grano más gruesos y puede tener una influencia negativa en el resultado de la expansión.

Los documentos US 2625512 A, US 2521190 A y US 2550877 A describen cada uno un horno que tiene un horno de cuba vertical para expandir arena de perlita. La arena de perlita se introduce en el horno de cuba desde arriba y se calienta para que se expanda en la parte superior del horno de cuba por medio de un quemador de gas anular. Se coloca un tubo enfriado por agua en el horno de cuba y se gira alrededor del eje vertical del horno de cuba para raspar la arena de perlita expandida apelmazada de la pared interna del horno de cuba.

Objetivo de la invención

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para la producción de un material granulado expandido que supere las desventajas mencionadas anteriormente asociadas con el apelmazamiento. En particular, debe hacerse posible una expansión uniforme y constante, preferentemente para una gama de granulados lo más amplia posible.

Descripción de la invención

El núcleo de la invención es la consideración de que el apelmazamiento (“aglomeración”) del material mineral en forma de grano de arena en o sobre la pared interna del horno de cuba es inevitable y, por lo tanto, debe incluirse para lograr un proceso de expansión definido. Para este propósito, en un dispositivo para producir un material granulado expandido a partir de material mineral en forma de grano de arena con un agente de expansión, por ejemplo para producir un material granulado expandido a partir de arena de perlita u obsidiana con agua ligada como agente de expansión, el dispositivo comprende un horno que tiene un horno de cuba sustancialmente vertical, que tiene un extremo superior y un extremo inferior, en el que una sección de transporte se extiende entre los dos extremos, en el que se proporciona al menos un medio de alimentación, que está adaptado para alimentar al menos el material no expandido en uno de los dos extremos del horno de cuba en el horno de cuba en la dirección del otro de los dos extremos del horno de cuba para expandir el material, visto en una dirección de transporte, en la última mitad, preferiblemente en el último tercio, de la sección de transporte, en donde se proporciona al menos un inserto de árbol giratorio, que está dispuesto al menos en secciones en el horno de cuba y tiene al menos una cuchilla raspadora que forma al menos un espacio que tiene un ancho de espacio con una pared interna del horno de cuba y está adaptado, durante la rotación de al menos un inserto de árbol en un estado operativo del dispositivo, para quitar el apelmazamiento en la pared interna en secciones si un espesor del apelmazamiento es mayor que el respectivo ancho del espacio, donde al menos un inserto de árbol es giratorio alrededor de al menos un eje de rotación que se extiende paralelo a un eje longitudinal del horno de cuba, donde al menos un eje de rotación preferiblemente coincide con el eje longitudinal, según la invención está previsto que la sección de transporte atraviese varias zonas de calentamiento dispuestas separadamente entre sí en una dirección de transporte, en donde cada una de las zonas de calentamiento comprende al menos un elemento de calentamiento que puede ser controlado independientemente uno del otro para calentar el material al menos a una temperatura crítica y expandir los granos de arena, y que al menos un inserto de árbol comprende cada uno un cuerpo base desde el cual la al menos una cuchilla raspadora sobresale con una porción direccional paralela a una dirección radial, donde la dirección radial se encuentra en un plano perpendicular al eje de rotación del inserto de árbol respectivo y, comenzando desde el eje respectivo de rotación, orientado hacia afuera del mismo, en donde el respectivo cuerpo base, visto al menos en dirección radial, está sustancialmente cerrado.

La dirección de transporte es sustancialmente paralela a la vertical o la dirección inclinada y puede ser de arriba hacia abajo o, a la inversa, de abajo hacia arriba. Esto significa que al menos un inserto de árbol puede proporcionarse tanto cuando se alimenta el material desde arriba como cuando se alimenta el material desde abajo. En el caso de alimentación desde arriba, el material que se va a expandir se transporta al menos parcialmente a lo largo de la sección de transporte por medio de la gravedad, formando así un flujo de partículas en el horno de cuba. Aquí se puede prever, por ejemplo, una tolva como medio de alimentación para el material que se va a expandir. En el caso de la alimentación desde abajo, el material que se va a expandir normalmente se introduce en el horno de cuba junto con una cantidad de aire y se transporta a través del horno de cuba. Los medios de alimentación aquí pueden ser, por ejemplo, una boquilla de succión que coopera con un ventilador, que está conectado aguas arriba del horno de cuba y está adaptado para aspirar el material no expandido dentro del horno de cuba junto con una cantidad de aire en el extremo inferior del horno de cuba en la dirección del extremo superior. El volumen de aire forma un flujo de aire que fluye de abajo hacia arriba, mediante el cual el material en forma de granos de arena se transporta en forma de flujo de partículas a través del horno de cuba de abajo hacia arriba a lo largo de la sección de transporte para expandirse en la mitad superior, preferiblemente en el tercio superior, de la sección de transporte.

Los elementos de calefacción se pueden utilizar para definir las zonas de calefacción, ya que las diferentes zonas de calefacción deben tener cada una al menos un elemento de calefacción, y estos elementos de calefacción deben poder controlarse de forma independiente.

En aras de la exhaustividad, se observa que, visto en la dirección de transporte, la última mitad es la segunda mitad, o el último tercio es el tercer tercio.

De acuerdo con la invención, el apelmazamiento ya no se considera como una perturbación del proceso, sino que su espesor se controla por medio de al menos un inserto de árbol para tener un efecto homogeneizador en el resultado de la expansión. El inserto de árbol con al menos una cuchilla raspadora forma un espacio entre la cuchilla raspadora y la pared interior del horno de cuba. Típicamente, el ancho del espacio está en el intervalo de 2 mm a 5 mm.

En la condición de funcionamiento del dispositivo, cuando el material se transporta y se expande en el horno de cuba, el espacio se cubre con material apelmazado en un corto período de tiempo. A continuación, este apelmazamiento se remueve continuamente por medio de la al menos una cuchilla raspadora a medida que gira al menos un inserto de árbol, en donde la “remoción” incluye cizallamiento, desprendimiento, corte, empuje o raspado.

El espesor del apelmazamiento está limitado por la remoción y permanece aproximadamente constante, más precisamente en un cierto intervalo alrededor del ancho del espacio. Este espesor aproximadamente constante y aproximadamente uniforme del aglomerado garantiza una intensidad de radiación aproximadamente constante, que se puede introducir en el horno de cuba -a través del apelmazado- por medio de los elementos de calefacción. La entrada de energía aproximadamente constante, o sustancialmente constante, resultante en el horno de cuba proporciona a su vez una expansión uniforme y garantiza un resultado de expansión sustancialmente constante durante todo el funcionamiento del dispositivo.

El hecho de que la remoción tenga lugar “al menos por secciones” debe entenderse de tal forma que, por un lado, en un cierto plano normal a un eje longitudinal del horno de cuba, la remoción no tiene por qué tener lugar simultáneamente en todo el intervalo angular de 360° alrededor del eje longitudinal. Por otro lado, el término “en secciones” también se usa en la práctica, aunque solo sea porque el espacio con un ancho de espacio mayor que cero no remueve todo el espesor (localmente) del apelmazamiento, sino que se mantiene un cierto espesor del apelmazamiento, retenido deliberadamente. Esto significa que tanto el espacio o la anchura del espacio como el espesor debe entenderse que son mayores que cero.

En la práctica, debido a las tolerancias de fabricación, debe entenderse que el ancho del espacio está dentro de un cierto intervalo de ancho del espacio o puede variar ligeramente.

En consecuencia, en la práctica, el espesor de la aglomeración también debe considerarse dentro de un intervalo de espesores. Además, el espesor real del apelmazamiento en un momento determinado en un lugar determinado del horno de cuba es el resultado de un proceso dinámico, lo que significa que el espesor no es constante en todas partes y en todo momento, sino que varía dentro de un cierto intervalo en términos de tiempo y lugar, ya que constantemente se agregan nuevos apelmazamientos por un lado y se remueven por el otro. En consecuencia, pueden aparecer temporalmente zonas en las que el espesor es mayor que el ancho del espacio, hasta que se lleva a cabo la remoción por medio de la al menos una cuchilla raspadora.

El hecho de que los granos de arena en el horno de cuba se muevan como un flujo de partículas a lo largo de la sección de transporte en gran parte en intervalos de movimiento bien definidos entre la cuchilla o cuchillas raspadoras, el resto del inserto de árbol y el apelmazamiento también contribuye a la expansión uniforme o al resultado de expansión constante y definida. En consecuencia, el tiempo de residencia de los granos de arena en el horno de cuba - y por lo tanto el proceso de expansión o el resultado de la expansión - puede definirse o controlarse con bastante precisión.

La pared interna por si misma debe entenderse sin el apelmazamiento, que debe mantenerse dentro de un cierto intervalo con respecto a su espesor. Por ejemplo, para formar la pared interior puede estar previsto un elemento limitador, en particular en forma de un llamado revestimiento de acero. En este contexto, también sería teóricamente posible que la pared interior no esté formada por el elemento delimitador o el revestimiento de acero, sino por una o más capas sobre el elemento delimitador o el revestimiento de acero, cuyas capas, sin embargo, no son el apelmazamiento que debe controlarse en su espesor. En consecuencia, el espacio debe entenderse con su anchura del espacio, es decir, en relación con la pared interior de hormigón sin apelmazamiento.

El ancho del espacio y el espesor del apelmazamiento se pueden medir paralelos a una dirección radial normal a un eje longitudinal del horno de cuba y orientado hacia afuera desde un centro radial del horno de cuba, que típicamente coincide con el eje longitudinal. Normalmente, esta dirección radial es normal a la pared interior.

Al menos un inserto de árbol puede estar diseñado como extraíble, de modo que sea fácil de cambiar entre diferentes insertos de árbol. Los diferentes insertos de árbol pueden diferir entre sí, por ejemplo, por diferentes cuchillas raspadoras, en particular con respecto a su número y/o curso y/o anchos del espacio resultantes y/o intervalos de movimiento resultantes para los granos de arena.

Al menos un inserto de árbol está hecho de uno o más materiales que pueden soportar las temperaturas que se producen en el horno de cuba. Dichos materiales pueden incluir, por ejemplo, metales, en particular aceros inoxidables o aleaciones a base de níquel, o fibra de carbono o cerámica, en particular cerámicas de alto rendimiento.

Debe tenerse en cuenta que al menos un inserto de árbol no tiene que estar dispuesto completamente en el horno de cuba, sino que también puede sobresalir en secciones del horno de cuba - en el extremo superior y/o inferior. La respectiva sección que sobresale del horno de cuba puede resultar ventajosa para el cojinete y/o para el accionamiento del respectivo inserto de árbol.

Sin embargo, también es concebible que al menos un inserto de árbol esté dispuesto completamente en el horno de cuba y almacenado únicamente dentro del mismo.

Al menos un inserto de árbol tampoco tiene que extenderse por todo el horno de cuba o por toda su longitud o por toda la sección de transporte.

En principio, se puede proporcionar un único inserto de árbol. Esto se puede construir a partir de varias partes o segmentos. Típicamente, en este caso, el inserto de árbol se puede girar alrededor de un eje de rotación que coincide con el eje longitudinal del horno de cuba. Esto último también puede ser el caso si están previstos varios insertos de árbol que, vistos en la dirección de transporte, están dispuestos uno detrás de otro. En este caso sería concebible, por ejemplo, que los diferentes insertos de árbol giren a diferentes velocidades y/o formen diferentes anchos de espacio. En estos casos, la rotación del inserto de árbol respectivo en un horno de cuba con una sección transversal sustancialmente circular (normal al eje longitudinal del horno de cuba) da como resultado efectivamente un espacio anular entre al menos una cuchilla raspadora respectiva y la pared interior del horno de cuba en cada caso. Por consiguiente, en el dispositivo según la invención está previsto que al menos un inserto de árbol sea giratorio alrededor de al menos un eje de rotación paralelo a un eje longitudinal del horno de cuba, preferiblemente al menos un eje de rotación coincidiendo con el eje longitudinal.

Sin embargo, teóricamente también son posibles varios ejes de rotación diferentes en el caso de varios insertos de árbol, incluso si éstos están dispuestos uno detrás de otro, al menos en secciones, visto en la dirección de transporte.

En particular, también sería concebible prever varios insertos de árbol que, vistos en la dirección de transporte o en un plano transversal normal al eje longitudinal, estén dispuestos uno al lado del otro y tengan diferentes ejes de rotación, donde los ejes de rotación puede extenderse paralelamente al eje longitudinal del horno de cuba en cada caso.

De forma análoga a lo anterior, en una realización preferida del dispositivo según la invención está previsto que al menos un inserto de árbol esté alojado de forma giratoria en la región del extremo superior del horno de cuba, en donde preferentemente al menos un inserto de árbol se monta de forma flotante en la región del extremo inferior del horno de cuba.

La región del extremo superior del horno de cuba en la que está montado de forma giratoria al menos un inserto de cuba puede estar dispuesta fuera del horno de cuba. Además de un cojinete mecánico estructuralmente simple y particularmente estable, esto también permite un accionamiento (giratorio) estructuralmente simple del inserto de árbol.

En el estado de funcionamiento del dispositivo, la disposición de cojinetes flotantes garantiza un espacio especialmente estable o constante y definido en toda su longitud paralela a la sección de transporte a diferentes velocidades de giro de al menos un inserto de árbol. Esto hace posible lograr un espesor del apelmazamiento especialmente definido con precisión y, por lo tanto, una uniformidad del proceso especialmente alta, lo que a su vez tiene un efecto positivo sobre el resultado de la expansión.

La región del extremo inferior del horno de cuba en el que al menos un inserto de árbol está montado de manera flotante, puede estar dispuesto fuera del horno de cuba.

Por ejemplo, se puede proporcionar un pasador de centrado en el inserto de árbol para cojinete flotante, que está montado (“de manera flotante”) para que pueda moverse a lo largo del eje de rotación. El pasador de centrado se extiende a lo largo del eje de rotación y está dimensionado, en particular en su longitud medida a lo largo del eje de rotación, de tal manera que se garantiza un cojinete “flotante” o móvil para todas las expansiones térmicas del inserto de árbol.

En una realización preferida del dispositivo según la invención está previsto que al menos un inserto de árbol tenga varias, preferentemente como máximo ocho, de forma especialmente preferente de dos a cuatro cuchillas raspadoras. Esto significa que el número indicado puede considerarse como el número total y/o como el número de cuchillas raspadoras por inserto de árbol (si se deben proporcionar varios insertos de árbol). Múltiples cuchillas raspadoras son ventajosas en términos de la precisión con la que se puede ajustar el proceso de expansión. Por ejemplo, se pueden usar varias cuchillas raspadoras para crear diferentes espacios a lo largo de la sección de transporte para influir en el proceso de expansión.

El número de cuchillas raspadoras del inserto de árbol respectivo también puede configurarse de forma variable, por ejemplo, pudiendo las cuchillas raspadoras retraerse/extenderse o insertarse/quitarse.

En particular, si varias cuchillas raspadoras están dispuestas una detrás de otra, vistas en dirección circunferencial alrededor del eje longitudinal o alrededor del centro radial del horno de cuba, se puede lograr un espesor particularmente uniforme del apelmazamiento en todo el intervalo angular alrededor del centro radial, lo que a su vez conduce a una expansión o resultado de expansión particularmente uniforme. Por consiguiente, en una realización especialmente preferida del dispositivo según la invención está previsto que al menos dos de las cuchillas raspadoras estén dispuestas una detrás de otra, visto en dirección periférica alrededor de un centro radial del horno de cuba. Se entiende que más de dos de las cuchillas raspadoras, en particular todas las cuchillas raspadoras, también pueden estar dispuestas una detrás de otra, visto en la dirección circunferencial.

De acuerdo con la posibilidad de diseño aumentada mencionada anteriormente por medio de varias cuchillas raspadoras, en una realización particularmente preferida del dispositivo según la invención está previsto que al menos dos de las cuchillas raspadoras formen espacios con diferentes anchos de espacio con la pared interior. . En este caso, el ancho del espacio puede variar visto en la dirección de transporte, es decir, los espacios con diferentes anchos de espacio pueden estar dispuestos uno detrás de otro, al menos en secciones, visto en la dirección de transporte.

Esto puede, por ejemplo, influir en el tiempo de residencia de los granos de arena en zonas de diferente temperatura.

Como alternativa o adicionalmente, el ancho del espacio puede variar cuando se mira en la dirección circunferencial, es decir, los espacios con diferentes anchos de espacio pueden estar dispuestos uno detrás de otro, al menos en secciones, cuando se mira en la dirección circunferencial. De esta forma, por ejemplo, se puede optimizar el proceso de remoción del apelmazamiento para ajustar con mucha precisión el espesor deseado.

Dependiendo de la temperatura y del material que se va a expandir, el espesor del apelmazamiento puede crecer a diferentes ritmos. En consecuencia, puede ser necesario acelerar u, opcionalmente, ralentizar la remoción (en secciones) del apelmazamiento. Este último, en particular, también puede resultar ventajoso para establecer flujos de partículas deseados en el horno de cuba. Por lo tanto, en una realización preferida del dispositivo de acuerdo con la invención, se proporciona al menos un medio de accionamiento para girar al menos un inserto de árbol a una velocidad de rotación variable, donde la velocidad de rotación está preferiblemente en el intervalo de 0.125 rpm (“revoluciones por minuto”) a 3 rpm, más preferiblemente en el intervalo de 0.5 rpm a 2 rpm. Por ejemplo, en la práctica, la velocidad<de rotación se puede ajustar o variar en el intervalo de alrededor de>1<rpm.>

Los medios de accionamiento adecuados, que se pueden conectar con al menos un inserto de árbol, por ejemplo a través de al menos un árbol de accionamiento, son en sí conocidos. Por ejemplo, los motores eléctricos son adecuados como medios de accionamiento, en los que se pueden proporcionar engranajes o relaciones o reducciones variables para variar la velocidad de rotación. También sería concebible utilizar uno o más motores eléctricos cuya velocidad de rotación se varíe por medio de convertidores de frecuencia para variar la velocidad de rotación de al menos un inserto de árbol.

En el dispositivo según la invención está previsto que el al menos un inserto de árbol presente en cada caso un cuerpo base del que sobresale al menos una cuchilla raspadora con una porción direccional paralela a una dirección radial, en donde la dirección radial se encuentra en un plano normal a un eje de rotación del inserto de árbol respectivo y, comenzando desde el eje de rotación respectivo, está alejado de este último, donde el cuerpo base respectivo está sustancialmente cerrado visto al menos en dirección radial. De acuerdo con esta definición de la dirección radial, existe un número infinito de direcciones radiales en dicho plano normal al eje de rotación del inserto de árbol respectivo.

No se excluye que otros componentes direccionales no sean iguales a cero, de modo que al menos una cuchilla raspadora sobresalga de “forma torcida” del cuerpo base respectivo. Sin embargo, preferiblemente los otros componentes direccionales son cero.

El término “sustancialmente cerrado” significa un cierre aparte de las aberturas que pueden estar presentes en menor medida, que pueden estar presentes de forma más o menos inevitable, por ejemplo, debido a las etapas de fabricación, pero que son insignificantes. El cierre del cuerpo base, especialmente en dirección radial, garantiza que los granos de arena no puedan salir de sus zonas de movimiento hacia el interior del cuerpo base. En consecuencia, los granos de arena se pueden guiar en los intervalos de movimiento a una distancia definida de la pared interior o del apelmazamiento para garantizar una entrada de energía definida.

En una realización especialmente preferida del dispositivo según la invención está previsto que el respectivo cuerpo base tenga esencialmente la forma de un cilindro de rotación, en el que, visto preferentemente en la dirección de transporte aguas arriba y/o aguas abajo del respectivo cuerpo base, una sección de inserto de árbol que se estrecha a lo largo del eje de rotación y se aleja de la unión del cuerpo base, en particular a ras con el cuerpo base respectivo. En principio, sin embargo, también son concebibles otras formas del cuerpo base, en cuyo caso es preferiblemente la forma de un cuerpo de rotación, por ejemplo, una forma cónica o la forma de un cono truncado.

La conicidad de las secciones de inserto de árbol está alejada del respectivo cuerpo base, lo que demuestra ser muy favorable en términos de flujo. Esto significa que el flujo de partículas o los granos de arena son guiados continuamente por la forma cónica de la respectiva sección de inserto de árbol en la dirección del cuerpo base y, por lo tanto, en los intervalos de movimiento, y son guiados continuamente fuera del cuerpo base nuevamente desde los intervalos de movimiento.

En principio, son concebibles una amplia variedad de formas concretas para las secciones de inserto de árbol. Preferiblemente, las secciones de inserto de árbol son cónicas o troncocónicas.

Las secciones del inserto de árbol y el cuerpo base representan diferentes segmentos del inserto de árbol (“segmentos del inserto de árbol”).

Preferiblemente, la sección o secciones de inserto de árbol cónicas también está/están esencialmente cerradas, al menos visto en dirección radial. Esto asegura que no entre arena o material granulado en el inserto de árbol en el área de la sección del inserto de árbol respectivo, sino que puede moverse exclusivamente entre el inserto de árbol y el apelmazamiento (opcionalmente la pared interna) a través del horno de cuba con una porción direccional paralela a la dirección de transporte. En principio, puede estar previsto que el inserto de árbol esté esencialmente cerrado - sin limitación en la dirección radial - de modo que las partículas de arena no puedan entrar en el inserto de árbol. Preferiblemente, el inserto de árbol está diseñado como un cuerpo hueco con un espacio interior para ahorrar material y peso. Se pueden proporcionar pequeñas aberturas de alivio de presión en el inserto de árbol, en particular en el cuerpo base y/o en las secciones del inserto de árbol que puedan estar presentes, para permitir que el aire o el gas que se encuentra en el interior del inserto de árbol y se expande (o contrae) debido a la temperatura para salir (o entrar) del interior del inserto de árbol y así lograr que se iguale la presión.

Para mejorar la capacidad de ajuste del proceso de expansión, en una realización especialmente preferida del dispositivo según la invención está previsto que al menos una cuchilla raspadora sea extensible/retráctil y/o pivotante en el respectivo cuerpo base para ser capaz de ajustar el ancho del espacio. La extensión para reducir el ancho del espacio o la retracción para aumentar el ancho del espacio puede tener lugar con un componente direccional en o contra la dirección radial.

El pivotamiento tiene lugar en cada caso alrededor de un eje de pivote que es preferiblemente paralelo al eje longitudinal o al respectivo eje de rotación. Por supuesto, también son concebibles otras disposiciones del respectivo eje de pivote, en las que el ancho del espacio cambia debido al movimiento de pivotamiento de la respectiva cuchilla raspadora.

Para hacer que el diseño de la al menos una cuchilla raspadora sea especialmente sencillo, en una realización preferida del dispositivo según la invención está previsto que la al menos una cuchilla raspadora se extienda esencialmente en línea recta, preferiblemente paralela a la dirección de transporte.

En particular, la cuchilla raspadora respectiva puede extenderse paralela al eje longitudinal del horno de cuba o al eje de rotación del inserto de árbol respectivo.

Para hacer especialmente largo el recorrido que la arena o el material granulado tiene que recorrer a través de los intervalos de movimiento y poder así realizar el tratamiento térmico de los granos en el horno de cuba durante un tiempo especialmente largo, se prevé en una realización preferida del dispositivo según la invención en la que la al menos una cuchilla raspadora se extiende al menos en secciones en forma de espiral o helicoidal alrededor de un eje de rotación del respectivo inserto de árbol. La cuchilla raspadora individual no tiene que extenderse completamente alrededor del eje de rotación, sino que también puede cubrir simplemente un intervalo angular sustancialmente menor que 360°.

De acuerdo con lo anterior, en el caso de varios insertos de árbol, las cuchillas raspadoras en espiral pueden extenderse teóricamente también en espiral alrededor de diferentes ejes de rotación, al menos en secciones.

Cabe señalar que en el caso de varias cuchillas raspadoras, se pueden proporcionar cuchillas raspadoras que se extienden tanto en línea recta como en espiral, es decir, también varias cuchillas raspadoras que se extienden en línea recta y/o en espiral. Las áreas de movimiento de la arena o del material granulado pueden diseñarse de formas correspondientemente amplias.

Cabe señalar que, de manera análoga a lo que se ha dicho anteriormente, se puede hacer que varíe el ancho del espacio cuando se ve en la dirección circunferencial mediante el diseño apropiado de al menos una cuchilla raspadora que se extiende en espiral, es decir, en una realización particularmente preferida del dispositivo según la invención, se prevé que la anchura del espacio varíe cuando se mira en una dirección circunferencial alrededor de un centro radial del horno de cuba. En este caso, la variación del ancho del espacio del espacio formado por la cuchilla raspadora que se extiende en espiral y la pared interior también se da cuando se ve en la dirección de transporte debido a la forma espiral o helicoidal. Como se mencionó, el centro radial típicamente coincide con el eje longitudinal del horno de cuba. Esto significa que el ancho del espacio puede variar cuando se mira en la dirección circunferencial, pero también cuando se mira en la dirección de transporte, incluso si solo se proporciona una cuchilla raspadora que se extiende en espiral.

De acuerdo con lo anterior, en una realización preferida del dispositivo de acuerdo con la invención, está previsto que, visto en la dirección de transporte, el ancho del espacio del al menos un espacio varíe. Esto se puede realizar tanto con cuchillas raspadoras que se extienden en línea recta como con cuchillas raspadoras que se extienden en espiral al menos en secciones.

En particular, esto permite tener en cuenta diferentes etapas de expansión e influir en el tiempo de residencia en diferentes secciones del horno de cuba a lo largo de la dirección de transporte. Por ejemplo, se puede lograr un aumento o disminución continuos en el ancho del espacio como se ve en la dirección de transporte.

En una realización preferida del dispositivo según la invención, se prevé que la pared interior esté formada por al menos un elemento limitador, que preferiblemente esté hecho de acero resistente a altas temperaturas, y que el al menos un inserto de árbol esté hecho de mismo material que el al menos un elemento limitante. Tal elección de material asegura el cumplimiento de los mismos requisitos de rendimiento para el elemento limitador que para el inserto de árbol. Además, la misma elección de material también da como resultado los mismos coeficientes de dilatación térmica, por lo que puede evitarse la distorsión debida a diferentes dilataciones térmicas y puede garantizarse una forma o un tamaño de espacio constante.

Preferiblemente, el horno está construido con uno o más materiales distintos, en particular materiales termoaislantes, visto en dirección radial detrás del elemento limitador.

El acero de alta temperatura es un tipo bien conocido de acero inoxidable.

Por una parte, el elemento limitador permite garantizar de forma estructuralmente sencilla que el material alimentado en el horno de cuba no pueda entrar en contacto con elementos calefactores que, vistos en dirección radial, están dispuestos detrás del elemento limitador. Por otro lado, por medio de al menos un elemento limitador se puede realizar muy fácilmente una forma de sección transversal deseada, en particular circular, del horno de cuba con la mayor precisión posible y, dado el caso, adaptarse a diferentes aplicaciones.

La elección correcta o adecuada del material para el elemento limitador permite su uso en todos los intervalos de temperatura que desempeñan un papel en la práctica sin que la funcionalidad del elemento limitador se vea afectada o incluso dañada. Al expandir la perlita o la obsidiana, se consideran especialmente los materiales metálicos. En este contexto, también sería concebible, especialmente para otros minerales que requieren una temperatura de calcinación más alta, fabricar el elemento limitador no de metal sino de otro material adecuado, por ejemplo, fibra de carbono o cerámica (de alto rendimiento).

Como ya se mencionó, el inserto de árbol puede constar de varias partes o segmentos. Éstos se pueden montar y desmontar, especialmente durante el montaje y desmontaje del inserto de árbol, lo que simplifica el proceso respectivo. Esto se aplica en particular al cuerpo base. Por consiguiente, en una realización especialmente preferida del dispositivo según la invención está previsto que el cuerpo base esté formado por una pluralidad de segmentos parciales unidos entre sí de forma separable. Esto permite montar y desmontar el cuerpo base sin dificultad durante la instalación y la remoción. La conexión separable de los segmentos parciales se puede realizar de manera en sí conocida, por ejemplo mediante atornillado.

Breve descripción de los dibujos

La invención se explicará ahora con más detalle por medio de ejemplos de realización. Los dibujos son ejemplares y pretenden ilustrar la idea de la invención, pero de ninguna manera restringirla o incluso reproducirla de manera concluyente. En donde:

la Figura 1 muestra una vista esquemática en sección de una primera realización del dispositivo según la invención, donde un eje longitudinal de un horno del dispositivo se encuentra en el plano seccional

la Figura 2 muestra una vista en sección esquemática del dispositivo de la figura 1 desde arriba, donde el plano seccional es normal al eje longitudinal

la Figura 3 muestra una vista seccional esquemática de una segunda realización del dispositivo según la invención, en donde el eje longitudinal del horno del dispositivo está ubicado en el plano seccional.

Formas de realizar la invención

La Figura 1 muestra una primera realización de un dispositivo según la invención para producir un material 2 granulado expandido a partir de material mineral en forma de granos de arena con un agente expansivo. En las realizaciones<ejemplares mostradas, el material mineral a partir del cual se produce el material>2<granulado expandido es arena de perlita>1<que contiene agua ligada como agente de expansión.>

El dispositivo comprende un horno 3 que tiene un horno de cuba 4 dispuesto sustancialmente de manera vertical, que<tiene un extremo 5 superior y un extremo>6<inferior, en donde entre los dos extremos 5,>6<se extiende una sección 7 de transporte, que conduce a través de varias zonas>8<de calentamiento dispuestas por separado entre sí en una>dirección 10 de transporte. La dirección 10 de transporte es sustancialmente paralela a la dirección de la gravedad y puede estar orientada en principio en la dirección de la gravedad o en contra de la dirección de la gravedad. En las<realizaciones ejemplares mostradas, la dirección>10<de transporte está orientada contra la dirección de la gravedad, es decir, desde el extremo>6<inferior hasta el extremo 5 superior.>

<Cada una de las zonas>8<de calentamiento tiene al menos un elemento 9 de calentamiento que puede controlarse independientemente entre sí para calentar la arena de perlita>1<al menos a una temperatura crítica y expandir los>granos de arena de perlita 1. En particular, los elementos 9 de calentamiento pueden ser elementos 9 de calentamiento eléctricos.

Además, se proporciona al menos un medio de alimentación (no mostrado), que está adaptado para alimentar al<menos la arena de perlita 1 sin expandir en uno de los dos extremos 5,>6<del horno de cuba 4 en la dirección del otro de los dos extremos>6<, 5 del horno de cuba 4 en el horno de cuba 4 para inflar la arena de perlita 1, visto en la dirección>10 de transporte, en la última mitad, preferiblemente en el último tercio, de la sección 7 de transporte. En las<realizaciones ejemplares que se muestran, la alimentación de la arena de perlita>1<sin expandir tiene lugar en el extremo>6<inferior en la dirección del extremo 5 superior, con el material 2 granulado expandido saliendo por el extremo>5 superior. Se puede proporcionar una boquilla de succión (no mostrada) que coopera con un ventilador, por ejemplo, como medio de alimentación, boquilla que está conectada aguas arriba del horno de cuba 4 y está configurada para<aspirar la arena de perlita 1 no expandida junto con una cantidad de aire en el extremo>6<inferior del horno de cuba 4>en la dirección del extremo 5 superior hacia el interior del horno de cuba 4. La cantidad de aire forma así un flujo de aire que fluye de abajo hacia arriba, por medio del cual la arena de perlita 1 es transportada como un flujo 25 de partículas de abajo hacia arriba a lo largo de la sección 7 de transporte para expandirse en la mitad de la parte superior, preferiblemente en la tercera parte superior, de la sección 7 de transporte.

En un estado operativo del dispositivo, se produce un apelmazamiento 15 o aglomeración de arena de perlita 1, parte de la cual ya puede estar expandida, en una pared 13 interna del horno de cuba 4.

En las realizaciones ejemplares ilustradas del dispositivo según la invención, está previsto en cada caso un inserto de árbol 11 giratorio, que está dispuesto en el horno de cuba 4, en donde un árbol 28 de accionamiento del inserto de árbol 11 sobresale del extremo 5 superior del horno de cuba 4. El inserto de árbol 11 tiene al menos una cuchilla 12 raspadora, que forma al menos un espacio 14 con la pared 13 interior del horno de cuba 4, que tiene un ancho 18 de espacio, y está configurado para quitar el apelmazamiento 15 dispuesto en el espacio 14 en la pared 13 interior en<secciones cuando el inserto de árbol>11<se hace girar en el estado operativo del dispositivo, si un espesor 16 del>apelmazamiento 15, véase la Figura 2, es mayor que el ancho del espacio 18 respectivo.

El ancho del espacio 18 está típicamente en el intervalo de 2 mm a 5 mm.

Esto significa que en el estado de funcionamiento del dispositivo, cuando la arena de perlita 1 se transporta a través del horno de cuba 4 y se expande en el mismo, el espacio 14 se cubre con un apelmazamiento 15 con un corto tiempo. A continuación, este apelmazamiento 15 se remueve continuamente por medio de la al menos una cuchilla 12 raspadora a medida que gira el inserto de árbol 11. Como resultado de la remoción, el espesor 16 del apelmazamiento 15 es limitado y permanece aproximadamente constante, más precisamente en un cierto intervalo alrededor del ancho del espacio 18. Este espesor 16 aproximadamente constante, aproximadamente uniforme del apelmazamiento 15 garantiza una intensidad de radiación aproximadamente constante que se puede introducir en el horno de cuba 4 - a través del apelmazamiento 15 - por medio de los elementos 9 de calentamiento. La entrada de energía aproximadamente o de manera sustancial constante resultante en el horno de cuba 4 a su vez proporciona una expansión uniforme y asegura (sustancialmente en todo el funcionamiento del dispositivo) un resultado de expansión sustancialmente constante. El hecho de que los granos de arena de perlita 1 en el horno de cuba 4 se muevan como un flujo 25 de partículas a lo largo de la sección 7 de transporte en gran medida en intervalos 29 de movimiento bien definidos entre al menos una cuchilla 12 raspadora, el inserto de árbol 11 restante y el apelmazamiento 15 también contribuye al resultado de expansión uniforme o constante y definida. Por consiguiente, el tiempo de residencia de los granos de arena de perlita 1 en el horno de cuba 4 y, por lo tanto, el proceso de expansión o el resultado de la expansión, se puede determinar o controlar con bastante precisión.

En las realizaciones ejemplares ilustradas, el inserto de árbol 11 es giratorio en una dirección de rotación 26 - y,<opcionalmente, también en dirección contraria a la dirección de rotación 26 - alrededor de un eje de rotación>20<que>se extiende paralelo a y coincide con un eje 21 longitudinal del horno de cuba 4 y con un centro 17 radial del horno de cuba 4.

<Por un lado, el árbol 28 de accionamiento sirve para soportar de forma giratoria el inserto de árbol>11<en la región del extremo 5 superior del horno de cuba 4. En la región del extremo>6<inferior del horno de cuba 4, el inserto de árbol 11>está montado de forma flotante, por ejemplo por medio de un pasador de centrado (no mostrado), que se extiende a<lo largo del eje de rotación>20<y está soportado de manera móvil paralelo al mismo.>

Por otro lado, los medios de accionamiento (no mostrados) pueden engancharse al árbol 28 de accionamiento para girar el inserto de árbol 11. En las realizaciones ejemplares ilustradas, los medios de accionamiento están dispuestos<para girar el inserto de árbol>11<a una velocidad de rotación variable, con la velocidad de rotación siendo>preferiblemente en el intervalo de 0.125 rpm a 3 rpm, particularmente de manera preferible en el intervalo de 0.5 rpm<a>2<rpm.>

En las realizaciones ejemplares mostradas, el inserto de árbol 11 tiene un cuerpo base 22 sustancialmente cilíndrico<rotacional desde el cual la al menos una cuchilla>12<raspadora sobresale con una porción direccional paralela a una>dirección 24 radial, donde la dirección 24 radial se encuentra en un plano normal a el eje de rotación 20 del inserto de árbol 11 y, a partir del eje de rotación 20, se aleja del mismo. Como se ve en la dirección 10 de transporte, una sección 23 de inserto de árbol cónico respectiva está dispuesta aguas arriba y aguas abajo del cuerpo base 22 y está al ras con el cuerpo base 22. La conicidad se encuentra en cada caso a lo largo del eje de rotación 20 y está orientada en dirección opuesta al cuerpo base 22. El árbol 28 de accionamiento está conectado con la sección 23 de inserto de<árbol posterior, visto en la dirección>10<de transporte.>

El cuerpo base 22, así como las secciones 23 de inserto de árbol, tienen una forma sustancialmente cerrada, de modo que los granos de arena de perlita 1 no pueden entrar en el inserto de árbol 11. En consecuencia, el flujo 25 de partículas puede moverse prácticamente de manera exclusiva en los intervalos 29 de movimiento a lo largo de la sección 7 de transporte, en el que el flujo 25 de partículas es conducido dentro y fuera de los intervalos 29 de movimiento de una manera que promueve el flujo por la forma cónica de las secciones 23 de inserto de árbol.<Preferiblemente, el inserto de árbol>11<es hueco con un interior, en donde se pueden proporcionar aberturas de alivio>de presión más pequeñas en el cuerpo base 22 y/o en las secciones 23 de inserto de árbol para permitir que el aire o<el gas, que se encuentra en el interior del inserto de árbol>11<se expanda (o contraiga) debido a la temperatura, que><pase fuera (o dentro) del interior del inserto de árbol>11<y así efectuar la igualación de la presión.>

En las realizaciones ejemplares mostradas, el inserto de árbol 11 está hecho del mismo material que un elemento 27 limitador que forma la pared 13 interior, es decir, acero de alta temperatura. Esto asegura que el inserto de árbol 11, al igual que la pared 13 interna, pueda soportar fácilmente las temperaturas que pueden ocurrir en el estado operativo del dispositivo en el horno de cuba 4 durante la expansión. Además, la misma elección de material también da como resultado los mismos coeficientes de dilatación térmica, evitando así la distorsión debida a la diferente dilatación térmica y asegurando una forma o tamaño consistente del espacio 14. Al formar la pared 13 interior por el elemento 27 limitador, la geometría de la pared 13 interior o la sección transversal (transparente) del horno de cuba 4 normal al<eje>21<longitudinal se puede conformar de una manera bien definida, siendo dicha sección transversal sustancialmente>circular en las realizaciones ejemplares ilustradas.

En la primera realización ejemplar que se muestra en la Figura 1, se proporcionan cuatro cuchillas 12 raspadoras que sobresalen uniformemente del cuerpo base 22 en una dirección 24 radial y están dispuestas una detrás de otra según se ve en una dirección 19 circunferencial alrededor del centro 17 radial, con una separación angular entre las cuchillas 12 raspadoras siendo sustancialmente constante. Las cuchillas 12 raspadoras se extienden así sustancialmente de forma rectilínea y paralela a la dirección 10 de transporte. En consecuencia, hay cuatro intervalos 29 de movimiento dispuestos simétricamente alrededor del centro 17 radial y que se extienden de forma rectilínea paralela a la dirección 10<de transporte.>

El ancho del espacio 28 es de manera correspondiente esencialmente constante visto en la dirección 10 de transporte. La rotación del inserto de árbol 11 crea un espacio anular entre las cuchillas 12 raspadoras y la pared 13 interior que limita la sección transversal circular libre del horno de cuba 4, siendo el ancho del espacio 18 esencialmente constante cuando se ve en la dirección 19 circunferencial.

En consecuencia, desde un punto de vista puramente geométrico, sin tener en cuenta las turbulencias que puedan producirse en la práctica, los granos de arena de perlita 1 en el flujo 25 de partículas pueden moverse a lo largo de líneas rectas paralelas a la dirección 10 de transporte a través de los intervalos 29 de movimiento. En la Figura 2, puede verse dicha disposición simétrica de los intervalos 29 de movimiento, donde por razones de claridad, el flujo 25 de partículas solo se indica en dos intervalos 29 de movimiento.

La segunda realización ejemplar, que se muestra en la figura 3, difiere de la primera realización ejemplar solo en el diseño de las cuchillas 12 raspadoras. A menos que se indique explícitamente lo contrario, lo que se ha dicho anteriormente sobre la primera realización ejemplar también se aplica de manera análoga a la segunda realización ejemplar y, por lo tanto, no se repetirá aquí.

Como puede verse en la Figura 3, en la segunda realización ejemplar, se proporcionan dos cuchillas 12 raspadoras que sobresalen uniformemente desde el cuerpo base 22 en la dirección 24 radial y cada una se extiende en espiral alrededor del eje de rotación 20 del inserto de árbol 11. Las dos formas espirales o helicoidales de las cuchillas 12 raspadoras se anidan unas dentro de otras.

En consecuencia, los dos intervalos 29 de movimiento resultantes también se extienden en forma de espiral o helicoidal alrededor del eje de rotación 20. En consecuencia, cuando los granos de arena de perlita 1 se mueven a través de los intervalos 29 de movimiento en el flujo 25 de partículas, también deben seguir la espiral respectiva o forma helicoidal, 10 que, desde un punto de vista puramente geométrico, da como resultado un recorrido significativamente más largo para los granos de arena de perlita 1 a través del horno de cuba 4 en comparación con la primera realización ejemplar. Por lo tanto, el tratamiento térmico de los granos de arena de perlita 1 en el horno de cuba 4 puede ser comparativamente más largo y, por lo tanto, aún más preciso para optimizar aún más el resultado de la expansión.

También debe tenerse en cuenta que en la segunda realización ejemplar mostrada, el ancho del espacio 28 también es esencialmente constante cuando se ve en la dirección 10 de transporte. Asimismo, la rotación del inserto de árbol 11 crea un espacio anular entre las cuchillas 12 raspadoras y la pared 13 interior que delimita la sección transversal circular transparente del horno de cuba 4, siendo el ancho del espacio 18 sustancialmente constante cuando se ve en la dirección 19 circunferencial.

Finalmente, cabe señalar que en la segunda realización ejemplar, la elección de la dirección de rotación 26 ofrece otra posibilidad de influir en el tiempo de permanencia de los granos de arena de perlita 1 en el horno de cuba 4 y, por lo tanto, el resultado de expansión. Si, en contraste con lo que se muestra en la Figura 3, la dirección de rotación 26 en<interacción con la forma específica del tornillo de las cuchillas>12<raspadoras es tal que la dirección de movimiento de un tornillo correspondiente a lo largo del eje de rotación 26 es opuesta a la dirección>10<de transporte, esto puede>reducir efectivamente la trayectoria de los granos de arena de perlita 1 nuevamente. De hecho, en términos puramente teóricos, sería concebible que con la velocidad de rotación “correcta” y la velocidad de flujo correcta, un movimiento lineal de los granos de arena de perlita 1 en el flujo 25 de partículas paralelo a la dirección 10 de transporte podría resultar prácticamente. Por el contrario, en la segunda realización ejemplar, la dirección de rotación 26 mostrada en la Figura 3 conduce a una extensión del tiempo de residencia, ya que se fuerza un flujo 25 de partículas en espiral o helicoidal.

Otro aspecto relacionado con la dirección de rotación 26 es que, dada la geometría helicoidal específica de las cuchillas 12 raspadoras, esto determina si el apelmazamiento 15 se raspa principalmente en un lado superior de la cuchilla o en un lado inferior de la cuchilla, donde en la Figura 3, el lado inferior de la cuchilla está frente al lado superior de la cuchilla 10 visto en la dirección 10 de transporte. Sin embargo, como se muestra en la Figura 3, la dirección de rotación 26 se selecciona de tal manera que la parte inferior de la cuchilla asume la función de decapado, ya que el<apelmazamiento 15 no permanece en la respectiva cuchilla>12<decapante debido a la fuerza de la gravedad, sino que se transfiere al flujo de aire y se descarga junto con el material>2<de granulado expandido.>

Lista de signos de referencia

1 Arena perlita

2 Material granulado expandido

3 Horno

4 Horno de cuba

5 Extremo superior del horno de cuba

6<Extremo inferior del horno de cuba>

7 Sección de transporte

8<Zona de calentamiento>

9 Elemento de calentamiento

10<Dirección de transporte>

11<Inserto de árbol>

12<Cuchilla raspadora>

13 Pared interior del horno de cuba

14 Espacio

15 Apelmazamiento

16 Espesor de apelmazamiento

17 Centro radial del horno de cuba

18 Ancho del espacio

19 Dirección circunferencial

20 Eje de rotación

21 Eje longitudinal del horno de cuba

22<Cuerpo base>

23 Sección de inserto de árbol cónico

24 Dirección radial

25 Flujo de partículas

26 Dirección de rotación

27 Elemento limitador

28 Árbol de accionamiento

29 Intervalo de movimiento

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para producir un material (2) granulado expandido a partir de material (1) mineral en forma de granos<de arena con un agente de expansión, por ejemplo para producir un material (>2<) granulado expandido a partir de arena>de perlita (1) u obsidiana con agua ligada como agente de expansión, en donde el dispositivo comprende un horno (3)<con un horno de cuba (4) sustancialmente vertical que tiene un extremo superior (5) y un extremo inferior (>6<), en el que una sección de transporte (7) se extiende entre los dos extremos (5,>6<), en el que además se proporciona al menos un medio de alimentación que está adaptado para cargar al menos el material (>1<) no expandido en uno de los dos extremos (5,>6<) del horno de cuba (4) en el horno de cuba (4) en la dirección del otro de los dos extremos (>6<, 5) del>horno de cuba (4) para expandir el material (1), visto en una dirección de transporte (10), en la última mitad, preferiblemente en el último tercio, de la sección de transporte (7), en donde se proporciona al menos un inserto de árbol (11) giratorio, que está dispuesto al menos en secciones en el horno de cuba (4) y tiene al menos una cuchilla raspadora (12), que se forma con una pared interna (13) del horno de cuba (4) en al menos un espacio (14) que tiene<un ancho de espacio (18) y que está diseñado, durante la rotación de al menos un inserto de árbol (>11<) en un estado>operativo del dispositivo, para quitar el apelmazamiento (15) en la pared interna (13) en secciones si un espesor (16) del apelmazamiento (15) es mayor que el ancho del espacio (18) respectivo, en donde al menos un inserto de árbol<(>11<) es giratorio alrededor de al menos un eje de rotación (>20<) que se extiende paralelo a un eje longitudinal (>21<) del>horno de cuba (4), preferiblemente al menos un eje de rotación (20) que coincide con el eje longitudinal(21),<caracterizado por que la sección de transporte (7) atraviesa una pluralidad de zonas de calentamiento (>8<) que están dispuestas separadamente entre sí en una dirección de transporte (>10<), donde las zonas de calentamiento (>8<)>comprenden cada una al menos un elemento de calentamiento (9) que se puede controlar independientemente entre<sí para calentar el material (>1<) al menos a una temperatura crítica y para expandir los granos de arena (>1<), y por que el al menos un inserto de árbol (>11<), comprende respectivamente un cuerpo base (>22<) desde el cual la al menos una>cuchilla raspadora (12) sobresale con una porción direccional paralela a una dirección radial (24), donde la dirección radial (24) se encuentra en un plano normal al eje de rotación (20) del inserto de árbol (11) respectivo y, comenzando<desde el eje de rotación (>20<) respectivo, se aleja del mismo, donde el cuerpo base (>22<) respectivo, visto al menos en>la dirección radial (24), está sustancialmente cerrado.

2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el al menos un inserto de árbol (11) está montado de forma giratoria en la región del extremo superior (5) del horno de cuba (4), en donde preferentemente el al menos un<inserto de árbol (>11<) está montado de manera flotante en la región del extremo inferior (>6<) del horno de cuba.>

3. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que el al menos un inserto de árbol (11) presenta una pluralidad de, preferiblemente como máximo ocho, de manera particularmente preferida de dos a cuatro<cuchillas raspadoras (>12<).>

4. El dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado por que al menos dos de las cuchillas raspadoras (12) están dispuestas una detrás de otra, visto en una dirección (19) circunferencial alrededor de un centro (17) radial del horno de cuba (4).

5. El dispositivo según una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado por que al menos dos de las cuchillas raspadoras (12) forman espacios (14) con la pared interior (13) que tienen diferentes anchos de espacio (18).

6<. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que al menos un medio de accionamiento está previsto para hacer girar el al menos un inserto de árbol (>11<) a una velocidad de rotación variable, en donde el al>menos uno de los medios de accionamiento está adaptado para ajustar la velocidad de rotación preferiblemente en el intervalo de 0.125 rpm a 3 rpm, de manera particularmente preferible en el intervalo de 0.5 rpm a 2 rpm.

<7. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a>6<, caracterizado por que el cuerpo base (22) respectivo tiene esencialmente la forma de un cilindro de rotación, en donde preferentemente, visto en la dirección de transporte (>10<)>aguas arriba y/o aguas abajo del cuerpo base (22) respectivo, una sección de inserto de árbol (23) que se estrecha a<lo largo del eje de rotación (>20<) y lejos del cuerpo base (>22<) se une, en particular a ras con el cuerpo base respectivo.>

8<. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la al menos una cuchilla raspadora (>12<) está dispuesta en el respectivo cuerpo base (>22<) de tal manera que se puede extender/retraer y/o pivotar para>poder ajustar el ancho del espacio (18).

<9. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a>8<, caracterizado por que la al menos una cuchilla raspadora (>12<) se extiende sustancialmente en línea recta, preferiblemente paralela a la dirección de transporte (>10<).>

10. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la al menos una cuchilla raspadora<(>12<) se extiende al menos por secciones en forma de espiral o helicoidal alrededor de un eje de rotación (>20<) del respectivo inserto de árbol (>11<).>

11. El dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por que, visto en una dirección (19) circunferencial alrededor de un centro (17) radial del horno de cuba (4), el ancho del espacio (18) varía.

12. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el ancho del espacio (18) del al menos un espacio (14) varía visto en la dirección de transporte (10).

13. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que la pared interior (13) está formada por al menos un elemento limitador (27), preferentemente de acero resistente a altas temperaturas, y por que el al menos un inserto de árbol (11) está hecho del mismo material que el al menos un elemento limitador (27).