NO140263B - Fremgangsmaate og anordning for kontinuerlig blanding og uttagning av pulverformet eller stykkeformet materiale fra en sylindrisk beholder - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for kontinuerlig blanding og uttagning av pulverformet eller stykkeformet materiale fra en sylindrisk beholder, f.eks.

en silo eller lignende, slik at de forskjellige materialsjikt samtidig blandes med hverandre, idet materialet tas ut nedenfor innmatningsstedet, stort sett efter hele siloens flate.

Blanding av forskjellige pulverlignende eller stykkeformede be-standdeler for mekanisk behandling, varmebehandling eller kjemisk behandling forekommer i mange industrier, bl.a. i sementindu-strieri og den metallurgiske industri. I sementindustrien opptrer, særlig påtagelig behovet for å blande det pulver, som males i råpulverkvernen og har en med tiden mer eller mindre sterkt varierende kjemisk sammensetning, til en med hensyn til sammensetningen homogen blanding, for pulveret innmates i sementovnene.

I nevnte industri er det også nodvendig å blande store mengder til forskjellig tid fremstilte klinkers eller ferdig sement for å redusere kvalitetsvariasjonene for det ferdige produkt.

De kjente fremgangsmåter for blanding av et pulverlignende eller stykkeformet materiale for utjevning av kvaliteten kan oppdeles i chargeringsmetoder og kontinuerlige metoder.

Ved de kontinuerlige metoder uttas hele tiden omtrent like meget materiale fra siloen som det innmates i denne. Ved en kjent fremgangsmåte holdes det pulverformede materiale ved stadig luftinnblåsing i svevende tilstand samtidig som pulver innmates og uttas kontinuerlig. Denne fremgangsmåte forutsetter imidlertid en betydelig luftkompressoreffekt.

Ved en annen fremgangsmåte, hvor blandeeffekten imidlertid er meget lav, innblåses luft gjennom åpninger i siloens bunn, slik at materiale kontinuerlig strommer ut fra siloen samtidig som pulver innfores i siloens ovre del. Selv om luftinnblåsnings-anordningene skulle dekke en stor del av siloens bunn, skjer uttagningen imidlertid langsefter smale kanaler beliggende rett ovenfor utlopsåpningen, hvorved det tilforte materiale strommer langs disse kanaler direkte til utlopsåpningen uten å oppblandes med storstedelen av massen i siloen. En viss blandeeffekt oppnås i disse siloer, i tilfelle materialet tilfores inter-mittent mens uttagningen skjer kontinuerlig. Derved oppstår fordypninger ved materialflaten ovenfor uttagningsåpningene, og de ovre sjikt i siloen oppblandes med hverandre når materialet raser ned i disse fordypninger eller groper. Da pulveret har en forholdsvis liten rasvinkel, når det forst er satt i bevegel-se, bevirker raset en blanding bare i relativt tynne sjikt i siloen.

En bedre blandeeffekt tilveiebringes hvis homogeniseringssiloen er oppdelt i to på hverandre anordnede avdelinger, idet den ovre påfylles kontinuerlig samtidig som den nedre tommes. Når den ovre avdeling er blitt fyllt til en viss mengde, åpner flere åpninger seg i denne avdelings bunn, hvorved dens innhold hurtig strommer ned i den nedre avdeling. På denne måte tilveiebringes en effektivere rasblanding i den ovre avdeling, mens det pulverlignende materiale danner et svevende overflatesjikt i den nedre avdeling under samtidig oppblanding.

Formålet med denne oppfinnelse er å tilveiebringe en kontinuerlig fremgangsmåte og en anordning for uttagning av et pulver-eller stykkeformet materiale fra en beholder, f.eks. en silo e.l., slik at uttaksstrommens sammensetning stort sett represen-terer middeltallet av de i sammensetningen forskjellige materi-als j ikt i siloen for å redusere til et minimum kvalitetsvariasjonene pr. tidsenhet, og hvilken anordning er enkel og billig såvel i bruk som anskaffelse.

De vesentlige karakteristiske trekk for oppfinnelsen fremgår

av krav 1.

Ifolge i litteraturen beskrevne forsøksresultater synker pulveret og således også det stykkeformede materiale praktisk talt bare loddrett nedover i siloen, når materiale fjernes ved siloens bunn. Hvis materialet uttas regulert i det vesentlige langs hele siloens bunnflate, synker således hele siloens innhold nedover. Ved å utforme uttagningsorganet slik at materialets uttagningshastighet øker mot siloens midtlinje, vil materialet synke med større hastighet i midten av siloen enn ved dens periferi. Det tilførte materiale, der som en funksjon av tiden har vekslende sammensetning, legger seg som et sjikt i siloen. Takket være materialets foranderlige synkehastighet som er en funksjon av sioloens radius, legger de forskjellige sjikt seg efter hvert stadig mot en loddrett stilling, det vil si de heller nedover mot siloens midt. Ved som uttaksorgan å anvende en om siloens midtakse roterende og fra denne rettet gjennom de hellende sjikt forløpende arm, som er forsynt med avløpsåpninger eller -hull, fås materialet samtidig uttatt fra flere i sammensetning varierende sjikt, som ved fjernelsen blandes med hverandre til en homogen utløpsstrøm, hvis sammensetning ikke varierer meget selv om innmatningsstrømmens sammensetning

skulle variere kraftig.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning

til tegningene, hvor

fig. 1 viser et skjematisk tverrsnitt av den ene halvdel av siloens innhold, og fig. la viser et vertikalt snitt av en fordelaktig utforelsesform av oppfinnelsen,

fig. 2 viser et delsnitt av en anordning ifolge oppfinnelsen i siloens bunndel,

fig. 3 viser et vertikalt snitt eftér linjen I-l i fig. 2,

fig. 4 viser beholderens bunn sett ovenifra,

fig. 5 er et vertikalt snitt av en alternativ utforelsesform,

fig. 6 er et snitt tatt efter linjen II-II i fig. 5,

fig. 7 er et riss ovenifra av en tredje utforelsesform, og fig. 8 er et snitt efter linjen III-III i fig. 7.

Fig. 1 viser hvorledes de til forskjellig tid til siloen innmatede sjikt innstiller seg i siloen. De i sammensetning forskjellige sjikt er adskilt med linjer. Den med henvisningstallet 2 merkede kurve, viser hvorledes pulverets synkehastig-

het i siloen oker mot siloens sentrum. Henvisningstallet 3 betegner siloens bunn og 4 dens vegg.

Av fig. 1 fremgår at pulveret fra flere forskjellige sjikt

fores sammen ved uttagningen. Da de i snitt viste sjikts bunnareal vokser med radien, samtidig som de uttatte sjikts tykkelse blir mindre som en funksjon av radien, er de uttatte deler av hvert innmatet sjikt omtrent like store, idet sammensetningen av ut-taksstrommen utgjor stort sett et middeltall av de i snitt viste sjikts sammensetning. Man kan vise at når uttagningen skjer i horisontalplanet ved siloens bunn, vil den mest gunstige

vertikalt nedadrettede synkehastighet w(r) av materialet i en vertikal silo folge formelen:

hvor G er pulverets massestromning gjennom siloen, J> pulverets volumvekt, r og r^ er radiene mellom hvilke uttagningen skjer, og r er siloens radius. Når pulveret uttas fra siloen ifolge denne hastighetsprofil, fås også en kvalitetsutjevnende blandeeffekt, som er bedre enn om pulveret skulle blandes i svevende tilstand i samme silorom.

Som oppfinnelsens fordeler kan således nevnes: bedre blandeeffekt i samme silorom, ingen ovre grense for blandesiloens volum samt meget lavt effektforbruk.

Slik det fremgår av fig. 1 - 4 er det i siloens nedre del horisontale, radielt rettede transportskruer 2 for materialtran-sport til en trakt 1 i midten av siloens bunn. Transportskraene omgis av en renne 3, og til rennens endekonstruksjoner 4 og 5

er festet bærelagre 6 og 7 for skruen. Enden 5 er åpen. Skru-ens drivmotor er betegnet med henvisningstallet 8. Ovenfor transportskruen er det en doseringsanordning 9, som virker ifolge avstengnings-matningsprinsippet. Doseringsanordningen er over et tannhjulspar 10, 11 koblet til drivmotoren. Doseringsanordningen lukker bunnåpningen for en V-formet, radielt rettet renne, som dannes av trappetrinnsartet inntil hverandre beliggende plater 12 og ligger ovenfor transportskruen. Siloens bunn dannes av inntil hverandre liggende V-renner, som nær siloens midtlinje slutter seg til en pyramideformet midtdel 13. Platenes avtrapping er anordnet slik at det mellom platene har kunnet plaseres et perforert luftinnblåsningsror 14, til hvilket ledes trykkluft som fluidiserer materialsjiktet i rennens nær-het og således påskynder materialtransporten mot doseringsanordningen i V-rennens bunn.

Når materiale avgår fra siloen under doseringsanordningens rotasjon, strommer nytt materiale til ovenifra.

Eftersom den materialmengde som doseringsanordningen fjerner fra siloen er konstant pr. lengdeenhet av doseringsanordningen, vil materialets vertikale stromningshastighet w(r) i siloen folge den tidligere gitte formel.

Mateskruen under doseringsanordningen innmater materialet i den ved siloens midtlinje beliggende trakt 1, fra hvilken det kan transporteres bort f.eks. ved hjelp av en båndtransportor.

En alternativ utforelsesform vises på fig. 5 og 6.

Ved denne utfdreise, slik som også ved den foregående, består siloens bunn av inntil hverandre liggende V-formede, radiale renner. V-rennens horisontale bunnplate 16 har runde åpninger med jevne mellomrom. Ved hvert hull er det anordnet et luft-blåseror, gjennom hvis perforerte vegg luft fores til det omgiv-ende rom, i hvilket således fås et fluidisert materialsjikt. Trykkluften fores til innblåsningsrorene via et fordelerror 19. Innblåsningsroret er overtrukket med poros vev 20, f.eks.

en metallduk for jevn fordeling av luften. Under V-rennen er det en med en hellende perforert mellombunn 21 forsynt renne 22. Trykkluft innmates via et ror- 23 gjennom den perforerte bunnskive 22 og således påskyndes transporten av materialet i rennen 22 mot utlopsåpningen 24.

Når materialet i bunnen på V-rennen fluidiseres ved hjelp av trykkluft, avgår materiale via åpningene 17. Åpningene har samme storrelse, og via hver åpning avgår like meget materiale. Pr. lengdeenhet av den radiale renne uttas like meget, hvorfor materialstrommen i siloen folger prinsippet ifolge oppfinnelsen. Det materiale som faller ned i rennen 22, vandrer ved den hellende bunnplates og den innmatede lufts innvirkning til utlopsåpningen 24, hvor den fjernes på ikke nærmere vist måte.

En tredje utforelsesform vises på fig. 7 og 8.

Siloens bunn består her av flere inntil hverandre liggende trakter 25, i hvilke er anordnet en vertikal skruetransportor 26 som fjerner materiale fra siloen. Transportskruens fordeling og matekapasitet velges slik at den onskede hastighetsprofil

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig blanding og uttagning av pulverformet eller stykkeformet materiale fra en sylindrisk beholder, f.eks. en silo eller lignende, slik at de forskjellige materialsjikt samtidig blandes med hverandre, idet materialet tas ut nedenfor innmatningsstedet, stort sett efter hele siloens flate, karakterisert ved at materialsjiktene bringes til å helle i siloen ved at man tar ut materialet på en slik måte at synkehastigheten av materialet i siloen øker mot siloens midtlinje samt materialet fjernes fra de hellende sjikt ved hjelp av flere radielt rettede og gjennom sjiktene forløpende, fortrinnsvis regulerbare uttagningsorgan.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at materialet mates inn ovenifra i siloen ved dennes midte og det ved hjelp av uttagningsorganene fra siloen fjernede materiale transporteres mot siloens midtlinje.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at i det vesentlige like meget materiale tas ut fra hvert hellende sjikt.

4. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 1 - 3, karakterisert ved at materialet tas ut gjennom radielt forløpende spalter eller åpningsrekker, slik at materi-almengden pr. lengdeenhet er konstant, samt at sjiktenes synkehastighet i siloen reguleres slik at den er omvendt proporsjo-nal med hvert sjikts avstand fra siloens midtlinje.

5. Anordning for utførelse av fremgangsmåten som angitt i krav 1 for kontinuerlig blanding og uttagning av pulverformet eller stykkeformet materiale fra en beholder, f.eks. en sylindrisk silo eller lignende, slik at de forskjellige materialsjikt samtidig blandes med hverandre, idet materialet tas ut nedenfor innmatningsstedet efter stort sett hele siloens flate, karakterisert ved at siloens bunn (16) har flere radielt gjennom hvert sjikt forløpende spalter eller åpningsrekker (17), fortrinnsvis adskilt ved hjelp av rygger, samt at det under spaltene eller åpningene (17) er en utløpskanal (3, 22) for å motta og fjerne det fra hvért sjikt gjennom siloens bunn uttatte materiale, idet spaltene eller åpningene (17) er forsynt med organ (9, 20) for å fjerne materialet i siloen til den nedenfor beliggende utløpskanal (3, 22).

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved ovenfor spaltene eller åpningene (17) anordnede luftblås-ningsanordninger (14, 20) for fluidisering av materialet.

7. Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at det i hver radial spalte er en i spaltens retning forløpende, ifølge sluseventilprinsippet virkende, om sin langs spalten rettede lengdeakse roterbar og med spor forsynt aksel (9) for mating av materialet med regulert hastighet til den nedenfor beliggende utløpskanal (3).

8. Anordning som angitt i ett av kravene 5-7, karakterisert ved at den nedenfor beliggende utløpskanal (3) er rettet langs spalten eller åpningsrekken og har en mate-skrue (2) for mating av det til utløpskanalen avskilte materiale mot en utløpsåpning (5) i utløpskanalens (3) ene ende.