NO744052L - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse aa^r regulert nedfSring av oppdelt .

fast material i:,et skrånende leie under aotstFoianing ov gacc. Sbraere bes tea, t angår oppfinnelsen regulering av sådan nedforing

i et leie iued ringformet, horisontalt tverrsnitt, for eksempel med det formål å. regulere kontakten mellom det faste og fluide material.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet under spesiell henvisning til et ringformet apparat for å bringe et fast material i kontakt med en gass for å oppnå voraeutveiisling eller en reaksjon mellom materialene, for eksempel 1 en ringformet teglstenovn, men det vil forstås at oppfinnelsens grunnleggende prinsipper også kan anvendes 1 den ovenfor angitte videre sammenheng i forbindelse ned ringformet e leier av granulert eller nodulart fast material i sin alminnelighet*

Oppfinnelsens særtrekk vil bli bedre forstått i forbindelse med

en ringformet vøraeovn avledet fra den vanlige vertikale teglsten-eller sjaktovn.

Ved åo fleste forner sv vertlfede ovner ellor sjaktovner før

varmebehandling av for ek&eapel jernholdig eller ikke-aeraiioldig malm, sementtilsatser, dolomitt, kalksten eller lignende*vil uttagningen av det ferdige eller varaebehandlede produkt fra den nedre ende, nemlig utlSpsendea, av sjakten ofte være vanskelig •

på grunn av det forhold at hele den behandlede materialmasse som fyller sjakten, med fordel bor bringes til å hvile direkte mot utldpsinnretningene, således at materialet vil vare virksågfc over hele ovnstverrsnittet og synke så jevnt som mulig gjennom sjaktoa

for derved å bibeholde en hensiktsmessig gassgjennomtrengelighet over hele det effektive tverrsnitt. Vanskeligheter av denne art er for eksempel omtalt av H. Eigen (Zement-Kalk-Gips, oktober 1956, sidene ^-5V-M6), K* Beckenbach (britisk patentskrift nr. 93^*230), H.B. Suter (U.S.-patentskrift nr. 2.861.788),

E.Spohn (Tagungsberiehte der Zement-industrie, 1955"*3JU 39*55) > Somogyi, «The Vertieal Kila" (Gement, Lime and Gravel,

mai t952), og 3.A.S.F (britisk patentskrift nr. 950.576).

Disse .referanser viser også at det på gruna av manglende jevnt fordelt belastning over sjaktens tverrsnitt og den tilsvarende ujevne utl5pstakt regnet fra midten til omkretsen eller ytterveggen, vil ikke bare materialets varmebehandling bli uregelmessig, men det vil også vær© umulig, for eksempel når det gjelder kalsinering av kalksten eller dolomitt, å oppnå et produkt sréa har jevn porc-kvalitet og hvori én opprinnelig partihkfelstSrrelse er bibeholdt 1 så stor utstrekning som mulig. Som angitt av K. Beckenbach kan disse egenskaper bare oppnås i ufullstendig grad selv med de beste eksisterende utlSpsinnretninger., og den angitte fremgangsmåte i dette tilfelle gikk ut på å ta materialet ut fra sjaktovnen jevnt fordelt og uten unødvendig knusning, ved anvendelse av et fast utlcJpsbord, sm ved anbringelse under ovnens nedre åpning og med en st5rr© diameter enn denne åpning, medfdrte stabiliserende og lastfordelende egenskaper i overensstemmelse med hvilevinklen for materialet %■ ytterområdene,, således at uttrekksutrustningen fri-gjøres for å fullfore uttaksprosessen» Videre kan jevn "-behandling av materialet i en sjakt-innretning vanskeliggjøres 1 betydelig grad ved den lSsgjiSrlag som må finne sted i ytter områdene eller ved ytterveggen, og som hittil hsr begrenset des storste diameter for ete fleste-Stasjonære sjskt-anlegg til noen få metor.

Forskjellige forsak har vært gjort for & &k©kapasiteten og forbedre driftsforholdene for sjaktovner eller forbarmere ved innføring av kjerneseksjoner, hvorved ringkaamer-prlnsippet kommer til anvendelse, men i et hvert tilfellelw disse anordninger vært basert på statiske forhold med ingen relativ bevegelse mellom de ytre sjaktvegger og de indre kjeraevegger. Et interessant; forsok ble også utfQrt av B.å.S*F. med både skråstilt og roterende sjaktovn, for derved å forhindre stillstand i brennsonen og frembringe mer intim blanding av de faste materialer og de varme gasser. Det forhold at alle disse anordninger har vist seg å vare uhyre kompliserte både ved tilvirkning-og drift, synes å ha hindret deres praktiske anvendelse.

I US-patentsk&ift nr. 2.8U-2.350 foreslås en statisk smelteovn med ringformet sjakt og hvori gulvets midtapning for utslkpp av fåst material som har sunket ned gjennom den ringformete sjakt, hadde mindre diameter enn innerdiameteren for den ringformete sjakt.

Sn ringkonstruksjon var understøttet koaksialt over gulvets midtåpriing og dannet derved en kanal for den gass som skulle føres oppover gjennom det ringformete leie, mens behandlet.fast material kunne slippe ut av sjakten over gulvets kant og under rlng-konstruksjonen. Gassen måtte trenge inn i leiet av fast material, gjennom den skråflate av fast sjaktmaterial som skrånet nedover fra sjaktgulvets innside til toppen av ringstrukturen.

Søkernes eget utviklingsarbeide på dette område kan sies å være innledet med den ringformete forvarmer som er omtalt i britisk patentskrift nr. 828.886, og hvorved det ble mulig å overvinne de største ulemper ved den nettopp negnte ringformete forvarmer ved å ano&dne en eksentrisk utløpsåpning i gulget og dreie den skål som dannes av gulvet og veggen, idet det anvendes en'ytre kambane for å påvirke skyvestempler for forskyvning av det behandlede material til.kanten av åpningen. Disse tiltak overvant hovedsakelig båe tilførsels- og tetnings-problemene, som ved de.ganske

kraftige sug som oppstår ved trekk oppover gjennom dype leier, hadde vært ansvarlig for denmmanglende kommersielle suksess for den ovenfor nevnte utførelse. Søsrnes eget utviklingsarbeide hadde imidlertid ennå ikke ført til tilfredsstillelse av de sterke behov for klrø&&inuerlig og jevn tilførsel av granulert eller nodulært material, slik det vil bli nærmere forklart senere i foreliggende beskrivelse, idet nevnte skål, dets gulv og indre hvelvning fremdeles er" holdt i fast geometrisk stilling i forhold til hverandre. Den intermitterende skyveprosess ved materialutlopet medførte også uttilatelig høye skjsrkrefter i det faste material sosrøar under behandling, og var ute av stand til å frem-

øring© den jevnt fordelte utløpsvirkning samt åen foreskrevne nedoverrettede materialstrømning cos er så viktig f or effektiv varmeutveksling under motstrømning.

I den ringformete forvarmer eller teglstensovn som er beskrevet i søkernes britiske patentskrift nr. 828. BBB samt i US-patentskrlft nr. 2. 9h5*687 er det imidlertid gjort et vesentlig fremskritt mot overvinning av de ovenfor nevnte ulemper, idet gulvet eller har den på den ene side og veggene i ringformen på den annen side ble anordnet for dreining om sine respektive vertikale midtakser, idet disse parallelle akser var anordnet innbyrdes forskjøvet med en viss avstand. Den resulterende presesjon og innbyrdes påvirka ning mellom ytterveggen og gulvet, som i det følgende vil bli kalt forskyvningsprosessen, medførte forskyvning av fast material ved bunnen av leiet frem til og over kanten av utløpsåpningen. Kam-arrangementene i de tidligere utførelser kunne således ute-lates, idet virkningen av f orskyvningsprosessen i sistnevnte tilfelle tilsvarte et ubegrenset antall radiale skyvestempler rundt omkretsen, nvtlkoi forte til en. jøvaero strøsaing av éfet behandlete material og under gunstigere forhold.

Under dreiningen av den ovenfor nevnte forvarmer en fullstendig

omdreining,, vil åen relative bevegelse .mellom ringformen og gulvet vare sirkulært, hrilket vil si at bevegelsesbanen for et.vilkårlig punkt på den roterende rlhgferm vil våre en sirkel med radius lik forskyvnlngsavstanden,. hvis det antas at ringformen og gulvet roteres med samme vinkelhastighet uten innbyrdes forsinkelse. Sådan dreining 1 takt kan oppnås i praksis ved overføring av passende direkte drivkraft både til gulvet og ringformen. Hvis gulvet alene var direkte drevet, ville reaksjonene mellom gulv, fast material under behandling og ringveggene gjore at ringformen ikke kunne rotere uten en viss etterslepning i forhold til gulvet, således at den ovenfor nevnte bevggelsesbane ville avvike fra sirkelforme» og i stedet nome -seg en sykloid kurve.

I henhold til US^patenfeskrift ar. 3.M)3.89!> er det forsøkt å frembringe relativ sirkulor bevegelse mellom fora og gulv uten faktisk å dreie de to deler om hvør midtakse^nealig ved å meddele

cn ccilo^søfGVegelse bara til gulvet eller bare til ringfsæmch,

for eksempel red dreining av gulvets vertikalakse oa vertikalaksen fer ringformen» Hensikten med dette var å nedsette anleggets effektbehov*Bt bevegelsesmønster som engifct ovenfor, vil imidlertid kreve mer effekt enn søkerens tidligere nevnte utførelse, og et sådant anlegg ville bare vere i stand til å behandle solid material som var i stand til å motstå betraktelige knusekrefter, hovedsakelig ford&odet ikke vil kanne tillates noen tangenslal etterslepning mellom gulv, behandlet material og ringvegger..

Fordelen ved å tillate tangensialbevegelse i en delvis analog situasjon, er angitt i US-patentskrift nr. 1.U-29.92!?, hvori det er beskrevet anoMning av en horisontal rist under sjaktovnea,

idet det er etterlatt et periferisk mellomrom mellom bunnen av sekten og risten under denne. Histea ble meddelt en planet-bevegelse, hvorved fast material fe ovnen og ovenpå ristei^ ble trukket radialt utover sg forskjøvet over ristens kant til en oppsamlings trakt. Ved denne plaaetbevegelse ble det oppnådd tangensial bevegelse åv aafcc-rlalci ovenpå risten, for derved å unngå enhT-er linns ©virkning sect ellers kunne h& oppstått mclioia ristan og sjakten.

Det er viktig å leggo merke til at alle de ringformete forvarmere eller teglovner som det hittil er henvist til, for materialutløpet har vert avhengig av eniskyvevirkning frembragt fra amkrets:^den ved hjelp av for eksempel et skyvestempel eller en vegg, for derved å tøvings ået behandlete material til bevegelse innover fra bunnen av det egentlige ringformete leie, over gulvet til utløps-åpningen i- dette. Denne skyvevirkning,. som vil bli nærmere f or-klart senere5medfører utøvelse av betraktelig krefter mot det behandlete material, samt mot utstyrets opplågringspuakter, hvilket medfører rask degradering av materialet samt slitasje på. vedkommende maskindeler.

Søkerens norske patentskrift nr. 115.090 samt IJS-patentskrift

ar. 3*331*595?beskriver begge visse modifikasjoner av søkerens ovenfor nevnte ringformete forvarmer eller ovn imå den omtalte forskyvningsprosess* Disse modifikasjoner omfatter.(1} en

erstatning av det flate horisontale gulv aed et gulv son heller konisk måcwor mot midtcarådet med eat liten hellingsvinkGl mot horisontal<p>lanet, samt (2) anordning av tetningsorganer ved endene av yttervegg og innervegg, hvilket tillater helt uavhengig 4r eining-.! ot tre komponenter} nemlig horden eller gulvet, ytterveggen* samt innerveggen»

Den ringformete varmeveksler som er gjenstand for britisk patentskrift nr, UQ59.1^9 samt US-potentskrift nr. 3.331*595 arbeider som sine forgjengere ved at det behandlete material skyves aver herden for utslipp gjennom åpningen, bortsott fra under spesielle forhold som faktisk foreliggende oppfinnelse er rettet mot på bakgrunn av de to modifikasjoner som er nevnt ovenfor* Det er funnet at apparater av den umiddelbart forutgående type som omfatter et ringformet leie av nedsynkende granulsrt eller nodulært materialj. kan drives på avgjort mer fordelaktig måte hvis apparatets geometriske konstruksjon s^srtyriag står i et visst hensiktsmessig forhold til do fysiske egenskaper for det behandlete

■msterteX' i leiet. Mr dette forhold er hensiktsmessig, kan det sies at apparatet drives i en kritisk arboidsnodus, hvo ri den ovenfor nevnte .skyv£virknlng or satt til side til fordel for en virksing av <m amen art,, Bvorrved -det oppnås f ordeler som<y>ll bil nærmere omtalt i det følgende.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe de nødvendige betingelser for drift av et ringformet leie av synkende granulsrt eller nodul&rt material i den ovenfor nsvnte kritiske arbeidsaoåus.

Det behandlete material eller ladningsmaterialet kan være et hvilket som heist fast granulert eller nodulært material 1 den utstrekning materialet ikke er så finfordelt eller lett at en motstromning av gass gjennom materialet vil løfte opp material-partlkler^. og i den utstrekning materialet ikke utgjøres av for store partikler i forhold til bredden sv det ringformete rom til at na teri a lp artiklene sammen kan -falle fritt nedover i et sådant rom.

I åen apparattypø som oppfinnelsen angår, opptar en ringformet basis, som vil bli kalt gulv eller herd, et hovedsakelig horisontalt plan og er mmtert for dreining om sin hovedsakelig vertikale aidtakse. Ovenpå gulvet or det anordnet to hovedsakelig koaksiale sylindre aed vertikale midtakser og forskjøvet fra gulvets parallelle midtakse med en avstand som vil bli kalt forskyvningsavstanden. Den slaglengde so® det senere vil bli henvist til*er det dobbelte av forskyvningsavstanden.

Den ytre av de to sy lindre er montert for uavhengig rotasjon om

sin akse, idet sylinderveggens nedre kant danner en glidetetaing mot gulvet. Ben innerste av do to sylindre er også montert for uavhengig dreining om sin akse, aen den nedre kant av denne sistnevnte sylinder er anordnet ovenfor gulvnivået (planet gjennom den horisontale diameter for gulvflaten) i en avstand som vil bli kalt strupehøyden, idet dea nedre kant av den, indre sylindervegg vil bli kalt stropen. Imer-veggen er fortrinnsvis un&e-r&tøttct

på sådan mate at dens akse ' km skråstiiles til m liten vinkel medTértikalretsingen$idet å- amio vinkel i dat f01gen.de vil Hi kalt utsyingsvinklen. Midtåpniagen i ringgulvet har mindre diameter enn innersylinderen og danner materialutlopet. Oversiden av gulvet heller nedover fra gulvets periferi til midtåpningen i gulvet i en svak vinkel med liorisontslplaa^t^idet denne vinkel

vil bli kalt gulvvinklen (9)t bob former gulvet til en grum konisk skål.

De respektive sylindre danner to glidetetainger med henholdsvis ytre og indre kant for et ringformet toppdeksel eller en hette som tetter til ringlpningen mellom sylindrene., men lar oversiden av et tak som spenner over og slutter innerveggens indre åpning, vere. åpent mot atmosfaren. Undersiden sv dette tak skråner oppover og innover sot sitt midtpunkt fra periferien, hvilket vil si strupen, i en skrånings vinkel sea vil bli kalt strupeavlast-ningen. Toppdskslet, som forblir stillestående, omfatter ot innløp for tilførsel av fast material, samt en eller flere utløps-åpninger for utslipp av gass eller damp.

Som allerede nevnt, må gulvåpningens diameter være mindre enn . innerveggens diameter med en viss verdi som senere vil bli definert. Hår denne betingelse, som vil bli kalt stabilitets-betingelsen, er tilfredsstilt, vil partikkelformet fast material som innfores i apparatet, ikke falle rett gjennom åpningen, men utgjøre et stabilt leie i ringrommet mellom syUndrene samt også stilles over gulvets kant i retning radialt innover i en grad som først og fremst er avhengig av hvilevinklen for det partikkel-formete faste material.

I drift vil de ovenfor beskrevne deler av apparatet, bortsett

fra toppdekslet, rotere om sine respektive akser. Foreliggende oppfinnelse angår apparater av den beskrevne type og hvori bare gulvets dreining er direkte frembragt av overført drivkraft for dette formål, idet det ikke foreligger noe mekanisk bindeledd mellom yttervegg og innervegg, og heller ikke mellom noen av de to vegger og gulvet. 3en frembragte dreining av yttervegg og innervegg når gulvet av det ladete apparat drives, skriver seg fra gjensidig påvirkning mellom de tre uavhengig dreibare komponenter (gulv, yttervegg og innervegg) samt den foreliggende materialmengde mellom disse komponenter. : For lettere å kunne forklare og anskueliggjøre foreliggende oppfinnelse, vil den linje som forbinder strupen med det nærmeste punkt på ytterveggens nedre kant bli betegnet som strupelinje eller strupe skråning, mens den stump-koniske #Late som genereres - av denne linje når ringkammeret gjør en omdreining om sin linje, vil bli kalt strupeflaten, uavhengig av om den kan anses å ha en virkelig eller bare hypotetisk eksistens.

Bingkammerets bredde er definert ved dif f era&iSeni mellom radiene for henholdsvis yttervegg og innervegg. Det ringformete leie anses å være lateralt begrenset av henholdsvis den indre, og ytre vegg, samt avgrenset oventil av det nivå som partikkelissr&erialet antar under drift, samt nedentil av nevnte strupeflate.. Partikkelformet fast material som foreligger nedenfor eller radialt innenfor strupeflaten, kan ganske enkelt betraktes som hvilende material mot gulvet under materialutslippet fra leiet.

Den eksentriske rotasjon av gulvet i forhold til leiets rotasjon utsetter.ved at den bevirker fjerning av fast material fra leiets underside i radial retning, materialet for et-visst skrått rettet trykk, som utløses i endkning av materialhoyden med avtagende

radius, inntil materialet vil gli over kanten av gulvåpningen.

Visse utførelser av de apparater som er beskrevet i tidligere

nevnte norske patentskrift nr. 115.090 og US-patentskrift

nr. 3.331.559 vil være eksempler på den ovenfor nevnte apparattype som oppfinnelsen refererer seg til.

Beskrevet i alminnelige vendinger, som vil bli bedre forstått i lyseav den etterfølgende spesielle beskrivelse, har et apparat med ringformet leie og av den beskrevne type som særtrekk når det drives i kritisk arbeidsmodus, en utpreget lett og jevn føring av det behandlede material gjennom og ut av leiet. Sådan drift kan oppnås ved hjelp av oppfinnelsens/anordning og kjennetegnes ved et antall påvisbare og kvantitative resultater, som vil bli nærmere-angitt i det følgende.

Et trekk ved foreliggende oppfinnelse går ut på drift av et ringformet leie av den beskrevne type i kritisk arbeidsmodus. .1 denne kritiske arbeidsmodus kan-granulært eller nodulært material synke nedover i leiet på jevnt regulert måte' som angitt i det følgende, således at hver partikkel av det granulære eller nodulære material blir gjenstand for hovedsakelig samme behandlings-syklus ettersom den føres i motstrømning til en stigende gass gjennom leiets fulle høyde i den ringformete sjakt.

Den jevnt j<p>ggulerte måte hvoipå ladningsmaterialet bør synke ned gjennom leiet kan defineres på følgende måte,, uavhengl g av forskjeller i omdreiningshastighet mellom ringsjakten og.gulvet: I det idésLle tilfelle vil Iver partikkel av det faste ladningsmaterialet under sin vandring ovenfra og nedover i det ringformete leie beskrive (ikke i forhold til det roterende apparat, men i. forhold til de stillestående omgivelser) en vertikal skruelinje med konstant radius og stigning, samt konstant horisontalkomponent av vinkelhastigheten. Den konstante radius er lik vedkommende partikkels avstand fra ringsjaktens rotasjonsakse, den konstante stigningsvinkel er proporsjonal med apparatets slaglengde og den horisontale vinkelhastighet ,er lik vinkelhastigheten for ringsjakten som helhet..Slaglengden er definert som det dobbelte av avstanden mellom gulvets rotasjonsakse og ringsjaktens rotasjonsakse.

•Det faste material synker således uten horisontal blanding og hver del vil synke sammena vs tancl under hver gitt fullstendig omdreining av ringsjakten. Så lenge toppen av leiet tilfores jevnt fordelt materialet i jevn takt, bibeholdes således jevn fordeling og likeartet oppholdstid for ladningsmaterialet som vil synke.i jevn takt gjennom leiet.

Da leiet befinner seg i stadig rotasjon, vil det være en enkel

. sak å tilfore ladningsmaterialet til leiet i jevn takt fra et fast punkt ovenfor apparatet, hvorved det oppnås.jevn fordeling i omkretsretningen. Fordi fremforingen av materialet gjennom-apparatet er avhengig av utlopstakten, og, slik det vil bli forklart senere, denne utlopstakt kan holdes konstant i henhold til oppfinnelsen, kan jevn tilforselstakt oppnås ganske enkelt ved å holde leiets ovre nivå konstant, for eksempel ved automatiske midler som en funksjon av hastigheten. Jevn fordeling i radial-retningen sikres ved tilforsel av materialet til leiets overside nær ringsjaktens indre vegg, for å bevirke eller tillate en helning-av leiets topp-plate nedover mot ytterveggen i ladningsmaterialets effektive hvilevinkel.

I forhold til den roterende ringsjakt, vil hver partikkel av det faste ladningsmaterialet vandre nedover langs en hovedsakelig vertikal bane gjennom leiet, men enten den.betraktes i forhold til ringsjakten eller i forhold til omgivelsene, vil den.vertikale hastighetskomponent for ladningsmaterialet ikke være konstant, idet hver del av ladningen i lopet av hver fullstendig omdreining vil være gjenstand for samme konstant gjentatte cyklus av aksellerasjon og retardasjon, slik det vil bli nærmere forklart i

forbindelse med uttaksprosessen. Folgelig vil helningen fiar

' påfoigende omlop i den ovenfor nevnte.skruebane ikke være konstant, men banene vil være stort sett innbyrdes parallelle..

I praksis vil den regulære senkning av materialet avvike fra de beskrevne ideale forhold, men anses å ligge innenfor oppfinnelsens ramme hvis de folgende primære betingelser er oppfylt.

Oppfinnelsen er grunnet på erkjennelsen at det for å drive et apparat av ovenfor angitte type med ringformet leie i kritisk arbeidsmodus, vil være nodvendig å bibeholde tilnærmet likhet mellom (a) den vinkel strupeflaten danner med horisontalplanet, og (b) den effektive hvilevinkel for ladningsmaterialet under strupen.

Med "tilnærmet, likhet" menes i denne forbindelse atsstrupehoyden h (ikfeskal være mindre enn og ikke overskride med mer enn 10$ den verdi som tilfredsstiller forholdet (1):

der 0 er nevnte effektive hvilevinkel, a er bredden av .ringrommet, og h er strupens perpendikulære hoydenivå over gulvets ytterkant*

Et trekk ved oppfinnelsen omfatter således dimensjons ring og

drift av et ringformet leie av den beskrevne type på en sådan måte

at den ovenfor nevnte tilnærmete likhet oppnås.

Det vil være åpenbart at det.apparat som kan være gjenstand for drift i henhold til foreliggende oppfinnelse,' allerede er kjent, særlig fra norsk patentskrift nr. 115.090 og US-patentskrift

nr. 332331.595, og har vært anvendt i f or skjellige--deler av verden, for eksempel ved tilvirkning av sement og koks, samt behandling av malmer og andre mineraler. Det som hittil ikke har vært erkjent er imidlertid (a) at det foreligger en kritisk arbeidsmodus, (b) den spesielle utforelse av apparatet som må velges og (c) de betingelser og forhold som må oppfylles for a.t deÅ form for- fast partikkélmaterial kan oppnås som er særegen for foreliggende oppfinnelse og nå skal beskrives.

Utlopet av fast granulært material fra det ringformete leie i henhold til oppfinnelsen vil i det folgende mer korrekt bli betegnet som en uttrekning, fordi materialet ikke tvinges eller skyves ut, men bæres mot utlopsåpningen fra bunnen av leiet. Den regulære synkning av materialet som det allerede er henvist til,

- er et direkte resultat ;.av denne uttrekning.

Det éi? nyttig forst å betrakte det innbyrdes samspill mellom de deler av ét ringformet leie som hviler mot et konsentrisk ringformet gulv. • Hvis vi tar ytterveggen av den tomme, ringform som

hviler mot det konsentriske ringformete gulv uten innerveggen, vil det.faktisk foreligge et ror med en iiidre kant rundt bunnens omkrets. Granulært material kan lastes på denne kant inntil kantens fulle bredde er utnyttet. Toppen av haugen av granulært material vil da ha en omvendt stumpkonisk overflate med en helning tilsvarende den torre hvilevinkel for det granulære.material.

Hvis ytterligere material tilfores, vil dette umiddelbart g-li ned av haugen gjennom gulvåpningen. For enkelthets skyld vil en sådan oppforsel bli betegnet som "avrenning".

Hvis det nå nedsenkes en konsentrisk innervegg med storre diameter

enn gulvåpningen innenfor ytterveggen, i det minste inntil den nedre kant av innerveggen nettopp når ned til den skrå sideflate av haugen av granulært material, vil det åtter bli mulig å tilfore ytterligere granulært material til ringleiet mellom Veggene uten

at noe avddette material renner av. Et sådant leie vil bli

betegnet som stabilt, og senere i denne beskrivelse vil det bli definert de nodvendige forhold mellom ladningsmaterialet og apparatets dimensjoner for stabil drift i kritisk modus, hvilket vil si et stabilitetskriterium.' Materiiåluttrekningen har som. virkning'at det fra undersiden av et stabilt ringformet leie trekkes-ut material som har sunket ned gjennom leiet, idet dette trekkes i hovedsakelig radial retning over bunnkanten eller det ringformete gulv for å felles gjennom gulvåpningen, uten at dette forstyrrer

leiets stabilitet, og særlig for på denne måte å lette driften i den kritiske arbeids&odus.-

Materialuttrekningen oppnås når det ringformete gulv ikke er konsentrisk med ringleiet og dreies om sin midtakse, samtidig som de ovenfor nevnte primære forhold feiltilfredsstillet. Hvis (a), det eksentriske og roterende ringformete -gulv har en midtåpning (konsentrisk med gulvet) som har samme omfang som ytterveggen for det ringformete leie, vil naturligvis alt ladningsmaterial i leiet falle rett gjennom gulvet. Hvis (b) åpningens diameter, med en ekstra margin for eksentrisiteten, er mindre enn stabilitets-grensen, vil leiet naturligvis forbli stabilt. Mellomndisse to betingelser (a) og (b) vil ladningsmaterialet "renne av" i storre eller mindre grad alt etter i hvilken utstrekning åpningen strekker seg under det ellers stabile leie og under hvilken andel av hver omdreining dette forholder ,seg slik.

Hvis åpningen er tilstrekkelig liten til å tillate leiet å forbli stabilt, vil ladningsmaterialet bli forskjove.t i hovedsakelig radial retning langs gulvet til åpningen, i kraft av den relative bevegelse frem og tilbake mellom gulv og leiet, frembragt av disse delers eksentriske rdbasjon. Ved denne bevegelse tvers over gulvet utsettes materialet for en skyvekraft, hvil ikke uttreknings-virkningen i henhold til oppfinnelsen oppnås ved drift i kratisk modus.

Hvis åpningen er for liten til å tillate det material som overfores langs gulvet ogpassere gjennom åpningen, vil naturligvis overfSringsbevegelsen komme til stillstand. Ved drift av tidligere kjente apparater med ringformet leie er det funnet at utlopstakten for fast material fra leiet er avhengig av storrelseh av utlopsåpningen i gulvet.

Hvis utlopstakten er funnet å være avhengig av utlopsåpningens storrelse, vil det foreligge tre muligheter: .1. Åpningen er for liten} denne mulighet er blitt omtalt ovenfor. "

2. Åpningen er for stor og oppfyller ikke stabilitets-

kriteriet. Ladningsmaterialet "renner av", hvilket vil si

at materialet avgis i uønsket hgy og ujevn takt.

3. Materialutlopet frembringes ved virkningen av ringveggen som skyver ladningsmaterialet langs gulvet, og utlopstakten vil følgelig avhenge av størrelsen av den materialhaug som skal skyves, og således av avstanden fra leiet til åpningen.

Disse muligheter foreligger imidlertid ikke ved drift i kritisk médus, idet uttrekkstakten da er hovedsakelig uavhengig - av utlopsåpningens størrelse for et stabilt leie.

Den diameter som forløper gjennom de respektive rotasjonssentra

for ytterveggen og gulvet som forskyvningsaksen,• og denne akse anvendes som referanselinje ved beskrivelse av de bevegelser som finner sted i apparatet med ringformet leie. Under dreining av gulvet, vil et hvilket som helst gitt punkt på gulvoverflaten

folge en bevegelsesbane som avvekslende nærmer seg og fjerner seg fra rotasjonssentret for det ringformete leie, hvorved den frembragte relative bevegelse mellom leiet og herd frembringer nevnte uttrekning av lådningsmaterial fra leiet. Når nevnte gitte punkt befinner seg i størst avstand fra leiets rotasjonssenter,

vil det .befinne seg på forskyvningsaksen i en stilling som'vil

bli betegnet som ) f = 0°. For forklaringens skyld er det ikke

av viktighet om alle punkter på bevegelsesbanen for det gitte punkt, nemlig fra fr = 0° 360° i forhold til forsky.vhinggsaksen, tas omkring ringleiets eller gulvets midtpunkt, så lenge, forskyvnings-' avstanden er liten i forhold til gulvets diameter,-men for å gjore bildet klarere vil gulvets midtpunkt bli benyttet som vinkel-referansepunktet for apparatets rotasjonsstillinger.

Hvert punkt på en gitt gulvradius vil under sin sirkelbevegelse

fra fr = 0° til fr= 180° under en halv omdreining av gulvet, nærme seg rotasjonsaksen for ringleiet over en total avstand som er lik det dobbelte av forskyvningsavstanden, hvilket tilsvarer apparatets slaglengde, i en bevegelsestakt som oker gradvis og proporsjonalt;

med sin idet den oker fra 0 ved ^=0°, når et maksimum ved.

<y =90° og avtar proporsjonalt med sin fr' fra maksimalpunktet tilbake til 0 ved = 1800. Fast lådningsmaterial som hviler

mot gulvet vil følgelig i kritisk arbeidsmodus bli fort mot ringleiets akse i den angitte bevegelsestakt. Det effektive radius-området av gulvet som utsettes for det ringformete leie vil oke med en slaglengde, atter i den angitte takt, ettersom punkter i det gulvradiusområde som befinner seg utenfor ytterveggen forskyves til stillinger innenfor denne. Okningen i effektiv radius vil i kritisk arbeidsmodus tilllate tilgang for ytterligere lådningsmaterial til gulvet under leiet, hvilket resulterer i senkning av lådningsmaterial i leiet. Over en samlet avstand lik Øan 0 x slaglengden, i en senkningstakt som oker gradvis proporsjonalt med sin fr fra null ved fr = 0°, når et: maksimum ved £f = 90° og avtar gradvis proporsjonalt med sin ^"tilbake til null ved

fr" = 180°. Mens såledés material trekkes, frem fra leiets underside under denne halve omdreining, vil materialet synke nedover i leiet således at dette tilsvarende mest hensiktsmessig kan fylles ovenfor i området over )f = 90°. Den halve omdreining fra fr" = 0° til fr = 180° utgjor derfor fyMngsslaget. Under fylnings slaget

blir leiet bevegelig og mer gåssgjennomtrengelig.

Hvert punkt på en gitt gulvradius vil ved foring fra fr = 180°. til fr = 360° under en halv omdreining av gulvet, bli trukket tilbake fra ringleiets akse i en samlet-avstand lik det dobbelte av forskyvningsavstanden, nemlig apparatets slaglengde, i-en bevegelsestakt som oker gradvis og proporsjonalt med sin fr<*>fra null ved fr<*>= 180°, når et maksimum ved fr = 270° og-avtar gradvis proporsjonalt med sin fr' fra maksimalpunktet tilbake til null ved

fr = 360°. Fast lådningsmaterial som hviler mot gulvat vil i kritisk arbeidsmodus bli stabilisert i' nærvær av leiet og vil forbli i mer eller mindre fast avstand fra ringleiets akse ettersom gulvåpningen forskyves under det faste lådningsmaterial. Dette material vil følgelig forskyves i forhold til guiet mot gulvåpningen, i en takt som hovedsakelig er lik den ovenfor angitte bevegelsestakt. Etter innledende omdreininger htørøorunder gulvet blir dekket med lådningsmaterial$vil det oppstå et jevnt utløp av sådant material over kanten av gulvåpningen, i en takt som øker gradvis og hovedsakelig proporsjo&alt med sin fr'- fra null ved fr<*>= l8o°j. når en maksimalverdi ved "fr = 270° og avtar gradvis

proporsjonalt med sinus fr.fra nevnte maksimalverdi tilbake til null ved fr' = 36O<0>. Under den halve omdreining fra y= 180°

til 360Q vil materialet i leiet forbli hovedsakelig stillestående, mens det material som gulvåpningen passerer vil falle ut gjennom denne åpning. Denne halve omdreining utgjor utlopsslaget. Under utlopsslaget forholder leiet seg statisk og er mindre gjennomtrengelig for gass.

Under den vekslende rekkefølge av fylningsslag og utlopsslag som hver partikkel av det faste lådningsmaterial.utsettes for etter tilførsel til toppen av leiet, vil vedkommende partikkel synke nedover gjennom en rekke trinn med periodisk varighet lik tan 0 x slaglengden, hvilket utgjør den konstante'stigning av den ovenfor nevnte skruebane.

De maskinkrefter som virker på ladningsmaterialet i den kritiske arbeidsmodus er de krefter som skriver seg fra motstand mot bevegelsen over gulvet (ikke ved passasje fra leiet til gulv) og virker i radial retning. Disse krefter kan 1 særlig grad nedsettes til et minimum på følgende måte. Friksjonsfaktoren F mellom ladningsmaterialet og gulvet påvirkes i gunstig retning ved å la herden helle nedover mot sitt midtpunkt i en vinkel 0 på for ' eksempel 5 til 7^° eller mer. Denne friksjonsfaktor nedsettes til null i området omkring 25° helning, men allerede ved helninger over 20° vil leiets stabilitet bli usikker. Gulvets helning føres naturligvis ikke helt frem til gulvets ytterkant, da den del av gulvet som svinger direkte under ytterveggen må være flat og horisontal...

Friksjonsfaktoren F kan ytterligere reduseres til F jgos(3 hvis det faste lådningsmaterial'beveges i en vinkel (3 med gulvradien.

Det vil være iboende i et ringformet leie med et forskjøvet, roterende utløpssystem, at en del av bevegelsesbanen for granulene eller nodulene i ladningsmaterialet vil finne sted i en vinkel med radius. I. det apparat med ringformet leie som anvendes i henhold til foreliggende oppfinnelse er ringveggene frie til å rotere uavhengig av hverandre og av gulvet, og følgelig vil ytterveggen fritt kunne rotere langsommere enn det drevete gulv*- Hvis

uttrekket av ladningsmaterialet oppnås uten vesentlig kraftvirkning mellom lådningsmaterial og yttervegg, hvilket vil si i kritisk,

arbeidsmodus, må det foreligge en tangential etterslepning i apparatet således at ytterveggens rotasjon vil ligge etter gulvets

rotasjon.med en omkretsavstand som nærmer seg eller er lik slag-. lengden for hver fullstendig omdreining. Bevegelsesbanen for et punkt på ytterveggen i forhold til gulvet.vil herunder være en

cykloidkurve. i stedet for en sirkel, hvilket er tilfellet ved de innledningsvis nevnte tidligere kjente apparatet med ringformet leie. Vinklen (3 vil folgelig være storre og friksjonsfaktoren mindre enn de verdier som ville foreligge i fravær av etterslepning.

Maskinkreftene kan også reduseres til et minimum ved anvendelse avsmalt. gradert fast lådningsmaterial, slik det vil bli nærmere beskrevet senere.-

Under drift av apparatet vil det oppstå en resulterende kraft-\virkning mellom gulvet og ytterveggen.. Denne kraft vil ha en konstant' retning.hvis apparatet arbeider i kritisk modus. Da veggene og gulvet er anordnet for uavhengig rotasjon, vil denne kraft angripe vinkelrett på forskyvningstakten, hvilket vil si mot ytterveggen, der den kan måles, ved = 270°, og mot gulvet ved fr" = 90° (der målinger ikke utfores fordi drivkraft overfores til gulvet). I.kritisk arbeidsmodus vil denne kraftvirkning avta mot den ideelle verdi hvorved den utgjor resultanten av drivkreftene og rnaskinfriksjonen, for eksempel i bærelagrene,.ved ubetydelig friksjon for ladningsmaterialet, da den kraft som forskyver ladningen gjennom apparatet nesten utelukkende utgjores av tyngdekraften.

Vanligvis vil rotasjonen av ringleiets innervegg folge ytterveggens rotasjon, således at det ringformete leie hovedsakelig dreies som en enhet, skjont ladningsmaterialet vil synke, som allerede beskrevet i baner, parallelt med veggene* Det vil være mindre variasjoner i den tilsynelatende omdreiningstakt for innerveggen, hvis denne, slik det foretrekkes, er montert for et visst utsving bort fra' sin vertikalakse i et hvilket somkelst.plan* Alt etter som den stilling innerveggen vil ha en tendens til å innta under påvirkning av de foreliggende krefter, vil den faktisk anta en lett utsvingt stilling, vanligvis langs forskyvningsaksen i retningen tilsvarende fr" = 0°. Denne utsvingte stilling, som frembringer en knusevirkning for ladningsmaterialet, medfører en svak eksentrisitet mellom ringformens vegger, hvorved innerveggens bmdreiningshastignet i forhold til den nærmeste del av ytterveggen vil oke og avta i en viss grad under hver fullstendig omdreining. Denne utsvingte skråstilling og de tilhørende hastighetsvariasjoner medforer en lett padlings-lignende virkning ettersom ladningsmaterialet roterer vekselsvis gjennom soner av lett økende og rett avtagende ringbredde.

Et.vesentlig resultat av veggenes evne til å reagere forholdsfritt på krefter s:om in ellers ville bli utøvd på ladningsmaterialet, er at ladningsmaterialet vil bli ytterst skånsomt behandlet. Særskilt.en--hver tendens til at ladningsmaterialet danner bro over ringbredden, oppheves på grunn av manglende understøttelse ved broendene, i

stedet for at en sådan brodannelse fører til skade på materialet.

Uttreknings-prosessen i apparatet med ringformet leie i kritisk

. arbeidsmodus står i sterk konstrast til utløpsprosessen i tidligere kjente lignende apparater. Hvis et apparat med.ringformef .leie som innledningsvis.drives i henhold til oppfinnelsen tillates.å

gå ut av kritisk arbeidsmodus, for eksempel ved innstilling av. for lav strupehøyde, begrensning av bevegelsesfriheten for en- av veggene eller' ved innføring av defiegradert ladningsmaterialet i leiet,(hver av disse virkninger vil medføre de øvrige), vil det opptre et antall ytterligere vesentlige forandringer i apparatets og materialets oppførsel, for eksempel:

1. Den sektor av gulvåpningens kantsom fører det største

utløp, vil vandre fra fr" = 270° mot fr^60°<*>, i stedet

for å vandre over gulvet langs baneft med minst motstand,

.viljdet faste, partikkelmaterialet vente og bli tvunget

ut mot slutten av utløpsslaget.

2. Stedet for maksimal kraftvirkning mot ytterveggen vil

også vandre fra fr= 270° mot fr = 360°, og denne kraft-

virkning vil anta meget store verdier av helt annen størrelsesorden enn de krefter som opptrer i kritisk

arbeidsmodus (se for eksempel ovenfor nevnte US-patentskrift nr. 3.^03.895).

3. Mens etterslepningen mellom ytterveggen og gulvet nærmer seg. en verdi lik slaglengden under drift i kritisk modus, - og det går med minimal kraft til rotasjon av ytterveggen, vil ytterveggens etterslepning ved drift utenfor kritisk

modus bli mindre og mindre, idet veggenes frihet til etterslepning etter gulvet hindres av en tendens til direkte drift av veggene fra gulvet gjennom ladningsmaterialet*, samtidig som innerveggen kan være gjenstand for betraktelig aksellerasjon.

h. Malende og knusende krefter overfores til ladningsmaterialet i strupeområdet, således at ladningsmaterialet vil bli degradert eller apparatet vil bli gjenstand for kraftig slitasje, eller begge disse virkninger vil opptre sammen.. 5. Bevegelse og fordeling av det faste ladningsmaterialet i leiet vil bli ujevn på alle måter, med kraftig nedsatt styring av gassgjennomstromningen, samt vesentlig dårligere,

vanlige driftsforhold og utvikling.av lokale fenomener som varme flekker; apparatets oppførsel kan herunder i stadig mindre grad begegnes på forhånd og er destruktiv, mens drift'i kritisk arbeidsmodus er skånende, robust og lett å: styre.

Kort sagt, mens det faste lådningsmaterial i kritisk modus-hovedsakelig drives gjennom apparatet av tyngdekraften, vil

materialet utenfor kritisk modus hovedsakelig bli ført gjennom apparatet av den tilførte drivkraft. Overskuddet av den sistnevnte kraft i forhold til den førstnevnte vil gi seg uttrykk i destruktive virkninger*

I kritisk..modus vil ladningsmaterialet, som har sunket vertikalt nedover mot bunnen av det ringformete leie, forandre bevegelses-

retning ved jevn overgang over 90° og fortsette langs gulvet i

små trinn og i god orden.. Apparatets drift i kritisk arbeidsmodus er videre i enhver betydning av bevegelse og oppforsel kontinuerlig, og ikke bare i den betydning at driften ikke avbrytes, men også i den betydning at enhver kurve som karakteriserer.apparatets ' oppforsel vil være fri for diskontinuiteter.

Den praktiske utførelse av foreliggende oppfinnelse er ikke

avhengig av at, det legges til grunn noen bestemt teorilfor mekanismen av den jevne overforing av lådningsmaterial gjennom strupeområdet i kritisk modus. Det observerte forløp er' imidlertid i overensstemmelse med en overforingsmekanisme gjennom strupeområdet som i det ideelle tilfelle vil være som beskrevet i det folgende under henvisning til de vedfoyde tegninger. I forbindelse med ovérføringsmekanismen gjennom strupeområdet er det observert at hvis tilførslen av fast material til det ringformete leie av-.brytes ved tilførselseskilden, således at apparatet begynner å gå tomt, vil.likevel tømningsprosessen fortsette i kritisk arbeidsmodus inntil det foreligger en ringformet materialhaug på gulvet, hvis ytterste toppflate har stump-konisk form og i stillingen tilsvarende fr = 0° sammenfaller med den definerte strupeflate, mens den ved stillingen tilsvarende fr" = 180° er parallell med nevnte flate, men.trukket innover fra denne i en avstand tilsvarende maskinens slaglengde. Det sigdf.ormete gulvområde som strekker seg bakenfor ladningsmaterialet og mot ytterveggen fra et punkt ved 0° til en maksimal bredde lik slaglengden ved fr = 180°, samt tiibake til et punkt ved fr" = 360°, vil være hovedsakelig fritt for ladningsmaterialet, men apparatet vil i denne tilstand være ute av stand til å tømme seg ytterligere. Det vil heller, ikke foreligge noe material i selve leiet. Denne tilstand vil bli henvist til som "nominelt tømt tilstand". En lignende maskin som benytter seg av en skyvevirkning for uttømning av materialet, hvilket vil' si at den ikke arbeider i kritisk modus, kan ikke tømme seg selv i samme grad..

Ovérføringsmekanismen gjennom strupeområdet aritas å virke på følgende måte i ét apparat med ringformet leie og fylt med fast lådningsmaterial under drift i kritMc modus: Når gulvet beveges radialt innover i forhold til det ringformete leie under fylningsslaget, forer det med seg alt det faste, lådningsmaterial som ligger under strupeflaten, fordi strupeflaten i henhold til definisjonen av kritisk arbeidsmodus sammenfaller med partikkelmaterialets effektive hvilevinkel, eller friksjons-vinkleh for den haug av fast material som således fores fremover. Hver del av haugen umiddelbart under strupeflaten forskyves et skritt bort fra flaten i radial retning, hvorved en tilsvarende andel av materialet umiddelbart over den førstnevnte del tvers over strupeflaten tillates å falle ned under påvirkning av tyngdekraften for å innta den forlatte plass etter førstnevnte del. I det ideile tilfelle vil denne arbeidsfunksjon skride frem hovedsakelig uten omordning eller uttynning av materialet.

Under b/ert fylningsslag vil derfor et lag av fast material bli "skrellet" av leiets bunn ved strupeflaten. Dette lag,som førés bort-fra strupeflaten med ubetydelig kraftutvikling, har en utstrekning som er lik halvparten av den midlere omkrets av strupeflaten, samt et tverrsnitt tilsvarende -et parallellogram medeen:vertikal høyde lik strupehøyden, en grunnflate lik slaglengden samt en sidehelning lik den effektive hvilevinkel. En

formel for tilførselstakten som i det følgende vil bli utledet

\ på dette, grunnlag, er i praksis innenfor grensene av eksperimentell feil funnet-å være i overensstemmelse med verdier oppnådd for

mange forskjellige slags ringformete leier, med diametre varierende fra mindre enn 1 meter til mer.enn 10 meter og med et ennåsstørre variasjonsområde for gjennomløpstakten, alt etter slaglengden eller rotasjonshastigheten.

Etterhvert som de forskjellige lag forlater strupeflaten inntas den forlatte plass av et lag av samme omfang og med samme helning, idet dette lag har sunket nedover i leiet uten forforandring og i en takt"tilsvarende en lagdybde,(tanø x slaglengden) for hver omdreining av leiet, fra en begynneisesstilling ved leiets topp, der korrekt rnaterialtilførsel legger rie$-det-faste lådningsmaterial kontinuerlig i den effektive hvilevinkel for det tilførte material... Når leiet drives i kritisk arbeidsmodus vil ikke ladningsmaterialets gradering forandre seg under bevegelse nedover i leiet i sådan grad at det oppstår noen vesentlig forandring i materialets.-effektive hvilevinkel.

Fremforingen av lådningsmaterial lag for lag letter noyaktig styring av materialets behandling i leiet, idet lagdybden er direkte proporsjonal med slaglengden, hvilket vil si med for-skyvningsaystanden. Leiets hoyde kan holdes konstant innenfor en toleranse tilsvarende en brokdel av forskyvningsavstanden, ved h£ip av.tilbakekoblings-regulering anordnet mellom utlopssideh og tilforselssiden, i stedet for å ty til veining av materialet. En nivåvariasjon av leiets topp tilsvarende en lagdybde eller en granul-diameter kan oppnås uavhengig av den midlere bevegelseslengde for materialet i leiet.

Det oppnås maksimal utnyttelse av denne behandling lag for lag ved anvendelse av en liten forskyvningsavstand, tilsvarende, hvis så onskes, selv til et lag av bare en granuls eller en noduls tykkelse, således at materialets gjennomlopstakt pr. omdreining vil være lav, men bringes opptil den onskete totaltakt ved okning av leiets rotasjonshastighet.

Ålt det arbeide, for eksempel varmeveksling, fysisk eller kjemisk forandring, som skal utfores på det faste lasShingsmaterial ved hjelp av motstromning mot en gassctromning oppover, skal finne sted innenfor selv leiet,, der.materialets senkning og oppholdstid

er jevn, hvilket vil si at arbeidet finner ståd.ovenfor strupe^flaten. Bevegelsen av ladningsmaterialet mellom strupeflaten og gulvåpningen, hvilket.vil si etter at nevnte arbeide har Blitt utfort, vil nå bli betraktet.

... En viss mengde fast lådningsmaterial må, mens det fores langs gulvet.i radial retning mot aksen av det ringformete leie, hvilket vil si mot sentrum.av en sirkel, oppta en stadig mindre omkrets av nevnté sirkel* Volumet av en gitt mengde lådningsmaterial på gulvet kan bare reduseres i meget begrenset utstrekning, således

at et nedsatt omfang i omkretsretningen eller en vinkelmessig innsnevring, må kompenseres med en blaning i hoyden av material-

haugen, slik det vil bli nærmere beskrevet i det folgende under henvisning til. de vedfoyde tegninger. Det ovenfor, nevnte lag som "skrelles" fra strupeflaten vil folgelig avta i omkrets mens det trekkes ut fra leiets bunn, samtidig som en tilsvarende okning i hoyden finner sfeed. Hvert stykke (granul eller nodul) i Tåget vil folgelig folge en forskjellig radial bane, idet banens vinkel med gulvet vil være storre jo hoyere vedkommende stykke til å begynnemmed befinner seg i laget ved.strupeflaten, inntil bev§gelsesbanen når frem til den indre ytterflate av materialhaugen, der denne flate heller nedover til kanten av gulvåpningen i materialets effektive hvilevinkel. Hvilevinklen på dette sted vil være meget lite storre enn tilsvarende vinkel under strupen i kritisk modus.

Fast lådningsmaterial som tilfores' den ovre ende av arbeidsleiet nær innerveggen,<?>vil også synke ned gjennom leiet i nærheten av den indre vegg, passere strupeflaten umiddelbart under strupepunktet, fortsette langs toppen av den krater-formete haug av ladningsmaterialet ettersom haugen beveger seg .innover langs gulvet, og vil til slutt gli nedover langsmhaugens indre helning ut gjennom utlopsåpningen.

Fast lådningsmaterial som tilfores oversiden av arbeidsleiet nær ytterveggen vil synke nedover gjennom leiet i umiddelbar nærhet av den yttervegg,-passere strupeflaten nær.bunnen av yttervegga^ samt forskyves i kontakt med gulvet frem til utlopsåpningen.

Jo nærmere gulvet materialet fremfores 1 rnaterialhau<g>enrjo lengre tid vil. det.befinne seg i haugen. I grensetilfellet tilsvarende enifclopsåpning med maksimal diameter, vil materialet på toppen av haugen bli trukket ut i lopet av et enkel:arbeidsslag for apparatet, mens materialet i kontakt med gulvet vil forbli i haugen under et storre antall slag*

Hvis er radius av utlopsåpningen i gulvet<*>,

Rker ytterveggens radius*,

a er leiets ringvidde, hvilket vil si forskjellen i radius mellom ringleiets yttervegg og innervegg!,

0 er helningsvinklen mellom gulvet og horisontalplanet<*>,

er den effektive hvilevinkel for ladningsmaterialet under strupen når apparatet arbeider i kritisk arbeidsmodus<*>,

og hvis den effektive hvilevinkel ved utlopsåpningen antas å være lik 0, og forskyvningsavstanden neglisjeres i forhold til Rg og R^, kan stabilitetskriteriet uttrykkes ved folgende ligning (2):

som .angir den maksimale grense som ikk-e må overskrides, av utlopsåpningens diameter hvis leiet skal forbli stabilt.

Prinsipielt bor utlopsåpningens diameter ikke være storre enn

.denwerdi som kan utledes av stabilitetskriteriet ved den minste ventede hvilevinkel for ladningsmaterialet, hvilket vil si den vinkel som tilsvarer den beste gradering, og som (på grunn av gulvets.helning) krever storst gulvvidde for stabilitet. Under

disse forholdsregler vil apparatet forbli stabiltt selv om graderingen nedsettes og hvilevinklen folgelig okes.

Haugen av fast lådningsmaterial som fores langs .'gulvet-radialt bort fra strupeflaten under fylningsslaget, vil ha en tendens til å oke i.hoyde ettersom den forlater -strupepunktet, slik det vil bli nærmere forklart senere. I det ideelle tilfelle bor derfor

. taket .over den innovervandrende haug ha en skråning oppover, fra takets periferi ved strupen, i den hensikt å gi avlastning, hvilket vil si tilpasning til okning av Ihaugens hoyde. Ytterligere

avlastning oppnås ved gulvets helning nedover.

Utilstrekkelig avlastning vil medfore en horisontal strupe til forskjell fra den vertikale strupe med hoyde h. En viss horisontal strupevirkning vil imidlertid alltid foreligge hvis ikke strupepunktet er tilstrekkelig skarpt definert i forhold til forskyvningsavstanden. Ethvert vesentlig takområde som strekker seg horisontalt innover fra strupens periferi, vil således medfore en viss horisontal strupevirkning med sammentrykning av haugen, - hvilket medforer risiko for degradering av det faste lådningsmaterial og avvik fra den kritiske arbeidsmodus.

Hvis horisontal strupevirkning foreligger, bor utlopsåpningen være så stor som mulig innenfor de grenser som er bestemt ved stabilitetskriteriet i forbindelse med minste hvilevinkel.

Hvilevinklen for et finfordelt fast material kan målegedirekte ved å helle ut vedkommende material på en flat bæreflate, eller ved å slippe ut noe material fra en haug over kanten av en flat bæreflate. Hvilevinklen, hvilket vil si vinklen mellom de skrånende sider av den resulterende haug og bæreflaten, kan da måles direkte, men hvilevinklen ved uthelning vil vanligvis avvike fra hvilevinklen ved utÉLipp.

Det ventes ikke at den dynamiske eller effektive hvilevinkel 0 for det faste lådningsmaterial under strupen vil være noyaktig den samme (skjont den tilnærmet vil være den samme) som den direkte observerte hvilevinkel enten innvendig i apparatet eller i en ytre haug av samme material. Den effektive hvilevinkel er den vinkel som oppfyller den grunnleggende betingelse (1) når apparatet med ringformetoleie arbider i kritisk modus, således at den effektive hvilevinkel kan bestemmes ved en indirekte metode hvorved apparatet bringes i kritisk arbeidsmodus ved innstilling av strupehoyden for en gitt bredde av det ringformete leie, hvorpå vinklen 0 kan finnes ved innsetning av-.driftsverdiene . for strupehoyden og bredden av leiet -i den grunnleggende betingelsesligning (^1).

Bestemmelse av overgangen til kritisk arbeidsmodus er ikke vanskelig i praksis, da apparatets oberserverte oppforsel er så utpreget i denne modus, for eksempel med hensyn til kvaliteten av utlopsmaterialets storrelsesgradering, apparatets kraftbehov, samt lette og jevne gang. Som det klart vil fremgå av den tidligere ^ "beskrivelse av driftsvirkningene av den kritiske arbeidsmodus, kan .drift i denne modus påvises med hensyn til optimal oppnåelse av en hvilken som helst av et antall av disse virkninger, for eksempel som angitt i det folgende:

1. Det ringformete leiets omkretsetterslepning etter gulvet

under rotasjonen ligger så nær som mulig dem ideelle

verdi med tetningsforbindelsene mellom gulv og vegger i frittlopende tilstand<*>,

2. retningen av den maksimale kraft på tvers mot ytterveggen nærmer seg "fr" = 270° i forhold til forskyvningstakten i så

hoy grad som mulig., idet denne maksimale kraft samtidig når sin lavesbe verdi', 3. enhver degradering av ladningsmaterialet har sin minimale verdi;

h. behovet for total driÆraft når en minimumsverdi",

5. det faste lådningsmaterial bringes til utlop over kanten

av gulvåpningen på et sted så nær som mulig V= 270°;

v" 6. behandlingen av det faste lådningsmaterial når den hoyeste grad av jevnhet samtidig som tilforselstakten nærmer sgg det forhold (3) som vil bli definerti det folgende.

I den utstrekning oppfinnelsens omfang vil avhenge av i hvilken grad en hvilken som helst av disse virkninger nærmer seg den optimale tilsband, kan denne grad eksperimentelt lett settes i sammenheng med de verdier av strupehoyden som tilfredsstiller den grunnleggende tilstandsligning.

Verdier av 0 kan folgelig bestemmes som karakteristiske verdier

for gitte materialer, således at hensiktsmessige apparater kan konstrueres for behandling av sådanne materialer i henhold til oppfinnelsen.

samt lette og jevne gang. Som det klart vil fremgå av den tidligere

beskrivelse av driftsvirkningene av den kritiske arbeidsmodus, kan drift i denne modus påvises med hensyn til optimal oppnåelse av en hvilken som helst av et antall av disse virkninger, for

eksempel som angitt i det folgendei

1. Det ringformete leiets omkretsetterslepning etter gulvet under rotasjonen ligger så nær som mulig de& ideelle

verdi med tetningsforbindeisene mellom gulv og vegger i frittløpende tilstand;

2. retningen av den maksimale kraft på tvers mot ytterveggen nærmer seg Y = 270° i forhold til forskyvnings takten i så

høy grad som mulig, idet denne maksimale kraft samtidig når sin laveie verdi;

3. enhver degradering av ladningsmaterialet har sin minimale verdi; h, behovet for total drivliraft når en minimumsverdi; 5. det faste lådningsmaterial bringes til utløp over kanten av.gulvåpningen på et sted så nsr som mulig Y= 270°; 6. behandlingen av det faste ladhingsmatérial når den hoy-este. grad av jevnhet samtidig som tilførsels takten nærmer c<gg

det forhold (3) som vil bli definert i det folgende.

I den utstrekning oppfinnelsens omfang vil avhenge av i hvilken grad en hvilken som helst av disse virkninger nærmer seg den optimale tilstand, kan denne grad eksperimentelt lett settes i sammenheng med de verdier av strupehoyden^ som tilfredsstiller den grunnleggende tilstandsligning.

Verdier av 0 kan følgelig bestemmes som karakteristiske verdier for gitte materialer, således at hensiktsmessige apparater kan konstrueres for behandling av sådanne materialer i henhold til oppfinnelsen. Oppfinnelsen angir således en fremgangsmåte for måling av den effektive hvilevinkel som med hensyn til apparatets arbeids-mekanisme kan betraktes som den ideelle eller naturlige hvilevinkel. Mr det ringformete leie tilfores granulert, nodulsrt eller pelietisert material storre enn 5 Em> vil det finfordelte material som avgis fra apparatet, antas å ha hovedsakelig samme fordeling av partikkelstorrelsen som ved strupen. For alle

praktiske formål vil disse faste materialer være noduler eller granuler som, avhengig av deres begynnelsestilstand i den grad av nedbrytning som de har vært utsatt for, vil spenne over en kontinuerlig størrelsesgradering fra en størrelse på minst 0,3 mm, vanligvis minst 1 mm, opp til en størrelse som normalt ikke overskrider h em. Graderingen i seg selv kan variere fra en hovedsakelig enkeltstørrelses-gradeiing (partikler av hovedsakelig en størrelse til en aggregat-gradering som nærmer seg det videste størrelsesspektrum.

Disse fordelinger er anskueliggjort i de vedføyde tegninger og tilsvarer en hvilevinkel som spenner over et område fra 30° til

>5° i praksis, hvorved tan 0 kan ligge i området fra 0,6 til 1,0.

Graderingsspørsmålet Ivil bli ytterligere behandlet senere.

Partikkelstørrelser under 0,3 mm vil vajnligvls bli satt ut av betraktning av gass-strømningen idet disse partikler enten holdes svevende i de øvre deler av mellomrom mellom granuler eller blåst direkte ut av leiet. Ved tilstrekkelig gass-trykk eller viftesug kan det ringformete leie bringes til å håndtere selv det mest

alvorlig degraderte material, all den spmå den kritiske arbeidsmodus opprettholdes.

Det er imidlertid funnet at de verdier av 0 som således er oppnådd på ovenfor angitte måte, står i et visst sammenheng med andre målbare parametre, som således med fordel kan benyttes ved praktisk utførelse av oppfinnelsen i stedet for 0.

Tan 0 er således funnet å stå i hovedsakelig lineart forhold, slik som vist på de vedføyde tegninger og fastlagt ved eksperimenter,

med massetettheten, 'fr g for det faste ladningsmaterialet på utløpsstedet. Dette forhold gjelder i tilfredsstillende grad over et:v3mråde for spesifikk vekt f£<!>a 1,5 til lt-,0. Denne massetetthet kan for eksempel lott bestemmes ut fra de observerte ntlØpstaktGrvvadimtløpsåpningen, med hensyn til volum og masse..

Oppfinnelsen angir således en fremgangsmåte for drift av et apparat med ringformet leie og av den ovenfor beskrevet© type, og hvorunder det grunnleggende forhold (1) er oppfylt for en verdi av 0 som tilsvarer don observerte massetetthet for utldpsmaterialet.

Den ligning for volum-utlopstakten som oppnås ved betraktning av volumet av det lag som trekkes ut undor strupen i kritisk arbeidsmodus for hver fullstendig omdreining, vil være som følger; Yed utledning av denne ligning, slik det er anskueliggjort på de vedføyde tegninger9antas det at ovérføringsmekanismen gjennom strupeområdet er som angitt ovenfor,, men betydningen av ligningen

ligger imidlertid i dens gode overensstemmelse med observerte data?

hvori:

7,, er volumtilf ør slener, oadr eining; e er forskyvningsavstanden (eksentrisiteten eller den halve; sM gl engde); Rmer den midlere radius for det ringformete leie, eller h . er strupehøyden; a er ringbredden mellom innervegg og yttervegg; 9 er gulvets helningsvinkel nedover fra horisontalplanet.

Masse-tilførselstakten, er folgelig for det ovenfor angitte faste material, gitt ved folgende ligning, hvori Mf angir masse pr.

omdreinings

Hvis den lille andel av materialet som faktisk beveger seg ut av leiet under fylhingsslaget i kraft av gulvets helning under leiet, bare som en avlastning for strupevirkningen og neglisjerer <e i forhold til R^i forste tilnærmelse, fås folgende uttrykk:

Sn annen parameter som kan benyttes i stedet for 0, og som videre utgjor viktige forbindelsesledd med andre betydningsfulle parametre, er graderingsfaktoren P for det faste material på utløpsstedet. Graderingsfaktoren angir forholdstallet i vekt eller volum for en prove av det granulære material mellom (a) den fraksjon som overskrider en viss forut bestemt størrelse (for eksempel 25 mm) og (b) den fraksjon som er sindre enn en annen forut bestemt størrelse (for eksempel 10 mm) som passer inn i mellomrommene mellom den første fraksjons Dette forhold kan uttrykkes for eksempel som +25/ 10. Et eksempel på en graderingsfaktor som kan anvendes for koks er -frMV-10.

I foreliggende beskrivelse antas for enkelthets'skyld at det granulsre eller nodulære lådningsmaterial er homogent med hensyn til den spesifikke vekt for de enkelte granuler eller aoduler, således at P inntar samme verdi for vekt- og volum-forhold. Hvis blandete materialer behandles, vil det naturligvis vare nødvendig med tilsvarende kompensasjon.

Skjønt fordelene i henhold til foreliggende oppfliknelse kan oppnås med granulsjre eller nodulsre materialer i sin alminnelighet, vil de være sikret i tiltagende.grad ettersom.graderingen forbedres mot material med en enkelt partikkelstørrelse, hvilket vil si at det nærmer seg en høy graderinjsfaktor P.

Tiltak, som forbedrer graderingsfaktoren for det innledningsvis tilforte material vil derfor være meget gunstig.

Den effektive hvilevinkel 0 varierer med graderingsfaktoren P på en måte som lett kan kalibreres ut fra observG^o^oanalyse. Med økende graderingsfaktor vil hvilevlnkelen avta til verdier nær 30°, med tilsvarende nedsatt massetetthet på grunn av økende indre tomrom. Denne kalibrering er også anskueliggjort i de vedføyde tegninger.

Oppfinnelsen angir følgelig en fremgangsmåte for drift av apparater med ringformet leie og av den beskrevne type, hvorunder den grunnleggende betingelse (1) .er oppfylt for en verdi av 0 tilsvarende den observerte graderingsfaktor for utløpsmaterialet.

Den graderingsfaktor som kan uttrykkes s>om +25/-10 (mm) gir et verdiområde fra omkring 0,06 til 60, for gradert material som varierer fra et aggregat til det material hvorved ø = 30°.

Et anvendbart forhold foreligger ikke bare mellom P, 0 og S"g som angitt, men også i forbindelse med da, som angir den midlere (granul elter nodul) partikkeldiameter i ladningsmaterialet. De forskjellige innbyrdes forhold som kon opprettes mellom parametre for det ringformete leie og for dets drift i kritisk modus, gjør det mulig for en konstruktør eller operatør å bestemme hvilket som helst eller.alle disse parametre» Graderingsfaktoren P er et ytterst anvendbar forbindelsesparameter for det lådningsmaterial som skal behandles, i flere sådanne innbyrdes forhold som vil bli nærmere angitt i det følgende. Hvis fordelingen og bevegelsen av granulssrt eller nodulært material ved kontakt mellom gass og fast material ikke er ensartet, vil det vtere umulig å frembringe ensartet gass-strømning eller jevn behandling av det faste material ved hjelp av gassen. Hvis på den annen side et granulært eller nodulært material er fordelt og beveger seg på jevn og regulert måte i et synkende leie, vil det vore mulig å oppnå tilnærmet jevn behandling av det faste materialet ved en oppoverstrømmende gass, hvis gassen tilføres leiet på hensiktsmessig fordelt måte, således at sann motstrømning oppnås gjennom hele leiets høyde.

I apparatet med ringformet leie i henhold til oppfinnelsen, strekker léiet seg definisjonsmessig (i overensstemmelse med driftsforholdene) fra ladningsmaterialets ovre flate og ned til strupeflaten. Når leiet drives i kritisk modus, vil strømningen av-fast partikkelmaterial bestemme gass-strømningen og den resulterende gass-stromning er funnet å være bemerkelsesverdig ensartet. Bevis på denne aerodynamiske utjevning er for eksempel jevnheten av det fremstilte produkt, som for eksempel pelletisert kull karbonisert til koks i en ringformet teglstenovn som arbeider i kritiskmodus*, påliteligheten av de korrelasjons-faktorer som forbinder gass-trykk-fallet Ap i leiet (den totale stromningsmotstand R delt på leiets hoyde H) og graderingen av det faste material, bestemt for eksempel ved graderingsfaktoren P eller den midlere partikkeldiameter dm eller ved 0\ samt ved at det oppnås hovedsakelig likeartete temperaturer i forskjellige punkter over leiets bredde.

Leiet av. granulært eller nodulært material, hvilket vil si området over strupeflaten, er bevegelig, Olevende" og oppnår maksimal gjennomtrengelighet for gass under fylningsslagett, idet materialet :- i leiet er statisk og folgelig er mindre gjennomtrengelig for gass under utlopsslaget. I denne beskrivelse gjelder henvisninger til A p eller R de midlere verdier for hele ringomfeådet. Det vil forstås at skjorit'leiet roterer, vil sål vel fylningssektoren som utlopssektoren forbli orientert! samme retning i forhold til omgivelsene. Det vil forstås at hvis ikke leiet faktisk befinner seg i roterende tilstand, kan den kritj&e arbeidsmodus heller ikke opprettes, og det vil ikke foreligge noen mulighet til å oppnå tilfredsstillende gass-stromning.

Under fylningsslaget vil materialhaugen på gulvet bli aksellerert bort fra strupeflaten med resulterende nedsetning i masstettheten, mens under utlSpsslaget den del av haugen som befinner seg nærmest strupeflaten, forblir hovedsakelig statisk i forhold til leiet. Innlipsstedet for gass er vanligvis utlopsåpningen for fast material, , men gass kan også i tillegg tilfores gjennom et passende innlop i kuppelens tak. Enten gassen tilfores under trykk eller trekkes inn ved sug vil den forst komme i beroring av kraterhelningen på l&augén av fast granulært eller nodulært material. Den korteste stromningsbane til utløpet ved ovre ende av leiet, ville fore gassen nær strupen, men fordi materialhåugens aksellerasjon bort fra strupeflaten vil senke den lokale massetetthet, b/ilket vil si at denne del av haugen åpnes for ga s sg, jennomst rømning, frembringes et slags "fylnings"-kammer, hvori gassen lett kan stromme inn og fordele seg oger leiets bunn. Fra alle punkter på leiets bunn

(slik det er Qefinert ovenfor) vil stromningsbanene til overflaten være like Hange, med ingen foretrukket©kanaler bortsett fra relativt ubetydelige vegg-effekter. Resultatet vil da være det samme som om gassen hadde blitt tilfort gjennom en spreder eller fordeler med flere kanaler og konstruert til å avgi gass ved.likeartet trykk til alle deler av fylningssektoren-av leiets bunn ( fr =0° til180°).

Gjennomtrengelighet og jevn fordeling for gassen fremmeswidere

ved det forhold at ladningsmaterialet som synker ned fra det ringformete leie mot materialhåugens utlopsfljate, på grunn av fylnings-effekten, også faller mot den oppoverrettete gass-stromning, som faktisk meget godt kan utgjøre en masse-strømning av samme størrelsesorden som det faste materials strømning. Det støv som er innesluttet i leiet, vil følgelig bli holdt mot de øvre flater

i leiets indre tomrom, hvilket ikke bare.forbedrer gjennom-trengeligheten, men også bidrar til at den sanne glidefriksjons-vinkel 0 opprettholdes ved strupeflaten. Av ovenfor angitte grunner vil drift i kritisk modus ha en tendens til. å stabilisere

seg selv, mens i motsetning til dette ethvert avvik fra kri task arbeidsmodus vil ha en tendens til å automatisk medføre stadig dårligere driftsforhold. Den tillatte økning av strupehøyden til 10$ over den verdi som tilfredsstiller den grunnleggende betingelse (1),-representerer hovedsakelig skjæringspunktet mellom disse to motsatt rettete tendenser.

Den letthet hvorved jevnt fordelt gass-stromning kan oppnås er naturligvis i en viss grad avhengig av god gradering (høy P-verdl),

men det ringformete leie i kritisk modus arbeider bedre enn andre typer av leiet selv véd sterkt degradert material..

Drift i kritisk modus gjor det mulig å korrelere gass-strømmen direkte eller indirekte med leiets alle øvrige parametre. Dette

kan oppnås på forskjellige måter som prinsipielt kan fastlegges

fra tilfelle til tilfelle, men bare utfores i praksis i kraft av den jevne stromningsfordeling. I de fleste anvendelser for sådanne apparater med ringformet leie, vil behandlingsgassen for eksempel bli tilfort ved temperaturer som hovedsakelig ligger i området fra 800 til 900°C5og for en vanlig gass-sammensetning er det funnet at nedenfor angitte ligning stemmer overens med observerte data fra anlegg med ringformete leier av sterkt varierende omfang og gjennomstrømningstakt:

hvor R er gassens strømningsmotstand i leiet, angitt i tilsvarende vannhøyde målte i tommer;

H er høyden av leiet, også regnet i tommer*,

■GA er gass-strømningen pr. flateområde regnet i pund pr. minutt og kvadratfot (over det ringformete tverrsnitt);

P er graderingsfaktoren, +25/10 (mm) (R/H =<A>p).

Den etterfølgende tabell 1 viser en sammenligning mellom beregnete og virkelige verdier oppnådd ved forskjellige granulære materialer, som for eksempel jernmalm og sement-fyllstoff med

forskjellige graderinger. De tall som mer angitt i den første

kolonne henviser til de nummererte kurver i fig. 11, og de virkelig foreliggende verdier er i samsvar med fig. 17, idet begge disse figurer vil bli beskrevet senere.

Skjont den. vil være tilfredsstillende for de* fleste praktiske formål, vil den tilnærmelse som ligger til grunn for ligningen (5A) medfore vesentlige avvik i visse tilfeller, særlig i det om&åde som er angitt med stiplete linjer i fig. 17. En bedre tilnærmelse er oppnådd ved folgende ligning hvori Reynolds tall er tatt i betraktning:

hvoriR er gassens stromningsmotstand,

H er leiets hoyde og

R/H Ap er målt i cm vannsoyle pr. cm leie;

W Ti er gass-stromningens overflatehastighet i meter pr.

sekund ved temperaturen t, som i dette tilfelle ble målt til 800°c;

er den kinematiske viskositet for gassen ved temperatur t, tatt ved 800°c;

d m er den midlere partikkelstorrelse av det faste ladningsmaterialet, regnet i meter.

Det angitte forhold (5£) kan uttrykkes i folgende forms

hvor k^ er en konstant som kan bestemmes for den gitte gass.

Som et eksempel og ved anvendelse av det forhold mellom P og d som er angitt i figurene 13 og 16, slik det vil bli forklart senere, er det funnet at for nodulære sement-dånnende materialer, i en "ringformet teglovn tilfort gass i en strømningstakt kpå 0,71 meter/sekund ved 800°C, vil 1/+ være 1*f0 x 10"^ m<2>/sekund og )/^- 1UO x 10 meter /sekund, vil for materialer med relativt dårlig gradering,

P = 1,0; R/H = 0,912 cm/cm<*>,

f oi* materialer over middels: gradering,

P = 10,0; R/ET = 0,520 cm/cm<*>,

for materialer med god gradering,

P = 60; R/H = 0,29^ cm/cm.

Det bør bemerkes at forholdet (5-A) er uttrykt i britiske måle-enheter, mens forholdene (5B), (50) er basert på metriske enheter. For omreghingsformål er 0,71 kg/sekund/m = 10 lb/min./ft , og når det gjelder typisk forbrenningsgass anvendt i teglstensovner ved 800°C, vil en kg/sek./a<2>tilsvare en meter pr. sekund.

En grafisk fremstilling av ligningene (5B) eller 1(5C) under angivelse av R/H som funksjon av 11^. mellom :.ilogaritmiske koordinater utgjor en gruppe av parallelle linjer', som hver gjelder for en bestemt graderingsfaktor P (tilsvarende en bestemt verdi av åV), idet disse verdier stemmer best overens med data observert

nr." •

over et.stort område av leiestorrelser og gjennomlopstakter.

De folgende sammenligninger i tabellene - 2. og 3 mellom to drifts-forlop i samme ringformete teglstensovn viser ikke bare god overensstemmelse mellom virkelige verdier-for R/H og de som er beregnet ut fra ligningen (5B), men også en markant dårligere verdi av R/H når ovnen avviker fra kritisk arbeidsmodus.

Sammenligning mellom dearespektive verdier for R/H viser jevnt

over en okning på omtrent $ 0% i leiets motstandsmot gass-strdmningen, på grunn av sammenpakket material og sammenpresning i strupeområdet, i forhold til verdiene i kritisk moSus.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet under henvisning til vedfdyde tegninger, hvorpåt

Fig. 1 viser, sett fra siden, et aksialsnitt tatt i vertikal-

, planet gjennom forskyvningsaksen, for en ringformet ovn innrettet for utførelse av oppfinnelsen?,

Fig. 2 er en planskisse som skjematisk viser de tre hoved-komponenter i et apparat med ringformet leie, nemlig gulvet eller herden, ytterveggen og innerveggen, for angivelse av komponentene og ladningsmaterialets bevegelser i kritisk modus; Fig. 3 viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom strupeområdet i et apparat med ringformet leie, for utledning av stabilitetskriteriet (2) i kritisk modus?, Fig. k* viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom strupeområdet for et apparat med ringformet leie, for utledning av et uttrykk f>r materialets bevegelsestakt i kritisk modus;

Fig. 5 er en modifikasjon av fig.<>>+, og opptegnet for utledning

av materialets volum-strømnings takt under utlopsslaget i kritisk arbeidsmodus;

Fig. 6 er'en grafisk fremstilling som viser observerte data fra mange forskjellige ringformete ovner i kritisk modus, avmerket i £>rhold til en linje som representerer materialets bevegelsestakt. (3); Fig. 7- viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom strupeområdet, for å anskueliggjøre bevegelsen av en materialhaug på det ringformete gulveunder fylningsslaget i kritisk arbeidsmodus; Fig. 8 er en skjematisk opptegning som viser ladningsmaterialets oppholdstid i et ringformet leie i avhengighet av materialets radiale stilling i leiet under drift i kritisk modus; • Fig. 9 viser en kurve som angir log (massetetthet) i avhengighet av log tan ø;

Fig. 10.er en icurve som viser massetettheten i avhengighet av

tan ø;

Fig. 11 viser en skurveskare som angir fem forskjellige kontinuerlige graderinger av granulært material; Fig. 12 er én grafisk opptegning mellom lineære koordinater med angivelse av tan 0 i avhengighet av graderingsfaktoren P, (+2.5 mm/-10 mm); Fig. 13 er en grafisk opptegning mellom lineære koordinater som viser den midlere partikkeldiameter dmi avhengighet av graderingsfaktoren P (+25mm/-10 mm); Fig. 1<*>f viser en kurve mellom lineære koordinater for angivelse av tan 0 i avhengighet av den midlere partikkeldiameter d^; Fig. 15 viser en ny kurveskare som angirtd© 1 fem kontinuerlige graderinger i fig. 11, men her i logaritmisk sannsynlighets-målestokk; Fig. 16 er en kurve mellom logaritmiske koordinater for angivelse av tan 0 og midlere partikkeldiameter i avhengighet av graderingsfaktoren, i kritisk arbeidsmodus; Fig. 17 viser en grafisk fremstilling mellom lineære koordinater for angivelse av gassens stromhingsmotstand i avhengighet av dens massestromning ved forskjellige graderingsfaktorer, i kritisk arbeidsmodus; Fig. 18 er et geometrisk diagram som kan anvendes for skala-dimensjonering av et apparat med ringformet leie for drift i kritisk modus.

Det apparat som er vist i fig. 1, omfatter et ringformet gulv 1 av varmebestandig material båret av en basisplate for dannelse av herdgn i et ringformet behandlingskammer, som generelt er betegnet med 2V, smeit lom en ytre og en indre vegg, henholdsvis 2 og 2', idet fast granulært eller nodulært material som skal tørkes, oppvarmes, avkjøles eller behandles på annen måte, fores gjennom kammeret. Gulvet eller herden 1, innerveggen .2!, og ytterveggen 2 er montert for -rotasjon hver for seg, idet herden er dreibart anordnet om aksen x og veggene om en forskjøvet akse y.

Kammeret 2h er stengt ved sin Øvre ende av en stillestående, ringformet dekkplate *+0, festet til den ovenforliggende bære-konstruksjon 39, som understøttes av stolper 18.

Dekslet er anordnet for lufttett avstengning av kammeret ved hjelp av nedoverrettete flensplater h1, som strekker seg ned i væskefylte renner 31 og 32, som er innebygd, henholdsvis i ytterveggen 2 og innerveggen 2*. Overhengende beskyttelsesplater kan anordnes hvis

så ønskes, for derved å nedsette tapet av tetningsmedium ved

. fordampning og for å forhindre inntrengning av smuss og støv.

En væiske, fortrinnsvis vann, tilføres kontinuerlig til tetnings-rennene 31 og 32 gjennom rørledninger for å opprettholde rennenes fylningsgrad til nivået for overlopsrør, som munner ut i en utløps-renne (ikke vist) festet til stolpene 18 for bærekonstruksjonen.

Herden 1 er bygget opp på et underlag som på undersiden er forsynt med en sirkulær løpebane 9'»hvorved herden er dreibart under-støttet på et antall ruller, hvorav to er angitt ved 9»og som er montert for rotasjon i lagerbukker (ikke vist) båret av stolpene

18. Por å begrense bevegelsen av herden 1 til rotasjon om aksen x, er det langs omkretsen anordnet et antall innbyrdes adskilte sideruller 8, som ligger an mot den ytre sidevegg av banen 9<1>. Rullene 8 er anordnet innstillbart langs radialt rettete førings-baner (ikke vist).ved hjelp av skruer*

Herden 1 er anordnet for å drives i rotasjon ved hjelp av en elektrisk motor M, som over et passende reduksjonsdrev G driver et tannhjul 33. som står i inngrep med en fortannet drivbane 3<*>+ langs den ytre omkrets av herden 1.

Ytterveggen 2 er utstyrt med.en hjulkrans 15?hvorved veggen er dreibart opplagret på ruller 16 montert på stolpene l8<*>for dreining om radialt rettete horisontalakser. Organer (ikke vist) , med skruer er anordnet for vertikal innstilling av rullene 16. Bevegelsen av ytterveggefi22 er begrenset til rotasjon om aksen y ved hjelp av laterale sideruller 17, méns. bevegelse oppover av ytterveggen forhindres av et ytterligere sett ruller 16' på oversiden av hjulkransen.

Innerveggen 2' står i forbindelse med en takkonstruksjon 25 som spenner over herdens midtområde for dannelse av et ovre lukket rom. Takkonstruksjonen omfatter et rammeverk 26 som på sin underside er foret med varmebestandig material 25' og opphengt ved hjelp av en midtre ringstav eller hoved-tapp 27,.som er tilsluttet eii spindel 37 opphengt for dreining i et midtlager 38. MiStlagret 38 bæres i sin tur av bærekonstruksjonen39. Sideruller Uh montert for omdreining om vertikale akser i en rekke braketter ^7 fordelt langs omkretsen og opphengt i bærestrukturen 39, står i inngrep med en sirkulær skinne k- 5 festet til rammeverket 26 for takkonstruksjonen, for å sikre at denne konstruksjon roterer om aksen y og hindres fra for store.hsiiebevegelser.

Det material som skal behandles tilfores behandlingskammeret 2h gjennom en ventilanordning 105 montert over en åpning i dekslet

*4-0. Apparatet er her avbildet i snitt langs forskyvningsaksen, således at ventilen faktisk ikke vil befinne seg i den iviåte stilling, men i.en tilsvarende stilling dreiet 90° innover i tegningsplanet om aksen y. Materialet tilfores gjennom en skrå innl5psbane 115 for avbøyning av materialet mot innerveggen .2', idet materialet tillates å bygge seg opp i et leie understøttet av herden 1 og sideveis avgrenset av veggene 2 og 2', slik det tidligere er beskrevet.

Det er ikke anordnet organer for direkte dreining av innerveggen 2<!>eller ytterveggen 2. Ilår apparatet er i bruk, og kammeret 2h er fylt med material, vil som allerede beskrevet, drivkraft bli overført til veggene ved hjelp av ladningsmaterialet i kontakt med disse og understøttet av herden som direkte drives i rotasjon.

Ved sådan rotasjon vil på grunn av forskyvningen mellom aksene x og y, som tidligere forklart herden og kammeret rotere Innbyrdes eksentrisk, med det resultat-at material kontinuerlig skrelles av leiet mot herden 1 og bringes til bevegelse ut gjennom en midtre utlopsåpning 5 anordnet i og.konsentrisk med herden 1.

Behandlingsgasser, for eksempel de varme gasser som avgis fra en varmeovn, tilfores til apparatet gjennom en sjakt S og utlopsåpningen 5, idet en væsketetning eller annen hensiktsmessig tetning er anordnet mellom sjakten S og herden 1, slik det er angitt ved 30. En ytterligere tetning er anbragt mellom den nedre ende av

ytterveggen 2 og herden 1, slik det er angitt ved 35. Fra det rom over herden som er avgrenset av takkonstruksjonen 25? og hvori gassene forst innfores, vil behandlingsgassene naturligvis bli tvunget gjennom materialleiet i motstromning med det faste material, idet gassene til slutt trekkes ut eller tillates å uhsLippe fra det

behandlingskammeret gjennom en eller flere utlbpskanaler, slik som angitt ved !+8 for enkelhets skyld, skjønt utslippene i praksis

ikke vil være anordnet over forskyvningsaksen.

Ved .anordning av et stillestående deksel kO for behandlingskammeret 2h9uavhengig av takkonstruksjonen 25*vil det innses at tak-konstruksjonens rammeverk 26 og oversiden av hovedtaket vil være åpeatt mot atmosfæren. Takforingen 25' er utstyrt med ét periferisk skjort 28, som sorger for avlastning når det faste

lådningsmaterial vil heve seg etter å ha forlatt strupepunktet ved 29.

Ytterligere detaljer ved konstruksjonen og virkemåten for de enkelte deler i apparatet i fig. 1 vil fremtre klarere på grunnlag av den Sigende beskrivelse av de øvrige figurer. Det vil©gså forstås at det for å gi muligheter for innstilling av apparatet under drift, fortrinnsvis bor forefinnes skrueorganer eller andre hensiktsmessige innretninger, for hevning eller senkning av takkonstruksjonen 25»samt for økning eller minskning av forskyvningsavstanden xy på kontinuerlig regulert måte^ samtidig som føler-' organer er anordnet for å avføle leiets overflatenivå, fortrinnsvis i tilslutning til innretninger for løpende registrering av nevnte nivå. Stillingene X, 0, 0' og X' er nærmere forklart i forbindelse med fig. 2.

Andre apparatutforelser som kan anvendes ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, er vist i ovenfor nevnte britiske patent-ansoknlng nr. 1.059.1*+9 og US-patentskrift nr. 3-331.595?men det

bor imidlertid erindres at sådanne apparater bare kan anvendes for dette formål hvis de er konstruert slik at (a) innerveggen,

ytterveggen og herden er anordnet for innbyrdes uavhengig dreining, og (b) apparatet er dimensjonert slik at det oppfyller de betingelser som er angitt i den grunnleggende ligning (1).

I fig. 2 er det vist en planskisse av det sirkulære gulv 1 i et apparat med ringformet leie utført i henhold til oppfinnelsen, samtidig som apparatet er utstyrt med en konsentrisk utlopsåpning 5 om midten av herden ved 0'. Ytterveggen 2 og innerveggen 2' for ringkammeret er sentrert om 0.

Radius for herden i er angitt å være R^, mens radius for ytterveggen 2 er Rtø, radius for innerveggen 2' er R^og radius for utlopsåpningen 5 er Rg.

Ettersom herden 1 dreier seg i den retning som er angitt ved pilen, vil den bevege seg over en vinkel betegnet med f . Vinklen er vist som enten en angivelse av dreiestillingen for herden 1 eller for ytterveggen 2, uten hensyn til avvik på grunn av forskyvnings--avstanden e mellom de respektive sentre 0, 0', idet verdien av e, som er overdrevet på tegningen for oversiktens skyild, i praksis er liten i forhold til R^og R. , således at for eksempel lde respektive stillinger o = 270 for gulv og vegg faktisk ér hovedsakelig en og samme stilling. 00' eller AA' betegner forskyvningsaksen.

Under dreining av det fylte apparat vil et punkt på overflaten av gulvet 1 ved X på forskyvningsaksen umiddelbart under ytterveggen 2, hvilket vil si ved 0°, dreie.seg til punktet X<»>, hvilket

vil si ved ^= 180°, når gulvet dreier seg 180°. Denne halve omdreining som er angitt ved stiplet linje utgjor fylningsslaget

hvorunder gulvet trekker seg radialt innover fra den nedre kant av veggen 2, således at X' ved Y 180° befinner.;seg i en avstand 2e fra .veggen 2. Material som hviler på-gulvet fores innover av dette med en radial hastighet som i kritisk-modus oker og avtar som tidligere beskrevet og når et maksimum ved 90°.

Under ytterligere dreining over en halvsirkel, vil punktet ved X' vende tilbake til X og vil nå skjære under det material som hviler på gulvet fordi materialet under denne halve omdreining har dreiet seg om sentret 0 sammen med leiet i stedet for omkring sentrets 0', og ved å gjore dette vil materialet, enten under samme eller en senere omdreining, nå frem til og falle gjennom åpningen 5- Fåst material som synker nedover gjennom £eiet i nærheten av ytterveggen 2 og har nådd frem til punktet X på gulvet, vil således fortsette uten noen plutselig hastighetsforandring langs banen P, inntil det når frem til utlopsåpningen, som vist ved e. På grunn av fordreiningsvirkningen av den overdrevete verdieo på tegningen, og.også fordi det ikke er tatt hensyn til etterslepning ved opptegning av denne bevegelsesbane med sentrum i 0 og 0' under vekselvise halvsirkler, vil utlopspunktet ikke befinne seg. i eller nær fr<*>= 270°, der det mest sannsynlig ville befinne seg i praksis ved drift i kritisk arbeidsmodus.

I kritisk modus, når punktet på gulvet 1 en gang har vandret fra

X gjennom X' og tilbake til X, vil dat faktisk være slik at det punkt på ytterveggen 2 som befant seg ved X ved begynnelsen av omdreiningen ved enden av samme omdreining av gulvet over 360°, bare har nådd frem til B, hvilket representerer en omkrets-etterslepning på 2,e aV ytterveggen etter gulvet. Under samme omdreining vil et tilsvarende punkt på innerveggen 2', og som starter på forskyvningsaksen ved C, bare ha nådd frem til punktet

D.

Under henvisning til fig. 1 vil det innses at, betraktet i vertikalt snitt som beveger seg rundt sammen med apparatet, bevegelsen av en gitt granul eller nodul i ladningsmaterialet i forhold til apparatet, vil utgjore en synkning nedover i det vertikale leie fulgt av.en forskyvning i mer eller mindre horisontal retning langs gulvet. Materialets bevegelsesbane svinger såledés 90° i strupeområdet. Det er imidlertid viktig å fastholde at situasjonen ikke er den at det granulsre material beveger seg rundt en rettvinklet boyning i et ror, men at granulærmaterialets bane er gjenstand for en jevn retningsforandring, idet avboyningsvinklen ikke noe sted overskrider den verdi som tilsvarer tan~^(e/R^).

Det vil forstås ut fra fig. 2 at en granul som synker nedover i leiet, herunder beskriver sirkler om sentret 0. Hår granulen har nådd &@d til gulvet (eller, mer korrekt, strupeflaten) under et fylningsslag, vil vedkommende granul beggnne å beskdve en sirkel om 0' inntil den skjærer forskyvningsaksen, hvoretter den vil gå tilbake til en sirkulær bane om 0 og med mindre radius enn dens tidligere sirkelbane om samme senter 0. Granulen utsettes således for bevegelsestrinn med okende radial aksellerasjon når den når frem til strupen, men aksellerasjonsforandringen er relativt liten og medforer bare en liten avboyningsvinkel i banen selv ved sin maksimale verdi ( <f = 90°). Tilnærmelsesvinlflen mellom granulen og gulvet (eller materialet som hviler på gulvet) er meget liten,

idet den er proporsjonal med 2 e tan 0 dividert med apparatets

omkrets.

I kritisk modus vil den maksimale sidekraft mot ytterveggen ståii lineært forhold til ladningens vekt og vil opptre ved T, hvilket vil si der = 270°. Forskyvningen av linjen for maksimal sidekraft kan lett bestemmes stereogrammetrisk ved hjelp av to . eller flere kraftmålere anbragt på hensiktsmessige steder langs omkretsen. I ringleiet-appaiateÉ som avviker fra kritisk modus, vil kraftlinjen ikke bare forskyves rundt mot 36O<0>, men også oke raskt mot verdier som vil være av størrelsesorden ti ganger den optimale verdi. Hvis kraftlinjen forskyves rundt så langt som til forskyvningsaksen, vil den virkelig forskyvningsavstand kunne oppheves ved formforandring av maskinen mot en konsentrisk tilstand, med resulterende tap av materialfremdriften.

På tross av innerveggens utsving under påvirkning av sidekrefter i kritisk arbeidsmodus, kan 0 bestemmes i hvilket som helst radialt vertikalplan. Fig. 3 viser de geometriske forhold som bestemmer utlopsåpningens maksimale diameter i henhold til stabilitetskriteriet (2). Figuren viser strupeområdet i apparater av samme art som i fig. 1, i vertikalt dg radialt snitt i stillingen Y 0°<,>. nemlig den stilling der utlopsåpningen 5 befinner seg nærmest innerveggen 21 under drift i kritisk modus.

I fig..3. representerer BZ horisontalplanet"gjennom gulvets ytterkant ved B (nærmere bestemt den nedre kant,av ytterveggen).

CN representerer den vertikale strupehoyde (h) og BN angir ringleiets bredde a. Hvilevinklene jå (HBC) og (MC) ants$ å være like store. Den feil som gjores ved denne tilnærmelse vil virke i retning av jevnere og. mer stabil drift. Avstandene BU og HM vil derfor være lik a. Gulvets helningsvinkel med horisontalplanet er 9.:På

denne bakgrunn fås:

MZ = MY.kos 0

og . Ra + e <C R-tø - BZ, hvis leiet skal Isære stabilt.

hvorav

der Rg = utl5psåpningens radius,

Rb= ytterveggens radius,

e = forskyvningsavstanden.

Forskyvnings^Grdtiiiad e er begrenset av stabilitetskriteriet for en gitt verdi av.Rg. Imidlertid, fordi 0 (MIC) eller 0' (fig.<*>f) i praksis er storre enn 0 (NBC) og e er liten i forhold til RQ kan man tilnærmet se&tre:

Stabil, drift fremmes også ved anvendelse av en leiehøyde som målt vertikalt fra strupeflaten BC til leiets topp parallelt med BC, antar en verdi som minst er lik h kot 0 (=a) eller ennå mer fordelaktig 2h. ...I det tilfelle (A) at RQ er for stor i forhold til 0, vil en : avrennings-tilstand opptre, slik det er vist ved fig. 3 i brutte linjer. Hvis hvilevinklen 0 blir lik vinklen HBW, vil skråningen av materialhåugens topp ned mot åpningen bli :IJ35b således at det material som befinner seg i leiet over. linjen \T,W vil gli nedover, for eksempel langs linjen TMU, og falle gjennom åpningen 5«På denne måte vil materialet i leiet strømme ut' i alt for rask og ukontrollert takt,, og slett ikke i kritisk modus. Avrenningen finner da sted i storre eller mindre grad rundt hele utlopsåpningens omkrets, og danner derved en roterende trakt av fallende material. Denne tilstand kan bare avhjelpes ved senkning av innerveggen 2'.

Fig. 3 viser også den trange strupetilstand som frembringes (B) når h ikke er tilstrekkelig høy i forhold til 0. Hvis 0 antar vinkelverdien HBQ, for eksempel ved at det tilfores degradert material, vil det finnes at ladningsmaterialet forblir statisk over nivået QC ved innerveggen22'. Denne oppførsel innebærer en vandring av strupepunktet C til punktet Q, hvorved det oppstår en overføringsmekanisme gjennom strupeområdet som allerede beskrevet

ovenfor og ytterligere er vist i fig. h, men på .basis av en strupeflate ved BQ i stedet for BC, således at materialvandringen bare finner sted. over linjen BQ.■ Når gulvet forskyves mot høyre, slik som under fylningsslaget, vil det ikke være mulig for materialet over QC å"synke videre nedover. Som et resultat av dette opptrer det sammentrengning av lådningsmaterial i strupeområdet, hvorved materialets bevegelsestakt vil falle raskt og apparatet avviker fra kritisk modus med dé resultater som er angitt ovenfor, som frø.eksempel forskyvning av det maksimale utløpspunkt og linjen for maksimal sidekraft bort fra ^ = 36O0. Det døde området ovenfor QC blir raskt fylt med støv og annet avfall etterhvert som gass-strømningen ikke formår å trenge inn i dette området,, og motstandsfaktoren R/H blir forholdsvis høyere. Denne tilstand kan

bare avhjelpes ved hevning av innerveggen 2'.

Under tilstandene (A) eller (B) er betingelsene for gunstig varmeveksling mellom gass og fast material ikke oppfylt.

Fig. h anskueliggjør utledningen av en ligning for materialets, bevegelsestakt. Det er angitt at material ved strupeflaten BC, slik det er beskrevet under henvisning til strupens overførings-mekanisme, under en omdreining (nærmere bestemt under fylnings slaget) trekkes av gulvet over en slaglengde 2e til stillingen ED. Sagt med andre ord, utgjøres tverrsnittet av det lag som skrelles av leiet under en omdreining, av parallellogrammet BCDE.

Slik det er nærmere anskueliggjort i fig. 7, vil materialet ved C i praksis heve seg langs linjen CC under fylningsslage.t, på grunn av den vinkelmessige sammentrengning som.materialet utsettes for under sin vandring radialt mot midten av gulvflaten. Den feil som innføres over den relativt korte avstand 2e kan.ignoreres, men~på grunn av nevnte vinkelsammentrekning, vil den stillingeD' som nås av materialet fra C i løpet av to omdreininger av gulvet, være høyere enn C. Avhengig av R , hvilket vil si gulvbredden, vil materialets vandring over gulvet kreve et storre eller mindre ,. -antall omdreininger av gulvflaten for å nå frem til utlopsstiIlingen på helningen nedover til åpningen 5. Materialets bevegelsestakt vil likevel være den samme og uavhengig av Rg, slik det allerede, er angitt, så lenge sistnevnte parameter, ikke antar en for høy eller for lav verdi. Dimensjonene av den materialmengde som glir av haugen ned i utløpsåpningen 5 under en omdreining av gulvet, kan følgelig ikke direkte fastlegges. Materialmengden må imidlertid være.lik.den mengde som passerer strupeflaten. Den midlere radius Rmav det ringformete leie er lik ^(Rb + \) i hvor R^er ytterveggens radius og R^er innerveggens radius.

Det må huskes at volumstrømningen over strupeflaten eller laget

med tverrsnitt BCDE bare er halvsirkelformet pr. omdreining av gulvet (som ét resultat av henholdsvis fylnings- og utløps-slaget). Volumet av den stumpkoniske halv-rigg med tverrsnitt BCDE kan

fastlegges på forskjellige måter, for eksempel som halve produktet av strupeflatens areal 7T SCR^+ R^- e), hvor S er lengden BC h/sin 0, og lagtykkelsen 2e sin fl\ eller halve produktet av den midlere omkrets 277"(Rm- e) og lagets tverrsnittsareal 2eh, eller eventuelt ved integrering av et ringvolum fra 0 til

Folgelig er det volum som forskyves pr. omdreining under fylningsslaget, V 1 liks

I fig. 5 er deler av fig. h vist med en sterkt .overdrevet gulv-helning. 0. Ut fra geometriske betraktninger av fig. 5 analogt med fig. vil det være åpenbart at et lite volum V2forskyves gjennom strupeflaten under utlopsslaget. Dette volum Vp bidrar . til avlastning av strupen og har et tverrsnittsområde BSFG, som med god tilnærmelse ev bestemt ved: Ved summering av ligningene for V^ bg V2 og uten å"ta hensyn til virkninger av etterslepningen oppnås denrligning for materialets bevegelsestakt som allerede er angitt:

Ved drift i kritisk modus er det funnet at forholdet mellom den innkommende bevegelsestakt og gulvets omdreiningstall er lineær for forskjellige forskyvningsavstander, og helningen av dette forhold opptegnet i avhengighet av e, frembringer også en lineær kurve.

Fig. 6 viser også den nære overensstemmelse som finnes i praksis mellom materialets faktiske bevegelsestakt og den takt som beregnes ut fra ligning (3A), over et stort område av forskjellige konstruksjoner av leiet. I fig. 6 er leiets midlere radius Rffi opptegnet i avhengighet av en korrelasjons-faktor F. Bevegelsestakt- ligningen (3å) foreligger nå i formen y = 27Tx, hvor x representerer den midlere radius og y representerer Mr/e h JTg, hvilket vil si en lineær ligning med helning 2 " .

De nummererte punkter i fig. 6 representerer, alle oppnådde drifts-data i forskjellige ringformete ovner av den type som er vist i fig.1 og arbeider med sementmaterialer med omtrent samme massetetthet. For hvert tilfelle ble helningen av det lineære forhold mellom bevegelsestakten regnet i tonn pr..time og ovnens rotasjonshastighet i omdreininger pr. time, anvendt for å finne bevegelsestakten i tonn pr. omdreining, ..T Da forholdet mellom Trog e også er lineært og e er kjent, ble verdien av Tr/e dividert med den kjente strupehoyde h for å oppnå en kor.rolasjonsfaktor F uttrykt i tonn pr. flateenhet pr. omdreining, som så. ble opptegnet i avhengighet av den kjente radius for ytterveggen. Det ble funnet at når det grunnleggende forhold var opprettholdt, stemte de opptegnete punkter meget nær med en rett linje med helning 2 Det bor bemefekes at det for fullstendig overforing til ligningen

yT = 2 Tf x (der y er korrelasjonsfaktoren), må den hovedsakelig konstante massetetthet og forholdet mellom de forskjellige enheter tas i betraktning.

De to punkter med ta11betegneisen 3 og de to punkter med betegnelsen h gjelder i hvert tilfelle to resultater frembragt ved forsok i en og samme ovn. Punktene nummerert med 9 og 10 angir drift utenfor kritisk arbeidsmodus med tett strupe (h<a tan 0) i den varmeovn som representeres ved punktet 8 i kritisk arEaeidsmodus. Punkt nr.

7 representerer drift i en varmeovn med dimensjoner som ikke

tillater kritisk arbeidsmodus. Etter korreksjon av innerveggen kunne det imidlertid oppnås kritisk arbeidsoperasjon representert ved punkt 6. -

Fig. 7 angir atter strupeområdet for et apparat med ringformet . leie og av den.type som er vist i fig. 1. Her er hevningen av ladningsmaterialet for kompensasjon av materialhåugens avtagende omkrets under materialets forskyvning langs gulvet, tydelig angitt. Graden av materialhevning avhenger blant annet av gulvets bredde

(R^ - Rg) samt av leiets begynnelseshoyde over sin bunn BC, og således også av den radiale stilling av et gitt materialelement under dens bevegelse nedover gjennom leiet, slik som angitt skjematisk ved de brutte linjer som adskiller de segmenter av ladningsmaterialet som er nummerert fra 1 til 11.

De faktiske bevegelser av granuler nedover i leiet fra sin begynnelsesstilling på en radius for leiet, samt deretter over gulvet, ble bestemt ved merkning av granulene med hensiktsmessig farve. Ladningsmaterialet kunne således betraktes i adskilte segmenter av innbyrdes samme høyde ved strupeflaten, slik som angitt i figuren.

De angitte tallverdier ved de forskjellige segmenter nedover langs kraterhelningen C'Y angir den midlere bevegelseslengde |L mete^ for de -forskjellige ladningselementer fra leiets bunn BC til av- . renningshellingen CY, for en ringformet varmeovn med de nedenfor angitte dimensjoner.

Ovndimensjoner:

Gulvbredde, Rfe - Rg = 107 cm Leiets ytre radius, R^= 137 cm

Leiets indre radius, R^= 10<*>+ cm? a = 33,5 cm Strupehoyde, h = 30,5 cm

(dårligcgradering, P<*>Co,09, 0 over kO°)

Forskyvningsavstand, e = 116 cm

(høy verdi for en ovn av denne størrelse:

fremhever materialhevning).

Leiets hoyde, H = 87 cm

p

Leiets ringvolum, ? = 2,22 m

Oppholdstid i leiet 66 minutter ved h2 tonn material pr. time.

Folgende tabell h viser mer detaljert beregningen av variasjonene i ladningens oppholdstid.

Gulvets helning 9 med horisontalplanet har liten eller ingen ,-innflytelse på materialets bevegelsestakt som sådan i kritisk modus,.men. den spiller en betydelig roåle ved oppnåelse av kritisk overforingsmekanisme gjennom strupeområdet, hvilket resulterer 1 forbedret stabilitet av leiet-og nedsatt friksjonsfaktor (og

således også nedsatt kraftforbruk under forskyvningsprosessen)

i overensstemmelse med en lignings fQ= Fq - b.tan 9, hvor FQfriksjonsfaktoren ved en helnings-

vinkel 0 og b er en konstant som kan vere omtrent 1,37 for det foreliggende material.

Helningen Q vil videre bidra til at granuler eller noduler i ladningsmaterialet oppnår den nødvendige innbyrdes forskyvning for tilpasning til den avtagende omkrets av partiklenes spiralbane mot gulvets midtområdet, og vil således bidra til å opprettholde kritisk arbeidsmodus i stedet for den skyvevirkning som tidligere er omtalt.

Lettheten og jevnheten for materialets bevegelse over gulvet oppnås videre i ytterligere grad ved anordning av et skarpt strupepunkt ved C. Enhver tendens til avflatning ved C vil innføre den horisontalkomponent for strupevirkningen som allerede er omtalt, med påfølgende sammenpresning av ladningsmaterialet og en tendens til hevning av taket ved strupen i større, grad enn den ventede utsvingsvinkel på 10 minutter eller mer i kritisk arbeidsmodus. Under disse forhold vil gulvbredden bli en faktor av betydning ved opprettholdelse av kritisk arbeidsmodus, hvilket vil si at ' Ra„ bor ligge som neer som praktisk'.trulig til det maksimum som tillates av stabilitetskriteriet (2). Hvis størrelsen R^RQ har en høy verdi, vil lådningsmaterial i omtåelig varm tilstand befinne seg for fast og under for langt tid i kontakt med taket før det fean finne avlastning og heve seg, hvorved den kritiske arbeidsmodus går tapt og lådningsmaterial brytes ned i økende takt på grunn av at.kraftig vinkelsammentrekning øker 0..

I kritisk modus vil forandringen i materialets bevegelsestakt

i avhengighet'av den gulvradius som gjennomløpes, ha et lineært . forhold, hvilket vil si at det hele er i overensstemmelse med ligningene for bevegelsestakten.

Fig..8 viser oppholdstiden for lådningsmaterial i avhengighet av materialets radiale stilling i leiet, i den samme varmeovn og under omtrent samme forhold som angitt i forbindelse méå fig. 7..

Oppholdstiden i kritisk modus er angitt ved linjen Cj, gjennom punkter tilsvarende nummererte segmenter som angitt i fig. 7», Området mellom linjen Cjog den horisontale linje ved 87 minutter, hvilket representerer den konstante oppholdstid under materia1-senkning ned til bunnen BC, se fig. 7, tilsvarerne bevegelse av ladningen - over gulvet etter krysning av linjen BC. Bet vil innses at oppholdstiden ikke bare ér ganske.ensartet i selve leiet, men at avviket fra den midlere oppholdstid på 107 minutter under resten av materialets opphold i apparatet ikke er stort i forhold.til den totale oppholdstid, når det sammenlignes med tilsvarende forhold i andre apparater.

Kurven Cp representerer forholdene ved et ringformet leie i

avrenningstilstand (idet kurven forløper under den korrekte verdi for tid tilbragt i selve leiet), hvilket resulterer i en-økning av nominell bevegelsestakt på omkring.. 15$, idet mer enn-halvparten av materialet i leiet vil bli ujevnt behandlét og resten utilstrekkelig behandlet.

Kuræn C^representerer forholdene ved et ringformet leie i tett tilstand (h <taqtan 0), hvorved materialbehandlingen vil være helt uensartet og mer i overensstemmelse med en konvensjonell sjaktovn, samt av unormal lav verdi og gjenstand for blokkering nær innerveggen. Fig. 9 viser det observerte forhold mellom logaritmene til henholdsvis tan '0 og massetettheten o^g for behandlet sement-fy lima teria 1 medeggenvekt i+3'kg/m^, hvorfra 0 kan bestemmes med ået formål å kunne bibeholde kritisk arbeidsmodus. Massetettheten oppnås ved sammenligning av de målte volum- og masse-bevegelsestakter i apparatet;til enhver tid. På den annen side kan massetettheten utledes av 0, hvis denne er kjent, eller fra den observerte graderingsfaktor (samt således også ut fra gass-strømningen og trykktapet i leiet). Fig. 10 viser en kurve tilsvarende linjen i fig. 9?for i avhengighet av taiTiØ, idet denne kurve er opptegnet på grunnlag av masse- og volum-data for en rekke anlegg, både for forsoks-formål og vanlig, produksjon i full skala. :Forandret målestokk for-. massetettheten ved passende faktorer vil gjore'det mulig å tilpasse kurven til materialer med annen egenvekt. Fig. 11 viser analyse av partikkelstorrelsen eller graderingskurver for fem kontinuerlig graderte granulære eller nodulære materialer avgitt fra en ringformet ovn. I rekkefolge fra venstre til hoyre kan det henvises til disse kurver Sed henvisningsta11 henholdsvis fra 1 til.5»i overensstemmelse med fig. 15 og 17?som representerer graderingsfaktorer P (+25cm/-10 cm) henholdsvis på 0,06, 0,37, ^j6, 12,5 og 60. Graderingsfaktorené oker således i fig. 11 fra "aggregaf-gradering til venstre til enkel t^ stor reis e-gradering til hoyre. I fig. 11 angir den vertikale skala dsn prosentandel av et forsoksmaterial som vil falle gjennom en sikteayodeh^maSkesiQrr:else •scaiiGøgiåmgifct^lan-gs denihoais&ntaler.akse. Fig. 12 viser det påviste innbyrdes forhold mellom tan 0 og •graderingsfaktoren P, oppnådd på grunnlag av data på ovenfor angitt måte samt ved graderingsanalyse av det avgitte material fra ringformete varmeovner. Kurven kan også anvendes for å fastlegge forbindelsen mellom masfeetetthet og gråderingsfaktor ved sammenligning med fig. 9 eller fig. 10. Den tilsvarende massetetthet i 'V- 2 kilo/m-3 langs den vertikale akse for en egenvekt på V3 kg/sa-.1,. er tilnærmet gitt ved ligningen = 1600 tan 0. For et annet material, for eksempel koks, vil massetettheten tilnærmet være gitt ved ligningen Tg = 800 tan 0. Det er funnet at det innbyrdes forhold mellom 0 og P (+25/-10 i mm) folger av ligningen tan 0 = 0,830/(P()1/11+-Fig. 13 viser det innbyrdes forhold mellom graderingsfaktoren P (+25/-IO i mm) og den midlere partikkeldiameter dffl, som mer. betegnende kan kalles granul- eller kump-diameter, basert på materialer gradert som angitt i fig. 11. De angitte tallverdier langs den vertikale akse i fig. 13, skal multipliseres med en faktor 5«Verdiene for dmer utledet ved graderingsanalyse" åv provematerialene ved utregning av forholdet Csi?.'i.?. ry-N~-l hvor ia angir den foreliggende andel av partikler med diameter d for et.tilstrekkelig antall punkter langs hver graderingskurve , (fig. 11).. Fig. 1<*>f viser det innbyrdes forhold mellom, tan 0 og dm tilsvarende fig. 12 og 13.

Fig. 15 viser graderingskurver tilsvarende fig. 11, men opptegnet

. mellom logaritmiske sannsynlighets-koordinater, med tall- beteg©eiser 1 til 5 for henvisning til graderingsfaktoren P. Fig. 16 viser forholdet mellom d^og P i fig. 13 ^logaritmiske koordinater, liksom det tilsvarende forhold til tan 0, slik det er angitt i fig. 12. Fig.. 16 viser også et lignånge forhold mellom d^og en graderingsfaktor (+l+O/-10 mm) i forbindelse med koks. Fig. 17 viser sammenhengen mellom lR/H, nemlig gass-strømningens motstand pr. hoydeenhet av leiet, og G, nemlig gassens masse-stromning pro-Lvtalri^tid-s-enhet og flateenhet av det horisontale ringtverrsnitt. Hver linje representerer vedkommende forhold for en av de verdier

av graderingsfaktoren P som er angitt ved kurvene i fig. 11,

i overensstemmelse med ligningen

Virkeligecgg beregnete verdier for helningen R/HG2 x 10"^ er vist i den foregående tabell 1, og utledet fra ringområder mellom 0,5 og 32 m2.

Det er funnet at forholdet mellom dmog PfifåLger av ligningene:

Fig. 18 er et diagram som viser dimensjonsforholdene for et vanlig apparat med ringformet leie av den type som er vist i fig. 1, og som er hensiktsmessig ved utførelse av foreliggende oppfinnelse i forbindelse med lådningsmaterial' som oppviser en.

effektiv hvilevinkel 0 = vinklen TAM i rammen TABDN.'

I fig. 18 er Ra utlopsåpningens radius

R

a = ringleiets ytre radius

R^= ringleiets indre radius

R„ midlere radius (R, + R^)/2.

m • d ..- a

Hvis folgelig OY representerer leiets ytre radius R^over et område fra 0,5 til over 6 meter, vil ytterligere deler av apparatet være bestemt på følgende måte:

YC strupeflaten, der C er skjæringspunktet

for AT med den vertikale linje-fra skjæringspunktet mellom TB og OY;

MZ åpningens radius, der Z er skjæringspunktet

for TD med linjen W> som heller nedover fra

Y i gulvets gitte helningsvinkel OYZ =0, hvilket vil si MZ Rg;

CQ = vertikal linje gjennom C som representerer leiets indre radius R^, idet CQ. = leiets nominalle hoyde PY!,

: CZ kraterhelningen for haugen av lådningsmaterial på gulvet.

Flateområdet PQCY representerer leiet, mens CYZ representerer materialhaugen på gulvet*

De forskjellige geometriske forhold og driftsbetingelser som er angitt ovenfor gjor det mulig for en konstruktør eller operator å bygge eller innstille et apparat med ringformet leie på sådan måte at det arbeider i kritisk modus.

Hvis det for eksempel spesifiseres en ønsket bevegelsestakt Q for materialet, vil den påkrevete gass-strømningstakt Q være en bestemt fuflksjon av Q, vanligvis i formens G = k^Q, der k1 er en konstant som kan finnes ut i fra termodynamiske og kjemiske betraktninger. Hvis G er angitt i kg/minutt og Q i tonn/time,

vil k.| være omkring 32 for sementbestanddeler, 3h for koks, og 27 til U-1 for forskjellige behandlinger av malm.

Gassmotstands-ligningene (^A) og (5B) for R/H, gir den maksimale gass-stromning som er i overensstemmelse med maksimalt trykktap i kritisk modus, avhengig av tilgjengelig sugekapasitet, således at G/A, der A er ringflaten, er funnet i avhengighet av P direkte eller over d . P bestemmes ut i fra ladningsmaterialet direkte eller over o B eller 0. Den maksimale verdi av G/A og således også den minste verdi for A, vil derved være kjent.

Empiriske data fra en rekke apparater av forskjellig art gir et forhold av formen:

hvor 0^er ytterveggens diameter, k^er en konstant og n kan finnes. Ved innsetning utledes D^= k^A<n>, der k^ er en konstant.

Når Å er funnet, Xminimumverdi), og ut i fra geometriske betraktninger. A Tf (D^a-a2), kan a (ringformens bredde) utledes.

0, og F kan. bestemmes av eller ut i fra ladningsmaterialet,

således at h (strupehoyden) vil kunne utledes fra grunnforholdet ii = a tan 0.

Stabilitetskriteriet (2) gir nå R , åpningediameteren og 9, gulvets helningsvinkel, hvis så ønskes.

Alternative mater for å utlede' sammenhenget mellom D^og A er angitt ved ligningen: A = 7T(Db- h kot 0)h kot 0, idet a=h kot 0. Hvis det anvendes en leiehøyde H = 2h, vil på grunnlag av ligning {%) eller (5B), materiaImengden i apparatet være 2T7.h 2 kot 0 (D^ - h kot 0), og ut i fra denne ligning kan det gjøres betraktninger om den foreliggende varmeutveksling, under henvisning til at 0 ;bestemmer R/H og Yg.

Materialvolumét vil også være = Qt/ 2fgTx 60, der t er materialets oppholdstid i leiet og ' Y- qT er masse'tet't:neten.

Volumet av lådningsmaterial på gulvet under strupeflaten er

Tf (Dtø 2a ) h2 * kot 0 x S.P., hvor S.F. er en faktor som er avhengig av stabilitetskriteriet.

Når dimensjonene D, og R- er kjent, vil detaljene i fig. 18 være

fastlagt og det ringformete leie kan konstrueres og innstilles for drift. Leiets høyde, som vil være gjenstand for dennvenfor angittebbegrensninger, velges slik at den ønskete oppholdstid for materialet oppnås.

Ut i fra.fig..18 kan materialets bevegelsestakt også innstilles over R lu. for å gi-forskyvningsavstanden e£

Iridrift innstilles strupehoyden til verdien (h)T> mens forskyvningsavstanden (e) innstilles' f or å gi en grovstyring-av material-gjennomløpet,'idet'"lagtykkelsen" som kan være så liten som'd , f or materialgjennomldpet samt 33, gulvets omdreinings takt, innstilles for å gi fininnstilling av materialgjennomlopet i avhengighet av leiets avfolte toppnivå.

Hvis verdiene for h, e og H gjør kontinuerlig innstillbare, kan apparatet gjøres fullt automatisk, hvorved bibehold av kritisk arbeidsmodus lettes i omfattende grad, fordi det nødvendige og, tilstrekkelig antall variable som skal styres under drift av et'hensiktsmessig utformet leie er nedsatt til de ovenfor angitte tre parametere.

Mangpsf ordeler kan vinnes ved anvendelse av apparater'med ringformet leie av den beskrevne type og i drift i henhold til oppfinnelsen,

hvilket klart fremgår allerede av beskrivelsen ovenfor.

I lys av innledningen til denne.beskrivelse,•vil det innses at skjønt tidligere oppfinnelser har -rørt basert på den grunnleggende overgang fra sirkulær sjakt til det ringformet tverrsnitt, vil det

forhold at ingen av disse utviklete anlegg har oppnådd praktisk-suksess, direkte tilbakeføres til en manglende driftsfaktor, nemlig det: forhold at det,i ingen av de angitte tilfeller har vært gjort positivt forsøk, på å oppnå virkelig effektivt samspill mellom don geometriske utformning og fysiske dimensjonering av det ring-jbrmete leie, utløpsmekanismen samt egenskaper og strømningspara-metere for det material som skal behandles. Uten sådantnært innbyrdes samspill, har det vist seg praktisk talt umulig å unngå de trekk som henger sammen med apparatets grunnleggende formål,

men er ansvarlig for materialstokning og'mangel på jevn materialbevegelse, for eksempel i prosesstrinn for tørkning, forvarming og kalsinering i sådanne apparater.

Fordi bevegelsen nedover av det faste material bestemmer gassens strømningsmønster oppover, vil videre mangelen på jevnt fordelt fast material og jevn materialbevegelsé nedover, medføre en ujevn oppvarming eller annen behandling av et gitt materiallag. Disse samme iboende egenskaper har således hittil vært ansvarlig for en ujevn kontakt mellom fast material og gass, samt for en drastisk' begrensning av den totale effektivitet av varmebehandlingen eller en annen foreliggende prosess.

Fordelene ved å drive et apparat med ringformet leie 1 overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse kan sammenfattes på følgende måte. • -. ?

Den anvendte apparattype har i seg selv gode egenskaper som enkel

konstruksjon, robust og kompakt utførelse,, og fordi apparatet er en roterende innretning uten list, vil det også ha den fordel at det/prinsipielt kan være gjenstand for jevn tilførsel av fast material som. skal. behandles. Disse egenskaper kan utnyttes i

ennå høyere grad ved drift i henhold til oppfinnelsen, og med minimale .ka pi ti al omkostninger,, f orohksempel i forbindelse med anlegget og tilhorende konstruksjonsutrustning. I drift kan positiv styringsutrustning lett anvendes og liten grad av overvåkning er

påkrevet. Driftsøkonomien er. en hovedfordel ved apparatdrift i henhold til oppfinnelsen. Ved varmebehandling nedsettes varmetapene til et minimum, idet det vil være neglisjible varmetap gjennom veggene! kritisk arbeidsmodus, selv i fravær av massiv varme-isolering. Over gulvet eller herden gjenopprettes kontinuerlig en varm sone over hele ladningsområdet, uten hinder av en rist,

således at maksimal virkningsgrad kan oppnås. Apparatets arbeids-kapasitet er høy i forhold til dets omfang, og apparatet kan bygges i større skala ved enkel geometrisk proporsjonering, idet en hvilken som helst økning av apparathoyden i forhold til diameteren fullt ut kan utnyttes. Da materialbevegelsen hovedsaklig drives av tyngdekraften, vil den tilførte bevegelseskraft for dreining av leiet være meget liten, for eksempel av størrelsesorden 15 H.P.

for et leie ved 6 meters diameter og 1 meters høyde for behandling av sement-bestanddeler, ved dreining av en belastning på over 300 tonn. Mulighetene for sann' innbyrdes kontakt mellom fast. material og gass under motstrømning sikrer effektiv tørkning eller annen varmeoverføring.

Ved apparater med ringformet leie i kritisk arbeidsmodus kan.det oppnås presis og lett separat styring av alle driftsparametere,

oppretthpldelse av påkrevet balanse mellom geometriske forhold, : utløpsmekanismen og strømningsegenskapene for det behandlete material. Strømningsstyringen er volunmetrisk og utøves ved. utløpsenden, der.materialet ved en varmeprosess vil være tørt. Driften kan lett gjøres til gjenstand for fullstendig, nøyaktig

og helt automatisk styring.

Apparatet drevet i henhold til oppfinnelsen vil lettakunne tilpasses forskjellige anvendelser og driftsforhold. Det kan utnyttes for mange forskjellige prosesser, hvorav visse hittil har vært ansett for upraktiske eller til og med umulige å utfore. Det kan lett anvendes i. serieproduksjon i samarbeide med annet utstyr, som for

eksempel en pelletiserer, en teglstensovn eller annenavarmeovn,

eller apparatet kan utføre sin egen uavhengige arbeidsprosess. Det

faste ladningsmaterialet kan bringes til opphold av meget forskjellig lengde i apparatet, alt etter de foreliggende krav til anlegget, . og lean hensiktsmessig og stampes uten skade på ladningsmaterialet eller materialtap. Leiet er i stand til å behandle en standaidLsert material sslv ved stovblandet gasstilforsel.

I kraft av optimal jevnhet med hensyn til oppholdstid, materialbevegelse, fordeling og behandling av fast material og gass, kan det oppnås en høy standard med hensyn til kvalitet og reproduser-barhet for det fremstilte produkt, som bare vil utsettes for minimal degradering under prosessen. Den anvendte teknikk i henhold til oppfinnelsen drar fordel av nodulkvaliteten i stedet for å'nedsette den.

I et apparat som. arbeider i kritisk modus vil det være bemerkelsesverdig fravær av høye materialpåkjenninger og høye temperaturer i bevegelige deler. Anleggets lave bevegelsesmotstand muliggjør dets anvendelse i forbindelse med smuldrene og til og. med støvfylte ladningsmaterialer, uten at den jevne, forsiktige materialbevegelse går tapt.

Skjønt oppfinnelsen hovedsakelig er blitt beskrevet og.vist i forbindelse.med varmebehandling av materialer, for eksempel rå-materialer for anvendelse ved tilvirkning av sement, kan den også

anvendes ve-lørrmebehandling av malm og andre materialer. Oppfinnelsen kan også med stor fordel utnyttes i forbindelsomed andre

■prosesser som omfatter avkjøling, i motsetning til oppvarming, av materialer.

Oppfinnelsen kan også anvendes i fabindeise med kjemiske prosesser, samt ved rensning eller annen behandling av gasser med fast material i granulær, nodulær eller klurap-form, eller faktisk under alle forhold hvor det onskes effektiv kontakt mellom fast material og gasser.

Spesielle eksempler er varmeherdning av pelleter formet av jernmalm-konsentrater, samt også varmeherdning og delvis reduksjon av pelleter som utgjøres av en blanding av jernmalm-konsentrater og finmalt koks eller kull, hvorved de sistnevnte pelleter gir .karbonbeerendonoduler for endelig reduksjon i en smelteovn. Andre anvendelser omfatter kalkstenbrenning, innbefattet kalsinering.av pelleter med kalkinnholdj fremstilling av lette aggregater, for eksempel varmeherdning og svelning av noduler dannet av leire, skifer eller andre hensiktsmessige mineraler eller avfallsprodukter!, samt torkning og karbonisering av kull, innbefattet pelletisert material.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for behandling av granulært eller nodulært

fast material med en motstromning av gass som fores oppover gjennom et synkende leie av nevnte fsste material anbragt i et ringformet kammer dannet av innbyrdes motstående sylinderflater méd en radius-forskjell a mellom henholdsvis en ytre og en indre vertikal sylinder- vegg,, som er innbyrdes koaksiale og rager opp fra en ringformet gulv, hvis overside, ibortsett fra et periferisk flatt område, heller ned mot en midtåpning i gulvet f or. utslipp av nevnte faste material, idet den nedre kant av den ytre vegg befinner seg i gasstett gWtetorbindelse med dets periferiske område av gulvet, og den nedre kant av den indre vegg ligger i en avstand h høyere enn den nedre kant av ytterveggen; hvorunder indre og ytre vegg er antardnet innbyrdes fritt dreibart om sin vertikale akse, og nevnte gulv drives om sin vertikalakse, som er forskjøvet i forhold til nevnte veggakse?, karakterisert ved at leiet bibeholdes i en stabil, kritisk arbeidsmodus definert som den tilstand hvori høyden h ikke er vesentlig mindre enn og heller ikke vesentlig storre enn 10$ mer enn den verdi som tilfredsstiller ligningens tan 0 = h/a, der 0 er den effektive hvilevinkel for nevnte faste material på bunnen av leiet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at leiet synker på fastlagt, regulert.måte, hvorunder hovedsaklig alle deler av leiet i det ringformete kammer er gjenstand for en hovédsaklig likeartet behand.lingscyklus med gass, i det minste aåSiihensyn på tid og temperatur.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,-. karakterisert ved at den kritiske arbeidsmodus bibeholdes ved innstilling av hoyden h i avhengighet av. observerte verdier av en parameter fr det behandlete material, og som varierer på forutbestemt måte i avhengighet $v. h.

Fremgangsmåte som angitt i krav 3," i- karakterisert ved<T> at nevnte parameter er det behandlete materials massetetthet.

5" ..F rem <g> an <g> småteK åtoan <g> it t. i krav.3, karakterisert ved ; at nevnte parameter er forholdet mellom den del av det faste material som overskrider en forut bestemt partikkelstdrrelse og den del av materialet som er mindre enn en.annen forut bestemt partikkelstorrelse, som ville passe inn i mellomrommet mellom partiklene i den forste fraksjon.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at kritisk arbeidsmodus bibeholdes ved styring av hoyden hi avhengighet av den observerte, oppnådde gis& å av en onsket drifts tils tand, hvis optimale oppnåelse tilsvarer den verdi av, h som tilfredsstiller ligningen 0 = h/a.

7.. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved aifc nevnte tilstand'er orienteringen av linjen for maksimal sidekraft i.det ringformete.. kammer perpendikulært på den linje som forbinder.de respektive rotasjonssentra for gulvet og det ringformete leie-i kammer.

8. ■ Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tilstand utgjøres av' en omkrets-etterslepning lik slaglengden, for ytterveggens rotasjon etter gulvets rotasjon, idet slaglengden er det dobbelte av avstanden mellom de respektive rotasjonssentra for gulvet, og det ringformete leie i kammeret.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tilstand utgjøres av minimalt kraftbehov for drift av apparatet.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tilstand utgjøres av den tilstand hvori materialets utløpstakt er lineært proporsjonalt med avstanden mellom de respektive rotasjonssentra for gulvet og det ringformete leie i kammeret. 11..

Fremgangsmåte som angitt i krav. 10, karakterisert ved at nevnte åvstand mellom sentrene er hovedsakelig lik den midlere partikkeldiameter for det behandlete material, mensjs gulvets omdreiningshastighet styres i 'avhengighet av avfolt leiehoyde for å holde nevnte leiehøyde hovedsakelig konstant. 12..

Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tilstand er den ■hvori punUet for maksimalt materialutlop langs utlosningskanten befinner seg på en linje vinkelrett på linjen mellom de respektive rotasjonssentra for gulvet og det ringformete leie i kammeret. - 13.

Fremgangsmåte .som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte tilstand er den hvori det. midlere trykktap for gass-strømningen gjennom leiet ved en gitt leiehoyde antar en minimumsverdi, mens leiet er stabilt... 1 <*> +.

Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert vee d at nevnte tilstand er den hvori materialet befinner seg i jevn innbyrdes utveksling under sin vandring gjennom leiet.

1 5. Fremgangsmåte som angitt i krav-6, karakterisert ved at nevnte tilstand tilsvarer en minimal verdi av sidekraften på det ringformete.leie.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den kritiske arbeidsmodus opprettholdes automatisk.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 3,. karakterisert ved at hoyden h styres automatisk.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 1? karakterisert ved at storrelsesgraderingen av det behandlete material styres for tilpasning til en gitt høyde h.