DE3104062A1

DE3104062A1 - "verfahren zum mischen eines gemenges von pulverisierten bestandteilen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens"

Info

Publication number: DE3104062A1
Application number: DE19813104062
Authority: DE
Inventors: John Thomas Wilmington N.C. Adomitis; Henry Clay Brassfield; Richard Ingwald Larson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-02-11
Filing date: 1981-02-06
Publication date: 1982-01-07
Also published as: BE887449A; KR830004877A; KR840001915B1; GB2069357A; ES499295A0; JPS5916806B2; ES8600701A1; FR2475419A1; GB2069357B; JPS56155624A; SE8100752L; IT8119597A0; IT1135367B

Description

31CK062

Verfahren zum Mischen eines Gemenges von pulverisierten Bestandteilen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft Verbesserungen beim Mischen von UO₂ und zweiten kohäsiven Pulvern unter Verwendung eines Wirbelbett-Mischers , und insbesondere ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Umwandlung einer heterogenen Mischung von festen UO₂-PuIVeTn und zweiten kohäsiven Pulvern in eine homogene Mischung.

Das Mischen von teilchenförmigen Feststoffen wurde bisher in sehr vielfältiger Weise durchgeführt. Es wurden mechanische Mischer von verschiedenartigem Typ, wie Trommelmischer, Bandmischer und Mischer mit hoher Scherkraft eingesetzt. Sprudelbett-Mischer und Wirbelbett-Mischer wurden ebenfalls verwendet. Nach dem Stand der Technik werden U0₂~Pulver hauptsächlich unter Zuhilfenahme von mechanischen Mischern vom Trommelmischer-Typ gemischt. Dieser Mischer-Typ hat sich zur Herstellung von gemischten Chargen, welche bestimmten Homogenitätsspezifikationen für U0₂-Pulver entsprechen sollen, als nichtzufriedenstellend erwiesen. Es wird angenommen, daß

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die Unfähigkeit, Homogenitätsspezifikationen zu erfüllen, auf stagnierende oder tote Zonen innerhalb der Wirbelbetten der zu mischenden Bestandteile in dem Mischer und auf Entmischungsprobleme während des Austragens zurückzuführen ist. Die US-PS 4 168 914 beschreibt einen verbesserten Sprudelbett-Wirbelbett-Mischer. Dieser Mischer eliminiert die großen toten Zonen, die bei Sprudelbett-Wirbelbett-Mischern des Standes der Technik auftreten, indem er eine Vorrichtung zur Aufnahme der zu mischenden heterogenen Pulver, vorzugsweise U0₂-Pulver, vorsieht, wobei er einen vertikal-orientierten, plattenförmigen Mischbehälter mit einem am Boden des Behälters angeordneten Wirbelrost umfaßt. Der gemäß den Lehren der vorerwähnten US-Patentschrift konstruierte Wirbelrost umfaßt eine lineare Anordnung von im allgemeinen nach unten gerichteten, pyramidenförmigen Trichtern, von denen jeder zu einer konisch geformten Öffnung konvergierende Wandungen aufweist. Eine Vielzahl von Gasdüsen sind vorgesehen, um einen Wirbelgasstrom nach oben in den Boden eines jeden Trichters zu richten. Das Wirbelgas wird jeder dieser Düsen mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die ausreicht, Blasen des Wirbelgases durch die Mischung der Pulver aufsteigen und aus den Pulvern austreten zu lassen, um so die Pulver durchzurühren, bis eine homogene Mischung der Pulver erreicht ist. Die Kombination der linearen Anordnung der Trichter und der nach oben gerichteten Gasdüsen eliminiert die toten Zonen, die bei früheren Konstruktionen von Sprudelbett-Wirbelbett-Mischern angetroffen wurden.

Jedoch war keine der bekannten Vorrichtungen zum Mischen von feinen und kohäsiven Pulvern in einem Wirbelbett-Mischer in der Lage, Produkthomogenitätspezifikationen für das Mischen von UO^-Pulvern und sekundären Pulvermischungen von in hohem Maße verschiedenartigen physikalischen Eigenschaften zu er-

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füllen. Insbesondere bilden ziemlich viele Gemenge von zweiten Pulvern, einschließlich solcher, die hydrophob, hydrophil oder hygroskopisch sind, infolge ihrer kohäsiven Natur leicht große Agglomerate, die eine schlechte Verteilung liefern. Zusätzlich werden sich gewisse Agglomerate von niedritjcjr Dichte in unerwünschter Weise in einem Wirbelbett-Mischer infolge der stagnierenden oder toten Zonen, die an dem Boden des Wirbelbettes vorhanden sind, von dem primären üO₂~Pulver absondern oder abtrennen. Ferner weiß man aus der Erfahrung, daß sich bei gewissen, beim Einführen des Gemenges des zweiten Pulvers angewandten Gasströmungsgeschwindigkeiten eine Unstetigkeit in der Mischung der Pulver ausbildet.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die Verwendung eines verbesserten Wirbelbett-Mischers, einer verbesserten Vortexmühle und eines Verteilers erreicht, die untereinander durch ein übliches pneumatisches Fördersystem verbunden sind. Der Wirbelbett-Mischer umfaßt einen vertikal-orientierten Mischbehälter mit einem an dem Boden angeordneten Wirbelrost. Der Wirbelrost umfaßt eine lineare Anordnung von pyramidenförmig geformten Trichtern, wobei jeder Trichter innerhalb der Basis einen Satz von Düsen enthält, die zur Aufnahme und zum Nachobenrichten von Wirbelgasstrahlen in einem divergierenden Strudelwirbelungsmuster entlang der Wandungen eines jeden Trichters konstruiert sind. Oberhalb der linearen Anordnung der pyramidenförmigen Trichter in der Nachbarschaft der Basis des Wirbelbettes in dem Mischbehälter ist zumindest eine Aufprallvorrichtung, die eine Ablenkplatte einschließt, angeordnet. Eine Mischung aus einem zweiten pulverisierten Bestandteil und Gas wird unter Druck in die Aufprallvorrichtung eingeführt, in welcher die Ablenkplatte den zweiten pulverisierten Bestandteil gleichmäßig

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in das arn Anfang innerhalb des vertikal-orientierten Mischbehälters enthaltene Strudelwirbelbett aus pulverisiertem UO₂ verteilt. Die Ausdrücke "zweites Material", "zweites pulverisiertes Material" oder "zweiter pulverisierter Bestandteil" sind so zu verstehen,, daß das zweite Material, das zweite pulverisierte Material oder der zweite pulverisierte Bestandteil entweder eine Mischung aus hydrophoben, hydrophilen oder hygroskopischen Materialien, wie sie nachstehend näher definiert werden, bedeuten und weitere Bestandteile, wie ein Bindemittelmaterial, und dergleichen, enthalten kann. Ferner kann das zweite Material, das zweite pulverisierte Material oder der zweite pulverisierte Bestandteil ein einziges Additiv, wie ein hydrophobes, hydrophiles oder hygroskopisches Material sein, welches homogen mit dem UO^-Pulver gemischt werden soll.

Die Mischung aus zweitem pulverisierten Bestandteil und Gas wird zu der Aufprallvorrichtung unter einem vorherbestimmten Druck aus einer Vortexmühle gefördert. In der Mischung bildet der zweite pulverisierte Bestandteil relativ große Agglomerate [annähernd 1200 ym (1200 Mikron)], und die Vortexmühle nimmt die Mischung aus zweitem pulverisierten Bestandteil und Gas unter einem vorherbestimmten Druck auf und zerkleinert die Teilchen des zweiten pulverisierten Bestandteils bis auf eine durchschnittliche Teilchengröße von annähernd 10 bis annähernd 60 ym (annähernd 10 bis annähernd 60 Mikron), wobei eine bevorzugte durchschnittliche Teilchengröße etwa 15 ym (15 Mikron) beträgt.

Die Mischung aus zweitem pulverisierten Bestandteil und Gas wird der Vortexmühle bei einem vorherbestimmten Druck aus einem Verteiler, der eine Material-Einlaßöffnung, eine Gaseinlaßöffnung für das Unterdrucksetzen des Systems, und eine

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innere Mischkammer besitzt, zugeführt. Die Mischkammer des Verteilers mischt die Bestandteile des zweiten pulverisierten Gemenges anfänglich und grob mittels einer durch die Strömung eines, unter einem vorherbestimmten Druck in die Mischkammer eingeführten Inertgases erzeugten Turbulenz, und das grobe Gemenge wird dann pneumatisch unter Druck aus dem Verteiler in die Vortexmühle befördert. In der Vortexmühle werden dann die Teilchen zerkleinert und weiter gemischt. Aus der Mühle wird das Gemenge dann bei einem vorherbestimmten Druck der Aufprallvorrichtung zugeführt, durch welche es bei einem vorherbestimmten Druck in den Wirbelbett-Mischer eingeführt und zum homogenen Mischen mit dem darin enthaltenen, pulverisierten UO₂ gleichmäßig zerteilt wird.

Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen näher erläutert, wobei

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt, die einen Wirbelbett-Mischer, eine Vortexmühle und einen Verteiler einschließt.

Figur 2 ist ein Aufriß des Wirbelbett-Mischers, der eine Anzahl von Trichtern und eine Aufprallvorrichtung zeigt, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert sind.

Figur 3 ist eine Teilschnittansicht des Wirbelbett-Mischers, wobei der Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 1 geführt ist und man in Richtung der Pfeile blickt.

Figur 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht der in Figur gezeigten Vortexmühle.

Figur 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Aufprallvorrichtung, die in Figur 3 gezeigt wird.

Figur 6 ist eine Schnittansicht der Vortexmühle, wobei

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der Schnitt entlang der Linie 6-6 in I'igur 4 geführt wird und man in Richtung der Pfeile blickt.

In Figur 1 wird eine Vorrichtung zum Mischen von Pulvern gezeigt. Die Vorrichtung besteht im Grunde aus drei Hauptteilen: Einem verbesserten Wirbelbett-Mischer 10, einer verbesserten Vortexmühle 11 und einem Verteiler 12.

Das Mischen des pulverisierten UO₂ und des zweiten pulverisierten Bestandteils, der, wie oben angegeben, ein pulverisiertes hydrophobes, hydrophiles oder hygroskopisches Material sein kann, erfolgt in dem verbesserten Wirbelbett-Mischer 10, wie er in Figur 1 gezeigt wird. Wie in Figur 2 gezeigt wird, umfaßt der Wirbelbett-Mischer 10 einen vertikal-orientierten Mischbehälter 13 mit einem am Boden desselben angeordneten und ganz allgemein mit 14 bezeichneten Wirbelrost. Der Wirbelrost 14 enthält eine lineare Anordnung von pyramidenförmigen Trichtern 15, die ebenfalls in Figur 2 gezeigt werden, wobei jeder innerhalb der Basis desselben einen Satz von Düsen 16, wie in Figur 3 gezeigt, enthält, die zur Aufnahme und zum Nachobenrichten von Wirbelgasstrahlen in einem divergierenden Strudelwirbelungsmuster entlang der Wandungen eines jeden Trichters vorgesehen sind. Die Wirbelgasstrahlen bauen ein siedendes oder sprudelndes Bett des pulverisierten UO₂ 9 auf, mit welchem der Mischbehälter 13 anfänglich beschickt worden war. Oberhalb der linearen Anordnung der pyramidenförmigen Trichter 15 ist zumindest eine Aufprallvorrichtung 20 angeordnet, welche eine Ablenkplatte 21 eingeh Ließt, wie dies in den Figuren 3 und 5 gezeigt wird.

Bezugnehmend auf die Figuren 3 und 5 ist die Aufprallvorrichtung 20 in der Form einer modifizierten, käfigartigen Anordnung konstruiert, um eine Stauwirkung und eine Ablen-

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kung einer Mischung aus Gas und einem zweiten, unter Druck in den Wirbelbett-Mischer eingespeisten Material hervorzurufen. Insbesondere enthält die Vorrichtung 20 die früher erwähnte Ablenkplatte 21 und eine obere Platte 22. Diese Platten sind kreisförmig und werden durch vier peripher angeordnete Verstrebungen 23 in vertikal angeordneter Verbindung gehalten. Die obere Platte 22 ist zentral durchlocht und in geeigneter Weise init einer Leitung 24 verbunden. Mit dieser Anordnung wird die vorerwähnte Mischung von pulverisierten zweiten Bestandteilen und Gas in den Mischbehälter und in das darin befindliche Wirbelbett von UO- eingeführt. Der Druck bewirkt, daß das zweite Pulver auf die Ablenkplatte unter Ausbildung einer Stauwirkung für das Pulver aufprallt, wenn es in den Behälter eintritt, und sich gleichmäßig um den Umfang der Aufprallvorrichtung herum und in das Wirbelbett von UO₂ 9 in dem Behälter verteilt. Zusätzlich hält die Leitung die Aufprallvorrichtung in dem Wirbelbett in der Nachbarschaft der Basis des Bettes in einer vorherbestimmten Stellung. Selbstverständlich können, obwohl nur eine Aufprallvorrichtung erläutert und beschrieben worden ist, eine Vielzahl dieser Vorrichtungen in einer linearen Anordnung oberhalb der Trichter 15 verwendet werden.

Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 4 ist zu ersehen, daß die Leitung 24 mit einem Ausgang 25 an der oben erwähnten Vortexmühle 11 verbunden ist und auf diese Weise wird die Mischung aus Gas und zweitem pulverisierten Material von der Mühle der Leitung 24 zugeführt. Die Vortexmühle -11 erhält das zweite Material und die Gasmischung aus dem Verteiler durch einen geregelten Eingang 26. In der Vortexmühle 11 werden die Teilchen des Gemenges von einem Gemenge von großen Agglomeraten I annähernd 1200 pm (1200 Mikron)] bis auf ein Gemenge mit einer durchschnittlichen Teilchengröße im Bereich

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von annähernd 10 bis annähernd 60 μπι ( LO bis annähernd 60 Mikron) zerkleinert, wobei eine Teilchengröße von 15 pm (15 Mikron) bevorzugt wird.

Nachdem das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils bis auf eine bevorzugte Teilchengröße zerkleinert worden ist, wird das Gemenge des zweiten pulverisxerten Bestandteils unter Druck aus der Vortexmühle 11 durch eine Leitung 36 in die Aufprallvorrichtung 20 befördert, wie dies in den Figuren 3 und 5 gezeigt wird.

Das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils wird pneumatisch unter Druck aus dem Verteiler 12 der Vortexmühle zugeführt, wie dies in Figur 1 gezeigt wird.

Das Gemenge des zweiten pulverisxerten Bestandteils wird unter Vakuum in den Verteiler durch eine Öffnung 34 infolge der Wirkung des in den Verteiler durch eine Einlaßöffnung 33 eintretenden Gases eingezogen. Das in den Verteiler eintretende Gas ist ein Inertgas wie N₂ und kann durch eine Gasquelle 37, wie sie in Figur 1 gezeigt wird, geliefert werden. Aus dem Verteiler 12 wird das Gemenge des zweiten pulverisxerten Bestandteils pneumatisch in die Vortexmühle 11 geführt.

Bezugnehmend auf Figur 3 wird einer der vielen Trichter, die innerhalb des Wirbelbett-Mischers vorhanden sind, in Verbindung mit der innerhalb der Mischkammer angeordneten Aufprallvorrichtung 20 gezeigt. Der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete Wirbelbett-Mischer ist ein dem Fachmann ganz allgemein bekannter Typ und umfaßt einen vertikal-orientierten Mischbehälter 13 mit einem Wirbelrost 14, der an dem Boden des Behälters 10 angeordnet ist. Der Wirbelrost 14 umfaßt

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eine linoarc Anordnung von im allgemeinen nach unton gerichteten, pyramidenförmigen Trichtern 15, von denen jeder zu konisch geformten Öffnungen konvergierende Wandungen aufweist. Eine Vielzahl von Ventilen 17 werden zum Austragen der gemischten Pulver, wie UCU-Pulver und einer zweiten pulverisierten Mischung, von den Trichtern verwendet, wobei ein derartiges Ventil 17 am Boden eines jeden Trichters angeordnet ist. Ein Satz von Düsen 16 ist an der Basis eines jeden Trichters angeordnet, und der Düsensatz ist mit einem Gaseingang 18 für eine Quelle von Wirbelgas mittels eines Verteilerrohrs und verbindenden Leitungen verbunden.

Eine allgemeine Diskussion der für die Konstruktion eines Sprudelbett-Wirbelbett-Mischers gemäß dem Stande der Technik erforderlichen Überlegungen einschließlich der Berücksichtigung von Teilcheneigenschaften, Teilchengröße, Teilchenverteilung , Behältergeometrie, Oberflächen-Gasgeschwindigkeit und Zirkulationsschemata wird in Fluidization and Particel Fluid Systems von Frederick A. Zenz und Donald F. Othmer, Reinhold Chemical Engineering Series, Reinhold Publishing Corporation, New York, 1960 gefunden.

Der Wirbelbett-Mischer der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von den Wirbelbett-Mischern des Standes der Technik durch die Inkorporierung von zumindest einer Aufprallvorrichtung 20 in Nachbarschaft des Wirbelrostes, wie dies in den Figuren 2 und 3 gezeigt wird. Obwohl nur eine einzige Aufprallvorrichtung gezeigt wird, sei darauf hingewiesen, daß man bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung eine Reihe von Aufprallvorrichtungen verwenden kann. Die Aufprallvorrichtung, wie sie in den Figuren 3 und 5 gezeigt wird, ist von käfigartiger Konstruktion mit einer Eingangsleitung 24, einer kreisförmigen Ablenkplatte 21,

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einer oberen kreisförmigen Platte 22, und unterstützenden Teile oder Verstrebungen 23, welche die oberen und unteren Platten der Aufprallvorrichtung in vertikal angeordneter Lage verbinden. Die besondere Konstruktion der Aufprallvorrichtung macht sie für ein wirksames Stauen und Ablenken des unter Druck durch die Leitung 24 eintretenden Gemenges des zweiten Pulvers geeignet und führt zu einer verringerten Geschwindigkeit und Eingangsdruck des Gemenge des zweiten Pulvers, das in die Mischkammer des Wirbelbettes eingeführt wird. Wenn das zerkleinerte Gemenge des zweiten Pulvers in den Wirbelbett-Mischer aus der Vortoxmühle eingespeist wird, ermöglicht die Wirkung der Aufprallvorrichtung eine breite Verteilung des Gemenges des zweiten Pulvers innerhalb des U0₉-Pulvers, und es wird eine homogene Pulvermischung erzielt.

Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 4 wird das Gemenge des zweiten Pulvers in die Vortexmühle 11 durch einen Vortexmühleneingang 26 hindurchgeführt und gelangt durch einen Beschickungstrichter 27 in das Innere. Das Lagerungssystem für die Vortexmühle ist an einen Hochdruck-Betrieb |>17O2,7 mbar (>1O psig)] angepaßt, um eine druckdichte Einführung des Gases und des zweiten pulverisierten Materials in die unteren Bereiche des Wirbelbett-Mischers zu ermöglichen. Insbesondere ermöglicht die Anpassung des Lagerungssystems der Vortexmühle an einen Betrieb bei hohem Druck eine Strömung mit hoher Geschwindigkeit innerhalb des pneumatischen Fördersystems welches eine Agglomeration von eingefangenem zweiten Material nach dem Mahlen herabsetzt, wenn das Gas und das zweite pulverisierte Material zu dem Wirbelbett-Mischer gefördert wird.

Wenn das Gemenge des zweiten Pulvers durch den Beschickungs-

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trichter 27 der Vortexmühle 11 hindurchgeht., gelangt; e;; in Kontakt mit einem Spreizverteiler 30 an der Basis einer Kreiselladerrad-Anordnung. Wenn das Gemenge des zweiten Pulvers mit der Oberfläche des Spreizverteilers in Kontakt kommt, werden die Teilchen durch die Zentrifugalbewegung des mit annähernd 20 000 Umdrehungen pro Minute betriebenen Rotors auf annähernd 213 m/s beschleunigt. Die Teilchen werden radial nach auswärts durch Kanäle 28, gebildet durch den unteren Spreizverteiler und die obere Rotorplatte, getrieben, und kollidieren kräftig mit Wolframcarbid-Aufprallblöcken 32, die meistens am Umfang des unteren Spreizverteilers 30 angeordnet sind. Beim Kontakt mit den Wolframcarbid-Aufprallblöcken werden die Teilchen des Gemenges des zweiten Pulvers zerkleinert, anschließend unter Druck aus der Vortexmühle heraus durch das druckdichte Leitungssystem 36 und in den Wirbelbett-Mischer 10 gefördert. Es ist zu ersehen, daß die Zerkleinerung der Teilchen des zweiten Pulvers durch irgendeine geeignete Zerkleinerungsmühle oder irgendwelche geeignete Vorrichtungen bewirkt werden kann, und es ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung einer Vortexmühle beschränkt.

Der Verteiler 12, wie er in Figur 1 gezeigt wird, ist von herkömmlicher Konstruktion und hat eine Material-Einlaßöffnung 34, eine Gaseinlaßöffnung 33 und eine innere Mischkammer, welche am Anfang die Bestandteile des Gemenges des zweiten Pulvers infolge der Turbulenz, die durch die Strömung des Inertgases in die Mischkammer von einer Gasquelle 3 7 erzeugt wird, mischt. Wie früher erwähnt, ist die Teilchengröße des zweiten Gemenges in der Größenordnung von annähernd 1200 ]im (1200 Mikron). Der Verteiler liefert zusätzlich eine Druckbelüftung des Leitungssystems 36, die für den Betrieb der gesamten Mischvorrichtung benötigt wird. Der Verteiler-

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ausyariy 35 ist direkt mit dem Leitungssystem 36 zu dem Vortexmühlen-Eingang 26 verbunden derart, daß die anfängliche Mischung des Gemenges des zweiten Pulvers in die Vortexmühle eingeführt wird, wie dies schematisch in Figur gezeigt wird. Die Einzelheiten des oben besprochenen Verteilers bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, und es kann für die anfängliche Einführung der Sekundärmaterialien in die Mischvorrichtung ein Verteiler von irgendeinem beliebigen geeigneten Typ eingesetzt werden, wie beispielsweise ein Typ 264, wie er bei der praktischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet und von der Firma AMETK Inc., Cornwells Heights, PA. 19020 hergestellt wird.

Die Mischvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist wirksam für ein homogenes Mischen von Pulvern mit in hohem Maße verschiedenartigen physikalischen Eigenschaften mit UO₂-PuI-ver in einem Wirbelbett-Mischer. Beim Betrieb wird der Mischbehälter 13 des Sprudelbett-Wirbelbett-Mischers mit U0₂-Pulver durch eine Einlaßöffnung am Oberteil desselben mit einem Ventil, wie beispielsweise einem Drosselventil (nicht gezeigt) gefüllt, wobei das angebrachte Ventil dazu dient, ein Entweichen von Pulvern während des Mischverfahrens zu verhindern. Das Drosselventil ist kein Teil der vorliegenden Erfindung, und es kann irgendein geeigneter Ventil-Typ verwendet werden. Der Mischbehälter 13 wird anfänglich bis zu etwa der Hälfte seiner Höhe mit einem Gemenge von heterogenem oder ungemischtem Pulver gefüllt. Auf diese Weise dient das Unterteil des Mischbehälters 13 als Mischkammer für den Behälter, während das Oberteil als Gasraum dient, in welchem sich innerhalb des Wirbelgases mitgerissene Pulver absetzen können.

Das Mischen der Teilchen in diesem Mischer-Typ wird durch

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von dem Düsensatz 16, der an der Basis angebracht ist, ausgehenden Blasen von Wirbelgas und durch Aufrechterhalten eines Innendrucks in dem Behälter von annähernd 1082,2 mbar (1 psig) bis annähernd 1358,0 mbar (5 psig), bewirkt. Die Gasblasen steigen von den Düsen durch das Bett bis zum Oberteil des Bettes in weit ausladenden Zick-Zack-Bewegungen empor. Sobald sich eine Blase gebildet hat, fließen benachbarte Teilchen um ihren oberen Bereich herum und nach unten hin zu ihrem unteren Hohlraum, so daß die Blase aufsteigt. Die direkt über der Blase liegenden Teilchen werden nach oben gezwungen, während andere beiseite gestoßen werden und manche nach unten in den unteren Teil der Blase fließen und ihre Wegspur ausfüllen. Auf diese Weise verteilt eine aufsteigende Blase die Teilchen radial nach allen Richtungen. Wenn eine gegebene Blase aufsteigt, werden die Teilchen, welche ihren unteren Hohlraum ausfüllen, um ein geringes dichter gepackt, als Teilchen unmittelbar außerhalb der Wegspur der Blase. Die nächste aufsteigende Blase in diesem allgemeinen Bereich wird einer Wegspur durch die weniger dicht gepackten Teilchen unmittelbar an der Seite der Wegspur der ersten Blase folgen. Auf diese Weise wird jede nachfolgende Blase die Neigung zeigen, an einer verschiedenen Stelle aufzusteigen, wodurch andere Teilchen mit den früher gemischten Teilchen vermischt werden. Wenn mehr und mehr Blasen durch das Teilchenbett nach oben steigen, werden sich kleine benachbarte Blasen unter Bildung größerer Blasen miteinander vereinigen. Diese Wirkung, zusammen mit dem Fließen der Blasen nach Bereichen von niedrigem Druck, verursacht eine weit ausladende Zick-Zack-Bewegung und erzeugt einen horizontalen, als auch vertikalen Konvektionsmischvorgang. Die aus dem Oberteil des Teilchenbettes entweichenden Blasen verstreuen etwas UO^-Pulver in den Gasraum am Oberteil des Mischbehälters 13. Jedoch entweicht das komprimier-

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ie Gas aus dem Teilchenbett in intermittierenden Gasstößen. Diese intermittierenden Gasstöße geben den Teilchen, die normalerweise in dem Gasstrom mitgerissen würden, eine Gelegenheit, eher in das Teilchenbett zurückzufallen, als mitgerissen und mit dem Wirbelgas ausgetrieben zu werden. Es sei betont, daß in dem hier beschriebenen Sprudelbett-Wirbelbett-Mischer tatsächlich keine Massenbewegung des Teilchenbettes erfolgt, wie es in einem Sprudelbett-Mischer der Fall ist, obwohl hier das vorerwähnte Mischen im Kreislauf vorliegt.

Nach dem anfänglichen Mischen des Gemenges des zweiten Pulvers in dem Verteiler, wird die in dem Inertgas mitgeführte Mischung unter Druck zu dem Eingang 26 der Vortexmühle 11 und in das Innere der Vortexmühle durch den Beschickungstrichter gefördert. Wenn das Gemenge des zweiten Pulvers durch den Beschickungstrichter der Vortexmühle fließt, prallt es auf die Oberfläche eines Spreizverteilers 30 mit einem pyramidenförmigen, nippelartigen, konvexen Mittelteil auf, das allmählich nach außen abfällt. Die Spreizverteiler-Oberfläche arbeitet in Abstimmung mit einer oberen Rotorplatte, durch welche der Beschickungstrichter hindurchgeht. Die Rotorplatten-Oberfläche ist spiegelbildlich zu der Spreizverteiler-Oberfläche, wodurch Radialkanäle 28 gebildet werden, die sich allmählich zur Schaffung eines Umfangsaustritts in Nachbarschaft der kreisförmigen Aufprallblöcke 32 am Umfang der Radialkanäle, geformt durch die Spreizverteiler-Oberfläche und die Rotorplatte, verengen. Der Spreizverteiler rotiert mit annähernd 20 000 Umdrehungen pro Minute, und diese Kraft wirkt im Einklang mit dem Eingangsdruck des Leitungssystems dahingehend, das Gemenge der in dem Inertgas mitgeführten zweiten Teilchen durch den Radialkanal zu zwingen und auf die Wolframcarbid-

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Aufprallblöcke mit annähernd 213 m/s aufprallen zu lassen, wodurch bewirkt wird, daß die Teilchengröße des Gemenges des zweiten Pulvers von annähernd 1200 ym (1200 Mikron) auf Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe im Bereich von annähernd 5 bis annähernd 60 ym (annähernd 5 bis annähernd 60 Mikron) im Durchmesser, vorzugsweise auf annähernd 15 Jim (15 Mikron) im Durchmesser, herabgesetzt wird.

Nachdem das Gemenge des zweiten Pulvers in der verbesserten Vortexmühle auf einen bevorzugten Durchmesser durch Zerkleinern gebracht worden ist, liegt es nun in einer Form vor, in welcher es mit dem in dem verbesserten Wirbelbett-Mischer 10 enthaltenen U0₂-Pulver gemischt werden kann.

Das in dem Inertgas mitgeführte Gemenge des zweiten Pulvers verläßt die Vortexmühle durch eine ganz allgemein in Figur gezeigte Austragsöffnung 25 und wird durch das Leitungssystem 36 zum Eingang 24 der Aufprallvorrichtung geführt. Das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils tritt in den Wirbelbett-Mischer über die Aufprallvorrichtung ein, die in der Nähe der Basis des Wirbelbettes, und vorzugsweise annähernd 61 cm (2 feet) oberhalb des Wirbelrostes 14 oder der Oberteile der nach unten gerichteten pyramidenförmigen Trichter 15, angeordnet ist.

Das Gemenge des zweiten Pulvers wird bei einem Druck im Bereich von annähernd 1220,1 mbar (3 psig) bis annähernd 1358,0 mbar (5 psig), und vorzugsweise bei einem Druck von etwa 1254,6 mbar (3,5 psig) in die Eingangsleitung 24 zur Aufprallplatte eingeführt und kommt mit der Ablenkplatte 21 in Kontakt. Die käfigartige Konstruktion der Aufprallvorrichtung liefert eine Stauwirkung und in Verbindung mit der Ablenkplatte bewirkt sie eine Verringerung der Kraft, wodurch

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das Gemenge des zweiten Pulvers in den Wirbeibett-Mischer mit einer Rate von annähernd 1151,2 mbar (2 psig) eintritt. Die Aufprallplatte bewirkt eine gleichmäßige Verteilung oder Zerstreuung des Gemenges des zweiten Pulvers innerhalb des Wirbelbettes des ersten pulverisierten Bestandteils in dem Wirbelbett-Mischer.

Das für das Mischen der zweiten kohäsiven Pulver mit dem UO_?-Pulver verwendete Verfahren wird durch die Aktivierung des Verteilers 12 gestartet, wodurch das Leitungssystem für das Gemenge des zweiten Pulvers und die Vortexmühle unter Druck gesetzt werden. Beinahe gleichzeitig wird der Wirbelbett-Mischer 10 aktiviert, damit das innerhalb des Wirbelbett-Mischers enthaltene UO^-Pulver in zufälliger Weise zirkuliert. Der Verteiler wird anfänglich gestartet, um ein durch irgendeine Undichtigkeit bewirktes Austreten des in dem Wirbelbett-Mischer enthaltenen UO_?-Pulvers in das pneumatische Leitungssystem 36 über die Aufprallvorrichtung 20 zu verhüten.

Nach dem Aktivieren des Verteilers durch Einführen eines Inertgases, wie N₂, an dem Gaseingang bei einem Druck von annähernd 2131,O mbar (25 psig), wird das vorgekühlte Gemenges des zweiten pulverisierten Materials gleichzeitig in den Verteiler bei der Material-Einlaßöffnung 34 eingeführt, worin es in die innere Mischkammer eingezogen und grob unter der durch das einströmende Gas und unter einem Druck darin von weniger als etwa 1358,0 mbar (5 psig) erzeugten Turbulenz gemischt wird.

Die zu mischenden zweiten Materialien werden gewöhnlich als hydrophob, hydrophil oder hygroskopisch beschrieben. Wegen ihrer kohäsiven Natur können sie leicht große Agglomerate

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bilden, die eine schlechte Verteilung liefern.

Hydrophobe Materialien, wie Zinkstearat, öle, Fette und Wachse lösen sich nicht in Wasser, haften jedoch aneinander. Demzufolge müssen die Agglomerate zur Mischung dieses Material-Typs in ihrer Größe herabgesetzt werden, bevor eine adäquate Verteilung erzielt werden kann.

Hydrophile Materialien neigen dazu, Wasser zu absorbieren und sich miteinander zu verbinden. In diese Kategorie fallen solche Materialien, wie Kohlehydrate (Stärken, Pflanzengummis, und dergleichen) und komplexe Proteine. Diese Materialien müssen ebenfalls in ihrer Größe herabgesetzt werden, bevor ein adäquates Mischen erzielt wird.

Anorganische Materialien, einschließend Ammoniumbicarbonat, Ammoniumoxalat, Calciumchlorid und Zinkchlorid, bilden eine dritte, als hygroskopisch beschriebene Kategorie. Diese Substanzen absorbieren Feuchtigkeit aus der Luft. Insbesondere sind zerfließliche Materialien hygroskopische Pulver von wasserlöslichen, chemischen Salzen, die sich in aus der Luft absorbiertem Wasser auflösen. Diese Materialien sind schwierig zu handhaben und müssen im trockenen Zustand eingespeist werden.

Das in dem Verteiler grob gemischte Gemenge des zweiten pulverisierten Materials wird pneumatisch unter einem Druck von annähernd 1082,2 bis 1220,1 mbar (1 psig bis 3 psig), und vorzugsweise unter einem Druck von etwa 1151,2 mbar (2 psig) zu der Vortexmühle zur Zerkleinerung bis zu einer bevorzugten Teilchengröße gefördert. Die Wirkung der Vortexmühle addiert einen Druck von etwa 1151,2 mbar (2 psig), was zu dem etwas höheren Druck führt, bei welchem die Mischung

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aus der Vortexmühle zu dem Mischbehälter gefördert wird. Anschließend wird, wie oben diskutiert, dieses zerkleinerte Gemenge des zweiten pulverisierten Materials pneumatisch unter Druck zu der Aufprallvorrichtung innerhalb des Wirbelbett-Mischers transportiert, welche in Zusammenarbeit mit dem Sprudelbett des Gemenges des primären oder ersten pulverisierten Materials, in diesem Falle UO₂-PuIver, eine homogene Mischung der Gemenge aus dem ersten und zweiten pulverisierten Material bewirkt.

Sobald eine homogene Mischung der Gemenge des OO₂-Pulvers und des zweiten Pulvers erzielt worden ist, wird die homogene Mischung aus den Trichtern mittels einer Vielzahl von Ventilen ausgetragen, wobei ein derartiges Ventil an der öffnung eines jeden Trichters angeordnet ist. Diese Ventile dienen als Ablaßöffnungen für den Mischbehälter, sobald eine homogene Mischung der Pulver erreicht worden ist. Wenn das Mischverfahren beendet ist, wird das gemischte Pulver rasch und wirksam gemäß einem in der US-PS 4 182 383 beschriebenen Verfahren ausgetragen. Andere Ausführungsformen und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich und es sollen die beigefügten Ansprüche alle derartigen Modifikationen umfassen.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Anmeldung ein Verfahren zur Einführung von zweiten kohäsiven Pulvern in einen verbesserten, UO~-Pulver enthaltenden Wirbelbett-Mischer, und zum Mischen derartiger zweiter kohäsiver Pulver mit dem UO^-Pulver in dem Wirbelbett-Mischer, und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt einen Verteiler, eine verbesserte, unter Druck arbeitende Vortexmühle, ein pneumatisches Fördersystem, das in

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turbulenter Strömung arbeitet, und einen verbesserten Wirbelbett-Mischer. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen die Einführung und die gleichmäßige Verteilung eines zweiten, kohäsiven, pulverisierten Bestandteils oder derartiger Bestandteile mit hydrophoben, hydrophilen oder hygroskopischen Eigenschaften in den Wirbelbett-Mischer in der Nachbarschaft des Bodens des Wirbelbettes darin während der Mischoperation, wodurch das Mitreißen des Gemenges des zweiten Pulvers auf ein Minimum herabgesetzt und eine homogene Mischung von Pulvern erhalten wird.

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Claims

Πγ rer not Horct ^rhnUr 6000 Frankfurt/Main 1, 5 · Febr· 1 98Ί Dr. rer. nat. Morst Schüler Koiserstraße 4i Dr.s«h/»M/Da. PATENTANWALT Te.efon (0611) 235555 Telex: 04-16759 mapat d 3104062 Postscheck-Konto. 282420-602 Frankfurt M. Bankkonto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M. 8581-24NF-O4388 GENERAL ELECTRIC COMPANY 1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A. Patentansprüche

1. Verfahren zum Mischen eines Gemenges von pulverisierten Bestandteilen, dadurch gekennzeichnet daß man

(a) einen ersten pulverisierten Bestandteil in einen druckdichten Behälter einführt,

(b) ein Wirbelbett aus dem ersten pulverisierten Bestandteil in dem Behälter aufbaut, und

(c) in den Behälter einen zweiten pulverisierten Bestandteil unter Druck durch Aufprallen des zweiten pulverisierten Bestandteils auf eine, innerhalb des Wirbelbettes zur gleichmäßigen Verteilung des zweiten Bestandteiles darin angeordnete Ablenkplatte, einführt.

2. Verfahren zum Mischen eines Gemenges von pulverisierten Bestandteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man

(a) den zweiten pulverisierten Bestandteil in einer Pulvermühle zerkleinert,

(b) das zerkleinerte Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils aus der Pulvermühle in den druckdichten Behälter unter Druck befördert, und

(c) das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten

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Bestandteils auf eine, innerhalb des Wirbelbettes aus dem ersten pulverisierten Bestandteil angeordnete Ablenkplatte aufprallen läßt und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils gleichmäßig in dem, in dem Behälter enthaltenen Gemenge des ersten pulverisierten Bestandteils gleichmäßig verteilt und hierdurch die Gemenge aus dem ersten und dem zweiten pulverisierten Bestandteil homogen mischt,

3. Verfahren zum Mischen eines Gemenges von pulverisierten Bestandteilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) zur Einleitung des Unterdrucksetzens ein Gas in einen Verteiler einführt,

(b) anschließend dem Verteiler ein Gemenge eines zweiten pulverisierten Bestandteils zuführt,

(c) das Gas und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils in dem Verteiler unter Druck mischt,

(d) das Gas und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils unter Druck in eine Pulvermühle befördert und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils darin zerkleinert,

(e) das Gas und das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils aus der Pulvermühle in den druckdichten Behälter überführt, und

(f) das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils auf eine, innerhalb des Wirbelbettes aus dem ersten pulverisierten Bestandteil angeordnete Ablenkplatte aufprallen läßt und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils in dem, in dem Behälter enthaltenen Gemenge des ersten pulverisierten Bestandteils gleichmäßig verteilt und hierdurch die Gemenqe aus dem ersten und dem zweiten pulverisierten Bestandteil homogen mischt.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulver UO₂ sind und ein zweiter pulverisierter Bestandteil hydrophobe, hydrophile oder hygroskopische Eigenschaften aufweist, bei welchem man

(a) einen pulverisierten UO^-Bestandteil in einen druckdichten Behälter einführt,

(b) ein Wirbelbett aus dem pulverisierten UO^-Bestandteil in dem druckdichten Behälter aufbaut, und

(c) den zweiten pulverisierten Bestandteil in dem Wirbelbett durch Einführen des zweiten pulverisierten Bestandteils unter Druck in den Behälter gleichmäßig verteilt, indem man den zweiten pulverisierten Bestandteil auf eine, innerhalb des Wirbelbettes angeordnete Ablenkplatte aufprallen läßt, wobei der zweite pulverisierte Bestandteil aus der Gruppe bestehend aus hydrophoben, hydrophilen und hygroskopischen pulverisierten Materialien ausgewählt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite pulverisierte Bestandteil beim Einführen in das Wirbelbett eine durchschnittliche Teilchengröße im Bereich von annähernd 10 μπι bis annähernd 60 ym (annähernd 10 bis annähernd 60 Mikron) aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite pulverisierte Bestandteil beim Einführen in das Wirbelbett eine durchschnittliche Teilchengröße von annähernd 15 μπ\ (15 Mikron) aufweist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man

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(a) ein Wirbelbett aus einem ersten pulverisierten Bestandteil in dem druckdichten Behälter aufbaut, wobei der Druck in dem Behälter im Bereich von annähernd 1082,2 mbar (1 psig) bis annähernd 1358,0 mbar (5 psig) liegt,

(b) einen zweiten pulverisierten Bestandteil bei einem Druck im Bereich von annähernd 1220,1 mbar (3 psig) bis annähernd 1358,0 mbar (5 psig) in den Behälter durch Aufprallen des zweiten pulverisierten Bestandteils auf eine, innerhalb des Wirbelbettes angeordnete Ablenkplatte einführt, und

(c) den Druck des zweiten pulverisierten Bestandteils durch die drosselnde und zerteilende Wirkung der Aufprallplatte, welche den zweiten pulverisierten Bestandteil in dem Wirbelbett gleichmäßig verteilt, auf 1151,2 mbar (2 psig) verringert,

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils in einer Vortexmühle (Wirbelmühle) zerkleinert,

(b) den zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteil aus der Vortexmühle bei einem Druck von annähernd 1254,6 mbar (3,5 psig) in den druckdichten Behälter transportiert, und

(c) das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils auf eine, innerhalb des Wirbelbettes des ersten pulverisierten Bestandteils angeordnete Ablenkplatte aufprallen läßt und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils in dem, in dem Behälter enthaltenen Gemenge des ersten pulverisierten Bestandteils zur homogenen Durchmischung der Gemenge der ersten und zweiten pulverisierten Bestandteile gleichmäßig verteilt.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) ein Gas in einen Verteiler zur Einleitung des Unterdrucksetzens des Verteilers bei einem Druck von annähernd 2737,0 mbar (25 psig) einführt,

(b) in den Verteiler ein Gemenge eines zweiten pulverisierten Bestandteils einführt,

(c) das Gas und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils unter einem Druck von weniger als etwa 1358,0 mbar (5 psig) in dem Verteiler mischt,

(d) das Gas und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils aus dem Verteiler bei einem Druck von annähernd 1082,2 mbar (1 psig) bis annähernd 1220,1 mbar (3 psig) zu der Vortexmühle fördert und darin das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils zerkleinert,

(e) das Gas und das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils aus der Vortexmühle in den druckdichten Behälter bei einem Druck im Bereich von annähernd 1220,1 mbar (3 psig) bis annähernd 1358,0 mbar (5 psig) fördert, und

(f) das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils auf eine innerhalb des Wirbelbettes des ersten pulverisierten Bestandteils angeordnete Ablenkplatte aufprallen läßt, und dadurch den Druck, bei welchem es in dem Gemenge des in dem Behälter enthaltenen ersten pulverisierten Bestandteils verteilt wird, zur homogenen Durchmischung der Gemenge des ersten und zweiten Bestandteils auf annähernd 1151,2 mbar (2 psig) erniedrigt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) das Gas und das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestand-

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teils aus dem Verteiler bei einem Druck von annähernd 1151,2 mbar (2 psig) in die Vortexmühle befördert und in dieser das Gemenge des zweiten pulverisierten Bestandteils zerkleinert, und

(b) das Gas und das Gemenge des zerkleinerten, zweiten, pulverisierten Bestandteils aus der Vortexmühle in den druckdichten Behälter bei einem Druck von annähernd 1254,6 mbar (3,5 psig) überführt.

11. Wirbelbett-Mischvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie

(a) einen vertikal-orientierten, druckdichten Mischbehälter (13),

(b) Vorrichtungen zum Einführen eines ersten pulverisierten Bestandteils in den Mischbehälter,

(c) einen Wirbelrost (14) zum Aufbauen eines Wirbelbettes in dem Mischbehälter,

(d) zumindest eine Aufprallvorrichtung (20), die oberhalb des Wirbelrostes angeordnet und eine Ablenkplatte (21) einschließt, und

(e) Vorrichtungen zum Einführen eines zweiten pulverisierten Bestandteils in die Aufprallvorrichtung unter Druck und Richten desselben auf eine Ablenkplatte, wodurch der zweite pulverisierte Bestandteil in dem Wirbelbett des ersten pulverisierten Bestandteils in dem Mischbehälter gleichmäßig zerteilt wird,

enthält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallvorrichtung (20) räumlich getrennt angeordnete, obere (22) und untere (21) kreisförmige Platten, die durch eine Vielzahl von räumlich getrennt, peripher angeordneten Verstrebungen (23) verbunden sind, umfaßt, und die untere kreisförmige Platte die Ablenkplatte (21) bildet. - /7 -

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie

(a) Leitungseinrichtungen zum Einführen des zweiten pulverisierten Bestandteils in die Aufprallvorrichtung (20) und Richten desselben auf die obere zentrale Fläche der Ablenkplatte (21), und

(b) Stützeinrichtungen, welche die Aufprallvorrichtung in eine vorherbestimmte Entfernung oberhalb des Rostes (14) in Stellung bringen,

enthält.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine unter Druck gesetzte Zerkleinerungsvorrichtung zur Aufnahme einer Mischung von Gas und pulverisierten Bestandteilen unter Druck, die wirksam zur Zerkleinerung und zum Mischen der pulverisierten Bestandteile ist, und Einrichtungen zum Leiten der Mischung aus Gas und Bestandteilen unter Druck aus der Zerkleinerungsvorrichtung in die Aufprallvorrichtung, enthält.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie

(a) einen Verteiler (12),

(b) Einrichtungen (33) zum Einführen eines Gases unter Druck in den Verteiler,

(c) Einrichtungen (34) zum Einführen eines pulverisierten Materials in den Verteiler,

(d) eine innere Mischkammer zum Mischen des Gases und des pulverisierten Materials, und

(e) Austrittseinrichtungen (35) zum Austragen des Gases und des pulverisierten Materials in die Zerkleinerungsvorrichtung,

enthält.

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J 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie

(a) einen vertikal-orientierten Mischbehälter (13) mit einem am Boden desselben angeordneten Wirbelrost (14),

(b) eine innerhalb des vertikal-orientierten Mischbehälters montierte, käfigartige Aufprallvorrichtung (20) und enthaltend einen Eingang (26) für die Zufuhr eines Gemenges eines mit Gas eingespeisten, pulverisierten Materials unter Druck in die Aufprallvorrichtung,

(c) Leitungseinrichtungen (24) zum Fördern eines Gases und eines Gemenges eines pulverisierten Materials unter Druck in den Eingang der Aufprallvorrichtung,

(d) eine zum Hochdruckbetrieb wirksame Vortexmühle (11) mit einem Ausgang (25) zum Befördern eines Gases und eines Gemenges von pulverisiertem Material unter Druck aus der Vortexmühle zu den Leitungseinrichtungen (36), welche die Vortexmühle mit dem Eingang der Aufprallvorrichtung verbinden und einen Eingang zur Aufnahme eines Gemenges von Gas-pulverisierten Materials unter Druck und Vorrichtungen zum Mischen und Zerkleinern (32) des darin eingeführten pulverisierten Materials,

(e) einen Verteiler (12) mit einem Materialbeschickungseingang (34), einem Gaseingang (33), einer inerten Mischkammer für das anfängliche Mischen eines Gases und einer pulverisierten Materialmischung darin, und einem Auslaß (35),

(f) Leitungseinrichtungen (36), welche den Eingang der Vortexmühle mit dem Verteilerausgang zum Fördern des Gases und der pulverisierten Materialmischung unter Druck aus dem Verteiler zu der Vortexmühle verbinden, und

(g) Einrichtungen zu einer vorherbestimmten Unterdrucksetzung der Vorrichtung,

cmthält.

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