DE3521520A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von geblaehten pellets aus glasbildende silikate enthaltenden stoffen - Google Patents
Verfahren und anlage zur herstellung von geblaehten pellets aus glasbildende silikate enthaltenden stoffenInfo
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Description
- Titel: "Verfahren und Anlage zur Herstellung von geblähten Pellets aus glasbildende Silikate enthaltenden Stoffen" Verfahren und Anlage zur Herstellung von geblähten Pellets aus glasbildende Silikate enthaltenden Stoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln , insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus Flugasche , Hafenschlick , Kiesschlamm und ähnliche glasbildende Silikate enthaltenden Stoffen , wobei aus einer diese Stoffe und Blähmittel enthaltenden Mischung grüne Pellets hergestellt , diese getrocknet , gehärtet und auf eine Temperatur unterhalb des Erwei -chungspunktes vorgewärmt werden Es ist bekannt , die bei Großkesselfeuerungen mit Staub -kohle in großer Menge anfallende Flugasche aus einem Abfallprodukt in einen wertvollen Betonzuschlagstoff durch Aufschäumen bei Erweichungstemperatur umzuwandeln (DE-OS 33 24 936) Zu diesem Zweck wird der Flugasche Ferrosiliciumnitrit zugemischt und das Gemisch bei Erweichungstemperatur aufgeschäumt , wobei diese Erweichungstemperatur je nach mineralogischer Beschaffenheit der Flugasche innerhalb der Grenzen von 1000 und 1300°C liegt Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Strukturkörper weisen vorteilhafte Eigenschaften auf , die sie insbesondere als Betonzuschlagstoffe sehr geeignet erscheinen lassen . Beispielsweise besitzen sie eine sehr geringe Dichte , die oberhalb von 0,25 g/cm3 liegt , und ferner eine überraschend hohe Druckfestigkeit und weisen darüber hinaus praktisch keinen Alkaligehalt auf .
- Beim bekannten Verfahren wird eine Mischung von Flugasche und Blähmittel in Formen oder auf einem Sinterband aufgeschäumt , wobei die Schäumtemperatur , die empirisch je nach mineralogischer Beschaffenheit der Flugasche zu bestimmen ist , sehr exakt eingehalten werden muß , weil die zum Aufschäumen geeignete Temperaturspanne relativ klein ist . Unterhalb der Schäumtemperatur ist die Masse noch nicht genügend erweicht , oberhalb jedoch so flüssig , daß das Schäummittel entweicht , ohne die erforderlichen Poren zu bilden Es ist ersichtlich , daß die hierauf beruhenden Schwierigkeiten beim Blähen bzw. Aufschäumen mit abnehmender Größe der erzeugten Strukturkörper überdurchschnittlich zunehmen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein Verfahren und eine Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln , insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus Flugtund ähnlichen blähbaren Stoffen asche#anzugeben ,dürch welche die genannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen derart überwunden werden , daß die erzeugten Strukturkörper die Form von kleinen Kügelchen aufweisen und sqweit-gehend aufgeschäumt bzw. gebläht sind daß ihre Dichte oberhalb von 0,25 g/cm3 liegt Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach der Erfindung oder andere zlasbildende Silikate wobei aus einer Flugaschund Blahmittel entflaltenden Mischung grüne Pellets hergestellt , diese getrocknet , gehärtet und auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungs -punktes vorgewärmt werden , dadurch gelöst , daß vorgewärmte Pellets chargenweise in jeweils einem diskontinuierlichen Arbeitstakt in einem im wesentlichen aufwärts gerichteten Strömungsfeld heißen Gases in der Schwebe unter Einhaltung eines nach einer vorgegebenen Temperaturkurve zeitlich gesteuerten Temperaturverlaufs gebläht werden Für den Fachmann überraschend werden mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise kleine kugelförmige Strukturkörper z.B.aus geblähter Flugasche gewonnen , die eine geschlossene Oberfläche und eine gleichmäßige innere Porenstruktur aufweisen , mit einer sehr geringen Dichte , die oberhalb von 0,25 g/cm liegt . Diese weisen mit Vorteil eine für den Fachmann überraschend hohe Druckfestigkeit auf und eignen sich infolge dieser vorteilhaften Eigenschaften als wertvolle Betonleichtzuschlagstoffe , mit denen die Herstellung von hochwertigen Beichtbetonerzeugnissen wie Baustrukturelementen ermöglicht wird Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11 vorgesehen Für den Fachmann überraschend ist das Verfahren , als Ganzes gesehen , hocheffizient und außerordentlich wirtschaftlich , wobei sich bei einer Annahme des Feuchtigkeitsgehaltes von 25 im grünen Pellet ein Wärmeenergiebedarf von ca. 450 kcal/kg Gut ergibt Eine Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln , insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus einer Flug~ asche und Blähmittel enthaltenden Mischung entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung , mit Mitteln zur Aufbereitung der Mischung sowie mit einer Einrichtung zur Herstellung grüner , vorzugsweise klaterter Pellets ferner mit einem Trocknungs-Vorwärmaggregat für die grünen Pellets sowie mit einem thermischen Reaktor als Brennaggregat zur Durchführung des Blähprozesses und einem diesem nachgeordneten Kühlaggregat zur Kühlung der fertiggeblähten Pellets , sowie mit Transport- und Leitmitteln für Gut und Gas ist dadurch gekennzeichnet , daß der thermische Reaktor als Schwebegasofen mit einem von unten nach oben sich konisch erweiternden Grundkörper ausgebildet ist und Mittel zur Aufgabe vorgewärmter Pellets sowie zur Erzeugung eines im wesentlichen aufwärts gerichteten Strömungsfeldes heißer Gase aufweist Die Erfindung wird in Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt , wobei aus den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind Es zeigen Figur 1 ein vereinfachtes Fließbild einer Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln aus Flugasche Figur 2 einen thermischen Reaktor als Hauptaggregat der Anlage gemäß Fig.1 , im Schnitt Die Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln , insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus einer glasbilçSilk,ate, denke und Blähmittel enthaltenden Mischung weist gemäß Fig.
- 1 einen Vorratsbehälter 31 für diese Stoffe und einen Vorratsbehälter 32 für ein Blähmittel auf . Diesen sind gravimetrische Dosiereinrichtungen 33 und 34 zugeordnet , welche die vorgenannten Komponenten im vorgesehenen Gewichtsverhältnis einem Mischeraggregat 35 zuteilen . Nach Erzeugung einer innig-homogenen Mischung wird.diese einer Pelletiertrommel 36 aufgegeben und darin zu grünen Pellets verarbeitet Für den Fachmann selbstverständlich sind der Einfachheit und Ubersicht wegen übliche Zusatzaggregate weggelassen wie beispielsweise eine zwischen dem Mischaggregat 35 und der Pelletiertrommel 36 vorzusehende Zwischenbunkerung mit kontinuierlichem Austrag , sowie eine zwischen Pelletiertrommel und nachgeschaltetem Vorratssilo 37 übliche Klassier -einrichtung mit Uberkornabsiebung , tlberkornvermahlung und Rückführung zu den Grundstoffen . Im vorliegenden Verfahrensbeispiel wird eine Kornverteilung der grünen Pellets zwischen 2 und 5 mm im Durchmesser angestrebt . Diese Klassierung ist erforderlich , weil die thermische Behandlung im aufwärts gerichteten Strömungsfeld eines heißen Gases in der Schwebe der Pellets als Flugpartikelwolke erfolgt und weil die Schwebegeschwindigkeit des Gutes bei turbulenter Strömung , gleiche Dichte des Korns vorausgesetzt , im wesentlichen vom Korndurchmesser abhängt . Um beim Pelletiervorgang in der Pelletiertrommel 36 im wesentlichen eine gleichmäßige Dichte der grünen Pellets zu erzielen , muß die zum Granulieren erforderliche Wasserzugabe sehr exakt zudosiert werden . Dabei werden im Zuge dieser Beschreibung die entsprechenden Grundoperationen als dem Fachmann bekannt vorausgesetzt , die im übrigen nicht Gegenstand sondern Voraussetzung der Erfindung sind . Die grünen Pellets gelangen sodann vom Vorratssilo 37 in eine Trockentrommel 38 , worin sie im Gegenstrom zu heißem Gas getrocknet , anschließend gehärtet und schließlich auf eine Temperatur unterhalb des beim Blähen erreichten Erweichungspunktes erwärmt werden . Die Erwärmungstemperatur kann beispielswei se zwischen 600 und 800°C betragen Die getrockneten und vorgewärmten Pellets werden in einem wärmeisolierten Zwischenbunker 39 gelagert und daraus chargenweise mittels einer Chargenwägeeinrichtung 40 abgezogen und über die Zellenradschleuse 41 dem Schwebegasofen 42 aufgegeben . In diesem wird ein im wesentlichen aufwärts gerichtetes Strömungsfeld 3 heißen Gases erzeugt , wie dies in der Figur 2 näher beschrieben ist Bedingt durch unterschiedliche Schwebegeschwindigkeit des Gutes bei turbulenter Strömung im Strömungsfeld 3 trägt der Ofen 42 spezifisch leichteres und kleineres,geblähtes Korn über den Abgasstutzen 18 nach oben zu den Abscheidern 44 aus , während gröberes und schwereres Korn durch die Gutentnahme 11 nach unten in eine Transporteinrichtung 45 ausgetragen wird . Von dort gelangt das Gut in ein dem Reaktor 42 nachgeschaltetes Kühlaggregat 46 , worin es in bekannter Weise mittels Luft gekühlt und dabei heiße Kühlluft erzeugt wird , die mit der Kühlluftleitung 47 in die Abgasleitung 48 vor deren Eintritt in die Trockentrommel 38 einmündet Wie bereits erwähnt , handelt es sich bei dem gezeigten Anlagenbeispiel um eine vereinfachte Darstellung , bei der lediglich die wesentlichen Hauptfunktionselemente gezeigt sind , welche zur Durchführung des Verfahrens unbedingt erforderlich sind . Eine weitere Ausgestaltung , insbesondere zur Verbesserung der wärmewirtschaftlichen Ökonomie wird dabei als im Ermessen des Fachmannes liegend vorausgesetzt Der thermische Reaktor 1 gemäß Fig.2 ist als Schwebegasofen 42 mit einem von unten nach oben sich konisch erweiternden Grundkörper 2 ausgebildet und weist Mittel zur Aufgabe vorgewärmt er Pellets sowie zur Erzeugung eines im wesentlichen aufwärts gerichteten Strömungsfeldes 3 heißer Gase auf . Dabei weist der Grundkörper 2 einen am oberen Ende des konischen Teils 4 angeordneten zylindrischen Zwischenteil 5 und als oberen Abschluß eine sich konisch verjüngende Ofenhaube 6 auf , in deren Bereich ein mit einer Zellenradschleuse 7 versehener Einfüllstutzen 8 angeordnet ist . Im unteren Bereich des konischen Teils 4 ist wenigstens ein Brenner 9 sowie wenigstens eine Einrichtung , insbesondere ein Kanal 10 zum Einleiten von Heißluft und eine Gutentnahmeöffnung 11 angeordnet In erfindungswesentlicher Ausgestaltung ist der thermische Reaktor 1 doppelwandig mit einem inneren Mantel 12 und einem äußeren Mantel 13 aus Stahl ausgebildet . Der äußere aus hitzebeständigem Stahl hergestellte Mantel 13 weist auf seiner Inenseite wenigstens einen spiralförmig verlaufenden Kühlluftkanal 10 auf , der vom oberen Teil der Ofenhaube 6 ausgehend zur unteren Spitze 14 des konischen Teils 4 verläuft und dort in den Brennraum 15 des Reaktors 1 einmündet . Der Kühlluftkanal 10 ist an ein Verbrennungaluftgebläse 16 angeschlossen Der Kühlluftkanal 10 weist kurz vor seiner Einmündung in den Brennraum 15 eine Bypassleitung 17 zum Ableiten von Überschußluft auf . Die Ofenhaube 6 weist einen mittig angeordneten Abgasstutzen 18 auf . Der äußere Mantel 13 ist mit spiralförmigen Rippen 19 verschweißt , deren Höhe die Breite und deren steigungsbedingter Abstand die Höhe des Kühlluftkanales 10 und damit auch seinen Querschnitt bestimmen Mit Vorteil ist der Querschnitt des Kühlluftkanales 10 , ausgehend vom zylindrischen Zwischenteil 5 , sowohl gegen die Ofenhaube 6 zu als auch gegen die untere Spitze 14- zu jeweils mit abnehmender Querschnittsfläche ausgebildet In weiterer erfindungswesentlicher Ausgestaltung ist der innere Mantel 12 lose in den äußeren Mantel 13 eingelegt , so daß er sich unabhängig von diesen ausdehnen kann Weiter sind aus gleichem Grunde die Ofenteile - Konus 4 -Zwischenteil 5 - Ofenhaube 6 - lose unter Zwischenlage von Keramikfilz als Dichtungen aufeinander gelegt . Der Innenmantel 12' in der Ofenhaube 6 ist lediglich an einigen Befestigungsstellen 20 am Außenmantel 13' mittels spiralförmiger Distanzbleche 21 frei dehnbar aufgehängt Der Innenmantel 12 weist zur Einleitung von heißer Kühlluft aus dem Kühlluftkanal 10 in den Brennraum 15 im Bereich der als unteren Spitze 14 Durchbrüche und vorzugsweisegBeschleunigungsdüsen 22 ausgebildete Durchtrittsöffnungen auf Weiterhin ist an die untere Gutentnahmeöffnung 11 des konischen Ofenteils 4 ein Gutentnahmerohr 23 angeschlossen in dessen Bereich ein vorzugsweise kapazitiver Füllstandsmelder 24 angeordnet ist Die Oberfläche des Innenmantels 12 weist eine im Plasmaspritzverfahren hergestellte Bornitrid -Beschichtung auf . Hierdurch wird das Ankleben thermisch plastifizierter Gutpartikel verhindert , weil Bornitrid in oxidierender Atmosphäre bis 1200 0C beständig ist und durch Gläser wie Flugaschen - Schmelze nicht benetzt wird . Es kann aber auch von der Maßnahme Gebrauch gemacht sein , daß der Innenmantel 12 wenigstens zum Teil aus gasdurchlässigem Kugelsinterblech von hochhitzebeständigem Stahl (SIPERM) hergestellt ist . Dadurch bildet sich eine hindurchtretende Gasschicht , die ebenfalls ein Ankleben und gegebenenfalls eine Berührung der im Brennraum bewegten Teilchen mit dem Innenmantel 12 verhindert . Weiter sind im unteren Teil des Brennraums 15 zwei bzw. drei zur Einstellung der Flammenrichtung beweglich angeordnete Brenner 9 angeordnet und sowohl hinsichtlich der Eintauchtiefe in den Brennraum 15 als auch hinsichtlich ihrer Düsenrichtung einstellbar ausgebildet . Weiterhin sind zur Beeinflussung von Richtung und Geschwindigkeit des Strömungsfeldes 3 im Bereich der unteren Spitze 14 des Brennraums 15 Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Gasgeschwindigkeiten vorgesehen wie die Düsen 22 mit unterschiedlichen bzw. veränderbaren Querschnitten und/oder die Bypassleitung 17 In der Zeichnung gemäß Fig.1 rein prinzipiell angedeutet ist eine frei programmierbare Steuereinheit 25 vorgesehen welche mittels Steuerleitungen 43 in an sich bekannter Weise mittels voreingestellten Sollwerten 49 die Taktzeiten im diskontinuierlichen Ablauf beim Verbrennungsluftventilator 16 , beim Kühlluftventilator 26 , bei der Zellenradschleuse 7 , die Frequenz des Abgasexhaustors 27 , das Öffnen und Schließen des bzw. der Brenngasventile 28 sowie die Frequenz des Brennluftventilatom 29 steuert Weiterhin ist vorgesehen , daß zur Klassierung der fertigen Bläh-Pellets , insbesondere der durch den Abgasstutzen 18 mit dem Abgas ausgetragenen Pellets, in wenigstens zwei Kornklassen, Klassierungszyklone 44 vorgesehen und als Abscheider angeordnet sind . Und schließlich ist vorgesehen , daß alle Abgas quellen von der Aufbereitung , der Trocknung und Vorwärmung sowie der eigentlichen Blähungseinrichtung zusammengefaßt und in eine gemeinsame Gasreinigungseinrichtung 30 zur Neutralisation , gegebenenfalls Entschwefelung und Entstaubung in an sich bekannter Weise eingeleitet werden Zur Funktion der Anlage bzw. des thermischen Reaktors 1 ist noch folgendes nachzutragen Im vorliegenden konischen Schwebegasofen 42 werden die grünen und vorgewärmten Granulate von oben über die Zellenradschleuse 7 eingetragen und fallen dem Gasstrom im Strömungsfeld 3 entgegen . Das Strömungsfeld 3 hat in der Mittelachse des Ofens die höchste Geschwindigkeit , und zwar beträgt diese im untersten Bereich des Konus 14 etwa 28 bis 30 m/sec . Hierdurch werden die Partikel je nach ihrer Größe in eine bestimmte Höhe mitgenommen . Die Gasströmung wird im Oberteil des Schwebegasofens 42 aufgrund der gewählten Querschnittserweiterung so niedrig,daß nur kleinste Teilchen nicht mehr mitgenommen werden . Die Teilchen fallen im Randbereich des Ofens nach unten , bis sie im unteren Teil 14 des Konus wieder von der Flamme bzw.
- der Heißgasströmung erfaßt und nach oben getragen werden Hierdurch ergibt sich eine erforderliche Verweilzeit des Gutes im Strömungsfeld von einigen Sekunden Dauer . Die Schwebegeschwindigkeit von geblähtem Maximalkorn und ungeblähtem Minimalkorn unterscheidet sich um einen Faktor 10 (gebläht ca. 4 m/sec , ungebläht gleich ca. 40 m/sec).
- Weiter hängt die erforderliche Verweilzeit des Gutes zum Blähen von einer Vielzahl von Faktoren ab . Es sind dies a) Durchmesser des Korns b) Dichte des Korns c) Temperaturdifferenz zwischen Flammen- und Sollkorntemperatur d) Gutvorwärmtemperatur e) Abkühlung des Korns im Randbereich f) erforderliche Reaktionszeit des Blähmittels nach Erreichen der Viskositätsphase Wegen der Komplexizität des Blähvorganges ist es nicht möglich , exakte Aussagen über die Verweilzeit und damit über die Leistung eines Blähaggregates zu machen . Der Fachmann wird eine für jedes Gut optimale Verweilzeit ermitteln Diese hängt weitgehend auch von der Brenntemperatur ab Bei höheren Temperaturen kann die Zeit verkürzt werden , jedoch nur bis zu einem gewissen Grade . Sobald die Oberflächentemperatur des Korns 12500C übersteigt , sintert die Oberfläche zu stark zusammen und die Dichte des Materials steigt Solange die Oberflächentemperatur die Blähtemperatur noch nicht erreicht hat , kann jedoch die Flammentemperatur höher sein . Um im Laufe eines Arbeitstaktes die Flammentemperatur nach Maßgabe der ansteigenden Oberflächentemperatur des Korns regeln zu können , ist vorgesehen , Abgas hinter dem Zyklon 44 abzuziehen und dem verwendeten Verbrennungsgas beizu -mischen . Dabei ist vorgesehen , während eines Arbeitstaktes die zugemischte Abgasmenge zu variieren , um in der Anfangsphase eine hohe Temperaturdifferenz Gas/Gut zu erzielen welche dann während der Reaktionszeit erheblich verringert wird Auf diesen Fakten und Erkenntnissen beruht die Steuerung des Temperaturverlaufes nach einer vor -gegebenen Temperaturkurve im Verlauf eines jeden Arbeitstaktes entsprechend beispielsweise dem Verfahrensanspruch 7 Trotz dieser MöglicWkeit soll jedoch das Maximalkorn auf 5 mm beschränkt werden , weil durch gröberes Korn längere Arbeitstakte und damit kleinere Ofenleistungen in Kauf genommen werden müssen Erfindungswesentlich liegt dem thermischen Reaktor 1 ein Konstruktionskonzept zugrunde , wobei alle den Flammengasen zugewandten Teile luftgekühlt sind . Es ist daher mit einer maximalen Wandtemperatur von ca. 1000°C zu rechnen Zur Verhinderung des Anklebens von heißen Gutteilchen , welche die Oberfläche des inneren Mantels 12 berühren , ist dieser mit einer Schicht aus Bornitrid beschichtet . Alternativ kann der innere Mantel mindestens teilweise aus gasdurchlässigem Spezialmaterial hergestellt sein Für den Gutaustrag im unteren Teil 14 des Konus ist kein Verschluß vorgesehen , vielmehr soll so verfahren werden daß immer Fertiggut im Gutentnahmerohr 23 bis zur Höhe des kapazitiven Füllstandsmelders 24 liegt und dadurch der Widerstand im Gutentnahmerohr so hoch ist , daß nach unten zu keine Verbrennungsluft austreten kann . Da im Brennraum 15 selbst nur geringer Überdruck von einigen mm WS gefahren wird , genügt der Widerstand der Fertiggutschüttung zur Umlenkung der aus den Kanälen 10 mit ca. 7500C austretenden Heißluft . Der Schwebegasofen ist mit (nicht dargestellten) Schaulöchern und Thermoelementen zur Temperaturmessung und Beobachtung ausgestattet . Weiterhin sind alle heißgehenden Außenwände des Reaktors 1 , welche innen von Luft durchflossen sind mit einer starken Isolierschicht umgeben Diese kann beispielsweise mit Streckmetall und Stegen in einer Distanz von 6 bis 10 cm am Ofenmantel angebracht und der sich dabei ergebende Zwischenraum mit Keramikwolle in den heißeren Bereichen und mit Schlackenwolle in den weniger heißen Bereichen aufgefüllt sein Weil das Verfahren und die Anlage nach der Erfindung unkompliziert ist , die bei dem Blähprozess bisher bestehenden Schwierigkeiten und technischen Grenzen überwindet und sowohl funktionell als auch wirtschaftlich zu optimalen Ergebnissen führt , kann von einer bestmöglichen Lösung der eingangs gestellten Aufgabe gesprochen werden Leerseite
Claims (1)
- Patentansprüche 1. Verfahren zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus Flugasche , Hafenschlick , Kies schlamm und ähnlichen glasbildende Silikate enthaltenden Stoffen,wobei aus einer diese Stoffe und Blähmittel enthaltenden Mischung grüne Pellets hergestellt , diese getrocknet , gehärtet und äuf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes vorgewärmt werden , d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß vorgewärmte Pellets chargen -weise in jeweils einem diskontinuierlichen Arbeitstakt in einem im wesentlichen aufwärts gerichteten Strömungsfeld heißen Gases in der Schwebe unter Einhaltung eines nach einer vorgegebenen Temperaturkurve zeitlich gesteuerten Temperaturverlaufs gebläht werden 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß jeweils eine mengenmäßig dosierte Charge vorgewärmter Pellets in das Strömungsfeld eingegeben , darin im Kollektiv als Flugpartikelwolke zur Schwebe gebracht , dabei gebrannt und gebläht und die fertig geblähten Pellets abgezogen und unter Gewinnung nutzbarer Wärme gekühlt werden 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet daß das Strömungsfeld in einem sich von unten nach oben hin konisch erweiternden Strömungsprofil mit von unten nach oben zu abnehmender Strömungsgeschwindigkeit erzeugt wird 4. Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet daß die Eintrittsgeschwirldigkeit des heißen Gases in den unteren Teiles in einem Konus ausgebildeten Strömungsprofils zwischen 25 und 30 m/sec und vorzugsweise etwa 28 m/sec beträgt 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , daß das Strömungsprofil des Strömu Wsfeldes von unten nach oben hin zunächst einen Bereich mit konisch erweitertem Querschnitt , an -schließend einen Bereich konstanten Querschnitts , und daran anschließend einen Bereich verjüngten Querschnitts aufweist 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet , daß die Dauer eines Arbeitstaktes zwischen 15 und 25 sec , und vorzugsweise ca. 20 sec beträgt 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur -kurve einen Verlauf aufweist , wobei zu Beginn des Arbeitstaktes bei Aufgabe derPelletcharge im Zeitpunkt Null die Flam.-mentemperatur von ca. 1.200 OC bis zur Sekunde "3" auf ca. 1.600 OC ansteigt , diese Höhe bis zur Sekunde "6" konstant hält , danach bis auf ca. 1.300 °C in einer degressiven Exponentialfunktion bis zur Sekunde "17" abfällt und danach in steilem Abfall bis kurz vor Ende des Arbeitstaktes auf die Ausgangstemperatur bei ca. 1.200 °C absinkt 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , daß fertig geblähte gegenüber grünen Pellets ein um einen Faktor 5 bis 10 vergrößertes Volumen und eine entsprechend diminuierte Wichte aufweisende Pellets durch Schleppkräfte des Strömungsfeldes nach oben aus der Zone der thermischen Behandlung ausgetragen werden 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , daß fertig geblähte Pellets nach Abschalten des Strömungsfeldes durch Schwerkraft nach unten aus der Zone der thermischen Behandlung abgezogen werden 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , daß die fertig geblähten Pellets in einem Luftstrom transportiert und dabei gekühlt werden , und daß die hierfür verwendete Luft , nach Wärmeübertragung von den Pellets aufgewärmt , als Nutzwärmeträger innerhalb des thermischen Verfahrens , beispielsweise zur Trocknung der grünen Pellets verwendet wird 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , dadurch gekennzeichnet , daß Abgas des Strömungsfeldes als Nutzwärmeträgermedium innerhalb des thermischen Verfahrens , bei -spielsweise zum Vorwärmen und/oder Härten der Pellets verwendet und danach wenigstens zum Teil wieder in das Strömungsfeld zurückgeführt und darin von neuem aufgeheizt wird 12. Anlage zur thermischen Behandlung von durch Aufschäumen im plastischen Zustand blähbaren Partikeln , insbesondere zur Herstellung von geblähten Pellets aus einer Silikate und Blähmittel enthaltenden Mischung entsprechend dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 11 , mit Mitteln zur Aufbereitung der Mischung sowie mit einer Einrichtung zur Herstellung grüner , vorzugsweise klassiert er Pellets , ferner mit einem Trocknungs- und Vorwärmaggregat für die grünen Pellets sowie mit einem thermischen Reaktor als Brennaggregat zur Durchführung des Blähprozesses und einem diesem nachgeordneten Kühlaggregat zur Kühlung der fertiggeblähten Pellets , sowie mit Transport-und Leitmittel für Gut und Gas , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der thermische Reaktor (1) als Schwebegasofen mit einem von unten nach oben sich konisch erweiternden Grundkörper (2) ausgebildet ist und Mittel zur Aufgabe vorgewärmt er Pellets sowie zur Erzeugung eines im wesentlichen aufwärts gerichteten Strömungsfeldes (3) heißer Gase aufweist 13. Anlage nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet daß der Grundkörper (2) einen am oberen Ende des konischen Teils (4) angeordneten zylindrischen Zwischenteil (5) und als oberen Abschluß eine sich konisch verjüngende Ofenhaube (6) aufweist , in deren Bereich ein mit einer Zellen -radschleuse (7) versehener Einfüllstutzen (8) angeordnet ist , und daß der untere Bereich des konischen Teils (4) wenigstens einen Brenner (9) sowie wenigstens eine Einrichtung , insbesondere einen Kanal (10) zum Einleiten von Heißluft und eine Gutentnahmeöffnung (11) aufweist 14. Anlage nach den Ansprüchen 12 und 13 , dadurch gekennzeichnet , daß der thermische Reaktor (1) doppelwandig mit einem inneren Mantel (12) und einem äußeren Mantel (13) aus Stahl ausgebildet ist , wobei der äuBere , aus hitzebeständigem Stahl hergestellte Mantel (13) auf seiner inne ren Seite wenigstens einen spiralförmig verlaufenden Kühlluftkanal (10) aufweist , der vom oberen Teil der Ofen -haube (6) ausgehend zur unteren Spitze (14) des konischen Teils (4) verläuft und dort in den Brennraum (15) des Reaktors (1) einmündet , und daß der Kühlluftkanal (10) an ein Verbrennungsluftgebläse (16) angeschlossen ist 15. Anlage nach Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet , daß der Kühlluftkanal (10) kurz vor seiner Einmündung in den Brennraum (15) eine Bypassleitung (17) zum Ableiten von Uberschußluft aufweist 16. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14 , dadurch gekennzeichnet , daß die Ofenhaube (6) einnmittig angeordneten Abgasstutzen (18) aufweist 17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16 , dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Mantel (13) mit spiralförmigen Rippen (19) verschweißt ist, deren Höhe die Breite und deren steigungsbedingter Ab -stand die Höhe des Kühlluftkanals (10) und damit auch seinen Querschnitt bestimmen 18. Anlage nach Anspruch 17 , dadurch gekennzeichnet daß der Querschnitt des Kühlluftkanals (10) , ausgehend vom zylindrischen Zwischenteil (5) , sowohl gegen die Ofenhaube (6) zu als auch gegen die untere Spitze (14) zu jeweils mit abnehmender Querschnittsfläche ausgebildet ist 19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18 , dadurch gekennzeichnet , daß der innere Mantel (12) lose in den äußeren Mantel (13) eingelegt ist 20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19 , dadurch gekennzeichnet , daß die Ofenteile --Konus (4)-Zwischenteil (5)-Ofenhaube (6) -- lose unter Zwischenlage von Keramikfilz als Dichtungen aufeinandergelegt sind 21. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 20 , dadurch gekennzeichnet , daß der Innenmantel (125 in der Ofen -haube (6) lediglich an einigen wenigen Befestigungsstellen (20) am Außenmantel (131) mittels spiralförmiger Distanzbleche (21) frei ausdehnbar aufgehängt ist 22. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 21 , dadurch gekennzeichnet , daß der Innenmantel (12) zur Einleitung von heißer Kühlluft aus dem Kühlluftkanal (10) in den Brennraum (15) im Bereich der unteren Spitze (14) Durchbrüche und vorzugsweise mit Beschleunigungsdüsen (22) ausgebildete Durchtrittsöffnungen aufweist.23. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 22 , dadurch gekennzeichnet , daß an die untere Gutentnahmeöffnung (11) des konischen Ofenteils (4) ein Gutentnahmerohr (23) angeschlossen ist , in dessen Bereich ein vorzugsweise kapazitiver Füllstandsmelder (24) angeordnet ist 24. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 23 , dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des Innenmantels (12) eine im Plasmaspritzverfahren hergestellte Bornitrid-Beschichtung aufweist 25. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 24 , dadurch gekennzeichnet , daß der Innenmantel (12) wenigstens zum Teil aus gasdurchlässigem Kugelsinterblech von hochhitzebständigem Stahl (SIPERM) hergestellt ist 26. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 25 , dadurch gekennzeichnet , daß im unteren Teil des Brennraums (15) zwei bezw. drei zur Einstellung der Flammenrichtung beweglich angeordnete Brenner (9) ange -ordnet und sowohl hinsichtlich der Eintauchtiefe in den Brennraum (15) als auch hinsichtlich ihrer Düsenrichtung einstellbar ausgebildet sind 27. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 26 , dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der unteren Spitze (14) des Brennraumes (15) Mittel zur Einstellung unterschiedlicher Gasgeschwindigkeiten vorgesehen sind wie Düsen (22) mit unterschiedlichen bzw. veränderbaren Querschnitten und/oder die Bypassleitung (17) .28. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 27 , dadurch gekennzeichnet , daß zur Steuerung der die einzelnen Arbeitstakte beherrschenden Funktionselemente eine frei programmierbare Steuereinheit (25) vorgesehen ist , welche die Taktzeiten im diskontinuierlichen Ablauf beim Verbrennungsluftventilator (26) , beim Blähgasventi -lator (16) , bei der Zellenradschleuse (7) , die Frequenz des Abgasexhaustors (27) , das Öffnen und Schließen des bzw.der Brenngasventile (28) sowie die Frequenz des Kühlluftventilators (26) steuert 29. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 28 dadurch gekennzeichnet , daß zur Klassierung der fertigen Bläh-Pellets in wenigstens zwei Kornklassen Klassierungszyklonevvorgesehen sind 30. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 29 dadurch gekennzeichnet , daß alle Abgas quellen von der Aufbereitung , der Trocknung und Vorwärmung sowie der eigentlichen Blähungseinrichtung zusammengefaßt und in eine ge -meinsame Gasreinigungseinrichtung (30) zur Neutralisation gegebenenfalls Entschwefelung und Entstaubung eingeleitet werden 31. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 30 , da -durch gekennzeichnet , daß zur Berechnung der optimalen Taktzeit ein Integralrechner (25) eingesetzt wird , der das Integral über die Zeit-Temperaturfläche bildende Recheneinheiten (50) aufweist und eine Vergleichereinheit (51) besitzt , die den errechneten Wert mit einem Integralsollwert (49) vergleicht und bei Übereinstimmung eine Schalteinheit (52) zum Abschalten des Zyklus anspricht 32 . Anlage nach einem vorhergegangenen Anspruch , dadurch gekennzeichnet , daß der thermische Reaktor (1) in an sich bekannter Weise zur Ausbildung einer Wirbelschicht ausge -staltet ist
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853521520 DE3521520A1 (de) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | Verfahren und anlage zur herstellung von geblaehten pellets aus glasbildende silikate enthaltenden stoffen |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853521520 DE3521520A1 (de) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | Verfahren und anlage zur herstellung von geblaehten pellets aus glasbildende silikate enthaltenden stoffen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3521520A1 true DE3521520A1 (de) | 1986-12-18 |
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ID=6273378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19853521520 Withdrawn DE3521520A1 (de) | 1985-06-15 | 1985-06-15 | Verfahren und anlage zur herstellung von geblaehten pellets aus glasbildende silikate enthaltenden stoffen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3521520A1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0380878A3 (en) * | 1989-01-18 | 1990-08-29 | F.L. Smidth & Co. A/S | Method and apparatus for producing cement clinker |
| FR2688779A1 (fr) * | 1991-01-25 | 1993-09-24 | Eth Umwelttechnik Gmbh | Produits de briqueterie, tels que briques, tuiles ou analogues, contenant du limon portuaire, et procede de fabrication de tels produits. |
| DE4344994A1 (de) * | 1993-12-30 | 1995-07-06 | Hermsdorfer Inst Tech Keramik | Verfahren zur Herstellung von Blähglasgranulaten |
| EP2022768A3 (de) * | 2007-08-03 | 2010-09-01 | Veit Dennert KG Baustoffbetriebe | Poröses Material, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung |
| EP3050854A1 (de) * | 2015-01-30 | 2016-08-03 | DENNERT PORAVER GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung von mikrohohlkugeln aus glas |
-
1985
- 1985-06-15 DE DE19853521520 patent/DE3521520A1/de not_active Withdrawn
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| EP3050854A1 (de) * | 2015-01-30 | 2016-08-03 | DENNERT PORAVER GmbH | Verfahren und anlage zur herstellung von mikrohohlkugeln aus glas |
| US9758419B2 (en) | 2015-01-30 | 2017-09-12 | Dennert Poraver Gmbh | Method and installation for producing hollow microbeads of glass |
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