DE102015215800A1 - Process and plant for the production of mono- or multicellular expanded particles from a vitreous or ceramic material - Google Patents

Process and plant for the production of mono- or multicellular expanded particles from a vitreous or ceramic material Download PDF

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln (B) aus einem glasartigen oder keramischen Material angegeben. Danach werden Brenngutpartikel (R) aus einem nicht-expandierten Ausgangsmaterial in eine Brennkammer (4) eines Ofens (2) eingegeben. Zusätzlich zu den Brenngutpartikeln (R) wird ein Trennmittel (T) in die Brennkammer (4) eingebracht. Durch Befeuerung des Ofens (2) wird mittels eines Brenners (15) in der Brennkammer (4) ein Heißgasstrom (H) erzeugt, in dem die Brenngutpartikel (R) expandiert werden. Das Trennmittel (T) wird über den Brenner (15) in die Brennkammer (4) eingeblasen.The invention relates to a process and a plant for producing mono- or multicellular expanded particles (B) from a vitreous or ceramic material. Thereafter, fuel particles (R) are input from a non-expanded starting material in a combustion chamber (4) of a furnace (2). In addition to the Brenngutpartikeln (R), a release agent (T) is introduced into the combustion chamber (4). By firing the furnace (2) by means of a burner (15) in the combustion chamber (4) generates a hot gas stream (H), in which the Brenngutpartikel (R) are expanded. The release agent (T) is blown into the combustion chamber (4) via the burner (15).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln aus einem glasartigen oder keramischen Material, insbesondere aus Glas, Perlit, gebranntem Ton oder einem anderen Keramikwerkstoff. Insbesondere bezieht sich die Erfindung dabei auf die Herstellung von expandierten Mikropartikeln, also Partikeln mit einem Partikeldurchmesser im Sub-Millimeterbereich (ca. 1 Mikrometer bis 1.000 Mikrometer). Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a process for the preparation of mono- or multicellular expanded particles of a vitreous or ceramic material, in particular of glass, perlite, calcined clay or another ceramic material. In particular, the invention relates to the production of expanded microparticles, ie particles with a particle diameter in the sub-millimeter range (about 1 micron to 1,000 microns). The invention further relates to a system for carrying out the method.

Als „expandierte Partikel“ werden dabei solche Partikel bezeichnet, die einen oder mehrere durch einen Expansionsprozess (Blähprozess) entstandene Hohlräume einschließen. In monozellulär expandierten Partikeln ist dabei zumindest im Wesentlichen das gesamte Hohlvolumen des Partikels durch einen einzigen Hohlraum gebildet. Solche monozellulär expandierten Partikel liegen meist in Form von Hohlkugeln vor, deren Wand typischerweise aus Glas gebildet ist. Bei multizellulär expandierten Partikeln, wie z.B. Blähglas, Blähton oder expandierten Perliten ist das Hohlvolumen des jeweiligen Partikels aus einer Vielzahl von Hohlräumen gebildet. Multizellulär expandierte Partikel haben somit die Form eines erstarrten Schaums mit einer sphärischen oder unregelmäßig geformten Außenkontur. In this context, "expanded particles" are those particles which include one or more cavities formed by an expansion process (expanding process). In monocellular expanded particles, at least substantially the entire hollow volume of the particle is formed by a single cavity. Such mono-cellular expanded particles are usually in the form of hollow spheres whose walls are typically formed of glass. In multicellular expanded particles, such as e.g. Expanded glass, expanded clay or expanded perlites, the hollow volume of the respective particle is formed from a plurality of cavities. Multicellular expanded particles thus have the form of a solidified foam with a spherical or irregularly shaped outer contour.

Mono- oder multizellulär expandierte Partikel aus glasartigem oder keramischem Material werden vielfach als Leichtzuschlagstoffe in Kompositmaterialien und Leichtbeton eingesetzt. Des Weiteren finden expandierte Mikropartikel unter anderem Verwendung in der Medizin sowie der Verbrauchsgüterindustrie. Mono- or multicellular expanded particles of vitreous or ceramic material are widely used as lightweight aggregates in composite materials and lightweight concrete. Furthermore, expanded microparticles find use in, among other things, medicine and the consumer goods industry.

Sowohl Glas-Hohlkugeln als auch multizellulär expandierte Mikropartikel werden üblicherweise in direkt befeuerten Vertikalöfen (auch als Schachtöfen bezeichnet) hergestellt. In einem in US 3,230,064 A beschriebenen Verfahren wird beispielsweise zur Herstellung von Glas-Hohlkugeln durch Befeuerung mittels eines Brenners in einer Brennkammer des Vertikalofens eine aufwärts gerichtete heiße Gasströmung erzeugt. Im Bereich des Brenners wird kontinuierlich ein Brenngut eingebracht, das aus mit einem Treibmittel versetzten Glaspartikeln besteht. In der heißen Gasströmung werden die Glaspartikel einerseits aufgeschmolzen. Des Weiteren wird durch das Treibmittel in den aufgeschmolzenen Glaspartikeln Gas erzeugt, durch welches die Glaspartikel zu den gewünschten Hohlkugeln aufgebläht (expandiert) werden. Aufgrund ihrer dann erniedrigten Dichte schwimmen die Hohlkugeln in der Gasströmung auf und werden zusammen mit den Abgasen der Befeuerung durch einen am oberen Ende des Vertikalofens angeordneten Gasaustritt aus der Brennkammer ausgetragen. Die ausgetragenen Hohlkugeln werden gemäß US 3,230,064 A in einem dem Vertikalofen nachgeschalteten Zyklon-Abscheider oder einem Sackfilter von der Gasströmung getrennt. Ein ähnlicher Vertikalofen ist in US 2,421,902 A zur Herstellung von expandierten Pelit-Partikeln offenbart. Both hollow glass spheres and multicellular expanded microparticles are usually produced in directly fired vertical furnaces (also referred to as shaft furnaces). In an in US 3,230,064 A For example, to produce hollow glass spheres by firing by means of a burner in a combustion chamber of the vertical furnace, an upwardly directed flow of hot gas is generated. In the area of the burner is continuously introduced a kiln, which consists of mixed with a blowing agent glass particles. In the hot gas flow, the glass particles are melted on the one hand. Furthermore, gas is generated by the blowing agent in the molten glass particles, through which the glass particles are inflated (expanded) to the desired hollow spheres. Due to their then reduced density, the hollow spheres float in the gas flow and are discharged from the combustion chamber together with the exhaust gases of the firing by a gas outlet arranged at the upper end of the vertical furnace. The discharged hollow spheres are according to US 3,230,064 A separated in a downstream of the vertical furnace cyclone separator or a bag filter from the gas flow. A similar vertical furnace is in US 2,421,902 A for the production of expanded pelit particles.

Ein großes, zu bewältigendes Problem bei allen diesen Verfahren ist die Klebeneigung der während des Brennprozesses an- oder aufgeschmolzenen Partikel, die einerseits zur Agglomeration der Partikel untereinander sowie anderseits zum Verkleben der Partikel mit der Ofeninnenwand führt. Dieses Problem ist in der Regel umso schwieriger zu beherrschen, je höher die Brenntemperaturen und je kleiner die Partikelgrößen der expandierten Partikel sind. A major problem to be overcome in all these processes is the tendency of the particles fused or melted during the firing process to lead to the agglomeration of the particles with one another and to the bonding of the particles to the inner wall of the furnace. This problem is usually more difficult to control, the higher the firing temperatures and the smaller the particle sizes of the expanded particles.

Um das Verkleben der Partikel miteinander und mit der Ofenwand zu vermeiden, wird dem Brenngut häufig ein Trennmittel zugemischt. Das Trennmittel wird in der Regel zusammen mit den Brenngutpartikeln in die Brennkammer eingegeben. In Vertikalöfen stellt sich die hinreichende Verteilung des Trennmittels allerdings als schwierig heraus. So wird in einem von unten befeuerten Vertikalofen regelmäßig ein großer Teil des Trennmittels, das meist wesentlich feinkörniger ist als das Brenngut, mit dem in dem Ofen erzeugten Heißgasstrom vor Beendung des Expansionsprozesses weggeblasen, so dass das Trennmittel seine Wirkung nicht oder nur in stark eingeschränktem Maß erfüllen kann. In order to avoid the sticking together of the particles with one another and with the furnace wall, a separating agent is often added to the kiln. The release agent is usually entered together with the Brenngutpartikeln in the combustion chamber. In vertical furnaces, however, the sufficient distribution of the release agent turns out to be difficult. Thus, in a vertical furnace fired from below, a large part of the release agent, which is usually much finer than the kiln, is blown away with the hot gas stream produced in the furnace before completion of the expansion process, so that the release agent does not or only to a very limited extent can fulfill.

Wird die Klebeneigung der Brenngutpartikel in dem Expansionsprozess nicht hinreichend beherrscht, so resultiert dies regelmäßig in einer ungenügenden Effizienz des Verfahrens infolge eines hohen Anteils an agglomerisierten Ausschusspartikeln und/oder häufiger Produktionspausen zur Reinigung der Brennkammer. If the sticking tendency of the fuel particles in the expansion process is not adequately controlled, this regularly results in an insufficient efficiency of the process due to a high proportion of agglomerated reject particles and / or frequent production pauses for cleaning the combustion chamber.

Wird andererseits zur Erzielung einer hinreichenden Trennwirkung das Trennmittel in entsprechendem Maße überdosiert, führt dies regelmäßig zu einer schlechten Energieeffizienz des Verfahrens. On the other hand, if the release agent is overdosed to a sufficient degree to achieve a sufficient release effect, this regularly leads to a poor energy efficiency of the process.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders effizientes Verfahren zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln der vorstehend genannten Art anzugeben, das insbesondere zur Herstellung von hochschmelzenden expandierten Partikel und/oder feinkörnigen expandierten Partikeln (insbesondere Mikropartikeln) geeignet ist. Insbesondere soll mittels des Verfahrens ein Verkleben der Brenngutpartikel während des Expansionspartikels bei gleichzeitig guter oder zumindest akzeptabler Energieeffizienz des Verfahrens möglichst verhindert werden. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage anzugeben. The invention is therefore based on the object to provide a particularly efficient process for the production of mono- or multicellular expanded particles of the aforementioned type, which is particularly suitable for the production of high-melting expanded particles and / or fine-grained expanded particles (especially microparticles). In particular, by means of the method, bonding of the fuel particles during the expansion particle with at the same time good or at least acceptable energy efficiency of the process should be prevented as far as possible. The invention is further based on the object of specifying a system suitable for carrying out the method.

Bezüglich des Verfahrens wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich der Anlage wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 6. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. With regard to the method, the above object is achieved by the features of claim 1. With respect to the system, the above object is achieved by the features of claim 6. Advantageous and partly in itself inventive embodiments and further developments of the invention are in the dependent claims and the set forth below description.

Die Erfindung geht dabei aus von einem Verfahren zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln der eingangs genannten Art, bei welchem Brenngutpartikel aus einem nicht-expandierten Ausgangsmaterial in eine Brennkammer eines Ofens eingegeben werden, wobei zusätzlich zu Brenngutpartikeln ein Trennmittel in die Brennkammer eingebracht wird. Verfahrensgemäß wird durch Befeuerung des Ofens mittels eines Brenners in der Brennkammer ein Heißgasstrom erzeugt, in welchem die Brenngutpartikel expandiert werden. The invention is based on a process for producing mono- or multicellular expanded particles of the type mentioned, in which Brenngutpartikel be entered from a non-expanded starting material in a combustion chamber of a furnace, wherein in addition to Brenngutpartikeln a release agent is introduced into the combustion chamber , According to the method, a hot gas flow is generated by firing the furnace by means of a burner in the combustion chamber, in which the Brenngutpartikel be expanded.

Dabei wird das Trennmittel nicht (oder zumindest nicht nur) zusammen mit dem Brenngut in die Brennkammer des Brennofens eingegeben. Vielmehr wird das Trennmittel (zumindest auch) über den Brenner in die Brennkammer eingeblasen. In this case, the release agent is not (or at least not only) entered together with the kiln in the combustion chamber of the kiln. Rather, the release agent is (at least) blown through the burner into the combustion chamber.

Durch die Zuführung des Trennmittels über den Brenner wird das Trennmittel auf einfache und effektive Weise unmittelbar zu den besonders heißen Bereichen der Brennkammer geführt, in denen auch das Verklebungsrisiko der Brenngutpartikel am höchsten ist. Zudem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren das Trennmittel während des gesamten Expansionsprozesses in stets ausreichender und wohl dosierter Menge nachgeführt werden. Die Gesamtmenge des der Brennkammer zuzuführenden Trennmittels kann somit vergleichsweise gering gehalten werden, wodurch eine vergleichsweise hohe Energieeffizienz des Verfahrens erzielt wird. By supplying the release agent via the burner, the release agent is performed in a simple and effective manner directly to the particularly hot areas of the combustion chamber, in which the risk of adhesion of the Brenngutpartikel is highest. In addition, the release agent can be tracked throughout the expansion process in always sufficient and well-dosed amount by the inventive method. The total amount of the release agent to be supplied to the combustion chamber can thus be kept comparatively low, whereby a comparatively high energy efficiency of the method is achieved.

Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft zur Herstellung von expandierten Partikeln mit beliebigen Partikeldurchmessern und Expansionstemperaturen einsetzbar. Mit besonderem Vorteil wird das Verfahren aber zur Herstellung von expandierten Partikeln mit kleinen Partikeldurchmessern (insbesondere Mikropartikeln) und/oder hochschmelzenden Brenngutpartikeln (insbesondere von Partikeln mit Expansionstemperaturen von mehr als 1000°C) eingesetzt. In principle, the process according to the invention can advantageously be used for the production of expanded particles having arbitrary particle diameters and expansion temperatures. With particular advantage, however, the method is used for the production of expanded particles with small particle diameters (in particular microparticles) and / or high-melting Brenngutpartikeln (in particular of particles with expansion temperatures of more than 1000 ° C).

In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird als Ofen ein Vertikalofen herangezogen, bei dem die Brennkammer eine langgestreckte, hinsichtlich ihrer Längsausdehnung vertikal ausgerichtete Geometrie aufweist. Die vertikale Ausrichtung der Brennkammer hat den Vorteil, dass sowohl die Strömungsrichtung des Heißgasstroms als auch die Schwerkraft parallel zu der Längserstreckung der Brennkammer ausgerichtet sind. Mithin sind die quer zu der Brennkammerwand auf die Mikropartikel wirkenden Kraftkomponenten, die ein Verkleben der Mikropartikel mit der Brennkammerwand fördern würden, besonders gering. Vorzugsweise wird der Heißgasstrom dabei derart erzeugt, dass er die Brennkammer von unten nach oben durchläuft. In a preferred embodiment of the invention, a vertical furnace is used as the furnace, in which the combustion chamber has an elongated, vertically aligned with respect to their longitudinal extent geometry. The vertical orientation of the combustion chamber has the advantage that both the flow direction of the hot gas flow and the gravitational force are aligned parallel to the longitudinal extent of the combustion chamber. Consequently, the force components acting on the microparticles transversely to the combustion chamber wall, which would promote sticking of the microparticles to the combustion chamber wall, are particularly small. Preferably, the hot gas stream is generated in such a way that it passes through the combustion chamber from bottom to top.

Vorzugsweise wird das Trennmittel hierbei allerdings nicht unmittelbar in das (aus Primärluft und einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff gebildete) Verbrennungsgemisch und somit in die Brennerflamme eingebracht. Vielmehr ist vorgesehen, das Trennmittel in einen von dem Brenner ebenfalls ausgestoßenen Sekundärluftstrom einzubringen, der insbesondere mantelartig (umfänglich) um die Brennerflamme herum erzeugt wird. Preferably, however, the release agent is not introduced directly into the (from primary air and a gaseous or liquid fuel formed) combustion mixture and thus in the burner flame. Rather, it is provided to introduce the release agent into a burner also ejected secondary air flow, which is generated in particular like a shell (circumferentially) around the burner flame around.

Als Trennmittel wird beispielsweise Kaolin, Aluminium-Hydroxid, Quarzmehl, Sillitin (Kieselgur) oder Kalksteinmehl herangezogen. Das Trennmittel wird vorzugsweise als Pulver, insbesondere mit einer Feinheit von d97 < 20µm eingesetzt (d.h. in einem Feinheitsgrad, bei dem 97 % der Trennmittel-Partikel einen Durchmesser von weniger als 20 Mikrometer aufweisen). For example, kaolin, aluminum hydroxide, quartz powder, sillitin (kieselguhr) or limestone flour are used as release agents. The release agent is preferably used as a powder, in particular with a fineness of d 97 <20 microns (ie in a degree of fineness in which 97% of the release agent particles have a diameter of less than 20 microns).

Die erfindungsgemäße Anlage ist allgemein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in einer der vorstehend beschriebenen Verfahrensvarianten, eingerichtet. Die Anlage umfasst hierzu einen (insbesondere als Vertikalofen ausgebildeten) Ofen mit einer Brennkammer sowie eine Brenngut-Beschickungseinrichtung, mittels welcher die Brennkammer mit zu expandierenden Brenngutpartikeln aus einem nicht-expandierten Ausgangsmaterial beschickbar ist. Die Anlage umfasst weiterhin einen Brenner, mittels dessen durch Befeuerung in der Brennkammer ein Heißgasstrom zur Expansion der Brenngutpartikel erzeugbar ist. Der Brenner ist insbesondere in einem unteren Bereich der Brennkammer angeordnet oder mit einem unteren Bereich der Brennkammer verbunden, so dass der Heißgasstrom die Brennkammer von unten nach oben durchläuft. The system according to the invention is generally designed for carrying out the method according to the invention, in particular in one of the method variants described above. For this purpose, the plant comprises an oven (designed in particular as a vertical oven) with a combustion chamber and a firing charge device by means of which the combustion chamber can be charged with firing material particles to be expanded from a non-expanded starting material. The system further comprises a burner, by means of which a hot gas stream for the expansion of the fuel particles can be generated by firing in the combustion chamber. The burner is arranged in particular in a lower region of the combustion chamber or connected to a lower region of the combustion chamber, so that the hot gas flow passes through the combustion chamber from bottom to top.

Erfindungsgemäß ist der Brenner in der vorstehen beschriebenen Weise – zum Einblasen eines Trennmittels in die Brennkammer eingerichtet. Wie vorstehend beschrieben führt der Brenner das Trennmittel dabei insbesondere über einen Sekundärluftstrom in Brennkammer ein. Um diesen Sekundärluftstrom derart zu erzeugen, das er am Auslass des Brenners die Brennerflamme mantelartig umgibt, umfasst der Brenner in vorteilhafter Ausführung einen Sekundärluftkanal, der ein – das Verbrennungsgemisch und die Brennerflamme führendes – Brennrohr umfänglich (insbesondere koaxial) umgibt. Das Verfahren und die Anlage werden vorzugsweise zur Herstellung von Blähglaspartikeln eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung können aber auch andere monozellulär oder multizellulär expandierte Partikel nach dem Verfahren und mit der Anlage vorteilhaft hergestellt werden, insbesondere Blähtonpartikel oder Glas-Mikrokohlkugeln. According to the invention, the burner in the manner described above - set up for blowing a release agent in the combustion chamber. As described above, the burner introduces the separating agent in particular via a secondary air flow in the combustion chamber. In order to generate this secondary air flow in such a way that it surrounds the burner flame like a shell at the outlet of the burner, the burner advantageously comprises a secondary air duct surrounding a combustion tube leading the combustion mixture and the burner flame circumferentially (in particular coaxially). The method and the system are preferably used for Production of expanded glass particles used. In the context of the invention, however, it is also possible to produce other monocellular or multicellular expanded particles advantageously by the process and with the plant, in particular expanded clay particles or glass microbeads.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 in schematischer Darstellung eine Anlage zur Herstellung von multizellulär expandierten Mikropartikeln aus Glas (Blähglas-Mikropartikeln), mit einem durch einen Brenner befeuerten Vertikalofen, und 1 a schematic representation of a plant for the production of multicellular expanded microparticles of glass (expanded glass microparticles), with a furnace fired by a vertical furnace, and

2 in schematischer Darstellung in größerem Detail den Brenner der Anlage gemäß 1. 2 in a schematic representation in greater detail the burner of the system according to 1 ,

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts and sizes are always provided with the same reference numerals in all figures.

1 zeigt in grober schematischer Vereinfachung eine Anlage 1 zur Herstellung von multizellulär expandierten (also schaumartigen) Mikropartikeln aus Glas, die nachfolgend als Blähglaspartikel B bezeichnet sind. Die mittels der Anlage 1 herzustellenden Blähglaspartikel B weisen eine weitgehend geschlossene, sphärische Außenkontur auf, deren typischer Durchmesser 1 Millimeter unterschreitet und insbesondere in einem Bereich zwischen 0,01 bis 0,5 Millimeter liegt. Hinsichtlich ihrer inneren Struktur weisen die Blähglaspartikel B eine Glas-Matrix auf, die eine Vielzahl von weitgehend geschlossenen (also miteinander unverbundenen) Hohlräumen umschließt. 1 shows a rough schematic simplification a plant 1 for the production of multicellular expanded (ie foamy) microparticles of glass, which are referred to below as expanded glass particles B. The by means of the plant 1 Blähglaspartikel B to be produced have a largely closed, spherical outer contour whose typical diameter is less than 1 millimeter and in particular in a range between 0.01 to 0.5 millimeters. With regard to their internal structure, the expanded glass particles B have a glass matrix which encloses a multiplicity of largely closed (that is, unconnected to each other) cavities.

Zentraler Bestandteil der Anlage 1 ist ein Vertikalofen 2. Der Vertikalofen 2 umfasst einen im Wesentlichen hohlzylindrischen, umlaufenden Brennkammermantel 3 aus hochtemperaturfestem Stahl, der eine schachtartig langgestreckte, hinsichtlich ihrer Längserstreckung vertikal ausgerichtete Brennkammer 4 umgibt. In beispielhafter Dimensionierung weisen der Vertikalofen 2 und die darin ausgebildete Brennkammer 4 eine Höhe von etwa 5 bis 15 Meter auf. Central component of the plant 1 is a vertical oven 2 , The vertical oven 2 comprises a substantially hollow cylindrical, circumferential combustion chamber jacket 3 made of high-temperature-resistant steel, which is a shaft-like elongated, with respect to their longitudinal extent vertically aligned combustion chamber 4 surrounds. In exemplary dimensions have the vertical furnace 2 and the combustion chamber formed therein 4 a height of about 5 to 15 feet.

Der Vertikalofen 2 umfasst des Weiteren eine Außenwand 5, die den Brennkammermantel 3 (bezüglich der vertikalen Achse des Vertikalofens 2) konzentrisch umgibt, und die vorzugsweise ebenfalls aus Stahl gebildet ist. An einer dem Brennkammermantel 3 zugekehrten Innenseite der Außenwand 5 ist eine thermische Isolierung 6 angebracht. Die Isolierung 6 füllt den zwischen dem Brennkammermantel 3 und der Außenwand 5 gebildeten Zwischenraum nur teilweise aus, so dass zwischen dem Brennkammermantel 3 und der Isolierung 6 ein den Brennkammermantel 3 unmittelbar ringförmig umgebender Freiraum gebildet ist. Dieser Freiraum zwischen dem Brennkammermantel 3 und der Isolierung 6 wird im Betrieb der Anlage 1 von Kühlluft K durchströmt und ist deshalb nachfolgend auch als Kühlspalt 7 bezeichnet. The vertical oven 2 further comprises an outer wall 5 covering the combustion chamber jacket 3 (with respect to the vertical axis of the vertical furnace 2 ) concentrically surrounds, and which is preferably also formed of steel. At one of the combustion chamber jacket 3 facing inside of the outer wall 5 is a thermal insulation 6 appropriate. The insulation 6 fills the between the combustion chamber jacket 3 and the outer wall 5 formed intermediate space only partially, so that between the combustion chamber shell 3 and the insulation 6 a the combustion chamber jacket 3 is formed immediately annular surrounding space. This space between the combustion chamber jacket 3 and the insulation 6 is in operation of the plant 1 flows through cooling air K and is therefore below as a cooling gap 7 designated.

An seinem oberen Ende wird der Brennkammermantel 3 durch eine kegelstumpfförmige (oder alternativ gewölbte) Kuppel 8 abgeschlossen, die in einen Gasaustritt 9 mündet. An den Gasaustritt 9 des Vertikalofens 2 schließt eine Ofenabgasleitung 10 an, die in einen (nicht dargestellten) Feststoffabscheider, beispielsweise einen Zyklon-Abscheider oder einen Filter mündet. At its upper end is the combustion chamber jacket 3 through a frustoconical (or alternatively domed) dome 8th completed that in a gas outlet 9 empties. At the gas outlet 9 of the vertical furnace 2 closes a kiln exhaust pipe 10 which discharges into a solids separator (not shown), for example a cyclone separator or a filter.

Im Betrieb der Anlage 1 wird innerhalb der Brennkammer 4 ein Heißgasstrom H erzeugt, der die Brennkammer 4 von unten nach oben durchströmt. Zur Erzeugung dieses Heißgasstroms H umfasst die Anlage 1 einen Brenner 15, der in einem unteren Bereich der Brennkammer 4 angeordnet ist, und mit dem die Brennkammer 4 direkt befeuert ist. Der Brenner 15 ist mit einem Brenngas G, insbesondere Erdgas, betrieben. Das Brenngas G ist dem Brenner 15 über eine Brenngasleitung 16 zugeführt. In operation of the plant 1 will be inside the combustion chamber 4 a hot gas stream H is generated, which is the combustion chamber 4 flows through from bottom to top. To generate this hot gas stream H includes the plant 1 a burner 15 located in a lower area of the combustion chamber 4 is arranged, and with which the combustion chamber 4 directly fired. The burner 15 is operated with a fuel gas G, in particular natural gas. The fuel gas G is the burner 15 via a fuel gas line 16 fed.

Zur Erzeugung eines Verbrennungsgemischs V ist der Brenner 15 an eine Primärluftleitung 17 angeschlossen, über die dem Brenner 15 mittels eines (Primärluft-)Gebläses 18 Primärluft P zugeführt wird. For generating a combustion mixture V is the burner 15 to a primary air line 17 connected, over the burner 15 by means of a (primary air) blower 18 Primary air P is supplied.

Des Weiteren ist an den Brenner 15 eine Sekundärluftleitung 19 angeschlossen, über die dem Brenner 15 mittels eines (Sekundärluft-)Gebläse 20 Sekundärluft S zugeführt wird. Schließlich ist dem Brenner 15 über eine Trennmittelleitung 21 ein Trennmittel T, z.B. Kaolin zugeführt. Furthermore, to the burner 15 a secondary air line 19 connected, over the burner 15 by means of a (secondary air) blower 20 Secondary air S is supplied. Finally, the burner 15 via a separating line 21 a release agent T, for example, kaolin supplied.

Zudem umfasst die Anlage 1 eine Beschickungseinrichtung 22, mit der zu expandierende Brenngutpartikel R aus einem nachfolgend näher beschriebenen, nicht-expandierten Ausgangsmaterial in die Brennkammer 4 eingebracht werden können. In addition, the system includes 1 a feeder 22 with the fuel particles R to be expanded from a non-expanded starting material described in more detail below into the combustion chamber 4 can be introduced.

Die Beschickungseinrichtung 22 umfasst eine Brenngutleitung 23, die in einem unteren Bereich des Vertikalofens 2 durch den Brennkammermantel 3 hindurch in die Brennkammer 4 hineingeführt ist. Die Brenngutleitung 23 ist aus einem (nicht dargestellten) Brenngutreservoir, beispielsweise einem Silo, mit den zu expandierenden Brenngutpartikeln R gespeist und verläuft in Beschickungsrichtung (d.h. in Richtung auf die Brennkammer 4) fallend, so dass die Brenngutpartikel R ohne aktive Förderung (lediglich unter Wirkung der Schwerkraft) in die Brennkammer 4 rutschen. Optional kann die Beschickungseinrichtung 22 allerdings auch mit Mitteln zur aktiven Förderung der Brenngutpartikel R versehen sein, beispielsweise mit einem Druckluftsystem zum Einblasen der Brenngutpartikel R oder einer Förderschnecke. The loading device 22 includes a kiln line 23 placed in a lower area of the vertical furnace 2 through the combustion chamber jacket 3 through the combustion chamber 4 is led into it. The firing line 23 is fed from a (not shown) Brenngutreservoir, such as a silo, with the fuel particles to be expanded R and extends in the feed direction (ie in the direction of the combustion chamber 4 ), so that the R solid particles without active promotion (only under the action of gravity) in the combustion chamber 4 slip. Optionally, the loading device 22 However, also be provided with means for actively promoting the Brenngutpartikel R, For example, with a compressed air system for injecting the Brenngutpartikel R or a screw conveyor.

Zur Herstellung der Brenngutpartikel R werden zunächst in an sich herkömmlicher Weise Ausgangsstoffe umfassend Altglasmehl, Wasserglas sowie Blähmittel (z.B. Natronsalpeter) unter Zugabe von warmem Wasser zu einem homogenen Schlicker verrührt. Der Schlicker wird anschließend z. B. in einem Sprühturm granuliert. Die aus dem Granulierprozess resultierenden Brenngutpartikel R werden anschließend getrocknet und in dem Brenngutreservoir für den im Folgenden beschriebenen Expansionsprozess zwischengelagert. For the production of the fuel particles R starting materials, including waste glass powder, water glass and blowing agents (for example sodium nitrate) are first stirred in a conventional manner to give a homogeneous slurry with the addition of warm water. The slip is then z. B. granulated in a spray tower. The firing material particles R resulting from the granulation process are subsequently dried and temporarily stored in the combustible reservoir for the expansion process described below.

Für den in dem Vertikalofen 2 durchgeführten Expansionsprozess wird zunächst durch den Brenner 15 der darin aufsteigende Heißgasstrom H erzeugt. For in the vertical oven 2 carried out expansion process is first through the burner 15 the rising hot gas stream H produced therein.

Sobald der Heißgasstrom H eine vorgegebene Expansionstemperatur (die für die Herstellung der Blähgas-Partikel B vorzugsweise ca. 800° C beträgt) erreicht hat, werden über die Beschickungsleitung 23 kontinuierlich Brenngutpartikel R in die Brennkammer 4 eingegeben. Durch den Heißgasstrom H werden die Brenngutpartikel R hierbei zumindest teilweise aufgeschmolzen, wobei die Brenngutpartikel R durch Gasbildung des in dem Ausgangsmaterial enthaltenen Treibmittels zu den gewünschten Blähglaspartikeln B aufgebläht (expandiert) werden. Die expandierten Blähglaspartikel B werden (zusammen mit einem Rest nicht-expandierter Brenngutpartikel R) mit dem Heißgasstrom H mitgerissen und somit durch den Gasaustritt 9 und die daran anschließenden Ofenabgasleitung 10 aus der Brennkammer 4 ausgetragen. As soon as the hot gas flow H has reached a predetermined expansion temperature (which is preferably about 800 ° C. for the preparation of the expanded gas particles B), the feed line is used 23 continuously firing material R into the combustion chamber 4 entered. By the hot gas flow H, the fuel particles R are here at least partially melted, wherein the Brenngutpartikel R are inflated by gas formation of the propellant contained in the starting material to the desired Blähglaspartikeln B (expanded). The expanded expanded glass particles B are entrained (along with a remainder of non-expanded fuel particles R) with the hot gas flow H and thus through the gas outlet 9 and the adjoining furnace exhaust gas line 10 from the combustion chamber 4 discharged.

In dem in der Ofenabgasleitung 10 angeordneten Feststoffabscheider werden die Blähglaspartikel B von dem Abgas getrennt. Die ausgeschiedenen Blähglaspartikel B werden von mit ausgetragenen, nicht-expandierten Brenngutpartikeln R (Schlechtpartikeln) getrennt und einem (nicht dargestellten) Produktreservoir, beispielsweise einem Silo zugeführt. Der gefilterte Abgasstrom wird an die Umgebung ausgestoßen oder einer weiteren Abgasbehandlung zugeführt. Insbesondere wird hierbei ein Teil der in dem Abgas enthaltenen Restwärme als Nutzwärme für den Herstellungsprozess rückgewonnen. In the furnace exhaust gas line 10 arranged solids separator, the expanded glass particles B are separated from the exhaust gas. The excreted expanded glass particles B are separated by discharged, unexpanded Brenngutpartikeln R (bad particles) and fed to a (not shown) product reservoir, such as a silo. The filtered exhaust gas stream is discharged to the environment or supplied to a further exhaust gas treatment. In particular, in this case a part of the residual heat contained in the exhaust gas is recovered as useful heat for the manufacturing process.

Durch das Trennmittel T wird verhindert, dass die Brenngutpartikel R und die daraus entstehenden Blähglaspartikel B während des Expansionsprozesses miteinander und mit dem Brennkammermantel 3 verkleben. Das Trennmittel T wird hierzu über die Trennmittelleitung 21 dem Brenner 15 zugeführt und von diesem mit der Sekundärluft S in die Brennkammer 4 eingeblasen. By the release agent T is prevented that the Brenngutpartikel R and the resulting Blähglaspartikel B during the expansion process with each other and with the combustion chamber shell 3 stick together. The release agent T is for this purpose on the separating agent line 21 the burner 15 supplied and from this with the secondary air S in the combustion chamber 4 blown.

Der Aufbau und die Funktionsweise des Brenners 15 sind in 2 dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, weist der Brenner 15 eine Zündkammer 30 auf, in die die Brenngasleitung 16 und die Primärluftleitung 17 münden. In der beispielhaften Ausführung gemäß 2 ist die Brenngasleitung 16 in die Primärluftleitung 17 hineingeführt, so dass das Brenngas G etwa zentral in die Zündkammer 30 eingeleitet wird, während die Primärluft P in einer das Brenngas G koaxial umgebenden Ringströmung in die Zündkammer 30 eingeleitet wird. Hierdurch wird eine besonders gute Durchmischung des Brenngases G und der Primärluft P erzielt. The structure and operation of the burner 15 are in 2 shown. As can be seen, the burner points 15 an ignition chamber 30 on, in which the fuel gas line 16 and the primary air line 17 lead. In the exemplary embodiment according to 2 is the fuel gas line 16 in the primary air line 17 inserted, so that the fuel gas G approximately centrally into the ignition chamber 30 is introduced while the primary air P in a fuel gas coaxially surrounding the annular flow in the ignition chamber 30 is initiated. As a result, a particularly good mixing of the fuel gas G and the primary air P is achieved.

Durch einen Zünder einer der Zündkammer 30 zugeordneten (Steuer- und Überwachungs-)Elektronik 31 wird das aus dem Brenngas G und der zugemischten Primärluft P resultierende Verbrennungsgemisch V entzündet. Die dabei entstehende Brennerflamme F tritt aus der Zündkammer 30 in ein daran anschließendes Brennrohr 32 des Brenners 15 über und verlässt den Brenner 15 über eine endseitig an dem Brennrohr 32 angeordnete Düse 33. By an igniter one of the ignition chamber 30 associated (control and monitoring) electronics 31 the combustion mixture V resulting from the fuel gas G and the admixed primary air P is ignited. The resulting burner flame F emerges from the ignition chamber 30 in a subsequent combustion tube 32 of the burner 15 over and leaves the burner 15 via one end to the combustion tube 32 arranged nozzle 33 ,

Die Elektronik 31 umfasst zur Überwachung und Steuerung des Brennprozesses des Weiteren einen Temperatursensor zur Messung der Verbrennungstemperatur in der Zündkammer 30 und eine Lambda-Sonde zur Messung der Zusammensetzung des Verbrennungsgemischs V, insbesondere des Sauerstoffgehalts des Verbrennungsgemischs V. The Electronic 31 For monitoring and controlling the firing process, it further comprises a temperature sensor for measuring the combustion temperature in the firing chamber 30 and a lambda probe for measuring the composition of the combustion mixture V, in particular the oxygen content of the combustion mixture V.

Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das Brennrohr 32 koaxial und mit Abstand von einem Mantelrohr 34 umgeben. Zwischen dem Brennrohr 32 und dem Mantelrohr 34 ist somit ein ringförmiger Sekundärluftkanal 35 gebildet, der zur Leitung der Sekundärluft S dient. Entsprechend ist die Sekundärluftleitung 19 mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Mantelrohrs 34 verbunden. Durch einen der Sekundärluftleitung 19 und dem Mantelrohr 34 zwischengeordneten Ringverteiler 36, der das Mantelrohr 34 umgibt, wird dabei sichergestellt, dass die Sekundärluft S um den Umfang des Mantelrohres 34 herum gleichmäßig in das Mantelrohr 34 einströmt, so dass sich in dem Mantelrohr 34 eine homogene Ringströmung ausbildet. Die Sekundärluft S tritt über eine endseitig an dem Mantelrohr 34 angeordnete Düse 37 aus dem Mantelrohr 34 aus. Die Düse 37 umgibt hierbei die Düse 33 des Brennrohrs 32 koaxial, so dass die aus dem Brenner 15 austretende Sekundärluft S die Brennerflamme F sowie den ggf. noch nicht verbrannten Anteil des Verbrennungsgemischs V am Auslass des Brenners 15 mantelartig umgibt. How out 2 it can be seen is the combustion tube 32 coaxial and at a distance from a jacket tube 34 surround. Between the combustion tube 32 and the jacket tube 34 is thus an annular secondary air channel 35 formed, which serves to direct the secondary air S. Accordingly, the secondary air line 19 with a downstream end of the jacket tube 34 connected. Through one of the secondary air lines 19 and the jacket tube 34 intermediate ring distributor 36 , the casing pipe 34 It ensures that the secondary air S around the circumference of the jacket tube 34 evenly in the jacket tube 34 flows in, so that in the casing tube 34 forms a homogeneous ring flow. The secondary air S enters via one end to the casing pipe 34 arranged nozzle 37 from the jacket pipe 34 out. The nozzle 37 surrounds the nozzle 33 of the combustion tube 32 coaxial, leaving the burner 15 Exiting secondary air S the burner flame F and the possibly not yet burned portion of the combustion mixture V at the outlet of the burner 15 surrounds like a coat.

Die Trenngutleitung 21 mündet in einem stromaufwärts gelegenen Bereich des Sekundärluftkanals 35. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung des Trennmittels T ist die Trenngutleitung 21 dabei vorzugsweise – wie in 2 gezeigt – in mehrere Teilleitungen verzweigt, die um den Umfang des Mantelrohrs 34 verteilt in dasselbe münden. The separating material line 21 opens into an upstream region of the secondary air channel 35 , To achieve a uniform distribution of the release agent T is the Trenngutleitung 21 preferably - as in 2 shown - in several sub-branches branched around the circumference of the jacket tube 34 distributed in the same way.

Im Betrieb des Brenners 15 wird durch eine Anlagensteuerung die Heizleistung des Brenners 15 (Brennerleistung) über die Flussrate des Brenngases G gesteuert. Anhand der von der Lamda-Sonde der Elektronik 31 erfassten Messwerte wird dem in die Zündkammer 30 eingeleiteten Brenngas G – in Abhängigkeit von der Flussrate des Brenngases G – jeweils soviel Primärluft P zugemischt, dass das Verbrennungsgemisch V eine exakt oder zumindest annähernd stöchiometrische Zusammensetzung aufweist. Insbesondere wird soviel Primärluft P zugeführt, dass in dem Verbrennungsgemisch V das Verhältnis von Primärluft P zu Brenngas G etwa 10:1 beträgt. Bei der Verbrennung des so zusammengesetzten Verbrennungsgemischs V werden in der Zündkammer 30 und dem Brennrohr 32 Temperaturen von ca. 2000°C erreicht. In the operation of the burner 15 By a system control, the heating power of the burner 15 (Burner power) on the flow rate of the fuel gas G controlled. On the basis of the Lamda probe electronics 31 recorded measured values is in the ignition chamber 30 introduced fuel gas G - depending on the flow rate of the fuel gas G - each admixed so much primary air P that the combustion mixture V has an exact or at least approximately stoichiometric composition. In particular, so much primary air P is supplied that in the combustion mixture V, the ratio of primary air P to fuel gas G is about 10: 1. In the combustion of the thus composed combustion mixture V are in the ignition chamber 30 and the combustion tube 32 Temperatures of about 2000 ° C reached.

Zur Optimierung der Brennerleistung wird die Primärluft P der Zündkammer 30 in – beispielsweise auf ca. 600°C – vorgeheiztem Zustand zugeführt. Hierfür wird dem Primärluftgebläse 18 aufgeheizten Kühlluft K aus dem Kühlspalt 7 des Vertikalofens 2 zugeführt, die über eine Warmluftleitung 38 (1) aus einem unteren Bereich des Kühlspalts 7 abgezogen wird. Bedarfsweise kann der aufgeheizten Kühlluft K kalte (oder anderweitig vorgeheizte) Außenluft zugemischt werden. To optimize the burner performance, the primary air P of the ignition chamber 30 in - for example, to about 600 ° C - preheated state fed. For this purpose, the primary air blower 18 heated cooling air K from the cooling gap 7 of the vertical furnace 2 fed by a hot air duct 38 ( 1 ) from a lower portion of the cooling gap 7 is deducted. If necessary, the heated cooling air K cold (or otherwise preheated) outside air can be added.

Als Sekundärluft S wird dem Brenner 15 wahlweise kalte oder ebenfalls vorgewärmte Außenluft zugeleitet. Die Flussrate des Sekundärluftstroms wird – in Abstimmung mit der Brennerleistung derart eingestellt, dass die Temperatur und die Flussrate des Heißgasstroms H in der Brennkammer 4 an vorgegebene Sollwerte angeglichen werden. As secondary air S is the burner 15 optionally supplied cold or also preheated outside air. The flow rate of the secondary air flow is - adjusted in accordance with the burner performance such that the temperature and the flow rate of the hot gas flow H in the combustion chamber 4 be adjusted to predetermined setpoints.

Durch die koaxiale Führung von Primärluft P und Sekundärluft S wird die Außenfläche des Brenners 15 auf einer Temperatur gehalten, die die Erweichungstemperatur der Brenngutpartikel R unterschreitet. Somit wird effektiv verhindert, dass Brenngutpartikel R mit dem Brenner 15 verkleben. Due to the coaxial guidance of primary air P and secondary air S, the outer surface of the burner 15 kept at a temperature which falls below the softening temperature of the fuel R particles. Thus, it is effectively prevented that Brenngutpartikel R with the burner 15 stick together.

Die Erfindung wird an dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel besonders deutlich, ist auf dieses Ausführungsbeispiel gleichwohl aber nicht beschränkt. Vielmehr können zahlreiche weitere Ausführungsformen der Erfindung aus den Ansprüchen und der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. The invention will be particularly apparent in the embodiment described above, but is not limited to this embodiment. Rather, numerous other embodiments of the invention may be inferred from the claims and the foregoing description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Anlage investment
2 2
Vertikalofen vertical furnace
3 3
Brennkammermantel combustion chamber jacket
4 4
Brennkammer combustion chamber
5 5
Außenwand outer wall
6 6
Isolierung insulation
7 7
Kühlspalt cooling gap
8 8th
Kuppel dome
9 9
Gasaustritt gas outlet
10 10
Ofenabgasleitung Furnace exhaust pipe
15 15
Brenner burner
16 16
Brenngasleitung Fuel gas line
17 17
Primärluftleitung Primary air line
18 18
(Primärluft-)Gebläse (Primary air) blower
19 19
Sekundärluftleitung Secondary air line
20 20
(Sekundärluft-)Gebläse (Secondary air) blower
21 21
Trennmittelleitung Release agent line
22 22
Beschickungseinrichtung feeder
23 23
Brenngutleitung Brenngutleitung
30 30
Zündkammer ignition chamber
31 31
(Steuer- und Überwachungs-)Elektronik (Control and monitoring) electronics
32 32
Brennrohr combustion tube
33 33
Düse jet
34 34
Mantelrohr casing pipe
35 35
Sekundärluftkanal Secondary air duct
36 36
Ringverteiler ring distributor
37 37
Düse jet
38 38
Warmluftleitung Hot air duct
B B
Blähglaspartikel Blähglaspartikel
K K
Kühlluft cooling air
H H
Heißgasstrom Hot gas stream
G G
Brenngas fuel gas
P P
Primärluft primary air
S S
Sekundärluft secondary air
T T
Trennmittel release agent
R R
Brenngutpartikel Brenngutpartikel
V V
Verbrennungsgemisch combustion mixture
F F
Brennerflamme burner flame

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 3230064 A [0004, 0004] US 3230064 A [0004, 0004]
  • US 2421902 A [0004] US 2421902 A [0004]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln (B) aus einem glasartigen oder keramischen Material, bei welchem Brenngutpartikel (R) aus einem nicht-expandierten Ausgangsmaterial in eine Brennkammer (4) eines Ofens (2) eingegeben werden, bei welchem zusätzlich zu den Brenngutpartikeln (R) ein Trennmittel (T) in die Brennkammer (4) eingebracht wird, und bei welchem durch Befeuerung des Ofens (2) mittels eines Brenners (15) in der Brennkammer (4) ein Heißgasstrom (H) erzeugt wird, in dem die Brenngutpartikel (R) expandiert werden, wobei das Trennmittel (T) über den Brenner (15) in die Brennkammer (4) eingeblasen wird. Process for the production of mono- or multicellular expanded particles (B) from a vitreous or ceramic material, in which firing material particles (R) from a non-expanded starting material into a combustion chamber ( 4 ) of a furnace ( 2 ) are input, in which in addition to the Brenngutpartikeln (R) a release agent (T) in the combustion chamber ( 4 ) and in which by firing the furnace ( 2 ) by means of a burner ( 15 ) in the combustion chamber ( 4 ) a hot gas stream (H) is produced, in which the fuel particles (R) are expanded, wherein the separating means (T) via the burner ( 15 ) in the combustion chamber ( 4 ) is blown. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem als Ofen ein Vertikalofen (2) herangezogen wird, bei dem die Brennkammer (4) eine langgestreckte, hinsichtlich ihrer Längsausdehnung vertikal ausgerichtete Geometrie aufweist. Process according to Claim 1, in which the furnace is a vertical furnace ( 2 ) is used, in which the combustion chamber ( 4 ) has an elongated, vertically aligned with respect to their longitudinal extent geometry. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Heißgasstrom (H) derart erzeugt wird, dass er die Brennkammer (4) von unten nach oben durchläuft. Method according to claim 2, wherein the hot gas flow (H) is generated in such a way that it blocks the combustion chamber ( 4 ) from bottom to top. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei durch den Brenner (15) Primärluft (P) mit einem Brennstoff (G) zu einem Verbrennungsgemisch (V) gemischt und zur Befeuerung der Brennkammer (4) entzündet wird, und wobei durch den Brenner (15) getrennt von dem Verbrennungsgemisch (V) und der aus dessen Entzündung resultierenden Brennerflamme (F) Sekundärluft (S) in die Brennkammer (4) eingeleitet wird, wobei das Trennmittel (T) zusammen mit der Sekundärluft (S) in die Brennkammer (4) eingeblasen wird. Method according to one of claims 1 to 3, wherein through the burner ( 15 ) Primary air (P) mixed with a fuel (G) to a combustion mixture (V) and for firing the combustion chamber ( 4 ) and ignited by the burner ( 15 ) separated from the combustion mixture (V) and resulting from its ignition burner flame (F) secondary air (S) in the combustion chamber ( 4 ), wherein the separating means (T) together with the secondary air (S) into the combustion chamber ( 4 ) is blown. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Sekundärluft (S) durch den Brenner (15) derart in die Brennkammer (4) eingeblasen wird, dass die Sekundärluft (S) die Brennerflamme (F) am Auslass des Brenners (15) mantelartig umgibt. Method according to claim 4, wherein the secondary air (S) passes through the burner ( 15 ) into the combustion chamber ( 4 ) is blown in that the secondary air (S) the burner flame (F) at the outlet of the burner ( 15 ) surrounds like a coat. Anlage (1) zur Herstellung von mono- oder multizellulär expandierten Partikeln (B) aus einem glasartigen oder keramischen Material, – mit einem Ofen (2), der eine Brennkammer (4) umfasst, – mit einer Brenngut-Beschickungseinrichtung (21), mittels deren die Brennkammer (4) mit zu expandierenden Brenngutpartikeln (R) aus einem nicht-expandierten Ausgangsmaterial beschickbar ist, – mit einem Brenner (15), mittels dessen durch Befeuerung in der Brennkammer (4) ein Heißgasstrom (H) zur Expansion der Brenngutpartikel (R) erzeugbar ist, wobei der Brenner (15) zum Einblasen eines Trennmittels (T) in die Brennkammer (4) eingerichtet ist. Investment ( 1 ) for the production of mono- or multicellular expanded particles (B) from a vitreous or ceramic material, - with an oven ( 2 ), which has a combustion chamber ( 4 ), - with a kiln feed device ( 21 ), by means of which the combustion chamber ( 4 ) can be charged with fuel particles (R) to be expanded from a non-expanded starting material, - with a burner ( 15 ), by means of which firing in the combustion chamber ( 4 ) is a hot gas stream (H) for expanding the Brenngutpartikel (R) can be generated, wherein the burner ( 15 ) for blowing a release agent (T) into the combustion chamber ( 4 ) is set up. Anlage (1) nach Anspruch 6, wobei der Ofen als Vertikalofen (2) ausgebildet ist, bei dem die Brennkammer (4) eine langgestreckte, hinsichtlich ihrer Längsausdehnung vertikal ausgerichtete Geometrie aufweist. Investment ( 1 ) according to claim 6, wherein the furnace is a vertical furnace ( 2 ) is formed, wherein the combustion chamber ( 4 ) has an elongated, vertically aligned with respect to their longitudinal extent geometry. Anlage (1) nach Anspruch 7, wobei der Brenner (15) in einem unteren Bereich der Brennkammer (4) angeordnet oder mit einem unteren Bereich der Brennkammer (4) verbunden ist, so dass der durch Befeuerung der Brennkammer (4) erzeugte Heißgasstrom (H) die Brennkammer (4) von unten nach oben durchläuft. Investment ( 1 ) according to claim 7, wherein the burner ( 15 ) in a lower region of the combustion chamber ( 4 ) or with a lower region of the combustion chamber ( 4 ), so that by firing the combustion chamber ( 4 ) produced hot gas stream (H) the combustion chamber ( 4 ) from bottom to top. Anlage (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Brenner (15) dazu eingerichtet ist, Primärluft (P) mit einem Brennstoff (G) zu einem Verbrennungsgemisch (V) zu mischen und zur Befeuerung der Brennkammer (4) zu entzünden, und wobei der Brenner (15) weiterhin dazu eingerichtet ist, getrennt von dem Verbrennungsgemisch (V) und der aus dessen Entzündung resultierenden Brennerflamme (F) Sekundärluft (S) in die Brennkammer (4) einzuleiten, und das Trennmittel (T) zusammen mit der Sekundärluft (S) in die Brennkammer (4) einzublasen. Investment ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, wherein the burner ( 15 ) is adapted to mix primary air (P) with a fuel (G) to a combustion mixture (V) and to ignite the combustion chamber ( 4 ) and the burner ( 15 ) is further adapted, separated from the combustion mixture (V) and resulting from the ignition burner flame (F) secondary air (S) in the combustion chamber ( 4 ) and the separating agent (T) together with the secondary air (S) into the combustion chamber ( 4 ). Anlage (1) nach Anspruch 9, wobei der Brenner (15) zur Führung des Verbrennungsgemischs (V) und der Brennerflamme (F) ein Brennrohr (32) und zur Führung der Sekundärluft (S) einen Sekundärluftkanal (35) aufweist, wobei der Sekundärluftkanal (35) das Brennrohr (32) umfänglich umgibt. Investment ( 1 ) according to claim 9, wherein the burner ( 15 ) for guiding the combustion mixture (V) and the burner flame (F) a combustion tube ( 32 ) and for guiding the secondary air (S) a secondary air duct ( 35 ), wherein the secondary air channel ( 35 ) the combustion tube ( 32 ) surrounds circumferentially.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107559826A (en) * 2017-10-10 2018-01-09 安徽科达洁能股份有限公司 A kind of suspension roaster staged combustion systems and its application
CN115069166A (en) * 2022-06-15 2022-09-20 中国科学院过程工程研究所 System device for preparing spherical particles from sludge and operation method and application thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2418394A (en) * 1942-03-20 1947-04-01 American Ore Reduction Corp Method of and means for reducing ores
US2421902A (en) 1943-08-31 1947-06-10 Neuschotz Robert Means of expanding pearlite and like substances
US2431884A (en) * 1943-08-31 1947-12-02 Neuschotz Robert Method of expanding pearlite
US3230064A (en) 1960-10-21 1966-01-18 Standard Oil Co Apparatus for spherulization of fusible particles
DE1646560A1 (en) * 1967-10-13 1971-08-12 Gruenzweig & Hartmann Process for the production of thermally expanded granules and apparatus for carrying out the process

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2418394A (en) * 1942-03-20 1947-04-01 American Ore Reduction Corp Method of and means for reducing ores
US2421902A (en) 1943-08-31 1947-06-10 Neuschotz Robert Means of expanding pearlite and like substances
US2431884A (en) * 1943-08-31 1947-12-02 Neuschotz Robert Method of expanding pearlite
US3230064A (en) 1960-10-21 1966-01-18 Standard Oil Co Apparatus for spherulization of fusible particles
DE1646560A1 (en) * 1967-10-13 1971-08-12 Gruenzweig & Hartmann Process for the production of thermally expanded granules and apparatus for carrying out the process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107559826A (en) * 2017-10-10 2018-01-09 安徽科达洁能股份有限公司 A kind of suspension roaster staged combustion systems and its application
CN107559826B (en) * 2017-10-10 2024-05-10 安徽科达洁能股份有限公司 Graded combustion system of suspension roasting furnace and application thereof
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