DE1294598B - Device for the heating of expandable raw material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von blähfähigem Rohmaterial zwecks Herstellung von porösem keramischem Material, wie Blähton oder Blähschiefer, mit einer um ihre Längsachse rotierenden Trommel, einem durch eine Trommelstirnseite etwas in die Trommel hineinragenden Einführorgan für das Rohmaterial sowie mit einem im Bereich der anderen Trommelstirnseite vorgesehenen Brenner.The invention relates to a device for heating expandable Raw material for the production of porous ceramic material, such as expanded clay or Expanded slate, with a drum rotating around its longitudinal axis, one through a Drum front side slightly protruding into the drum insertion member for the raw material as well as with a burner provided in the area of the other end of the drum.

Zur Herstellung von porösem keramischem Material sind zylindrische Drehtrommeln bekannt, die an beiden Stirnseiten offen sind, wobei das höher gelegene Trommelende die Eintrittsseite für das zu blähende Rohmaterial und das tiefer gelegene andere Trommelende die Austrittsseite bildet. Das im Gegenstrom zu den Heizgasen die Trommel durchwandernde Rohmaterial tritt dabei nach Erwärmung im ersten Teil der Trommel durch eine Blähzone hindurch, in der das Material bis zur Weißglut erhitzt wird, so daß es plastisch wird und durch die aus dem Innern entweichenden Gase die gewünschten Poren und Hohlräume entstehen.For the production of porous ceramic material, cylindrical Rotary drums known that are open at both ends, the higher one The end of the drum is the entry side for the raw material to be expanded and the lower side the other end of the drum forms the exit side. That in countercurrent to the heating gases Raw material moving through the drum enters the first part after it has been heated the drum through a swelling zone, in which the material is heated to incandescence so that it becomes plastic and the gases escaping from inside the desired pores and cavities are created.

Das erhitzte Material ist dabei in der Blähzone im allgemeinen verhältnismäßig klebrig, was leicht zu unerwünschten Zusammenballungen des Gutes sowie zu einer starken Ansatzbildung im Drehrohrofen führen kann. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten kommt es deshalb darauf an, die Erhitzung des Rohmaterials in der Blähzone nur so weit durchzuführen, daß sich die gewünschte Blähwirkung einstellt.The heated material is generally proportionate in the expansion zone sticky, which can easily lead to unwanted agglomerations of the good as well as a can lead to strong build-up in the rotary kiln. To avoid these difficulties it therefore depends on the heating of the raw material in the expansion zone only in this way carry out far that the desired flatulence occurs.

Umfangreiche Versuche mit üblichen zylindrischen, an beiden Enden offenen Drehtrommeln zeigten nun, daß sich hiermit diese zur Vermeidung von Gutzusammenballungen und Ansatzbildung erforderliche exakte Steuerung der Erhitzung des Rohmaterials schwer durchführen läßt. Da sich die Zeitdauer des Durchganges des Materials durch die eigentliche Blähzone in den üblichen Drehtrommeln nur schwer beeinflussen läßt, kommt es immer wieder vor, daß das Material entweder nicht genügend stark erhitzt und demgemäß nicht ausreichend gebläht wird oder daß infolge einer zu starken Erhitzung Zusammenballungen und Ansatzbildung auftreten.Extensive tests with the usual cylindrical, at both ends open rotating drums now showed that this was used to avoid clumping of goods and buildup requires precise control of the heating of the raw material difficult to carry out. Since the length of time the material passes through the actual expansion zone in the usual rotary drums can only be influenced with difficulty, it happens again and again that the material is either not heated sufficiently and accordingly is not sufficiently swollen or that due to excessive heating Agglomeration and lump formation occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß die aufgezeigten Nachteile der bekannten Ausführung vermieden werden und eine absolut zuverlässige, kontinuierliche Erzeugung von optimal geblähtem Material ohne die Gefahr von Betriebsstörungen gewährleistet wird.The invention is therefore based on the object of providing a device of to develop the type mentioned at the outset so that the disadvantages indicated the known design can be avoided and an absolutely reliable, continuous Production of optimally expanded material is guaranteed without the risk of operational disruptions will.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in an sich bekannter Weise konisch ausgebildete, an der Stirnseite mit kleinerem Durchmesser offene und hier durch das Einführorgan mit Rohmaterial beschickten Trommel mit dieser offenen Stirnseite zugleich die Materialaustragsöffnung bildet, während die den Brenner enthaltende andere Stirnseite mit größerem Durchmesser geschlossen ist.This object is achieved in that the in itself As is known, conically shaped, on the end face with a smaller diameter open drum loaded with raw material here through the introducer with this open face at the same time forms the material discharge opening, while the Burner containing other end face is closed with a larger diameter.

Konische Trommeln sind aus anderem Zusammenhang an sich bereits bekannt. Man hat hiervon Gebrauch gemacht, um bei Arbeitsgut unterschiedlicher Formgröße die für eine bestimmte Wärmebehandlung jeweils angemessene Verweilzeit der verschiedenen Feststoffanteile zu erzielen.Conical drums are already known per se from another context. Use has been made of this in order to work with goods of different shape sizes the appropriate residence time of the various for a given heat treatment To achieve solid fractions.

Diese bekannten Trommeln weisen jedoch an beiden Enden offene Stirnseiten auf, wobei die einzelnen Betriebsbedingungen, insbesondere die Neigung und Drehzahl der Trommel sowie ihr Öffnungswinkel im Hinblick auf die Unterschiede der einzelnen Feststoffanteile des Rohmaterials gewählt werden.However, these known drums have open end faces at both ends on, with the individual operating conditions, in particular the inclination and speed the drum as well as its opening angle with regard to the differences between the individual Solid proportions of the raw material are selected.

Zur Herstellung von Granalien aus pulverförmigem Rohmaterial sind ferner konische Granuliertrommeln bekannt, die an der Stirnseite ihres größeren Durchmessers eingezogen sind, so daß eine zentrale Austragsöffnung von verhältnismäßig kleinem Durchmesser verbleibt, der das auszutragende granulierte Gut mittels einer an der Trommelinnenseite vorgesehenen Hubleiste zugeführt wird. Die Einführung des zu granulierenden Gutes folgt jedoch bei der einen Ausführung dieser Vorrichtung durch die Trommelstirnseite mit dem größeren Durchmesser, während bei der anderen Ausführungsart das Gut durch die dem Austrag entgegengesetzte Trommelstirnseite aufgegeben wird.For the production of granules from powdered raw material are also known conical granulating drums, which at the front of their larger Diameter are drawn in, so that a central discharge opening of relatively small diameter remains, the granulated material to be discharged by means of a on the inside of the drum provided lifting bar is fed. The introduction of the However, material to be granulated follows in one embodiment of this device through the drum face with the larger diameter, while with the other Type of execution the material through the drum face opposite the discharge is abandoned.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt gegenüber den vorgenannten Einrichtungen die ganz andere Erkenntnis aus, daß bei einer rotierenden konischen Trommel ständig eine Entmischung des in der Trommel umgewälzten Materials derart auftritt, daß sich der spezifisch schwerere Gutanteil nach unten und der spezifisch leichtere Gutanteil nach oben bewegt. Da beim Blähvorgang eine Verringerung des spezifischen Gewichtes auftritt, kann man den erwähnten Effekt zur Erzielung eines sich weitgehend selbst steuernden Blähprozesses mit optimaler Erhitzungszeit für alle Gutbestandteile ausnutzen. Das frisch aufgegebene Rohmaterial wandert also zunächst nach unten in den tiefsten Teil der Trommel im Bereich der geschlossenen Trommelseite, bewegt sich mit zunehmender Erhitzung und Blähung nach oben in den Bereich der offenen Trommelseite und erreicht in gewünschtem Blähzustand gerade die Abwurfstelle an der offenen Trommelseite.The device according to the invention has advantages over the aforementioned Institutions based on a completely different knowledge that with a rotating conical Drum constantly segregate the material circulated in the drum in this way occurs that the specifically heavier material portion down and the specific Lighter amount of material moved upwards. Since during the bloating process a reduction in the specific gravity occurs, one can achieve the aforementioned effect to achieve a largely self-regulating swelling process with optimal heating time for utilize all good components. The freshly abandoned raw material is therefore moving first down into the deepest part of the drum in the area of the closed Drum side, moves upward into the with increasing heating and flatulence Area of the open drum side and just reaches in the desired state of inflation the discharge point on the open side of the drum.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Sicherheit gewährleistet ist, daß nur der spezifisch leichteste Teil des geblähten Gutes an die Abwurfstelle im Bereich der offenen Trommelseite gelangt, erhält man ein völlig gleichmäßig geblähtes Endprodukt, das weder wenig geblähte Bestandteile noch überhitze und dadurch zu klebrige Anteile enthält. Durch Überwachen des an der offenen Trommelseite abgeworfenen Materials läßt sich das Litergewicht des Endproduktes genau auf den gewünschten Wert bringen. Ist beispielsweise das Litergewicht zu groß, so wird durch Verringerung der Frischgutzufuhr die Verweilzeit des Materials in der Trommel vergrößert, so daß das Gut entsprechend stärker gebläht wird.As guaranteed with the device according to the invention with security is that only the specifically lightest part of the distended material to the discharge point reaches the area of the open drum side, you get a completely evenly expanded End product that neither has little puffed ingredients nor overheat and thereby become too contains sticky parts. By monitoring what is dropped on the open side of the drum Material can be the liter weight of the end product exactly to the desired Bring value. If, for example, the liter weight is too great, then by reducing it the supply of fresh goods increases the dwell time of the material in the drum, so that the good is expanded accordingly more.

Durch den Wärmeaustausch zwischen dem frischaufgegebenen Rohmaterial und dem bereits geblähten, zur Abwurfstelle hin wandernden Gut wird einerseits das Rohmaterial in erwünschter Weise vorgewärmt und andererseits das Blähprodukt in gleichfalls zweckmäßiger Weise abgekühlt, so daß sich ein besonders günstiger thermischer Wirkungsgrad ergibt.Through the heat exchange between the freshly fed raw material and the already inflated goods migrating to the dropping point on the one hand becomes the Raw material preheated in the desired manner and on the other hand the expanded product in also cooled appropriately, so that a particularly favorable thermal Efficiency results.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt F i g.1 eine Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fi.g. 2 einen Querschnitt längs der Linie 11-II der F i g. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer konischen Trommel 1, die mittels Laufringen 2 und Laufrollen 3 um ihre Längsachse 4 drehbar ist.Details of the invention emerge from the following description of two exemplary embodiments illustrated in the drawing. FIG. 1 shows a longitudinal section through a first exemplary embodiment of the device according to the invention, FIG. FIG. 2 is a cross-section along line 11-II of FIG. 1, Fig. 3 shows a longitudinal section through a second exemplary embodiment of the device according to the invention. The in the F i g. The device shown in FIGS. 1 and 2 consists essentially of a conical drum 1 which can be rotated about its longitudinal axis 4 by means of race rings 2 and rollers 3.

Auf der Seite des kleineren Durchmessers ist die Trommel 1 offen, auf der Seite des größeren Durchmessers dagegen durch eine feststehende Stirnwand 5 abgeschlossen. Im unteren Bereich dieser Stirnwand 5 ist ein Brenner 6 angeordnet, dessen Heizgase in die Trommel einströmen.On the side of the smaller diameter, the drum 1 is open, on the side of the larger diameter, on the other hand, by a fixed end wall 5 completed. A burner 6 is arranged in the lower area of this end wall 5, whose heating gases flow into the drum.

An die offene Trommelseite schließt sich ein Gehäuse 7 an, das mit einem Austrag 8 für das über den Trommelrand 1 a abgeworfene geblähte Material sowie mit einem Abzug 9 für die Heizgase versehen ist und ferner von einem rohrförmigen Einführorgan 10 für das frische Rohmaterial durchsetzt wird.On the open side of the drum, a housing 7 connects with the a discharge 8 for the blown material thrown off over the drum rim 1 a as well is provided with a vent 9 for the heating gases and also of a tubular Introducer 10 is penetrated for the fresh raw material.

Im Bereich der feststehenden Stirnwand 5 ist schließlich noch eine schwenkbare Klappe 11 vorgesehen, die einen Zugang zum Trommelinneren ermöglicht und gegebenenfalls auch als Hilfsauslaß benutzt werden kann.In the area of the stationary end wall 5 there is finally another one pivotable flap 11 is provided, which allows access to the interior of the drum and can optionally also be used as an auxiliary outlet.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendermaßen: Das zu blähende Rohmaterial wird durch die offene Trommelseite über das rohrförmige Einführorgan 10 in die Trommel eingeführt und wandert zunächst in Richtung der Pfeile 12 nach unten in den tiefsten Teil der Trommel im Bereich der geschlossenen Trommelseite. Durch die rotierende Bewegung der Trommel 1 in Richtung des Pfeiles 13 (F i g. 2) wird das Material ständig mitgenommen und in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise umgewälzt, wobei es gleichzeitig durch die aus dem Brenner 6 in die Trommel 1 einströmenden Heizgase bis auf Blähtemperatur erhitzt wird. Das geblähte und damit spezifisch leichtere Material bewegt sich allmählich nach oben (Pfeile 14) und wandert in Richtung auf den Trommelrand la an der offenen Trommelstirnseite.The operation of the device according to the invention is as follows: The raw material to be expanded is passed through the open drum side over the tubular Introducer 10 is introduced into the drum and initially migrates in the direction of the arrows 12 down into the deepest part of the drum in the area of the closed drum side. Due to the rotating movement of the drum 1 in the direction of the arrow 13 (Fig. 2) the material is constantly taken along and in the FIG. 2 apparent ways circulated, while at the same time flowing through the from the burner 6 in the drum 1 Heating gases are heated up to expansion temperature. The bloated and therefore specific Lighter material gradually moves upwards (arrows 14) and migrates in the direction of on the drum edge la on the open drum face.

Vereinfacht ausgedrückt befindet sich also das noch nicht hinreichend geblähte Material unterhalb der gestrichelt angedeuteten Linie 15 und das fertig geblähte Material im Raum zwischen den beiden Linien 15 und 16. Der Füllungsgrad der Trommel 1, die Zufuhrmenge von frischem Rohmaterial sowie die übrigen Parameter des Verfahrens (insbesondere Drehzahl der Trommel, Brennerleistung, Neigung und Öffnungswinkel der Trommel usw.) werden so gewählt, daß das über den Trommelrand 1 a in das Gehäuse 7 abgeworfene Blähprodukt gerade das gewünschte Litergewicht besitzt.Put simply, that is not yet sufficient puffed material below the dashed line 15 and that's it Expanded material in the space between the two lines 15 and 16. The degree of filling of the drum 1, the supply amount of fresh raw material and the other parameters of the process (in particular drum speed, burner output, inclination and Opening angle of the drum, etc.) are chosen so that that over the edge of the drum 1 a thrown into the housing 7 expanded product just the desired liter weight owns.

Die vom Brenner 6 in die Trommel 1 eingeführten Heizgase, deren Strömungsbahn durch die Linien 17 schematisch angedeutet ist, bewegen sich im Gegenstrom zu dem frisch eingeführten Rohmaterial. Zur Vorwärmung dieses Rohmaterials tragen dabei nicht nur die Heizgase bei, sondern wesentlich auch das zwischen den Linien 15 und 16 befindliche, fertige Blähprodukte, das einen erheblichen Anteil seiner fühlbaren Wärme an das frische Rohmaterial abgibt.The heating gases introduced into the drum 1 by the burner 6, their flow path indicated schematically by the lines 17, move in countercurrent to the freshly imported raw material. Contribute to the preheating of this raw material not only the heating gases, but also essentially that between lines 15 and 16 located, finished expansion products, which a significant proportion of its palpable Gives off heat to the fresh raw material.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 die Trommel 1 über ihre ganze Länge einen gleichbleibenden Öffnungswinkel aufweist, besteht bei dem in F i g. 3 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel die Trommel l' aus zwei Abschnitten 18 und 19 von unterschiedlichem Öffnungswinkel, wobei der Abschnitt 19 mit größerem Öffnungswinkel an die offene Trommelseite anschließt. Im übrigen entspricht diese Ausführung der zuvor erläuterten Anordnung.While in the embodiment according to FIG. 1 and 2 the drum 1 has a constant opening angle over its entire length in the case of the one shown in FIG. 3 further embodiment shown, the drum 1 ' two sections 18 and 19 of different opening angles, the section 19 adjoins the open drum side with a larger opening angle. Furthermore this embodiment corresponds to the arrangement explained above.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Erhitzen von blähfähigem Rohmaterial zwecks Herstellung von porösem' keramischem Material, wie Blähton oder Blähschiefer, mit einer um ihre Längsachse rotierenden Trommel, einem durch eine Trommelstirnseite etwas in die Trommel hineinragenden Einführorgan für das Rohmaterial sowie mit einem im Bereich der anderen Trommelstirnseite vorgesehenen Brenner, dadurch gekennzeichn e t, daß die in an sich bekannter Weise konisch ausgebildete, an der Stirnseite mit kleinerem Durchmesser offene und hier durch das Einfuhrorgan (10) mit Rohmaterial beschickten Trommel (1) mit dieser offenen Stirnseite zugleich die Materialaustragsöffnung bildet, während die den Brenner (6) enthaltende andere Stirnseite mit größerem Durchmesser geschlossen ist. Claims: 1. Device for heating expandable raw material for the production of porous' ceramic material, such as expanded clay or expanded slate, with a drum rotating around its longitudinal axis and one with a drum face somewhat protruding into the drum introducer for the raw material and with a burner provided in the area of the other end of the drum, marked thereby e t that the conical in a manner known per se, on the end face with a smaller diameter open and here through the import member (10) with raw material loaded drum (1) with this open face at the same time the material discharge opening forms, while the other end face containing the burner (6) has a larger diameter closed is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trommelstirnseite mit größerem Durchmesser eine feststehende Stirnwand (5) vorgesehen ist, an deren unterem Ende der Brenner (6) angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that im A fixed end wall in the area of the drum face with a larger diameter (5) is provided, at the lower end of which the burner (6) is arranged. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die offene Trommelstirnseite ein Gehäuse (7) anschließt, das mit einem Austrag (8) für das über den Trommelrand (1 a) abgeworfene, geblähte Material sowie mit einem Abzug (9) für die Heizgase versehen ist und von dem Einfuhrorgan (10) für das frische Rohmaterial durchsetzt wird. 3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that on the open end of the drum a housing (7) is connected with a discharge (8) for the over the edge of the drum (1 a) thrown, puffed material and with a trigger (9) for the heating gases is provided and penetrated by the import organ (10) for the fresh raw material will. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) über ihre ganze Länge einen gleichbleibenden öffnungswinkel aufweist. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drum (1) has a constant opening angle over its entire length. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1') aus wenigstens zwei Abschnitten (18, 19) von unterschiedlichem Öffnungswinkel besteht, wobei der Abschnitt (19) mit größtem Öffnungswinkel an die offene Trommelseite anschließt.5. Device according to claim 1, characterized in that the drum (1 ') consists of at least two Sections (18, 19) consists of different opening angles, the section (19) connects to the open drum side with the largest opening angle.