DE19722906A1 - Inflating granular material through thermal treatment - Google Patents

Abstract

The method concerns inflation of a granular material through thermal treatment in a vermiculator (1). Such material moves through the vermiculator entirely by the effect of gravity. During its motion along a heated surface (4) it is subjected to shock heating as a consequence of simultaneous action of heat conduction, convection and radiation. The apparatus includes a delivery unit (2) and a distribution device (3). The surface (4) takes the form of an electrically heated chute system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blähen granulierten Materials durch thermische Behandlung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei es sich bei dem zu blähenden Granulat vorzugsweise um Schichtsilikat handelt.The invention relates to a method for expanding granular material by thermal Treatment and an apparatus for performing the method, wherein it is the pellet to be expanded is preferably layered silicate.

Es ist bekannt, Minerale, insbesondere Silikate zunächst zu granulieren, dann das Granulat zu blähen und das gewonnene Blähgut als Isolationsstoff oder Zusatzbaustoff in der Bau­ industrie zu verwenden. Dabei erfolgt das Blähen der Materialien durch eine Wärme­ behandlung in speziellen, für diesen Zweck vorgesehenen Öfen.It is known to first granulate minerals, in particular silicates, then the granules to bloat and the expanded material obtained as an insulation material or additional building material in construction industry to use. The materials are expanded by heat treatment in special ovens intended for this purpose.

Für den genannten Zweck gelangen sowohl waagerechte als auch senkrechte Ofen­ anordnungen zum Einsatz, wobei die zum Blähen des Materials erforderliche Hitze von Brennern vorzugsweise mit fossilen Brennstoffen geliefert wird.Both horizontal and vertical furnaces are used for this purpose arrangements for use, the heat required to expand the material of Burners are preferably supplied with fossil fuels.

So wird in einem Firmenprospekt der Firma MANDOVAL LTD (Issue 4, May 1995) eine auf einem Drehrohrofen basierende Vorrichtung beschrieben. In ein zu seinem Austragsen­ de hin geringfügig gegen die Waagerechte abschüssig geneigtes und in Rotation versetztes Rohr wird das zu blähende Material eingebracht. An der Stirnseite des Rohrendes, an dem die Aufgabe des Materials erfolgt ist ein Brenner angeordnet. Der mit Öl oder Gas betriebene Brenner ist so angeordnet, daß die Flamme in das Rohrinnere gerichtet ist bzw. seine Verbrennungsgase in das Rohr hineinströmen und so dem Granulat die zum Blähen erforderliche Hitze zugeführt wird. Nach dem Verlassen des Drehrohres wird das geblähte Material einer senkrecht angeordneten und ebenfalls rotierenden Setzkammer zugeführt, um sie vom Feinstaub und den bei dem Prozeß entstehenden Gasen zu trennen.So in a company brochure of MANDOVAL LTD (Issue 4, May 1995) one device described on a rotary kiln. In one to its discharge de slightly inclined and rotated against the horizontal The material to be expanded is inserted into the pipe. At the end of the pipe end at which the task of the material is done a burner is arranged. The one with oil or gas operated burner is arranged so that the flame is directed into the interior of the tube or its combustion gases flow into the pipe and thus the pellets to expand required heat is supplied. After leaving the rotary tube, the bloated Material is fed to a vertically arranged and also rotating setting chamber, to separate them from the fine dust and the gases generated during the process.

Der Einsatz von Brennern mit fossilen Brennstoffen, wie Öl oder Gas, ist dabei als nach­ teilig anzusehen. Die Prozeßenergie wird durch die Verbrennung dieser Brennstoffe mit Luft erzeugt. Das bedingt aber, daß während des Prozesses Luftsauerstoff verbrannt wird. Durch die Zusammensetzung der Luft aus überwiegend Luftsauerstoff (ca. 21 Vol-%) und Stickstoff (ca. 78 Vol-%) wird zudem bei jeder Verbrennung unnötigerweise Stickstoff erwärmt, wobei auch die Gefahr der Stickoxidbildung besteht. Es resultiert also aus dieser Vorgehensweise ein unnötig hoher Energieaufwand und ein Emmissionsgefahrenpotential. Auch die erheblichen, zur Aufblähung des Materials erforderlichen Gasmengen sind energetisch betrachtet von Nachteil. Weiterhin ist es als nachteilig anzusehen, daß bei dieser und anderen ähnlich arbeitenden Vorrichtungen der Energieeintrag in das Material nur sehr ungenau zu dosieren ist und nicht temperaturhomogen für den gesamten Behand­ lungsraum eingestellt werden kann. Die Folge sind Qualitätsmängel und Mehraufwand bei der Nachbehandlung des Materials. The use of burners with fossil fuels, such as oil or gas, is considered after to look at in parts. The process energy is created by burning these fuels Air creates. However, this means that atmospheric oxygen is burned during the process. Due to the composition of the air from predominantly atmospheric oxygen (approx. 21 vol%) and Nitrogen (approx. 78 vol%) also becomes nitrogen unnecessarily with every combustion warmed, with the risk of nitrogen oxide formation. So it results from this Approach an unnecessarily high energy expenditure and an emission risk potential. Also the considerable amounts of gas required to inflate the material are energetically considered a disadvantage. Furthermore, it is considered disadvantageous that at this and other similarly working devices introduce energy into the material dosing is very imprecise and not temperature-homogeneous for the entire treatment room can be set. The result is poor quality and additional effort after-treatment of the material.  

Aus der DE 31 51 164 ist eine Vorrichtung bekannt, in der Perlit, Vermiculit und ähn­ liches körniges Blähgut in einem Wirbelschacht einem Blähprozeß unterworfen werden. Es handelt sich nach der Lehre der Druckschrift um eine senkrechte Anordnung. An der Unterseite eines nach unten offenen Wirbelbettschachtes ist ein Brenner vorgesehen, dessen Flamme und Verbrennungsgase dem Schacht zugeführt werden. Umgeben von den Brennerdüsen ist ein Einführungsrohr durch den Brenner geführt. Durch das Einführungs­ rohr wird mittels eines Trägergases das Blähgut in den Wirbelbettschacht eingebracht, wobei das Wirbelbett durch das einströmende und über ein Gebläse angesaugte Trägergas ausgebildet wird. In einer dem Austrag des Wirbelbettschachtes nachgeordneten Trennkam­ mer werden das Blähgut und die entstehenden Gase voneinander getrennt.From DE 31 51 164 a device is known in which pearlite, vermiculite and the like Lich granular material to be expanded in a vortex shaft. It is a vertical arrangement according to the teaching of the document. At the A burner is provided on the underside of a fluidized bed shaft which is open at the bottom, whose flame and combustion gases are fed to the shaft. Surrounded by the Burner nozzles have an inlet pipe through the burner. Through the introduction tube, the expanded material is introduced into the fluidized bed shaft using a carrier gas, wherein the fluidized bed by the inflowing carrier gas and sucked in via a fan is trained. In a separation downstream of the discharge from the fluidized bed shaft The expanded material and the resulting gases are separated from each other.

Nachteilig bei dieser Anordnung ist die nicht unbeträchtliche mechanische Beanspruchung des Materials in Folge der Verwirbelung. Das thermisch behandelte und aufgeblähte Material weist eine filigrane Struktur auf, so daß die mechanische Beanspruchung, wie sie schon durch den Lufttransport und die damit verbundene Reibwirkung an Rohrleitungen, Kanten, Ecken usw. gegeben ist, zu einer Qualitätsminderung oder gar Zerstörung der Fili­ granstruktur führen kann. Außerdem erhöht sich durch die mechanische Belastung der Staubanteil bzw. die Dichte des behandelten Materials und damit der Mehraufwand für die nicht thermische Nachbehandlung.A disadvantage of this arrangement is the not inconsiderable mechanical stress of the material as a result of the turbulence. The thermally treated and inflated Material has a filigree structure, so that the mechanical stress as it already by air transport and the associated frictional effect on pipes, Edges, corners etc. is given, to a quality reduction or even destruction of the fili granular structure can lead. The mechanical load also increases the Dust content or the density of the treated material and thus the additional effort for the not thermal aftertreatment.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem granulier­ tes Material besonders effizient durch eine thermische Behandlung gebläht werden kann und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention has for its object to provide a method with the granulate material can be expanded particularly efficiently through thermal treatment and to provide an apparatus for performing the method.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Verfahren zum Blähen granulierten Materials durch thermische Behandlung in einem Vermiculator das Granulat sich ausschließlich durch das Wirken der Schwerkraft durch den Vermiculator bewegt und während seiner im wesentlichen vertikal gerichteten, entlang einer erhitzten Fläche verlau­ fenden Bewegung infolge gleichzeitigen Wirkens von Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung schockartig erhitzt wird.According to the invention the object is achieved in that in a method for bloating granulated material by thermal treatment in a vermiculator the granulate moves only through the action of gravity through the vermiculator and during its essentially vertical direction, along a heated surface movement due to simultaneous action of heat conduction, convection and Radiation is heated in shock.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die erhitzte Fläche, an welcher sich das Granulat entlangbewegt, elektrothermisch beheizt. Die Volumenvergrößerung der Partikel des zu blähenden Granulats wird dabei erfindungsgemäß durch den geregelten Eintrag an Elektroenergie bestimmt. In the sense of the method according to the invention, the heated surface on which the Granules moved along, electrothermally heated. The volume increase of the particles of the pellets to be expanded is according to the invention by the regulated entry Electrical energy determined.  

Als besonders vorteilhaft ist es anzusehen, wenn der entsprechend der Korngröße des Granulats zur Erreichung der Wandlungstemperatur erforderliche Energieeintrag als dis­ kreter Wert einstellbar ist, d. h., die Regelung der eingetragenen Energiemenge so fein vorgenommen werden kann, daß die für die jeweilige Partikelgröße notwendige Wand­ lungstemperatur möglichst exakt einstellbar ist.It is to be regarded as particularly advantageous if the grain size of the Granules to achieve the conversion temperature required energy input as dis Crete value is adjustable, d. that is, the regulation of the amount of energy entered is so fine can be made that the wall necessary for the respective particle size lung temperature can be set as precisely as possible.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird in dem Vermicu­ lator ein Luftstrom erzwungen, der entgegen der Bewegung des Granulats gerichtet ist. Auf diese Weise wird eine bessere Wärmeübertragung auf das Granulat durch Konvektion erreicht.According to a further advantageous embodiment of the method, the vermicu an air flow directed against the movement of the granulate. In this way, better heat transfer to the granules through convection reached.

Außerdem ist es eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, den im Prozeßablauf entstehenden Wasserdampf gegen den abwärts gerichteten Stoffstrom des Granulats auszutragen.In addition, it is an advantageous embodiment of the method according to the invention Process flow arising water vapor against the downward flow of the Discharge granules.

Bei einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung, welche als Vermiculator ausgebildet ist und die aus einer von einer thermisch isolierten Ummantelung eingeschlossenen Kammer, einer Wärmequelle, einer an der Oberseite der Kammer vor­ gesehenen Aufgabeeinrichtung und einem an der Kammerunterseite angeordneten Material­ ausgabetrichter besteht, ist die Wärmequelle als ein elektrisch beheiztes Schurrensystem ausgebildet und der Aufgabeeinrichtung ist eine Verteileinrichtung nachgeordnet, durch welche das über die Aufgabeeinrichtung dem Vermiculator zugeführte Granulat auf das Schurrensystem geführt und mit diesem in Berührung gebracht wird, so daß das zu blähen­ de Material während seiner Abwärtsbewegung zum Ausgabetrichter mit der Wärmequelle in einen wärmeleitenden Kontakt gebracht ist.In a device suitable for carrying out the method, which as Vermiculator is formed and which consists of a thermally insulated casing enclosed chamber, a heat source, one at the top of the chamber seen feed device and a material arranged on the underside of the chamber output funnel, the heat source is an electrically heated chute system trained and the feeder is a distribution device, by which the granulate fed to the vermiculator via the feed device on the Chute system is guided and brought into contact with it, so that the bloat de material as it descends to the hopper with the heat source is brought into heat-conducting contact.

Im Sinne der Erfindung ist es, wenn das Schurrensystem als ein flächenhafter Heizleiter ausgebildet ist, in dem eine unmittelbare Umwandlung von Elektroenergie in Wärme erfolgt.It is within the meaning of the invention if the chute system acts as a flat heating conductor is trained in the direct conversion of electrical energy into heat he follows.

Eine mögliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aber auch in einer Ausbildung zu sehen, bei der das Schurrensystem als eine Anordnung mehrerer elektrisch versorgter Heizleiter ausgebildet ist, wobei die Heizleiter ebenfalls flächenhaft oder in Drahtform ausgebildet sind. Bei dieser Ausbildung sind die einzelnen Heizleiter in erfin­ dungsgemäß vorteilhafter Weise entweder in ihrer Gesamtheit oder gruppenweise in einer Reihenschaltung mit der erforderlichen Stromversorgung verschaltet. A possible embodiment of the device according to the invention is also in one Training seen in which the chute system as an arrangement of several electrical supplied heat conductor is formed, the heat conductor also flat or in Wire shape are formed. With this training, the individual heating conductors are invented According to the invention advantageously either in its entirety or in groups in one Series connection interconnected with the required power supply.  

Im Sinne der Erfindung ist es, wenn die mit dem Granulat in Kontakt kommende Oberflä­ che der Schurren direkt beheizt ist. Dabei ist ein besonders guter Wärmeübergang durch Wärmeleitung gegeben. Aber auch eine indirekte Beheizung der Schurren, beispielsweise durch eine Verkapselung der Heizleiter, ist als im Sinne der Erfindung anzusehen, soweit dabei ein guter Wärmeübergang sichergestellt ist.It is within the meaning of the invention if the surface coming into contact with the granulate surface of the chutes is directly heated. A particularly good heat transfer is through Given heat conduction. But also indirect heating of the chutes, for example by encapsulating the heating conductor, is to be regarded as in the sense of the invention, insofar a good heat transfer is ensured.

Zum Schutz der Schurren gegen Verzunderung und Abtrag sind diese gemäß einer Weiter­ bildung der Erfindung an ihrer Oberfläche mit einer dünnen nichtmetallischen Schicht versehen. Selbstverständlich muß diese Schicht so beschaffen sein, daß sie den durch Wärmeleitung erfolgenden Übergang zwischen den Schurren und dem Granulat nicht übermäßig beeinträchtigt. Zwar ist natürlich eine geringe Beeinträchtigung der Wärme­ leitung hierbei nicht zu vermeiden, jedoch ist diese Maßnahme insofern vorteilhaft, als sich die Standzeit der Schurren deutlich erhöht. Als für diesen Zweck besonders geeignet, ist eine Schicht aus Siliziumcarbit anzusehen.To protect the chutes against scaling and abrasion, they are according to a further education of the invention on its surface with a thin non-metallic layer Mistake. Of course, this layer must be designed so that it through the No heat conduction transition between the chutes and the granules unduly affected. Of course, there is a slight impairment of heat Unavoidable line here, however, this measure is advantageous in that the service life of the chutes increases significantly. As particularly suitable for this purpose, a layer of silicon carbite can be seen.

Zur Erzwingung einer gegen die Bewegungsrichtung des Granulats gerichteten Luftströ­ mung ist entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der obere Bereich der Vorrichtung mit einem Sauggebläse in eine Wirkverbindung gebracht.To force an air flow directed against the direction of movement of the granulate mung is according to a further embodiment of the device according to the invention the upper area of the device with a suction fan in operative connection brought.

Das erfindungsgemaße Verfahren und die dafür geeignete Vorrichtung weisen folgende Vorteile auf:
The method according to the invention and the device suitable therefor have the following advantages:

• 1. Durch den direkten Energieeintrag über Wärmeleitung bzw. Kontaktwärme arbeitet das Verfahren nahezu emmissionsfrei. Die einzige Emmissionsquelle ist natürlicher, schadstofffreier Wasserdampf, der durch die thermische Behandlung freigesetzt wird.1. Works by direct energy input via heat conduction or contact heat the process is almost emission-free. The only source of emissions is more natural, Pollutant-free water vapor that is released by the thermal treatment.
• 2. Das Verfahren arbeitet äußerst energierationell, da kein zusätzliches Medium für den Energieeintrag in das Material verwendet wird.2. The process works extremely energy efficient, since no additional medium for the Energy input into the material is used.
• 3. Das Verfahren ist ein temperaturhomogenes Verfahren, bei dem die Wandlungstem­ peratur nahezu punktgenau entsprechend der jeweiligen Größe der Granulatteilchen einstellbar ist.3. The process is a temperature-homogeneous process in which the conversion temperature temperature almost exactly according to the size of the granulate is adjustable.
• 4. Die Qualität des bearbeiteten Materials ist über den Energieeintrag in das Material steuerbar. Der Energieeintrag wird so zu einer Funktion der Qualität.4. The quality of the processed material is based on the energy input into the material controllable. The energy input thus becomes a function of quality.
• 5. Eine Staubbehandlung und weitere Nachbehandlungsschritte werden vermieden. Damit sinkt der verfahrenstechnische Aufwand. 5. Dust treatment and further post-treatment steps are avoided. This reduces the process engineering effort.  
• 6. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine äußerst qualitätsschonende Behand­ lung des Materials möglich.6. The method according to the invention is an extremely quality-friendly treatment possible material.
• 7. Das Verfahren beruht auf direkter Nutzung elektrischer Energie. Damit wird bei erhöhter Energiedichte eine Verringerung der Baugröße der Vorrichtung möglich. Je nach Standortbedingungen und den entsprechenden Energiekosten arbeitet das Verfah­ ren mit gleichem oder geringerem Betriebskostenaufwand als die herkömmlichen Technologien.7. The process is based on the direct use of electrical energy. So that at increased energy density possible a reduction in the size of the device. Each The process works according to site conditions and the corresponding energy costs ren with the same or lower operating costs than the conventional ones Technologies.

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Anhand der eine mögliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch darstellen­ den Fig. 1 soll dabei auch eine kurze Erläuterung des Verfahrens erfolgen.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. Based on the possible embodiment of the device according to the invention shown schematically in FIG. 1, a brief explanation of the method should also be given.

Der Figur sind die wichtigsten Elemente der Vorrichtung zu entnehmen. Die Wärmebe­ handlung des Granulats, beispielsweise eines Schichtsilikats, erfolgt in einer Kammer 1, welche von einer nach außen thermisch isolierten Wandung 7 eingeschlossen ist. Das Schichtsilikatgranulat wird der Kammer 1 über eine Aufgabeeinrichtung 2 zugeführt. Unmittelbar unterhalb der Aufgabeeinrichtung 2 ist eine Verteileinrichtung 3 angeordnet. Mittels dieser Verteilereinrichtung 3 wird das Schichtsilikatgranulat auf ein Schurren­ system 4 verteilt. Das Schurrensystem 4 ist entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als ein flächenhafter, elektrisch beheizter Heizleiter oder als flächenhafte Heizleiteranordnungen ausgebildet. Durch die wirkende Schwerkraft bewegt sich das Sili­ katgranulat entsprechend der angegebenen Transportrichtung 8 selbständig durch die Kammer 1 zu einem an der Unterseite der Kammer 1 angeordneten, der Entnahme des fertig behandelten Materials dienenden Ausgabetrichter 6. Dabei gleitet das Granulat an den beheizten Schurren 4 entlang und erfährt infolge des Wirkens von Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung eine schockartige Erwärmung, die zu der gewünschten Volumenvergrößerung durch ein Aufblähen des Materials führt. Die hierfür benötigte Wärmeenergie wird unmittelbar durch die Umwandlung des aus der Stromversorgung gelieferten Stromes in Wärmeenergie erhalten. Bei einem aus mehreren Heizleitern gebil­ deten Schurrensystem 4 sind die Heizleiter zu diesem Zweck entweder alle oder gruppen­ weise in einer Reihenschaltung mit der oder den Stromversorgungen 5 verschaltet. In der industriellen Praxis wird aufgrund der nicht unbeträchtlichen Stromaufnahme eine gruppen­ weise Verschaltung der Heizleiter von Vorteil sein. So könnten die Schurren 4 beispiels­ weise in drei Schaltgruppen aufgeteilt sein, deren Elemente untereinander durch eine Reihenschaltung verbunden sind. In kleineren Anlagen für einen Versuchsbetrieb ist aber auch eine Reihenschaltung und Verbindung aller Heizelemente mit einer Stromversor­ gung 5 möglich. Ausgehend vom Wandlungsenergiebedarf des Silikates wurde beispiels­ weise eine Versuchsanlage mit einer Gesamtanlagenleistung von 130 kW realisiert. Da selbstverständlich die im Einzelfall benötigte Wandlungsenergie auch von der Korngröße des Granulats abhängig ist, ergibt sich das Erfordernis die Energiezufuhr entsprechend einstellbar auszulegen. Hierbei erweist sich die elektrische Beheizung der Schurren 4 als besonders geeignet, diesem Erfordernis zu entsprechen. In vorteilhafter Weise läßt sich hierzu die Stromversorgung so auslegen, daß der zur Erzeugung der notwendigen Wärme­ menge erforderliche Strom als diskreter, also nahezu punktgenauer Wert einstellbar ist. Auch das Maß der Volumenvergrößerung läßt sich so besonders gut einstellen.The figure shows the most important elements of the device. The heat treatment of the granules, for example a layered silicate, takes place in a chamber 1 which is enclosed by a wall 7 which is thermally insulated from the outside. The layered silicate granulate is fed to the chamber 1 via a feed device 2 . A distribution device 3 is arranged directly below the feed device 2 . By means of this distributor device 3 , the layered silicate granulate is distributed to a chute system 4 . According to an advantageous embodiment of the invention, the chute system 4 is designed as a flat, electrically heated heating conductor or as flat heating conductor arrangements. Due to the force of gravity, the silicate granules independently move through the chamber 1 in accordance with the indicated transport direction 8 to an output hopper 6 arranged on the underside of the chamber 1 and serving to remove the finished material. The granulate slides along the heated chutes 4 and experiences a shock-like heating as a result of the effect of heat conduction, convection and radiation, which leads to the desired increase in volume due to the inflation of the material. The thermal energy required for this is obtained directly by converting the electricity supplied from the power supply into thermal energy. In a chill system 4 formed from a plurality of heating conductors, the heating conductors are either all or group-wise connected in series with the power supply 5 for this purpose. In industrial practice, due to the not inconsiderable current consumption, a group-wise connection of the heating conductors will be advantageous. For example, the chutes 4 could be divided into three switching groups, the elements of which are connected to one another by a series connection. In smaller systems for a trial operation, a series connection and connection of all heating elements with a power supply 5 is also possible. Based on the conversion energy requirement of the silicate, for example, a test plant with a total plant output of 130 kW was implemented. Since the conversion energy required in the individual case is of course also dependent on the grain size of the granulate, there is a need to design the energy supply to be adjustable accordingly. Here, the electrical heating of the chutes 4 proves to be particularly suitable to meet this requirement. For this purpose, the power supply can advantageously be designed so that the current required to generate the necessary amount of heat can be set as a discrete, that is to say almost precise, value. The degree of volume increase can also be adjusted particularly well in this way.

Die Schurren 4 der Vorrichtung bestehen vorzugsweise aus hochtemperaturbeständigem Stahl. Durch ihre große Oberfläche und die beim Herabgleiten des Materials gegebene enge Berührung wird eine gute Wärmeübertragung durch einen großen Anteil an Wärmelei­ tung erreicht, wobei dieser Effekt durch eine Verteilung der Schurren 4 im oberen und unteren Bereich des Vermiculators wesentlich begünstigt wird. Jedoch ergeben sich durch das Hinabgleiten des Granulats an den Schurren 4 durch eine Verzunderung und den an der Oberfläche entstehenden Abtrag auch Probleme hinsichtlich der Standzeit der Schur­ ren 4. Daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen die Oberfläche der Schurren 4 mit einer dünnen zusätzlichen Schicht zu schützen und eine damit verbundene geringfügige Verschlechterung des Wärmeleitverhaltens in Kauf zu nehmen. Durch eine geeignete Dimensionierung der Schichtdicke und die Auswahl eines entsprechenden Materials läßt sich deren nachteilige Auswirkung auf die Wärmeleitung gering halten. Als ein mögliches Schichtmaterial kommt beispielsweise Siliziumcarbit in Frage.The chutes 4 of the device are preferably made of high temperature resistant steel. Due to their large surface area and the close contact given when the material slides down, good heat transfer is achieved by a large proportion of heat conduction, this effect being significantly favored by a distribution of the chutes 4 in the upper and lower regions of the vermiculator. However, due to the granules sliding down the chutes 4 due to scaling and the removal of the surface, problems also arise with regard to the service life of the chutes 4 . It has therefore proven to be advantageous to protect the surface of the chutes 4 with a thin additional layer and to accept the associated slight deterioration in the thermal conductivity. Appropriate dimensioning of the layer thickness and selection of an appropriate material can minimize its adverse effect on heat conduction. Silicon carbide is an example of a possible layer material.

Eine zusätzliche Verbesserung der Wärmeübertragung läßt sich durch eine Verstärkung des Anteils der durch Konvektion auf das Granulat übertragenen Wärmemenge erreichen.An additional improvement in heat transfer can be achieved by reinforcement the proportion of the amount of heat transferred to the granulate by convection.

Eine solche Verbesserung wird erzielt, indem in der Kammer 1 ein Luftstrom erzwungen wird, welcher der Abwärtsbewegung des Blähgutes entgegengerichtet ist. Beispielsweise läßt sich dies dadurch erreichen, daß die Kammer 1 in ihrem oberen Bereich mit einem, in der durch die Figur wiedergegebenen schematischen Anordnung nicht dargestellten Saug­ gebläse in eine Wirkverbindung gebracht wird. Such an improvement is achieved by forcing an air flow in the chamber 1 which is directed against the downward movement of the material to be expanded. For example, this can be achieved in that the chamber 1 is brought into an operative connection in its upper region with a suction fan, not shown in the schematic arrangement shown in the figure.

BezugszeichenlisteReference list

11

Kammer
chamber

22nd

Aufgabeeinrichtung
Feeder facility

33rd

Verteileinrichtung
Distribution device

44th

Schurren (Schurrensystem)
Chutes (chutes system)

55

Stromversorgung
Power supply

66

Ausgabetrichter
Dispensing funnel

77

thermisch isolierte Wandung
thermally insulated wall

88th

Transportrichtung
Direction of transport

Claims (15)

1. Verfahren zum Blähen granulierten Materials durch thermische Behandlung in einem Vermiculator, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat sich ausschließlich durch das Wirken der Schwerkraft durch den Vermiculator bewegt und während seiner im wesentlichen vertikal gerichteten, entlang einer erhitzten Fläche verlaufenden Be­ wegung infolge gleichzeitigen Wirkens von Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung schockartig erhitzt wird.1. A method for expanding pelletized material by thermal treatment in a vermiculator, characterized in that the granulate moves exclusively by the action of gravity through the vermiculator and during its essentially vertically directed movement along a heated surface due to simultaneous action of Heat conduction, convection and radiation is heated in a shock. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Fläche, an welcher sich das Granulat entlangbewegt, elektrothermisch beheizt wird und die Volumenvergrößerung der Partikel des zu blähenden Granulats durch den geregelten Eintrag an Elektroenergie bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the heated surface which moves along the granulate, is heated electrothermally and the Volume increase of the particles of the granulate to be expanded by the regulated one Entry of electrical energy is determined. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der entsprechend der Korngröße des Granulats zur Erreichung der Wandlungstemperatur erforderliche Energieeintrag als diskreter Wert einstellbar ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the corresponding the grain size of the granules required to reach the conversion temperature Energy input can be set as a discrete value. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Wärmeübertragung auf das Granulat durch den Anteil der Konvek­ tion an der Wärmeübertragung in dem Vermiculator ein Luftstrom erzwungen wird, welcher entgegen der Bewegung des Granulats gerichtet ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for Improvement of the heat transfer to the granulate through the share of the convex air flow is forced at the heat transfer in the vermiculator, which is directed against the movement of the granulate. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Prozeßverlauf entstehende Wasserdampf gegen den Stoffstrom ausgetragen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the im Resulting process steam is discharged against the material flow. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ausgebildet als Vermiculator, bestehend aus einer von einer thermisch isolierten Ummantelung eingeschlossenen Kammer, einer Wärmequelle, einer an der Oberseite der Kammer vorgesehenen Aufgabeeinrichtung und einem an der Kammerunterseite angeordneten Materialausgabetrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufgabeein­ richtung (2) eine Verteileinrichtung (3) nachgeordnet und die Wärmequelle als ein elektrisch beheiztes, mit mindestens einer Stromversorgung verbundenes Schurren­ system (4) ausgebildet ist, wobei die Verteileinrichtung (3) und das Schurrensystem (4) so zueinander angeordnet sind, daß das der Vorrichtung über die Aufgabeeinrichtung (2) zugeführte Granulat von der Verteileinrichtung (3) auf das Schurrensystem (4) geführt und mit diesem in Berührung gebracht wird, so daß es während seiner Abwärtsbewegung zum Ausgabetrichter (6) mit der Wärmequelle in einen wärmeleitenden Kontakt gebracht ist.6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, designed as a vermiculator, consisting of a chamber enclosed by a thermally insulated casing, a heat source, a feed device provided on the top of the chamber and a material discharge funnel arranged on the underside of the chamber, thereby characterized in that the task device ( 2 ) is followed by a distribution device ( 3 ) and the heat source is designed as an electrically heated chute system ( 4 ) connected to at least one power supply, the distribution device ( 3 ) and the chute system ( 4 ) thus being mutually exclusive are arranged so that the granulate fed to the device via the feed device ( 2 ) is guided by the distribution device ( 3 ) onto the chute system ( 4 ) and brought into contact with it, so that it moves with the heat source during its downward movement to the discharge funnel ( 6 ) in a warmth tending contact. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schurren­ system (4) als ein flächenhafter Heizleiter ausgebildet ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the chute system ( 4 ) is designed as a flat heating conductor. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schurren­ system (4) als eine Anordnung mehrerer flächenhafter Heizleiter ausgebildet ist.8. The device according to claim 6, characterized in that the chute system ( 4 ) is designed as an arrangement of a plurality of flat heating conductors. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter des Schurrensystems (4) in Drahtform ausgebildet sind.9. The device according to claim 6, characterized in that the heating conductors of the chute system ( 4 ) are formed in wire form. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter in ihrer Gesamtheit oder gruppenweise in einem Stromkreis elektrisch in Reihe geschaltet sind.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the heating conductor in their entirety or in groups in a circuit electrically in series are switched. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Granulat in Kontakt kommende Oberfläche der Schurren (4) direkt beheizt ist.11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the surface of the chutes ( 4 ) coming into contact with the granulate is directly heated. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schurrensystem (4) indirekt beheizt ist.12. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the chute system ( 4 ) is indirectly heated. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Schurren (4) zum Schutz vor Verzunderung und Abtrag mit einer dünnen nichtmetallischen Schicht versehen ist, wobei diese Schicht hinsichtlich ihrer Materialbeschaffenheit und Dicke so ausgebildet ist, daß zwischen ihr und der darun­ ter befindlichen Fläche ein ungehinderter Wärmeübergang infolge Wärmeleitung ermöglicht ist.13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the surface of the chutes ( 4 ) for protection against scaling and removal is provided with a thin non-metallic layer, this layer being designed in terms of its material properties and thickness so that between you and the surface below it an unhindered heat transfer due to heat conduction is enabled. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schutz­ schicht um eine Schicht aus Siliziumcarbit handelt. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that it is in the protection layer is a layer of silicon carbide.   15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich der Kammer (1) zur Erzwingung einer gegen die Bewegungsrichtung des Granulats gerichteten Luftströmung mit einem Sauggebläse in eine Wirkverbin­ dung gebracht ist.15. The device according to one of claims 6 to 14, characterized in that the upper region of the chamber ( 1 ) for forcing an air flow directed against the direction of movement of the granulate is brought into an active connection with a suction fan.