DE2118231A1 - Granuliervorrichtung - Google Patents

Description

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Wilhelm Lödige Fritz Lödige Josef Lücke

479 Paderborn 479 Paderborn 479 Paderborn

Elsenerstr. 9c Leuschnerstr. 12 Im Lohfeld 15

Granuli ervorri chtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Granulieren schüttfähiger, feinkörniger und/oder staubförmiger Materialien in Form einer DBhtrommel, die mit speziellen Granulierwerkzeugen ausgerüstet ist.

Das Granulieren gewinnt in der neuzeitlichen Aufbereitungstechnik immer mehr an Bedeutung. So wird zum Beispiel ein Großteil der Düngemittel in Granulatform auf den Markt gebracht. In granulierter Form bleibt das Düngemittel rezepturstabil, da es sich nicht entmischt und staubförmige Komponenten bei Transport.und Lagerung nicht separieren und bei der Verstreuung verwehen. Außerdem ist eine wirtschaftlichere und effektvolle maschinelle Ausstreuung" des Düngemittels gewährleistet.

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Zusatzstoffe der Pigmentindustrie werden bevorzugt zum Zwecke der besseren Dosierbarkeit in granulierter Form eingesetzt. Gerade geringe Mengen von Zusätzen Tassen sich in gekörnter, leicht rieselfähiger Form in automatischen Verwiegegeräten genauer zudosieren.

Der Grund, aufgemahlene Eisenerze in Pelletform zu verhütten, liegt u.a. in besserer Erzausbeute und wirtschaftlicherem Energieeinsatz beim Hochofenprozeß.

So wurden für die unterschiedlichsten Granulationszwecke in den verschiedenen Industriezweigen eine Vielzahl Granuliervorrichtungen nach dem Drehtrommelprinzip entwickelt.

Größe, Form und Festigkeit der Granalien hängen sehr stark von konstanten Maschinenfaktoren, wie zum Beispiel Länge und Durchmesser, und von nur konstruktiv veränderbaren Vorrichtungen ab.

In den Drehtrommeln bilden sich in den meisten Fällen Ansätze, die nicht immer, zumal wenn sie zu stark anwachsen, erwünscht sind. Abhilfe schafft man durch die Verwendung von Abstreifern in Form von Schabern, Walzen oder Schnecken. Diese zusätzliche)? Einbauten wirken jedoch einer gleichmäßigen Granulatbildung meistens entgegen.

So ist aus DT-PS 936 033 ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Rußgranulierung bekannt, wobei zur Verhütung eines Rußansatzes ein Drahtkorb

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im Inneren der Drehtrommel mit größerer oder geringerer Geschwindigkeit als die Trommel rotiert. Es ist einleuchtend, daß dieser Vorschlag keine die Aufbaugranulation fördernde Maßnahme ist. Sie wird außerdem effektlos, wenn die Maschen des Drahtkorbes vom zu granulierenden Produkt verkleben und somit verstopft werden. Aus diesem Grunde wird der Einsatz dieser Vorrichtung auf die Rußgranulierung beschränkt bleiben.

Weiter beschreibt DT-PS 1 262 238 eine Granuliertrommel, bei der das bei Drehung der Trommel sich aufrollende Material durch fest eingebaute mitrotierende Halbkreisschikanen abwechselnd leicht verdichtet und entspannt wird. Diese Schikanen haben den großen Nachteil, daß sie den zusätzlichen Einbau van ansatzreduzierenden Vorrichtungen wie Walzen oder Schabern konstruktiv nicht möglich machen. Aus diesem Grunde ist der Einsatz dieses Granulators nur sehr bedingt bei Feuchtgranulation möglich, so daß er in der Praxis reinen Trockengranulationen mit nicht zur Ansatzbildung neigenden Produkten vorbehalten bleibt.

Zur Krümelung von Staub, zum Beispiel Zementrdgut, wird fernry DT-PS 706 090 eine Vorrichtung erläutert, in der eine exzentrisch in einer Drehtrommel gelagerte Förderschnecke mit abschnittweise entgegengesetzter Neigung das in der Trommel zu benetzende Gut aufwirbelt und gegeneinander wirft. Infolge des kreuzweisen Gegeneinanderwerfens des aufgelockterten Gutes wird unter Lufteinschluß bei gleichzeitiger

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Wasserzugabe ein Aglomerationseffekt erzielt, Die Lage der Schnecke in der Trommel und ihre Wirkung lassen ein allmähliches, gleichmäßiges Aufrollen des pulvrigen Produktes zu Granulaten nicht zu, sondern bilden poröse und zerklüftete Krümel Undefinierter

Alle bekannten Granuliervorrichtungen in Form von Drehtrommeln haben gemänsam den BTachteil, daß sie jeweils für einen bestimmten Einsatzbereich in ihrer Anwendung beschränkt sind, da sie auf das zu granulierende- Produkt ausgelegt und nach dadurch festgelegter Konzeption gebaut sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweist und welche ohne konstruktive Änderungen sich den unterschiedlichsten Granuliereigenschaften der zu granulierenden schüttfähigen, feinkörnigen und/ oder staubförmigen Produkte^auf einfache Weise anpassen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß dej? Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eine zylindrische RotefcLonstrommel mit in ihr zentrisch um die Trommellängsachse rotierenden und zur Trommelinnenwand relativ bewegbaren Werkzeugen aufweist. Die vorteilhafte Anpaßfähigkeit liegt in der erfindungsgemäßen einstellbaren Relativgeschwindigkeit zwischen Trommel und Werkzeugen um einen gemeinsamen Mittelpunkt. So können erfindungsgemäß verschiedene Relativbewegungen dadurch eingestellt werden, daß die Werkzeuge festgestellt werden und

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"nur die Trommel sich dreht oder daß die Werkzeuge gleichsinnig, jedoch gleich schnell oder schneller als die Trommel angetrieben werden. Der bei Feuchtgranulationen an der Trommelinnenwand sich bildende Ansatzpelz kann nicht stärker werden als der Abstand der Granulierwerkzeuge zur Trommelinnenwand es zuläßt. Der über diesen Abstand hinauswachsende Ansatz wird von den Kanten der Werkzeuge laufend fein abgesch-*abt und dem Granuliervorgang in feiner Form wieder zugeführt.

Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der trommeiförmige Behälter auf Rollen, von denen wenigstens eine eine Antriebsrolle sein kann, gelagert, und die Werkzeuge sind auf einer drehbaren, sowohl innerhalb wie außerhalb des Behälters gelagerten Welle in Trommelmittelachse angebracht. Dadurch erhält man die Möglichkeit, den Behälter gegenüber, den auf der Welle sitzenden Werkzeugen zu drehen, wobei die Welle feststeht oder unabhängig von der Behälterdrehung ebenfalls antreibbar ist.

Die Granulierwerkzeuge sind in Drehrichtung gesehen erfindungsgemäß keilförmig ausgebildet und sie bestehen aus drei Teilen, nämlich aus zwei, den erfindungsgemäßen Keil bildenden Seitenteilen und aus einem zur Trommelmitte gerichteten Abdeckblech. Jedes Werkzeug hat zur Trommelwand einen konstanten radialen Abstand. Zur Behältermitte.. sind die Seitenteile derart abgedeckt, daß das Deckblech am hinteren Ende des Werkzeuges einen stufenlosen Übergang zur Behält erkrümmung bildet. Die Werkzeuge sind in wenigstens zwei, vorzugsweise drei oder mehr Reihen über den¹ Umfang der Wer lie verteilt an Armen

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befestigt, wobei der axiale Abstand zweier benachbarter Werkzeuge aufgrund ihrer keilförmigen Ausbildung an den Werkzeugspitzen größer ist als an den Werkzeugenden. Vorteilhaft sollte die Abstandsreduzierung zunächst stärker sein und mit zunehmender Werkzeuglänge geringer werden.

Die beiden Enden der Drehtrommel sind mit Ringblenden teilweise verschlossen, wobei an der für die Material-zugabe vorgesehenen Stirnseite die Blendenöffnung beispielsweise ca.1/3 im Durchmesser größer als der der für den Auslauf des Materials vorgesehenen Blendenöffnung ist. _>::

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Granuliervorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt r

ig^ 1 einen Längsschnitt der gesamten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Aufriß zweier benachbarter Granulierwerkzeuge.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besitzt eine zylinderförmige Trommel 1, die um ihre Längsachse drehbar auf Rollen 2 gelagert ist. Die Trommel 1 kann auf verschiedene Weise angetrieben werden, zum Beispiel über einen nicht dargestellten regelbaren Antrieb, der auf mindestens eine Rolle 2 wirkt.

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Zentral durch die Trommel 1 verläuft eine Welle 3, an der radiale Arme 4 zur Befestigung der Granulierwerkzeuge 5 in einer bestimmten Anordnung angebracht sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle 3 in einem Lager 6 außerhalb der Trommel 1 und in einem innerhalb der Trommel 1 von Speichen 8 getragenen Lager 7 gelagert und von einem nicht näher dargestellten, stufenlos regelbaren Antrieb 9 angetrieben.

Jedes der Werkzeuge 5 ist mit einem Abdeckblech 14 versehen.

Durch die Bezeichnungen n^ und n₂ und die entsprechenden Pfeile in Fig. 1 und 2 wird angedeutet, daß die Trommel

I und die Welle 3 mit dem Granulierwerkzeug 5 mit unterschiedlichen Drehzahlen und die Trommel 1 gegebenenfalls auch in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden können. Bei entgegengesetzter Drehrichtung der Trommel ist es auch möglich, die Werkzeuge 5 stehen zu lassen.

Am Einlaufende der Trommel 1 ist eine Verschlußblende 10 und am Auslaufende eine andere ringförmige Blende

II angeordnet. Die gesamte Vorrichtung kann zum Auslaufende über die angedeutete Wippe 12 geneigt eingestellt werden.

Fig. 3 verdeutlicht die Keilform der Granulierwerkzeuge 5 im Aufriß über deren Länge L. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Keilspitze AB auf etwas mehr als der Hälfte der Länge L stumpfer als im hinten

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liegenden restlichen Abschnitt B-Ci- Man erkennt den Keil bildende Seitenbleche 13. Durch diese wird erreicht, daß der axiale Abstand benachbarter Werkzeuge 5 in der Trommel zwischen den Kei-lspitzen A am größten ist,, bis zur mit B bezeichneten Stelle stärker abnimmt und von dort aus bis zum Ende C des Werkzeuges 5 sich schwächer reduziert.

Ein normaler Granuliervorgang wird am folgenden Beispiel beschrieben:

Das beispielsweise in einem Trommelmischer mit in ihm umlaufenden Mischwerkzeugen, der vorzugsweise nach dem Schleuder- und Wirbelverfahren arbeitet, vermiahte und mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, benetzte Produkt wird über eine schematisch dargestellte Eintragvorrichtung 15, zum Beispiel eine Dosierschnecke, durch die Ver-r schlußblende 10 kontinuierlich bei gleichsinniger Drehrichtung von Trommel 1 und Werkzeugen 5 und bei n^ < n₂ zugegeben. Das Produkt wird durch die Drehung der Trommel zunächst bis zu einem vom Produkt abhängigen Böschungswinkel einseitig hochgehoben, beginnt nach Überschreiten dieses Winkels zumeist auf seiner Böschungsoberfläche abzurollen und verteilt sich infolge der fortgesetzten Materialzufuhr über die gesamte Trommellänge.

Aufgrund etwas höherer Drehzahl überholen die Granulierwerkzeuge 5 die Trommeil und das in ihr rollende Produkt, das während des Überholvorganges gezwungen wird, durch eine sich verengende Bahn zwischen je zwei erfindungsgemäß keilförmigen Werkzeugen 5 zu laufen.

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Nach jedem Durchgang der Werkzeuge "breitet sich das Produkt wieder voll entlockert aus, um beim folgenden Durchgang der Werkzeuge erneut eingeengt zu werden. Auf diese Weise erfährt das an der Innenwand der Trommel 1 sich aufrollende Produkt eine ständige axiale pulsierende Verdichtung mit nahfolgender Entspannung, was der Granulatbildung sehr förderlich ist. Vor allem werden hierdurch Form und Festigkeit der einzelnen Granulatkörner und das Kornspektrum beeinflußt. Bin Vorteil der Erfindung liegt.darin, daß das Maß der Beeinflussung auf die Granulatbildung durch die Höhe der Wellendrehzahl und damit durch die Häufigkeit und Stärke der im Material erzeugten Impulse gesteuert werden kann.

Ein weiterer Vorteil ist in der Tatsache zu sehen, daß die in den meisten ISLlen sich bildenden Produktansätze nicht über die Stärke hinauswachsen können, die dem Abstand zwischen Trommel und Werkzeugen entspricht, da die Kanten der Werkzeuge ständig den Ansatz abschaben. Es bildet sich ein ebenmäßiger, gleichmäßig starker Ansatz, zumal sich die Bahnen der Granulierwerkzeuge 5 über die Länge der Trommel 1 gesehen überschneiden.

Wenn das in der Trommel befindliche Produkt bis zum Rand der Einlaufblende 10 angestiegen ist, wird die Trommel zum Auslaufende über die Wippe 12 um 2 bis gesenkt, bis das fertige Granulat über den Rand der höheren Auslaufblende 11 überfließt, wo es von nicht dargestellten, geeigneten Fördermitteln aufgefangen werden

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kann. In der Praxis wird die Menge des dosiert zugegebenen frischen Gutes auf die Menge des ablaufenden Granulates eingestellt.

Während des Granuliervorganges muß darauf geachtet werden, daß das Material ständig Rollbewegungen durchführt und daß keine Fallstrecken für das Material entstehen. Aus diesem Grunde trägt jedes keilförmige Granulierwerkzeug 5 ein Deckblech 14, das erfindungsgemäß am Ende C des Werkzeuges 5 in die dem Schnitt der Trommel angepaßten Rundungen der Seitenteile 13 ausläuft, so daß das sich in der Materials chüttung "oberhalb der Werkzeuge bewegende Material allmählich ohne Fallstrecke von dem schrägen Teil des Deckbleches 14 zur Trommelrundung abrollen kann.

Patentansprüche:

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Claims (6)

Patentansprüche:

1.) Vorrichtung zum Granulieren schüttfähiger» feinkörniger und / oder staubförmiger Materialien mit einer Drehtrommel und mit in der Trommel rotierenden Einbauten, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehtrommel (1) zentrisch ein sich relativ zur Trommelinnenwand bewegendes, separat angetriebenes System von Granulierwerkzeugen (5) rotiert, das radial zur Trommelwand einen konstanten Abstand und axial zwischen den einzelnen, jeweils benachbarten Werkzeugen des Systems jeweils geringer werdende Abstände hat, und daß die einzelnen Abdeckbleche (14) der Granulierwerkzeuge am hinteren Ende in Drehrichtung gesehen mit der Trommelinnenrundung einen allmählichen Übergang bilden.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehtrommel (1) in derselben Drehrichtung wie die Granulierwerkzeuge (5), aber langsamer als diese, angetrieben ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierwerkzeuge (5) feststehen oder rotieren und die Trommel (1) den Werkzeugen entgegenlaufend angetrieben ist.

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4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis. $,, ^-i.'· dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens drei ^:r über den Umfang gleichmäßig verteilte..ilei^ien von ; axial nebeneinander angeordneten keilförmigen V/erkzeugen (5) enthält. ^ _:_ :

5-*-}l Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (1) auf Rollen (2),von denen wenigstens eine eine Antriebsrolle· ist,'gelagert ist und die Werkzeuge (5) auf- einer sowohl, innerhalb der Trommel als auch außerhalb derselben gelagerten Welle (3) angebracht sind,

6.) Vorrichtung·, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlaufende der drehbaren Trommel (1) eine Blende (1Ö) mit

"" ^]₁ einem ca. 1/3 größeren Durchmesser, als etie am Auslaufende^ befindliche Blende (11) vorgesehen ist,

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