FI125540B - Procedure for improving the pressing and quality of pellets - Google Patents

Description

Menetelmä pelletin puristamisen tehostamiseksi ja laadun parantamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä irtonaisten materiaalien, kuten, puuntyöstöjätteen, jne. pelletöitymisprosessin tehostamiseksi sekä puristeen tiheyden, lujuuden ja laadun tasaisuuden parantamiseksi.The present invention relates to a process according to claim 1 for enhancing the process of pelleting loose materials such as woodworking waste, etc., and for improving the density, strength and quality of the compression.

Tunnetut mäntään perustuvat pelletöinti- tai briketöintikoneet tuottavat puristeen syntymiseen tarvittavan vastavoiman puristuskanavan pituuden ja halkaisijan suhteen ollessa oikea puristettavaan materiaaliin nähden. Usein käytetään myös erillisiä vaihdettavia suutinelementtejä kanavan poikkipinta-alan muuttamiseksi ja puristusvoiman säätämiseksi. Muita puristeen lujuuden ja laadun parantamiseen käytettäviä keinoja ovat ainakin ulkopuolisen lisälämmön käyttäminen, kuten sähkö höyry tai puuntyöstöjätteeseen sekoitetut lisäaineet esimerkiksi tärkkelys, melassi tai muovirouhe. Puristeen syntymiseen keskeisesti vaikuttava aine ligniini sulaa n. 80°C, mikä edellyttää puristuskanavaan n. 120 N/mm2 painetta.Known piston-based pelletizing or briquetting machines provide the counter-force required to produce a compression, with the length and diameter of the compression channel being correct with respect to the material to be extruded. Often, separate replaceable nozzle elements are also used to change the cross-sectional area of the channel and to adjust the clamping force. Other means of improving the strength and quality of the press include at least the use of external heat, such as electric steam or additives mixed with woodworking waste, such as starch, molasses or plastic mill. The lignin, which is central to the formation of the molding, melts at about 80 ° C, which requires a pressure of about 120 N / mm 2 in the pressing channel.

Pelletin tai briketin tavoiteltu tilavuuspaino on sunnilleen 1-1,2 g/cm3. Tämän alapuolella oleva puriste ei ole riittävän lujaa kestääkseen kuljetuksen ja muiden käsittelyvaiheiden aiheuttamat rasituksetpa taas yläpuolella oleva puriste aiheuttaa helposti ylikuormaa koneelle aiheuttaen käyttöhäiriöitä. Hyvälaatuisen, riittävän tiiviin ja lujan pelletin tai briketin tuottaminen riippuu käytettävän tekniikan ominaisuuksista, sen suomista säätömahdollisuuksista puristettavasta raaka-aineesta sekä kosteudesta ja lämpötilasta.The desired bulk density of the pellet or briquette is about 1-1.2 g / cm3. The compression underneath it is not strong enough to withstand the stresses of transport and other handling steps, while the compression above easily easily overloads the machine, causing malfunctions. The production of good quality, sufficiently dense and durable pellets or briquettes depends on the characteristics of the technology used, the control it provides, the raw material to be squeezed, and the humidity and temperature.

Viitaten julkaisuun Eija Alakangas & Valtion teknillinen tutkimuskeskus (VTT 2000) ISBN 951 -38-569 (nid) Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä jolla kyetään parantamaan irtonaisesta aineesta esimerkiksi puuntyöstöjätteestä jne. tuotetun pelletin tai briketin tiheyttä, lujuutta, tasapituutta ja yleensä laatua ilman ulkopuolista lisälämpöä tai ainetta. Keksintö soveltuu käytettäväksi yleensä mäntätoimisiin edullisemmin pat. hak. FI20040412 mukaisiin koneisiin.The object of the present invention is to provide a process which is capable of improving the density, strength, uniformity and general quality of pellets or briquettes produced from bulk material such as woodworking waste, etc. additional heat or substance. The invention is generally suitable for use in piston operations more preferably pat. hak. Machines according to FI20040412.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle ja laitteelle on täsmällisesti tunnusomaista se mitä on vaadittu patenttivaatimuksissa.The method and apparatus of the invention are characterized by exactly what is claimed.

Tämä tarkoitus voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa järjestämällä koko puristuskanava-asetelman edestakainen säätöliike puumassaa puristavan pelletöintimännän liikesuunnassa.According to the invention, this object can be achieved by providing a reciprocating adjustment movement of the entire compression duct assembly in the direction of movement of the wood pulp pelletizing piston.

Tämä tarkoitus voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa syöttämällä paineilmaa puristustilaan pelletöintimännän puristusliikkeen alkaessa, jolloin tilavuuden pienentyessä ja paineen kasvaessa ilman lämpötila nousee (Boylen laki).According to the invention, this purpose can be achieved by supplying compressed air to the compression chamber at the beginning of the compression movement of the pelletizing piston, whereby the volume temperature decreases and the pressure increases (Boyle's Law).

Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, jotka osittaisina leikkauskuvantoina esittävät yhtä keksinnön ja menetelmän mukaista laitetta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, which show, in partial sectional views, one device according to the invention and method.

Kuvanto 1, esittää tunnettua laitetta.Figure 1 shows a known device.

Kuvanto 2, esittää tunnettua laitetta päältä katsottuna.Figure 2 shows a top view of a known device.

Kuvanto 3, esittää tunnetun laitteen poikkileikkausta.Figure 3 is a cross-sectional view of a known device.

Kuvanto 4, esittää puristuskanava-asetelman suurennosta.Fig. 4 is an enlarged view of a compression duct assembly.

Kuvanto 5, esittää ilmakanavan suurennosta.Figure 5, shows an enlarged view of the air channel.

Kuvanto 6, esittää suutinelementtiä.Figure 6 shows a nozzle element.

Kuvanto 7, esittää suutinelementtiä sivulta katsottuna.Figure 7 is a side view of the nozzle element.

Kuvanto 8, esittää suutinelementtiä päältä katsottuna.Figure 8 shows a top view of a nozzle element.

Kuvanto 9, esittää suutinelementin poikkileikkausta.Figure 9 shows a cross-section of the nozzle element.

Kuvanto 1 esittää pat. hak FI20040412 mukaista pelletöintikonetta jossa hydraulinen esipuristinelin 1 työntää esipuristusmännän 16 avulla pelletöitävää materiaalia syöttösuppilon 2 läpi esipuristuskanavaan 3 ja edelleen esipuristuskammioon 15 vasten esipuristuksen tasauselimen mäntää 17. Esipuristuskammio 15 muodostuu esipuristusmännän 16 ja tasauselimen männän 17 väliin jäävään muuttuvaan tilaan. Haluttu esipuristuspaine mitataan hydrauliväliaineesta elektronisesti ja lähetetään ohjausyksikölle joka lukitsee esipuristuselimen paikoilleen ja lähettää hydraulisen pelletöintielimen 5 työntämän pelletöintimännän 11, liikkeelle.painamaan pelletöitävää materiaalin puristuskanavaan 8 ja edelleen läpi suutinelementin 10 ja jäähdytyskanavan 14.Figure 1 shows the pat. A pelleting machine according to hak FI20040412 wherein a hydraulic pre-press member 1 pushes material to be pelleted by means of a pre-compression piston 16 into a pre-compression passage 3 and further into a pre-compression chamber 15 against a piston 17 and a pre-compression chamber 15. The desired pre-compression pressure is measured electronically from the hydraulic medium and transmitted to a control unit which locks the pre-compression member and transmits the pelletizing piston 11 pushed by the hydraulic pelletizing member 5 to push the pelletable material into the compression passage 8 and further through the nozzle element 10.

Pelletöintimäntä 11 leikkaa omaa halkaisijaansa vastaavan aukon esipuristemassaan liikkeensä aikana. Pituus muodostuu matkasta välillä taka-asennossa oleva pelletöintimännän 11 kärki ja puristuskanavan 8 suuaukko. Tämän pelletöintimännän 11 esipuristeeseen leikkaaman pellettiaihion tiiviydestä ja pituudesta riippuu syntyvän pelletin pituus ja paino.The pelletizing piston 11 cuts an opening corresponding to its diameter in its pre-compression mass during its movement. The length is formed by the distance between the rear end of the pelletizing piston 11 and the opening of the compression channel 8. The density and length of the pellet blank cut by this pelletizing piston 11 into the pre-press depends on the length and weight of the resulting pellet.

Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti pellettiaihion pituuteen voidaan vaikuttaa järjestämällä koko puristuskanava- asetelman 6, (sisältäen osat 8, 9, 10, 12, 13 ja 14) edestakainen säätöliike puristusliikkeen suunnassa. Tällöin puristuskanavan 8 suuaukon ja taka-asennossaan olevan pelletöintimännän 11 etäisyyttä toisistaan voidaan säätötarpeen mukaan muuttaa säädön liikerajan 9 rajoissa. Tällä säätömenetelmällä voidaan edullisesti hakea erilaisille pelletöitäville materiaaleille sopiva pelletin tai briketin pituus jolla vaikutetaan puristuskanavaan 8 syntyvään vastapaineeseen puristeen tiheyteen, lujuuteen ja tasalaatuisuuteen ja vältetään puristeen jumiutuminen puristuskanavaan 8 tai suutinelementtiin 10.In accordance with the inventive idea, the length of the pellet blank can be influenced by providing a reciprocating adjustment movement of the entire compression duct assembly 6, (including parts 8, 9, 10, 12, 13 and 14) in the direction of compression movement. The distance between the opening of the compression channel 8 and the pelletizing piston 11 in its rear position can then be varied according to the need for adjustment within the range of movement 9 of the adjustment. Advantageously, this adjustment method can be used to obtain a suitable length of pellet or briquette for various pelletizing materials which affects the back pressure generated in the press passage 8 on the density, strength and uniformity of the press and prevents the press from jamming into the press passage 8 or nozzle element 10.

Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti pelletin lujuuteen, laadun tasaisuuteen sekä pelletin liikkuvuuteen voidaan vaikuttaa syöttämällä ajoitetusti paineilmaa 20 lohkon 4 ilmakanavan 18 ja puristuskanavan ilmakanavan 19 kautta puristuskanavaan 8 sekä esipuristuskammioon 15. Pelletöintimännän 11 liike läpi esipuristemassan ja edelleen puristuskanavaan 8 pienentää siellä olevan paineilman 20 tilavuutta aiheuttaen ilman lämpötilan nousun (Boylen laki). Puristunut lämmin ilma puolestaan lämmittää puristuvaa massaa edistäen näin ligniinin sulamista ja pelletöitymisprosessia. Tällä menetelmällä vaikutetaan pelletin lujuuteen sekä irtoamiseen edellisestä pelletistä näiden purkautuessa ulos jäähdytyskanavasta 14.In accordance with the inventive idea, pellet strength, quality uniformity, and pellet mobility can be influenced by timed supply of compressed air 20 through block 4 air passage 18 and compression passage air passage 19 to compression passage 8 and pre-compression chamber 15. rise (Boyle's Law). The compressed warm air, in turn, heats the compressed pulp, thus promoting the lignin melting and pelletizing process. This method affects the strength of the pellet as well as its release from the previous pellet as it discharges from the cooling passage 14.

Viittausnumerot 1. Esipuristinelin (kuvanto 1).Reference Numbers 1. Pre-press member (Figure 1).

2. Syöttösuppilo (kuvanto 1).2. Feed hopper (Figure 1).

3. Esipuristuskanava (kuvanto 1).3. Pre-compression channel (Figure 1).

4. Lohko (kuvanto 1).4. Block (Figure 1).

5. Hydraulinen pelletöintielin (kuvannot 1 ja 2).5. Hydraulic pelletizing element (Figures 1 and 2).

6. Puristuskanava-asetelma (kuvannot 1,2, 4).6. Compression duct assembly (Figures 1,2,4).

7. Tasauselin (kuvanto 1).7. Compensator (Fig. 1).

8. Puristuskanava (kuvanto 4).8. Compression channel (Figure 4).

9. Säädön liikeraja (kuvanto 4).9. Adjustment travel limit (Figure 4).

10. Vaihdettava suutinelementti (kuvanto 4).10. Replaceable nozzle element (Figure 4).

11. Pelletöintimäntä (kuvanto 4).11. Pelletizing piston (Figure 4).

12. Puristuskanava-asetelman osa (kuvanto 4).12. Component of compression duct assembly (Figure 4).

13. Puristuskanava-asetelman mutteri (kuvanto 4).13. Compression Duct Assembly Nut (Figure 4).

14. Jäähdytyskanava (kuvanto 4).14. Cooling duct (Figure 4).

15. Esipuristuskammio (kuvanto 4).15. Pre-compression chamber (Figure 4).

16. Esipuristusmäntä (kuvanto 4).16. Pre-compression piston (Figure 4).

17. Esipuristuksen tasauselimen mäntä (kuvanto 4).17. Piston of pre-compression compensation member (Figure 4).

18. Lohkon ilmakanava (kuvannot 4, 5).18. Block air channel (Figures 4, 5).

19. Puristuskanavan ilmakanava (kuvannot 4, 5).19. Compression duct air channel (Figures 4, 5).

20. Paineilmaa (kuvanto 5).20. Compressed air (Figure 5).

Keksintöä voidaan soveltaa paitsi ammattimiehen osaamisen, niin ennen kaikkea patenttivaatimusten määrittelemän suojapiirin puitteissa.The invention can be applied not only within the skill of the art but above all within the scope of the claims.

Claims (2)

1. Menetelmä pelletin tai briketin tiheyden, lujuuden, pituuden, pelletöitymispaineen ja lämpötilan hallinnan parantamiseksi, sekä laadun tasaisuuden varmistamiseksi, mäntätoimisissa, kaksivaiheisissa erillisen esi-ja pelletinpuristusvaiheen omaavissa ristiinpuristavissa koneissa, joissa esipuriste puristetaan esipuristusmännän (16) ja tasauselimen (7) väliin jäävään esipuristuskammioon (15), puristuselinten (7,16) vastakkaisten liikesuuntien väliseen tilavuudeltaan muuttuvaan tilaan, tunnettu siitä, että esipuristeesta pelletöintimännän (11) leikkaaman esipuristeen ja samalla lopullisen pelletin pituutta voidaan muuttaa säätämällä puristuskanava-asetelman (6) ja näin puristuskanavan (8) suuaukon etäisyyttä puristussuunnassa pelletöintimäntään (11) nähden.1. A method for improving pellet or briquette density, strength, length, pelletizing pressure and temperature control, as well as quality uniformity, in piston-driven, two-stage separate pre- and pellet-pressing cross-compression machines with pre-extrusion (pre-compression) (15), to a variable volume between opposing directions of movement of the pressing members (7,16), characterized in that the length of the pre-press cut by the pelletizing piston (11) and the final pellet can be varied by adjusting the distance of the pressing channel in the compression direction with respect to the pelletizing piston (11). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, pelletöitymispaineen ja lämpötilan hallinnan parantamiseksi puristuskanavassa (8), tunnettu siitä, että puristuskanavaan (8) ja esipuristuskammioon (15) syötetään ohjatusti paineilmaa (20), joka kokoon puristuessaan lämpenee nostaen syntyvän puristeen lämpötilaa sekä tehostaen pelletin irtoamista edellisestä puristeesta.A method for improving pelletizing pressure and temperature control in a compression passage (8) according to claim 1, characterized in that the compression passage (8) and the pre-compression chamber (15) are controlled by compressed air (20) which compresses when heated to increase the temperature of the resulting compression. the molding.