CH315573A - Verfahren zur Herstellung von Granulaten von homogener Beschaffenheit aus pulverförmigen Stoffen - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Herstellung von Granulaten von homogener Beschaffenheit aus pulverförmigen Stoffen
Gegenstand der   Ertindung    ist ein Verfahren zur Herstellung von homogenen Gra  nulaten    aus   pulverformigen    Stoffen, wie z. B.



  Erdalkalihydroxyd, Erdalkalicarbonat, Erdalkaliphosphat.



   Von   Erdalkalihydroxyd    ist bekannt, dass es sieh unter Zugabe von Wasser in kugelige Form bringen lässt, indem man das Kalkhydrat in einer Drehtrommel oder besser in mehreren hintereinandergeschalteten   Dreh-    trommeln mit   eingesprühtem    Wasser   zusam-      menbringt.    Hierbei kann man auch feinverteilte Kohle mit eingranulieren. Dieses Verfahren hat jedoeh den Nachteil, dass das Granulat nicht in homogener Form anfällt, sondern sich nach dem Abrollverfahren sehalenförmig aufbaut und die gebildeten Korner mit Bezug auf Festigkeit besonders beim Brennen nicht befriedigen.

   Dies hängt damit zusammen, dass das auf diese Weise hergestellte Granulat aus   Sehiehten    besteht, deren physikalische und chemische Eigenschaften voneinander verschieden sind. Ein Hauptnaehteil des bekannten Verfahrens besteht ausserdem darin, dass es nicht gestattet,    clora-    nulate von gleichmässiger Korngrosse in kontinuierlichem Arbeitsgang herzustellen. Es bilden sich dabei vielmehr Kugeln von verschiedenem   Durehmesser.    Die Gewinnung eines aus praktiseh gleich grossen Kugeln bestehenden Granulates ist infolgedessen nur dadurch möglich, dass das Unterkorn abgetrennt und immer wieder im Kreislauf in den Vorgang zurückgeführt werden mu¯.



   Es ist auch bereits bekannt, Granulate aus pulverigen Stoffen in Mischern herzustellen, die naeh dem Gegenstromprinzip arbeiten.



  Hierbei gelingt es zwar, einen homogenen Aufbau der Korner zu erzielen ; jedoch ist das erhaltene Granulat durchwegs kleink¯rnig und von schwankenden Korngrössen. Auch hier ist eine Abtrennung des Unterkornes und R ckf hrung desselben in den Vorgang   notig,    um Produkte zu erzielen, deren Körner eine einigerma¯en gleichmϯige Gr¯¯enordnung aufweisen.



   Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das die Herstellung von Granulaten, das heisst Formlingen mit vorzugsweise Nussgrosse, mit homogenem Gefügeaufbau in kon  tinuierliehem    Verfahren unter Erzielung von Produkten von gewünschten einheitlichen Korngrössen gestattet.



   Erfindungsgemäss wird derart verfahren, dass das zu granulierende pulverige   Aus-      gangsmaterial zunächst    auf einen   Mindest-      feuchtigkeitsgehalt von 7 /o, bezogen    auf trokkenes Material, eingestellt und dann in einer Granuliertrommel dem K¯rnungsvorgang un  terworfen    wird.



   Kalkhydrat, wie es bei der   Trockenver-      gasung    von Carbid anfällt, wird zum Bei spiel derart verarbeitet, dass dem   Ausgangs-    material zunächst mindestens so viel Wasser einverleibt wird, dass eine Verbindung von der Zusammensetzung Ca(OH)2-H2O gebildet wird. Dies entsprieht einem   Feuehtig-      keitsgehalt    von etwa 20 bis 22 %, bezogen auf troekenes   Kalkhydra. t.   



   Die Erfindung beruht auf der   Feststel-      lung    dass bei dem bei der   Granulatbildung    aus Hydrat stattfindenden   Verfestigungsvor-    gang neben Oberfläehenkräften die Bildung der vorstehend erwähnten   Hydratverbindung    massgeblich beteiligt ist und ein gefügemässig homogener Aufbau nicht erreieht wird, wenn bei dem   Granulierungsvorgang    Material verwendet wird, das den vorstehend erwähnten Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis   22 /o,    bezogen auf troekenes Kalkhydrat, nicht enthält.



   Auch f r andere der Granulierung zu unterwerfende pulverige Stoffe ist es, wie gefunden wurde, erforderlich, das pulverige Gut zunäehst in einer ersten Arbeitsstufe auf einen bestimmten   Mindestfeuchtigkeitsgehalt    einzustellen, dessen   Hoche    durch Vorversuche ermittelt werden kann.



   Bei Anwendung von Kalkstein, Phosphat,   Flussspat,    Magnesit, Dolomit und dergleichen in   Mehlform    wurde festgestellt, dass es zur Erzielung eines homogenen Granulates   notiez    ist, das Mehl vor Durchführung des Granuliervorganges auf   einen Mindestfeuchtigkeits-    gehalt einzustellen, der im Falle der Anwen  dune zon    Kalkstein, Phosphat oder Flussspat zwisehen 7 bis   12 /o    liegt und von der jewei  ligen Zusammensetzung    des pulverigen Aus  gangsmaterials    abhängt.

   Da bei diesem Bin  dungsvorgang    eine   Wärmetonung    abläuft, ist es zumindest zu Beginn des   Granuliervorgan-    ges angebracht, den   Anfangsgehalt    der Feuch  tigkeit    des Gutes um einige Prozente  ber den vorstehend   erwähnten Mindestwerten zu    halten.



   Die Granulierung des auf   bestimmte Min-      destfeuehtigkeitsgehalte    eingestellten Materials wird zweckmϯig in einer stehenden, unten geschlossenen, gewissermassen einen Topf darstellenden Trommel durchgeführt, die eine zylindrische oder auch leicht konische Form haben   kaml.    Die Granuliertrommel ist in Schrägstellung angeordnet. Der   Neigungs-    bereich der Trommel kann dabei zwischen 8 bis maximal 50  liegen. Der optimale Nei  gungsbereich    liegt im allgemeinen zwischen etwa 10 bis 35 . Der Durchmesser des Trommeltopfes kann im allgemeinen etwa   1    bis 4 m  (je nach der geforderten Leistung) und die Länge etwa 1 bis 3 m betragen.

   Die Länge der Trommel wird vorteilhaft so bemessen, dal3 die Bodenfläehe in   der-entsprechend    der gewünschten   Korngrösse-gewählten    Neigung der Trommel bis zu h¯chstens   2/3    der Flache mit Material   bedeekt    wird. Die Innenwand der Granuliertrommel ist zweckmϯig mit einem Material ausgekleidet, das, wie z. B.   VaA-StahImaterial, unerwünschte    Ansätze verhindert. Statt dessen kann auch im   unbesehiekten    Oberteil der Granuliertrommel eine Abstreifvorriehtung vorgesehen sein. Die Umdrehungszahl der Trommel kann im allgemeinen so eingestellt sein, dass die Umlauf  gesehwindigkeit    etwa 0, 4 bis 1, 5 m/see, vorzugsweise 0, 6 bis 1, 0 m/see, beträgt.

   Die Ein  tragung    des   wu    granulierenden Feinmaterials erfolgt in ungleichmässiger Schichtung auf die Innenwand bzw. auf den Boden der Drehtrommel.



   Bei   Anwendung von Granuliertrommeln    der vorstehend beschriebenen Art gelingt es, Granulate von praktisch gleicher Korngr¯¯e und homogener   Beseliaffenheit    mit vorzügliehen   Festigkeitseigensehaften    in laufendem Arbeitsgang herzustellen, was bei Verwendung der bisher gebräuchlichen liegenden, beiderseits offenen, nach dem Trommelende zu schwach geneigten Drehtrommeln nicht möglich war.



   Beim Arbeiten mit den beschriebenen    Trommeln bildet sieh zunächst vorzugsweise    auf dem Trommelboden   kleinkörniges    Granulat, das dann kontinuierlich an Grosse zunimmt und dabei hÏrter und fester wird.



  ¯berraschenderweise schwimmen die Kugeln, welche die gewünschte endgültige Grosse erreieht haben, immer oben und verlassen an dem oben liegenden Austragsende die Granuliertrommel. 



   Wie bereits erwähnt, können auch Zusatzstoffe den Granulaten einverleibt werden. Als solche kommen   u.    a. kohlenstoffhaltige Stoffe, wie z. B. gemahlener Koks oder Gasflammkohle oder   baekende    Kohle, ferner Stoffe, die beim Brennen einen Verkokungsrückstand liefern, wie z. B. Sulfitablauge oder Rüek  stände    der Erdöldestillation, in Betracht.



  Mit Vorteil werden Zusatzstoffe verwendet, durch welche   Bitume,    z.   B.    etwa 2 bis   5 /o    und mehr Bitumen, in das Granulat eingeführt werden. Als weitere Zuschläge kommen Stoffe mit   fläehenkristalliner    Oberfläche, wie z. B.   Kalksteinmehl,    in Betracht, welche die Fähigkeit haben, beim Brennen des Granulates die   Kraekung    der   verschwelenden    Koh  lenwasserstoffe unter    Bildung von Glanzkohlenstoff zu begünstigen. Schliesslich   kön-    nen auch noch Stoffe zugeschlagen werden, die, wie z. B. Fluorcaleium, befähigt sind, beim späteren Erhitzen einen   Sintermgsvor-    gang zu bewirken bzw. zu begünstigen.



   Zusehläge der vorstehend erwähnten Art können einzeln oder zu mehreren   eingranu-    liert werden. Im allgemeinen empfiehlt es sich, Zusehläge, wie z. B. Kohle, dem Mehl bereits vor der Granulierung in   gleichmässi-    ger Verteilung zuzumischen.



   Für die Erzielung von Körnern mit guten Festigkeitseigenschaften ist auch der Fein  heitsgrad    der zu granulierenden Stoffe von Bedeutung. Im allgemeinen hat es sich als   zweekmässig    erwiesen, dass die Hauptmenge des zu   granulierenden    Gutes den Feinheitsgrad eines Pulvers besitzt, das durch ein Sieb von 0, 060 bis 0, 088 mm lichter Maschenweite durehgelassen werden kann. Der restliche Anteil kann alsdann grober, sogar grobkörnig, sein. Es hat sich u. a. gezeigt, dass es möglich ist, bis zu 50  /o Anthrazit in der Korngrösse V in   Kalkhydratmehl    unter Erzielung einwandfreier Produkte einzugranulieren.



   Eine wichtige Ausführungsform des Verfahrens betrifft die Herstellung von gefügemässig homogenem Granulat, das jedoch über den Querschnitt des Kornes eine verschiedene ehemisehe Zusammensetzung aufweist, z. B. im Innern der Körner einen hohen Anteil von Kohlenstoff enthält, während der Aussenmantel von Kohlenstoff praktisch frei ist oder umgekehrt. Einen derartigen drageeartigen Aufbau kann man dadurch erzielen, dass man den als Granuliervorrichtung dienenden Trommeltopf mit zwei Materialzuläufen ausrüstet, von denen ein Zulauf sich in den Unterteil des Trommeltopfes   erstreekt,    während der andere näher bei der Austragsstelle der Trommel endigt. Durch diesen zweiten Zulauf wird das Material eingeschleust, das für die Bildung der Randzone   (Mantelzone)    des Granulatkornes bestimmt ist.



   Durch den   erwähnten-drageeartigen Auf-    bau lassen sich Granulate mit stark verschiedener Leitfähigkeit herstellen bei sonst gleicher Konzentration, z. B. an Kohlenstoff, bezogen auf das   Gesamtkorn.    Dieser Aufbau bedeutet grosse Vorteile sowohl für die Durchführung von   Reduktionsvorgängen    in elektrischen Öfen oder   Sehachtöfen    als auch für das Brennen des Granulates selbst. Für diese Zweeke ist es oft vorteilhaft, die Ausgangsstoffe sowie die angewendete Kohle vor der Granulierung einer Reinigung, das heisst Abtrennung schädlicher Verunreinigungen, zu unterwerfen, was durch an sich bekannte Massnahmen, wie Absieben, Sichtung oder auch Spezialverfahren, wie z. B. das Convertol-Verfahren für Kohle, geschehen kann.



   Die Erfindung hat sich u. a. für die Verarbeitung von Kalkhydrat bestens bewährt.



  Hierbei ist man nicht auf das Produkt der   Trockenvergasung    angewiesen. Man kann auch mit nassem   Vergaserkalk    und Kalkstaub arbeiten. An Stelle von Wasser kann man Kalkmilch aus der Carbid-Nassvergasung verwenden. Bei der   Mitverarbeitung    von Kalkstaub ist es vorteilhaft, die Granuliertrommel zum Beispiel auf Temperaturen unterhalb   70     zu kühlen. Anderseits empfiehlt es sich, das Material bei der Granulierung zu   erwär-    men, und zwar zweckmässig so hoch, dass die Feuchtigkeit, die über der oben erwähnten   Mindestfeuchtigkeit    liegt, entfernt wird. Man kann zum Beispiel bei Verwendung von Wasser als Granulierflüssigkeit auf Temperatu ren bis zu etwa   100     erhitzen.

   Hierdurch wird die Standfestigkeit des Granulates günstig beeinflusst. Bei Mitverwendung von Sulfitablauge wird durch das Erwärmen und Abtroeknen eine besonders günstige Erhöhung der Standfestigkeit des Granulates erzielt.



   Derartige aus Kalkhydrat hergestellte Granulate können, wie festgestellt wurde, im Freien ohne Abdeckung lÏngere Zeit gelagert werden. Hierbei bleibt die ausgezeichnete Standfestigkeit des Granulates erhalten. Der Wassergehalt steigt auch bei Regenfällen nicht in störender Weise über den erw nschten   Mindestfeuehtigkeitsgehalt    an. Das so hergestellte Granulat ist für die   Weiterverarbei-      tung,    z.   B.    auf   Branntkalk,    Carbid und dergleichen, besonders geeignet. Die Festigkeiten des Granulates liegen f r Kalkhydrat zum Beispiel bei 10 bis 15 kg/Granulatkorn (Zer  trümmerungsdruck    pro Granulatkorn von 15 mm   0).   



   Aus   staubformigen    und/oder   sehlammfor-    migen Rüekständen an Kalkhydrat und/oder Branntkalk kann man ein niehtätzendes lager  fähiges      Kalkhydratgranulat    herstellen, das beim Ausstreuen nicht mehr das sonst so lÏstige StÏuben zeigt.



   Die Erfindung sei naehstehend an Hand der   beigefügten Zeiehnung    beispielsweise er  läutert    :
Kalkhydrat, das zum Beispiel aus der Trockenvergasung stammt, gelangt aus einem Bunker 1 über ein Zellenrad 2 auf eine Bandwaage 3 und wird von hier aus nach Zusatz der mit Hilfe eines Strömungsmessers 4 dosierten Wassermenge in einen Mischer 5 eingeführt.

   Von hier aus wird das Material über eine   Schneeke    6 in den   Granuliez-    topf 8   eingebraeht.    Wenn man ein drageeartig aufgebautes Granulat herstellen will, dessen   Kernzone    zum Beispiel aus Kalkhydrat allein und dessen Mantelzone aus einem Gemisch von Kalkhydrat und Flussspat bestehen soll, fiihrt man das für die   Mantelzone    bestimmte Material durch eine kürzere   Sehnecke    7 ein. Das fertige Granulat läuft an dem obern Ende der Trommel 9 ab. Der Antrieb der Trommel erfolgt   über ein Regulier-    getriebe   10.   



   Die Erfindung stellt eine verbesserte Herstellungsmethode von wichtigen   Zwischenpro-      dukten    dar, die zur Weiterverarbeitung auf   Branntkalk, Carbid und dergleichen    besonders geeignet sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von homogenem Granulat aus pulverigen Stoffen, dadurch gekennzeiehnet, dass das zu granulierende pul verigeGutzunächstaufeinenMindestfeuch- tigkeitsgehalt von 7 /o, bezogen auf trockenes Material, eingestellt und dann in einer Granuliertrommel dem Körnungsvorgang unterworfen wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch zum Granulieren von Kalkhydrat, dadurch gekennzeichnet, dass pulveriges Kalkhydrat auf einen Mindestfeuehtigkeitsgehalt von 20"/o, bezogen auf troekenes Kalkhydrat, eingestellt wird, so dass eine Verbindung von der Zu sammensetzung Ca (OH)2 . H2O gebildet wird.

   2. Verfahren naeh Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem pulverigen Kalkhydrat noch kohlen stoffhaltige Zusatzstoffe zugef gt werden.

   3. Verfahren naeh Patentanspruch und Unteransprüehen I und 2, dadurch gekenn zeiehnet, dass der Granulierungsvorgang in einer unten gesehlossenen, gewissermassen einen Topf darstellenden Drehtrommel durchgef hrt wird. die in Sehrägstellung angeordnet ist, und zwar derart, dass mindestens ein Teil des zu granulierenden Gutes in den Unterteil des Trommeltopfes eingeführt wird und die gebildeten Korner oben ausgetragen werden.

   4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen l und 2 zur Herstellung von gefügemässig homogenem Granulat, das über den Quersehnitt des Kornes eine ver schiedene chemische Zusammensetzung auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass man das für die Bildung der Kernzone dienende pul- verige Material in den Unterteil des Granuliertrommeltopfes und das f r die Bildung der Mantelzone bestimmte Material in den Oberteil der Granuliertrommel, unweit der Austragsstelle, einschleust.