DE1262238B - Drehtrommel zur Granulierung von pulverfoermigen, wasserfreien Stoffen zu Granulatenmit durchgehend gleichbleibendem Aufbau - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOIj

Deutsche Kl.: 12 g-1/01

Nummer: 1262 238

Aktenzeichen: Z 9098IV a/12 g

Anmeldetag: 27. November 1961

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehtrommel zur Granulierung von pulverförmigen, wasserfreien Stoffen zu Granulaten mit durchgehend gleichbleibendem Aufbau, mit an der Innenwand angebrachten Schikanen.

Die mit einer solchen Drehtrommel zu granulierenden pulverförmigen, wasserfreien Stoffe bestehen z. B. aus Pigmenten, Ruß, Metalloxyden, Füllstoffen und/oder aus Gemischen aus den vorgenannten Stoffen, insbesondere aus Zinkweiß oder Zinkoxyd. Für die Granulierung von pulverförmigen Feinstoffen wurden eine Reihe von Verfahren entwickelt. Diese bekannten Verfahren setzen entweder die Mitverwendung eines Bindemittels oder einer Flüssigkeit (Naßgranulation) voraus oder aber die Anwendung eines verhältnismäßig starken Druckes.

Zweck aller Granulierverfahren ist es, das hohe Schüttvolumen von pulverförmigen Stoffen herabzusetzen, diese in ihrer Handhabung, Lagerung und hinsichtlich des Transports zu verbessern und unerwünschte Klebeneigung und Staubbildung bei der Handhabung und Verarbeitung zu verhindern.

Die Naßgranulation und das Brikettierverfahren sind nicht für alle Chemikalien anwendbar. Zum Beispiel fallen alle diejenigen Chemikalien für diese Anwendung aus, die mit Wasser reagieren und die gegen Druck empfindlich sind, weil sie z. B, bei Druckanwendung ihr anwendungstechnisches Verhalten verändern können. Andererseits kann bei bestimmten Pulvern durch einen beim Granulieren ausgeübten zu hohen Preßdruck die Aufteilung in Primärteilchen beim späteren Verarbeiten der Granulate erschwert werden.

Zinkweiß bzw. Zinkoxyd, ein aktives Weißpigment, das unter anderem in der Lackindustrie und Gummiindustrie Verwendung findet, ist aus den oben angeführten Gründen verhältnismäßig schwer zu granulieren, da es eine Naßbehandlung wegen seiner Reaktionsneigung nicht verträgt, die zu einer Änderung der ursprünglichen chemischen und physikalischen Eigenschaften führt. Es kann auch durch Anwendung von Druck in seinen anwendungstechnischen Eigenschaften verändert werden. Aus diesen Gründen war es bisher auch nicht möglich, Zinkweiß bzw. Zinkoxyd in einem industriellen Ausmaß und in wirtschaftlicher Weise ohne Verwendung von Bindemitteln oder Zusatzstoffen und ohne Veränderung seiner Eigenschaften zu granulieren.

Die zur Granulation verschiedener der eingangs angegebenen Stoffe bisher verwendeten Drehtrommeln sind bereits auf der Innenseite mit Schikanen versehen. Dabei handelt es sich jedoch entweder um

Drehtrommel zur Granulierung
von pulverförmigen, wasserfreien Stoffen
zu Granulaten mit durchgehend
gleichbleibendem Aufbau

Anmelder:

Zinkweiss-Forschungsgesellschaft m. b. H.,
4200 Oberhausen

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Karl-Heinz Ulbrich, 4200 Oberhausen

durchgehende Schikanen in Spiralform oder um sogenannte Überlaufringe, die eine Hemmung des Gutstromes während des Durchlaufs verursachen sollen. Es hat sich gezeigt, daß mit Hilfe dieser bekannten Drehtrommeln eine zu einem Granulat mit gleichbleibendem Aufbau und mit gegenüber dem pulverförmigen Ausgangsstoff gleichbleibenden anwendungstechnischen Eigenschaften führende Granulation der meisten der angegebenen Stoffe, insbesondere des Zinkweißes, in einem industriell wirtschaftlichen Ausmaß nicht oder nur unbefriedigend durchgeführt werden konnte. Auch die in anderen bekannten Vorrichtungen angewendete Maßnahme, einen Teil des die Drehtrommel verlassenden Guts dem Aufgabegut für die Trommel zuzugeben, hat sich nicht bewährt und bringt den schwerwiegenden Nachteil mit sich, daß verschiedene Granulatkörperchen unkontrolliert mehrfach den Granulierprozeß durchlaufen und daher eine für ihre spätere Verarbeitung ungünstige Festigkeit erhalten und darüber hinaus zu einem ungleichmäßigen Granulat führen.

Diese Gefahr besteht auch bei Verwendung von Überlaufringen in der Drehtrommel.

So ist z. B. eine Drehtrommel bekanntgeworden, bei der unabhängig von der umlaufenden Trommelwand Schneckengänge angeordnet sind, die absatzweise verschieden ausgerichtet sind. Durch diese Maßnahme läßt sich eine starke Durchwirbelung und ein Gegeneinanderwerfen des staubförmigen Gutes erreichen. Bei den gegeneinandergerichteten Schnekkengängen findet aber an der Überschneidungsstelle eine Verdichtung des staubförmigen Gutes statt, wodurch eine für den angestrebten Erfolg unzulässige Verfestigung der Granulatkörper stattfindet, die zu

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den unerwünschten unterschiedlichen Festigkeiten der Um die Berührungsmöglichkeiten für Granulat-Granulatkörper führt, teilchen in der Drehtrommel noch zu erhöhen, ist Es ist ferner eine Drehtrommel mit einer aus einem nach einer Ausführungsform der Erfindung in die Drahtkorb bestehenden Innentrommel bekannt, bei Drehtrommel eine Innentrommel mit oder ohrie der diese Innentrommel an der Innenwand mit einer 5 Schikanen auf ihrem äußeren Umfang eingesetzt, die Förderschnecke versehen ist. Diese Drahttrommel gegenüber der äußeren Drehtrommel feststehen oder mit Förderschnecke dient zur Verhütung von An- sich relativ zu ihr drehen kann. Die Außenwand der Sätzen an der. Innenwand der eigentlichen Granulier- Innentrommel dient dabei als weitere Arbeitsfläche trommel. Für die Förderschnecke gilt das vorstehend für die Granulierung. Um die Wirkung dieser Innenausgeführte ebenfalls", es muß auch hier mit der un- io trommel verändern zu können und damit auch die zulässigen ungleichmäßigen Verdichtung der Granu- Korngröße des Granulats verhältnismäßig leicht latkörper gerechnet werden. Bereits von der Aufgabe beeinflussen zu können, ist in weiterer Ausbildung her kann diese bekannte Drehtrommel nicht zu dem der Erfindung die Innentrommel gegenüber der Jhier angestrebten Erfolg, nämlich zur Bildung eines außenliegenden . Drehtrommel horizontal senkrecht Granulats mit durchgehend gleichbleibendem Auf- 15 zur Drehachse verstellbar, bau, herangezogen werden. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch der Erfindung dargestellt. Es zeigt

eine besondere Gestaltung und Anordnung der F i g. 1 eine teilweise geschnittene schaubildliche

Schikanen der Drehtrommel der eingangs angegebe- Ansicht der ersten Ausführungsform, nen Art eine Trockengranulation in einer solchen 20 . F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der

milden Form durchführen zu können, daß die physi- Ausführungsform nach F i g. 1,

kaiischen und chemischen Eigenschaften des zu F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht der zweiten

granulierenden Stoffes im Granulat unverändert Ausführungsform,

erhalten bleiben, dabei aber die Granulation in einem F i g. 4 einen Querschnitt durch die Ausführungsindustriell wirtschaftlichen Ausmaß durchgeführt 25 form nach F i g. 3,

werden kann. Dies wird nach der Erfindung dadurch F i g. 5 in schematischer Darstellung eine Abwickerreicht, daß die Schikanen als Halbkreisringe aus- lung der Innenwandung der Drehtrommel mit den gebildet sind und diese Halbkreisringe auf der Dreh- Schikanen zur Erläuterung der Anordnung der trommelinnenseite paarweise einerseits zur Quer- Schikanen und ihrer Wirkung, schnittsebene der Drehtrommel und andererseits ₃₀ Die Granuliervorrichtung nach F i g. 1 und 2 bezueinander geneigt derart angeordnet sind, daß in steht aus einer Drehtrommel 5, die einen nicht dar-Umfangsrichtung der Drehtrommel zwischen den gestellten Drehantrieb hat. Sie dreht sich im Sinne des aufeinanderfolgenden Halbkreisringen ein sich ab- Pfeiles χ mit einer Geschwindigkeit, die von dem zu wechselnd trichterartig verengender und erweiternder granulierenden Material und der Füllmenge abhängig Granulierraum gebildet wird. ₃₅ ist. Die Drehgeschwindigkeit schwankt im Durch-

Durch diese besondere Ausbildung und Anordnung schnitt zwischen 6 und 25 U/min,

der Schikanen wird eine an- und abschwellende Die Trommel S ist innen mit Schikanen 1 bis 4

Füllhöhe in den gebildeten Trichterräumen erreicht. versehen. Diese Schikanen sind als Halbkreisringe

Dadurch werden die Teilchen zu ständig wechselnder ausgebildet und auf der Drehtrommelinnenseite paar-Berührung mit der Trommel, mit den Schikanen und 40 weise einerseits zur Querschnittsebene der Dreh-

untereinander gezwungen. Dadurch wird im Gegen- trommel S und andererseits zueinander geneigt derart

satz zu den bekannten geschilderten Drehtrommeln angeordnet, daß in Umfangsrichtung der Dreh-

mit zwangläufiger Druck- oder Förderwirkung der trommel zwischen den aufeinanderfolgenden HaIb-

Schikanen, ohne irgendeine weitere Anwendung von kreisringen ein sich abwechselnd trichterartig ver-

Druck oder eines Gegenstromes eine optimale Er- ₄₅ engender und erweiternder Granulierraum gebildet

höhung dieser Berührungsmöglichkeiten erzielt. Die ist.

Folge ist eine allmähliche milde Granulation mit dem Die Zeichnung zeigt insbesondere in den F i g. 1, 2 Resultat eines staubfreien, rieselfähigen verdichteten und 5 diese besondere Ausbildung und Anordnung Produktes von weitgehend einheitlicher Korngröße, der Schikanen. Es bilden die Halbkreisringe 1, 2, 3 vor allem aber mit durchgehend gleichbleibendem 50 und 4 jeweils die genannten Paare. Wie insbesondere Aufbau der Granulatkörper. Die bei der Granulation F i g. 1, 2 und 5 zeigen, befinden sich zwischen den auftretenden Preßdrücke auf die Teilchen sind derart aufeinanderfolgenden Halbkreisringen des Paares 1,1 gering, daß an keiner Stelle der Drehtrommel eine zu jeweils ein Halbkreisring der Paare 2, 3 und 4. Entharte Agglomeration auftreten kann. Es hat sich sprechendes gilt je nach der Aufeinanderfolge für die gezeigt, daß die Granulation mit solchen günstigen 55 anderen Halbkreisringpaare 2, 2; 3, 3 und 4, 4. Die Eigenschaften mit Hilfe der Vorrichtung nach der Zusammenstellung der einzelnen Halbkreisringpaare Erfindung in einem industriell wirtschaftlichen Aus- kann nach dem jeweiligen Granulierzweck, insmaß durchgeführt werden kann. besondere nach der jeweiligen Korngröße verändert Es hat sich ferner gezeigt, daß es mit Hilfe der werden, insbesondere kann die Neigung der HaIb-Drehtrommel nach der Erfindung möglich ist, Granu- 60 kreisringe zueinander variiert werden, late mit veränderlicher Korngröße und Kornhärte je Wie sich aus F i g. 1, 2 und 5 ergibt, wird das zu nach Einsatzzweck des Granulates und den speziellen granulierende Gut bei dem Umlauf der Drehtrommel Wünschen der Abnehmer herzustellen. Zur Ver- durch die von den aufeinanderfolgenden Halbkreisänderung von Korngröße und Kornhärte ist lediglich ringen gebildeten trichterartigen Räumen hindurcheine Änderung der Betriebsbedingungen der Dreh- 65 geführt, so daß sich eine abwechselnde Verengung trommel erforderlich, die Granulate unterschied- oder Erweiterung des für die Teilchen zur Verfügung licher Korngröße und Kornhärte können ohne jede stehenden Granulierraumes während des Umlaufs Klassierung gewonnen werden. ergibt. Die Relativgeschwindigkeit des zu granulie-

renden Gutes in der Drehtrommel gegenüber der Umlaufgeschwindgikeit der Trommel und der Halbkreisringe nimmt daher abwechselnd zu und ab. Diese zusätzliche wellenartige Bewegung des zu granulierenden Gutes führt zu einer höchstmöglichen Häufigkeit der Berührung der einzelnen Körner und damit zu einem schnellen und trotzdem gleichbleibendem Aufbau der Granulatkörper. Es wird hier betont, daß durch die besondere Anordnung der Halbkreisringe als Schikanen keinerlei Transportwirkung auf das zu granulierende Gut in Richtung nach einem Ende der Drehtrommel ausgeübt wird.

Der Füllungsgrad der Drehtrommel mit dem zu granulierenden Gut 6 richtet sich nach der Art des Gutes selbst. In vielen Fällen ist ein Füllungsgrad von einem Viertel bis einem Drittel des Drehtrommelvolumens ausreichend.

Bei der in F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in die Drehtrommel 5 eine Innentrommel 7 eingesetzt, die im Sinne des Doppelpfeiles y senkrecht zur Drehachse der Drehtrommel 5 verstellbar ist. Die Innentrommel 7 kann gegenüber der Drehtrommel 5 gedreht werden, sie kann jedoch auch stillstehen. Die Innentrommel kann ferner auch mit zusätzlichen Schikanen auf ihrer Außenseite besetzt sein. Die Drehung der Innentrommel kann im selben Drehsinn wie bei der Drehtrommel 5 erfolgen, wird aber eine erhöhte Wirkung der Innentrommel gewünscht, so kann auch eine Drehung im entgegengesetzten Drehsinn erfolgen. Die mit Hilfe der Innentrommel 7 erzielte erhöhte Granulierleistung ergibt sich daraus, daß das in den Zwischenraum zwischen Innen- und Außentrommel gedrängte Gut 6 zu erhöhter Berührung gezwungen wird, wie sich aus F i g. 4 ergibt. e stellt das Maß der Verschiebbarkeit der Innentrommel 7 dar.

Die dargestellte Vorrichtung wirkt wie folgt: Das zu granulierende Gut wird auf der einen Seite der sich drehenden Drehtrommel 5 aufgegeben. Die Drehtrommel hat dabei eine waagerechte Lage. Nach einer gewissen Zeit verteilt sich das aufgegebene Gut auf die ganze Länge der Drehtrommel. Während der Drehung wird das Gut, also z. B. Zinkweiß oder Zinkoxyd, mit Hilfe der Halbkreisringschikanen 1, JL; 2, 2; 3, 3; 4, 4; usw. abwechselnd leicht verdichtet und entspannt, wobei die Granulierung im Sinne der an sich bekannten Aufbaugranulation vor sich geht. Die Behandlungszeit für eine Charge richtet sich nach der Art des zu granulierenden Gutes, der Füllmenge, der Drehgeschwindigkeit und der gewünschten Korngröße und Kornhärte. Je langer die Behandlungszeit dauert, um so kleiner bzw. härter werden in Abhängigkeit von Schikanenstellung, Umdrehungsgeschwindigkeit und Füllhöhe die Granulatkörper. Die Entleerung der Charge nach Abschluß der Granulation erfolgt durch Neigung der Trommelachse zum Auslaufende.

Die Innentrommel bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 hat gegenüber der Drehtrommel 5 eine relative Drehgeschwindgikeit. Dabei kann die Innentrommel zunächst in ihrer mittleren Lage verbleiben, in der die sogenannte Angranulation erfolgt. Nach Beendigung der Angranulation kann dann die Innentrommel um ein bestimmtes Maß radial verschoben werden, worauf dann die Fertiggranulation erfolgt. Es ist auch möglich, daß die Innentrommel und die Drehtrommel die gleiche Umlaufgeschwindigkeit haben. Auch in dem Fall wird der Granuliereffekt günstig beeinflußt.

Bei kontinuierlichem Betrieb der Granuliervorrichtung erfolgt die Aufgabe des Gutes an dem einen Trommelende. Die Drehtrommel steht in diesem Fall etwas geneigt, so daß das Behandlungsgut langsam die Trommel durchwandert und in fertigem Zustand am anderen Trommelende abgenommen werden kann. Jetzt ist der Neigungswinkel der Trommelachse außer Umlaufgeschwindigkeit, Schikanenstellung und Füllhöhe ein weiterer bestimmter Faktor für Granulatgröße und -härte.

Wie eingangs bereits geschildert ist, ist der besondere Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung in der Trockengranulation der angegebenen Stoffe zu sehen. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann aber auch bei Zusätzen von Bindemitteln und/oder Feuchtigkeit mit Erfolg angewendet werden.

Zur Beschleunigung des Beginns der Angranulation insbesondere bei kontinuierlichem Betrieb kann es zweckmäßig sein, zu Beginn eines Granuliervorgangs eine kleine Menge von Fertiggranulat in die zu granulierende Charge des zu granulierenden Gutes einzubringen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehtrommel zur Granulierung von pulverförmigen, wasserfreien Stoffen zu Granulaten mit durchgehend gleichbleibendem Aufbau, mit an der Innenwand angebrachten Schikanen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schikanen als Halbkreisringe (1, 1; 2, 2; 3, 3; 4, 4) ausgebildet sind, die auf der Drehtrommelinnenseite paarweise einerseits zur Querschnittsebene der Drehtrommel und andererseits zueinander geneigt derart angeordnet sind, daß in Umfangsrichtung der Drehtrommel zwischen den aufeinanderfolgenden Halbkreisringen ein sich abwechselnd trichterartig verengender und erweiternder Granulierraum gebildet wird.

2. Drehtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Drehtrommel (5) eine Innentrommel (7) mit oder ohne Schikanen auf ihrem äußeren Umfang eingesetzt ist, die gegenüber der äußeren Drehtrommel feststehen oder sich relativ zu ihr drehen kann.

3. Drehtrommel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innentrommel (7) gegenüber der außenliegenden Drehtrommel (5) horizontal senkrecht zur Drehachse verstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 936 033, 706 090;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1065 382.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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