174684. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés duzzasztott perlit-, és vermikulit előállítására lángpárnás rendszerben
3 174684 4 magasabb hatásfokú, szabályzott energiafogyasztás és lényegesen alacsonyabb költséggel megvalósítható berendezés szolgálja a víztartalmú vulkáni üvegek szabályozott minőségű, az alapanyagok aprózódását kizáró módon úgy, hogy az eljárás és berendezés fakultatív módon legyen alkalmas más anyagőrlemények, - granulátumok hőkezelésére is. A találmány cékitűzése tehát olyan eljárás és berendezés kidolgozása, melynek alkalmazásával a perlit és vermikulit ipari szintű duzzasztása, előállítása — a viszonylag kisterjedelmű berendezéssel, — az igen költséges hűtő és leválasztóberendezés célszerű kiváltásával, — az alapvető folyamatok és kezelések szabályozottságával, — az energia nagyobb hatásfokú felhasználásával, — az aprózódások kizárásával, a végtermékek nagyobb hatásfokú kihozatalával legyen megoldott úgy, hogy egyben alkalmas legyen fakultative vegyileg rokon, más anyagféleségek hőkezelésére is A kitűzött feladatokat megoldja és többlethatásokat biztosítja jelen találmány, melynek lényege az, hogy vízszintesen, vagy vízszinteshez közeli elrendezésű és felfelé irányuló áramlású előkevert gáz-levegő elegy tüzelőanyagú lángpámás duzzasztóberendezést alkalmazunk, melynek dőlésszögét a nyersanyag lelőhelyi jellege, a nyersanyag vegyi összetétele, az előmelegítés foka és a duzzadás szabályozottsága dönti el. A rajz a találmány szerinti berendezés kiviteli alakját ábrázolja sematikusan. A találmány szerinti berendezés üzemeltetése az alábbiak szerint történik: Az előmelegített, vagy előmelegítetlen őrölt, nyers perlitszemcsék vízszintesen, folyamatosan kerülnek olyan tűztérbe,. mely tűztémek alja 2. porózus tűzállókerámiából, vagy szorosan egymás mellé rögzített hőálló fémcsövecskék tömegéből áll. Ez a porózus, vagy csőtömegből álló égősík minden elemi nyílása gázégőként működik, összességében olyan lángpárnát képez, amelyen a rávezetett nyers perlitszemcse lebegve olvad meg és duzzad ki. A duzzadótér és a lángpárna dőlésszöge változtatható, így szabályozott a szemcsék tűztérben való tartózkodásának ideje. Gyakorlatilag az történik, hogy a berendezés 1 nyersanyagadagolónál levő végét a vízszintes állapothoz viszonyítva 2—14°-kai emelni lehet a lángpárnán való anyagátvonulás szabályozható sebessége céljából. A találmány szerinti eljárás gáztüzelésű berendezést igényel, ahol az adott gáz összetételének megfelelő mennyiségű levegővel előkevert tüzelőanyag szükséges. Az előkevert gáz — levegő elegy az égősík pórusainak, csövecskéinek tűztérrel ellentétes oldalán lép be. Az égőpórusokkal, illetve csövecskékkel szemben támasztott alapvető követelmény, hogy azok gázkeverék átvezető nyílásai a kritikusnál kisebb, tehát 0,6—1,30 mm átmérő közötti és az átömlő nyílások méretelosztása egységes legyen. Az előbbi a visszarobbanás elkerülésére, az utóbbi az egyenletes hordozó lángágy kialakítása miatt szükséges. A hideg gáz — levegő keverék nyomását a duzzasztásra kerülő nyers őrleményszemcse méretösszetétele és a legnagyobb szemcseméret egyedi súlya határozza meg. A fentiek szerint kialakított és folyamatosan működő lángágyra rávezetett nyers perlitszemek 850—1 270 °C-os hővel érintkezésbe lépve megolvadnak és kötött víztartalmuknál fogva felduzzadnak. A felduzzadt szemek fajlagos felületének növekedése és a meleg égéstermék felfelé törekedésének következményeként mindaddig rétegeződési folyamat bonyolódik a lángpárna felett, amíg valamennyi szemcse fel nem duzzadt. Az úgynevezett meddő szemcsék, amelyek mint szennyező anyagok duzzadásra nem képesek, a lángágy legalsó részén vonulnak végig. Ezeknek az eleve különválása a duzzasztott termék összetételének minőségjavítását is eredményezi. Az égősík meghatározott rendeltetésű célú és hőfokú szakaszokra osztható:- 140—480 °C-os 3. előmelegítő szakaszra,- 850-1 270 °C-os 4. duzzasztó szakaszra,- ezt követően 5. hűtőszakaszra, ahol egyben elvégezhető a duzzadt szemcsék felületkezelése is, például hidrofobizálás, vagy felületkeményítés céljából. A három szakasz tüzelőanyag keverék-, illetve a hűtőszakasz levegőadagoló kamrája elkülönített, egyedi szabályozhatósága biztosítható. Az egyébként egységes égősík az előmelegítési szakaszban és a duzzasztási szakaszban gáz — levegő keverékkel, a hűtő és felületkezelő szakaszban levegő hozzávetéssel üzemel. Az előmelegítő, duzzasztó és utókezelő szakaszok anyaga és szerkezeti kivitele egységes. A három szakaszt követően gravitációs leválás következik. 6 térben elhatárolva először a meddő-, nem duzzadó szemcsék leválasztódása, majd 7-ben a térfogatsúly szerint nehezebb duzzadt, végül a 8-ban legkönnyebb duzzadt szemcsék leválasztódása következik be. Például egy 10 m3/óra duzzasztott perlit előállítására alkalmas lángpárnás duzzasztóberendezés egybefüggő előmelegítő, duzzasztó és utókezelő égősíkja 3,2 m3 (400 mm hosszú), melynek hosszirányában történő szakaszolása célszerűen a következő: — előmelegítő szakasz 140-480 °C-on 28%, — duzzasztó szakasz 850—1 270 °C-on 42%, — utókezelő szakasz 0—220 °C-on 30%. Az alkalmazott berendezés és eljárás perlitduzzasztási hőmennyiség szükséglete legfeljebb % 000 kcal/m3 duzzasztott termék. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
