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WO2019210338A1 - Vorrichtung zur herstellung eines geblähten mineralgranulats - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung eines geblähten mineralgranulats Download PDF

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Publication number
WO2019210338A1
WO2019210338A1 PCT/AT2019/050016 AT2019050016W WO2019210338A1 WO 2019210338 A1 WO2019210338 A1 WO 2019210338A1 AT 2019050016 W AT2019050016 W AT 2019050016W WO 2019210338 A1 WO2019210338 A1 WO 2019210338A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
processing channel
channel
laminar flow
flow
section
Prior art date
Application number
PCT/AT2019/050016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes POHL
Original Assignee
Pohl Johannes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pohl Johannes filed Critical Pohl Johannes
Priority to US17/052,288 priority Critical patent/US12013184B2/en
Priority to EP19724333.0A priority patent/EP3788015A1/de
Publication of WO2019210338A1 publication Critical patent/WO2019210338A1/de

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    • F27D2005/0081—Details
    • F27D2005/0087—Means to prevent the adherence of the charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27M2001/00—Composition, conformation or state of the charge
    • F27M2001/03—Charges containing minerals

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for producing a distended mineral granules with a heated processing channel for the one
  • Processing channel heated to a critical temperature and thus expanded, after which the blown granules by the delivery flow from the
  • Processing channel is conveyed away.
  • a disadvantage is that the heated material has a softened and adhesive surface and therefore can adhere to the inner wall of the processing channel.
  • the manufacturing process has to be interrupted on a regular basis in order to be able to carry out maintenance and cleaning work on the processing channel inner wall, since otherwise the effective heating power of the device would be subject to permanent fluctuation due to the adhesive layer forming and acting as an insulator. This effect is due to flow turbulence in the
  • Processing channel such as those caused by internals, reinforced and can lead to a complete closure of the processing channel.
  • the invention is therefore based on the object, a device of the type described in such a way that thus a continuous, qualitatively controllable manufacturing process is achieved.
  • the invention achieves the stated object by providing an inflow opening in the processing channel for forming a granulate-free laminar flow running along the processing channel inner wall.
  • the process medium which is introduced into the processing channel to form the laminar flow, can in principle have different gas compositions, with air being selected as the process medium in the simplest case.
  • the inflow opening can be formed in a variety of ways. For example, it can be provided that a supply line leading the process medium opens into the processing channel in such a way that the opening inflow opening axis runs parallel to the conveying flow direction, wherein in principle several inflow openings can also be provided. Especially cheap
  • Inlet opening is provided.
  • the inflow opening basically constitutes a disruptive interruption of the processing channel, any flow turbulences caused by the process medium entry according to the invention can be reduced to a negligible level via the inflow opening.
  • the device according to the invention can be used with regard to the flow directions of laminar flow and delivery flow both in countercurrent and in flow
  • Cross-sectional geometry of the processing channel can be chosen freely, favorable process conditions arise in a circular elected
  • Processing channel protrude, but may, for example, in a region radially outside the preceding channel in the conveying direction channel section in the processing channel.
  • the processing channel can be interchangeable arranged in a furnace shaft. According to these measures, the processing channel can be removed for cleaning purposes from the furnace shaft and then reused or replaced if damaged or after reaching the service life. In addition, this allows a modular construction of the device, so that over only minor modifications to the device itself, either an operation in both the countercurrent process as well as in the
  • the processing channel comprises two channel sections with diverging cross-sections, wherein the channel section with a smaller cross-section protrudes to form the inflow opening into the channel section with a larger cross-section.
  • the channel sections may each be aligned with respect to their longitudinal axis coaxially to each other and parallel to the flow direction, wherein the channel section may be enclosed with a smaller cross-section of the channel section with a larger cross section, that is a completely around the protruding portion of the smaller channel section inlet opening without additional required
  • Channel section protrudes with a smaller cross-section in the channel section with a larger cross-section. As a result, the formation of the laminar flow is further promoted. To an adhesion of the mineral granules through which to the
  • the process medium of the laminar flow can from the
  • Process medium of the delivery flow have different viscosity. Characterized in that the laminar flow and the delivery flow a different
  • the viscosity can be over
  • Process parameters such as temperature or flow rate of the process media of laminar or delivery flow can be adjusted.
  • the viscosity of the process medium of the laminar flow can be set in a favorable manner if heating elements for the processing channel are arranged in a feed line region surrounding the processing channel for the laminar flow.
  • the process fluid forming the laminar flow is passed through the supply area before being directed via the inflow opening into the processing channel.
  • the heat input via the heating elements can be adjusted into the process medium and consequently its viscosity.
  • a particular advantage lies in the fact that the heating elements only need to provide a temperature profile required for the isenthalpic expansion process of the mineral granules and thus the process medium for the laminar flow does not require a separate heating device or a separate temperature profile in order to adjust the viscosity of the process medium.
  • FIG. 1 is a schematic section of a device according to the invention with head-side material entry and fuß concentrated material discharge at
  • Fig. 2 is a representation corresponding to FIG. 1 of an inventive
  • a device according to the invention has a processing channel 1.
  • the processing channel 1 is in a heat insulation jacket. 2
  • Processing channel inner wall extending, granular laminar flow 5 is provided.
  • volcanic glass is based on a supply device 6, which is assigned in the embodiment of Fig. 1 adjoining the processing channel 1 head part 7.
  • the discharge of the mineral granulate takes place via a deduction area 9 assigned to a foot part 8, wherein the withdrawal can be assisted by the supply of additional cooling air 10.
  • the laminar flow 5 is supplied via provided in the furnace shaft 3 feed ports 1 1 the processing channel 1, wherein the head part 7 also has a
  • the laminar flow 5 forms a type of air curtain, which does not mix with the granulate-conveying flow 13 and thereby adhesions of the softened granules to the
  • Processing channel inner wall are largely avoided.
  • Laminar flow 5 can also be preheated, so that adjusts an additional-acting chimney effect, the rising and applying the
  • Laminar flow 5 to the processing channel inner wall favors further.
  • the embodiment of a device according to the invention shown in FIG. 1 is particularly suitable for particle sizes above 100 gm, especially as in this case results in a promotion of the granular particles through the processing channel 1 by gravity.
  • the laminar flow 5 and the granulate-conveying flow 13 extend in the processing channel 1 in opposite directions of flow.
  • the residence time of the particles in the processing channel 1 can be adjusted, for example, via the inflow velocity of the laminar flow 5 or an additionally provided suction in the take-off region 12.
  • Fig. 2 is particularly suitable for
  • the laminar flow 5 and the granulate-conveying flow 8 have the same flow direction in the processing channel 1.
  • the granulate particles are introduced into the processing channel 1 via a feed device 6 assigned to the foot part 8 by means of injected process air 14 as process medium.
  • the residence time of the particles in the processing channel 1 can in turn on the
  • Discharge region 12 provided suction can be adjusted.
  • additional cooling air 15 can be entered into the head part 7.
  • deviating cross-section comprises, wherein the channel portion 16 projects with a smaller cross section to form the inflow opening 4 in the channel section 17 with a larger cross-section.
  • the channel sections 16 and 17 may each have a circular cross-section and be aligned coaxially relative to each other with respect to their longitudinal axis, wherein the channel section 16 is partially pushed into the channel section 17.
  • Processing channel 1 or the channel sections 16 and 17 can be chosen freely, with particularly favorable process conditions set circular cross-section. It may also be provided according to an embodiment that the processing channel 1 or the channel sections 16 and 17 are formed by a suitable, heat-resistant film.
  • Heat exchanger is supplied, so that the process heat in turn to a laminar flow 5 forming, newly supplied process air 18 can be dispensed.
  • the processing channel 1 can be interchangeably arranged in the furnace shaft 3, so that, for example, the channel sections 16 and 17 can be removed individually or jointly from the furnace shaft 3 to perform possibly necessary maintenance easier or the
  • Processing channel 1 and the channel sections 16 and 17 to be able to exchange.
  • the head part 7 and the foot part 8 can be replaceably attached to the processing channel 1 and / or the furnace shaft 3, so that a modular structure of the device is made possible, depending on
  • Application can be customized. As a result, over only minor remodeling or by simply replacing the head part 7 with the foot part 8, for example between a countercurrent process according to FIG. 1 and a DC process according to FIG. 2 or between a process with
  • the device may surround a processing channel 1
  • Supply line 19 for the laminar flow 5 have. In the supply line 19 while heating elements 20 may be arranged for the processing channel 1, which then simultaneously serve to heat the laminar flow 5.
  • Inflow velocity of the laminar flow 5 forming process air 18 are set in the supply line 19.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines geblähten Mineralgranulats mit einem beheizten Verarbeitungskanal (1) für das einer Förderströmung (13) aufgegebene Mineralgranulat beschrieben. Um eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass damit ein kontinuierlicher, qualitativ steuerbarer Herstellungsprozess erreicht wird, wird vorgeschlagen, dass im Verarbeitungskanal (1) eine Einströmöffnung (4) zur Ausbildung einer entlang der Verarbeitungskanalinnenwand verlaufenden, granulatfreien Laminarströmung (5) vorgesehen ist.

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines geblähten Mineralgranulats
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines geblähten Mineralgranulats mit einem beheizten Verarbeitungskanal für das einer
Förderströmung aufgegebene Mineralgranulat.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Blähen von mineralischem Material bekannt, die einen beheizten Verarbeitungskanal für das Mineralgranulat aufweisen (WO 2016/191788 A1 ). Das zugeführte Mineralgranulat wird dabei in eine Förderströmung aufgegeben, entlang einer Förderstrecke im
Verarbeitungskanal auf eine kritische Temperatur erhitzt und folglich gebläht, wonach das geblähte Granulat durch die Förderströmung aus dem
Verarbeitungskanal abgefördert wird. Nachteilig ist allerdings, dass das erhitzte Material eine erweichte und adhäsive Oberfläche aufweist und daher an der Innenwand des Verarbeitungskanals anhaften kann. Dies hat zur Folge, dass der Herstellungsprozess regelmäßig unterbrochen werden muss, um Wartungs- und Reinigungsarbeiten an der Verarbeitungskanalinnenwand durchführen zu können, da ansonsten die effektive Heizleistung der Vorrichtung aufgrund der sich bildenden und als Isolator wirkenden Haftschicht einer permanenten Schwankung unterworfen wäre. Dieser Effekt wird durch Strömungsverwirbelungen im
Verarbeitungskanal, wie sie beispielsweise durch Einbauten entstehen, verstärkt und kann zu einem vollständigen Verschluss des Verarbeitungskanales führen.
Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass damit ein kontinuierlicher, qualitativ steuerbarer Herstellungsprozess erreicht wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass im Verarbeitungskanal eine Einströmöffnung zur Ausbildung einer entlang der Verarbeitungskanalinnenwand verlaufenden, granulatfreien Laminarströmung vorgesehen ist.
Diese Merkmale ermöglichen, dass sich bei durch die Einströmöffnung
eingetragenem Prozessmedium eine Laminarströmung an die
Verarbeitungskanalinnenwand anlegt. Dadurch, dass die Laminarströmung als eine Art Luftvorhang wirkt, wird eine Vermischung zwischen der granulatfreien Laminarströmung und der granulatführenden Förderströmung weitgehend vermieden. Somit wird ein Anhaften von geblähten Mineralgranulatpartikeln an der Verarbeitungskanalinnenwand deutlich reduziert. Das Prozessmedium, welches zur Ausbildung der Laminarströmung in den Verarbeitungskanal eingebracht wird, kann grundsätzlich unterschiedliche Gaszusammensetzungen aufweisen, wobei im einfachsten Fall Luft als Prozessmedium gewählt wird. Die Einströmöffnung kann auf vielfältige Art und Weise gebildet werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass eine das Prozessmedium führende Zuleitung so in den Verarbeitungskanal einmündet, dass die einmündende Einströmöffnungsachse parallel zur Förderströmungsrichtung verläuft, wobei grundsätzlich auch mehrere Einströmöffnungen vorgesehen sein können. Besonders günstige
Strömungsverhältnisse ergeben sich allerdings, wenn eine umlaufende
Einströmöffnung vorgesehen ist. Obwohl die Einströmöffnung grundsätzlich eine stromstörende Unterbrechung des Verarbeitungskanals darstellt, können etwaige Strömungsverwirbelungen durch den erfindungsgemäßen Prozessmediumseintrag über die Einströmöffnung auf ein vernachlässigbares Niveau gesenkt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hinsichtlich der Strömungsrichtungen von Laminar- und Förderströmung sowohl im Gegenstrom-, als auch im
Gleichstromverfahren betrieben werden. Im Gegenstromverfahren wird das Prozessmedium entgegen der Förderströmungsrichtung in den
Verarbeitungskanal eingebracht, wodurch nicht nur ein Anhaften des geförderten Mineralgranulats reduziert wird, sondern Mineralgranulatpartikel auch von der Einströmöffnung ferngehalten werden und sich somit die Gefahr eines
Verschlusses der Einströmöffnung verringert. Dabei eignen sich insbesondere Partikelgrößen über 100 miti, da im Gegenstromverfahren die Förderung der Mineralgranulatpartikel im Wesentlichen schwerkraftbedingt erfolgt, wobei ein unterstützend wirkendes Fördermedium zusätzlich in die Förderströmung eingebracht werden kann. Bei dem insbesondere für Partikelgrößen unter I OOmiti geeigneten Gleichstromverfahren wird die Förderströmung sowohl in seiner Förderwirkung durch die in die gleiche Richtung verlaufende Laminarströmung unterstützt, als auch die Förderströmung durch die Laminarströmung radial nach innen verdrängt, sodass auch hier ein Anhaften von Mineralgranulat an der Verarbeitungskanalinnenwand reduziert wird. Auch wenn die
Querschnittsgeometrie des Verarbeitungskanals an sich frei gewählt werden kann, ergeben sich günstige Prozessbedingungen bei kreisförmig gewähltem
Kanalquerschnitt.
Um ein Anhaften von geblähten Mineralgranulatpartikeln an der
Verarbeitungskanalinnenwand weiter zu reduzieren wird vorgeschlagen, dass sich der Querschnitt des Verarbeitungskanals im Bereich der Einströmöffnung in Einströmrichtung der Laminarströmung erweitert. Dadurch muss die
Einströmöffnung nicht mehr radial in den Bereich des Förderstromes im
Verarbeitungskanal hineinragen, sondern kann beispielsweise in einen Bereich radial außerhalb des in Förderrichtung vorhergehenden Kanalabschnittes in den Verarbeitungskanal einmünden. Somit kann die Gefahr von
Strömungsverwirbelungen zufolge einer in den Förderstrom hineinragenden Kanalwandunebenheit weiter verringert werden, wodurch die Ausbildung der Laminarströmung begünstigt und ein Anhaften von geblähten
Mineralgranulatpartikeln weiter reduziert wird. Zudem wird aufgrund der
Anordnung der Einströmöffnungen in einem Bereich radial außerhalb des
Förderströmungsverlaufes und des dadurch besser wirkenden Luftvorhanges ein Verschluss der Einströmöffnungen durch dort anhaftendes Mineralgranulat vermieden, wobei dies insbesondere die Prozessbedingungen im Gegenstromverfahren weiter verbessert, weil die Laminarströmung das sich durch die Querschnittserweiterung ergebende Verarbeitungskanalvolumen ausfüllt.
Um dennoch gegebenenfalls nötige Reinigungs- oder Wartungsarbeiten an der erfindungsgemäßen Vorrichtung einfach vornehmen zu können, kann vorgesehen sein, dass der Verarbeitungskanal auswechselbar in einem Ofenschacht angeordnet ist. Zufolge dieser Maßnahmen kann der Verarbeitungskanal zu Reinigungszwecken aus dem Ofenschacht entnommen und anschließend wieder eingesetzt oder bei Beschädigung bzw. nach Erreichen der Lebensdauer ausgetauscht werden. Zudem wird dadurch ein modularer Aufbau der Vorrichtung ermöglicht, sodass über nur geringe Umbauarbeiten an der Vorrichtung selbst wahlweise ein Betrieb sowohl im Gegenstromverfahren als auch im
Gleichstromverfahren erfolgen kann.
Besonders günstige konstruktive Bedingungen sowie Prozessbedingungen ergeben sich, wenn der Verarbeitungskanal zwei Kanalabschnitte mit voneinander abweichendem Querschnitt umfasst, wobei der Kanalabschnitt mit geringerem Querschnitt unter Ausbildung der Einströmöffnung in den Kanalabschnitt mit größerem Querschnitt ragt. Dabei können die Kanalabschnitte jeweils in Bezug auf deren Längsachse koaxial zueinander und parallel zur Förderstromrichtung ausgerichtet sein, wobei der Kanalabschnitt mit geringerem Querschnitt so vom Kanalabschnitt mit größerem Querschnitt umschlossen sein kann, dass sich eine vollständig um den hineinragenden Bereich des kleineren Kanalabschnitts umlaufende Einströmöffnung ohne zusätzlich erforderliche
Konstruktionsmaßnahmen ausbildet. Folglich kann sich die Laminarströmung umlaufend und im Wesentlichen unterbrechungsfrei an die
Verarbeitungskanalinnenwand anlegen. Zudem kann ein parallel zur
Förderstromrichtung verlaufender Einlaufkanal für das in den Verarbeitungskanal einströmende Prozessmedium gebildet werden, je nachdem wie weit der
Kanalabschnitt mit geringerem Querschnitt in den Kanalabschnitt mit größerem Querschnitt hineinragt. Dadurch wird die Ausbildung der Laminarströmung weiter begünstigt. Um ein Anhaften des Mineralgranulats durch die sich an die
Verarbeitungskanalinnenwand legende Laminarströmung noch weiter zu reduzieren, kann das Prozessmedium der Laminarströmung eine vom
Prozessmedium der Förderströmung abweichende Viskosität aufweisen. Dadurch, dass die Laminarströmung und die Förderströmung eine unterschiedliche
Zähigkeit besitzen, werden Grenzschichtverwirbelungen zwischen der
Laminarströmung und der Förderströmung reduziert, wodurch die Ausdehnung des sich bildenden Luftvorhangs in Kanallängsrichtung bei gleichen
Einströmparametern erweitert wird. Die Viskosität kann dabei über
Prozessparameter wie beispielsweise Temperatur oder Strömungsgeschwindigkeit der Prozessmedien von Laminar- bzw. Förderströmung eingestellt werden.
Die Viskosität des Prozessmediums der Laminarströmung kann zudem auf günstige Weise eingestellt werden, wenn in einem den Verarbeitungskanal umgebenden Zuleitungsbereich für die Laminarströmung Heizelemente für den Verarbeitungskanal angeordnet sind. Zufolge dieser Maßnahmen wird das die Laminarströmung bildende Prozessmedium durch den Zuleitungsbereich geführt, bevor es über die Einströmöffnung in den Verarbeitungskanal geleitet wird.
Abhängig von der gewählten Einströmgeschwindigkeit des Prozessmediums in den Zuleitungsbereich kann der über die Heizelemente erfolgende Wärmeintrag in das Prozessmedium und folglich dessen Viskosität eingestellt werden. Ein besonderer Vorteil liegt dabei darin, dass die Heizelemente lediglich ein für den isenthalpen Blähprozess des Mineralgranulats erforderliches Temperaturprofil bereitstellen müssen und somit das Prozessmedium für die Laminarströmung keine gesonderte Heizvorrichtung bzw. ein gesondertes Temperaturprofil benötigt, um die Viskosität des Prozessmediums einzustellen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit kopfseitigem Materialeintrag und fußseitigem Materialaustrag bei
Gleichstrombetrieb,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit fußseitigem Materialeintrag und kopfseitigem
Materialaustrag bei Gegenstrombetrieb.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Verarbeitungskanal 1 auf. Der Verarbeitungskanal 1 ist dabei in einem eine Wärmeisolationsmantel 2
umfassenden Ofenschacht 3 angeordnet. Im Verarbeitungskanal ist eine erfindungsgemäße Einströmöffnung 4 zur Ausbildung einer entlang der
Verarbeitungskanalinnenwand verlaufenden, granulatfreien Laminarströmung 5 vorgesehen.
Der Eintrag des Mineralgranulats, das beispielsweise auf blähfähigem
vulkanischem Glas basieren kann, erfolgt über eine Zufuhreinrichtung 6, die in der Ausführungsform der Fig. 1 einem an den Verarbeitungskanal 1 anschließenden Kopfteil 7 zugeordnet ist. Der Austrag des Mineralgranulats erfolgt hingegen über eine einem Fußteil 8 zugeordneten Abzugsbereich 9, wobei der Abzug über die Zufuhr von zusätzlicher Kühlluft 10 unterstützt werden kann.
Die Laminarströmung 5 wird über im Ofenschacht 3 vorgesehene Zuführöffnungen 1 1 dem Verarbeitungskanal 1 zugeführt, wobei der Kopfteil 7 zudem einen
Abzugsbereich 12 für die entlang der Verarbeitungskanalinnenwand nach oben verlaufende Laminarströmung 5 aufweist. Dabei bildet die Laminarströmung 5 eine Art Luftvorhang, der sich nicht mit der granulatführenden Förderströmung 13 vermischt und dadurch Anhaftungen des erweichten Granulats an der
Verarbeitungskanalinnenwand weitgehend vermieden werden. Die
Laminarströmung 5 kann zudem vorgewärmt sein, sodass sich ein zusätzlich wirkender Kamineffekt einstellt, der ein Aufsteigen und Anlegen der
Laminarströmung 5 an die Verarbeitungskanalinnenwand weiter begünstigt. Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet sich insbesondere für Partikelgrößen über 100 gm, zumal sich in diesem Fall eine Förderung der Granulatpartikel durch den Verarbeitungskanal 1 schwerkraftbedingt ergibt. Die Laminarströmung 5 und die granulatführende Förderströmung 13 verlaufen dabei im Verarbeitungskanal 1 in entgegengesetzten Strömungsrichtungen. Die Verweilzeit der Partikel im Verarbeitungskanal 1 kann beispielsweise über die Einströmgeschwindigkeit der Laminarströmung 5 oder eine zusätzlich vorgesehene Absaugung im Abzugsbereich 12 eingestellt werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eignet sich insbesondere für
Partikelgrößen unter 100pm. Die Laminarströmung 5 und die granulatführende Förderströmung 8 weisen dieselbe Strömungsrichtung im Verarbeitungskanal 1 auf. In dieser Ausführungsform werden die Granulatpartikel über eine dem Fußteil 8 zugeordneten Zufuhreinrichtung 6 mittels eingeblasener Prozessluft 14 als Prozessmedium in den Verarbeitungskanal 1 eingebracht. Die Verweilzeit der Partikel im Verarbeitungskanal 1 kann wiederum über die
Einströmgeschwindigkeit der Laminarströmung 5, die Einströmgeschwindigkeit der Prozessluft 14 oder über eine in einem dem Kopfteil 7 zugeordneten
Abzugsbereich 12 vorgesehene Absaugung eingestellt werden. Zudem kann noch zusätzliche Kühlluft 15 in den Kopfteil 7 eingetragen werden.
Besonders günstige konstruktive Bedingungen ergeben sich, wenn sich der Querschnitt des Verarbeitungskanals 1 im Bereich der Einströmöffnung 2 in Einströmrichtung der Laminarströmung 5 erweitert, insbesondere, wenn der Verarbeitungskanal 1 zwei Kanalabschnitte 16 und 17 mit voneinander
abweichendem Querschnitt umfasst, wobei der Kanalabschnitt 16 mit geringerem Querschnitt unter Ausbildung der Einströmöffnung 4 in den Kanalabschnitt 17 mit größerem Querschnitt ragt. Dabei können die Kanalabschnitte 16 und 17 jeweils einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und in Bezug auf deren Längsachse koaxial zueinander ausgerichtet sein, wobei der Kanalabschnitt 16 teilweise in den Kanalabschnitt 17 hineingeschoben ist. Die Querschnittsgeometrie des
Verarbeitungskanals 1 bzw. der Kanalabschnitte 16 und 17 kann an sich frei gewählt werden, wobei sich besonders günstige Prozessbedingungen bei kreisrundem Querschnitt einstellen. Es kann gemäß einer Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass der Verarbeitungskanal 1 bzw. die Kanalabschnitte 16 und 17 durch eine geeignete, hitzebeständige Folie gebildet werden.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass die über den Abzugsbereich 12 abgeführte Laminarströmung 5 beispielsweise zur Wärmerückgewinnung einem
Wärmetauscher zugeführt wird, sodass die Prozesswärme wiederum an eine die Laminarströmung 5 bildende, neu zugeführten Prozessluft 18 abgegeben werden kann.
Der Verarbeitungskanal 1 kann auswechselbar im Ofenschacht 3 angeordnet sein, sodass beispielsweise die Kanalabschnitte 16 und 17 einzeln oder gemeinsam aus dem Ofenschacht 3 entnommen werden können, um gegebenenfalls notwendige Wartungsarbeiten einfacher durchführen oder aber den
Verarbeitungskanal 1 bzw. die Kanalabschnitte 16 und 17 austauschen zu können. Ebenso können der Kopfteil 7 sowie der Fußteil 8 jeweils auswechselbar an den Verarbeitungskanal 1 und/oder den Ofenschacht 3 angesetzt sein, sodass ein modularer Aufbau der Vorrichtung ermöglicht wird, der je nach
Anwendungszweck angepasst werden kann. Dadurch kann über nur geringe Umbauarbeiten bzw. durch einfaches Austauschen des Kopfteils 7 mit dem Fußteil 8 beispielsweise zwischen einem Gegenstromprozess gemäß Fig. 1 und einem Gleichstromprozess gemäß Fig. 2 bzw. zwischen einem Prozess mit
Partikelgrößen über 100 pm und unter 100pm gewechselt werden
Die Vorrichtung kann einen den Verarbeitungskanal 1 umgebenden
Zuleitungsbereich 19 für die Laminarströmung 5 aufweisen. Im Zuleitungsbereich 19 können dabei Heizelemente 20 für den Verarbeitungskanal 1 angeordnet sein, die dann gleichzeitig zur Erwärmung der Laminarströmung 5 dienen. Der
Wärmeeintrag in die Laminarströmung kann beispielsweise über die
Einströmgeschwindigkeit der die Laminarströmung 5 bildenden Prozessluft 18 in den Zuleitungsbereich 19 eingestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung eines geblähten Mineralgranulats mit einem beheizten Verarbeitungskanal (1 ) für das einer Förderströmung (13) aufgegebene Mineralgranulat, dadurch gekennzeichnet, dass im Verarbeitungskanal (1 ) eine Einströmöffnung (4) zur Ausbildung einer entlang der
Verarbeitungskanalinnenwand verlaufenden, granulatfreien Laminarströmung (5) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt des Verarbeitungskanals (1 ) im Bereich der Einströmöffnung (4) in Einströmrichtung der Laminarströmung (5) erweitert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungskanal (1 ) auswechselbar in einem Ofenschacht (3) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verarbeitungskanal (1 ) zwei Kanalabschnitte (16), (17) mit voneinander abweichendem Querschnitt umfasst, wobei der Kanalabschnitt (16) mit
geringerem Querschnitt unter Ausbildung der Einströmöffnung (4) in den
Kanalabschnitt (17) mit größerem Querschnitt ragt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessmedium der Laminarströmung (5) eine vom Prozessmedium der Förderströmung (13) abweichende Viskosität aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem den Verarbeitungskanal (1 ) umgebenden Zuleitungsbereich (19) für die Laminarströmung (5) Heizelemente (20) für den Verarbeitungskanal (1 ) angeordnet sind.
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