專利名稱：制備松散材料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備松散材料，特別是碎片狀組分和/或可傾瀉的材料的方法和設(shè)備，這種材料是經(jīng)過粉碎和/或濕處理和隨后經(jīng)熱處理而制制成的。
西德專利DE-A-2，252，259號(hào)公開了一種用于回收基本鑄模材料的設(shè)備，在這設(shè)備中，塊狀或單顆粒狀混合狀態(tài)的基本鑄模材料從一個(gè)粉碎裝置經(jīng)過一個(gè)篩被送至一個(gè)金屬分離器，并從那里再到一個(gè)退火單元。在退火單元中，基本鑄模材料被除去含碳物質(zhì)，隨后在一個(gè)相連的冷卻裝置中予以冷卻。在另一個(gè)裝置中，經(jīng)冷卻的基本鑄模材料以壓縮空氣予以機(jī)械地處理和凈化，使脆化的礦物層成為碎片，再生的和經(jīng)過這樣分級(jí)的砂?？蓚湟院笤偈褂?。
本發(fā)明涉及松散材料經(jīng)濟(jì)地再使用問題，例如，發(fā)生在含金屬的組分和由于有機(jī)或化學(xué)粘結(jié)劑而成為碎片的組分，或者其它的已經(jīng)形成可傾瀉狀的已用過的各種砂型鑄砂。
本發(fā)明所基于的目的是提供一種制備碎片組分和/或可傾瀉物料形態(tài)的松散材料的方法和設(shè)備，利用這種方法和設(shè)備，就可制造具有實(shí)質(zhì)性新價(jià)值的可重新使用的松散材料。
這一目的可以根據(jù)本發(fā)明的方法來達(dá)成，在這方法中松散材料大體上以自由落下的方式喂入一個(gè)第一清洗器，在那里受到多個(gè)導(dǎo)向內(nèi)部的噴嘴的高壓液體介質(zhì)的清洗以便除去粘附的污粒，隨后在一個(gè)相連的第二清洗器中予以凈化和分離，在該方法中凈化的松散材料然后再予以干燥并通過一個(gè)繞著其縱向軸旋轉(zhuǎn)的從外面加熱的管道系統(tǒng)作熱處理。
根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)本方法的設(shè)備包括至少一個(gè)第一清洗器和一個(gè)用于對(duì)松散材料熱處理的帶有一個(gè)可加熱燃燒室的鼓形爐，其特征在于對(duì)第一清洗器還設(shè)置一個(gè)第二清洗器連接在其上，第一清洗器內(nèi)部裝置有多個(gè)軸向和徑向布置、相互間隔開一段距離的噴嘴，第二清洗器，中間經(jīng)過一個(gè)干燥容器被連接到一個(gè)位于鼓形爐燃燒室內(nèi)的螺旋形管道系統(tǒng)，螺旋形管道系統(tǒng)安裝成能繞著其縱向軸旋轉(zhuǎn)以便熱處理已干燥的松散材料。
本發(fā)明將在下面參照附圖更詳細(xì)地予以描述，其中

圖1以示意圖的形式顯示一個(gè)用于制備松散材料的帶有一個(gè)清洗器和一個(gè)相連的鼓形爐的設(shè)備，圖2以放大的和斷面視圖的形式顯示圖1中設(shè)備的凈化裝置的第一種實(shí)施例，圖3以放大的和斷面視圖的形式顯示圖1中設(shè)備的凈化裝置的第二種實(shí)施例，和圖4以頂視圖和沿Ⅳ-Ⅳ線斷面視圖的形式顯示圖3中的凈化裝置。
圖1以流程圖的形式顯示一種制備松散材料的設(shè)備，以標(biāo)號(hào)100總的表示，該設(shè)備100主要包括一個(gè)示意表示的凈化裝置50或150和一個(gè)通過一條進(jìn)料管道14或114連接在其上的鼓形爐220。
對(duì)于鼓形爐220可以設(shè)置一個(gè)如圖2中所示的放大的凈化裝置50，或者如圖3中所示的放大的另一種凈化裝置150。為凈化裝置50或150設(shè)置有一個(gè)傳送和輸送帶1，從該處所謂的松散材料(未顯示)以簡頭1′和1″的方向被送入一個(gè)漏斗狀的收集容器2。從一個(gè)由未顯示的設(shè)施使其沿箭頭3′方向往復(fù)移動(dòng)的篩網(wǎng)3，松散材料大致用傾瀉法被送至凈化裝置50或150。
下面將對(duì)鼓形爐220和兩個(gè)凈化裝置50和150予以詳細(xì)敘述。
在圖1中以示意形式顯示的鼓形爐220主要由一個(gè)容器221組成，在其前面部分的入口A處設(shè)置有一個(gè)燃燒器231，通過這個(gè)燃燒器對(duì)作為燃燒室的容器221的內(nèi)部221′予以加熱。
在一個(gè)未作詳細(xì)顯示的實(shí)施例中，容器221可以被分成若干個(gè)單獨(dú)的加熱區(qū)，如鼓形爐220的縱向所示。在此同時(shí)，多個(gè)燃燒器或加熱元件相互錯(cuò)開地設(shè)置在容器的外壁上。
在作為出口B的容器221的后部設(shè)置有一個(gè)第一室226，一個(gè)過濾裝置222，一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)225和一個(gè)第二室224。此外，一個(gè)格柵223設(shè)置在第一室226和第二室224之間。過濾裝置222通過一條管道227連接到容器221的入口A，其間設(shè)置有一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)228。第二室通過一條管道229連接到一個(gè)收集容器230上。
安置在容器221的燃燒室221′前面區(qū)域內(nèi)的是一個(gè)分配器元件235，這分配器元件是，例如，容器的形狀，連接在容器221內(nèi)的一個(gè)管道系統(tǒng)240上。管道系統(tǒng)240至少由一個(gè)，但最好由多個(gè)繞成螺旋狀的管241組成，每個(gè)螺旋管的一個(gè)端連接在進(jìn)料管道14或分配器元件235上，而在出口B處連接在第一室226上。單個(gè)的螺旋管241或者整套的管道系統(tǒng)240能運(yùn)轉(zhuǎn)地連接在相應(yīng)地安置在入口A處的示意地表示的驅(qū)動(dòng)裝置242上。管道系統(tǒng)240安裝在容器221的燃燒室221′內(nèi)，以箭頭Z的方向繞著一根近似于水平的縱向軸X旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)最佳的實(shí)施例中，管道系統(tǒng)240安排在容器221的燃燒室221′內(nèi)，繞著一根相對(duì)于水平軸線X向上傾斜的縱向軸線X′，或者繞著一根相對(duì)于水平軸線X向下傾斜的縱向軸線X″。水平軸線X與向上傾斜或向下傾斜的縱向軸線X′或X″間形成的夾角α或α′分別是大約在10°至30°的范圍內(nèi)。
容器221安裝在例如兩個(gè)在容器221軸向上相互隔開一段距離的支座245，245′上。容器221的安裝在兩個(gè)支座245，245′上也可以在水平面上。當(dāng)容器221水平地安裝時(shí)，管道系統(tǒng)240就以上述的向上傾斜角α或和向下傾斜角α′安置在燃燒室221′內(nèi)。隨著將管道系統(tǒng)同軸地安裝在燃燒室241′內(nèi)，相應(yīng)地布置和安裝在兩個(gè)支座245，245′上的容器221，其縱向軸X也具有同樣的向上或向下的傾斜度。
安裝在鼓形爐220內(nèi)的管道系統(tǒng)240的單個(gè)管241，其管子的斷面可以有不同的形狀。以圖中未經(jīng)詳細(xì)顯示的方式，形成一個(gè)螺旋形的管子斷面形狀可以，例如，是圓形的、方形的、長方形的、三角形的、多角形的，平行對(duì)準(zhǔn)的傾斜方形的等等。然而管子斷面形狀的一個(gè)主要特點(diǎn)是單個(gè)螺旋具有的熱傳導(dǎo)面越大越好。
圖2中放大的以斷面視圖形式顯示的凈化裝置50主要包括一個(gè)第一清洗器30和一個(gè)與此相連接的第二清洗器40。傳送和輸送帶1適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在清洗器30上，以及收集容器2和往復(fù)移動(dòng)的篩網(wǎng)3，它們的設(shè)計(jì)都與圖1中的實(shí)施例的相似。
在第一清洗器30上設(shè)置有一個(gè)示意表示的管道系統(tǒng)25，管道系統(tǒng)通過一條進(jìn)料管道16連接在一個(gè)適當(dāng)設(shè)置的高壓泵4上。在所示的實(shí)施例中，管道系統(tǒng)25包括環(huán)形管道21，22，23和24，這些管道相互間隔開一段距離設(shè)置在第一清洗器30的軸向方向上和大致環(huán)繞在清洗器30的外圓周上，并且通過連接在進(jìn)料管道16上的相應(yīng)的橋接管道17和18，18′，和19，19′連接到高壓泵4上。
在第一清洗器30的內(nèi)部35有多個(gè)設(shè)置在圓周上和軸向相互間隔開一段距離的噴嘴21′，22′，23′和24′，噴嘴固定在清洗器壁30′上，其固定方式圖中并未詳細(xì)示出，并連接在相應(yīng)地設(shè)置在清洗器30外圓周上的單個(gè)環(huán)形管道21，22，23和24上。
設(shè)置在第一清洗器30的底部面對(duì)著第二清洗器40是一個(gè)連接凸緣31，凸緣上設(shè)有一條環(huán)形凹槽31′用于密封地安裝第二清洗器40。
以圖中未顯示的方式固定在第一清洗器30上并，例如，與其形成一個(gè)單元的第二清洗器40主要包括一個(gè)設(shè)置在第一清洗器30的環(huán)形凹槽31′內(nèi)的圓筒形體42和一個(gè)固定在其上的凸緣41。一個(gè)過濾器元件43設(shè)置在圓筒形體42的內(nèi)部45內(nèi)，圓筒形體42可以設(shè)計(jì)成，例如，一個(gè)鋼質(zhì)套筒，或者為了顯示其功能，也可以是一個(gè)透明體。圓筒形體42的內(nèi)部45由過濾器元件43再分成為實(shí)際松散材料(未顯示)用的第一室45′和為停留在環(huán)形室46底部上的分離出的清洗液用的第二室46。一個(gè)用于排空的大致為漏斗形的開孔44設(shè)置在下凸緣41上。
其次，在第二清洗器40上，一根連接在開孔44上并密封于下凸緣41上的管道8連接在一個(gè)截流閥9上。管道8通向適當(dāng)?shù)叵噙B的容器6，容器6最好能配置一塊篩網(wǎng)7并經(jīng)過一條回流管道12連接在一個(gè)壓濾機(jī)5上，管道12中間帶有一個(gè)閥13。
流體經(jīng)過回流管道12沿著箭頭12′的方向由壓濾機(jī)5通過管道15沿箭頭15′的方向被輸回至高壓泵4，并從該處通過管道系統(tǒng)25再一次流至第一清洗器30內(nèi)。
已凈化的砂(未顯示)通過管道14沿著箭頭14′的方向被送往鼓形爐220內(nèi)作熱處理。如圖1中所示，一個(gè)滑閥203可以設(shè)置在管道14上介于容器6和鼓形爐220之間，并連接在珍上適當(dāng)控制的活塞/汽缸單元202上，以起開啟和閉合的作用。
此外，連接在第二清洗器40的下凸緣41上其間帶有一個(gè)閥10的是一條管道11，通過這條管道清洗液47沿著箭頭10′的方向被送往壓濾機(jī)5。從壓濾機(jī)5分離出的殘余流體沿著箭頭15′的方向通過管道15被再送至高壓泵4，而剩留下的固體通過管道11′沿著箭頭11″的方向被送往一個(gè)裝置(未顯示)作進(jìn)一步的處理。
圖3顯示了清洗裝置150的放大斷面視圖，從中可以看到連接在其上的一個(gè)第一清洗器130和一個(gè)第二清洗器140。合適地設(shè)置在清洗器130上面的傳送和輸送帶1，以及收集容器2和往復(fù)移動(dòng)的篩網(wǎng)3，其設(shè)計(jì)都與圖1中實(shí)施例相似。
設(shè)置在第一清洗器130上的是一個(gè)示意地表示的管道系統(tǒng)，以標(biāo)號(hào)125表示其總體，管道系統(tǒng)通過一條作為橋接管道的進(jìn)料管道116連接在一個(gè)相應(yīng)的高壓泵104上。
從清洗器130的軸向方向可以看到，管道系統(tǒng)125包括多根環(huán)形管道121，120，119，118和117，這些管道相互間隔一段距離地圍繞著清洗器130大約半個(gè)外圓周，并且通過相應(yīng)的進(jìn)料管道116連接到高壓泵104上。
在清洗器130的內(nèi)部135中，適當(dāng)設(shè)計(jì)的高壓噴嘴設(shè)置在第一個(gè)單根的環(huán)形管道121，120，119，118和117上。形成相應(yīng)的一組組的高壓噴嘴組以121′，120′，119′，118′和117′表示，單個(gè)的高壓噴嘴固定在清洗器壁130′上，其固定方式圖中未詳細(xì)顯示出。在高壓噴嘴組121′，120′，119′，118′和117′的對(duì)面一邊上，一塊適當(dāng)安排和固定的擋板136設(shè)置在清洗器130的內(nèi)部135中。位于第一清洗器130的底端朝對(duì)著第二清洗器140是一個(gè)連接凸緣131，凸緣上開有一條環(huán)形凹槽131′，以備密封地安裝第二清洗器140。
以圖中未顯示的方式固定在第一清洗器130上并與其形成一個(gè)單元的第二清洗器140主要包括一個(gè)設(shè)置在第一清洗器130的環(huán)形凹槽131′內(nèi)的圓筒形體142和一個(gè)固定在其上的凸緣141。一個(gè)過濾器元件143設(shè)置在圓筒形體142的內(nèi)部145內(nèi)，圓筒形體142，例如，可以設(shè)計(jì)成一個(gè)鋼質(zhì)套筒，或者為了顯示其功能，也可以是一個(gè)透明體。圓筒形142的內(nèi)部145由過濾器元件143再分成為實(shí)際松散材料(未顯示)用的第一室145′和為分離出的清洗液用的第二室146。一個(gè)用于排空的大致為漏斗形狀的開孔144設(shè)置在下凸緣141上。
其次，在第二清洗器140上，一根密封于下凸緣141上管道108連接在一個(gè)截流閥109上。管道108通向適當(dāng)?shù)叵噙B的容器106，容器106最好能配置一塊篩網(wǎng)107并經(jīng)過一條回流管道112連接在一個(gè)壓濾機(jī)105上，管道112中間帶有一個(gè)閥113。已凈化的砂通過管道114沿首箭頭114′的方向被送往鼓形爐220(圖1)作熱處理，而流體則通過管道112沿著箭頭112′的方向被送至壓濾機(jī)105，并通過一條管道115沿著箭頭115′的方向被送至高壓泵104，再從那里通過管道系統(tǒng)125再一次送至第一清洗器130中。
其次，連接在第二清洗器140的下凸緣141上其間帶有一個(gè)閥110的是一條管道111，通過這條管道清洗液147沿首箭頭110′的方向被送往壓濾機(jī)105。從壓濾機(jī)105分離出的流體沿首箭頭115′的方向通過管道115被送至高壓泵104，而剩留下的固體通過管道111′沿首箭頭111″的方向被送往一個(gè)裝置(未顯示)作進(jìn)一步的處理。
在這一時(shí)刻應(yīng)當(dāng)指出，一個(gè)有效地連接在一個(gè)超聲被裝置85或185上的聲電換能器80或180可以分別地設(shè)置在根據(jù)圖2的第二清洗器40和根據(jù)圖3的第二清洗器140內(nèi)。利用聲電換能器80或180，在清洗器40或140內(nèi)松散材料另外又產(chǎn)生了一個(gè)不停頓的運(yùn)動(dòng)，從而保證了污染顆粒被進(jìn)一步除去。
此外，在另一個(gè)實(shí)施例(未顯示)中，有可能對(duì)第二清洗器40或140，而不是對(duì)第一清洗器30或130設(shè)置一個(gè)篩網(wǎng)狀的收集元件，來自容器2的松散材料就停留在這收集元件上受到高壓的液體介質(zhì)的清洗以除去附著的污染顆粒。噴嘴以一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌葘?duì)準(zhǔn)松散材料或篩網(wǎng)狀收集元件。
圖4以沿著圖3中Ⅳ-Ⅳ線截取的斷面府視圖形式顯示清洗裝置150，從中可以看到清洗器130和配置在其上和具有一條連接在進(jìn)料管道116上的管道系統(tǒng)125。在內(nèi)部135中可以看到安置和固定在內(nèi)壁130′的擋板136和作為一個(gè)整體以118′表示的高壓噴嘴組。未予詳細(xì)表示的單個(gè)高壓噴嘴相互間隔開一段距離地以圓周方向設(shè)置在清洗器壁130′上，并以未經(jīng)詳細(xì)顯示的方式固定在其上。
設(shè)備100的主要操作步驟描述于下通常所說的松散材料從傳送和輸送帶1沿著管頭1′和1″的方向被送至第一清洗器30或130中，在清洗器內(nèi)，自由落下的松散材料受到通過適當(dāng)分布安排的多個(gè)高壓噴嘴21′，22′，23′，24′或121′，120′，119′，118′，117′的液體介質(zhì)，例如水射流的清洗。
在第二清洗器40或140中，污染顆?；蚯逑匆河蛇^濾器43或143從松散材料中分離出來。隨著滑閥9或109的開啟，經(jīng)過這樣凈化的松散材料送入配置有一個(gè)篩網(wǎng)7或107的容器6或106內(nèi)并相應(yīng)地在那里予以干燥。
為了作熱處理，來自容器6或106的松散材料通過管道14或114被送至有效地連接在分配器元件235上的管道系統(tǒng)240。
作為設(shè)置在燃燒室221′內(nèi)的管道系統(tǒng)240沿著箭頭Z的方向繞著縱向軸X或X′或X″的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，松散材料被沿首箭頭220′的方向傳送并因而使材料獲得最好的加熱。作為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果被傾瀉地通過管道系統(tǒng)240傳送的松散材料被導(dǎo)入室226中并在此處于鼓風(fēng)機(jī)225的氣流中，從而使剩留的氣體和微粒從砂中除去。剩留的氣體和微粒從鼓風(fēng)機(jī)225經(jīng)過過濾裝置222和經(jīng)過回流管道227沿著箭頭227′的方向被送入燃燒室221′作完全的燃燒。
落入室224內(nèi)的已凈化的材料可以從該處沿著箭頭229′的方向通過管道229被送至容器230內(nèi)，此后就可用途為具有基本上新價(jià)值的材料。
權(quán)利要求
1.制備松散材料，特別是碎片狀組分和/或可傾瀉的材料的方法，這種材料是經(jīng)過粉碎和/或濕處理和隨后經(jīng)熱處理而制成，其特征在于松散材料大體上以自由落下的方式喂入一個(gè)第一清洗器(30；130)，在那里受到多個(gè)導(dǎo)向清洗器內(nèi)部(35；45)的噴嘴的高壓液體介質(zhì)的清洗，以便除去粘附的污粒，隨后在一個(gè)相連的第二清洗器(40；140)中予以凈化和分離，凈化的松散材料然后再予以干燥并通過一個(gè)繞著其縱向軸(X)旋轉(zhuǎn)的從外面加熱的管道系統(tǒng)(240)作熱處理。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于在熱處理之前，松散材料在充滿一種適當(dāng)流體的第二清洗器(40;140)中經(jīng)過松散材料和流體的不停頓的運(yùn)動(dòng)，再一次清除其殘留的仍舊粘附的污粒，不停頓的運(yùn)動(dòng)是由超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1中方法的設(shè)備包括至少一個(gè)第一清洗器和一個(gè)用于對(duì)松散材料熱處理的帶有一個(gè)可加熱燃燒室的鼓形爐，其特征在于對(duì)第一清洗器(30;130)還設(shè)置一個(gè)第二清洗器(40;140)連接在其上，第一清洗器(30;130)的內(nèi)部(35;135)裝置有多個(gè)軸向和徑向安排相互間隔開一段距離的噴嘴(21′，22′，23′，24′;121′，120′，119′，118′，117′)，第二清洗器(40;140)，中間經(jīng)過一個(gè)干燥容器(6;106)，被連接到一個(gè)安排在鼓形爐(220)燃燒室(221′)內(nèi)的螺旋形管道系統(tǒng)(240)，螺旋形管道系統(tǒng)安裝成能繞著其縱向軸(X)旋轉(zhuǎn)以便熱處理已干燥的松散材料。
4.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于第一清洗器(30;130)上設(shè)置有一個(gè)由多根圍繞在清洗器外圓周上的環(huán)形管道(21，22，23，24;121，120，119，118，117)形成的管道系統(tǒng)(25;125)，管道系統(tǒng)一方面連接到多個(gè)噴嘴(21′，22′，23′，24′;121′，120′，119′，118′，117′)上，另一方面通過至少一條橋接管道(16;116)連接到一個(gè)高壓泵(4;104)上。
5.如權(quán)利要求3的4中之一的設(shè)備，其特征在于在第一清洗器(130)的內(nèi)部(135)噴嘴(121′，120′，119′，118′，117′)的對(duì)面一側(cè)設(shè)置有一塊擋板(136)。
6.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于一個(gè)配備有至少一個(gè)聲電換能器(80;180)的超聲波裝置(85;185)設(shè)置在第二清洗器(40;140)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于第一清洗器(30;130)和第二清洗器(40;140)是作為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)的。
8.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于-從縱向上看，鼓形爐(220)的容器(221)被分成若干個(gè)分別的加熱區(qū)，并在容器的外壁上配置有相互錯(cuò)形安排的燃燒器或加熱元件，-安裝在容器(221)內(nèi)繞著縱向軸(X)旋轉(zhuǎn)的由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的管道系統(tǒng)(240)設(shè)計(jì)成其一端用于接受松散材料，而另一端用于輸出該材料，和-管道系統(tǒng)(240)是同軸地設(shè)置在燃燒室(221′)內(nèi)并包括多根螺旋形地纏繞在一起的管子(241)，每根這種管子從其斷面構(gòu)形看或者是方形的，長方形的，三角形的，多角形的或平行地傾斜的。
全文摘要
制備松散材料，特別是碎片狀組分或可傾瀉的材料的方法和設(shè)備，松散材料大致以自由落下的方式喂入第一清洗器中，在那里受到多個(gè)設(shè)備在內(nèi)部的噴嘴的高壓液體介質(zhì)的清洗，隨后在第二清洗器中凈化和分離，凈化的松散材料經(jīng)過干燥后通過加熱的管道系統(tǒng)予以熱處理。設(shè)備包括一個(gè)第一清洗器，一個(gè)第二清洗器以及一個(gè)通過一條管道連接在其上的鼓形爐，其內(nèi)設(shè)有從外面加熱的，繞其縱向軸旋轉(zhuǎn)的管道系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B08B3/02GK1069433SQ9110984
公開日1993年3月3日 申請(qǐng)日期1991年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月15日
發(fā)明者弗朗茨·加勒 申請(qǐng)人:弗朗茨·加勒