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Title:
METHOD FOR GRINDING CEMENT CLINKER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/032421
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for grinding a cement clinker for cement-like building materials, wherein said cement clinker is produced from products obtainable by cold mineralisation of crushed waste products with additives for accelerating an exothermic oxydation and separation process. The inventive method consists in collecting a predetermined amount of cement clinker in the form of particles (2) in a tube (8, 8'), wherein said particles (2) form a plug (12) in the tube (8, 8'), in exposing the plug (12) to pressure impulse action whose intensity and duration are predefined in such a way that said plug is projected against an impact plate (6) disposes downstream of the tube (8, 8') by means of an output thereof, where at least one passage through which the particles ground by the impact against the impact plate (6) are removed is associated with said impact plate.

Inventors:
SCHUESSLER ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/010036
Publication Date:
March 30, 2006
Filing Date:
September 17, 2005
Export Citation:
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Assignee:
PULSAR GMBH MICRONIZING SYSTEM (DE)
SCHUESSLER ROLAND (DE)
International Classes:
B02C19/06; B02C23/14; (IPC1-7): B02C19/06; B02C23/14
Foreign References:
DE10045172A12002-05-16
US5839670A1998-11-24
GB448662A1936-06-12
US5551639A1996-09-03
Attorney, Agent or Firm:
Ruckh, Rainer (Owen/Teck, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Zerkleinern von ZementKlinker zur Herstellung von zementartigen Baustoffen, wobei der ZementKlinker aus Produkten her¬ gestellt wird, die durch Kaltmineralisierung von zerkleinertem Müll unter Zugabe von Additiven zur Beschleunigung exothermer Oxidationspro zesse und Separationsprozesse gewonnen werden, umfassend folgende Verfahrensschritte: Sammeln einer vorgegebenen Menge von ZementKlinker in Form von Partikeln (2) in wenigstens einem Rohr (8, 8'), wobei die Partikel (2) in dem Rohr (8, 8') einen Pfropfen (12) bilden, Beaufschlagung des Pfropfens (12) mit einem Druckimpuls vorgege¬ bener Stärke und Länge, so dass dieser über eine Austrittsöfmung des Rohres (8, 8') gegen eine dem Rohr (8, 8') nachgeordnete Prallplatte (6) geschossen wird, welcher wenigstens ein Durchbruch (7) zuge ordnet ist, wobei die durch den Rückstoß an der Prallplatte (6) zer¬ kleinerten Partikel (2) durch den Durchbruch (7) geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (6) mehrere Durchbrüche (7) aufweist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Rückstoß an der Prallplatte (6) fein zerkleinerte Partikel (2) den oder die Durchbrüche (7) der Prallplatte (6) durchsetzen, während gröbere Partikel (2) wieder dem Rohr (8, 8') zugeführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten, die Durchbrüche (7) durchsetzenden Partikel (2) in einer Auffangkammer (4) gesammelt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zerkleinerten, die Durchbrüche (7) durchsetzenden Partikel (2) we¬ nigstens einem Abscheider zugeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Ab¬ scheider als Zyklonabscheider (22) ausgebildet ist, in welchem zerklei¬ nerte Partikel (2) aus einem Luftstrom separiert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zyklon¬ abscheider (22) ein Filterabscheider (24) zur Reinigung des aus dem Zyklonabscheider (22) ausgeführten Restluftstromes nachgeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des zementartigen Baustoffes der zerkleinerte Ze mentKlinker mit einem sandförmigen Füllstoff und einer faserartigen Armierung gemischt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff und die Armierung ebenso wie der ZementKlinker durch Kaltminerali¬ sierung von zerkleinertem Müll gewonnen werden.
10. Verfahren nach einer der Ansprüche 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zementfόrmige Baustoff ein Beton ist.
Description:
Verfahren zum Zerkleinern von Zement-Klinker

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern von Zement-Klinker zur Herstellung von zementartigen Baustoffen.

Aus der DE 100 45 172 Al ist eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Partikeln bekannt.

Diese Vorrichtung weist wenigstens ein Rohr zum Sammeln einer vorgegebe¬ nen Menge von Partikeln auf, wobei die Partikel in dem Rohr einen Pfropfen bilden. Weiterhin weist die Vorrichtung wenigstens eine Druckimpulseinheit zur Erzeugung von Druckimpulsen auf, wobei durch Beaufschlagung des Pfropfens mit einem Druckimpuls dieser über eine Austrittsöffnung des Rohres gegen eine dem Rohr nachgeordnete und Durchbrüche aufweisende Prallplatte geschossen wird. Desweiteren weist die Vorrichtung eine an die Prallplatte anschließende Auffangkammer auf, in welcher die durch den Rückstoß an der Prallplatte zerkleinerten und die Durchbrüche durchsetzenden Partikel gesam¬ melt werden.

Das Prinzip dieser Vorrichtung besteht somit darin, zur Zerkleinerung von in Form eines Pfropfens in einem Rohr gelagerten Partikeln diesen Pfropfen ge¬ gen eine Prallplatte mit Durchbrüchen zu schießen.

Die durch den Aufprall auf die Partikel ausgeübten Scherkräfte führen zu einer Zerkleinerung der Partikel, wobei typischerweise die Partikel von ursprüngli¬ chen Partikelgrößen von 10 mm auf Partikel mit Größen von einem oder weni¬ gen μm erhalten werden.

Durch den mit der Druckimpulseinheit erzeugten Überdruck an der Vorderseite der Prallplatte werden die Partikel mit kleinen Korngrößen und daher kleinem Gewicht durch die Durchbrüche transportiert und gelangen in die Auffang¬ kammer. Demgegenüber durchdringen die schwereren Partikel die Durchbrü- che nicht und werden vorzugsweise wieder dem Rohr zur Bildung eines neuen Pfropfens zugeführt.

Durch eine geeignete Wahl des Durchmessers des Rohres, der Größe und Form der Durchbrüche der Prallplatte und/oder der Größe der Auffangkammer kön- nen die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der im Auffangraum gesam¬ melten zerkleinerten Partikel vorgegeben werden.

Die Prallplatte kann bei Bedarf ausgewechselt werden. Somit kann durch einen Wechsel von verschiedenen Prallplatten mit unterschiedlichen Durchbrüchen die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer gesammelten zerkleiner¬ ten Partikel variiert werden.

Weiterhin ist das Volumen der Auffangkammer einstellbar, so dass auch da¬ durch die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer gesammelten zer- kleinerten Partikel variiert werden kann.

Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass die Größen der Durchbrüche in der Prallplatte so bemessen sind, dass diese eine Sichterfunkti¬ on ausübt. Dies bedeutet, dass die durch die Durchbrüche transportierten zer- kleinerten Partikel in der Auffangkammer verbleiben und nicht durch die Durchbrüche zurück zum Rohr transportiert werden.

Durch die spezielle Ausbildung der Prallplatte und der hinter dieser angeordne¬ ten Auffangkammer werden die zerkleinerten Partikel mit den gewünschten Korngrößen in der Auffangkammer mit einem hohen Wirkungsgrad gesammelt und von schwereren Partikeln getrennt. Dabei ist in der Auffangkammer we-

nigstens eine Entnahmeöffiiung vorgesehen, über welche die zerkleinerten Par¬ tikel aus der Auffangkammer entnommen werden können.

Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass diese nahezu keine bewegten Teile aufweist, und dass das einzige verschleißbehaftete Teil von der Prallplatte gebildet ist, die auf einfache Weise auswechselbar ist. Daher weist die Vorrichtung einen kompakten, robusten und wartungsfreundlichen Aufbau auf, der nur geringe Investitions- und Instandhaltungskosten verursacht. Zudem kann die Zerkleinerung der Partikel mit einem geringen Energiebedarf durch- geführt werden, so dass auch die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung entsprechend niedrig sind. Da die Vorrichtung nahezu keine bewegten Teile aufweist und zudem vorzugsweise einen geschlossenen Aufbau aufweist, stellt diese keine Gefahr für das Bedienpersonal dar und ist somit hinsichtlich der Bestimmungen des Arbeitsschutzes unbedenklich.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Zerkleinerung von harten Stoffen mit Mohs-Härtegraden im Bereich von 7 bis 10. Insbesondere können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Nitride wie zum Beispiel TiN, ZrN, HfN, TaN und BN 3 zerkleinert werden. Ebenso können Carbide wie zum Beispiel TiC, ZrC, HfC, TaC, WC, W 2 C und Ta 0-8 Hf 0-2 C zerkleinert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einsatzbereich einer derartigen Vorrichtung zu erweitern.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Er¬ findung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zerkleinern von Zement-Klinker dient zur Herstellung von zementartigen Baustoffen, wobei der Zement-Klinker durch Kaltmineralisierung von zerkleinertem Müll unter Zugabe von Additiven zur Beschleunigung exothermer Oxidationsprozesse und Separationsprozesse

gewonnen wird. In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt ein Sammeln einer vorgegebenen Menge von Zement-Klinker in Form von Partikeln in wenigstens einem Rohr, wobei die Partikel in dem Rohr einen Pfropfen bilden.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt erfolgt eine Beaufschlagung des Pfropfens mit einem Druckimpuls vorgegebener Stärke und Länge, so dass dieser über eine Austrittsöffnung des Rohres gegen eine dem Rohr nachgeord- nete Prallplatte geschossen wird, welcher wenigstens ein Durchbruch zugeord¬ net ist, wobei die durch den Rückstoß an der Prallplatte zerkleinerten Partikel durch den Durchbruch geführt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine besonders effiziente, kosten¬ günstige Herstellung von zementartigen Baustoffen ermöglicht.

Dabei ist das Verfahren äußerst umweltfreundlich, da der zu zerkleinernde Zement-Klinker aus Abfallstoffen, d. h. aus Müll gewonnen wird.

Die Gewinnung von nutzbaren, insbesondere keramischen Stoffen aus zerklei¬ nertem Müll durch Kaltmineralisierung ist als Ecocycling- Verfahren bekannt und beispielsweise in der Firmenschrift der Firma ecocycle technology gmbh, Luxemburg, 2003, beschrieben.

Demzufolge besteht das Ecocycle- Verfahren darin, zerkleinerten Abfällen Ad¬ ditive zuzuführen um eine reaktionsfähige Masse zu generieren, in welcher Separations- und exotherme Oxidationsprozesse ablaufen. Bei diesem Kaltmi- neralisierungsprozess wird eine stark beschleunigte Durchmineralisierung des Abfalls erhalten, wobei am Ende des Reaktionsprozesses umweltverträgliche keramische Granulate erhalten werden, die kristalline Strukturen aufweisen, in welchen im Müll enthaltene Schwermetalle oder andere Schadstoffe eingela¬ gert sein können.

Der Grandgedanke der Erfindung besteht darin, aus dem Kaltmineralisierungs- prozess nicht komplett durch mineralisierte Zwischenprodukte auszuschleusen, um aus diesen Zement-Klinker zu gewinnen, welcher zur Herstellung von ze¬ mentartigen Baustoffen gemäß dem in Anspruch 1 definierten und in den An- Sprüchen 2 - 4 definierten Weiterbildungen bzw. Ausfuhrungsformen zerklei¬ nert wird.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Zerkleinerungsverfahrens gegenüber beispielsweise mit Kugelmühlen durchgeführten Zerkleinerungs- prozessen besteht darin, dass eine unerwünschte Reagglomeration der zerklei¬ nerten Partikel vermieden wird.

Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, dass bei dem Zerkleinerungsprozess durch das Entspannen der Druckluft des Druckluft- impulses ein Trocknungseffekt erzielt wird, d.h. den Partikeln wird bei dem Zerkleinerungsprozess Feuchtigkeit entzogen. Dies ist daher besonders vorteil¬ haft, da der Zement-Klinker hygroskopisch ist und diesem durch den Zerklei¬ nerungsprozess ohne zusätzliche Prozessschritte Feuchte entzogen werden kann.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zerkleinerte Zement-Klinker wird bevorzugt mit einem sandförmigen Füllstoff und einer faserartigen Armierung zur Herstellung eines Betons gemischt. Der Füllstoff und die Armierung wer¬ den dabei ebenso wie der Zement-Klinker aus Zwischenprodukten des Ecocyc- ling- Verfahrens gewonnen, d. h. diese Stoffe werden durch Ausschleusen aus dem Kaltmineralisierungsprozesses des mit Additiven angereicherten Mülls gewonnen.

Die auf diese Weise hergestellte Betonmasse lässt sich zu beliebigen Profilen oder dergleichen extrudieren oder formen. Weiterhin ist vorteilhaft, dass der auf diese Weise hergesellte Beton bei geringem Gewicht sehr gute mechani¬ sche Eigenschaften aufweist und dabei insbesondere auch sehr hohe Wärme-

dämmwerte hat. Darüber hinaus ist dieser Beton äußerst wasserdicht und zu¬ dem bis über 1000 0 C feuerfest. Schließlich ist dieser Beton äußerst kosten¬ günstig herstellbar.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Figur 1 Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Herstellung eines zementarti¬ gen Baustoffes.

Figur 2 Erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Zement-Klinker.

Figur 3 Zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Zerkleinern von Zement-Klinker.

Figur 4 Anlage zum Zerkleinern von Zement-Klinker.

Figur 1 zeigt schematisch den Ablauf einer Ausführungsform des erfϊndungs- gemäßen Verfahrens zur Herstellung eines zementartigen Baustoffes.

Die Ausgangsstoffe zur Herstellung des zementartigen Baustoffes, insbesonde¬ re ein Zement-Klinker, werden durch das Ecocycling-Verfahren gewonnen. Gemäß dem Ecocycling-Verfahren werden Abfälle beliebiger Zusammenset- zung zerkleinert und mit Additiven versetzt, wodurch eine reaktive Masse er¬ halten wird, in welcher durch Separationsprozesse und exotherme Oxidations- prozesse eine beschleunigte Kaltmineralisierung der Abfallstoffe erreicht wird, wobei als Endprodukt dieser Kaltmineralisierung durchmineralisierte Granulate erhalten werden, die unter dem Markennamen C.M500 vertrieben werden.

Aus dem Kaltmineralisierungsprozess werden zu vorgegebenen Zeiten als Zwi¬ schenprodukte ein sandförmiger Füllstoff, ein zu Zement-Klinker verarbeitba-

rer Grandstoff und eine Silico-Caron-Fiber-Strukturen enthaltende faserförmi- ge Armierung als Basisstoffe zur Herstellung des zementartigen Baustoffs, im vorliegenden Fall einem Beton, ausgeschleust. Im vorliegenden Fall werden zur Herstellung des Betons in Gewichts-Prozent 80 % Füllstoff, 15 % Zement- Klinker und 4 % Armierung verwendet.

Erfindungsgemäß wird der Zement-Klinker vor der Mischung mit den restli¬ chen Komponenten zerkleinert, wobei unterschiedliche Anordnungen zum Zer¬ kleinern des Zement-Klinkers in den Figuren 2 - 4 beschrieben sind.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Zerklei¬ nern von Zement-Klinker in Form von Partikeln 2. Die Vorrichtung 1 weist eine hohlzylindrische Zerkleinerungskammer 3 und eine ebenfalls hohlzylind- rische Auffangkammer 4 auf. Die Zerkleinerungskammer 3 und die Auffang- kammer 4 weisen denselben Durchmesser auf und sind längs einer vertikal verlaufenden Symmetrieachse koaxial angeordnet. Dabei schließt die Auffang¬ kammer 4 mit ihrer offenen Unterseite an die ebenfalls offene Oberseite der Zerkleinerungskammer 3 an.

Die Zerkleinerungskammer 3 und die Auffangkammer 4 weisen an ihren zu¬ gewandten offenen Enden jeweils einen Ringflansch 5, 5' auf. Zwischen den Ringflanschen 5, 5' ist eine kreisscheibenförmige, vorzugsweise aus Stahl be¬ stehende Prallplatte 6 gelagert. Die Prallplatte 6 weist eine vorgegebene An¬ zahl von Durchbrüchen 7 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchbrüche 7 als runde Bohrungen ausgebildet.

Die Prallplatte 6 kann an den Ringflanschen 5, 5' auf einfache Weise an der Vorrichtung 1 montiert werden. Insbesondere kann die Prallplatte 6 ohne gro¬ ßen Montageaufwand ausgewechselt und durch andere Prallplatten 6, die un- terschiedliche Anordnungen von Durchbrüchen 7 aufweisen können, ersetzt werden. Die Durchbrüche 7 können dabei nicht nur die Form von runden Boh¬ rungen aufweisen sondern auch als eckige Bohrungen ausgebildet sein. Auch

eine Ausbildung der Durchbrüche 7 in Form von Ringspalten oder dergleichen ist möglich.

Im Innern der Zerkleinerungskammer 3 verlaufen zwei Rohre 8, 8' parallel zur Längsachse der Zerkleinerungskammer 3. Prinzipiell kann auch nur ein Rohr 8, oder 8' vorgesehen sein. Desweiteren kann auch eine größere Anzahl von Roh¬ ren 8, 8' vorgesehen sein.

Die Rohre 8, 8' verlaufen dicht nebeneinander liegend im Zentrum der Zer- kleinerungskammer 3 und münden an deren Boden 9 aus. Die Austrittsöffnun¬ gen der Rohre 8, 8' an deren oberen Enden stehen der Prallplatte 6 in vorgege¬ benem Abstand gegenüber.

In der Seitenwand der Zerkleinerungskammer 3 ist eine Öffnung 10 vorgese- hen. Über diese Öffnung 10 wird der Innenraum der Zerkleinerungskammer 3 bis zu einer bestimmten Füllhöhe mit den zu zerkleinernden Partikeln 2 befüllt.

An dem Boden 9 der Zerkleinerungskammer 3 münden zwei Zuführrohre 11, 11 ' aus. Die Zuführrohre 11, 11 ' verlaufen in ihren oberen Abschnitten parallel zu den über die Zerkleinerungskammer 3 hervorstehenden Abschnitten der Rohre 8, 8'. Die Zuführrohre 11, 11' sind an ihren unteren Enden gekrümmt und verlaufen auf die Rohre 8, 8' zu. Dabei mündet jeweils ein Zuführrohr 11, IT in eines der Rohre 8, 8' ein. Durch diese Ausbildung der Rohre 8, 8' wird ein Teil der Partikel 2 von der Zerkleinerungskammer 3 über die Zuführrohre 11, 11 ' in die unteren Enden der Rohre 8, 8' eingeleitet, so dass diese dort ei¬ nen Pfropfen 12 mit bestimmter Füllhöhe bilden. In Figur 2 liegt ein derartiger Pfropfen 12 am unteren Ende des rechten Rohres 8'.

An die unteren Enden der Rohre 8, 8' schließt jeweils eine Druckimpulseinheit 13, 13' mit einem Ventil 14, 14' an. Über die Druckimpulseinheit 13, 13' ist der Pfropfen 12 am unteren Ende mit einem Druckimpuls vorgegebener Höhe und Dauer beaufschlagbar. Zur Erzeugung des Druckimpulses steht an dem

Ventil 14, 14' Gas mit einem vorgegebenen Gasdruck an. Das Gas ist vor¬ zugsweise von Luft gebildet. Alternativ kann ein Inertgas, ein Kryogengas oder Heißgas verwendet werden. Durch schlagartiges Öffnen eines Ventils 14, 14' strömt das Gas explosionsartig in das darüber liegende Rohr 8, 8' und schießt den Pfropfen 12 durch das Rohr 8, 8' auf die Prallplatte 6. Typischerweise liegt die Höhe eines Druckimpulses im Bereich zwischen 5 bar und 10 bar. Mit der¬ artigen Druckimpulsen werden Fluggeschwindigkeiten der Pfropfen 12 im Be¬ reich zwischen 70 m/s und 100 m/s erzielt.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ventil 14' der an das rechte Rohr 8' anschließenden Druckimpulseinheit 13' geschlossen, so dass der Pfropfen 12 in seiner Ruhestellung am Boden 9 des Rohres 8' liegt.

Der Pfropfen 12 im linken Rohr 8 wird durch Offnen des Ventils 14, der ent- sprechenden Druckimpulseinheit 13 nach oben geschossen. Dabei zeigt Figur 1 eine Momentaufnahme, in welcher sich der Pfropfen 12 am oberen Ende des Rohres 8 kurz vor der Austrittsöffhung befindet.

Nach Austritt aus dem jeweiligen Rohr 8, 8' trifft der Pfropfen 12 auf die Prallplatte 6, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Flugrichtung senkrecht zur Oberfläche der Prallplatte 6 verläuft.

Wesentlich ist, dass die Dauer des Druckimpulses kleiner als die Laufzeit des Pfropfens 12 im jeweiligen Rohr 8, 8' gewählt wird. Somit wird der Pfropfen 12 auf der Flugstrecke zwischen Austrittsöffnung des Rohres 8 8' und der Prallplatte 6 nicht mehr mit dem Druckimpuls beaufschlagt. Dadurch wird ein unerwünschtes Auffächern der Partikel 2 vor dem Auftreffen der Partikel 2 auf die Prallplatte 6 vermieden, so dass die Form des Pfropfens 12 bis zum Auf¬ treffen der Partikel 2 auf der Prallplatte 6 wenigstens annähernd erhalten bleibt. Da die Partikel 2 somit in kompakter Form auf die Prallplatte 6 treffen, pflanzt sich der durch die Prallplatte 6 ausgeübte Rückstoß durch sämtliche Partikel 2

des Pfropfens 12 fort, so dass aufgrund der auf die Partikel wirkenden Scher¬ kräfte eine effiziente und vollständige Zerkleinerung der Partikel 2 erzielt wird.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind an der Auftrefffläche der Partikel 2 an der Prallplatte 6 keine Durchbrüche 7 vorgesehen, so dass keine Partikel 2 direkt durch die Durchbrüche 7 in die Auffangkammer 4 geschossen werden.

Figur 2 zeigt schematisch die an der Prallplatte 6 reflektierten und zerkleiner¬ ten Partikel 2, die eine Staubwolke 15 bilden. Durch den Druckimpuls herrscht an der Vorderseite der Prallplatte 6 ein Überdruck, so dass die zerkleinerten Partikel 2 durch die Durchbrüche 7 in die Auffangkammer 4 transportiert wer¬ den. Dabei werden nur die Partikel 2 bis zu einer vorgegebenen Korngröße durch die Durchbrüche 7 transportiert und in der dahinter liegenden Auffang¬ kammer 4 gesammelt, während größere Partikel 2 aufgrund ihres höheren Ge- wichtes in den Innenraum der Zerkleinerungskammer 3 zurückfallen und von neuem zur Bildung weiterer Pfropfen 12 den Rohren 8, 8' zugeführt werden.

Durch eine geeignete Dimensionierung der Durchmesser der Rohre 8, 8', der Anzahl und Größen der Durchbrüche 7 der Prallplatte 6 sowie des Volumens der Auffangkammer 4 können die Korngrößen und Korngrößenverteilungen der in der Auffangkammer 4 gesammelten zerkleinerten Partikel 2 vorgegeben werden.

Die Anzahl und Größen der Durchbrüche 7 lassen sich durch Auswechseln verschiedener Prallplatten 6 auf einfache Weise variieren.

Besonders vorteilhaft kann auch die Größe der Auffangkammer 4 variiert wer¬ den. Hierzu können höhenverstellbare Wellkompensatoren, Stopfbuchsen, Schiebemuffen oder dergleichen vorgesehen sein, die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind. Dabei ist die Korngrößenverteilung der in der Auffangkammer 4 gesammelten zerkleinerten Partikel umso schärfer, je größer das Volumen der Auffangkammer 4 ist.

An der Seitenwand der Auffangkammer 4 ist eine Entnahmeöffnung 16 vorge¬ sehen. Über diese Entnahmeöfmung 16 können die zerkleinerten Partikel 2 zu vorgegebenen Zeiten entnommen werden.

Die Druckimpulseinheiten 13, 13' werden von einer nicht dargestellten Steuer¬ einheit gesteuert und erzeugen in einem vorgegebenen Zeittakt Folgen von Druckimpulsen. Die Druckimpulseinheiten 13, 13' werden vorzugsweise alter¬ nierend gesteuert, so dass abwechselnd ein Pfropfen 12 aus dem linken oder rechten Rohr 8 oder 8' gegen die Prallplatte 6 geschossen wird. Die Zyklen, innerhalb derer die Rohre 8, 8' mit den einzelnen Pfropfen 12 befüllt werden, liegen im Sekunden- oder sogar im Millisekundenbereich, so dass die Taktrate der Druckimpulse entsprechend hoch gewählt werden kann. Auf diese Weise werden die einzelnen Pfropfen 12 rasch nacheinander gegen die Prallplatte 6 geschossen, so dass mit der Vorrichtung 1 ein quasi kontinuierlicher Zerkleine- rungsprozess und ein entsprechend hoher Durchsatz erzielt wird.

Nachdem ein Pfropfen 12 aus einem der Rohre 8, 8' geschossen worden ist, wird das entsprechende Rohr 8, 8' über das jeweilige Zuführrohr 11, 11' wie- der mit Partikeln 2 zur Bildung eines neuen Pfropfens 12 befüllt. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch den bei Abschießen eines Pfropfens 12 entstehenden Schock die Partikel 2 in der Zerkleinerungskammer 3 gerüttelt werden und so verstärkt dem Zuführrohr 11, 11' zugeführt werden, wodurch das Nachladen des Rohres 8, 8' mit einem Pfropfen 12 unterstützt wird. Diese Ladefunktion wird weiterhin durch den beim Auftreffen des Pfropfens 12 auf der Prallplatte 6 im oberen Bereich der Zerkleinerungskammer 3 herrschenden Überdruck verstärkt.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung 1. Die dort dargestellte Vorrichtung 1 entspricht in ihrem Aufbau nahezu vollständig dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 weist die Vorrich¬ tung 1 gemäß Figur 3 zwei Öffnungen 10, 10' an der Seitenwand der Zerklei¬ nerungskammer 3 auf, an welchen Einfüllstutzen 17, 17' zur Befüllung des Innenraumes der Zerkleinerungskammer 3 mit den Partikeln 2 ausmünden.

Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass an den unteren Enden der Rohre 8, 8', an welchen jeweils die Pfropfen 12 liegen, geneigt zu den Rohren 8, 8' ver¬ laufende Zuführstutzen 18, 18' ausmünden. In diesen Zuführstutzen 18, 18' sind die Ventile 14, 14' der nicht gesondert dargestellten Druckimpulseinheiten 13, 13' angeordnet.

Die Längsachsen der Zuführrohre 8, 8' können in einer horizontalen, senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung 1 orientierten Ebene verlaufen oder wie in Figur 3 dargestellt in einem Neigungswinkel, der vorzugsweise maximal bei 20° liegt, geneigt zu dieser Ebene verlaufen.

Schließlich weist die Auffangkammer 4 zwei gegenüberliegend angeordnete Entnahmeöfmungen 16, 16' auf, wobei an jeweils einer Entnahmeöffhung 16 oder 16' ein Stutzen ausmündet.

Schließlich besteht ein Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 darin, dass die Zerkleinerungskammer 3 ein Oberteil 3 a aufweist, dessen Quer¬ schnitt geringfügig kleiner ist als der Querschnitt des Unterteils 3b der Zerklei¬ nerungskammer 3. Prinzipiell können das Ober- und Unterteil 3 a, 3b auch zweiteilig ausgebildet sein. An den aneinander angrenzenden offenen Enden des Oberteils 3 a der Zerkleinerungskammer 3 und der Auffangkammer 4 ist die Prallplatte 6 wieder lösbar befestigt, so dass diese bei Bedarf ausgewechselt werden kann.

Figur 4 zeigt eine weitere Variante einer Vorrichtung 1 zum Zerkleinern von Zement-Klinker in Form von Partikeln 2. Die dort dargestellte Vorrichtung 1 weist eine Zerkleinerungskammer 3 mit einer im Wesentlichen rechteckigen

Querschnittsfläche auf. An einer Längsseite der Zerkleinerungskammer 3 sind in Abstand mehrere Rohre 8 angeordnet, an der gegenüberliegenden Längsseite sind mehrere Rohre 8' in Abstand hintereinander angeordnet. Figur 4 zeigt die Vorrichtung 1 in einem Querschnitt, wobei die Rohre 8 einerseits und die Roh- re 8' andererseits in Richtung senkrecht zur Zeichenebene hintereinander an¬ geordnet sind. Zur Druckluftversorgung der Rohre 8, 8' ist ein zentraler Druck¬ luftkessel 19 vorgesehen. Die Druckluftversorgung zu den Rohren erfolgt über Ventile 14, 14' aus dem Druckluftkessel.

An der Oberseite der Zerkleinerungskammer befindet sich ein Einfullstutzen 17 zum Befallen mit Partikeln. Der Boden der Vorrichtung 1 besteht aus zwei im rechten Winkel aufeinander zulaufenden Bodenplatten 20, 20'. Die so aus¬ gebildeten Bodenplatten bilden Rampen, über welche im Bodenbereich gela¬ gerte Partikel über Zuführrohre 11 , 11 ' in die Rohre 8, 8' eingeführt werden. *

Die Prallplatte 6 der Vorrichtung 1 ist von der Innenseite der Decke der Zer- 1 kleinerungskammer 3 gebildet. Jeweils im Zentrum der Prallplatte 6 zwischen zwei gegenüberliegenden Rohren 8, 8' ist ein Durchbruch 7 in Form einer Aus-- trittsöffhung vorgesehen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung 1 gemäß Figur 4 ist analog der Funkti¬ onsweise der Vorrichtungen gemäß den Figuren 2 und 3. Bei Erzeugung eines Druckimpulses in einem Rohr 8, 8' wird ein Pfropfen explosionsartig durch dieses Rohr 8, 8' bis zum gegenüberliegenden Segment der Prallplatte 6 ge- schössen. Dort erfolgt die Zerkleinerung der Partikel 2. Wie durch die Pfeile in Figur 4 gekennzeichnet, fallen dabei die schweren größeren Partikel 2 zurück zum Boden der Zerkleinerungskammer 3 und werden dort zur Durchführung weiterer Zerkleinerungsprozesse gesammelt. Die Partikel 2 mit kleinerem Durchmesser werden durch den Druckluftimpuls bei dem Zerkleinerungspro- zess durch den zugeordneten Durchbruch 7 geführt.

Im Unterschied zu den Ausfuhrungsformen gemäß den Figuren 2 und 3 werden bei der Vorrichtung 1 gemäß Figur 4 die durch die Durchbrüche 7 geführten zerkleinerten Partikel 2 nicht in einer Auffangkammer 4 gesammelt. Vielmehr werden die durch die Durchbrüche 7 geführten Partikel 2 in einem Luftstrom durch Rohrleitungen 21 geführt und über diese einem Zyklonabscheider 22 zugeführt. In dem Zyklonabscheider 22 erfolgt eine Abscheidung der im Luft¬ strom enthaltenen zerkleinerten Partikel 2. Die im Zyklonabscheider 22 ge¬ wonnene Mittelfraktion von zerkleinerten Partikeln 2 weist typischerweise Korngrößen von bis zu 45 μm auf.

Die aus dem Zyklonabscheider 22 geführte Restluft wird über weitere Rohrlei¬ tungen 23 einem Filterabscheider 24 zugeführt. Dort wird die Restluft von fei¬ nen, zerkleinerten Partikeln gereinigt, die dabei gewonnene Feinfraktion von Partikeln weist Korngrößen von etwa 15 μm auf.

Die Anordnung gemäß Figur 4, insbesondere die dort eingesetzte Vorrichtung 1 , eignet sich aufgrund ihrer hohen Kapazität und Leistung insbesondere zum Einsatz von Ort in Beton-Fertigteilwerken. Durch die Reihenanordnungen von Rohren 8, 8' zu der Vorrichtung 1 kann mit dieser ein äußerst hoher Durchsatz bei der Zerkleinerung von Zement-Klinker erzielt werden.

Pulsar GmbH Micronizing Systems 73457 Aalen-Essingen

Bezugszeichenliste

(1) Vorrichtung

(2) Partikel

(3) Zerkleinerungskammer (3a) Oberteil

(3b) Unterteil

(4) Auffangkammer

(5) Ringflansch (5') Ringflansch (6) Prallplatte

(7) Durchbruch

(8) Rohr (8') Rohr

(9) Boden (10) Öffnung

(10') Öffnung

(11) Zufuhrrohr (H') Zuführrohr

(12) Pfropfen (13) Druckimpulseinheit

(13') Druckimpulseinheit

(14) Ventil (14') Ventil

(15) Staubwolke (16) Entnahmeöffnung

(16') Entnahmeöffnung

(17) Einfüllstutzen

(17') Einfüllstutzen

(18) Zuführstutzen (18') Zufuhrstutzen

(19) Druckluftkessel

(20) Bodenplatte (20') Bodenplatte

(21) Rohrleitungen

(22) Zyklonabscheider

(23) Rohrleitungen

(24) Filterabscheider