Verfahren zum Trocknen und/oder Erwärmen von rieselfähigem Material und Vorrichtung hierzu

Abstract

 Die Vorrichtung (1) zum Trocknen und/oder Erwärmen von rieselfähigem Material für die Asphaltherstellung hat eine drehbare Brenntrommel (11), welche für das zu trocknende und umzulagernde Material Halteeinbauten aufweist. Die Brenntrommel (11) hat ein koaxial zur Brenntrommelachse (23b) angeordnetes zylinderförmiges, die Brennerflamme radial und axial umschließendes erstes Rohr (25a), dessen Innenwandung glatt und ohne Inneneinbauten im Flammenbereich ausgebildet ist.
Da der Mantel des inneren Rohrs (25a) der Brenntrommel (11) geschlossen ist, das Material nur auf dessen Außenmantel sich befindet, d. h. der Brennerinnenraum vom Material durch die Rohrwand getrennt ist, ist der Brennerinnenraum mit der Brennerflamme staubfrei. Hierdurch ergibt sich ein einwandfreier, leicht zu handhabender Verbrennungsvorgang, der schadstoffarm abläuft. Durch die glatte Innenwandung des inneren Rohres (25a) wird sporadisch eingebrachtes (eingespritztes) Spritzmaterial aus der Vortrommel (9) bzw. dem Übergang (10) zur Brenntrommel (11) wieder durch einen koaxialen Schlitz am Rohrende ausgeschieden. Auch durch dieses wenige Spritzmaterial kann keine Beeinträchtigung der Verbrennung erfolgen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

[0002] In der DE-A 38 15 104 ist eine Vorrichtung zum Trocknen von rieselfähigem Material, wie es insbesondere in der Asphaltherstellung benötigt wird, für Produktionstemperaturen von 180 bis 400°C beschrieben. Die bekannte Vorrichtung hatte eine drehend angetriebene Brenntrommel, welche durch eine Brennerflamme mittig beheizt wurde. Eine derartige Anordnung wird auch als Drehofen bezeichnet. Innerhalb der Brenntrommel waren Halteeinbauten angeordnet, mit denen das Material unter Durchmischung und Erwärmung um die Brennerflamme herum transportiert wurde. Die Halteeinbauten bestanden aus z-förmig gebogenen Laschen, welche mit einem Laschenfuß an einer Rohrinnenwandung befestigt waren. Die Zwischenräume der äußeren Laschenfüsse waren mit ebenen, sich überlappenden Platten derart überbrückt, daß auf der Verbindung der beiden Laschenfüsse und auf der Rohrwandung liegendes Material nur während der Abwärtsbewegung auf den Platten gleitet, ohne durch die Brennerflamme zu fallen. Fällt Material auf die der Brennerflamme zugewandten Halteeinbauten, so verbleibt es im Brenntrommelgrund.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, bei der Trocknung von rieselfähigem Material für die Asphaltherstellung eine Verbrennung mit einem hohen wärmetechnischen Wirkungsgrad bei geringem Schadstoffausstoß ohne Gefahr einer Brenntrommelüberhitzung zu schaffen.

[0004] Obige Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.

[0005] Da der Mantel des inneren Rohrs der Brenntrommel geschlossen ist, das Material nur auf dessen Außenmantel sich befindet, d. h. der Brennerinnenraum vom Material durch die Rohrwand getrennt ist, ist der Brennerinnenraum mit der Brennerflamme staubfrei. Hierdurch ergibt sich ein einwandfreier, leicht zu handhabender Verbrennungsvorgang, der schadstoffarm abläuft. Durch die glatte Innenwandung des inneren Rohres wird sporadisch eingebrachtes (eingespritztes) Spritzmaterial aus der Vortrommel bzw. dem Übergang zur Brenntrommel wieder durch einen koaxialen Schlitz am Rohrende ausgeschieden. Auch durch dieses wenige Spritzmaterial kann keine Beeinträchtigung der Verbrennung erfolgen.

[0006] Durch die besondere Halterung eines inneren Rohres kann ein schnelles Aufheizen und Abkühlen der Brenntrommel beim An- und Ausfahren der Anlage erreicht werden, ohne daß thermische Belastungen auftreten, welche der Vorrichtung schaden können. Es kann lediglich eine geringfügige elastische Verformung auftreten, welche sowohl das innere wie auch das äußere Rohr der Brenntrommel gegenüber ihrer zylindrischen Form im kalten Zustand in eine leicht "mehreckige" Form je nach Anzahl verwendeter Stützen verspannt. Durch die gewählte Konstruktion ist ein einfacher Aus- und Einbau des inneren Rohres der Brenntrommel aufgrund von Abrasionsverschleiß durch das rieselnde Material möglich. Schnelle Temperaturänderungen beim An- und Ausfahren der Vorrichtung sind ferner durch die geringe Wärmekapazität des inneren Rohres sowie der Halteeinbauten erreichbar.

[0007] Da so gut wie kein Material und Staub in den Verbrennungsraum eindringen bzw. in das innere Rohr der Brenntrommel hereingespritzte einzelne Materialteilchen diese schnell wieder verlassen, erfolgt eine Verbrennung mit hohem wärmetechnischen Wirkungsgrad bei geringem Schadstoffausstoß; ferner kann ein "Verbrennen" des Materials auch nicht mehr erfolgen.

[0008] Durch die bevorzugte Ausgestaltung des freien Brenntrommelendes mit einem konischen Einzug wird die Brennerflamme derart geformt, daß eine Rückführung und Verwirbelung von Verbrennungsgasen zur noch besseren Verbrennung erfolgt.

[0009] Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Trocknen und Mischen von rieselfähigem Material für die Asphaltherstellung,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die in Figur 1 gestrichelt angedeutete Brenntrommel in gegenüber Figur 1 vergrößerter Darstellung entlang des Schnittes II - II in Figur 1,

Fig. 3

einen Querschnitt durch eine Variante der Brenntrommel in gegenüber Figur 2 verkleinerter Darstellung,

Fig. 4

einen axialen Längsschnitt durch ein inneres und äußeres Rohr der Brenntrommel in größerer Darstellung, wobei zur Vereinfachung die Halteeinbauten für das zu trocknende Material weggelassen wurden,

Fig. 5

eine perspektivische Darstellung im geänderten Maßstab von zwischen der Vor- und der Brenntrommel der Vorrichtung angeordneten Überleitelementen für das rieselfähige Material,

Fig. 6

einen schematischen, vereinfachten axialen Längsschnitt durch Brenn- und Vortrommel, wobei die Überleitelemente und Hitzeschilder nicht dargestellt sind,

Fig. 7

einen schematischen Querschnitt durch die Brenntrommel zur Darstellung einer Lagerungsvariante des inneren Rohres im äußern, wobei hier Halteeinbauten nicht dargestellt sind und

Fig. 8

einen schematischen, vereinfachten axialen Längsschnitt durch die Brenn- und Vortrommel, wobei hier insbesondere die Einleitung von Verbrennungs- und Zuluft in die Brenntrommel dargestellt ist.

[0010] Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Trocknen und Mischen von rieselfähigem Material 2 arbeitet im sogenannten Gegenstrombetrieb, d. h. das zu trocknende Material 2 wird auf der rechten Seite in Figur 1 mit einem Förderband 3 eingebracht und läuft dann zuerst gegen die heißen Flammenabgase und dann auf dem Mantel eines durch die Flammengase 5 erhitzten Rohres 25a zum Materialausgang 7.

[0011] Vom Förderband 3 kommend durchwandert das Material 2 eine auf ihrer Innenwandung drei Reihen Streuschaufeln 6 aufweisende Vortrommel 9, von der es dann über zur Vortrommelachse schräg verlaufende Überleitungselemente 8 (Figur 5) am Ort 10 zur gestrichelt dargestellten Brenntrommel 11 übergeführt wird. Die Überleitelemente 8 sind auf Hitzeabschirmplatten 12 als Hitzeabschirmelemente angeordnet, welche die Wärme der Brennerflamme von dem äußeren Rohr 25b der Brenntrommel 11 fernhalten soll. In der Vortrommel 9 wird das Material 2 durch die Streuschaufeln 6 emporgehoben und fällt als Vorhang durch die von der Brennerflamme 5 erzeugten heißen Abgase. Durch das Emporheben und Herunterfallen wird das Material 2 infolge der Neigung der Achsen 23a und 23b von Brenn- und Vortrommel 11 und 9 um 4°, wie unten erläutert, in Richtung Brenntrommel 11 befördert. Die schräggestellten Überleitelemente fangen das Material 2 des Vorhangs auf und schieben es unter Beschleunigung von der Vortrommel 9 in die Brenntrommel 11 zwischen die beiden koaxialen, zylindrischen Rohre 25a und 25b ein.

[0012] Das innere (erste) Rohr 25a weist eine glatte Innenfläche ohne jegliche Einbauten auf. Die Vortrommel 9 und das äußere 25b der beiden Rohre 25a und 25b sind miteinander verbunden und liegen drehbar auf zwei Laufringen 17a und 17b auf, welche über zwei Elektromotore 19a und 19b angetrieben werden.

[0013] Analog zum Ort 10 weist die Vortrommel 9 am Ort des Materialeintrags durch das Förderband 3 ebenfalls schräg an der Wandung der Vortrommel 9 angeordnete Überleitelemente auf.

[0014] Die Vorrichtung 1 ist auf einem Gestell 20 derart montiert, daß die Achsen 23a und 23b von Vortrommel 9 und Brenntrommel 11 miteinander fluchten und von der Brenneranordnung 13 zum Förderband 3 hin gegenüber der horizontalen Abstellebene 22 der Vorrichtung schräg nach oben, bevorzugt unter 4°, geneigt sind.

[0015] Das Rohr 25a ist an seinem entgegengesetzten freien Endbereich 21, bevorzugt beginnend nach 80% bis 90%, hier bei 90% der Brenntrommellänge konisch nach innen gezogen. Der konische, nach innen bis auf 90% des ursprünglichen Durchmessers gezogene Endbereich 21 dient dazu, den Flammendurchmesser in der Flammenspitze zu reduzieren, damit eine Rückführung und Verwirbelung von Verbrennungsgasen, insbesondere mit der unten beschriebenen Zuluft 52, zur noch besseren Verbrennung erfolgen kann. Der eingezogene, ringförmige Endbereich 21 verleiht dem Rohr 25a, welches durch die Erwärmung der Brennerflamme 5 stark belastet wird, eine hohe mechanische Festigkeit; auch wird hierdurch Spritzmaterial aus der Vortrommel 9 zurückgehalten. Die Flammenlänge wird so eingestellt, daß sie keinesfalls in den Rieselvorhang am Vortrommelende hineinragt. Die Flamme endet in bevorzugter Weise innerhalb des Rohres 25a.

[0016] Das innere Rohr 25a der Brenntrommel 11 mit einem Innendurchmesser von 2 m und einer Rohrlänge von 3 m, wobei diese Angaben nur beispielsweise Ausführungsformen darstellen, ruht auf mehreren, radialen Ringen 24, von denen einer in Figur 2 und zwei in Figur 4 dargestellt sind. Zur besseren Darstellung der Halterung des inneren Rohres 25a wurden die Schaufeln 33a und 33b für den Materialtransport nicht dargestellt. Das innere Rohr 25a liegt auf den Ringen 24 auf und kann sich somit infolge thermischer Ausdehnungen insbesondere in axialer Richtung verschieben. Die Ringe 24 haben ein T-förmiges radiales Querschnittsprofil. Jeder Ring 24 wird durch vier radial auf ihm stehende rohrförmige Stützen 27 gegen das äußere Rohr 25b abgestützt. Das jeweils eine Ende jeder Stütze 27 ist mit dem inneren Mantel des äußeren Rohres 25b verschweißt. Das dem verschweißten Ende gegenüberliegende Stützenende ist eingeschnitten, wobei Schnittbreite und -tiefe derart gewählt sind, daß der zentrische T-Schenkel des Ringes 24 spielbehaftet einliegt. Am Außenmantel des dem Brennergrund benachbarten Endbereichs des inneren Rohres 25a sind nun vier gleichdistanzierte Flansche 18 angeschweißt, welche zwei Durchgangslöcher aufweisen, deren Abstand derart gewählt ist, daß ein U-förmiger Klemmbügel 28 mit seinen Schenkeln durchschiebbar ist. Diese Schenkel sind mit einem Gewinde versehen. Der Schenkelabstand ist um eine Toleranz größer als der Durchmesser der Stützen 27. Mit diesen Klemmbügeln 28 werden nun die Stützen 27, wie in Figur 4 dargestellt, mit den Flanschen 18 verbunden. Da nur das äußere Rohr 25b angetrieben wird, erfolgt die Kraftübertragung für das innere Rohr 25a über die Schweißstellen der vier Stützen 27 am Innenmantel des äußeren Rohres 25b, über die Stützen 27, die Klemmbügel 28 und die Flansche 18 auf das innere Rohr 25a. Da das innere Rohr 25a nur an seinem dem Brennergrund benachbarten Ende befestigt ist, kann eine freie axiale thermische Ausdehnung erfolgen, zumal der äußere Mantel des inneren Rohres 25a auf dem Dachschenkel des T-Profils frei gleiten kann. Radiale Verspannungen werden vermieden durch die Bewegungsmöglichkeit des geschlitzten Stützenendes auf den zentrischen T-Schenkel des Rings 24. Durch die Stützen 27 wird der Materialtransport zwischen den beiden Rohren 25a und 25b nicht behindert.

[0017] Im Zwischenraum 31 mit einer beispielsweisen Höhe von 25 cm zwischen den beiden Rohren 25a und 25b ist die Beschaufelung 35a/35b (Halteeinbauten) für die Mitnahme des Materials 2 während der Umdrehungen der Brenntrommel 11 angeordnet. In Figur 2 werden für den Materialtransport zwei unterschiedliche Schaufeln 33a und 33b verwendet. Das Material verbleibt in den Schaufeln 33a und 33b bis etwa zu einem Gleitwinkel α von 60°. Die in Figur 2 gestrichelt dargestellte Mengendifferenz 35a, 35b, .... gibt schematisch die Materialmenge an, welche bei der Drehbewegung aus den Schaufeln 33a und 33b herausfällt und an der der Flamme 5 abgewandten Seite des inneren Rohres 25a herunterrieselt und dieses unter Wärmeaufnahme durch das Material 2 kühlt. Das im Kulminationsort (vertikal über der Achse 23b der Brenntrommel 11) der Drehbewegung in den Schaufeln 33a und 33b noch verbleibende Material 2 rieselt dann auf der linken Rohrseite hinunter und kühlt auch diese.

[0018] Jeweils eine einzige Schaufel 35a bzw. 35b ist nicht über die gesamte Länge eines Rohres 25b entlang dessen Mantellinie angeordnet, sondern in mehrere, bevorzugt drei Schaufelteillängsstücke unterteilt. Die unterteilten Stücke sind radial gegeneinander versetzt hintereinander angeordnet. Durch diese Versetzung kann bei einer schnellen Temperatursteigerung, wie sie durch die geringe Wärmekapazität gegeben ist, ein Verzug vermieden und zusätzlich eine hohe mechanische Stabilität erreicht werden.

[0019] Die oben beschriebenen Schaufeln und auch die noch nachfolgend beschriebenen Schaufeln sind aus massivem Stahlblech gefertigt und besitzen keine Durchbrüche. Hierdurch soll erreicht werden, daß ein definiertes Herausgleiten des Materials 2 aus den Schaufeln 35a und 35b erreicht wird, das Material 2 dann anschließend definiert an der betreffenden Rohrwandung zu deren Kühlung unter seiner eigenen Erwärmung unter Durchmischung entlanggleitet.

[0020] Bei der Materialauswahl der Schaufeln 35a und 35b sowie der Rohre 25a und 25b wurde bewußt eine temperaturfeste Stahllegierung (z. B. Inconell 800) als ein wärmestabiles Material mit einer vergleichsweise hohen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Schamotte ausgesucht. Es wurde auch im Bereich der Schaufeln 35a und 35b, des bzw. der Rohre 25a und 25b sowie anderen zu erwärmenden Baugruppen auf jegliches wärmespeichernde Material, wie z. B. Schamotte verzichtet, um eine sehr schnelle Aufheizzeit von einigen Minuten für die Vorrichtung zu erhalten. Infolge dieser schnellen Aufheizzeiten können auch kleine Materialmengen für besondere Anwendungsgegebenheiten verarbeitet werden.

[0021] Der Flammendurchmesser in der Brenntrommel wird über die konstruktive Formgebung der Brennerdüse bzw. -düsen sowie der sie umgebenden Bauteile derart eingestellt, daß er zwischen 30% und 90%, bevorzugt zwischen 50% und 85% des Trommelinnendurchmessers liegt. Bei Vollast der Vorrichtung werden 85% erreicht. Als Durchmesser der Flamme 5 wird derjenige Teil verstanden, in dem die Verbrennung stattfindet und der so heiß ist, daß er leuchtet.

[0022] In Figur 8 ist insbesondere die Zuführung von für die Verbrennung notwendiger Luft dargestellt. Die Verbrennungsluft 51 - nicht zu verwechseln mit der Leck- sowie der Zuluft 52 - wird mit einem Ventilator 53 angesaugt und besteht aus Frischluft 55. Unter Leckluft wird ein Lufteintritt in die Vorrichtung 1 durch Spalte sowie insbesondere durch den Materialein- und auslaß 7 verstanden. Auf den Einfluß der Leckluft wird nicht weiter eingegangen. Der Frischluft 55 kann, wie in Figur 8 dargestellt ist, sog. "Blue Smoke" 57 beigefügt werden. Beim "Blue Smoke" handelt es sich um meist blaufarbene, in der Regel organische Dämpfe, welche bei der Ashaltherstellung durch dessen Verdampfen entstehen und mittels Absaughauben abgesaugt werden. Der "Blue Smoke" wird, wie unten beschrieben, bevorzugt in der Brenneranordnung mitverbrannt, wodurch sich eine gesonderte Beseitigung z. B. durch Auswaschen, etc. erübrigt. Die unterschiedlichen Wege von Verbrennungsluft 51 und Zuluft 52 sind durch unterschiedliche Schraffur in Figur 8 herausgehoben.

[0023] Der Fluß der Frischluft 55 bzw. des "Blue Smokes" 57 wird über Stellglieder 59 bzw. 60 für einen optimalen Verbrennungsvorgang eingestellt. Eine weitere Optimierung, auch mit Blick auf schadstoffarme Abgase, erfolgt in der Brenneranordnung 13 durch eine geregelte Aufteilung der Verbrennungsluft 51 in einen Primärluftstrom 63 (engere Schraffur) und einen Sekundärluftstrom 64. Der Primärluftstrom 63 wird, eine Brennstoffdüse 65 umschließend, durch die der Brennstoff 67 eingebracht wird, in den Brennerraum 42 eingeleitet. Der Fluß des Primärluftstroms 63 wird mit einem Stellglied 69 so eingestellt, daß die Brennstoffverbrennung im Brennerraum 42 in der Brennerflamme 5 in einem inneren sauerstoffarmen Bereich 71 erfolgt.

[0024] Die Sekundärluft 64 wird koaxial nach außen um die Primärluft 63 herum in den Brennerraum 42 eingeleitet. Sie wird mit einem Stellglied 73 derart eingestellt, daß die Brennstoffverbrennung in einem äußeren, sauerstoffreichen Bereich 75 erfolgt.

[0025] Durch um die Brenneranordnung 13 koaxial angeordnete Rohrstücke als Zulufteinlaßöffnungen 77 kann schadstoffbelastete Zuluft 52 eingeblasen werden. Die Zuluft 52 kann insbesondere mit gas- und staubförmigem sowie mit flüssigem und halbflüssigem Bindemittel und auch mit Materialstaub aus einer Trockentrommel (Recycling-Trommel), in der Ausbauasphalt aufbereitet wird, beladen sein. Die Zulufteinlaßöffnungen 77 - in Figur 7 werden beispielsweise zehn voneinander gleichdistanzierte Einlaßöffnungen 77 verwendet - sind derart angeordnet, daß sie den Verbrennungsvorgang der Brennerflamme 5 nicht stören. Sie können, wie in Figur 7 dargestellt, parallel zur Brenntrommelachse 23b ausgerichtet sein; sie können jedoch auch nach außen gerichtet sein oder die Zuluft drallförmig einführen. Die zugeführte Zuluft 52 dient auch noch dazu, das innere Rohr 25a zu kühlen, um dessen Überhitzung zu verhindern.

[0026] Der Zuluftfluß und die Leistung der Brenneranordnung 13 sind unabhängig voneinander einstellbar, da die Zuluft gesondert zur Verbrennungsluft zugeführt wird. Eine Nachverbrennung bzw. Zersetzung der in der Zuluft enthaltenen Bindemittel erfolgt durch die Strahlungswärme der Brennerflamme 5 sowie durch die heiße Innenwand des Rohrs 25a.

[0027] Die Brennerflamme wird derart eingestellt, daß die Brenntrommel 11 eine Brennerraumbelastung zwischen 0,5 MW/m³ und 3 MW/m³, bevorzugt zwischen 0,8 MW/m³ und 1,5 MW/m³, erfährt. Die hier beschriebene Vorrichtung 1 wird unter den nachfolgenden typischen, jedoch nur beispielsweisen Daten betrieben:

[0028] Bei einem zu trocknenden und zu erhitzenden rieselfähigen Materialfluß von 132 t/h mit einer Körnigkeit von 0 bis 22 mm und einer Feuchtigkeit von 2,4% werden 812 kg/h Heizöl EL als Brennstoff verwendet. Mit diesem Brennstofffluß ergibt sich eine Brennerleistung von 9,6 MW (die Nominalleistung wäre 12 MW), woraus sich mit einem Innendurchmesser von 2,2 m und einer Länge von 1 m des inneren Rohres 25a eine Brennerraumbelastung von 1,03 MW/m³ ergibt; das äußere Rohr 25b weist einen Innendurchmesser von 2,5 m auf. Am Materialausgang 7 ist das Material dann auf 205°C erhitzt. Der Abgasfluß (Rohgase) der Vorrichtung 1 beträgt 21 400 Normalkubikmeter pro Stunde (h) bei einem Sauerstoffgehalt von 9,8% und einer Luftüberschlußzahl (Lambda) von 1,83. Die Abgase (Rohgase) enthalten - korrigiert auf trockene Luft und umgerechnet auf einen 17%-gen Sauerstoffanteil - 8 mg/m³ leicht flüchtige organische Verbindungen (VOC), 14 mg/m³ Kohlenmonoxid (CO) und 29 mg/m³ Stickstoffdioxid (NO₂).

[0029] Es kann nun vorkommen, daß vom rein rieselfähigem Material eine geringe Menge trotz der Überleitelemente 8 auf die Innenwand des inneren Rohres 25a der Brenntrommel 11 spritzt. Um diese Materialteilchen wieder aus dem Rohr 25a zu entfernen, ist ein Schlitz 34, wie im schematischen, stark vereinfachten Schnitt durch die Brenntrommel 11 und die Vortrommel 9 in Figur 6 angedeutet, zwischen der Innenseite des Rohrs 25a und einem das Rohr 25a am Brennergrund abschließenden Hitzeschild 36 vorhanden. Die Schlitzhöhe ergibt sich aus der Korngröße des Materials, welches sporadisch in das Rohr 25a gelangt plus eine Toleranz und beträgt etwa 60 mm. Größere Materialteilchen können aufgrund der Achsenlage von Brenn- und Vortrommel 11 und 9 nicht in das Rohr 25a hineingelangen. Die Materialteilchen innerhalb des Rohres 25a werden infolge dessen Rotation, ihrer Schwerkraft und der Neigung der Rohrachse 23b zum Schlitz 34 hin bewegt, fallen dann durch einen Kanal 38 zwischen einer feststehenden Brenntrommelabschlußwand 40a und einer mit der Brenntrommel 11 sich drehenden das innere Rohr 25a verstärkenden, senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Rohrverstärkung 40b (Hitzeschild 36 und Brenntrommelabschlußwand 40a drehen nicht mit). Der Kanal 38 mündet in den Materialausgang 7. Obwohl im Brennerraum 42 gegenüber der Umgebung ein Unterdruck herrscht, dringt so gut wie kein die Verbrennung der Brennerflamme 5 behindernder Staub vom Materialausgang 7 ein. Auf eine die Materialteilchen hindurchlassende, aber Staub abblockende Dichtung kann somit im Kanal 38 verzichtet werden.

[0030] Anstatt jeweils drei gegeneinander versetzte Schaufeln entlang des Rohres 25a anzuordnen, können auch durchgehende Schaufeln verwendet werden. Analog können auch die Streuschaufeln angeordnet werden.

[0031] Anstelle der in Figur 2 gezeigten Brenntrommel 11 kann auch die in Figur 3 gezeigte Variante einer Brenntrommel 39, ebenfalls mit einem inneren und einem äußeren Rohr 41a und 41b, verwendet werden. Im Unterschied zur Brenntrommel 11 sind hier jedoch am inneren wie auch am äußeren Rohr 41a und 41b Längsschaufeln 43a und 43b angeordnet. Die Brenntrommel 39 zeigt jedoch gegenüber der Brenntrommel 11 eine schlechtere Materialdurchmischung und eine ungleichmäßigere Erwärmung des Materials. Auch ist diese Brenntrommel 39 aufwendiger in ihrer Herstellung. Das innere Rohr 41a kann nicht so einfach wie bei der oben beschriebenen Brenntrommel 11 ein- und ausgebaut werden.

[0032] Anstatt das Material 2 in Richtung von der Flammenspitze zum Flammengrund, also im Gegenstrombetrieb zu transportieren, kann es auch in umgekehrter Richtung (Gleichstrombetrieb) bewegt werden. Die Materialbewegung kann nun infolge der geneigten Achsen 23a und 23b (ausgehend von der Brenneranordnung bevorzugt um 4° nach unten gerichtete Vor- bzw. Brennertrommelachse) oder durch axial in Längsrichtung geneigt angeordnete Schaufeln während der Drehbewegung erfolgen. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für die zusätzliche Einbringung von Ausbauasphalt durch eine nicht dargestellte Mittenzugabeöffnung.

[0033] Anstelle einer Halterung des inneren Rohres 25a der Brenntrommel 11, wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt, kann auch eine Halterung, wie im skizzierten Querschnitt in Figur 7 angedeutet, verwendet werden. Bei dieser Rohrhalterung wird auf den Ring 24 verzichtet. Anstelle der Stützen 27 sind die nun verwendeten Stützen 45 pilzförmig ausgebildet, wobei die Oberseite des Pilzhuts 47 der Wölbung der Außenwandung des inneren Rohres 25a angepaßt ist. Der Stützenfuß ist auf der Innenseite des äußeren Rohrs 25b angeschweißt. Über den Rohrumfang werden bevorzugt sechs Stützen 45 angeordnet. Eine Stützenreihe ist in der Rohrmitte und eine im Bereich des freien Rohrendes angeordnet.

[0034] Im kalten Zustand liegt die Außenwand des inneren Rohres 25a mit einer Spielpassung auf der Oberseite der Pilzhüte 47 der Stützen 45 auf, wodurch, wie oben bereits ausgeführt, ein einfacher Ein- und Ausbau des inneren Rohres 25a durchführbar ist. Durch diese punktförmigen Auflageorte ergibt sich im Betrieb infolge thermischer Ausdehnung eine Verspannung des inneren gegenüber dem äußeren Rohr, welche aber nicht weiter stört und auch keine Festigkeitsprobleme aufwirft; d. h. die ideale Zylinderform hauptsächlich des inneren Rohres wird in ein "verschliffenes" Sechseck verwandelt.

[0035] Anstelle der Stützen 27 und 45 können auch nicht dargestellte, am konischen Teil 21 radial angeordnete Halteplatten verwendet werden, welche ebenfalls am äußern Rohr 25b angeschweißt sind.

Ansprüche

1. Verfahren zum Trocknen und/oder Erwärmen von rieselfähigem Material (2) für die Asphaltherstellung in einer Vorrichtung (1) mit einer drehend angetriebenen, eine Beschaufelung (33a, 33b; 43a, 43b) aufweisenden Brenn(11; 39) und Vortrommel (9) sowie mit einer annähernd in der Brenntrommelachse (23b) brennenden Brennerflamme (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Material (2) derart in der Vorrichtung (1) transportiert wird, daß kein Materialstaub in den Flammenraum (42) der Brennerflamme (5) eindringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammendurchmesser in der Brenntrommel (11, 39, 51) zwischen 30% und 85%, bevorzugt zwischen 50% und 67% des Trommelinnendurchmessers eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammendurchmesser am freien Brenntrommelende, bevorzugt nach 80% bis 90% der Brenntrommellänge, gegenüber dem Flammendurchmesser in der Brenntrommelmitte reduziert wird, damit in den Flammenrandbereichen eine Verbrennungsgasrückführung und/oder -verwirbelung zur Schadstoffreduzierung in den Verbrennungsgasen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Flamme (5) notwendigen Verbrennungsluft schadstoffbelastete Gase, insbesondere bindemittelhaltige Dämpfe der Asphalterzeugung, beigemischt werden.

5. Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Halteeinbauten (33a, 33b; 43a, 43b) für das zu trocknende und umzulagernde Material aufweisenden drehbaren Brenntrommel (11, 39) dadurch gekennzeichnet, daß die Brenntrommel ein koaxial zur Brenntrommelachse (23b) angeordnetes zylinderförmiges, die Brennerflamme (5) radial und axial umschließendes erstes Rohr (25a; 41a) hat, dessen Innenwandung glatt und ohne Inneneinbauten im Flammenbereich ausgebildet ist.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (25a) in einem zweiten äußeren Rohr (25b) zentrisch und im kalten Zustand spielbehaftet gehalten ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (25b) lediglich an seinem dem Flammengrund der Brenneranordnung (13) benachbarten Endbereich mechanisch fixiert ist.

8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (25a) spielbehaftet mit Stützen (45) zwischen dem ersten und zweiten Rohr (25a, 25b) radial abgestützt ist, welche bevorzugt an der Innenwand des zweiten Rohres (25b) befestigt sind, damit das erste Rohr (25a) infolge einfacher Gestaltung möglichst preisgünstig herstellbar und möglichst einfach aus- und einbaubar ist.

9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das der Brenneranordnung (13) benachbarte, mit Hitzeabschirmelementen (12) abgedeckte Brenntrommelende neben einer Öffnung für den Eintritt der Brennerflamme (5), benachbart zur Innenwandung des ersten Rohres (25a) einen Schlitz (34) aufweist, der so groß gewählt ist, daß aus der Vortrommel (9) in das erste Rohr (25a) der Brenntrommel (11) sporadisch eindringendes Spritzmaterial wieder austreten kann.

10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch an dem der Brenntrommel (11) benachbarten Ende der Vortrommel (9) angeordnete, zur Vortrommelachse (23a) geneigte Überleitelemente (8), um das als Materialvorhang in der Vortrommel (9) durch die Flammenabgase fallende Material (2) beschleunigt und vollständig auf den Außenmantel des ersten Rohrs (25a) zu führen.

11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das die Brennerflamme (5) unmittelbar umgebende Rohr (25a, 41a) und dessen Halteeinbauten (43a) aus einer Stahllegierung mit nur für die statische Stabilität und die Abrasionsresistenz gegen das Material notwendigen Wandstärken ausgebildet ist, um eine geringe Wärmekapazität von Rohr (25a) oder Rohr (41a) und Halteeinbauten (43a) zu erhalten.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (25a) an seinem der Brenneranordnung (13) entgegengesetzten Endbereich (21), bevorzugt beginnend bei 80% bis 90% der Rohrlänge, konisch nach innen, bevorzugt bis auf 90% des ursprünglichen Innendurchmessers, gezogen ist.

Zeichnung