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Trommel zum Brennen, Sintern, Rösten, Trocknen oder Kühlen von Steinen, Erden, Erzen und Chemikalien, wie Magnesit, Zement, Kalk u. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf Doppeltrommeln zum Brennen, Sintern, Rösten, Trocknen oder Kühlen von
Steinen, Erden, Erzen und Chemikalien, wie Magnesit, Zement, Kalk, mit gleicher oder ungefähr glei- cher Trommellänge und Durchfluss des Gutes durch beide Trommeln hintereinander, wobei die Trom- meln koaxial derart angeordnet sind, dass sich der Strömungsquerschnitt für das Gut und das Gas beim j Durchfliessen der Trommeln vergrössert.
Die Erfindung besteht darin, dass die Innentrommel beidendig offen, die Aussentrommel an der Seite der Umlenkung des Gutes und des Gases völlig geschlossen ist und die Zufuhr und Abfuhr von Gut und Gas an dem dem geschlossenen Ende der Aussentrommel gegenüberliegenden Ende der Trommel einendig er- folgt. Hiebei kann die Zufuhr des Gutes im kleinen Querschnitt der Aussentrommel, die Abfuhr des be- handelen Gutes im grossen Querschnitt der Innentrommel erfolgen und dortselbst auch die Heizeinrich- tung vorgesehen sein, wobei Gut und Heizgase in beiden Trommellängen in an sich bekannter Weise im
Gegenstrom fliessen.
Die Zufuhr des Gutes in die Innentrommel kann auch auf der Flammseite derselben erfolgen und auch die Aussentrommel mit ihrem grossen Querschnitt auf der Flammseite der Doppeltrom- mel liegen, wobei Gut und Heizgase in beiden Trommeln in an sich bekannter Weise im Gleichstrom fliessen. Zur fortlaufenden Behandlung des Gutes durch Trocknen, Brennen, Kühlen od. dgl. können zwei oder mehrere erfindungsgemässe Doppeltrommeln hintereinander geschaltet sein. Der Ringraum zwischen den beiden Trommeln der Doppeltrommel und gegebenenfalls auch die Innentrommeln sind durch ra- diale, über die Trommellängen reichende Längswände unterteilt, an denen im Bereich des Ringraumes starre, schräge, schmale Leitwände angeordnet sind, wodurch eine wirksame Unterteilung, Umwälzung und Förderung des Gutes erzielt wird.
Weiters sind die Trommeln an einem oder an beiden Enden mit schrägenLeitflächenzurUmleakungund Beschleunigung der Förderwirkung für das Gut versehen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Doppeltrommel liegen vor allem darin, dass die Baulänge er- heblich geringer und eine einendige Bedienung der Anlage möglich ist, wodurch eine vereinfachte Be- dienung und Wartung und eine zentrale Überwachung gegeben ist. Weiters ist eine gute Ausnutzung der
Wärme und Schonung der feuerfesten Auskleidung der Trommeln gegeben, weil die Doppeltrommel ge- genüber eintrommeligen Ausführungen verwindungsfester gebaut werden kann und weil die Brenntrommel gewissermassen in der Wärme des von ihr vorgewärmten Ringraumes liegt und gegen die Aussentemperatur abgeschirmt ist, so dass ein hoher Wirkungsgrad und der richtige Ablauf des Behandlungsvorganges, im besonderen des Brenn- und Sintervorganges,
gewährleistet ist und die Aufstellung der Doppeltrommel im
Freigelände ohne weiträumigen Überbau möglich ist.
Es ist bereits bekannt, Trommelaggregate mit mehr als zwei ineinander angeordneten zylindrischen bzw. konischen Trommeln auszurüsten. Die Zufuhr und die Abfuhr des Gutes bzw. der Heizgase erfolgt bei diesen bekannten Anlagen an den beiden Trommelenden, so dass eine beidendige Bedienung erfor- derlich ist, wodurch weiträumige Überbauten und erheblich mehr Bedienungspersonal benötigt werden.
Auch sind die Trommeln an ihren Stirnenden meist vollkommen geschlossen und der Durchfluss des Gu- tes und der Gase erfolgt lediglich durch nahe der Trommelenden angeordnete Ausnehmungen, wodurch der störungsfreie Fluss behindert wird, da sich vor diesen Übertrittsöffnungen ein Stau bildet. Auf dem ab- gelegenen Gebiet der Getreidetrocknung ist ferner ein Viertrommelsystem bekanntgeworden, das in einem feststehenden, wie eine weitere Trommel wirkenden Behältnis rotiert.
Auch bei diesem Fünfbe-
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hältersystem, bei dem konische Trommeln in schräggestellten, zylindrischen angeordnet sind, erfolgt die Zufuhr des Getieides sowie die Zufuhr der Trockenluft und deren Abfuhr an beiden Enden des Aggre- gats. Auch das Hintereinanderschalten gleichartiger Trommelaggregate ist bisher nur zur Erzielung gleichartiger Wirkungen, also nur zu deren Verstärkung, angewendet worden und nicht zur Erzielung von sich ergänzenden Verfahrensschritten eines fortlaufenden Verfahrens, wie dies beispielsweise beim Vor- trocknen, nachfolgenden Brennen oder Sintern und abschliessendem Kühlen der Fall ist.
Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Die Fig. 1 zeigt eine
Brenntrommel mit anschliessender Kuhltrommel. Die Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Brenn- trommel nach Fig. l. DieFig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie B-B der Kühltrommel nach Fig. 1. Die Fig. 4 zeigt die Doppeltrommel als Trockentrommel. Die Fig. 5 ist eine Seitenansicht hie von.
1 ist die konische Aussentrommel einer Brenn-oder Sintertrommel, 2 ist die gleichfalls konisch ge- formte, koaxial gelagerte Innentrommel. Die Konizität der beiden Trommeln ist entgegengesetzt ge- richtet. 3 ist die gemeinsame Achse der beiden Trommeln. Die Innentrommel 2 ist mit feuerfestem Ma- terial ausgekleidet. Die gemeinsame Lagerung der Trommeln erfolgt an einem Zapfenlager4und an einem Laufring 5. Der Drehantrieb erfolgt durch einen Motor bei 14 und über Ritzel 15 und Zahnkranz
16. Die Zufuhr des Brennguts erfolgt bei 6 in den Ringraum zwischen den beiden Trommeln 1, 2. Die
Trommeln sind durch Längswandungen 10 abgestützt, an denen schmale, schräge, starre Leitbleche 11 für das Brenngut angeordnet sind. Die Längswände 10 reichen über die Länge der Trommel von 12 - 13.
7 ist der Brenner der Brenntrommel. 1. 7, 18 sind weitere Leitwände für das Brenngut, die eine gute und rasche Führung und Lenkung des Materials gewährleisten. Das Material wandert zufolge der Drehbewegung der Doppeltrommel und der Konizität der Trommeln in Richtung der eingezeichneten Pfeile der Brennerflamme entgegen und verlässt in gesintertem Zustand die Innentrommel bei 8, wogegen die Abgase bzw. der Staub die Trommel bei 9 verlässt. Das gesinterte Material tritt nunmehr in die Innentrommel 20 einer Kühldoppeltrommel 19, 20 ein, die in ähnlicher Weise wie die Brenntrommel gebaut ist.
Die beiden Trommeln 19,20 sind wieder koaxial (Achse 21) gelagert, wobei ihre Konizität entgegengesetzt ist, so dass eine rasche Führung des Materials durch die Trommeln erfolgt und der Auswurf bei 24 gewährleistet ist. Die Längs- und Leitwände 25,26 sind wie bei der Doppeltrommel l, 2 eingebaut mit dem Unterschied, dass die Längswände 25 auch die Innentrommel 20 unterteilen. Die Trommellagerung erfolgt wieder an einem Zapfenlager 22 und an einem Laufring 23. Je nach Bedarf könnten auch mehrere Laufringe oder überhaupt nur Laufring in erforderlicher Anzahl Verwendung finden, u. zw. sowohl bei der Brenn-, wie auch bei der als Kühl-oder Trockentrommel verwendeten Doppeltrommel.
Die Abgase der Kühltrommel können zum Vorwärmen des Brenners und der Sekundärluft gemäss Fig. 1 Verwendung finden. 29 sind wieder Leitwände für das Kuhlgut. Die Stückgrösse des Materials kann bis zu 10 cm und darüber betragen, kann aber natürlich auch viel kleiner sein. Der Brenner 7 kann ein Ölbrenner, ein Gasbrenner, ein elektrischer Brenner oder Kohlenbrenner sein. Das Material verlässt bei 24 die Kühltrommel mit einer Temperatur von etwa 100 Grad oder mehr, wogegen die Temperatur der Vorwärmluft für den Ölbrenner etwa 300 Grad beträgt. Die Flammtemperatur in der Trommel 1 ist mit etwa 1700 Grad anzusetzen.
Durch die Konizität der Trommel 1 wird eine Konzentrierung der Wärme und damit eine höhere Temperatur im Bereich der Brennerflamme erzielt. Das zu behandelnde Gut wird der Aussentrommel bzw. dem Ringraum zwischen den Trommeln 1 und 2 am kleineren Ringquerschnitt zugeführt und wandert von dort zufolge der Drehung der Trommel und der Konizität nach links, bis es bei 12 den grössten Ringquerschnitt erreicht und dort in die Innentrommel fällt. Da sich somit der dem Material verfügbare Querschnitt vergrössert, verbleibt es in diesem Bereich der Trommel längere Zeit, weil sich die Strömungsgeschwindigkeit des Materials verlangsamt.
Hier können daher auch die heissen Abgase, die bei 9 die Anlage verlassen. auf breitem Querschnitt auf das sehr langsam fliessende Material einwirken und dieses wirksam vorwärmen und vorbehandeln bzw. vorsintern, so dass der Endprozess in der Trommel 1 rasch und wirksam vonstatten gehen kann. Durch die Wandungen 10, 11 findet zudem ein ständiges Wenden und Streuen des Materials statt. Ähnliche Vorgänge spielen sich natürlich auch dann ab, wenn die Doppeltrommel als Kühl- oder Trockentrommel (Fig. l unten und Fig. 4) verwendet wird. Die Kühl-bzw. Trokkenwirkungen sind daher ebenfalls ausgezeichnet. Bei der Doppeltrommel l, 2 der Fig. l könnte allenfalls die Aussentrommel l auch zylindrisch sein, da es hier vor allem auf die Konizität der Innentrommel ankommt, um die bezeichneten Wirkungen zu erzielen.
Der Antrieb der KUbltrommel19, 20 ist mit 27 und 28 bezeichnet.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Trockentrommel 30, 31, wobei die Innentrommel 31 beispielsweise zylindrisch oder aber schwach konisch geformt ist. Der Ölbrenner 7'heizt den Vorherd 7, von wo dann die
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heissen, flammenlosen Gase auf das bei 6 zuströmende, zu trocknende Material einwirken. 5,4 ist die
Lagerung, 14,15 und 16 der Drehantrieb. Das getrocknete Gas verlässt bei 32 die Anlage, der Staub und die
Abgase bei 9 die Trommel. Das Trockengut gelangt sofort an der heissesten Stelle der Anlage zur Be- handlung, es wandert sodann mit den trocknenden Gasen in gleicher Richtung (Gleichstrom) und mischt sich mit diesen, wodurch die Trockenwirkung gut ausgenützt wird.
Demgegenüber wandert das Material bei der Anlage gemäss der Fig. 1 in Pfeilrichtung den bei 9 abziehenden Gasen entgegen (Gegenstrom), was in diesem Falle wieder die günstigeren Wirkungen ergibt. Während bei den bekannten Kühltrommeln
Endtemperaturen des Materials von etwa 150 bis 1200 erzielbar sind, ergeben sich bei der erfindungsge- mässen Kühl- bzw. Trockentrommel Endtemperaturen von etwa 40 bis 600 für das Material und von etwa
600 für die bei 9 abströmenden Abgase (Fig. 4).
Die Trommeln können in beliebiger Weise kombiniert werden. Die Fig. l zeigt die Kombination einer Brem- mit einer Kühldoppeltrommel. Diesem System kann aber auch noch eine Trockentrommel gemäss der Fig. 4 vorgeschaltet werden. Es können auch mehrere Brenntrommeln hintereinander ge- schaltet werden u. dgl. mehr.
Die erfindungsgemässen Ausbildungen gestatten eine wirksame Behandlung des Materials bei gerin- ger Raumbeanspruchung und geringen Kosten. Durch das Ineinanderschalten der Behandlungstrommeln wird neben der Verkürzung der Baulänge der Anlage zufolge der Konizität ein rascher und wirksamer
Durchfluss des Materials erzielt. Die heissen Gase durchdringen und umspülen das Material im Gleich- strom oder im Gegenstrom in wirksamer Weise. so dass nur kurze Behandlungswege für das Brenn-bzw. Trocken- gut erforderlich sind. Die Strahlungswärme geht nicht nutzlos nach aussen, sondern wird dem im Ringraum be- findlichen Material zugeführt. Die erfindungsgemässe Doppeltrommel ist für die Behandlung von Steinen, Er- den, Erzen, chemischen Stoffen wie insbesondere für Magnesit, Zement, Kalk, Talkum, Kaolin, Ton- erden und so weiter geeignet.
Die Baulänge der erfindungsgemässen Drehofenanlage ist nur etwa halb so lang wie bei Anlagen bekannter Bauart mit gleicher Leistung, die Bauhöhe ist wesentlich geringer als bei zyklo9artigen Wärmeaustauschern. Die erfindungsgemässe Doppeltrommel kann mit dem grössten Teil ihrer Baulänge im Freien liegen, da die Brenntrommel nach aussen durch den von ihr vorgewärmten Ringraum isoliert ist. Die Materialbeschickung, die Entnahme, Entstaubung und Heizgaszufuhr und-abfuhr sind auf ein und derselben Seite der Anlage konzentriert und daher zentral zu überwachen und zu bedienen. Die konische Innentrommel bietet den Vorteil, dass der Brennraum an die Flammenform angepasst ist. Die Sinterzone ist erheblich grösser als bei zylindrischen Trommeln, wodurch sich der Brennund Sinterprozess günstig gestaltet. Die gefürchtete Ringbildung wird vermieden.
Die Auskleidung der konischen Trommel mit feuerfesten Steinen ist gegenüber zylindrischen Trommelformen haltbarer, weil die Konizität der Trommel das Herausfallen der Steine erschwert. Die Strahlungswärme wird in dem durch Trennwände unterteilten Ringraum zum Vortrocknen herangezogen, also voll nutzbar gemacht. Die Teilungswände im Ringraum unterteilen den Materialstrom und vergrössern dadurch die vom Heizgas bestrichenen Flächen des Materials um ein Vielfaches. Die Brenntrommel mit einer Temperatur von etwa 17000 liegt in der Wärme des sie umgebenden Ringraumes von etwa 4000 eingebettet, also in ihrer eigenen Abgas- und Strahlungswärme und ist somit gegen die Aussentemperatur von z. B. 200 wirksam geschützt.
Der Temperaturverlauf ist somit ein den natürlichen Verhältnissen entsprechender, die feuerfeste Auskleidung dadurch vor schädlichen Temperaturschwankungen geschützt. Das bei Drehöfen mit Wasserkühlung häufige Brechen der Auskleidung, das das Stillsetzen der Anlage zur Folge hat, entfällt daher. Steigt die Temperatur in der Brenntrommel, so steigt auch die Abgastemperatur im Ringraum und diese schützt die Brenntrommel vor zu grossen Temperaturdifferenzen. Die Ausmauerung ist daher keinen zusätzlichen Spannungen unterworfen. Die Doppeltrommel ist verwindungsfest herstellbar, sie wird nicht durch ihr Eigengewicht elliptisch verformt und hiedurch wird wieder die Ausmauerung geschont.
Die Wärmeverwertung der Doppeltrommel ist eine vorzügliche, und der ständig sich vergrössernde Querschnitt des Trockenraumes bzw. des Ringraumes ermöglicht den staufreien Abzug der Heizgase.
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