Verfahren und Vorrichtung zum Fördern und gleichzeitigen Erwärmen oder Kühlen von Massengut
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fördern und gleichzeitigen Erwärmen oder Kühlen von Massengut, indem dieses Gut der Einwirkung von Luft oder einem Gas ausgesetzt wird, welche bzw. welches zum Hindurchgehen durch das Gut veranlasst wird, um einen Wärmeaustausch zustande zu bringen.
Das Massengut kann beispielsweise aus einem Drehofen gelieferter heisser Zementklinker, Agglomerat oder Kalk sein, in welchem das Gut gebrannt wurde, oder es kann ein Rohmaterial sein, welches z. B. mittels heisser Gase vorerhitzt oder ganz erhitzt werden soll. Bei derartigen Verfahren wird das Massengut bekannterweise auf einen Träger gespeist, welcher ein sich bewegender Rost sein oder einen unbeweglichen gasdurchlässigen Teil aufweisen kann, über welchen das Material durch hin- und hergehende Fördermittel gefördert wird, und die Luft oder das Gas zum Kühlen oder Erwärmen des Guts wird durch den Träger und die Materialschicht dadurch gedrückt, dass ein Druckunterschied zwischen der Unterseite des Trägers und dem Raum über der Guts schicht erzeugt wird.
Weil nun das Volumen der Luft oder eines Gases bei einem konstanten Druck mit ihrer bzw. seiner Temperatur zunimmt, schwankt das tatsächliche Gewicht der durch das Gut pro Flächeneinheit hindurchgehenden Luft oder Gas mit der Temperatur des Guts. Wenn der Druckunterschied der gleiche über der ganzen Tragfläche für das Gut ist, wird das Gewicht des pro Flächeneinheit durch eine Gutsschicht gleichmässiger Dicke hindurchgehenden Mediums schwanken und dort am grössten sein, wo die Temperatur am niedrigsten ist.
Um daher den grösseren Teil des Mediums am Durchgang durch den Träger an den Stellen, wo die Temperatur der Gutsschicht vergleichsweise niedrig ist, zu verhindern, ist schon vorgeschlagen worden, den eintretenden Luft- oder - Gas strom in Ströme bei verschiedenen Drücken aufzuteilen, um den Strom des niedrigsten Drucks auf den Teil des Guts zu beschränken, welcher die niedrigste Temperatur besitzt usw. Dies kann gemacht werden durch Aufteilen des Raums auf der Blasseite des Trägers in Abteilungen durch Trennwände, worin Öffnungen mit Klappen vorgesehen sind zum Verbinden des Gebläses mit dem Abteil unterhalb oder oberhalb des Teils der Gutsschicht, welcher auf der höchsten Temperatur ist.
Von diesem Abteil kann durch eine Klappe das Medium zu dem nächsten Abteil geleitet werden, so dass sein Druck mehr oder weniger entsprechend dem Temperaturabfall des Teils des Guts im zwei ten Abteil verringert ist. Es ist jedoch unwirtschaftlich, ein Gebläse Luft oder Gas mit einem höheren Druck als dem erforderlichen liefern zu lassen und dann den Druck durch Klappen zu verringern.
Die gleichen Erwägungen gelten, wenn die Luft oder das Gas durch das Material mittels eines durch ein Gebläse erzeugten Sogs gezogen wird, anstelle das Medium durch das Gut unter Druck hindurchzudrücken.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird die Dicke der Guts schicht über deren Länge so ver ändert, dass die Schichtdicke grösser ist, wo die Gutstemperatur niedriger ist, und wird der das Strömen der Luft oder des Gases durch die Schicht verursachende Druckunterschied über der ganzen Gutsschichtfläche im wesentlichen gleich gehalten.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens ist in Abänderung der bisher verwendeten vorbeschriebenen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Förderweg in zwei oder mehr Abteilungen mit je einem Träger eingeteilt ist, welche je für sich betrieben werden, so dass sie das Gut mit verschiedenen Geschwindigkeiten fördern können, um das Dickerwerden der Schicht auf der einen oder andern Abteilung zu verursachen.
Der Träger kann in jedem Abteil einen feststehenden Teil aufweisen und Fördermittel können darüber hin- und hergehen, um das Material entlang dem Trägerteil zu fördern, und die auf den verschiedenen Abteilungen arbeitenden Fördermittel können durch getrennte Mechanismen mit unabhängig voneinander veränderlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden. Der Träger kann aber auch bei zwei Abteilungen einfach aus zwei endlosen, sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegenden Rosten bestehen.
Vorzugsweise sind bei den Abteilungen die Träger auf verschiedenen Höhen, so dass das vom Träger geförderte Gut von einem Abteil auf den Träger des nächsten fällt. Dies kann sicherstellen, dass die sich bewegende Schicht einer Abteilung nicht die einer anderen Abteilung beeinträchtigt und weder das Anhäufen von Gut an einem Punkt oder das Hervorrufen leerer Räume verursacht wird. Beim Fallen des Materials von einer Abteilung zur nächsten kann ein gewöhnlich erwünschtes Umrühren des Gutes erreicht sein.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben, in welcher darstellen:
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1 in grösserem Masstabe, und
Fig. 3 einen Aufriss der in Fig. 2 gezeigten Teile.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 dient zum Fördern unter gleichzeitiger Kühlung von Zementklinkern, welche aus einem nicht gezeigten Ofen durch einen Schacht 1 geliefert werden. Das Material fällt auf einen gasdurchlässigen Träger 2, welcher einen feststehenden Teil 2" aufweist, auf dem hin- und hergehende keilförmige Fördermittel 3 bewegt werden, welche den Klinker bei ihrem Vorwärtshub in kon tinuieflicher Schicht entlang dem Träger vor sich hinstossen, aber unter dem Klinker auf ihrem Rückwärtshub hinweggleiten. Die Teile 3 sind an ein Gestell 4 angeschlossen, welches auf Rollen 5 ruht und welchem eine hin- und hergehende Bewegung durch einen in den Fig. 2 und 3 gezeigten Mechanismus mitgeteilt wird. Dieser Mechanismus besteht aus einem Zahnrad 6 auf einer Welle 7, angetrieben über ein Ritzel 8.
Die Welle 7 trägt eine Exzenterscheibe 9, auf welcher eine Pleuelstange 10 gelagert ist. Beim Drehen der Welle 7 teilt die Pleuelstange 10 ihre hin- und hergehende Bewegung einem Querteil 11 des Gestells 4 mit.
Die Dicke der Klinkerschicht auf dem Träger 2 hängt von der Menge der durch den Schacht 1 gespeisten Klinker und von der Geschwindigkeit ab, mit welcher die Förderteile 3 bewegt werden. Im allgemeinen ist die Speisemenge fast konstant und die Geschwindigkeit der Teile 3 wird eingestellt, um die Klinkerschicht so dicht zu machen, dass sie einem Luft- oder Gasstrom geeigneten Durchgangswiderstand bietet, welcher unter Druck in ein Abteil 19 unter dem Träger eingeführt wird. Dieses Druckmedium wird durch ein nichtgezeigtes Zentrifugalgebläse durch eine Öffnung 12 zu dem Abteil 19 zugeführt, wobei der Druck in dem Abteil 19 200 bis 500 mm Wassersäule betragen kann. Das Medium tritt durch den Träger 2 und die Klinkerschicht auf diesem unter Kühlung des Klinkers in den Raum über dem Träger, der unter geringerem Druck gehalten wird.
Von dem Träger 2 fällt der teilweise gekühlte Klinker auf einen ähnlichen Träger 2', entlang dessen ortsfestem Teil er durch Fördermittel 3' bewegt wird, welche mittels einem auf Rollen 5' ruhenden Gestell 4' hin- und herbewegt werden, wobei alle diese Teile gleich den entsprechenden Teilen 2-5 sind. Die Fördermittel 3' werden jedoch mit geringerer Geschwindigkeit als die Teile 3 bewegt und infolgedessen wird die Klinkerschicht auf dem Träger 2' dicker sein.
Es ist ein Abteil 20 unter dem Träger 2' vorhanden, abgetrennt von dem Abteil 19 durch eine Wand 13, in welcher sich eine Öffnung 14 befindet.
Luft oder Gas unter Druck strömt durch diese Öffnung aus dem Abteil 19 zu dem Abteil 20 und dann aufwärts durch den Träger 2' und die Klinkerschicht auf dem Träger 2' in den Raum über dem Träger 2', der mit dem über dem Träger 2 zusammenhängt und demnach den gleichen geringen Druck aufweist. Die Öffnung 14 ist gross genug, um sicherzustellen, dass die Drücke in den Abteilungen 19 und 20 im wesentlichen die gleichen sind, dabei ist aber die Temperatur des Klinkers auf dem Träger 2' niedriger als die des Klinkers auf dem Träger 2, und die von der Luft bzw. dem Gas beim Durchgang durch die Klinkerschicht auf dem Träger 2' erreichte Temperatur ist deutlich niedriger als die der Luft bzw. des Gases, welche die Schicht auf dem Träger 2 verlässt.
Wenn daher die zwei Klinkerschichten von gleicher Dicke wären, würde das Gewicht des durch die zweite oder kühlere Schicht pro Flächeneinheit hindurchgehenden Mediums grösser sein als das des durch die erste Hindurchgehenden. Dadurch, dass veranlasst wird, dass die zweite Schicht dicker ist als die erste, können jedoch die Gewichte gleich gemacht werden, und die hin- und hergehenden Geschwindigkeiten der Fördermittel 3 und 3' werden so eingestellt, dass dieses Ergebnis erzielt wird.
Der Klinker verlässt den Träger 2' am dem Schacht 1 abgekehrten Ende und wird dabei in verschiedene Grössen mittels Sieben 15, 16 und 17 aufgeteilt.
Die Luft, bzw. das Gas, welches durch die Klinker erhitzt worden ist, kann die Vorrichtung durch den Schacht 1 verlassen und als Sekundärluft für die Verbrennung in dem Drehofen benutzt werden, in welchem der Klinker erzeugt wird. Wenn ein Über- schuss an Luft für diesen Zweck vorhanden ist, kann die verbleibende Luft durch einen Schornstein 18 abgezogen und zum Trocknen oder für andere Zwecke benutzt werden.
Naturgemäss gibt es Temperaturschwankungen längs jedem der Träger 2 und 2', und darum ist die Luftströmung durch jeden derselben und die auf ihm liegende Klinkerschicht nicht völlig gleichförmig.
Wenn die gesamte Förderlänge der Vorrichtung in mehr als zwei Abteile mit je einem gasdurchlässigen Träger eingeteilt wird, und für jedes die Bewegungsgeschwindigkeit der Klinker für sich einstellbar ist und darum die Schichtdicke einzeln geregelt werden kann, wird eine grössere Gleichförmigkeit der Luftströmung in den einzelnen Abteilen erreicht werden. In jedem Fall ermöglicht die Teilung des Förderweges in Abteilungen das Verkleinern der gesamten Trägerlänge.
In entsprechender Weise könnte ein Erwärmen des geförderten Massengutes in der Vorrichtung vorgenommen werden, wobei dann die Gutsschicht auf dem Träger 2'wegen des bereits vorgewärmten Guts kleiner sein muss.