DD204309A1

DD204309A1 - METHOD AND DEVICE FOR QUICK COOLING OF SHEETABLE CARBURETED SOLIDS

Info

Publication number: DD204309A1
Application number: DD23557581A
Authority: DD
Inventors: Uwe Suendermann; Manfred Struemke; Rainer Gall; Lutz Borg; Hartwig Boye; Bernd Dahm; Jochen Stark; Karlheinz Ruempler
Original assignee: Th Otto Von Guericke
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1983-11-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schnellkuehlung schuettfaehiger koerniger Feststoffe, die Temperaturen oberhalb 800 Grad C aufweisen, wobei gasfoermige und feste Kuehlmittel mit dem Feststoff in direktem Waermekontakt stehen, beispielsweise zur Schnellkuehlung von Zementklinkern. Ziel ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schnellkuehlung schuettfaehiger koerniger Feststoffe, die unter Beibehaltung der bisher erreichten Wirtschaftlichkeit des Abkuehlprozesses einen erweiterten Anwendungsbereich aufweisen. Hierzu soll ein Verfahren und eine Vorrichtung entwickelt werden, mit denen Abkuehlgeschwindigkeiten von mindestens 1000 K/min durch zusaetzliche Waermetransportmoeglichkeiten zwischen Feststoff und den bereits verwendeten Kuehlmitteln erreicht werden. Erfindungsgemaess wird der zu kuehlende Feststoff nahezu gleichzeitig mit dem festen und dem gasfoermigen Kuehlmittel in Kontakt gebracht und zumindest von dem Feststoff eine bewegte Schuettung erzeugt. Die bewegte Schuettung kann durch Verwirbelung oder durch freien Fall des Feststoffes erzeugt werden. Als festes Kuehlmittel koennen bereits gekuehlter Feststoff oder auch starre Einbauten verwendet werden.The invention relates to a method and a device for fast cooling schuettfaehiger spherical solids having temperatures above 800 degrees C, wherein gaseous and solid coolants are in direct heat contact with the solid, for example for quick cooling of cement clinker. The aim is a method and a device for quick cooling Schuettfaehiger granular solids, which have a wider range of applications while maintaining the economy of Abkuehlprozess achieved so far. For this purpose, a method and an apparatus are to be developed, with which Abkuehlgeschwindigkeiten of at least 1000 K / min can be achieved by additional heat transfer facilities between solids and the cooling agents already used. According to the invention, the solid to be cooled is brought into contact almost simultaneously with the solid and the gaseous cooling agent and at least a moving Schuettung generated by the solid. The moving sanding can be generated by turbulence or by free fall of the solid. As a solid coolant already cooled solid or rigid internals can be used.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur Schnellkühlung schüttfähiger körniger FeststoffeMethod and apparatus for rapid cooling of pourable granular solids

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schnellkühlung schüttfähiger körniger Peststoffe, die Temperaturen oberhalb 800° C aufweisen und deren Kornspektrum und maximale Korngröße zur Gewährleistung einer schnellen Abkühlung hinreichend begrenzt sind, wobei gasförmige und feste Kühlmittel mit dem Feststoff in direktem Wärmekontakt stehen, beispielsweise zur Sohne11kühlung von Zementklinkern.The invention relates to a method and apparatus for rapidly cooling pourable granular pesticides which have temperatures above 800 ° C and the grain size and maximum grain size to ensure rapid cooling are sufficiently limited, with gaseous and solid coolant are in direct thermal contact with the solid, for example for the son cooling of cement clinker.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bereits bekannt, Feststoffe hoher Temperatur, beispielsweise Zementklinker, die nach dem Brennprozeß 1300 - 1400° C aufweisen, mittels Luft bzw«, Luft und festen Kühlmitteln abzukühlen.It is already known to cool solids of high temperature, for example cement clinker, which have after the firing process 1300-1400 ° C, by means of air or, air and solid coolants.

Zur Erzielung der für Zement geforderten Qualität muß ein bestimmtes Abkühlverhalten der Zementklinker, insbesondere während der ersten Abkühlphase gewährleistet werden. Es dürfen keine unerwünschten Gefügeumwandlungen auftreten«. Das geforderte Abkühlverhalten wird durch eine hohe Abkühlgeschwindigkeit erreicht. Dabei müssen Kornspektrum und maximale Korngröße so begrenzt sein, daß eine möglichst gleichmäßige Abkühlung, zumindest jedoch von allen Feststoffteilchen die kritische Abkühlgeschwindigkeit erreicht wird.In order to achieve the quality required for cement, a certain cooling behavior of the cement clinker, in particular during the first cooling phase must be ensured. There must be no unwanted microstructural transformations «. The required cooling behavior is achieved by a high cooling rate. In this case, the grain spectrum and maximum grain size must be limited so that the most uniform possible cooling, but at least of all solid particles, the critical cooling rate is achieved.

-ä DEL 19 8-1*9 7-6 6-Ä DEL 19 8-1 * 9 7-6 6

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Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Abkühlen des in einem Drehrohrofen gebrannten Klinkers wird eine getrennte Kühlung von großen und kleinen Körnern durchgeführt, wobei das Kornspektrum von 1 mm bis 100 mm großen Körnern reicht. Die heißen Peststoffe fallen in einem Hochtemperaturabschnitt auf einen Hochtemperaturrost, durch den Hochdruckluft strömt. Dadurch werden die im oberen Bereich des Schüttkegels befindlichen kleineren Feststoffteilchen fluidisiert und von den größeren getrennt. Die auf dem Rost verbleibenden Zementklinker erfahren gleichzeitig eine erste rasche Abkühlung. Anschließend werden sie in einen Niedertemperaturabschriitt weitertransportiert und mit Niederdruckluft gekühlt. Die in der ersten Kühlstufe fluidisierten kleineren Feststoffteilchen gelangen in Fluidbettkühler und werden dort erneut durch Kühlluft vollständig fluidisiert. In den Fluidbettkühlem horizontal bzw. vertikal angeordnete und als festes Kühlmittel dienende gekühlte Rohre werden von den fließfähigen Teilchen umspült. Dadurch wird der Kühleffekt weiter erhöht (DE-AS 2 343 339). Die entsprechend der Teilchengröße durchgeführte Trennung hat eine gleichmäßige Kühlung der Zementklinker zur Folge. Mit dieser Verfahrensweise werden die für die Herstellung der üblichen Zementsorten ausreichenden Abkühlgeschwindigkeiten erreicht. Zur Herstellung bestimmter Zementsorten, beispielsweise zur Herstellung von Belit-Zement, werden jedoch wesentlich höhere Abkühlgeschwindigkeiten benötigt. Belit-Zement-Kömer mit einem Korndurchmesser bis zu 7 mm müssen im Bereich von 1300 bis 900° C mit einer Geschwindigkeit von 1000 K/min abgekühlt werden. Das ist trotz der stufenweisen Abkühlung nicht möglich. Eine zeitliche Staffelung der Abkühlung trägt in keiner Weise zur Beschleunigung des Wärmetransports in der für die Umwandlungsprozesse entscheidenden unmittelbar nach dem Brennprozeß ablaufenden Phase bei. Damit werden auch die zur Abkühlung der kleineren Feststoffteilchen dienenden gekühlten Rohre nicht in der gewünschten Weise'wirksam. Nachteilig ist ferner, daß nur die den Hochtemperatur-In a method and apparatus for cooling the clinker fired in a rotary kiln, separate cooling of large and small grains is performed, the grain spectrum ranging from 1 mm to 100 mm grains. The hot pesticides fall in a high temperature section onto a high temperature grid through which high pressure air flows. As a result, located in the upper part of the bulk cone smaller solid particles are fluidized and separated from the larger. The remaining on the rust cement clinker experience a first rapid cooling. They are then transported on to a low-temperature precipitation and cooled with low-pressure air. The smaller solid particles fluidized in the first cooling stage pass into fluid bed coolers where they are again completely fluidized by cooling air. In the fluid bed cooler horizontally or vertically arranged and serving as a solid coolant cooled tubes are lapped by the flowable particles. As a result, the cooling effect is further increased (DE-AS 2 343 339). The separation carried out according to the particle size results in uniform cooling of the cement clinker. This procedure achieves sufficient cooling rates for the production of conventional cement types. For the production of certain types of cement, for example for the production of Belit cement, however, much higher cooling rates are needed. Belit cement grains with a grain diameter of up to 7 mm must be cooled in the range of 1300 to 900 ° C at a rate of 1000 K / min. This is not possible despite the gradual cooling. A temporal staggering of the cooling contributes in any way to accelerate the heat transfer in the decisive for the conversion processes immediately after the firing process running phase. Thus, the cooled pipes serving to cool the smaller particulate matter will not function in the desired manner. Another disadvantage is that only the high-temperature

bereich passierende Hochdruckluft als Verbrennungsluft für den Brennprozeß weiterverwendet werden kann.Passing high-pressure air can be used as combustion air for the firing process.

Es zeigt sich, daß bei Verwendung von Luft als Kühlmittel der hierbei nur durch Konvektion ablaufende Wännetransport vom Feststoff zur Luft für eine rasche Abkühlung von Temperaturen oberhalb 800⁰C nicht ausreichend ist»It turns out that when using air as a coolant of this case running only by convection heat transfer from solid to air for a rapid cooling of temperatures above 800 ⁰ C is not sufficient »

In der DD-PS 19 079 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum Kühlen von gebranntem Gut, z» B«, Zementklinkern genannt. Hierbei wird ein Teil der bereits gekühlten Zementklinker als zusätzliches Kühlmittel den heißen Zementklinkern am Ende des Drehrohrofens im Gegeiistrom wieder zugesetzt. In diesem Bereich erfolgt eine innige Durchmischung der heißen und kalten Zementklinker, so daß es zum Wärmetransport durch direkten Kontakt und dadurch zu einer rascheren Abkühlung kommt. Anschließend gelangen die Zementklinker durch ein Fallrohr in mit dem Drehrohrofen fest verbundene Kühlrohre und werden dort durch die die Kühlrohre im Gegenstrom passierende Kühlluft weiter abgekühlt. Nach erfolgter Abkühlung wird die aufgeheizte Kühlluft dem Brennprozeß als Verbrennungsluft zugeführt.In DD-PS 19 079 a method and a device for cooling burned Good, z »B«, called cement clinker. In this case, part of the already cooled cement clinker is added as additional coolant to the hot cement clinker at the end of the rotary kiln in Gegeiistrom again. In this area, an intimate mixing of the hot and cold cement clinker, so that it comes to the heat transfer by direct contact and thereby to a more rapid cooling. Subsequently, the cement clinker pass through a downpipe in the rotary kiln firmly connected cooling tubes and are further cooled by the cooling tubes passing in countercurrent cooling air. After cooling, the heated cooling air is fed to the combustion process as combustion air.

Trotz der Zumischung bereits abgekühlter Peststoffe und des dadurch erreichten Kontaktwärmetransports wird die erforderliche Abkühlgeschwindigkeit nicht erreicht, da auch bei hinreichend guter Durchmischung die Berührungsflächen zwischen den heißen und bereits gekühlten Zementklinkern zu klein sind bzw. zu wenig neue Berührungsflächen geschaffen werden. Außerdem laufen die beiden Abkühlvorgänge zeitlich nacheinander ab, d.h. zuerst erfolgt der Wärmetransport zwischen den festen Stoffen und anschließend der Konvektionswärmetransport in den Kühlrohre^.® Die in den Kühlrohren erwärmte Luft ist nur noch in geringem Maße in der Lage, in der Vermischungszone der heißen und kalten Zementklinker einen zusätzlichen Kühleffekt zu bewirken« Zur Gewährleistung der gewünschten hohen Abkühlgeschwindigkeit ist es jedoch erforderlich, unmittelbar nach dem Brennprozeß eine maximale Kühlwirkung zu erzielen« DieseDespite the addition of already cooled pesticides and the contact heat transport achieved thereby, the required cooling rate is not reached because even with sufficiently good mixing, the contact surfaces between the hot and already cooled cement clinker are too small or too little new contact surfaces are created. In addition, the two cooling processes take place in succession, i. E. First, the heat transfer between the solid materials and then the convective heat transport in the cooling tubes ^ .® The air heated in the cooling tubes is only to a small extent able to effect an additional cooling effect in the mixing zone of the hot and cold cement clinker «To ensure However, the desired high cooling rate, it is necessary to achieve a maximum cooling effect immediately after the firing process

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Forderung wird von beiden genannten Verfahren nicht erfüllt, wodurch ihre Anwendung erheblich eingeschränkt ist.The requirement is not met by both of these methods, which considerably limits their application.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schnellkühlung schüttfähiger körniger Feststoffe zu schaffen, die unter Beibehaltung der bisher erreichten Wirtschaftlichkeit des Abkühlprozesses einen erweiterten Anwendungsbereich aufweisen.The aim of the invention is to provide a method and apparatus for rapid cooling pourable granular solids, which have a wider scope while maintaining the previously achieved economy of the cooling process.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen zur Gewährleistung einer sehr schnellen Abkühlung zusätzliche und im Bereich der hohen Temperaturen wirksame Wärmetransportmöglichkeiten zwischen Peststoff und den bereits verwendeten Kühlmitteln geschaffen werden. Dabei sollen Abkühlgeschwindigkeiten von mindestens 1000 K/min erreicht werden. Die bisher mögliche energetische Nutzung des erhitzten gasförmigen Kühlmittels nach dem Abkühlprozeß des Peststoffes soll beibehalten werden.The invention has for its object to develop a method and an apparatus with which to ensure a very fast cooling additional and effective in the range of high temperatures heat transfer possibilities between the pesticide and the already used coolants are created. In this case, cooling rates of at least 1000 K / min should be achieved. The previously possible energetic use of the heated gaseous coolant after the cooling process of the pesticide should be maintained.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der zu kühlende Peststoff nahezu gleichzeitig mit dem festen und dem gasförmigen Kühlmittel in Kontakt gebracht und zumindest von dem Peststoff eine bewegte Schüttung erzeugt wird.According to the invention the object is achieved in that the to be cooled pesticide almost simultaneously brought into contact with the solid and the gaseous coolant and at least from the pesticide a moving bed is generated.

Zur Erreichung einer bewegten Schuttung ist es vorteilhaft, den zu kühlenden Peststoff mit Hilfe des gasförmigen Kühlmittels zu verwirbeln.To achieve a moving debris, it is advantageous to vortex the cooled to be cooled by means of the gaseous refrigerant.

Werden als festes Kühlmittel wirbelfähige Stoffe verwendet, entsteht ein besonders guter Kühleffekt, wenn das Kühlmittel ausammen mit dem zu kühlenden Peststoff verwirbalt wird. Dabei muß gegebenenfalls dae feste Kühlmittel nach dem Abkühlvorgang wieder von dem Peststoff getrennt wer«. den. Diese Trennung kann entfallen, wenn als festes Kühl-If the solid coolant used is fluid that is capable of swirling, a particularly good cooling effect results if the coolant is cooled down together with the pesticide to be cooled. In this case, if necessary, solid coolants must again be separated from the pesticide after the cooling process. the. This separation can be omitted if as a fixed cooling

mittel bereits gekühlter Feststoff verwendet wird.Medium already cooled solid is used.

Es ist auch möglichj daß nach erfolgter Abkühlung ein Teil des gekühlten Peststoffes als festes Kühlmittel im Abkühlungsprozeß verbleibt, so daß zu Beginn jedes neuen Abkühlprozesses nur heißer Peststoff zugegeben werden muß. ·It is also possible that, after cooling, part of the cooled pesticide remains as a solid coolant in the cooling process, so that at the beginning of each new cooling process only hot pesticide must be added. ·

Zur exakten Einhaltung der für jedes Korn des Feststoffes im Durchschnitt geforderten maximalen Verweilzeit ist es vorteilhaft, festes Kühlmittel zusammen mit dem Feststoff chargenweise dem Abkühlprozeß zuzugeben und nach erfolgter Abkühlung zusammen mit dem Feststoff zu entnehmen»For exact compliance with the maximum retention time required on average for each grain of the solid, it is advantageous to add solid coolant together with the solid batchwise to the cooling process and to remove it together with the solid after cooling down.

Andererseits ist es möglich, das feste Kühlmittel kontinuierlich der bewegten Schüttung zuzugeben und ebenfalls kontinuierlich mit dem Feststoff zu entnehmen» Zur Aufrecht erhaltung des Wirbelbettes ist es vorteilhaft,, das gasförmige Kühlmittel teilweise im Kreislauf zu führen.On the other hand, it is possible to continuously add the solid coolant to the moving bed and also to remove it continuously with the solid. In order to maintain the fluidized bed, it is advantageous to partially circulate the gaseous coolant.

Schließlich ist es auch möglich, die bewegte Schüttung durch freien Fall der Peststoffteilchen zu erzeugen*Finally, it is also possible to generate the moving bed by free fall of the particles of the substance *

Eine Vorrichtung zur Schnellkühlung, in der der zu kühlende Peststoff verwirbelt wird, kann als festes Kühlmittel starre Einbauten wie Gitter, Stäbe, Rohre u„dgl_e im Bereich des Wirbelbettes aufweisen.A device for rapid cooling, in which the to be cooled Peststoff is swirled, can be used as solid coolant rigid internals such as grids, rods, "like _e have pipes and in the region of the fluidized bed.

Eine weitere Vorrichtung zur Sohne 11 kühlung,, in der die bewegte Schüttung durch freien Fall der Feststoffteilchen erzeugt wird, besteht aus einem um seine Längsachse rotierenden Rohr, dessen Längsachse zur Waagerechten leicht geneigt ist. In dem Rohr sind als festes Kühlmittel starre Einbauten wie Gitter, Stäbe, Rohre u„dgl_e angeordneteAnother device for the son 11 cooling, in which the moving bed is generated by free fall of the solid particles, consists of a rotating about its longitudinal axis tube whose longitudinal axis is slightly inclined to the horizontal. In the tube are as solid coolant rigid internals such as bars, rods, pipes and the like _e arranged

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine während des gesamten Abkühlungsprozesses andauernde Relativbewegung der Feststoffteilchen zu dem festen Kühlmittel erreicht* Infolgedessen ändern die Feststoffteilchen ständig ihre Lage, so daß in gleichem Maße neue Strahlungsaustauschflächen zwischen Feststoffteilchen und festem Kühlmittel geschaffen werden. Über diese Strahlungsaustauschflächen findet ein intensiver Strahlungswärmetransport statt;, daThe solution according to the invention achieves a relative movement of the solid particles to the solid coolant throughout the cooling process. As a result, the solid particles constantly change their position, thus creating new radiation exchange surfaces between solid particles and solid coolant to the same extent. About this radiation exchange surfaces takes place an intense radiant heat transport, da

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eine große Temperaturdifferenz zwischen wärmeabgebendem Peststoff und wärmeaufnehmendem Kühlmittel besteht. Dieser Strahlungswärmetransport ist umso intensiver, je mehr Strahlungsaustauschflachen von den Feststoffteilchen und dem festen Kühlmittel neu gebildet werden bzw« je mehr Feststoffteilchen sich in unmittelbarer Nachbarschaft zum festen Kühlmittel befinden. Gleichzeitig nimmt das gasförmige Kühlmittel, das entweder die bewegte Schüttung, d.h. das Wirbelbett, erzeugt oder im Gegenstrom durch die frei fallenden Feststoffteilchen geleitet wird, die Wärme der heißen, der teilweise abgekühlten Feststoffteilchen und des sich gleichermaßen erwärmenden festen Kühlmittels durch Konvektion auf. Dadurch nimmt es sehr hohe Temperaturen an und kann energetisch vollständig für den Verbrennungsprozeß des Feststoffes genutzt werdnn. Das feste Kühlmittel fungiert bei dem erfindungsgemäßen Abkühlprozeß als Zwischenmittel, indem es die Wärme vorwiegend durch Strahlung aufnimmt und an das gasförmige Kühlmittel durch Konvektion wiederabgibt. Dadurch, daß beide Wärmetransportvorgänge, Strahlung und Konvektion, nahezu gleichzeitig auftreten, wird eine sehr hohe Abkühlgeschwindigkeit erreicht.There is a large temperature difference between heat-emitting pesticide and heat-absorbing coolant. This radiation heat transport is all the more intense the more radiation exchange surfaces of the solid particles and the solid coolant are newly formed or the more solid particles are in the immediate vicinity of the solid coolant. At the same time, the gaseous refrigerant which is either the moving bed, i. the fluidized bed, generated or countercurrently passed through the free-falling particulate matter, by convection the heat of the hot, the partially cooled solid particles and the equally heating solid coolant. As a result, it assumes very high temperatures and can be energetically used completely for the combustion process of the solid. The solid coolant acts as an intermediate means in the cooling process according to the invention, by absorbing the heat predominantly by radiation and returns to the gaseous coolant by convection. Due to the fact that both heat transport processes, radiation and convection occur almost simultaneously, a very high cooling rate is achieved.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für alle Feststoffteilchen eine annähernd gleiche Abkühlzeit gewährleistet wird.Another advantage of the invention is that an approximately equal cooling time is ensured for all solid particles.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen zwei Vorrichtungen, in denen heiße Zementklinker abgekühlt werden. In der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung werden als festes Kühlmittel bereits gekühlte Zementklinker verwendet und zusammen mit den heißen,, zu kühlenden Zementklinkern verwirbelt.The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments. The accompanying drawings show two devices in which hot cement clinker are cooled. In the device shown in Fig. 1 already cooled cement clinker are used as a solid coolant and swirled together with the hot ,, to be cooled cement clinker.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, in der als festes Kühlmittel starre Einbauten vorgesehen sind und die bewegte Schüttung durch freien Fall der Feststoffteilchen erzeugt wird.Fig. 2 shows a device in which are provided as solid coolant rigid internals and the moving bed is generated by free fall of the solid particles.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt an der Stelle AA durch die inFig. 3 shows a section at the point AA through the in

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Pig· 2 dargestellte Vorrichtung.Pig · 2 illustrated device.

Gemäß Fig« 1 besteht die Vorrichtung aus swei Wirbelkammern 1 und 2_f die mit ihrem offenen, oberen Ende in einen Zuführungsschacht 3 münden. Beide Wirbelkammern 1; 2 können wahlweise durch eine Stellklappe 4 verschlossen werden. An ihrem unteren Ende sind die Wirbelkammern 1; 2 jeweils durch einen Verteilerboden 5 bzw, 6 abgeschlossen, der einen Ablaufschacht 7 bzw. 8 besitzt. Die Ablaufschachte 7»8 münden in einen Hosenschacht 9. In der Wirbelkammer 1 befinden sich bereits gekühlte Zementklinker, die von der durch den Verteilerboden 5 eintretenden Kühlluft verwirbäLt werden. Die zu kühlenden ca, 1300° C heißen Zementklinker fallen aus einem nicht dargestellten Zementofen durch den Zuführungsschacht 3 in die Wirbelkammer 1· Die Wirbelkammer 2 wird dabei von der Stellklappe 4 verschlossen. Infolge der intensiven Verwirbelung kommt es zu der gewünschten Relativbewegung zwischen heißen und kalten Zementklinkern, so daß ständig neue Strahlungsaustauschflächen entstehen. Durch geeignete Wahl des Mengenverhältnisses von heißen und kalten Zementklinkern wird garantiert, daß ausreichend Oberflächen vorhanden sind, die die Wärme durch Strahlung aufnehmen können. Die intensive Durchmischung in der Wirbelschicht gewährleistet auch eine statistische Verteilung, so daß sich stets heiße und kalte Zementklinker in unmittelbarer Nachbarschaft befinden. Diese beiden Bedingungen, ständig Neubildung von Strahlungsaustauschflächen und unmittelbare Nachbarschaft von kalten und heißen Zementklinkern, gewährl eis teil einen intensiven Wärmetransport durch Strahlung. Gleichzeitig nimmt die die Wirbelschicht erzeugende Kühlluft die Wärme von den heißen,, den bereits durch Wärmestrahlung abgekühlten und den als festes Kühlmittel verwendeten Zementklinkern durch Konvektion auf. Die Kühlluft erwärmt sich dabei sehr stark und gelangt durch den Zuführungsschacht 3 in den Zementofen. Nach Ablauf der relativ kurzen Abkühlzeit wird die Stellklappe 4 umgeschaltet und das Kühlgas durch den Verteiler-According to Fig. 1, the device consists of two swirl chambers 1 and 2 _f which open with their open, upper end in a feed chute 3. Both vortex chambers 1; 2 can optionally be closed by a valve 4. At its lower end, the vortex chambers 1; 2 in each case by a distributor base 5 or, 6 completed, which has a downcomer 7 and 8 respectively. The drainage channels 7 »8 open into a trouser shaft 9. In the vortex chamber 1 are already cooled cement clinker, which are swirled by the incoming through the distributor plate 5 cooling air. The ca, 1300 ° C hot cement clinker fall from a cement kiln, not shown through the feed shaft 3 into the vortex chamber 1 · The vortex chamber 2 is closed by the valve 4. As a result of the intensive turbulence, the desired relative movement between hot and cold cement clinker occurs, so that constantly new radiation exchange surfaces arise. By a suitable choice of the quantitative ratio of hot and cold cement clinker is guaranteed that sufficient surfaces are available that can absorb the heat by radiation. The intensive mixing in the fluidized bed also ensures a statistical distribution, so that always hot and cold cement clinker are in the immediate vicinity. These two conditions, constantly new formation of radiation exchange surfaces and immediate proximity of cold and hot cement clinker, guarantee part of an intense heat transfer by radiation. At the same time, the cooling air generating the fluidized bed absorbs the heat from the hot, already cooled by thermal radiation and used as a solid coolant cement clinker by convection. The cooling air heats up very strong and passes through the feed shaft 3 in the cement kiln. After the relatively short cooling time has expired, the control flap 4 is switched over and the cooling gas is passed through the distributor

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boden 6 in die Wirbelkammer 2 geleitet, in der sich bereits kalte Zementklinker befinden. In die sich ausbildende Wirbelschicht fallen die heißen Zementklinker und erfahren entsprechend der bereits für die Wirbelkammer 1 beschriebenen Vorgänge eine schnelle Abkühlung, Währenddessen werden aus der Wirbelkammer 1 die abgekühlten Zementklinker über den Ablaufschächt γ und den Hosenschacht 9 entfernt. Ein Teil der gekühlten Zementklinker wird als festes Kühlmittel in der Wirbelkammer 1 belassen. In gleicher Weise wird mit den in der Wirbelkammer 2 befindlichen Zementklinkern verfahren.floor 6 passed into the vortex chamber 2, in which there are already cold cement clinker. In the forming fluidized bed fall the hot cement clinker and learn according to the processes already described for the vortex chamber 1 a rapid cooling, Meanwhile, the cooled cement clinker on the drain shaft γ and the pants shaft 9 are removed from the vortex chamber 1. A portion of the cooled cement clinker is left as a solid coolant in the swirl chamber 1. In the same way is moved with the cement clinker located in the swirl chamber 2.

Die in ^ig. 2 dargestellte Vorrichtung zeigt einen Drehrohrkühler, dessen Drehrohr 10 zur Waagerechten leicht geneigt ist. An der höher gelegenen Stirnseite des Drehrohres 10 befindet sich ein Einfüllschacht 11, der mit einem nicht dargestellten Zementofen in Verbindung steht. Die Innenwandung des Drehrohres 10 ist mit einer feuerfesten Ausmauerung 12 versehen. Innerhalb des Drehrohres 10 sind in einem sich unmittelbar an den Einfüllschacht 11 anschließenden Bereich gitterartige starre Einbauten 14 befestigt, die von in der Längsachse des Drehrohes 10 hintereinander und gegeneinander in bestimmten Winkeln versetzt angeordneten Quergittern 15 gebildet werden. Die Quergitter 15 bestehen im vorliegenden Beispiel aus parallel zueinander angeordneten keramischen Stäben 16. Der Abstand zwischen den Stäben 16 und zwischen den Quergittern 15 untereinander ist so bemessen, daß auch die größten Zementklinker den gesamten Bereich 13 der Einbauten 14 passieren können. Wie aus Fig, 3 erkennbar, ergibt die Versetzung der Quergitter 15 im gesamten Bereich 13 der Einbauten 14 ein räumliches Gitter.The in. 2 apparatus shows a rotary tube cooler, the rotary tube 10 is slightly inclined to the horizontal. At the higher end face of the rotary tube 10 is a funnel 11, which is in communication with a cement kiln, not shown. The inner wall of the rotary tube 10 is provided with a refractory lining 12. Within the rotary tube 10 lattice-like rigid fixtures 14 are fixed in an immediately adjacent to the hopper 11 area, which are formed by in the longitudinal axis of the rotary shaft 10 in a row and against each other at certain angles offset arranged transverse gratings 15. The distance between the bars 16 and between the transverse gratings 15 with each other is so dimensioned that even the largest cement clinker can pass through the entire area 13 of the fixtures 14 in the present example. As can be seen from FIG. 3, the displacement of the transverse gratings 15 in the entire area 13 of the fixtures 14 results in a spatial grid.

Durch Rotation des Drehorhres 10 werden die durch den Ein» füllschacht 11 in den Drehrohrkühler gelangenden Zementklinker bis zum oberen Totpunkt des Drehrohres 10 mitgenommen. Von dort aus fallen sie frei_s so daß die erfindungsgemäß geforderte bewegte Schüttung ständig gewährleistet ist. Bereits beim Transport zum oberen Totpunkt, jedoch vor allem beim Fallen kommen die Zementklinker mit den kerami-By rotation of the rotary horn 10, the cement clinker passing through the filling shaft 11 into the rotary tube cooler is taken to the top dead center of the rotary tube 10. From there, they fall freely _s so that the invention required moving bed is always guaranteed. Already during transport to top dead center, but especially when falling, the cement clinker comes with the ceramic

sehen Stäben 16 der starren Einbauten 14 in Kontakt. Die Anordnung der Einbauten 14 gewährleistet auch, daß sich in unmittelbarer Nähe der fallenden heißen Zementklinker stets festes Kühlmittel, d.h. ausreichend Flächen der keramischen Stäbe 16 befinden, die die Wärme der Zementklinker durch Strahlung aufnehmen. Durch die ununterbrochene Drehung des Drehrohres 10 einschließlich der starren Einbauten 14 entsteht eine Relativbewegung zwischen dem festen Kühlmittel und den fallenden heißen Zementklinkern, so daß ständig neue Strahlungsaustauschflächen geschaffen werden. Damit erfüllt auch diese Vorrichtung alle Bedingungen für einen Wärmeübergang durch Strahlung.see rods 16 of the rigid fittings 14 in contact. The arrangement of the internals 14 also ensures that in the immediate vicinity of the falling hot cement clinker always solid coolant, i. are sufficient surfaces of the ceramic rods 16 which absorb the heat of the cement clinker by radiation. The uninterrupted rotation of the rotary tube 10 including the rigid internals 14 creates a relative movement between the solid coolant and the falling hot cement clinker so that new radiant exchange surfaces are constantly created. Thus, this device meets all conditions for heat transfer by radiation.

Gleichzeitig mit dem Eintritt der heißen Zementklinker wird Kühlluft an der dem Einfüllschacht 11 gegenüberliegenden Stirnseite des Drehrohres 10 zugeführt. Diese kühlt sowohl die heißen bzw. teilweise abgekühlten Zementklinker als auch die Stäbe 16 der starren Einbauten 14. Dabei erfolgt der Wärmetransport durch Konvektion. Die geforderte hohe Abkühlgeschwindigkeit wird durch das gleichzeitige Auftreten der beiden Wärmetransportvorgänge erreicht. Die als festes Kühlmittel dienenden starren Einbauten 14 erfüllen auch hier die Punktion eines Zwischenmittels. Nachdem die Zementklinker den Bereich 13 der Sohne11kühlung passiert haben, verlassen sie infolge der Schräglage des Drehrohres 10 selbsttätig die Vorrichtung. Die Verweilzeit der Zementklinker im Drehrohr 10 ist durch seine geometrischen Abmessungen, seine Schräglage, seine Drehzahl und die konstruktive Auslegung der starren Einbauten 14 beeinflußbar« Die Anordnung der starren Einbauten 14 im vorderen Bereich des Drehrohres 10 ist zur Erzielung einer Schnellkühlung ausreichend.Simultaneously with the entry of the hot cement clinker cooling air is supplied to the feed tube 11 opposite end face of the rotary tube 10. This cools both the hot or partially cooled cement clinker as well as the rods 16 of the rigid fixtures 14. The heat transfer is carried out by convection. The required high cooling rate is achieved by the simultaneous occurrence of the two heat transport processes. Serving as a solid coolant rigid fixtures 14 also meet here the puncture of an intermediate means. After the cement clinker have passed the area 13 of the Sohn 11 cooling, they leave due to the inclination of the rotary tube 10 automatically the device. The residence time of the cement clinker in the rotary tube 10 can be influenced by its geometric dimensions, its inclination, its speed and the structural design of the rigid fittings 14 "The arrangement of the rigid fittings 14 in the front region of the rotary tube 10 is sufficient to achieve a rapid cooling.

Nachdem die Kühlluft den Bereich 13 der starren Einbauten 14 passiert und sich dadurch stark erwärmt hat_s wird sie dem Zementofen als Verbrennungsluft zugeführt«After the cooling air passes through the region 13 of the rigid fittings 14 and is heated thereby greatly has _s it is the cement kiln as combustion air fed "

Claims

invention claim

1 * Process for the rapid cooling of pourable granular solids having temperatures above 800 ° C and their grain size and maximum grain size are sufficiently limited to ensure rapid cooling, with gaseous and solid coolant in thermal contact with the Peatatoff, for example for quick cooling of cement clinker marked in that the solid to be cooled is brought into contact at the same time with the solid and the gaseous coolants, thereby producing at least a moving bed of debris from the solid.

2. The method according to item 1, characterized in that the moving bed is generated by turbulence of the solid with the aid of the gaseous coolant *

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the solid coolant is swirled together with the Festetoff by the gaseous coolant «

4 · Method according to item 1 to 3, characterized in that already used as a solid coolant cooled solid.

Process according to items 1 to 4, characterized in that, after the cooling process, part of the cooled solid remains as a solid coolant in the cooling process. "

6. The method according to item 1 to 4, characterized in that the solid coolant is added in batches with the solid to the cooling process and after cooling to / together with this removed.

7. The method according to item 1 to 4 », characterized in that the solid coolant is added continuously to the moving bed and removed continuously with the solid.

235575 O

8. The method according to item 1 to 7, characterized in that the gaseous coolant is partially recirculated ·

9 »Method according to item 1, characterized in that the moving bed is produced by free pail of the particles of the gum.

1Oe device for carrying out the method according to item 1 and 2, characterized in that as fixed coolant rigid internals (14), for example, gratings, bars, tubes and the like are arranged in the region of the moving debris.

Device for carrying out the method according to item 1 and S _9, characterized in that rigid fittings (14), for example gratings, rods, tubes and the like, are provided in a rotary tube (10) as a solid coolant.

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