DE102016220099A1 - Roller kiln for the thermal treatment of a combustible, uses thereof, and method for the economical treatment of a combustible with heat - Google Patents

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Jan Marcel Hausherr
Liviu Toma
Jens Schmidt
Friedrich Raether
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Abstract

Es wird ein Rollenofen zur thermischen Behandlung eines Brennguts bereitgestellt, der auf mindestens einer Rolle mindestens zwei Abstandsringe und mindestens drei, in der Ausdehnung breitere, Abstandshülsen aufweist, wobei sich die Abstandsringe und die Abstandshülsen gegenseitig kontaktieren. Die Abstandsringe und Abstandshülsen sind auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet und sind über mindestens einen Klemmflansch untereinander und mit der Rolle fixiert. Abstandsringe und Abstandshülsen auf der Rolle schützen diese vor Verschleiß und sind einfache und schnell austauschbar. Der Rollenofen lässt sich verglichen mit Rollenöfen aus dem Stand der Technik deutlich ökonomischer betreiben. Es wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Rollenofens zur thermischen Behandlung eines Brennguts vorgeschlagen und ein Verfahren zur ökonomischen Behandlung eines Brennguts mit Wärme vorgestellt.

Figure DE102016220099A1_0000
There is provided a roller kiln for the thermal treatment of a combustible material, which has at least two spacer rings on at least one roller and at least three, in the expansion wider, spacer sleeves, wherein the spacer rings and the spacer sleeves contact each other. The spacer rings and spacers are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and are fixed to one another and at least one clamping flange with the roller. Spacer rings and spacers on the roller protect them from wear and are easy and quick to replace. The roller kiln can be operated much more economically compared to roller kilns from the prior art. The use of the roller furnace according to the invention for the thermal treatment of a combustible material is proposed and a method for the economical treatment of a combustible with heat is presented.
Figure DE102016220099A1_0000

Description

Es wird ein Rollenofen zur thermischen Behandlung eines Brennguts bereitgestellt, der auf mindestens einer Rolle mindestens zwei Abstandsringe und mindestens drei, in der Ausdehnung breitere, Abstandshülsen aufweist, wobei sich die Abstandsringe und die Abstandshülsen gegenseitig kontaktieren. Die Abstandsringe und Abstandshülsen sind auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet und sind über mindestens einen Klemmflansch untereinander und mit der Rolle fixiert. Abstandsringe und Abstandshülsen auf der Rolle schützen diese vor Verschleiß und sind einfache und schnell austauschbar. Der Rollenofen lässt sich verglichen mit Rollenöfen aus dem Stand der Technik deutlich ökonomischer betreiben. Es wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Rollenofens zur thermischen Behandlung eines Brennguts vorgeschlagen und ein Verfahren zur ökonomischen Behandlung eines Brennguts mit Wärme vorgestellt.There is provided a roller kiln for the thermal treatment of a combustible material which has at least two spacer rings on at least one roller and at least three, in the expansion wider, spacer sleeves, wherein the spacer rings and the spacer sleeves contact each other. The spacer rings and spacers are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and are fixed to one another and at least one clamping flange with the roller. Spacer rings and spacers on the roller protect them from wear and are easy and quick to replace. The roller kiln can be operated much more economically compared to roller kilns from the prior art. The use of the roller furnace according to the invention for the thermal treatment of a combustible material is proposed and a method for the economical treatment of a combustible with heat is presented.

Bei Rollenöfen wird das zu behandelnde Brenngut üblicherweise auf temperaturbeständigen, mehrfach verwendbaren keramischen Trägergestellen platziert und sequentiell durch den Heizraum geführt. Der Transport erfolgt dabei über Rollen, die hintereinander im Ofenraum liegen und den Weitertransport des Brennguts gewährleisten. Ein gravierendes Werkstoffproblem bei diesem Aufbau ist der Kontakt zwischen Rolle und Trägergestell, welches das Brenngut enthält. Der Transport über die Rollen erzeugt Reibung zwischen dem Trägergestell und der Rolle, was zu Verschleiß von Rolle und Trägergestell führt. Dieser Verschleiß führt dazu, dass die eingesetzten Rollen nach wenigen Monaten ausgewechselt werden müssen. Da die Rollen ans sich und deren Montage kostenintensiv ist führt dies zu hohen Betriebskosten der Rollenöfen.In roller kilns to be treated kiln is usually placed on temperature-resistant, reusable ceramic support racks and performed sequentially through the boiler room. The transport takes place via rollers which lie one behind the other in the furnace chamber and ensure the further transport of the combustible material. A serious material problem with this structure is the contact between the roller and the support frame, which contains the kiln. The transport over the rollers generates friction between the carrier frame and the roller, which leads to wear of the roller and carrier frame. This wear causes the rollers used to be replaced after a few months. Since the rollers are costly to themselves and their assembly, this leads to high operating costs of the roller kilns.

Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rollenofen bereitzustellen, der sich mit niedrigeren Betriebskosten, d.h. ökonomischer, betreiben lässt.Based on this, it was the object of the present invention to provide a roller furnace, which can be operated at lower operating costs, i. economical, operate.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Rollenofen gemäß Anspruch 1, das Verfahren gemäß Anspruch 12 und die Verwendung gemäß Anspruch 15. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.The object is achieved by the roller furnace according to claim 1, the method according to claim 12 and the use according to claim 15. The dependent claims show advantageous developments.

Erfindungsgemäß wird ein Rollenofen zur thermischen Behandlung eines Brennguts bereitgestellt, enthaltend

  1. a) einen Heizraum, der eine mindestens eine Wärmequelle enthält;
  2. b) mindestens eine Rolle zum Transport eines Brennguts durch den Heizraum, wobei die Rolle einen Mittelbereich aufweist, der sich innerhalb des Heizraums befindet und einen ersten und einen zweiten Endbereich aufweist, wobei sich der erste und zweite Endbereich außerhalb des Heizraums an sich gegenüberliegenden Stellen des Heizraums befindet;
  3. c) mindestens zwei Abstandsringe, die auf der mindestens einen Rolle angeordnet sind;
  4. d) mindestens drei Abstandshülsen, die auf der mindestens einen Rolle angeordnet sind, wobei die mindestens drei Abstandshülsen eine größere Längenausdehnung entlang der Drehachse der Rolle und eine kleinere Längenausdehnung senkrecht zur Drehachse der Rolle aufweisen als die mindestens zwei Abstandsringe und wobei die mindestens drei Abstandshülsen jeweils mindestens einen Abstandsring kontaktieren;
  5. e) mindestens einen Klemmflansch und mindestens ein Gegenstück, wobei der mindestens eine Klemmflansch in dem ersten Endbereich der mindestens einen Rolle angeordnet ist und mindestens eine der Abstandshülsen kontaktiert und das mindestens eine Gegenstück in dem zweiten Endbereich der Rolle angeordnet ist und mindestens eine der Abstandshülsen kontaktiert;
dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsringe und Abstandshülsen auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet sind und der mindestens eine Klemmflansch die mindestens zwei Abstandsringe und mindestens drei Abstandshülsen untereinander und mit der Rolle über eine Klemmverbindung fixiert.According to the invention, a roller furnace for the thermal treatment of a combustible material is provided, comprising
  1. a) a boiler room containing at least one heat source;
  2. b) at least one roller for transporting a combustible material through the boiler room, the roller having a central area located within the boiler room and having first and second end areas, the first and second end areas located outside the boiler room at opposite locations of the boiler room Boiler room is located;
  3. c) at least two spacer rings, which are arranged on the at least one roller;
  4. d) at least three spacer sleeves, which are arranged on the at least one roller, wherein the at least three spacer sleeves have a greater length along the axis of rotation of the roller and a smaller longitudinal extent perpendicular to the axis of rotation of the roller than the at least two spacer rings and wherein the at least three spacer sleeves each contact at least one spacer ring;
  5. e) at least one clamping flange and at least one counterpart, wherein the at least one clamping flange is arranged in the first end region of the at least one roller and contacts at least one of the spacer sleeves and the at least one counterpart is arranged in the second end region of the roller and contacts at least one of the spacer sleeves ;
characterized in that the spacer rings and spacers are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and the at least one clamping flange which fixes at least two spacer rings and at least three spacer sleeves with each other and with the roller via a clamping connection.

Der erfindungsgemäße Rollenofen weist den Vorteil auf, dass durch die Gegenwart von Abstandsringen und Abstandshülsen ein direkter Kontakt von dem Brenngut, bzw. dem Gestell mit Brenngut, zur Rolle verhindert wird und somit der Reibungsverschleiß der Rolle signifikant reduziert ist. Es ergibt sich dadurch eine erheblich höhere Lebensdauer der Rolle, was die Betriebskosten des Rollenofens senkt und somit seinen Betrieb ökonomischer macht. Darüberhinaus weisen die Abstandsringe und Abstandshülsen keine stoffschlüssige Verbindung zur Rolle auf und sind somit, z.B. nach deren Verschleißens, auf einfache und schnelle Art und Weise austauschbar (einfaches Entfernen und Aufschieben neuer Ringe und Hülsen). Als Folge hiervon wird der ökonomische Betrieb des Rollenofens weiter gesteigert. Die Abstandshülsen gewährleisten zudem, dass die Position der Abstandsringe (und optional enthaltender Führungsringe) während dem Betrieb des Rollenofens konstant bleibt, wodurch das (Trägergestell mit) Brenngut gezielt durch den Rollenofen geführt werden kann.The roller furnace according to the invention has the advantage that by the presence of spacer rings and spacers direct contact of the kiln, or the frame with kiln, is prevented to the role and thus the friction wear of the roller is significantly reduced. This results in a considerably longer life of the roller, which reduces the operating costs of the roller furnace and thus makes its operation more economical. Moreover, the spacer rings and spacer sleeves do not have a material connection to the roller and are thus, e.g. after wear, easily and quickly exchangeable (easy removal and sliding of new rings and sleeves). As a result, the economic operation of the roller furnace is further increased. The spacers also ensure that the position of the spacer rings (and optionally containing guide rings) remains constant during operation of the roller furnace, whereby the (support frame with) firing can be selectively guided through the roller kiln.

Die Oberfläche der Abstandsrollen und/oder der Abstandshülsen kann eine Beschichtung (z.B. aus einem Hartstoff, wie z.B. einem Metall-Karbid, Keramiken) aufweisen. Dies kann den mechanischen bzw. chemischen Verschleiß und auch die Temperaturbeständigkeit der Abstandsrollen bzw. Abstandshülsen weiter steigern. The surface of the spacer rollers and / or the spacer sleeves may have a coating (eg of a hard material, such as a metal carbide, ceramics). This can further increase the mechanical or chemical wear and also the temperature resistance of the spacer rollers or spacer sleeves.

Der erfindungsgemäße Rollenofen kann dadurch gekennzeichnet, dass er

  1. i) mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens acht, insbesondere mindestens zwanzig, Rollen; und/oder
  2. ii) mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, Abstandsringe auf der mindestens einen Rolle, optional auf allen Rollen; und/oder
  3. iii) mindestens vier, bevorzugt mindestens fünf, besonders bevorzugt mindestens sechs, insbesondere mindestens sieben, Abstandshülsen auf der mindestens einen Rolle, optional auf allen Rollen;
aufweist.The roller furnace according to the invention can be characterized in that it
  1. i) at least two, preferably at least four, more preferably at least eight, in particular at least twenty, rolls; and or
  2. ii) at least three, preferably at least four, more preferably at least five, in particular at least six, spacer rings on the at least one roller, optionally on all rollers; and or
  3. iii) at least four, preferably at least five, more preferably at least six, in particular at least seven, spacer sleeves on the at least one roller, optionally on all rollers;
having.

Hierbei kann das mindestens eine Gegenstück

  1. i) einen Klemmflansch enthalten oder daraus bestehen; und/oder
  2. ii) einen stoffschlüssig mit der Rolle verbundenen Ring oder eine stoffschlüssig mit der Rolle verbundene Hülse enthalten oder daraus bestehen, wobei die stoffschlüssige Verbindung bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Klebeverbindung, Schweißverbindung und Mischungen hiervon; und/oder
  3. iii) eine Ausbuchtung der Rolle darstellen, die monolithisch zur Rolle ist.
This can be at least one counterpart
  1. i) contain or consist of a clamping flange; and or
  2. ii) contain or consist of a cohesively connected to the roller ring or a cohesively connected to the roll sleeve, wherein the cohesive compound is preferably selected from the group consisting of adhesive bond, welded joint and mixtures thereof; and or
  3. iii) represent a bulge of the roll that is monolithic to the roll.

Die Rollen, die Abstandsringe und/oder die Abstandshüllen können

  1. i) ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl; und/oder
  2. ii) ein oxidisches Material, bevorzugt ein oxidisches Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, SiO2, ZrO und Mischungen hiervon; und/oder
  3. iii) einen Hartstoff, bevorzugt einen Hartstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si3N4, SiC und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiSiC, RSiC und Mischungen hiervon;
enthalten oder daraus bestehen, wobei bevorzugt Abstandshülsen, die zumindest bereichsweise im ersten oder zweiten Endbereich außerhalb des Heizraums angeordnet sind ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl, enthalten oder daraus bestehen (z.B. in Form eines gewalzten Blechs). Abstandshülsen aus diesen kostengünstigen Materialien haben hat den Vorteil, dass in dem Endbereich außerhalb des Heizraums („Kaltbereich“) die Anschaffungskosten für die Abstandshülsen geringer sind und damit der Betrieb des Rollenofens (noch) ökonomischer wird ohne dadurch einen Nachteil zu erleiden, da die Anforderung an die Hitzetoleranzen im Kaltbereich geringer sind.The rollers, the spacer rings and / or the spacer sleeves can
  1. i) a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel; and or
  2. ii) an oxidic material, preferably an oxidic material selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO and mixtures thereof; and or
  3. iii) a hard material, preferably a hard material selected from the group consisting of Si 3 N 4 , SiC and mixtures thereof, more preferably selected from the group consisting of SiSiC, RSiC and mixtures thereof;
contain or consist of, preferably spacer sleeves, which are arranged at least partially in the first or second end outside the boiler room a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel, contain or consist of (eg in the form of a rolled sheet). Spacer sleeves made of these cost-effective materials have the advantage that in the end area outside the boiler room ("cold area"), the cost of the spacers are smaller and thus the operation of the roller furnace (yet) becomes more economical without being a disadvantage, since the requirement to the heat tolerances in the cold area are lower.

Die Rollen, die Abstandsringe und/oder die Abstandshüllen, insbesondere die Abstandsrollen, können Verstärkungsfasern enthalten, wobei die Verstärkungsfasern bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhrchen, Siliziumkarbidfasern Basaltfasern, Al2O3-Fasern, Stahlfasern und Kombinationen hiervon.The rollers, the spacer rings and / or the spacer sleeves, in particular the spacer rollers, may contain reinforcing fibers, wherein the reinforcing fibers are preferably selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, carbon nanotubes, silicon carbide fibers basalt fibers, Al 2 O 3 fibers, steel fibers and combinations thereof ,

Die Abstandsringe und/oder die Abstandshülsen können einen Innendurchmesser aufweisen, der 0,01 bis 2 mm, bevorzugt 0,05 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere 0,2 bis 0,5 mm, größer ist als der Durchmesser der Rolle.The spacer rings and / or the spacer sleeves may have an internal diameter of 0.01 to 2 mm, preferably 0.05 to 1.5 mm, particularly preferably 0.1 to 1.0 mm, in particular 0.2 to 0.5 mm , greater than the diameter of the roll.

Eine Wanddicke

  1. i) der Abstandsringe kann 1 bis 20 mm, bevorzugt 2 bis 16 mm, besonders bevorzugt 3 bis 12 mm, insbesondere 5 bis 10 mm, betragen; und/oder
  2. ii) der Abstandshülsen kann 0,1 mm bis < 1mm, 0,2 mm bis 0,9 mm, besonders bevorzugt 0,3 mm bis 0,8 mm, insbesondere 0,4 mm bis 0,6 mm, betragen.
A wall thickness
  1. i) the spacer rings can be 1 to 20 mm, preferably 2 to 16 mm, particularly preferably 3 to 12 mm, in particular 5 to 10 mm; and or
  2. ii) the spacer sleeves can be 0.1 mm to <1 mm, 0.2 mm to 0.9 mm, particularly preferably 0.3 mm to 0.8 mm, in particular 0.4 mm to 0.6 mm.

Da die Abstandshülsen eine kleinere Längenausdehnung senkrecht zur Drehachse der Rolle aufweisen als die Abstandsringe weisen diese im Betrieb des Rollenofens keinen Kontakt zum (Trägergestell mit) Brenngut auf und können somit auch dünnwandig ausgestaltet sein. Eine dünne Wanddicke der Abstandshülsen ist somit in dem erfindungsgemäßen Rollenofen nicht nachteilig und vielmehr mit dem Vorteil verbunden, dass die Produktions- und Anschaffungskosten der Abstandshülsen geringer sind und dadurch der Rollenofen (noch) ökonomischer betrieben werden kann.Since the spacer sleeves have a smaller longitudinal extent perpendicular to the axis of rotation of the roller than the spacer rings, these have no contact with the (support frame with) to be fired during operation of the roller furnace and thus can also be designed thin-walled. A thin wall thickness of the spacer sleeves is thus not disadvantageous in the roller furnace according to the invention and rather has the advantage that the production and acquisition costs of the spacer sleeves are smaller and thereby the roller furnace can (still) be operated more economically.

Der Heizraum kann mindestens eine Zufuhr für Gas enthalten, bevorzugt mindestens eine Zufuhr für ein Gas ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserdampf, N2, CO, H2 und Mischungen hiervon.The boiler room may contain at least one gas supply, preferably at least one gas supply selected from the group consisting of water vapor, N 2 , CO, H 2 and mixtures thereof.

Die Wärmequelle kann dazu geeignet ist, eine Temperatur von 400 bis 1600 °C in dem Heizraum zu erzeugen. The heat source may be adapted to produce a temperature of 400 to 1600 ° C in the boiler room.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform enthält der Rollenofen ferner mindestens zwei Führungsringe, bevorzugt mindestens drei Führungsringe, die auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet sind und an den Abstandsringen und Abstandshülsen und an der mindestens einen Rolle über den mindestens einen Klemmflansch und das mindestens eine Gegenstück fixiert sind, wobei die Führungsringe eine größere Längenausdehnung senkrecht zur Drehachse der Rolle aufweisen als die mindestens zwei Abstandsringe. Optional sind die Führungsringe zumindest bereichsweise, z.B. an einer Seite des Führungsrings oder an beiden Seiten des Führungsrings, angeschrägt und/oder abgerundet. Diese Führungsringe unterbinden ein seitliches „Abwandern“ des Brennguts bzw. des Gestells mit Brenngut und verhindern somit eine Beschädigung der (Wärmeisolierung der) Seitenwände des Rollenofens. Dadurch erhöht sich zum Einen die Lebensdauer des Rollenofens und es wird sichergestellt, dass die seitliche Wärmeisolierung des Rollenofens über seine gesamte Lebensdauer aufrecht erhalten bleibt. Beide Faktoren machen den Betrieb des Rollenofens ökonomischer.In a preferred embodiment, the roller furnace further includes at least two guide rings, preferably at least three guide rings, which are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and the spacer rings and spacers and the at least one roller on the at least one clamping flange and the at least one counterpart are fixed, wherein the guide rings have a greater length extension perpendicular to the axis of rotation of the roller than the at least two spacer rings. Optionally, the guide rings are at least partially, e.g. on one side of the guide ring or on both sides of the guide ring, chamfered and / or rounded. These guide rings prevent a lateral "migration" of the combustible material or of the frame with kiln and thus prevent damage to the (thermal insulation of) side walls of the roller kiln. This increases the life of the roller kiln and ensures that the lateral thermal insulation of the roller kiln is maintained throughout its life. Both factors make the operation of the roller kiln more economical.

Der Rollenofen kann mindestens ein Gestell zum Transport von einem Brenngut aufweisen, wobei das Gestell bevorzugt

  1. i) ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl; und/oder
  2. ii) ein oxidisches Material, bevorzugt ein oxidisches Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, SiO2, ZrO und Mischungen hiervon; und/oder
  3. iii) einen Hartstoff, bevorzugt einen Hartstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si3N4, SiC und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiSiC, RSiC und Mischungen hiervon;
enthält oder daraus besteht.The roller kiln may have at least one rack for transporting a kiln, the rack being preferred
  1. i) a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel; and or
  2. ii) an oxidic material, preferably an oxidic material selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO and mixtures thereof; and or
  3. iii) a hard material, preferably a hard material selected from the group consisting of Si 3 N 4 , SiC and mixtures thereof, more preferably selected from the group consisting of SiSiC, RSiC and mixtures thereof;
contains or consists of.

Ferner wird ein Verfahren zur ökonomischen Behandlung eines Brennguts mit Wärme bereitgestellt, umfassend die Schritte

  1. a) Behandlung von Brenngütern in dem Heizraum eines Rollofens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche;
  2. b) Messung einer Wandstärke der Abstandsringe und/oder der Abstandshülsen; und
  3. c) Austausch von einzelnen Abstandsringen und/oder einzelnen Abstandshülsen, wenn die Wandstärke einen kritischen Wert unterschritten hat, wobei der Austausch das Lösen und Wiederherstellen der Klemmverbindung des mindestens einen Klemmflansches umfasst.
Further provided is a method of economically treating a combustible with heat comprising the steps
  1. a) treatment of combustibles in the boiler room of a rolling furnace according to one of the preceding claims;
  2. b) measuring a wall thickness of the spacer rings and / or the spacer sleeves; and
  3. c) replacement of individual spacer rings and / or individual spacer sleeves, when the wall thickness has fallen below a critical value, wherein the replacement comprises the loosening and restoring the clamping connection of the at least one clamping flange.

Der Austausch einzelner Abstandsringe kann erfolgen, wenn sich die Wandstärke um 0,1 bis 2 mm reduziert hat.The replacement of individual spacer rings can be done when the wall thickness has been reduced by 0.1 to 2 mm.

Die Behandlung von Brenngütern in dem Heizraum des Rollofens kann bei einer Temperatur von 400 bis 1600 °C erfolgen.The treatment of combustibles in the boiler room of the rolling furnace can be carried out at a temperature of 400 to 1600 ° C.

Darüberhinaus wird die Verwendung des erfindungsgemäßen Rollenofens zur thermischen Behandlung eines Brennguts, bevorzugt zur thermischen Behandlung eines Brennguts bei Temperaturen von 400 bis 1600 °C, vorgeschlagen.Moreover, the use of the roller furnace according to the invention for the thermal treatment of a combustible material, preferably for the thermal treatment of a combustible material at temperatures of 400 to 1600 ° C, proposed.

Anhand der nachfolgenden Figur und des nachfolgenden Beispiels soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier dargestellten spezifischen Ausgestaltungsformen einschränken zu wollen.Reference to the following figure and the following example, the subject invention is to be explained in more detail, without wishing to limit this to the specific embodiments shown here.

1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine spezifische Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Rollenofens 1. Die Abstandringe 2 sorgen dafür, dass das Trägergestell 3 mit Brenngut keinen Kontakt zur Rolle 4 hat. Die Abstandhülsen 5 definieren die Position der Abstandsringe 2 entlang der Rolle 4 und stellen einen zusätzlichen Schutz der Rolle 4 dar. In dieser Ausgestaltungsform enthält die Rolle 4 zudem drei Führungsringe 6. Die zwei äußeren Führungsringe 6 sind hier bereichsweise an einer Seite (hier die zum Inneren des Rollenofens gewandte Seite) angeschrägt und der mittlere Führungsring 6 ist hier bereichsweise beidseitig angeschrägt. Die Abstandsringe 2 und Abstandshülsen 5 sind über zwei Klemmflansche 7 (hier zwei verschraubbare Schellen) untereinander und zur Rolle 4 fixiert. 1 schematically shows a cross section through a specific embodiment of a roller furnace according to the invention 1 , The spacer rings 2 make sure that the support frame 3 with Brenngut no contact with the role 4 Has. The spacer sleeves 5 define the position of the spacer rings 2 along the roll 4 and provide additional protection of the role 4 In this embodiment contains the role 4 also three guide rings 6 , The two outer guide rings 6 Here are partially area on one side (here, the interior of the roller furnace facing side) bevelled and the middle guide ring 6 here is partially bevelled on both sides. The spacer rings 2 and spacer sleeves 5 are over two clamping flanges 7 (here two screwed clamps) with each other and to the role 4 fixed.

Beispiel - Mögliche Materialien für die Rolle, die Abstandsringe und die AbstandshülsenExample - Possible materials for the roll, the spacer rings and the spacer sleeves

Die Rolle, die Abstandsringe und/oder die Abstandshülsen können die folgenden Materialien enthalten oder daraus bestehen

  • - hochveredelte Stähle (bis 900°C im Rollenofen);
  • - gegossene Hartlegierungen (Co, Ni) (bis ca. 1000 °C im Rollenofen);
  • - Hartmetalle (CerMet, TiC, WC, TaC) (bis ca . 1000°C im Rollenofen);
  • - Al2O3 (bis ca . 1200°C im Rollenofen);
  • - ZrO (bis ca . 1200°C im Rollenofen);
  • - Si3N4 (bis ca . 1200°C im Rollenofen)
  • - SiSiC (bis über 1200°C im Rollenofen);
  • - RSiC (bis über 1200°C im Rollenofen);
  • - LPI-SiC (bis über 1200°C im Rollenofen).
The roller, the spacer rings and / or the spacer sleeves may contain or consist of the following materials
  • - Highly refined steels (up to 900 ° C in roller kiln);
  • - cast hard alloys (Co, Ni) (up to approx. 1000 ° C in roller kiln);
  • - hard metals (CerMet, TiC, WC, TaC) (up to about 1000 ° C in roller kiln);
  • - Al 2 O 3 (up to about 1200 ° C in the roller kiln);
  • - ZrO (up to about 1200 ° C in the roller kiln);
  • - Si 3 N 4 (up to 1200 ° C in the roller kiln)
  • - SiSiC (up to over 1200 ° C in the roller kiln);
  • - RSiC (up to over 1200 ° C in roller kiln);
  • - LPI-SiC (up to over 1200 ° C in roller kiln).

Claims (15)

Rollenofen zur thermischen Behandlung eines Brennguts, enthaltend a) einen Heizraum, der eine mindestens eine Wärmequelle enthält; b) mindestens eine Rolle zum Transport eines Brennguts durch den Heizraum, wobei die Rolle einen Mittelbereich aufweist, der sich innerhalb des Heizraums befindet und einen ersten und einen zweiten Endbereich aufweist, wobei sich der erste und zweite Endbereich außerhalb des Heizraums an sich gegenüberliegenden Stellen des Heizraums befindet; c) mindestens zwei Abstandsringe, die auf der mindestens einen Rolle angeordnet sind; d) mindestens drei Abstandshülsen, die auf der mindestens einen Rolle angeordnet sind, wobei die mindestens drei Abstandshülsen eine größere Längenausdehnung entlang der Drehachse der Rolle und eine kleinere Längenausdehnung senkrecht zur Drehachse der Rolle aufweisen als die mindestens zwei Abstandsringe und wobei die mindestens drei Abstandshülsen jeweils mindestens einen Abstandsring kontaktieren; e) mindestens einen Klemmflansch und mindestens ein Gegenstück, wobei der mindestens eine Klemmflansch in dem ersten Endbereich der mindestens einen Rolle angeordnet ist und mindestens eine der Abstandshülsen kontaktiert und das mindestens eine Gegenstück in dem zweiten Endbereich der Rolle angeordnet ist und mindestens eine der Abstandshülsen kontaktiert; dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsringe und Abstandshülsen auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet sind und der mindestens eine Klemmflansch die mindestens zwei Abstandsringe und mindestens drei Abstandshülsen untereinander und mit der Rolle über eine Klemmverbindung fixiert.Roller furnace for the thermal treatment of a combustible material, comprising a) a boiler room containing at least one heat source; b) at least one roller for transporting a combustible material through the boiler room, the roller having a central area located within the boiler room and having first and second end areas, the first and second end areas located outside the boiler room at opposite locations of the boiler room Boiler room is located; c) at least two spacer rings, which are arranged on the at least one roller; d) at least three spacer sleeves, which are arranged on the at least one roller, wherein the at least three spacer sleeves have a greater length along the axis of rotation of the roller and a smaller longitudinal extent perpendicular to the axis of rotation of the roller than the at least two spacer rings and wherein the at least three spacer sleeves each contact at least one spacer ring; e) at least one clamping flange and at least one counterpart, wherein the at least one clamping flange is arranged in the first end region of the at least one roller and contacts at least one of the spacer sleeves and the at least one counterpart is arranged in the second end region of the roller and contacts at least one of the spacer sleeves ; characterized in that the spacer rings and spacers are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and the at least one clamping flange which fixes at least two spacer rings and at least three spacer sleeves with each other and with the roller via a clamping connection. Rollenofen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollofen i) mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens acht, insbesondere mindestens zwanzig, Rollen; und/oder ii) mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, besonders bevorzugt mindestens fünf, insbesondere mindestens sechs, Abstandsringe auf der mindestens einen Rolle, optional auf allen Rollen; und/oder iii) mindestens vier, bevorzugt mindestens fünf, besonders bevorzugt mindestens sechs, insbesondere mindestens sieben, Abstandshülsen auf der mindestens einen Rolle, optional auf allen Rollen; aufweist.Roller kiln according to Claim 1 , characterized in that the rolling kiln i) at least two, preferably at least four, more preferably at least eight, in particular at least twenty rolls; and / or ii) at least three, preferably at least four, more preferably at least five, in particular at least six, spacer rings on the at least one roller, optionally on all rollers; and / or iii) at least four, preferably at least five, more preferably at least six, in particular at least seven, spacer sleeves on the at least one roller, optionally on all rollers; having. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gegenstück i) einen Klemmflansch enthält oder daraus besteht; und/oder ii) einen stoffschlüssig mit der Rolle verbundenen Ring oder eine stoffschlüssig mit der Rolle verbundene Hülse enthält oder daraus besteht, wobei die stoffschlüssige Verbindung bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Klebeverbindung, Schweißverbindung und Mischungen hiervon; und/oder iii) eine Ausbuchtung der Rolle darstellt, die monolithisch zur Rolle ist.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one counterpart i) contains or consists of a clamping flange; and / or ii) contains or consists of a cohesively connected ring or a cohesively connected to the roll sleeve, wherein the cohesive compound is preferably selected from the group consisting of adhesive bond, welded joint and mixtures thereof; and / or iii) represents a bulge of the roll that is monolithic to the roll. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen, die Abstandsringe und/oder die Abstandshüllen, i) ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl; und/oder ii) ein oxidisches Material, bevorzugt ein oxidisches Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, SiO2, ZrO und Mischungen hiervon; und/oder iii) einen Hartstoff, bevorzugt einen Hartstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si3N4, SiC und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiSiC, RSiC und Mischungen hiervon; enthalten oder daraus bestehen, wobei bevorzugt Abstandshülsen, die zumindest bereichsweise im ersten oder zweiten Endbereich außerhalb des Heizraums angeordnet sind ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl, enthalten oder daraus bestehen.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the rollers, the spacer rings and / or the spacer shells, i) a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel; and / or ii) an oxidic material, preferably an oxidic material selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO and mixtures thereof; and / or iii) a hard material, preferably a hard material selected from the group consisting of Si 3 N 4 , SiC and mixtures thereof, more preferably selected from the group consisting of SiSiC, RSiC and mixtures thereof; contain or consist of, preferably spacer sleeves, which are arranged at least partially in the first or second end portion outside the boiler room, a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel, contain or consist thereof. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen, die Abstandsringe und/oder die Abstandshüllen, insbesondere die Abstandsrollen, Verstärkungsfasern enthalten, wobei die Verstärkungsfasern bevorzugt ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhrchen, Siliziumkarbidfasern, Basaltfasern, Al2O3-Fasern, Stahlfasern und Kombinationen hiervon.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the rollers, the spacer rings and / or the spacer sheaths, in particular the spacer rollers, contain reinforcing fibers, wherein the reinforcing fibers are preferably selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, carbon nanotubes, silicon carbide fibers, basalt fibers, Al 2 O 3 fibers, steel fibers and combinations thereof. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsringe und/oder die Abstandshülsen einen Innendurchmesser aufweisen, der 0,01 bis 2 mm, bevorzugt 0,05 bis 1,5 mm, besonders bevorzugt 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere 0,2 bis 0,5 mm, größer ist als der Durchmesser der Rolle.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer rings and / or the spacer sleeves have an inner diameter of 0.01 to 2 mm, preferably 0.05 to 1.5 mm, particularly preferably 0.1 to 1.0 mm , in particular 0.2 to 0.5 mm, is greater than the diameter of the roll. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wanddicke i) der Abstandsringe 1 bis 20 mm, bevorzugt 2 bis 16 mm, besonders bevorzugt 3 bis 12 mm, insbesondere 5 bis 10 mm, beträgt; und/oder ii) der Abstandshülsen 0,1 mm bis < 1mm, 0,2 mm bis 0,9 mm, besonders bevorzugt 0,3 mm bis 0,8 mm, insbesondere 0,4 mm bis 0,6 mm, beträgt.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that a wall thickness i) of the spacer rings is 1 to 20 mm, preferably 2 to 16 mm, particularly preferably 3 to 12 mm, in particular 5 to 10 mm; and or ii) the spacer sleeves is 0.1 mm to <1 mm, 0.2 mm to 0.9 mm, particularly preferably 0.3 mm to 0.8 mm, in particular 0.4 mm to 0.6 mm. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizraum mindestens eine Zufuhr für Gas enthält, bevorzugt mindestens eine Zufuhr für ein Gas ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserdampf, N2, CO, H2 und Mischungen hiervon.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the heating space contains at least one feed for gas, preferably at least one feed for a gas selected from the group consisting of water vapor, N 2 , CO, H 2 and mixtures thereof. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle dazu geeignet ist, eine Temperatur von 400 bis 1600 °C in dem Heizraum zu erzeugen.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source is adapted to produce a temperature of 400 to 1600 ° C in the boiler room. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenofen ferner mindestens zwei Führungsringe, bevorzugt mindestens drei Führungsringe, enthält, die auf der mindestens einen Rolle ohne stoffschlüssige Verbindung zur mindestens einen Rolle angeordnet sind und an den Abstandsringen und Abstandshülsen und an der mindestens einen Rolle über den mindestens einen Klemmflansch und das mindestens eine Gegenstück fixiert sind, wobei die Führungsringe eine größere Längenausdehnung senkrecht zur Drehachse der Rolle aufweisen als die mindestens zwei Abstandsringe, wobei die Führungsringe optional zumindest bereichsweise angeschrägt und/oder abgerundet sind.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the roller furnace further comprises at least two guide rings, preferably at least three guide rings, which are arranged on the at least one roller without integral connection to at least one roller and the spacer rings and spacers and at least a role on the at least one clamping flange and the at least one counterpart are fixed, wherein the guide rings have a greater length perpendicular to the axis of rotation of the roller than the at least two spacer rings, the guide rings are optionally at least partially bevelled and / or rounded. Rollenofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenofen mindestens ein Gestell zum Transport von einem Brenngut aufweist, wobei das Gestell bevorzugt i) ein Metall, bevorzugt Stahl, besonders bevorzugt Edelstahl; und/oder ii) ein oxidisches Material, bevorzugt ein oxidisches Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Al2O3, SiO2, ZrO und Mischungen hiervon; und/oder iii) einen Hartstoff, bevorzugt einen Hartstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si3N4, SiC und Mischungen hiervon, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SiSiC, RSiC und Mischungen hiervon; enthält oder daraus besteht.Roller furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the roller furnace has at least one frame for transporting a kiln, the frame preferably i) a metal, preferably steel, particularly preferably stainless steel; and / or ii) an oxidic material, preferably an oxidic material selected from the group consisting of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO and mixtures thereof; and / or iii) a hard material, preferably a hard material selected from the group consisting of Si 3 N 4 , SiC and mixtures thereof, more preferably selected from the group consisting of SiSiC, RSiC and mixtures thereof; contains or consists of. Verfahren zur ökonomischen Behandlung eines Brennguts mit Wärme, umfassend die Schritte a) Behandlung von Brenngütern in dem Heizraum eines Rollofens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; b) Messung einer Wandstärke der Abstandsringe und/oder der Abstandshülsen; und c) Austausch von einzelnen Abstandsringen und/oder einzelnen Abstandshülsen, wenn die Wandstärke einen kritischen Wert unterschritten hat, wobei der Austausch das Lösen und Wiederherstellen der Klemmverbindung des mindestens einen Klemmflansches umfasst.A method of economically treating a combustible with heat comprising the steps a) treatment of combustibles in the boiler room of a rolling furnace according to one of the preceding claims; b) measuring a wall thickness of the spacer rings and / or the spacer sleeves; and c) replacement of individual spacer rings and / or individual spacer sleeves, when the wall thickness has fallen below a critical value, wherein the replacement comprises the loosening and restoring the clamping connection of the at least one clamping flange. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch einzelner Abstandsringe erfolgt, wenn sich die Wandstärke um 0,1 bis 2 mm reduziert hat.Method according to Claim 12 , characterized in that the replacement of individual spacer rings takes place when the wall thickness has been reduced by 0.1 to 2 mm. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung von Brenngütern in dem Heizraum des Rollofens bei einer Temperatur von 400 bis 1600 °C erfolgt.Method according to one of Claims 12 or 13 , characterized in that the treatment of combustibles in the heating chamber of the rolling furnace is carried out at a temperature of 400 to 1600 ° C. Verwendung des Rollenofens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zur thermischen Behandlung eines Brennguts, bevorzugt zur thermischen Behandlung eines Brennguts bei Temperaturen von 400 bis 1600 °C.Use of the roller kiln according to one of Claims 1 to 11 for the thermal treatment of a combustible material, preferably for the thermal treatment of a combustible material at temperatures of 400 to 1600 ° C.
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