DE10260664A1

DE10260664A1 - Poker assembly to clean the inner walls of a cylindrical kiln, which can be carried by a crane, has a hydraulic hammer drill mounted to a hammer slide, and a poker tube with a cutting chisel tip

Info

Publication number: DE10260664A1
Application number: DE2002160664
Authority: DE
Inventors: Johann Fasenacht; Mathias Wurm
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Alzchem Trostberg GmbH
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-24
Also published as: DE10260664B4

Abstract

The hydraulic poker assembly for cleaning the inner walls of a cylindrical kiln, which can be carried by a crane, has a hydraulic hammer drill mounted on a hammer slide. A longitudinal poker tube has a cutter at its tip. A static beam is parallel to the poker tube, with an inner slide and a leaf chain running over chain rollers in the inner slide, together with an advance cylinder for the hammer slide. The assembly also has a hydraulic system. The cutter has a chisel shape, with a cutting geometry to give a maximum detaching effect on deposits.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein kranbare, hydraulische Stochervorrichtung zur Abreinigung von Drehrohrofen-Innenwandungen.Object of the present invention is a craneable, hydraulic poking device for cleaning of rotary kiln inner walls.

Bei Drehofenprozessen allgemein und insbesondere im Zusammenhang mit der Produktion von Kalkstickstoff entstehen durch das Abreinigen der Drehrohrofen-Innenwandungen enorme Kosten und auch nicht zu vernachlässigende, erhebliche gesundheitliche Gefahren.In rotary kiln processes in general and especially in connection with the production of calcium cyanamide arise enormously by cleaning the inner walls of the rotary kiln Costs and not negligible, significant health Hazards.

Die spezifischen Prozessabläufe und die damit verbundene Reaktionstechnik bedingen bei den Idealerweise kontinuierlich betriebenen Drehrohröfen Anbackungen an den Innenwänden. Diese Anbackungen stören den kontinuierlichen Betrieb, sie bedingen eine ungünstige Wärmebilanz und beeinflussen zudem den Antrieb der Drehrohröfen negativ.The specific processes and the reaction technology associated with this is ideal in the ideal continuously operated rotary kilns, caking on the inner walls. This Disturb caking continuous operation, they require an unfavorable heat balance and also negatively influence the drive of the rotary kilns.

Stand der Technik ist bislang immer noch die seit Jahrzehnten praktizierte Technik des manuellen Abschlagens der Anbackungen mit sogenannten Stocherstangen, wozu die Drehrohröfen angehalten werden müssen und was neben den gesundheitlichen Gefahren, u.a. aufgrund der Temperaturbelastung, auch negative Auswirkungen auf den Drehrohrofen selbst haben kann, bspw. durch Beschädigung der hitzestabilen Schamottauskleidung.So far, the state of the art has always been still the technique of teeing off that has been practiced for decades the caking with so-called poking rods, for which the rotary kilns are stopped have to and what besides the health risks, i.a. due to the temperature load, can also have negative effects on the rotary kiln itself, e.g. through damage the heat-stable fireclay lining.

Zwar wurde alternativ versucht, die entstehenden Anbackungen maschinell zu entfernen, doch schlugen diese ausnahmslos fehl.An alternative attempt was made to that to remove the resulting caking by machine, but beat these all fail.

So wurden bspw. Geschossapparate eingesetzt, aber auch gekühlte Pflugscharren sowie mehrere Vortriebseinrichtungen, mit denen die Anbackungen von der Ofeninnenwandung gelöst werden sollten. Keine der bislang versuchten Alternativtechniken führte jedoch zu einer Verbesserung hinsichtlich des Arbeitsschutzes und der Schonung der Schamottauskleidung. Bei diesen Alternativen handelt es sich um interne Entwicklungen, zu denen keine Publikationen existieren.So, for example used, but also chilled Ploughshare as well as several jacking devices with which the Caking should be removed from the inner wall of the oven. None of the Alternative techniques tried so far have led to an improvement with regard to occupational safety and the protection of the fireclay lining. These alternatives are internal developments, for which there are no publications.

Es werden deshalb nach wie vor die entstandenen Anbackungen mit Stangen verschiedener Längen und Durchmesser abgestoßen, die durch Öffnungen in das Ofeninnere eingeführt werden. Anschließend werden die Stangen mit mechanischen Rammmaschinen in den Ofen eingetrieben. Diese Art der Entfernung von Anbackungen ist durch die Schlagkraft der mit einem Exzenter angetriebenen Rammmaschinen begrenzt, sowie durch das Eigengewicht der eingesetzten Reinigungsstangen, die nach wie vor vom Bedienpersonal in die Reinigungsöffnungen eingeführt werden müssen. Die Reinigungsstangen, die Temperaturen bis zu 1000 °C ausgesetzt werden, sind üblicherweise aus Normstahl ausgeführt, um Instandhaltungs- bzw. Wartungsarbeiten zu erleichtern.It is therefore still the resulting caking with rods of different lengths and Diameter repelled, through openings inserted into the oven interior become. Subsequently the rods are driven into the furnace with mechanical ramming machines. This type of caking removal is by impact the ramming machines driven with an eccentric, and due to the weight of the cleaning rods used, which according to are inserted into the cleaning openings as before by the operating personnel have to. The cleaning rods, exposed to temperatures up to 1000 ° C are common made of standard steel, to make maintenance work easier.

Routinemäßig führt ein Mitarbeiter die Stocherstangen von 2 bis 4 Metern Länge durch Reinigungsöffnungen am Drehrohrofen in diesen ein. Mindestens ein weiterer Mitarbeiter stellt die Schlagmaschine an die Stocherstange und treibt die Stange in den Ofen. Dabei ist der Mitarbeiter, der die Stange hält und führt einem erhöhten Verletzungsrisiko ausgesetzt, das nur durch sehr bedachtes und umsichtiges Verhalten der Mitarbeiter kleingehalten werden kann. Nachdem die Stange bis zum Anschlag eingetrieben ist, wird der gesamte Ofen um seine Längsrichtung nach oben gedreht, damit sich die Anbackung durch die Schwerkraft von der Außenwandung trennt. Falls dies durch den alleinigen Einsatz einer oder mehrerer Stocherstangen nicht gelingt, wird das Ablösen der Anbackungen mit Sprengladungen unterstützt. Sind die Anbackungen von den Innenwandungen abgelöst und zusammengefallen, werden die Stangen mit Hilfe eines Seilzuges aus dem Ofen gezogen. Die Stangen sind dann mehr oder weniger stark verbogen und auch die Schneiden müssen nachgearbeitet und geschliffen werden. Im Hinblick auf die eingesetzten Stocherstangen, deren Durchmesser in der Regel zwischen 20 und 60 mm beträgt, ist insbesondere das Stangengewicht, das die Mitarbeiter noch handhaben können, limitierend.An employee routinely guides the picks of 2 to 4 meters in length through cleaning openings in the rotary kiln. At least one other employee puts the striking machine on the poking rod and drives the rod in the oven. The employee who keeps the pole and leads you increased Risk of injury exposed only through very thoughtful and careful Employee behavior can be kept to a minimum. after the Rod is driven in until it stops, the entire oven around its longitudinal direction rotated upwards so that the caking by gravity separates from the outer wall. If so, by using only one or more poking rods if the replacement is not successful that supports caking with explosive charges. Are the caking of the inner walls detached and collapsed, the rods are pulled with the help of a cable pulled out of the oven. The bars are then more or less strong bent and the cutting edges also have to be reworked and ground become. With regard to the poking rods used, their diameter is usually between 20 and 60 mm, in particular the weight of the bar, that the employees can still handle, limiting.

Insgesamt werden derzeit für die Ofenreinigung drei Mitarbeiter im Drei-Schicht-Betrieb eingesetzt. Die mit der manuellen Entfernung der Anbackungen verbundenen Arbeiten sind ausnahmslos mit einer schweren körperlichen Belastung verbunden, sie müssen unter hohen Temperaturen und bei gleichzeitig großer Staubbelastung durchgeführt werden, weshalb die Effektivität der Abreinigung insgesamt sehr stark von der Belastbarkeit der im einzelnen eingesetzten Mitarbeiter abhängig ist.Overall, are currently for oven cleaning three employees in three-shift operation used. The associated with the manual removal of the caking Work is invariably associated with heavy physical strain, You need to under high temperatures and at the same time with high dust pollution carried out be why the effectiveness the overall cleaning very strongly from the resilience of the depends on the individual employee employed.

Mit dieser Methode, zu der bislang keine praktizierbare Alternative entwickelt werden konnte, werden nach wie vor zum Teil sehr schwere Unfälle ausgelöst, was dieses Verfahren insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Arbeitssicherheit als seit langem überholt erscheinen lässt. Zudem lastet auf der Kalkstickstoffproduktion aufgrund der wirtschaftlichen Gegebenheiten ein enormer Kostendruck, der durch die von den Abreinigungsarbeiten bewirkten Stillstandzeiten zusätzlich erhöht wird.With this method, so far no viable alternative could be developed still very serious accidents are triggered, what this procedure in particular from the point of view of occupational safety as outdated for a long time appears. In addition, lime nitrogen production weighs on the economic Conditions an enormous cost pressure caused by the cleaning work brought about additional downtimes elevated becomes.

Aufgrund der geschilderten Nachteile des Standes der Technik hat sich für die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Abreinigung von Drehrohrofen-Innenwandungen bereitzustellen, die vom Personal sicher eingesetzt werden kann, die die Anbackungen von den Ofen-Innenwandungen schonend und effektiv entfernt, ohne dabei die Schamottauskleidung zu beschädigen, und die zudem den Reinigungszyklus in relativ kurzer Zeit ermöglicht.Because of the disadvantages described the prior art has favored the present invention the task, a device for cleaning rotary kiln inner walls to provide, which can be used safely by the personnel, which gently and effectively prevents the caking from the inner walls of the oven removed without damaging the fireclay lining, and which also enables the cleaning cycle in a relatively short time.

Gelöst wurde diese Aufgabe mit einer entsprechenden kranbaren, hydraulischen Stochervorrichtung, bestehend aus

(1) einem auf einem Hammerschlitten (1.1) befestigten Hydraulikbohrhammer (1.2) mit einem in longitudinaler Richtung daran angebrachten Stocherstangenrohr (1.3), an dessen Spitze sich eine Schneideinrichtung (1.4) befindet,
(2) einem parallel zum Stocherstangenrohr (1.3) angebrachten stationären Balken (2.1) mit einem sich darin befindenden Innenschlitten (2.2), mindestens einer im Innenschlitten (2.2) und über Kettenrollen (2.3) verlaufenden Fleyer-Kette (2.4) sowie einem Hammerschlitten-Vorschubzylinder (2.5), sowie
(3) einem Hydraulikaggregat.

This task was solved with a corresponding craneable, hydraulic pick direction consisting of

(1) one on a hammer sledge ( 1.1 ) attached hydraulic hammer drill ( 1.2 ) with a rod tube attached to it in the longitudinal direction ( 1.3 ), at the tip of which there is a cutting device ( 1.4 ) is located
(2) one parallel to the poke rod tube ( 1.3 ) attached stationary beams ( 2.1 ) with an inner slide inside ( 2.2 ), at least one in the inner slide ( 2.2 ) and over chain rollers ( 2.3 ) trending fleyer chain ( 2.4 ) and a hammer carriage feed cylinder ( 2.5 ), such as
(3) a hydraulic power pack.

Mit dieser erfindungsgemäßen Stochervorrichtung hat sich herausgestellt, dass damit nicht nur die gestellten Aufgaben vollständig gelöst werden konnten, wobei der Sicherheitsgewinn eindeutig im Vordergrund steht, sondern dass damit auch weitere positive Effekte verbunden sind. So ist eine Verringerung der Rohstoffverluste zu verzeichnen, der Pressluftverbrauch insgesamt ist signifikant zurückgegangen und auch die Mühlenstromverbräuche konnten verringert werden. Daneben haben sich die für die Beschaffung und Instandhaltung der Stocherstangen aufzuwendenden Kosten dramatisch reduziert und auch die Vorrichtung insgesamt hat sich als äußerst robust und reparaturfreundlich erwiesen. Nicht zuletzt konnten Einsparungen auch im Hinblick auf Personalkosten verzeichnet werden.With this poking device according to the invention turned out to be not just the tasks Completely solved could be, with the security gain clearly in the foreground stands, but that there are also other positive effects associated with it are. There has been a reduction in raw material losses, overall compressed air consumption has decreased significantly and the mill electricity consumption could also be reduced become. In addition, they have for the procurement and maintenance of the poking rods Cost has been dramatically reduced and the device as a whole has been reduced proved to be extremely robust and proven to be easy to repair. Last but not least, savings also be recorded in terms of personnel costs.

Zusammenfassend stellt die erfindungsgemäße Stochervorrichtung somit eine deutliche Verbesserung des bisherigen Standes der Technik in einem Ausmaß dar, das so nicht vorherzusehen war.In summary, the poking device according to the invention thus a significant improvement in the prior art to an extent that could not have been predicted.

Die Stochervorrichtung gemäß Erfindung ähnelt vom Grundprinzip her den im Tunnelbau in Bergwerken eingesetzten Maschinen, wo diese als sogenannte Bohrwagen verwendet werden. Diese Bohrwagen verfügen über Werkzeugaufnahme-Einheiten und einen Werkzeugvorschub und sind auf einem Fahrwerk montiert. Im Bergbau kommt der Werkzeugaufnahme als Hauptfunktion die Drehbewegung des Bohrers und der Vorschub sowie der Rückzug des Bohrers aus dem Bohrloch zu.The poking device according to the invention is similar to the Basic principle of the machines used in tunnel construction in mines, where these are used as so-called drilling trucks. These drill trucks have tool holder units and a tool feed and are mounted on a trolley. in the Mining comes as the main function of the tool holder, the rotary movement of the Drill and the feed as well as the withdrawal of the drill from the borehole to.

Im Gegensatz zu den aus dem Bergbau bekannten Bohrwagen weist die erfindungsgemäße Stochervorrichtung Merkmale auf, die den speziellen und räumlich meist sehr beengten Verhältnissen im Drehrohrofenbereich angepasst sind. So ermöglichen die erfindungswesentlichen Merkmale einen linearen Vorschub, so dass die optional vorgesehene Schlageinheit nur in Ausnahmefällen und bei besonders resistenten Anbackungen eingesetzt werden muss. Auch sind im Gegensatz zum Bergbau hohe Rückzugskräfte bei der Vorrichtung gemäß Erfindung nicht notwendig.In contrast to those from mining Known drilling rigs, the pick device according to the invention has features on that the special and spatial mostly very cramped conditions in the rotary kiln area. This enables the essentials of the invention Features a linear feed so that the optionally provided striking unit only in exceptional cases and must be used for particularly resistant caking. In contrast to mining, there are also no high withdrawal forces in the device according to the invention necessary.

Aufgrund der bereits angesprochenen, spezifischen Gegebenheiten im Umfeld von Drehrohröfen sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Stochervorrichtung sich auf einer Standplatte oder einem Fahrwerk befindet. Im Zusammenspiel mit ihrer Kranbarkeit ist die Stochervorrichtung auch auf engstem Raum somit hervorragend manövrierbar und sie kann auch zwischen benachbarten Drehrohröfen bzw. von einem zum anderen umgestellt werden.Because of the already mentioned specific circumstances in the area of rotary kilns the present invention proposes that the poking device on a base plate or undercarriage. In interaction With its craneability, the poking device is also at its narrowest Space is therefore extremely maneuverable and it can also move between adjacent rotary kilns or from one to the other be converted.

Neben dem erfindungswesentlichen Merkmal, dass innerhalb des Moduls (1) der Hydraulikbohrhammer (1.2) die longitudinale Bewegung des in diesem Modul (1) integrierten Stocherstangenrohrs (1.3) ermöglicht, sieht die Erfindung im Rahmen einer bevorzugten Variante vor, dass das gesamte Modul (1) zu einem linearen Vorschub befähigt ist. Damit ist neben den erfindungswesentlichen Merkmalen, die u.a. die Feineinstellung bei der Entfernung von Anbackungen ermöglichen, auch gewährleistet, dass von einem einmal eingenommenen Standplatz der Vorrichtung sämtliche Bereiche der Innenwandung erreicht werden können.In addition to the feature essential to the invention that within the module ( 1 ) the hydraulic hammer drill ( 1.2 ) the longitudinal movement of the in this module ( 1 ) integrated rod tube ( 1.3 ), the invention provides in a preferred variant that the entire module ( 1 ) is capable of linear feed. In addition to the features essential to the invention, which, among other things, enable fine adjustment when removing caking, this also ensures that all areas of the inner wall can be reached from a single position of the device.

Bei der Schneideinrichtung (1.4) sollte es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um einen Meißel handeln, wobei Meißelausführungen als besonders bevorzugt anzusehen sind, die eine spezielle Schneidengeometrie aufweisen und die eine maximale Ablösewirkung ermöglichen. Diese maximale Ablösung der Anbackungen wird vor allem durch eine ausgeprägte Keilwirkung ermöglicht, die allerdings die Ausmauerung nicht beschädigen darf und die zudem die Stocherstangen selbst im maximal ausgefahrenen Zustand sicher und zielgerichtet führt.With the cutting device ( 1.4 ) should be a chisel within the scope of the present invention, chisel designs which have a special cutting edge geometry and which allow a maximum detachment effect to be regarded as particularly preferred. This maximum detachment of the caking is made possible above all by a pronounced wedge effect, which, however, must not damage the brick lining and which, moreover, guides the poking rods securely and in a targeted manner even in the maximum extended state.

Von der vorliegenden Erfindung wird aber auch bevorzugt berücksichtigt, dass das Stocherstangenrohr (1.3) schwenk- und/oder drehbar ist, was sich insbesondere auf den erleichterten Werkzeugwechsel positiv auswirkt. Dabei ist die Werkzeugführung so auslegt, dass der Durchmesser der verwendeten Reinigungsstangen den maximalen Durchmessern der Stocherlöcher in der Drehrohrofen-Wandung entsprechen.However, the present invention also preferably takes into account that the poke rod tube ( 1.3 ) can be pivoted and / or rotated, which has a particularly positive effect on the easier tool change. The tool guide is designed so that the diameter of the cleaning rods used corresponds to the maximum diameter of the poke holes in the wall of the rotary kiln.

Neben dem bevorzugten Merkmal, dass das gesamte Modul (1) in Längsrichtung bewegt werden kann, wird von der vorliegenden Erfindung auch die Möglichkeit berücksichtigt, dass die Vorschublänge den Drehofenerfordernissen angepasst werden kann. So sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Vorschublänge der Stochervorrichtung der maximalen Kopfteillänge einschließlich der Stirnwand des Drehrohrofens entspricht.In addition to the preferred feature that the entire module ( 1 ) can be moved in the longitudinal direction, the present invention also takes into account the possibility that the feed length can be adapted to the requirements of the rotary kiln. The present invention thus provides that the feed length of the poking device corresponds to the maximum head part length including the end wall of the rotary kiln.

Zu erwähnen ist ebenfalls, dass die Konstruktion der vorliegenden Stochervorrichtung so ausgelegt ist, dass andere möglicherweise gleichzeitig zu den Ablösevorgängen stattfindenden Aktivitäten auf der Ofenbühne nicht behindert werden, und dass eben diese Konstruktion der spezifischen Krafteinleitung in den Gebäudestahlbau Rechnung trägt. Empfehlenswert ist auch, dass die mit diesen Stochervorrichtungen abzureinigenden Drehöfen mit einem Drehwinkelgeber ausgestattet werden, um die erforderlichen Haltepositionen der Stocherlöcher präzise zu gewährleisten. Aus diesem Grund kann es auch sinnvoll sein, die Stochervorrichtungen mit Positionsendschaltern so zu verriegeln, dass jegliche Fehlbedienung ausgeschlossen werden kann.It should also be mentioned that the construction of the present poking device is designed in such a way that other activities on the furnace stage which may possibly take place at the same time as the detaching processes are not hindered, and that this construction takes into account the specific introduction of force into the building steel construction. It is also recommended that the rotary kilns to be cleaned with these poking devices are equipped with an egg be equipped with a rotary encoder to precisely ensure the required holding positions of the poke holes. For this reason it can also make sense to lock the poke devices with position limit switches so that any incorrect operation can be excluded.

Insgesamt stellt die neue Stochervorrichtung gemäß Erfindung eine deutliche Verbesserung dar, da mit ihr zum einen die Kosten für die Instandhaltung drastisch gesenkt werden können, da die auf diese Weise eingesetzten Stocherstangen und Schlagmaschinen einer nun weniger ausgeprägten Beanspruchung ausgesetzt werden und die entstandenen harten Ofenansätze nun innerhalb sehr kurzer Stillstandzeiten abgelöst werden können, was bislang mit den ausschließlich manuellen, mechanischen Reinigungsalternativen oft erst nach Stunden des Abkühlens möglich war. Neben der damit verbundenen Einsparung an Reaktionswärme, die sich vor allem auch in einer Rohstoffeinsparung wiederspiegelt, geht damit auch eine merklich erhöhte Arbeitssicherheit einher.Overall, the new poking device according to the invention a significant improvement, because with it the costs for the Maintenance can be reduced drastically because of this Punching rods and striking machines used one less now pronounced stress exposed and the resulting hard furnace approaches now can be replaced within a very short downtime, which was previously the only manual, mechanical cleaning alternatives were often only possible after hours of cooling. In addition to the associated savings in heat of reaction, the above all reflected in a saving in raw materials, goes hand in hand with a noticeably increased occupational safety.

Die nachfolgende Abbildung veranschaulicht das Funktionsprinzip der kranbaren, hydraulischen Stochervorrichtung zur Abreinigung von Drehrohrofen-Innenwandungen gemäß Erfindung, wobei auf die Darstellung des Bohrwagens mit Fahrwerk bzw. einer Standplatte verzichtet und detailliert der eigentliche Stocherteil dargestellt wurde.The following figure illustrates this Principle of operation of the craneable, hydraulic pick device for cleaning inner walls of rotary kilns according to the invention, being on the representation of the bogie with undercarriage or one Stand plate waived and the actual poking part in detail was shown.

Claims

Crane-type, hydraulic pick device for cleaning the inside of a rotary kiln, consisting of (1) one on a hammer slide ( 1.1 ) attached hydraulic hammer drill ( 12 ) with a rod tube attached to it in the longitudinal direction ( 1.3 ), at the tip of which there is a cutting device ( 1.4 ), (2) one parallel to the poke rod tube ( 1.3 ) attached stationary beams ( 2.1 ) with an inner slide inside ( 2.2 ), at least one in the inner slide ( 2.2 ) and over chain rollers ( 2.3 ) trending fleyer chain ( 2.4 ) and a hammer carriage feed cylinder ( 2.5 ), and (3) a hydraulic unit.

Poke device according to claim 1, characterized in that it is on a base plate or undercarriage.

Poke device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the entire module ( 1 ) is capable of linear feed.

Poke device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is in the cutting device ( 1.4 ) is a chisel, particularly preferably with a cutting geometry that enables a maximum detachment effect.

Punching device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the poking rod tube ( 1.3 ) is pivotable and / or rotatable.

Poke device according to one of claims 1 to 5, characterized in that their feed length of the maximum head length including the Front wall of the rotary kiln corresponds.