-
Schachtofen zur Wärmebehandlung rieselfähiger kleinerer Einzelkörper
aus feinverteilten mineralischen Feststoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Härtung von Körnchen (kleinen Kugeln), Zusammenballungen, Briketts oder ähnlichen
kleinen rieselfähigen Körpern, die aus mindestens lose zusammenhängenden Teilchen
mineralischer Feststoffe bestehen, z. B. aus Erzklein oder -konzentraten, wodurch
diesen Körpern eine mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit ähnlich derjenigen
natürlich vorkommender stückiger Erze oder Gesteine verliehen wird, während das
Zusammenbacken der Kügelchen zu Klumpen oder größere Massen möglichst vermieden
werden soll. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen verbesserten senkrechten
Schachtofen zur Härtung solcher Körper.
-
Bei Verfahren dieser Art ist es üblich, den senkrechten Schachtofen
in Gestalt einer Reihe von drei gesonderten miteinander verbundenen Kammern auszubilden,
von denen die oberste als »Heizkammer« bezeichnet wird, weil darin die »grünen«
oder ungebrannten Körner usw. getrocknet und auf die im Verfahren erforderliche
Höchsttemperatur aufgeheizt werden, während die Zwischenkammer oder der sogenannte
»Mittelofen« als »Glühkammer« bezeichnet werden kann, da dort die bereits hocherhitzten
Körper auf ziemlich hoher Temperatur gehalten werden, während die unterste Kammer
als »Kühlkammer« bezeichnet werden kann. Verbunden mit diesem Dreikammerofen ist
mindestens eine Verbrennungskammer, in der ein Strom eines vorgewärmten oxydierenden
Gases (Luft), das aus der Kühlkammer zufließt, wo es unter genügendem Druck durch
den Kammerinhalt gedrückt worden ist, durch Verbrennung eines Brennstoffs noch weiter
aufgeheizt wird, so daß der aus dieser Kammer abziehende Strom hocherhitzter Gase
- d. h. Luft und gasförmige Verbrennungsprodukte - nach der Heizkammer strömen und
von unter her eintretend, darin nach oben durch denjenigen Teil der Säule der herabrieselnden
Teilchen streichen kann, der sich in der Heizkammer befindet.
-
Es ist früher schon vorgeschlagen worden, den mittleren und untersten
Kammern die Form umgekehrter Pyramiden- oder Kegelstümpfe zu geben, die so angeordnet,
bemessen und geformt sind, daß der Unterteil der Zwischenkammer kleiner ist als
das unmittelbar damit verbundene obere (weitere) Ende der Kühlkammer, während das
untere Ende der im allgemeinen geradseitigen Heizkammer kleiner war als das unmittelbar
damit verbundene obere (weitere) Ende der Zwischenkammer. Hierdurch entstanden verhältnismäßig
große freie Räume oder Anfüllungskammern an den Verbindungsstellen der untersten
und der obersten Kammern mit der Zwischenkammer. Solche ziemlich große Anfüllungskammern
hielt man für erforderlich, um einen leichten Auslaß für den anfänglich kalten Luftstrom,
der im Gegenstrom zu der absinkenden Beschickungssäule des Ofens aufsteigt und nach
der Verbrennungskammer zieht und einen Eimaß für den von dort wieder in diese Säule
zurückströmenden Luftstrom zu schaffen. Die USA.-Patentschrift 2 646 900 erläutert
diese bisherige allgemeine Ausführungsart von Härtungsöfen.
-
Es wurde nun gefunden, daß es weder nötig noch wünschenswert ist,
praktisch den ganzen Strom des Kühlgases aus der Beschickungssäule zur Verbrennungskammer
und durch sie hindurchzuleiten, und daß es besser ist, wenn nur ein beträchtlicher
Teil, etwa ein Drittel bis zu drei Fünftel des gesamten Stromes nach der Verbrennungskammer
abgeleitet wird, während der Rest ohne Umleitung durch denjenigen Teil der Beschickungssäule
zieht, der sich in der Zwischenkammer befindet. Eine solche sehr erhebliche Verminderung
der Gasmenge, die durch die Verbrennungskammer umgeleitet wird, macht es überflüssig,
so große Anfüllungskammern wie bisher vorzusehen.
-
Es ist unerläßlich für die erfolgreiche Durchführung des vorliegenden
Härtungsverfahrens, daß sich die Beschickungssäule abwärts durch die Heiz-und die
Zwischenkammern des Schachtofens (a) ununterbrochen und (b) »als ein Ganzes« mit
einer geregelten Geschwindigkeit durch ihr eigenes Gewicht
weiterbewegt
und daß die Randzone der Säule mit derselben (oder annähernd derselben) Geschwindigkeit
absinken wie der »Kern« oder die axiale Mittelzone der Säule.
-
Große Anhäufungen (d. h. Klumpen) aus ursprünglich gesonderten Körnern
in der Säule - entstanden entweder durch örtliche Überhitzung oder durch Zusammenballung
»grüner« Kügelchen infolge unbeabsichtigter Wasserkondensation auf oder zwischen
ihnen - stören natürlich das gleichmäßige Absinken der Säule; solche Klumpen können
gelegentlich eine solche Größe erreichen, daß sie den pyramidenförmigen (oder konischen)
Teil der Kühlkammer überbrücken und dadurch das weitere Sinken der Barüberliegenden
Säule praktisch unmöglich machen.
-
Es ist deshalb ein wichtiges Ziel der Erfindung, innerhalb des Ofens
und in der Bahn der absinkenden Beschickungssäule Mittel vorzusehen, um die Größe
aller etwa entstehenden groben Ansammlungen oder Klumpen, die in der Säule vorhanden
sein können, durch mechanische Zerkleinerung, z. B. durch Zerbrechen oder Zerdrücken,
zu verringern.
-
Man hat festgestellt, daß eine weitgehende nach einwärts gerichtete
Verjüngung derjenigen Wände des Ofens, die in Berührung mit den heißesten Abschnitten
der Beschickungssäule kommen (d. h. der Wände der Heiz- und der Zwischenkammer und
der Wände des oberen Teils der Kühlkammer), oft Stützflächen für die Randzonen der
Beschickungssäule bilden, auf denen diese Randzonen der Säule hängenbleiben oder
haften können.
-
Es ist darum ein Ziel der Erfindung, die Wände derjenigen Teile des
Ofens, die unmittelbar neben den heißesten Abschnitten oder Zonen der Beschickungssäule
liegen, so auszubilden, daß das Hängenbleiben der Säule an diesen Wandabschnitten
vermieden wird.
-
Nach vorliegender Erfindung erreicht man ein geregeltes gleichmäßiges
und ununterbrochenes Absinken der Beschickungssäule dadurch, daß man neuartige Klumpenbrecher
- die weiter unten näher beschrieben werden - im Unterteil der Kühlkammer vorsieht
und die Wände der Heiz- und der Zwischenkammer und desienigen Teils der Kühlkammer,
der sich über die Höhe der Klumpenbrechanlage hinaus nach oben erstreckt, derart
ausbildet, daß eine gerade oder nahezu gerade und hindernisfreie Bahn für die Beschickungssäule
von deren Beschickungsoberfläche nach unten bis zu- dem Wirkungsbereich des Klumpenbrechers
vorhanden ist.
-
Die Heiz- und Zwischenkammern des Ofens nach der Erfindung bilden
zusammen einen wärmeisolierten, annähernd geradwandigen Schacht, dessen Querschnitt
ein Rechteck ist, das wesentlich länger als breit ist; z. B. doppelt so lang wie
breit. Der Oberteil der Kühlkammer ist ebenso wärmeisoliert und erstreckt sich in
seinen Abmessungen ebenso weit wie das angrenzende untere Ende der Zwischenkammer.
In ihrem unteren Teil ist die Kühlkammer in zwei etwa gleiche Schächte geteilt,
deren Querschnitte ungefähr quadratisch sind und die die Form einer umgedrehten
langgestreckten Pyramide haben, die wärmeisoliert sein kann.
-
Ein Paar wärmeisolierte Verbrennungskammern sind beiderseits in Höhe
der Zwischenkammer des Ofens angeordnet, wobei jede neben einer Langseite des Schachtes
liegt. An ihrem unteren Ende steht jede der Verbrennungskammern mit dem Inneren
des Schachtes über einen wärmeisolierten Gaskanal in Verbindung, der in bogenförmigen
Öffnungen in der Wand der Kühlkammer etwa in Höhe des oberen Endes der Scheidewand
endet, die diese Schachtteile voneinander trennt. An ihrem oberen Ende steht jede
Verbrennungskammer mit dem Innern des Schachtes über einen wärmeisolierten Gaskanal
in Verbindung, der in einer Vielzahl von Schlitzen endet, die im Abstand voneinander,
quer über die »Langseite« des Schachtes verteilt, in Höhe des Bodens der Heizkammer
angeordnet sind.
-
Die neuartigen Klumpenbrecher nach der Erfindung liegen im rechten
Winkel zum Ofen quer über die oberen Enden der pyramidenförmigen Endteile der Kühlkammer
und arbeiten mit neuartigen Einrichtungen zur Einführung von Kühlluftströmen in
den Ofen und in die darin befindliche Beschickungssäule zusammen, soweit sie im
Wirkungsbereich des Klumpenbrechers liegt. Diese Klumpenbrecher bestehen in der
Hauptsache aus zwei im Abstande übereinanderliegenden Reihen von waagerecht gelagerten
drehbaren Brecherwellen, deren Mantelflächen mit Höckern versehen sind, die beim
Drehen der Wellen so auf etwa vorhandene Klumpen oder Zusammenballungen von Körnern
einwirken, daß die Größe dieser Klumpen durch Abrieb, Zersägung, Zermahlung oder
ähnliche Zerkleinerungsbehandlung auf diejenige der Stücke verringert wird, die
so klein sind, daß sie das glatte, ununterbrochene Absinken unter dem Gewicht der
Körnersäule durch den übrigen Teil des Schachtes nicht mehr behindern.
-
Die erwähnten Einrichtungen sind so nahe an diesen Klumpenbrechern
angebracht, daß durch die Zufuhr eines Stromes anfänglich »kalter« Luft in die Körnersäule
unmittelbar im Bereich der Brecherwalzen eine starke Kühlung des Gutes an dieser
Stelle möglich ist.
-
Der Ofen ist mit einer Aufgabevorrichtung für die frischen Körner
und einer Austragvorrichtung für die fertiggebrannten sowie den üblichen Zubehörteilen
solcher Härtungsöfen versehen.
-
Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen im einzelnen noch
näher beschrieben.
-
Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Härteschachtofens nach der Erfindung
gezeigt, teilweise im Schnitt nach Wegnahme einzelner Teile; Fig. 2 ist eine Seitenansicht
des Ofens nach Fig. 1, teilweise im Schnitt; Fig. 3 ist ein vergrößerter senkrechter
Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Klumpenbrecher, von vorn gesehen,
in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Luftzuleitungen; -Fig. 4
ist eine vergrößerte fragmentarische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der in
Fig. 3 gezeigten Ausführungsform; -Fig.5 ist eine Vorderansicht eines Teils des
in Fig. 1 gezeigten Ofens und zeigt Mittel zum Drehen der Wellen der Klumpenbrecher;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Ofens nach Linie 6-6 der Fig. 1 und zeigt die
Anordnung der Luftkanäle in bezug auf den Unterteil der Kühlkammer des Ofens, und
Fi.g.7 ist eine Einzelansicht, die eine Anordnung der Kühlmittelkanäle im Verein
mit einem Wellenteil eines Klumpenbrechers zeigt.
-
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, umfaßt die Erfindung einen allgemein
mit 10 bezeichneten Schachtofen mit rechteckigem Querschnitt. Der Ofen hat einen
aus Metallplatten zusammengesetzten Mantel 11, der von etwa senkrechten Ständern
12, 12 getragen wird. Der Mantel 11 ist mit einem feuerbeständigen Futter
15 ausgekleidet, das sich von der Beschickungsöffnung 16 des Ofens aus nach unten
erstreckt und die Wände ° der Heizkammer H, der Glühkammer S und mindestens des
Oberteils der Kühlkammer bildet. Die
Kühlkammer C besteht aus einem
senkrechten Verlängerungsstück der Zwischenkammer S, das unten in zwei ungefähr
gleiche Räume 25, 25 in Gestalt umgekehrter langgestreckter Pyramiden ausläuft,
die in rohrförmigen Auslaßkanälen 26, 26 von etwa quadratischem Ouerschnitt enden,
die in geschlossene Trichter 27, 27 münden.
-
An einer Längsseite des Ofens 10 befindet sich oben eine waagerechte,
von einem (hier nicht gezeigten) Geriist getragene Laufschiene 30, auf der eine
mit Rädern versehene Beschickungsvorrichtung, die hier allgemein mit 31 bezeichnet
wird, oberhalb der Füllöffnung des Ofens hin- und hergefahren werden kann, um neue
Beschickung aus ungebrannten, kalten Körnern gleichmäßig auf die Beschickungsoberfläche
einer Säule aus denselben Körnern aufzugeben, die den Schacht nahezu füllt.
-
Oberhalb der Füllöffnung 16 des Ofens ist ein allgemein mit 35 bezeichnetes
Gehäuse angebracht, von dem drei Seiten feststehen, während die vierte - neben der
Beschickungsvorrichtung 31 - aus einer Anzahl miteinander zusammenwirkender Türen
36, 36 besteht, die von einer waagerechten Schiene getragen werden und darauf in
waagerechter Richtung verschiebbar sind, je nach der Bewegung der Beschickungsvorrichtung
31, wodurch in allen Stellungen dieser Vorrichtung das Gehäuse 35 nur möglichst
wenig offen ist. Das Gehäuse 35 ist von einer Haube 40 überdeckt, die in der Mitte
oben eine Öffnung 41 hat, die mit der Saugseite eines (nicht gezeigten) Exhaustors
verbunden ist, der möglichst allen Dampf, Staub und Gase aus dem Innern des Gehäuses
absaugt.
-
An beiden Seiten des Ofens 11 ist je eine mit einer feuerfesten Auskleidung
versehene, mit 45 bezeichnete Verbrennungskammer angeordnet, die einen trichterförmigen
Boden 46 hat. jede dieser Kammern 45 steht nahe ihrem oberen Ende in Verbindung
mit dem Innern des Ofens 11 durch einen mit einem feuerfestem Futter versehenen
oberen Gaskanal 47, der in eine Anzahl nach unten gerichteter Gaseinlaßkanäle 48,
48 mündet, die in einer vorzugsweise waagerechten Reihe in Abständen über die angrenzende
Langseite des Ofens verteilt sind, und zwar in einer- Höhenlage, die der Grenzlinie
zwischen Heizkammer H und Glühkammer S entspricht. Jede Verbrennungskammer 45 steht
ferner an ihrem unteren Ende mit dem Innern des Ofens 11 durch einen mit feuerfestem
Futter ausgekleideten unteren Gaskanal 51 in Verbindung, der in einem Paar
Gasauslaßöffnungen 52, 52 endet, die in der- Auskleidung 15 jeweils durch ein Paar
Mauerwerksbogen 53, 53 gebildet sind, die teilweise von Wandpfeilern 20,20 getragen
werden, die sich ein angemessenes Stück weit, z. B. 38 cm, von der Langseite der
Kammer aus nach außen erstrecken. Bei 55 ist eine Öffnung in der Wand jeder Verbrennungskammer
für einen hier nicht gezeigten Brenner für flüssigen Brennstoff vorgesehen. Die
Verbrennungskammern sind mit Mannlöchern, Schaulöchern u. dgl. versehen, wie dies
bei mit hohen Temperaturen arbeitenden Verbrennungskammereinrichtungen üblich ist.
-
Bemerkenswert ist, daß die beiden einander gegenüberliegenden Wände
60, 60, die die Langseiten der Glühkammer S bilden, sich unter einem sehr kleinen
Winkel von etwa 3° gegenüber der Senkrechten nach oben zu schräg nach außen etwas
erweitern, wodurch ihre oberen Enden gegenüber den unteren Enden der im allgemeinen
senkrechten Langseitenwände 61 der Heizkammer H etwas versetzt sind, so daß sie
dort zusammen mit der den Ofenschacht füllenden Beschickung von herabsinkenden Körnern
ein langgestreckter Anfüllungsraum 65 entsteht, in den durch die Kanäle 48, 48 .die
Heizgase eintreten können. Die Schmalseitenwände der Heizkammer H können sich, wie
in Fig. 1 gezeigt ist, etwas nach oben verjüngen, während die langen Seitenwände
ungefähr senkrecht sind. Hieraus ergibt sich, daß die Heiz-, Glüh- und Kühlkammern,
einschließlich des Oberteils der Kühlkammer C, einen ununterbrochenen Absinkschacht
für eine Körnersäule bilden, der sich von der Füllöffnung des Ofens bis in den Wirkungsbereich
des unten noch näher zu beschreibenden Klumpenbrechers erstreckt.
-
Unter jedem der geschlossenen Trichter 27 befindet sich eine mit 68
bezeichnete - Körneraustragvorrichtung, die zum Abziehen der Körner aus dem Ofen
mit bestimmter Geschwindigkeit dient und die man so einstellt, daß .die Oberfläche
der den Ofen füllenden Körnersäule immer in gleichbleibender Höhe liegt, unabhängig
von Veränderungen der Geschwindigkeit, mit der die Körner dieser Beschickungsoberfläche
zugeführt werden. Die Trichter 27 und die Vorrichtung 68 sind praktisch gasdicht.
-
Die beiden Verbrennungskammern 45 sind' mit Mitteln versehen, die
hier »Staubhosen« genannt und mit L bezeichnet werden, um den sich absetzenden Staub
aus der Verbrennungskammer zu sammeln und zu entfernen-und ihn in die Körneraustragvorrichtung
68 zu befördern. Diese Mittel umfassen nacheinander je -ein erstes Staubrohr 72,
das mit dem Inneren des Trichterbodens 46 der Verbrennungskammer. durch eine Öffnung
73 in der Spitze des Trichters in Verbindung steht, einen Staubtrichter 74, eine
Rüttelaustragvorrichtung 75 und ein zweites Staubrohr 76, das nach der Körneraustragvorrichtung
68 hin führt. Die »Staubhosen« L, L sammeln allen Staub, der während der
Wärmebehandlung der Körner entsteht und durch den gegenläufigen Luftstrom in die
Verbrennungskammern gelangt, und leiten ihn zu dem Endprodukt des Ofens hin.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten die
Klumpenbrecher eine obere, waagerechte Reihe von drei gleichmäßig verteilten symmetrisch
im Abstand voneinander waagerecht angeordneten, parallelen, drehbaren, hohlen Brecherwellen
81, 81, die quer durch den Ofen und durch dessen Langseitenwände gehen, und im Abstand
darunter eine untere, waagerechte Reihe von vier symmetrisch in Abständen voneinander
verteilten, waagerecht angeordneten parallelen, drehbaren und hohlen Brecherwellen
82, 82, die in derselben Weise den Ofen durchsetzen und deren Längsachsen parallel
zu den Längsachsen der die obere Reihe bildenden Brecherwellen 81, 81 liegen. Die
Enden der beiden Brecherwellen 81, 81 sind außerhalb des Ofens in je einem Paar
Lagerteilen 83, 83 gelagert, die an einem Paar senkrechten Lagerplatten 84, 84 befestigt
sind, die mit den Gerüstteilen 85, 85 verschweißt oder verschraubt sind, die von
den Ständern 12, 12 getragen werden. In gleicher Weise sind die Enden der beiden
Brecherwellen 82, 82 in je einem Paar Lagerteilen 88, 88 gelagert, die ebenfalls
an den Lagerplatten 84, 84 befestigt sind. Wie besonders in Fig. 7 gezeigt ist,
sind die Enden der hohlen Brecherwellen 81 und 82 durch auswechselbare Verschlußteile
89 verschlossen.
-
Nahe den unteren Enden der Lagerplatten 84, 84 und gasdicht mit ihnen
verschweißt (oder -sonstwie fest verbunden) sind einander gegenüberliegende Plattenteile
90, 90 des pyramidenförmigen Unterteiles 25 des Kühlkammerschachtes C angebracht,-
wobei die Seitenwände dieser Platten lückenlos an die angrenzenden
Ränder
der entsprechenden auf den Schmalseiten liegenden Plattenteile 91, 91 geschweißt
sind, so daß dort der pyramidenförmige Unterteil25 dieses Schachtes gebildet wird.
Im Innern hängen einander gegenüberliegende Schutzplattenteile 93, 93 von den unteren
Enden der Langseitenwände 94, 94 der Kühlkammer nach unten. Diese Schutzplattenteile
liegen im Abstand von den unteren Teilen der Seitenplattenteile 90, 90 und parallel
dazu und enden nahe dem Boden der Kühlkammer C; zusammen mit den Seitenteilen 90,
90 bilden sie ein Paar ziemlich schmale, unten offene, langgestreckte offene Räume
oder Anfüllungskammern, die in Fig. 4 mit P bezeichnet sind, an den beiden einander
gegenüberliegenden Seiten der pyramidenförmigen Teile 25, 25 und in Verbindung mit
deren Innern. Die Brecherwellen 81, 82 gehen durch die Öffnungen 95, 96 in den erwähnten
Schutzplattenteilen hindurch, und die Öffnungen werden dicht verschlossen durch
die Verschlußteile 97 und 98.
-
Wie in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt ist, sind diejenigen Teile der Manteloberfläche
der Brecherwellen 81 und 82, die zwischen den offenen Schutzplattenteilen 93, 93
liegen, mit Höckern versehen, die beim Drehen der Brecherwellen alle Klumpen oder
grobe Haufen zusammengesinterter Körner, die innerhalb des Wirkungsbereichs der
Klumpenbrecher in der absinkenden Körnersäule etwa vorhanden sind, erfassen und
zerbrechen. Vorzugsweise tragen die Brecherwellen 81 und 82 je eine Reihe im Abstand
voneinander liegender erhabener Umfangringe 101, 101, auf denen eine Anzahl von
Zähnen 102, 102 aus harter, verschleißfester Legierung sitzen. An beiden Seiten
der Ringe 101 ist zumindestens eine Reihe von Höckern 104 unmittelbar auf dem Mantelumfang
der Brecherwellen 81, 81 befestigt, die aus ähnlichem verschleißfestem Werkstoff
bestehen. Wie gezeigt, kann die untere Reihe der Brecherwellen 82, 82 mit einer
verhältnismäßig größeren Zahl zähnetragender Ringe 101 versehen sein als die Brecherwellen
81, 81 der oberen Reihe; sie können, wie gezeigt, ebenfalls noch Höcker 104 haben,
die unmittelbar auf den unteren Brecherwellen 82, 82 sitzen, oder diese Höcker können
gegebenenfalls auch wegbleiben.
-
Die Brecherwellen 81, 81 werden in folgender Weise gedreht: An einem
Ende jeder Brecherwelle 81 sitzt ein Kurbelarm 107, der an eine Triebstange 108
angelenkt ist (wie in Fig. 4 im einzelnen gezeigt ist). Die Triebstange 108 ist
ihrerseits gelenkig mit dem Außenende der Kolbenstange 110 verbunden, die an einem
Antriebskolben (nicht gezeigt) befestigt ist, der in dem hydraulischen Zylinder
111 hin- und herbewegt werden kann, Der Hub ist vorzugsweise so eingestellt, daß
die Brecherwellen 81, 81 sich in einem Bogen von etwa 3Q° bewegen, und die Gesamtzeit
eines vollständigen Arbeitsspiels der Drehbewegungen (entlang einem solchen Bogen)
ist vorzugsweise auf etwa 1,5 Minuten eingestellt, kann aber selbstverständlich
auch je nach den besonderen Betriebsbedingungen geändert werden.
-
Ebenso erreicht man eine Hin- und Herbewegung der Brecherwellen 82
der unteren Reihe durch einen gemeinsamen Antrieb der Kurbelarme 107', durch eine
Triebstange 108', einen hydraulischen Zylinder 111' und den Kolben 110', ähnlich
wie oben beschrieben. Wie Fig. 5 zeigt, ist der die untere Reihe der Brecherwellen
antreibende Mechanismus auf der entgegengesetzten Seite des Ofens angeordnet und
mit denjenigen Enden der Brecherwellen 82, 82 verbunden, die denjenigen der Brecherwellen
81,81 gegenüberliegen, mit denen der oben beschriebene Mechanismus für die Bewegung
dieser Brecherwellen 81, 81 verbunden ist.
-
Man kann vorzugsweise Kühlwasser oder eine andere Kühlflüssigkeit
durch jede der Brecherwellen der oberen und unteren Reihen laufen lassen. Zu diesem
Zweck ist der Verschlußteil 89 mit zwei Öffnungen 115 und 116 versehen, wobei sich
durch erstere ein Wassereinlaßrohr 117 ein erhebliches Stück bis in die hohle Brecherwelle
hinein erstreckt, während das Wasserauslaßrohr 119 fest in die Öffnung 116 geschraubt
ist. Das Einlaßrohr 117 ist mit einer (nicht gezeigten) Kühlwasserquelle dichtschließend
verbunden. An seinem äußeren Ende ist das Auslaßrohr 119 an eine Wärmereglerdose
121 angeschlossen, die oben ein Wärmeregelungsorgan 122 und einen Auslaß 123 für
Wasser und einen zweiten Auslaß 124 für Wasserdampf hat. An dem Auslaß 123 sitzt
ein biegsamer Schlauch zur Ableitung des erwärmten Kühlwassers in das Ablaufrohr
127, während auf dem Auslaß 124 ebenfalls ein biegsamer Schlauch 129 steckt, um
den Dampf aus der Dose 121 nach dem Dampfauslaßrohr 130 zu leiten und darin wegzuführen.
Ein weiterer biegsamer Schlauch 132 verbindet einen in dem oberen Bogen der Brecherwellen
81 befindlichen Entlüftungsteil 133 mit dem erwähnten Dampfauslaßrohr 130. Wie leicht
zu ersehen ist, dient das Wärmeregelorgan 122 dazu, die Geschwindigkeit zu regeln,
mit der das Kühlwasser dem Innern der Brecherwelle 81 zufließt, und es kann gegebenenfalls
auch noch eine Alarmanlage betätigen für den Fall, daß die Kühlwasserzufuhr einmal
versagen sollte. Vorzugsweise läßt man genügend Kühlwasser durch die Brecherwelle
81 laufen, um diese auf einer Temperatur zu halten, die derjenigen kochenden Wassers
entspricht. Die Brecherwellen 82, 82 sind in derselben Weise mit Kühleinrichtungen
versehen.
-
Zum Kühlen der wärmebehandelten Körner führt man Druckluft in die
Körnersäule des Ofens in Höhe der Wirkungszone der Klumpenbrecher auf folgende Weise
ein: Eine mit einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle dichtschließend verbundene
Luft-Hauptleitung 135 teilt sich in zwei gleichartige Verteilerrohre 136, 136',
von denen jedes die Hauptleitung 135 mit zwei gleichartigen Luftrohren 138, 139
verbindet, wobei jedes von diesen einender pyramidenförmigen Unterteile 25 der Kühlkammer
C mit Luft versorgt. Ein zusätzliches Luftrohr 143 verbindet die Hauptleitung 135
mit drei Luftverteilungsrohren 144, 145 und 146, die an den äußersten oberen Enden
der Schmalseitenplatten 91, 91 enden. Zwischen der Abzweigstelle des zusätzlichen
Luftrohres 143 und der Gabelung der Hauptleitung 135 ist in dieser ein in Fig. 6
mit B bezeichnetes Drosselventil eingebaut, um einen bestimmten gewünschten Druckunterschied
(z. B. von 101 bis 127 mm Wassersäule) zwischen der Luft in der Leitung 143 und
der in den Leitungen 136, 136' aufrechtzuerhalten. Rohre 144 und 1.46 liefern Kühlluft
in das Innere der langgestreckten Luftkanäle 147 und 148, die sich entlang den oberen
Rändern der Seitenplattenteile 91, 91 gleich weit wie diese erstrecken und in verhältnismäßig
dünnen »Scheiben« Kühlluft in die anliegenden Körnersäulen durch nach unten gerichtete
schlitzartige Öffnungen 149 und 150 etwa über deren ganze Länge verteilt einblasen.
Das Luftverteilungsrohr 145 führt Kühlluft in das Innere eines mittleren Leitungsabschnitts
153, der sich quer durch die Kühlkammer an der Verbindungsstelle der Bodenteile
der pyramidenförmigen Unterteile der Kühlkammer C erstreckt. Der mittlere Leitungsabschnitt
wird begrenzt durch die Plattenteile 93, 93, die schrägliegenden
Seitenwandplatten
154, 154, die obere Deckplatte 155 und eine Bodenplatte 156, deren Seitenkanten
157, 157 sich abwärts konisch ausbreiten und in Berührung mit den gegenüberliegenden
Innenwänden der pyramidenförmigen Unterteile 25, 25 der Kühlkammer C enden. Die
unteren Ränder der Seitenwandplatten 154,154 liegen in einem gewissen Abstand oberhalb
der seitlichen Ränder der Bodenplatte 156, so daß dort langgestreckte Durchlässe
158,158
zum Einblasen der Kühlluft in die angrenzende Körnersäule entstehen.
-
Die Luftkanäle 138 und 139 stehen in Verbindung mit den Anfüllungskammern
P, P durch passende Öffnungen, die in Fig. 3 in gestrichelten Linien gezeigt sind.
und führen Kühlluft in diese Kammern. Letztere stehen wiederum in Verbindung miteinander
- quer durch die Kühlkammer - durch drei im Abstand voneinander angeordnete an beiden
Enden offene Auslaßkanäle, von denen die äußeren zwei gleichartig sind und der mittlere
162 oberhalb und angrenzend an den Kanalteil 153 angeordnet ist. Die Auslaßkanäle
161, 162, 161 liegen etwa in der Ebene von und zwischen der unteren Reihe der Brecherwellen
82, 82 und senkrecht unter der oberen Reihe der Brecherwellen 81. 81. Oben sind
die Auslaßkanäle 161, 162, 161 ganz gleich, und zwar in folgender Weise gebaut:
Die Seitenwände bestehen aus schräg nach unten und außen liegenden jalousieartigen
Teilen 165, 165, die in bestimmten Abständen übereinander angeordnet sind, so daß
sie durchbrochene Seitenwätide bilden, die von oben nach außen und unten schräg
verlaufen und oben von einer nicht gelochten Platte 166 überdeckt sind. Den Unterteil
jedes dieser Auslaßkanäle 161. 161 bildet ein nach unten offener Trog, der aus zwei
gleichartigen Plattenteilen 169, 169 besteht, die mit Reihen von in Abständen voneinander
liegenden waagerechten Schlitzen 170,170 versehen sind. Die Kühlluft wird
in verschiedenen Höhenlagen (zwecks besserer Verteilung) aus den zwischen den Jalousieteilen
165. 165 befindlichen Schlitzen der Auslaßkanäle 161, 162, 161 und die schlitzartigen
öffnungen 170, 170 der trogartigen Unterteile der Kanäle 161, 161 in die unmittelbar
neben der Wirkungszone der Klumpenbrecher liegende Körnersäule geblasen, so daß
sie diese Körnerschicht auflockert und kühlt. Gleichzeitig werden auch die Klumpenbrecher
gekühlt. Wie schon bemerkt, wird die Kühlluft auch etwa in derselben Höhe in die
trichterförmigen Teile der Kühlkammer durch die Öffnungen 150 und 158 eingeblasen.
Ein kleiner Teil der gesamten Kühlluft tritt auch aus der Anfüllungskammer P, P
am unteren Ende der Platten 93, 93 in die Körnersäule ein und übt in dieser Höhe
seine Kühlwirkung aus.
-
Beim Härten der Körner in dem Ofen nach der Erfindung drehen sich,
während die Beschickungssäule nacheinander durch die Heizkammer, den »Mittelofen«
und die Kühlkammer absinkt und in den Wirkungsbereich der Klumpenbrecher kommt,
deren Wellen so langsam, daß sie »sägend« oder mahlend die in der jeweils betroffenen
Schicht der Säule etwa vorhandenen Klumpen angreifen und sie in kleine Stücke brechen,
die von den tieferen Teilen des Ofens ohne weiteres aufgenommen werden und darin
weiterwandern. Gleichzeitig verteilt sich die Kühlluft gleichmäßig in derselben
Schicht der Säule und zieht von da durch die Kühlkammer nach oben.
-
Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung bei allen Schachtöfen
mit rechteckigem Querschnitt anwendbar ist, ohne Rücksicht auf das Verhältnis der
langen und kurzen Achsen des Rechtecks zueinander. Der Ofen kann einen quadratischen
oder rechteckigen Querschnitt haben, und wenn er rechteckig ist, kann die längere
Achse zwei- bis dreimal so lang sein wie die kürzere. Die genaue Ausführungsform
des Kühlkammerschachtes oder der Kanäle unter den Klumpenbrechern und Lufteinführungsmitteln
ist ohne besondere Bedeutung, und ihre Querschnitte können rund, oval quadratisch
oder rechteckig sein.
-
Die neuartigen Klumpenbrecher nach vorliegender Erfindung sind natürlich
nicht beschränkt auf eine Kombination von drei oberen und vier unteren Brecherwellen;
nötig sind mindestens eine obere und zumindestens zwei untere Brecherwellen, wobei
die unteren Wellen versetzt zu den oberen gelagert sind. Der Drehwinkel der oberen
Brecherwellen kann nach Belieben entweder derselbe oder auch ein anderer sein als
der der unteren Wellen, und er kann auch kleiner oder größer sein als der obenerwähnte
Winkel von 30°.