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Drehrohrofen mit Zelleneinbauten Bei Drehrohröfen zur Wärmebehandlung
von Gut durch unmittelbare Beheizung des Gutes mit im Gegenstrom zum Gutweg geführten
heißen Gasen, beispielsweise bei Öfen zum Brennen von Zement, hat man den Ofen mit
einem in Ofenlängsrichtung sich erstreckenden zylindrischen Einsatz versehen, der
von radial angeordneten Stützen getragen wird und mit in Ringreihen angeordneten
Gutdurchtrittsöffnungen versehen ist. Der Einsatz besteht dabei aus einzelnen Segmenten,
denen die Stützen als Widerlager dienen. Vorgesehene ringförmige Trennwände in Ofenlängsrichtung
abwechselnd außerhalb und innerhalb des Einsatzes und die Anordnung der Gutdurchtrittsöffnungen
jeweils nahe vor diesen Trennwänden bewirken einen Zickzackweg des Gutes vom Raum
außerhalb des Einsatzes in diesen und wieder zurück in den Außenraum. Auf diesem
Wege kommen alle Gutteile außerordentlich häufig mit dem Gasstrom in Berührung.
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Bei diesem über eine große Länge sich erstreckenden Einsatz, über
dessen Länge sich auch die Stützen verteilen, sind die Einsatzsegmente über diese
Länge abgestützt und eingespannt.
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Um das Gut auf seinem Wege durch den Ofen häufig aufzulockern und
somit alle seine Teilchen immer erneut mit dem heißen Gasstrom in Berührung zu bringen,
hat man auch in Ofenlängsrichtung in Abständen voneinander angeordnete metallene
Zelleneinbauten vorgeschlagen, die aus einem kurzen Rohr und auf dieses aufgesetzten
radial angeordneten Zellenwänden bestehen. Solche metallenen Teile können mit den
üblichen Mitt-21n, beispielsweise durch Verschrauben, zu einem in sich festen Einbau
miteinander verbunden werden.
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Diese nur kurzen, in Ofenlängsrichtung mit Unterbrechungen angeordneten
Zelleneinbauten sind für die angestrebte Durchmischung des Gutes und die weitgehende
Wärmeeinwirkung auf alle Teilchen an sich vorteilhaft. Als metallene Einbauten sind
sie für eine hohe und intensive Erhitzung des Gutes aber nicht ausreichend.
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Zur Ausführung in feuerfestem keramischem Baustoff müssen solche Einbauten
aber aus einzelnen Formsteinen zusammengesetzt werden. Die mit der Drehbewegung
des Ofens verbundene wechselnde Gefügebeanspruchung, dazu noch die einseitige Belastung
der Zellenwände, verursachen eine vorzeitige Lockerung des Steingefüges, insbesondere
des aus einzelnen Formsteinen bestehenden Rohres.
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Um eine solche Lockerung im Gefüge der Einbauten zu vermeiden und
diese Einbauten selbst bei großem Rohrdurchmesser standfest zu machen, wird erfindungsgemäß
das Rohr aus zwei konzentrisch übereinanderliegenden Steinschichten gebildet, die
durch Vor-und Rücksprünge miteinander verzahnt sind, und die äußere Steinschicht
mit Aussparungen versehen, in denen die Zellenwände verankert sind. Mit dieser Ausbildung
ist das Rohr gegen Lockern oder Auseinanderfallen seiner einzelnen Steine geschützt.
Die einzelnen Steine verklammern sich gegenseitig zu einem in sich fest geschlossenen
Rohr. Da somit das Rohr nicht mehr gegen ein Auseinanderfallen seiner einzelnen
Steine geschützt zu werden braucht, genügen nur wenige als Zellenwände dienende
Stützen zum Tragen des Rohres und zum Einhalten seiner konzentrischen Läge im Ofen.
Da im allgemeinen die Einbauten mit mehr als vier Zellen, insbesondere bei Öfen
großen Durchmessers, versehen sind, um eine weitgehende Unterteilung des Gutstromes
zu erzielen, können selbst einzelne, gegebenenfalls gebrochene Wände als Stützen
für das Rohr ausfallen, ohne daß das Rohr seine Form und Lage im Ofen verliert.
Beispielsweise können bei acht Zellenwänden zwei nebeneinanderliegende Wände als
Stützen ausfallen.
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Durch die Verklammerung der Rohrsteine miteinander werden die auf
die Rohrwand wirkenden, durch die Drehbewegung des Ofens entstehenden Schubkräfte
von der Rohrwand selbst aufgenommen und mit seinen eigenen, durch die Verklammerung
der einzelnen Steine geschaffenen Widerständen kompensiert. Dadurch leiden auch
nicht die das Rohr tragenden Stützen unter den durch die Schubkräfte hervorgerufenen
Deformierungen des in üblicherweise aus einzelnen Steinen bestehenden Rohres. Infolge
der geringeren Beanspruchung auf Knickfestigkeit steigert sich somit die Haltbarkeit
der Stützen bzw. der Zellenwände.
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Die Sicherung der Rohrwand gegen radiale Verschiebungen ihrer Steinschichten
kann durch schwalbenschwanzförmig erweiterte Vor- und Rücksprünge erreicht werden.
Diese Verklammerungsweise kann auch zwischen den einzelnen Steinen in der Längsrichtung
der
Rohrwand erfolgen. Vorteilhaft werden die in der vorgeschlagenen Weise ausgebildeten
Steinschichten in axialer und radialer Richtung gegeneinander versetzt angeordnet.
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Die Verklammerung der Rohrsteine miteinander ermöglicht auch die Anordnung
einer größeren Anzahl von Gutdurchlauföffnungen. Da keine Steinverschiebungen in
der Rohrwand auftreten können, bleibt die Weite dieser Öffnungen ständig erhalten.
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Die als Stützen des Rohres dienenden Zellenwände werden in Aussparungen
der Rohrwand und des Mantelmauerwerkes eingesetzt, um ein Verrutschen zu verhindern.
Die Zellenwände erhalten dabei verstärkte Fuß- und Kopfenden.
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Die Anzahl dieser Einbauten im Ofen hängt davon ab, wie oft das Gut
bei seiner Wanderung durch den Ofen in Teilströme aufgeteilt und wieder zusammengeführt
werden soll. Diese Einbauten können in allen Zonen des Ofens angeordnet --,verden.
Es können aber auch nur einzelne Zonen, beispielsweise die Kalzinierzone, mit solchen
Einbauten versehen werden. Die Länge dieser Einbauten beträgt nur eine kleine Teillänge
des Gesamtofenraumes.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel eines Zelleneinbaues
nach der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt und Fig. 2 einen Längsschnitt
durch einen Einbau, Fig. 3 die Anordnung mehrerer solcher Einbauten im Ofenraum
eines Drehrohrofens.
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Der metallene Mantel 1 des Drehrohrofens umschließt die aus Steinen
2 bestehende Ofenauskleidung 3. In Ofenlängsrichtung sind in Abständen voneinander
die aus einzelnen feuerfesten Formsteinen bestehenden Zelleneinbauten angeordnet.
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Das Rohr 4 wird dabei aus den zwei konzentrisch übereinanderliegenden
Steinschichten 5 und 6 gebildet, die durch Vor- und Rücksprünge miteinander verzahnt
sind. Jede dieser Schichten setzt sich aus einzelnen Steinen 7 und 8 zusammen. An
der Berührungsfläche der beiden Steinschichten 5 und 6 sind die Vor-und Rücksprünge
der Steine 7 und 8 Schwalbenschwanzförmig erweitert. In Ofenlängsrichtung greifen
die Steine 7 mit Ansätzen 9 in Aussparungen 10
der Steine 8 ein. Sowohl in
axialer als auch in radialer Richtung liegen die Steine 7 und 8 versetzt zueinander.
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Als Stützen des Rohres 4 dienen die Zellenwände 11, die sich mit ihren
verstärkten Kopfenden 12 in Aussparungen 13 der Steine 7, mit ihren verstärkten
Fußenden 14 in Aussparungen 15 der Ofenauskleidungssteine 16 und
17 einlegen. Die Auskleidungssteine 16 und 17 sind hierzu höher als die normalen
Auskleidungssteine 2 ausgebildet; sie ragen über die Ofenauskleidung hinaus.
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Jede Zellenwand 11 kann aus mehreren, im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 aus zwei, in axialer Richtung hintereinanderliegenden Stützen 18 und
19 bestehen. Ein Verschieben dieser Stützen in Ofenlängsrichtung wird durch die
Ansätze 20 und 21 an den Auskleidungssteinen 16 und 17 verhindert.
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Jede Zelle 22 steht mit dem Rohr 4 durch über den Rohrumfang verteilte
Öffnungen 23 in offener Verbindung.
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Die Zelleneinbauten werden in axialer Richtung in Abständen voneinander
angeordnet. Sie zeichnen sich trotz der Herstellung in feuerfestem keramischem Baustoff
bzw. aus einzelnen Formsteinen bei guter Stabilität durch niedriges Gewicht aus
und geben einen Großteil des Ofenquerschnittes für den Durchgang des Gutes und die
Strömung der Heizgase frei.