DE112009001569T5

DE112009001569T5 - Verfahren und Kühlvorrichtung zum Kühlen eines heißen partikelförmigen Materials

Info

Publication number: DE112009001569T5
Application number: DE112009001569T
Authority: DE
Inventors: Alexander Flavio Tokman
Original assignee: FLSmidth AS
Current assignee: FLSmidth AS
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2011-06-01
Also published as: RU2011102675A; CN102124294A; MX2010014535A; US20110146946A1; WO2009156227A1; BRPI0914725A2

Abstract

Verfahren zum Kühlen von heißem partikelförmigem Material, das einer Hitzebehandlung in einem industriellen Ofen unterzogen wurde, wie etwa einem Drehrohrofen (3) zum Herstellen von Zementklinker, wobei das heiße Material von dem Ofen (3) auf einen Rost (21) in einer Kühlvorrichtung (1) geleitet wird, wo Kühlgase über mindestens eine Kühlgasleitung (28) durch Schlitze (20) in dem Rost zum Kühlen des heißen Materials geleitet werden und wobei Druckluft in das Material auf dem Rost (21) eingeblasen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Druckluft in die Kühlgasleitung eingeblasen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines heißen partikelförmigen Materials, das einer Hitzebehandlung in einem industriellen Ofen bzw. Brennofen unterzogen wurde, wie etwa einem Drehrohrofen zur Herstellung von Zementklinker, wobei das heiße Material von dem Ofen auf einen Rost in einer Kühlvorrichtung geleitet wird, wo Kühlgase über mindestens eine Kühlgasleitung durch Schlitze in dem Rost geleitet werden, um das heiße Material zu kühlen, und wobei Druckluft in das Material auf dem Rost eingeblasen werden kann. Die Erfindung betrifft auch eine Kühlvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
Eine Kühlvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art ist aus EP 1774236 bekannt, wobei Druckluft aus einem getrennten System stoßweise in das Material auf dem Rost eingeblasen werden kann, mit dem Ziel, jegliche Agglomerate und sogenannte „Schneemann”-Formationen, die die durch Verklebungen des Klinkermaterials gebildet werden und die Effizienz der Kühlvorrichtung verringern, zu entfernen, und wobei die Leitung für Kühlgase durch die Verwendung eines geeigneten Ventilsystems, z. B. in der Form einer Drehklappe, verschlossen wird, wenn Druckluft eingeblasen wird. Der Nachteil dieser bekannten Kühlvorrichtung ist, dass die Ventilanordnung ein mechanisch bewegliches Bauteil ist, das relativ schnell abgenutzt werden kann, wenn es sich ausdehnender Druckluft ausgesetzt wird, was entsprechende Betriebsprobleme zur Folge hat.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von heißem partikelförmigem Material bereitzustellen, bei dem die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind.
Dies wird durch eine Kühlvorrichtung der in der Einleitung genannten Art erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Druckluft in die Kühlgasleitung eingeblasen wird.
Es wird dadurch erzielt, dass die Druckluft, die in die Kühlgasleitung eingeblasen wird, als Rückströmsperre wirkt, was sicherstellt, das Druckluft in das Material auf dem Rost eingeblasen wird. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Trägheit des Massenstroms und der dynamische Druck der in die Kühlgasleitung eingeblasenen Druckluft einen Rückfluss der Druckluft in die Kühlgasleitung verhindern. Das damit erreichte Abschließen der Kühlgasleitung verhindert weiter, dass Klinkerstaub durch die Kühlgasleitung fällt.
Vorzugsweise wird zumindest ein Teil der Druckluft, die über die Kühlgasleitung eingeblasen wird, durch die Schlitze in dem Rost und in das auf dem Rost abgelagerten Material geleitet.
Im Prinzip kann die Druckluft in die Kühlgasleitung unter jedem denkbaren Winkel relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung eingeblasen werden. Um den besten Effekt zu erreichen, sollte die Druckluft in die Kühlgasleitung mit einer Geschwindigkeitskomponente eingeblasen werden, die parallel zur Mittellinie der Kühlgasleitung ist und in Richtung des Rosts weist, was bedeutet, dass die Druckluft in einem Winkel α von weniger als 90° relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung eingeblasen werden muss. Es wird bevorzugt, dass die Druckluft in einem Winkel α von weniger als 10°, vorzugsweise in einem Winkel von 0° zur Mittellinie der Kühlgasleitung eingeblasen wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann Druckluft über andere Rohrleitungen oder Leitungen in das Material auf dem Rost eingeblasen werden, während Druckluft gleichzeitig in die Kühlgasleitung eingeblasen wird, um den statischen Druck zwischen dem Kühlrost und dem Material bereitzustellen, der notwendig ist, um vorübergehend ein Luftkissen zu erzeugen, welche das Material von dem Rost abhebt, so dass Schneemann-Formationen und andere größere Materialansammlungen von dem Rost entfernt werden und nach unten durch den Kühler geleitet werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die ganze Druckluft über die Kühlgasleitung eingeblasen wird und anschließend durch die Schlitze in dem Rost geführt wird.
Die Kühlvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens der Erfindung umfasst einen Rost zum Aufnehmen und Halten von heißem Material aus einem Röstofen, mindestens eine Kühlgasleitung, die mit Schlitzen in dem Rost verbunden ist, um Kühlgase in das heiße Material einzuleiten, und ein Druckluftsystem zum Einblasen von Druckluft in das Material auf dem Rost, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel zum Einblasen von Druckluft in die Kühlgasleitung umfasst.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Kühlvorrichtung andere Mittel zum Einblasen von Druckluft in das Material auf dem Rost gleichzeitig mit dem Einblasen von Druckluft in die Kühlgasleitung umfasst.
1 zeigt eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung, und
2 und 3 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Kühlvorrichtung der Erfindung.
In 1 ist eine Kühlvorrichtung 1 zu sehen, die direkt anschließend an einen Drehofen 3 zur Herstellung von Zementklinker installiert ist. Die Kühlvorrichtung umfasst ein Einlassende 4 und ein Auslassende 5. Die gezeigte Kühlvorrichtung umfasst außerdem einen feststehenden Rostboden 11 zum Halten des Zementklinkers, ein Gebläse 12 zum Einblasen von Kühlgasen nach oben durch den Klinker über eine Kammer 13 und, nicht detaillierter gezeigt, Schlitze in dem Einlaßrost 11, sowie eine Anzahl von Schabeelementen 14, die mittels eines nicht gezeigten Antriebsmechanismus in Längsrichtung der Kühlvorrichtung vor und zurück bewegt werden können, so dass der Klinker vom Einlassende der Kühlvorrichtung zum Auslassende bewegt wird.
Die gezeigte Kühlvorrichtung umfasst außerdem einen Einlaßrost 21, der sich am Einlassende 4 der Kühlvorrichtung unmittelbar unter dem Auslassende des Drehrohrofen befindet, zum Aufnehmen des heißen Zementklinkers 2. Die Konstruktionsmerkmale des Einlassrostes liegen außerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung und können prinzipiell auf jede geeignete Art ausgelegt werden. Der Einlassrost 21, der als Beispiel gezeigt wird, ist gestuft und aus mehreren Rostelementen bzw. Rostschuhen 22 hergestellt. Der Einlaßrost ist in einer bestimmten Neigung relativ zur horizontalen Ebene montiert, um die Bewegung des Klinkers durch die Kühlvorrichtung zu begünstigen. Im Einlaßbereich umfasst die Kühlvorrichtung außerdem ein Gebläse 23 zum Einblasen von Kühlgas durch den Klinker über eine Kammer 24, Kühlgasleitungen 28 und Schlitze 20 in dem Einlaßrost 22, sowie ein getrenntes Druckluftsystem, welches einen Drucklufttank 25 und eine Anzahl von Rohren 26 zum Einblasen von Druckluft in das Material auf dem Einlaßrost umfasst. Der Drucktank 25 kann in einer alternativen Ausführungsform durch ein Gebläse ersetzt werden. Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist jedes Rohr 26 zum Einblasen von Druckluft in das Material auf dem Einlaßrost mit einer Kühlgasleitung 28 verbunden, so dass die Druckluft in die Kühlgasleitung eingeblasen wird, wobei sie anschließend zu dem damit verbundenen Rostelement 22 weitergeführt wird und durch die Schlitze 20 in dem Rost 21 durchtritt.
Wie aus 2 bis 3 ersichtlich ist, kann die Druckluft in die Kühlgasleitung 28 in jedem denkbaren Winkel relativ zu der Mittellinie der Kühlgasleitung 28 eingeblasen werden. Um jedoch den besten Effekt zu erzielen, sollte die Druckluft in die Kühlgasleitung 28 mit einem Winkel α von weniger als 90° relativ zu der Mittellinie der Kühlgasleitung eingeblasen werden, um sicherzustellen, dass die Druckluft eine Geschwindigkeitskomponente aufweist, die parallel zur Mittellinie der Kühlgasleitung 28 ist und in Richtung des Rosts 21 weist. In der in 3 gezeigten Ausführungsform wird die Druckluft unter einem Winkel von etwa 30° relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung 28 eingeblasen, wobei die Druckluft in der bevorzugten Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, parallel zur Mittellinie der Kühlgasleitung 28 eingeblasen wird.
Während des normalen Betriebs der Kühlvorrichtung ist das Druckluftsystem durch ein Ventil geschlossen, wie etwa ein Magnetventil. In gewissen Abständen, deren Länge vorbestimmt sein kann oder speziell an die vorherrschenden Betriebsbedingungen angepasst werden kann, wird das Druckluftsystem geöffnet, so dass Druckluft in die Kühlgasleitungen 28 eingeblasen wird und durch die Rostelemente 22 in Richtung des Klinkerbetts 2 geleitet wird, so dass der statische Druck zwischen dem Rost 21 und dem Klinkerbett 2 erhöht wird, während vorübergehend ein Luftkissen erzeugt wird, das das Material von dem Rost abhebt.
Schneemann-Formationen und andere größere Materialagglomerationen werden ebenfalls von dem Einlaßrost abgehoben, wonach sie ihre Bewegung abwärts durch die Kühlvorrichtung fortsetzen. Es kann auch wünschenswert sein, Druckluft nur in ausgewählte Bereiche des Einlaßrostes einzublasen, und daher kann die Kühlvorrichtung in jeder Druckluftleitung 26, die mit dem Rost in Verbindung steht, ein Ventil (nicht gezeigt) umfassen, wie etwa ein Magnetventil.
Druckluft kann weiter über andere Leitungen oder Rohre, die nicht gezeigt sind, in das Material auf dem Rost eingeblasen werden, vorbehaltlich eines gleichzeitigen Einblasens von Druckluft in die Kühlgasleitung 28, um den statischen Druck zwischen dem Kühlrost 21 und dem Materialbett 2 zu erzeugen, der erforderlich ist, um das Material vorübergehend von dem Rost abzuheben.
Zusammenfassung
Es wird eine Beschreibung eines Verfahrens sowie einer Kühlvorrichtung (1) zum Kühlen von heißem, partikelförmigem Material vorgelegt, das einer Hitzebehandlung in einem industriellen Ofen unterworfen wurde, wie etwa einem Drehrohrofen (3) zur Herstellung von Zementklinker, wobei das heiße Material aus dem Ofen (3) auf einen Rost (21) in einer Kühlvorrichtung (1) geleitet wird, wo Kühlgase über mindestens eine Kühlgasleitung (28) durch Schlitze (20) in dem Rost geleitet werden, um das heiße Material zu kühlen, und wobei Druckluft in das Material auf dem Rost (21) eingeblasen werden kann. Das Verfahren sowie die Kühlvorrichtung sind dadurch gekennzeichnet, dass Druckluft in die Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird. Es wird dadurch erzielt, dass die Druckluft, die in die Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird, als Rückströmventil wirkt, was sicherstellt, das Druckluft in das Material auf dem Rost (21) eingeblasen wird. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Trägheit des Massenstroms und der dynamische Druck der in die Kühlgasleitung (28) eingeblasenen Druckluft einen Rückfluss der Druckluft in die Kühlgasleitung (28) verhindern. Das damit erreichte Abschließen der Kühlgasleitung (28) verhindert weiter, dass Klinkerstaub durch die Kühlgasleitung fällt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1774236 [0002]

Claims

Verfahren zum Kühlen von heißem partikelförmigem Material, das einer Hitzebehandlung in einem industriellen Ofen unterzogen wurde, wie etwa einem Drehrohrofen (3) zum Herstellen von Zementklinker, wobei das heiße Material von dem Ofen (3) auf einen Rost (21) in einer Kühlvorrichtung (1) geleitet wird, wo Kühlgase über mindestens eine Kühlgasleitung (28) durch Schlitze (20) in dem Rost zum Kühlen des heißen Materials geleitet werden und wobei Druckluft in das Material auf dem Rost (21) eingeblasen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass Druckluft in die Kühlgasleitung eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Druckluft, die in die Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird, durch die Schlitze (20) in dem Rost (21) und in das auf dem Rost (21) gelagerte Material geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft in einem Winkel α von weniger als 90° relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft in einem Winkel α von weniger als 10° relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft in einem Winkel α von 0° relativ zur Mittellinie der Kühlgasleitung (28) eingeblasen wird.
Kühlvorrichtung (1) zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Rost (21) zum Aufnehmen und Halten von heißem Material aus einem Ofen (3), mindestens eine Kühlgasleitung (28), die mit Schlitzen (20) in dem Rost verbunden ist, um Kühlgase in das heiße Material (2) einzuleiten, und ein Druckluftsystem (25, 26) zum Einblasen von Druckluft in das Material (2) auf dem Rost (21), dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel (26) zum Einblasen von Druckluft in die Kühlgasleitung (28) umfasst.