-
Kühlgerät für Sinter und ähnliches Material Die vorliegende Erfindung
betrifft einen Apparat zum Kühlen von heißem. Sinter nach dem Abwurf vom Sinterapparat
oder anderen ähnlichen heißen Massengütern, wie Erzpellets, gekrümeltes heißes Material,
Zementklinker u. dgl. Im Nachstehenden ist die Erfindung an Hand ihrer Anwendung
für den vorzugsweisen Anwendungszweck, nämlich die Kühlung von heißem Sinter, näher
beschrieben.
-
Es sind z. B. verschiedene Formen von Sinterkühlapparaten bekannt,
in denen Luft durch den Sinter hindurchgeblasen oder -gesaugt wird, um die Abkühlung
zu beschleunigen. Die bekannten Apparate haben den Nachteil, daß sie durch die Verwendung
kostspieliger und beweglicher Teile kompliziert sind, und daß diese beweglichen
Teile zerstörenden Angriffen, wie Schleifwirkung des Staubes und scharfkantigen
Sinters sowie Temperaturwechselbeanspruchungen, ausgesetzt sind, welche dazu führen,
daß der Apparat sich verwirft und auch manchmal die Luftkanäle durch Sinter oder
zusammengepreßten Sinterstaub verstopft werden.
-
Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Sinterkühlapparat mit sehr
wenig beweglichen Teilen von einfacher Konstruktion, die wenig Reparaturen und Instandsetzungsarbeiten
erfordern. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Apparat so
konstruiert ist, daß die verschiedenen Teile sich frei ausdehnen und zusammenziehen
können, ohne andere Teile mit zu beanspruchen. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß der Sinterkühler große Mengen von Sinter auf verhältnismäßig kleiner Bodenfläche
durchsetzen: kann und die Luftkanäle nicht zum Verstopfen neigen.
-
Im wesentlichen besteht der erfindungsgemäße Apparat aus einem ringförmigen
Raum, der zwischen inneren und äußeren jalousieartigen Wänden gebildet und in welchen
der heiße Sinter von oben aufgegeben wird. Der Sinter bewegt sich unter dem Einfluß
der Schwerkraft durch diesen Raum und wird am unteren Ende abgezogen. Luft wird
durch eine Jalousiewand zwangsweise eingeführt, streicht .durch den im ringförmigen
Raum befindlichen Sinter und verläßt diesen Raum durch die andere jalousieartige.
Wand. Der gekühlte Sinter wird am unteren Ende gleichmäßig über den ganzen Umfang
abgenommen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, welche der Aufgabegeschwindigkeit
des Sinters am oberen Ende entspricht, so daß unter normalen Bedingungen der Raum
über die ganze Höhe gleichmäßig gefüllt bleibt. Da der Durchgang des Sinters durch
den Kühler hauptsächlich durch .die Schwerkraft bewirkt wird, ist seine Bauweise
einfach und erfordert wenig bewegliche Teile. Der Neigungswinkel der Jalousien ist
so gewählt, daß ihre Verstopfung vermieden wird.
-
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
-
Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch den Kühler mit einigen seiner
Teile in Ansicht, wobei .der Teil links von der Mittellinie ungefähr dem Schnitt
entlang der Linie I-I von Fiel-. 3 und der Schnitt durch die Hälfte rechts
von der Mittellinie in der Gegend der Aufgabe ungefähr der senkrechten Schnittlinie
IA-IA von Fig. 3 entspricht; Fig. 2 ist ein teilweiser horizontaler Schnitt in der
Ebene entlang der Linie II-II von Fig.1; Fig.3 ist ein ähnlicher teilweiser Schnitt
in .der Ebene entsprechend der Linie III-III von Fig.1; Fig.4 ist ein ähnlicher
teilweiser Schnitt in der Ebene entsprechend der Linie IV-IV von Fig.1; Fig.5 ist
ebenfalls ein teilweiser Schnitt in der Ebene entsprechend der Linie V-V von Fig.1;
Fig.6 ist ein senkrechter Schnitt durch eine der inneren Jalousien in vergrößertem
Maßstab; Fig. 7 ist die Ansicht eines der Roststäbe, durch die die äußeren Jalousien,
die nachstehend »Roste« genannt sind, gebildet werden; Fig. 8 ist ein Querschnitt,
welcher zwei der Roststäbe von Fig. 7 in ihrer gegenseitigen Lage zeigt; Fig. 9
ist eine teilweise Ansicht einer als Einlage verwendeten Jalousieplatte, die zwischen
den Trägern 24 der äußeren Wände des Kühlraums verwendet wird.
-
Die technische Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht
Größenordnungen von etwa 12 bis 15 m Außendurchmesser und einer Höhe von
20
m und darüber. Infolgedessen sind die Zeichnungen in stark verkleinertem Maßstab
dargestellt und durch Weglassen aller nicht unbedingt zum Verständnis notwendigen
Details sehr vereinfacht.
-
In den Zeichnungen bezeichnet 2 eine Reihe von senkrechten Hauptträgern,
die im gleichen Abstand kreisförmig um die senkrechte Mittellinie C-C der Vorrichtung
angeordnet sind. Ein polygonaler, aber im wesentlichen kreisförmiger Kastenträger
3 ist oben auf diesen Trägern montiert. Dieser Kastenträger 3 trägt einen zentralen
Ladekegel 4, der aus schweren Metallplatten besteht und der sich vom Kastenträger
nach oben zu schräg erstreckt.
-
In einem erheblichen Abstand unterhalb des Kastenträgers 3 befindet
sich eine offene Plattform 5, die aus Teilen besteht, welche sich über den von den
Trägern 2 gebildeten Kreis nach außen erstrecken. Auf der Unterseite des kreisförmigen
Kastenträgers 3 sind herunterhängende Zapfen 6 und 8 angeschweißt, von denen mehrere
zwischen je zwei Trägern vorhanden sind. !-Träger 7 sind mit ihren oberen Enden
drehbar an die Zapfen 6 und 8 angehängt und erstrecken sich schräg nach unten und
außen zum Rand der Plattform 5. Jeder T-Träger ruht mit seinem unteren Ende gleitbar
auf einer geneigten Unterlage 9 auf (vgl. diesbezüglich Fig. 1 und 3).
-
Da diese !-Träger ein Gehäuse in der Form eines zugespitzten Kegels
bilden, sind die unteren Enden der !-Träger voneinander weiter entfernt als die
oberen, obwohl alle !-Träger gleichmäßig um die Vorrichtung herum angeordnet sind.
Der Raum zwischen jedem Paar von T-Trägern 7 wird von einer Reihe horizontal angebrachter
Jalousieplatten überspannt, die allgemein mit 10 bezeichnet sind. Diese Platten
sind schräg nach unten und außen geneigt, wobei die untere äußere Kante jeder Platte
die obere Kante der darunter befindlichen überlappt. Wie man am besten in Fig. 6
erkennen kann, hat jede Jalousieplatte 10 eine Hauptjalousieplatte 10 a, an deren
äußere Kante eine Verschleißplatte 10 b angeschweißt ist. T-Träger 10 c, die an
die Flansche der !-Träger 7 an jedem Ende der Platten 10a angeschweißt sind, halten
die Platten in ihrer vorgesehenen Stellung auf den !-Trägern, da die Jalousieplatten
an diese T-Träger angenietet sind. Auf diese Weise wird unterhalb des Verteilungs-
oder Beladekegels4 eine konische Konstruktion gebildet, die von sich horizontal
erstreckenden Jalousien eingeschlossen ist, welche überlappend nach außen und unten
schräg geneigt sind. Da die Jalousien 10 nicht ganz bis zu den oberen Enden der
!-Träger 7 reichen, sondern in einer Höhe enden, wo die !-Träger 7 durch den von
den Säulen 2 gebildeten Kreis hinausragen, hängt eine kreisförmige Schürze 3 a von
einer ringförmigen Platte 3 b am oberen Ende des Kastenträgers 3 herunter, um den
sonst offen bleibenden Raum zwischen der obersten der Jalousien 10 und dem Kastenträger
3 zu schließen. Man erkennt eine Asymmetrie dieser Schürze zwischen der linken und
der rechten Seite der Fig. 1, da auf der linken Seite von Fig.1 der Schnitt unmittelbar
an einer Säule 2 liegt, während er auf der rechten Seite in der Mitte zwischen zwei
Säulen 2 liegt.
-
Unterhalb der Plattform 5 befindet sich ein zweiter horizontaler Tragrahmen
11, der aus radial angeordneten Trägern 11a (vgl. Fig. 2) und Paaren von parallelen
Trägern 11 b gebildet wird, wobei letztere sich von den Pfeilern 2 nach außen
erheblich über den Durchmesser der Plattform 5 erstrecken. Die äußeren Enden der
Träger 11 b werden von den Säulen 12 getragen, die kreisförmig außerhalb
der Säulen 2 angeordnet sind. Oberhalb des Tragrahmens 11 haben die Pfeiler 12 vertikale
Verlängerungen 12a.
-
Die Säulen 12 tragen einen konischen Entladebunker 13, welcher
sich unterhalb des Tragrahmens 11 befindet und eine zentrale Abwurföffnung
14 hat. Unterhalb dieser ist ein Bandförderer 15 vorgesehen, der sich in
jede beliebige Richtung außerhalb der Konstruktion erstrecken kann. Er empfängt
den gekühlten Sinter aus dem Entladebunker 13 und fördert ihn an die Stellen, wo
er benötigt wird, entweder in Wagen, auf andere Förderer oder auf einen Vorratshaufen.
Von den Pfeilerverlängerungen12a erstreckt sich nach oben eine zylindrische Metallhülle
16.
welche etwa in der Höhe des Kastenträgers 3 mit einem Verstärkungsband
17 umgeben ist und ebenso in anderen Höhen mit Verstärkungsbändern
18. Vom Verstärkungsring 17 (vgl. Fig. 5) erstreckt sich ein kreisförmiges
System von radial und diagonal angeordneten Bauelementen 19 und 20 nach innen.
Am inneren Ende jedes radialen Paares der Streben 19 befindet sich ein Plattenabschnitt
22. Ein ähnliches kreisförmiges System von Streben 21 befindet sich
darüber. Eine senkrechte ringförmige Abstützwand, die aus vertikalen Abschnitten
23 besteht, wird an der inneren Kante dieser beiden Systeme von Streben getragen,
wobei jeder vertikale Abschnitt von seinem eigenen System von Streben getragen wird.
-
Nach unten und außen schräg angeordnete kanalförmige Träger
24 sind mit ihren oberen Enden an die Platten 22 angeschweißt, während
sie mit ihren unteren Enden bei 25 an Laschen 26 drehbar an der Innenseite
des Zylinders 16 an den oberen Enden der Pfeilerverlängerungen 12a befestigt sind.
Diese kanalförmigen Träger 24 sind paarweise mit den Stegen zueinander angeordnet,
wobei die oberen Enden jedes Paares einander verhältnismäßig nahe sind und nach
unten zu divergieren. Die gegenüberliegenden Kanäle von aneinanderstoßenden Paaren
sind parallel, während die beiden Kanäle jedes Paares nach unten zu divergieren.
Fig. 3 zeigt die Kanäle nahe ihren unteren Enden und Fig. 4 nahe ihren oberen Enden.
Man erkennt, daß der Abstand X zwischen den gegenüberliegenden Kanälen und aneinanderstoßenden
Paaren sowohl in Fig. 3 und 4 gleich groß ist, während der Abstand Y viel
kleiner ist als der Abstand Y'. Auf diese Weise bilden die kanalförmigen
Träger 24 ebenfalls einen käfigartigen Kegel, der kauzentrisch ist mit dem
käfigartigen Kegel, der von den schrägen !-Trägern 7 gebildet wird. Der ringförmige
Raum 27 zwischen den beiden konischen Käfigen ist der Raum, in welchen der
zu kühlende Sinter chargiert wird. Die Verstrebungen 19, 20 und
21 sind verhältnismäßig leicht und werden aus einer Anzahl kreisförmig anaeordneter
Bauelemente gebildet, so daß die kanalförmigen Träger 24 sich in vertikaler
Richtung ungleichmäßig ausdehnen können und auch kreisförmige Expansion möglich
ist. Aus dem gleichen Grund wird auch die Vfand 23 in Abschnitten aufgebaut.
Der äußere konische Käfig hat keine Jalousien entsprechend den Jalousien 10 des
inneren Käfigs, sondern wird von einer Anzahl gußeiserner Roststäbe 28 gebildet,
die sich in den Feldern zwischen gegenüberliegenden kanalförmigen Trägern
24 benachbarten Paare befinden. Diese Roststäbe werden durch angeflanschte
Zwischenstücke 29 und 29a zwischen den kanalförmigen Trägern 24 jedes Paares festgehalten.
Die
Zwischenstücke 29 sind T-förmige Abschnitte, wobei der Schaft 29 b des. T sich zwischen
den kanalförmigen Trägern 24 befindet, während weiter nach unten die Zwischenstücke
29 a den Schaft des T in der Form von zwei Flanschen 29 a haben und. die Oberfläche
jeder Platte mit jalousieartigen Schlitzen 29 c versehen ist (vgl. Fig. 9). Die
Zwischenstücke 29 und 29 a bestehen aus Gußeisen, um der Hitze besser zu widerstehen,
und werden in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Bolzen oder Niete, festgehalten.
-
Die Roststäbe 28 sind in Fig. 7 und 8 im Detail dargestellt.
Sie bestehen aus einem Hauptteil 28 a mit gekerbten Enden 28 b, welche
in die Flansche oder Kanten der Zwischenstücke eingreifen. Jeder Roststab hat nahe
dem Ende seines Hauptteiles auf der Ober- und Unterseite. Distanzstücke
28 c, so daß die Distanzstücke eines Roststabes die des darüber und darunter
befindlichen berühren und den Hauptteil der Roststäbe vor einem Kontakt mit den
darüber und darunter befindlichen Stäben bewahrt. Auf diese Weise wird auch die
äußere Wand wie eine jalousieähnliche Konstruktion gebildet, und die Anordnung der
Roststäbe ist so, daß der Zwischenraum zwischen ihnen sich nach oben von der Innenfläche
der Außenwand schräg erstreckt. Infolge des Neigungswinkels des Raumes zwischen
den Jalousien kann sich das Sintermaterial nicht in den Zwischenräumen ansammeln
und diese verstopfen.
-
Der kreisförmige Kühlraum 27 befindet sich demnach zwischen
einer konischen Innenwand, die von schrägen Jalousien 10 gebildet ist, und
einer äußeren Wand, die aus den nach unten und innen geneigten Roststabelementen
28 besteht. Unterhalb des unteren Tragrahmens 11 befindet sich eine ringförmige
Luftleitung 30 und eine Leitung 31, die von, einem (nicht dargestellten)
Gebläse, kommt und Luft in die Leitung 30 drückt. In Abständen entlang der
Konstruktion sind Auslaßrohre 32 angeordnet, die nach oben in den Raum unterhalb
des Ladekegels 4 und innerhalb der inneren Jalousiekonstruktion führen. Dieser Raum
33 bildet eine zentrale Hauptkammer. Die Luft strömt zwischen den Jalousien
10 in den Raum 27
aus, streicht durch den Sinter in diesem Raum und
entweicht durch die rostartige Jalousie 28 in der äußeren Wand.
-
Am oberen Teil des Apparates ist ein exzentrisches Dach
34 dargestellt, und eine Wand 35 erstreckt sich vom obersten Ring
18 zum Dach 34 hinauf. Diese Wand ist auf der linken Seite der Fig.
1 senkrecht und auf der rechten Seite von Fig.1 schräg dargestellt. In der Mitte
des Daches ist ein Beschickungsbunker 36 zur Aufnahme des heißen Sinters dargestellt.
Ein Leitblech 36a in der Mitte des Bunkers verteilt das Aufgabegut ringförmig in
dem Bunker. Der offene Boden. dieses Bunkers ist zentrisch oberhalb des Beschickungskegels
angeordnet, so daß der Sinter senkrecht vom Bunker auf den Mittelpunkt des Beschickungskegels
fällt und die Horizontalkomponente, die der Sinter beim übergang von der Fördervorrichtung
in den Kühler erhalten kann, beseitigt ist. Vom Beschickungskegel aus. fließt er
gleichmäßig in alle Richtungen. in den Raum 27. Eine Anzahl von radial angeordneten
Vibrationsförderern 37 ist so angeordnet, daß ihre Abwurfenden. in den Entladebunker
13 reichen und ihre Aufgabeenden unterhalb des Raumes 27 angeordnet sind. Schräge
Platten 38 bilden rutschenartige Führungen, um das Material von der Unterseite des
Raumes 27 auf diese Förderer zu leiten. Die Vibratoren zur Betätigung dieser
Förderer sind mit 39 bezeichnet.
-
Im Betrieb wird der heiße Sinter kontinuierlich auf den Beschickungskegel
gebracht, von wo er durch Schwerkraft in den Raum 27 gelangt, wobei er sich
mehr oder weniger gleichförmig entlang dieses Raumes verteilt. Die Platten 23 ermöglichen
es dem Material, sich beträchtlich oberhalb dieses Raumes zu erstrecken, so daß
sich eine Schichthöhe von Material oberhalb dieses Raumes bildet, wie in Fig.1 dargestellt
ist. Dadurch wird gleichzeitig auch ein Vorratsraum für den Fall gebildet, daß die
Entladung des Kühlers am Boden vorübergehend unterbrochen werden muß. Wie bereits
erwähnt, wird Luft von der zentralen Hauptkammer 33 durch die Jalousien 10, durch
den Sinter in Raum 27 und durch die äußeren Rostwände, in den Raum innerhalb
der Hülle 16 geblasen. Die Luft wird durch einen Schornstein 40 am Dach 34
des Apparates abgezogen. Der Sinter wird durch die hindurchströmende Luft gekühlt,
und es wird genug Sinter oberhalb des Raumes 27 gehalten, um zu gewährleisten,
daß nur wenig Luft senkrecht aus dem Raum 27 entweicht. Der gekühlte Sinter
wird kontinuierlich durch die Vibrationsförderer 37
am Boden abgezogen. Da
die Luft von den Jalousien 10 wegströmt und kalt ist, können diese Jalousien
verhältnismäßig leicht sein, aber die Luft kann ziemlich heiß sein, wenn. sie auf
die Roststäbe 28 auftrifft. Aus diesem Grunde wird für diese Konstruktionselemente
Gußeisen oder eine Speziallegierung verwendet. Aus dem gleichen Grunde werden die
Füllstücke 29 und 29 a verwendet, da diese die kanalförmigen Träger 24 davor
bewähren, zu intensiv erwärmt zu werden. Die Schürze 3 a ist mit ihrer inneren Oberfläche
der Luft in der Hauptkairmer aus-Qesetzt, jedoch verhindert sie ein Entweichen der
Luft aus der Hauptkammer durch den Oberteil des Raumes 27 und hält auch den
Sinter davon ab, oberhalb der Oberfläche der Jalousien 10 nach innen zu fallen.
-
Der beschriebene Sinterkühler kann je nach Bedarf in verschiedenen
Größen ausgeführt werden. Die einzigen beweglichen Teile sind die Vibrationsförderer
37, die aus entsprechend hartem verschleißfestem Material hergestellt und im Bedarfsfalle
ausgewechselt werden können. Wie bereits erwähnt. ist auch eine große Vorratskapazität,
in der Sinter angesammelt werden kann, oberhalb des Kühlraumes 27 vorgesehen.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß die
schrägen Konstruktionsteile 7, welche den. inneren Käfig bilden, sich in Längsrichtung
relativ zueinander frei ausdehnen und zusammenziehen können. Ebenso können sich
auch die Konstruktionsteile 24, welche die äußere Jalousiewand des Raumes 27 bilden,
und jede der beiden Jalousiewände relativ zueinander frei ausdehnen und zusammenziehen.
Dies ist auch ein Grund für die Ausführung der Strebenkonstruktion aus den Konstruktionselementen
19, 20 und 21, da diese Verstrebung nicht nur die Wand 23,
sondern auch die Oberteile der Abschnitte 24 unabhängig von der inneren Jalousiewand
trägt. Außerdem sind auch die Roststäbe 28 in der Zone der größten Hitze lose genug
in der Konstruktion angeordnet, daß sie sich relativ frei zueinander ausdehnen können
und auch radiale und vertikale Ausdehnung der verschiedenen äußeren Wandteile möglich
ist.
-
Der erweiterte Raum oberhalb des Raumes 27 und unterhalb des Beschickungsbunkers
36 verursacht
eine erhebliche Verringerung der Luftgeschwindigkeit,
wodurch mitgerissene Partikeln und Staub aus der Luft abgetrennt werden können,
bevor diese den Apparat verläßt. Staub- und Feinanteile sammeln sich am unteren
Ende der Hülle 16 entlang der Basis der Konstruktionsteile 24. Eine ringförmige
Reihe von Bunkern 41 mit Türen 42 entlang der Basis dieser Pfeiler
ist angeordnet, um dieses Feinmaterial zu sammeln. Auf der äußeren Verlängerung
des Tragrahmens 11 befindet sich ein kreisförmiges Geleise 43, so daß ein Wagen
44 unterhalb dieser Bunker bewegt werden kann, um das Feinmaterial aufzunehmen,
wenn die Türen 42 geöffnet werden. Da sich der ringförmige Raum 27 nach unten
zu erweitert, neigt der Sinter nicht dazu, zu backen oder zu hängen, während er
sich durch diesen Raum nach unten hindurchbewegt. Der Raum 27 kann auch von
zylindrischer oder anderer Form sein, obwohl der Ausführungsform mit nach unten
hin zunehmendem Durchmesser der Vorzug gegeben wird.
-
In der Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 10 und 11 schematisch
dargestellt ist, ist eine Scheidewand quer über die Hauptkammer zwischen deren oberem
und unterem Teil vorgesehen. Diese Scheidewand ist als feste Platte 50 mit einer
Reihe von Öffnungen 51 in gleichen Abständen mit gleichem Querschnitt dargestellt.
-
Ein Verschlußschieber mit Flügeln 52, die über die Öffnungen
beweglich angeordnet sind, befindet sich auf der Oberseite der Scheidewand und hat
eine zentral angeordnete Nabe 53, die durch die Platte hindurchreicht. Am
unteren Ende dieser Nabe befindet sich ein Zahnrad 54, welches durch einen
Motor 55 mit einem Treibrad 56 angetrieben werden kann. Auf diese Weise kann die
Luftströmung im oberen Teil der Hauptkammer kontrolliert bzw. auch ganz abgesperrt
werden. So kann es z. B. beim Anfahren wünschenswert sein, die Beaufschlagung mit
der Kühlluft bereits zu beginnen, wenn der Raum 27
erst teilweise gefüllt
ist. Auch kann es nach einer längeren Laufzeit wünschenswert sein, den Kühler zu
entleeren und die Luftbeaufschlagung fortzuführen, bis ein großer Teil des Raumes
27 entleert ist. Die Anordnung einer mit Blenden versehenen Scheidewand ermöglicht
es dann, die Luftbeaufschlagung der unteren Jalousien fortzuführen, wenn die oberen
nicht mehr mit Material belegt sind. In dieser Abbildung ist auch ein flaches Dach
57 anstatt des Kegels 4 oberhalb der Hauptkammer 33 dargestellt. Auf
diesem flachen Dach sammelt sich der Sinter an, bis sein Böschungswinkel erreicht
ist, wodurch im Endeffekt ein Verteilungskegel aus inertem Material gebildet wird.
Beide Arten der Verteilung können im Apparat gemäß Fig. 1 verwendet werden.