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Drehofen Die Erfindung bezieht sich auf einen schrägliegenden Drehofen
mit an seinem unteren Ende planetarisch angeordneten und mit ihm durch Kanäle verbundenen
Kühlerrohren zur Kühlung von feinkörnigem Material., wie Aluminiumoxyd od. dgl.,
das in dem Drehofen hergestellt und durch die Gegenströmung von Luft in den erwähnten
Rohren gekühlt worden ist, wonach die angewandte Kühlluft in den Ofen eintritt.
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Beispielsweise dient der Ofen auch zur Behandlung von feinkörnigem
Kalk oder Dolomit, wobei das Erzeugnis, gebrannter Kalk bzw. gebrannter Dolomit,
ganz wie das erwähnte Aluminiumoxyd in feinkörniger Form vorkommt.
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An derartigen Drehöfen bestehen bekannte planetarisch angeordnete
Kühler im wesentlichen aus Rohren, die an der Außenseite des unteren Endes des Ofens
liegen, und sie können entweder als Bergab-oder Bergauf-Type ausgeführt sein. Bei
beiden Typen sind Kanäle vorhanden, durch welche das Material aus dem Ofen in die
Kühlerrohre gelangen kann und die Kühlluft die Kühlerrohre verlassen und in den
Ofen eintreten kann. Bei der Bergab-Type gehen diese Kanäle üblicherweise in einem
gewissen Abstand von dem unteren Ende des Ofens durch die Ofenwand. Die Kühlerrohre
verlaufen von den Kanälen nach unten, so daß das Material in die oberen Enden der
Kühlerrohre eintritt und sich durch diese in gleicher Richtung wie in dem Ofen abwärts
bewegt. Bei der Bergauf-Type gehen die Kanäle üblicherweise nahe an dem unteren
Ofenende durch die Ofenwand, und die Kühlerrohre verlaufen von diesen Kanälen nach
oben, so daß das Material in die unteren Enden der Kühlerrohre eintritt und mittels
Förderschaufeln od. d'gl., die in den Kühlerrohren angeordnet sind, durch diese
aufwärts gefördert wird, d. h., das Material wird in einer Richtung entgegen derjenigen
gefördert, in welcher das Material durch den Ofen geht.
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Bei beiden Kühlertypen ist das untere Ende des Ofens durch eine stationäre
Endplatte geschlossen, durch die das Brennerrohr in den Ofen hineingeführt ist.
Diese Endplatte sitzt dicht an dem Drehofen, um den Eintritt von falscher Luft in
den Ofen zu verhindern.
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Ob der Kühler nach dem Bergab-Prinzip oder dem Bergauf-Prinzip arbeitet,
das zu kühlende Material und die verwendete Kühlluft können zufriedenstellend unter
der Voraussetzung im Gegenstrom durch den Kanal zwischen jedem Kühlerrohr und dem
Ofen hindurchgeführt werden, daß dieses Material grobe Korngröße und wesentliche
Dichte hat, beispielsweise Zementklinker ist. Völlig andere Bedingungen liegen aber
vor, wenn feinkörniges Material verarbeitet wird und beispielsweise Aluminiumoxyd
durch Röstung von Aluminiumhydroxyd in einem Drehofen hergestellt wird. In dieser
Weise verarbeitetes Aluminiumoxyd besteht aus sehr feinen Partikeln, und wenn es
in die Kühlerrohre eintritt, werden beträchtliche Mengen dieser Partikel durch die
Kühlluft erfaßt und durch diese in den Ofen getragen. Darüber hinaus zerstören Partikel
des heißen Oxyds (.bei 1200' C) die Wände der Kanäle, weil sie an einer großen Anzahl
von Stellen mit diesen Wänden in Berührung kommen und so eine beträchtliche Wärmemenge
auf diese übertragen. Die Oxyde entkohlen mitunter auch die Stahlplatten, aus welchen
die Kanalwände hergestellt sind. Andere feine Materialien werfen ähnliche Probleme
auf.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Verminderung
dieser Nachteile. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei Kanäle zwischen
dem Ofen und jedem Kühlerrohr angeordnet sind, und einer dieser Kanäle zur Führung
des Materials aus dem Ofen in das Kühlerrohr dient und an einer höheren Stelle als
der andere, der zur Führung der Luft von dem Kühlerrohr in den Ofen dient, in den
Ofen mündet.
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Infolgedessen ergibt sich eine wesentliche Verminderung der Materialmengen,
die durch die Kühlluft mitgetragen werden, und die schädliche Wirkung des heißen
Materials wird auf die Wege beschränkt, längs welcher dieses Material läuft.
Eine
bevorzugte erfindungsgemäße Ausführung des Ofens mit einem Bergauf-Kühler wird nun
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen als Ausführungsbeispiel beschrieben. In den
Zeichnungen zeigt F i g. 7 den größeren Teil eines schaubildlichen Querschnitts
durch das untere Ende des Ofens längs der Linie 1-I ,in F i g. 3, F i g. 2 einen
Teil des gleichen Schnitts in einem größeren Maßstab, F i g. 3 einen Schnitt längs
der Linie 111-11I in F i g. 2 und F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in
F i g. l..
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Die Zeichnung zeigt das untere Ende eines Drehofens 1, dessen Innenseite
eine Auskleidung 2 hat, wie es üblich ist. Acht planetenartig angeordnete Kühlerrohre
3 sind um den Umfang des Ofenendes angeordnet. Die meisten dieser Rohre sind in
F i g. 1 im Querschnitt gezeigt. Das Einlaßende eines der Rohre ist in F i g. 3
im Schnitt gezeigt. Der übrige Teil des Rohres ist in üblicher Weise ausgeführt,
und das Rohr hat normale Länge. Zusammen bilden die Rohre einen Kühler der Bergauf-Type.
An ihrem unteren Ende ist das Innere jedes Kühlerrohres 3 mit dem Inneren des Drehofens
1 durch ein rechteckiges Rohrstück 4, das einen Kanal für das Material. bildet,
und durch einen Kanal 5 für die Luft verbunden. Jedes Kühlerrohr 3 ist mit Transportschaufeln
6 für das Material versehen. In dem Kühlerrohr liegt die Mündung des Rohrstücks
4 hinter einer Abschirmung 7, die gleich den Schaufeln 6 ausgeführt ist und als
eine dieser bezeichnet werden kann.
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Das zu kühlende Material besteht aus sehr feinen Partikeln heißen
Aluminiumoxyds, das in dem Drehofen 1 hergestellt ist. Wie in F i g. 1 gezeigt,
nimmt das Oxyd infolge der Drehung des Ofens in der durch einen Pfeil angegebenen
Richtung eine schräge Lage in dem Ofen ein. Das Material verläßt den Ofen durch
die .Rohrstücke 4 und tritt in die Kühlerrohre 3, wo es hinter den Abschirmungen
7 ausgegeben wird. Die Kühlluft strömt durch die Kühlerrohre in die Kanäle 5, und
die Abschirmungan 7 verhindern in großem Maße, daß die Kühlluft die Materialpartikel
mitreißt und durch die Luftkanäle 5 zurück in den Ofen mitnimmt. Nur die Rohrstücke
4, welche die Kanäle für das Material bilden, sind einer schädlichen Einwirkung
des sehr fein unterteilten heißen und oxydierenden Materials ausgesetzt, und diese
Rohrstücke können aus hitzebeständigem Metall hergestellt sein. Während der Drehung
des Ofens und infolgedessen der Kühlerrohre um die Ofenachse wird das Material mit
Hilfe der Transportschaufeln 6 durch die Kühlerrohre nach oben transportiert, wobei
es durch unmittelbare Wärmeabgabe an die Kühlluft und durch Wärmeabgabe an diese
über die Transportschaufeln 6 gekühlt wird. Das Material wird schließlich in seinem
gekühlten Zustand an den oberen Enden der Kühlerrohre ausgegeben.
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Es ist einerseits erwünscht, sicherzustellen, daß das Ausgabeende
jedes Rohrstückes über einen so großen Drehbogen wie möglich in Material eingetaucht
ist, so daß das Material in dem Kühlerrohr bereits die Mündung abdichtet und daß
bei jeder Drehung bei Beginn des Materialabflusses durch ein Rohrstück nach unten
(das Ausgabeende ist dann nicht von Material abgedeckt) so wenig wie möglich von
dem Material, das das Rohrstück verläßt, von der Luft mitgenommen wird. Andererseits
ist es wünschenswert, die Materialmenge zu vermindern, die durch den nachlaufenden
Rand des Ausgabeendes des Rohrstükkes beaufschlagt wird, wenn das Rohr durch die
horizontale Stellung nach oben geht, da auch in dieser Weise ein Zurückschütten
aus dem Kühlerrohr in den Ofen vermindert wird. Wie in F i g. 2 gezeigt, sind dementsprechend
die Ausgabeenden der Rohrstücke 4 so geformt, daß der Rand 8, der in der Drehrichtung
vorn liegt, weiter in das Kühlerrohr 3 hineinragt als der nachlaufende Rand 9. Infolgedessen
wird das Material, das zuerst von der in dem Ofen befindlichen Masse durch ein Rohrstück
4 ausgegeben wird, so lange wie möglich durch die Wände des Kanals davor bewahrt,
von dem Luftstrom mitgenommen zu werden, obgleich die Tatsache, daß die nachlaufende
Wand kürzer ist, nur dann ein Zurückgießen des Materials aus dem Kühlerrohr in den
Kanal einleitet, wenn das Rohrstück über der in F i g. 1 mit A bezeichneten Stellung
ist, wobei diese Menge klein ist. Zusätzlich ist jedes Rohrstück 4 in Drehrichtung
nach hinten geneigt, wie in den F i g. 1 und 2 gezeigt, so daß das Material sanft
aus dem Drehofen in die Kühlerrohre fließt.
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Wenn jedes Rohrstück durch und über die StellungA hinausgeht, gleitet
einiges Material durch das Rohrstück zurück. Um dieses Material von einem Wiedereintritt
in den Ofen abzuhalten, ist an der nachlaufenden Seite des Einlasses zu jedem Rohrstück
4 eine Tasche 10 vorgesehen. Diese Tasche 10 sammelt zeitweise einen derartigen
Rücklauf, der später in das Kühlerrohr 3 ausgegeben wird.
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Ein Ring 1l ist zwischen den Einlässen der Rohrstücke 4 und den Auslässen
aus den Kanälen 5 vorgesehen und wirkt als ein Stauring. Die Höhe des Ringes reicht
aus, um zu verhindern, daß Material in die Luftkanäle 5 eintritt. Dieser
Ring 11 stellt auch sicher, daß die Kühlluft beim Verlassen der Kanäle 5
nicht in beträchtlichem Ausmaße Materialpartikel mitreißt, die nahe an dem Ring
liegen.
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Die Abschirmungen 7 und Transportschaufeln 6 haben vorzugsweise die
Form einer mehrgängigen Schnecke. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführung
bilden sie eine viergängige Schnecke. Die Transportschaufeln 6 können längs nur
eines oder mehrerer Längenabschnitte der Kühlerrohre vorgesehen sein, und gegebenenfalls
erstrecken sie sich vorzugsweise über einen Längenabschnitt nahe an dem Materialeingang
und einen anderen Längenabschnitt nahe an dem Materialauslaß. Längs des Längenabschnitts,
an dem keine Schaufeln sind, wird das Material durch den von dem Material selbst
ausgeübten Druck nach oben befördert. Infolgedessen ist die Bewegungsgeschwindigkeit
des Materials durch die schrägliegenden Kühlerrohre geringer, als wenn dort über
die gesamte Länge der Kühlerrohre Schaufeln vorgesehen wären, und das Material wird
der Kühlung für längere Zeit ausgesetzt.
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Die Kanäle 5 haben wesentlich größeren Querschnitt als die Rohrstücke
4, so daß die Kühlluft dazu neigt, nur durch die Kanäle 5 zu strömen, die ihr viel
weniger Widerstand entgegensetzen.
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Die Einlässe der Rohrstücke 4 sind mit Rosten 12 versehen, die den
Durchgang der feinen Partikel gestatten, aber Materialstücke, beispielsweise lose
Teile der Ofenauskleidung, die zu groß sind, zurückhalten. Gleiche Roste 13 sind
in den Ausgängen der Kanäle 5 vorgesehen. Kleinere Materialstücke, die in einen
Luftkanal 5 durch die Roste 13 eintreten können,
können durch eine
Reinigungsklappe 14 herausgenommen werden, die in der Hinterwand des Kanals 5 vorgesehen
ist.
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Wie in F i g. 4 gezeigt ist, ist jedes Rohrstück 4, das einen Materialkanal
bildet, vollständig von dem entsprechenden Luftkanal der entsprechenden Luftführung
umgeben, .so daß die Wärmeübertragung von den Wänden der Rohrstücke 4 auf Teile,
die keiner übermäßigen Erhitzung ausgesetzt werden sollen, wesentlich vermindert
wird. Wenn es jedoch erwünscht ist, können jeder Materialkanal und der entsprechende
Luftkanal eine gemeinsame Wand haben.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführung beschränkt. Beispielsweise
kann der Kühler .als Bergab-Type ausgeführt sein. Die Kanäle können andere Gestalt
haben, und die Abschirmungen können in anderen Formen ausgeführt sein.