DE1222843B - Ofenabdichtung fuer Drehrohroefen - Google Patents

Description

• Ofenabdichtung für Drehrohröfen Bei Drehrohröfen, wie sie beispielsweise zum Brennen bzw. Sintern von Magnesit, Dolomit, Kalkstein, Zementrohstoffen u. dgl. verwendet werden, ergibt sich die Aufgabe, eine sichere Abdichtung zwischen dem rotierenden Rohrkörper und den feststehenden Köpfen des Ofens zu schaffen, um das Eindringen von Falschluft in den Ofen bzw. das Austreten von Brenn- oder Heizgasen aus dem Ofen zu verhindern. Das Eindringen von Falschluft in den Ofen ist deshalb unerwünscht, weil sich hierdurch zum einen Schwierigkeiten in der Temperaturführung sowie Minderungen des thermischen Wirkungsgrades ergeben; zum anderen können die im Ofen ablaufenden Reaktionen hierbei in unliebsamer Weise beeinflußt werden. Außerdem wirkt sich in den Ofen eindringende Falschluft sehr störend aus, wenn derartige Prozesse nach der Abgasanalyse gesteuert werden. Wenn andererseits Ofengas und Schwebekörper aus dem Drehofen austreten, ist dies lästig und widerspricht den Forderungen der Betriebshygiene. Besondere Bedeutung erhält die Frage der Abdichtung bei Drehrohröfen, die zur Reduktion von Eisenerzen verwendet werden, ein Verfahren, das in neuerer Zeit in zunehmendem Maße Anwendung findet. Bei diesen öfen .treten erhebliche Druckunterschiede zwischen Ofen- und Außenatmosphäre auf. Wenn bei solchen Drehrohröfen infolge ungenügender Abdichtung die teueren. reduzierenden Gase, z. B. hochgeheizter Wasserstoff oder Kohlenoxydgas bzw. Gemische dieser oder ähnlicher Gase durch Undichtigkeiten auch nur in verhältnismäßig geringen Mengen verloren gehen, macht sich das in den Produktionskosten der betreffenden Anlage. bereits sehr unangenehm bemerkbar, abgesehen davon, daß beim Austreten solcher Gase an die Atmosphäre heftige Reaktionen mit dem Sauerstoff der Luft eintreten können. Schließlich kann austretendes Kohlenoxydgas gefährliche Vergiftungen bei den Bedienungsmannschaften hervorrufen.
• Es ist schwierig, eine einwandfreie Drehrohrofenabdichtung zu erreichen, da zwischen dem Drehrohr und dem feststehenden Teil des Ofens, den sogenannten Ofenköpfen, ein Spielraum bestehen muß, der so bemessen ist, daß er die infolge der Erwärmung, auftretenden axialen Dehnungen des Drehrohres sowie exzentrische Bewegungen, die im Falle des Nichtrundlaufens auftreten, aufzunehmen in der Lage ist. Die Abdichtung muß außerdem entsprechende Anforderungen in bezug auf Hitzebeständigkeit erfüllen und Druckunterschiede zwischen Ofenüiid Außenatmosphäre zulassen.
• Bei den bisher. bekannten Maßnahmen, wie z. B. beim Brennen bzw. Sintern von Magnesit, Dolomit, Kalkstein, Zementrohstoffen usw., hat man versucht, eine Abdichtung dadurch herbeizuführen, daß das Drehrohrofenende in der Nähe des Ofenkopfes mit einem feststehenden Gehäuse so umgeben wird, daß zwischen dem Gehäuse und dem Ofenkopf ein schmaler Spalt verbleibt, durch den mittels eines Gebläses Luft in das Gehäuse eingeblasen bzw. aus diesem abgesaugt wird. Diese Anordnungen sind nur beschränkt brauchbar, da ihre Anwendung nur in Frage kommt, wenn zwischen der Ofen- und Außenatmosphäre praktisch kein Druckunterschied besteht. Außerdem verhindern sie nicht die Vermischung der Ofenatmosphäre mit der Außenluft.
• Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen ein Schutzgasschleier unter geringem Überdruck das Austreten der Gase aus dem Ofen verhindert. Auch derartige Vorrichtungen können nur angewendet werden, wenn keine Druckunterschiede gegeben sind; desgleichen wird die unerwünschte Vermischung der Ofenatmosphäre mit der Außenluft.
• Es sind ferner auch schon Vorschläge bekanntgeworden, durch mechanische Abdichtungen den Spalt zwischen beiden Ofenteilen zu verringern, wobei gegebenenfalls zusätzlich mit einem Schutzgasschleier gearbeitet wird. Die Versuche, mechanische Abdichtungen anzuwenden, scheiterten bisher an der Tatsache, daß das Ende des Drehrohrofens üblicherweise nicht genau rund läuft; Undichtigkeiten konnten daher nicht vermieden werden.
• Endlich sind Ofenabdichtungen für Drehrohröfen mit rotierendem Drehrohr und feststehendem Ofenkopf bekanntgeworden, wobei der Zwischenraum zwischen dem Drehrohr und dem Ofenkopf durch einen metallischen, elastisch nachgiebigen Faltenbalg überbrückt und der Faltenbalg mit einem Ende am Ofenkopf (bzw. am Drehkörper) befestigt, mit dem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer schleifenden Dichtung gegen ein am Drehkörper (bzw. am Ofenkopf) angebrachtes Widerlager gedrückt wird. Im einzelnen ist es in diesem Zusammenhang beispielsweise bekannt, die gasdichte Verbindung zwischen dem feststehenden Ofenkopf und dem seitlich verschiebbaren Dichtungsring durch einen Faltenbalg aus abwechselnd am äußeren und am inneren Rand miteinander verbundenen elastischen Blechringen zu bilden. dieses Faltenbalges gegen die auf dem Drehrohr befestigte Dichtungsfläche erfolgt dabei durch Schraubenfedern, Federdruck und Spannung lassen sich mittels besonderer Stellschrauben verändern. Bei einer ähnlichen Vorrichtung sind die Federn durch Gewichte ersetzt, die mittels Ketten, Seile od. dgl. über Umlenkrollen angreifen. Bezüglich der Federn befürchtet die Fachwelt, daß diese bei hoher Wärme ihre Spannung verlieren, die Anordnung von Gewichten ist aufwendig und nicht hinreichend funktionssicher. Das gilt auch für die Maßnahme; die Faltenbälge aus Asbestgewebe, gegebenenfalls mit Drahteinlagen, die darüber hinaus zumeist nicht hinreichend gasdicht sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Drehöfen- eine einfach und sicher funktionierende Abdichtung der Übergangsstellen zwischen dem sich drehenden Rohrkörper und den feststehenden Köpfen zu schaffen, die höchsten Ansprüchen genügt und daher mit besonderem Vorteil auch bei Drehrohröfen benutzt werden kann, die zur Reduktion von Erzen Verwendung finden.
• Die Erfindung betrifft eine Ofenabdichtung für Drehrohröfen mit rotierendem Drehkörper und feststehendem Ofenkopf, wobei der Zwischenraum zwischen dem Drehkörper und dem Ofenkopf durch einen metallischen, elastisch nachgiebigen Faltenbalg überbrückt und der Faltenbalg mit einem Ende am Ofenkopf (bzw. am Drehkörper) befestigt, mit dem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer schleifenden Dichtung gegen ein am Drehkörper (bzw. am Ofenkopf) - angebrachtes Widerlager gedrückt wird. Die Erfindung besteht darin, daß der Faltenbalg so ausgelegt und vorgespannt eingebaut ist, daß der Druck gegen das Widerlager ausschließlich oder vorwiegend durch dessen Vorspannung bewirkt wird. Das ist überraschenderweise möglich, da der metallische Faltenbalg, auch bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, hinreichende Kühlung erfährt, um die zum Anpressen der Dichtungsringe erforderliche Kraft federnd aufzubringen.
• Erfindungsgemäß wird also der Zwischenraum zwischen dem Drehkörper und dem Ofenkopf durch einen Faltenbalg aus Stahl, ähnlich den bekannten Rohrkompensatoren, mit einer, der in Betracht kommenden Ausdehnung des Drehkörpers angepaßten, Anzahl von Falten überbrückt, wobei der Faltenbalg mit einem Ende an der feststehenden Kopfwand des Ofens bzw. am Drehkörper befestigt ist und mit dem anderen Ende federnd gegen einen als Widerlager an dem Drehkörper angebrachten Flanschring bzw. gegen den feststehenden Ofenkopf als Widerlager drückt und zwischen dem federnden Ende des Faltenbalges und seinem Widerlager eine schleifende, zweckmäßig auswechselbare und schmierende, vorzugsweise aus einem Schleifring bestehende Dichtung angebracht ist. Diese Dichtung ist, je nach den Arbeitsbedingungen, aus Kupferasbest, Graphitasbest, Kupfer, Bronze usw. aufgebaut. Das Schmieren der Dichtung kann kontinuierlich erfolgen. Im Bedarfsfall kann die federnde Wirkung des Faltenbalges durch außen angebrachte Druckfedern od. dgl. unterstützt werden.
• Die lichte Weite des Faltenbalges muß so gewählt werden, daß bei etwa vorkommenden exzentrischen Bewegungen des Drehkörpers eine Berührung zwischen Drehkörper und Faltenbalg vermieden wird. Der Faltenbalg wird, wenn hohe Temperaturbeanspruchung gegeben ist, zweckmäßigerweise aus hitzebeständigem Stahl, z. B. Sicromal, hergestellt.
• Die Zeichnungen zeigen schematisch Ausführungsformen der Erfindung im Schnitt.
• F i g. 1 zeigt einen Faltenbalg, der an einem Ende am Ofenkopf befestigt ist und dessen freies Ende gegen einen auf dem Drehkörper angebrachten Flanschring federnd drückt; F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der das eine Ende des Faltenbalges an einem auf dem Drehkörper angebrachten Laufkranz befestigt ist und das freie Ende des Faltenbalges federnd gegen den Ofenkopf drückt; F i g. 3 zeigt eine Variante gemäß F i g. 4, der Faltenbalg ist konisch ausgebildet; F i g. 4 stellt eine Ausführungsart dar, bei der ein Ende des Faltenbalges am Ofenkopf befestigt ist und das freie Ende federnd gegen die Stirnwand des Drehkörpers drückt. Die federnde Wirkung des Faltenbalges wird noch durch Druckfedern verstärkt.
• In den Figuren ist mit 1 der rotierende Drehkörper und mit 2 der Ofenkopf bezeichnet. 3 stellt den Flanschring, 4 den Laufkranz dar. 5 ist der Faltenbalg, 6 dessen Befestigung und 7 die am freien Ende des Faltenbalges 5 angebrachte Dichtung. Die in F i g. 4 dargestellten Druckfedern 8 sind in teleskopartigen Rohrhülsen 9 geführt. 10 bezeichnet die Stirnwand des Drehkörpers.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Ofenabdichtung für Drehrohröfen mit rotierendem Drehkörper und feststehendem Ofenkopf, wobei der Zwischenraum zwischen dem Drehkörper und dem Ofenkopf durch einen metallischen, elastisch nachgiebigen Faltenbalg überbrückt und der Faltenbalg mit einem Ende am Ofenkopf (bzw. am Drehkörper) befestigt, mit dem anderen Ende unter Zwischenschaltung einer schleifenden Dichtung gegen ein am Drehkörper (bzw. am Ofenkopf) angebrachtes Widerlager gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (5) so ausgelegt und vorgespannt eingebaut ist, daß der Druck gegen das Widerlager (3) ausschließlich oder vorwiegend durch dessen Vorspannung bewirkt wird.
2. 2. Ofenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem federnden Ende des Faltenbalges (5) und seinem Widerlager (3) . angebrachte Dichtung (7) aus Kupferasbest, Graphitasbest, Kupferbronze od. dgl. besteht.
3. 3. Ofenabdichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Wirkung des Faltenbalges (5) durch außen angebrachte Druckfedern (8) od. dgl. unterstützt ist.
4. 4. Ofenabdichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (5) aus hitzebeständigem Stahl hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 494 793, 452 953; französische Patentschrift Nr. 617 038.