DE1277755B - Einbauten in einem Drehtrommeltrockner - Google Patents

Description

• Einbauten in einem Drehtrommeltrockner

  Die Erfindung betrifft die Einbauten in einem

  Drehtrommeltrockner für schlammiges oder anderes

  zur Klumpenbildung neigendes Gut, insbesondere

  Shlamtn aus Oxygenstahlwerken.

  @@Bei derartigen Drehtrommeltrocknern sind beson-

  de Einbauten erforderlich, die dafür sorgen, daß

  dGut immer wieder zerteilt wird und so möglichst

  viel und wechselnde Gutoberfläche mit den Heiz-

  gasen in Berührung kommt.

  Der in den Naßwäschern aus den Abgasen der

  Qxygenkonverter abgeschiedene Staub hat zu 80 %

  eine Korngröße von unter 0,8 Mikron, der Rest eine

  solche von 0,1 bis herab zu 0,05 Mikron. Die ge-

  rigen Anteile an Grobstaub im Schlammwasser wer-

  den wegen der Unmöglichkeit ihrer Abscheidung

  durch Saugzugfilter in besonderen Absetzbecken auf-

  gefangen.

  Der bei den Saugzugfiltern anfallende Filterkuchen

  enthält daher nur feinsten Staub. Wegen seines hohen

  Eisengehaltes von etwa 60 % und seines CaO-Ge-

  haltes von ungefähr 15 % ist der Staub ein hoch-

  wertiges Erz. Da der Wassergehalt des Filterkuchens

  aber in der Regel zwischen 40 und 50 °/o liegt, kann

  cfjtser ohne eine weitere Trocknung nicht wieder in

  don hüttentechnischen Prozeß zurückgeführt werden.

  ,,Um einen derartigen Schlamm in einer Drehtrom-

  oi zu trocknen und damit eine wechselnde Gutober-

  gche zu erhalten, hat man im Innern der Trommel

  ee Vielzahl von Kettensträngen angeordnet, die

  -aber nicht in der Lage sind, dem aus Oxygenstahl-

  rken stammenden Schlamm eine für die Aufgabe

  a"uf Sinterbändern taugliche Beschaffenheit zu geben.

  einem bekannten rotierenden Kalkbrandofen

  ist es bekannt, lose in die Trommel eingebaute Roll-

  1ge mit Schneckengängen und einem zentralen

  Rhr anzuordnen, das mit geschlossenen Befesti-

  ggsblechen bzw. Hubtafeln versehen ist. Der Ein-

  bsukäfig rollt bei der Trommeldrehung mit einer

  Rlativgeschwindigkeit im gleichen Drehsinn inner-

  halb der Trommel ab: Je nach dem zu trocknenden

  Cut besteht die Gefahr, daß die Käfigdrehung ge-

  hpmmt bzw. sogar vollständig unterbleiben wird. Das

  Isilammige oder faserige zur Klumpenbildung nei-

  gende Gut wird sich innerhalb der Schneckengänge

  @md der Hubtafeln festsetzen und sonnt den Roll-

  körper vollständig mit Gut ausfüllen. Eine Zerklei-

  nerungswirkung haben die lose eingelegten Rollkäfige

  nitpht.

  Das hohe spezifische Gewicht des Schlammes aus

  Oxygenstahlwerken, die Feinheit seines Korns und

  die dadurch bedingten großen Kapillarkräfte zwi-

  sehen den einzelnen Staubteilchen machen den

  Schlamm aber so zäh, daß jede weitere Trocknung mit dem bekannten Trockner unmöglich ist.
• Es sind fernerhin Drehtrommeln mit lose eingelegten Rollkörpern bekannt. Derartige Rollkörper sind nur dann zu verwenden, wenn das Gut bereits so weit getrocknet ist, daß sie nicht mehr von dem nassen Gut eingeschlossen werden.
• Bei einem rostartigen Wärmeaustauscher ist es ebenfalls bekannt, in die Zwischenräume eines Rostes Rollkörper mit vorstehenden Nasen vorzusehen, die jedoch bei einem Trommeltrockner mit geschlossener Mantelfläche nur unzureichend zu verwenden sind, um damit eine Granulierung von Schlamm aus Oxygenstahlwerken zu erreichen. Außerdem erzeugt diese bekannte Vorrichtung keine Förderkomponente, die das Gut zum Austragsende hin fördert.
• Bei einer weiteren Anlage ist eine guteintrittsseitige Anordnung eines Gitters aus dicht aneinanderliegenden Stäben bekanntgeworden, die das Gut nur zu einem Teil zerkleinern, weil diese Stäbe ein Durchfallen des Gutes nahezu verhindern und damit eine restlose Trocknung des Gutes nicht ermöglichen können. Diese Gitterstäbe bilden vielmehr ein Tragorgan und keine Zerkleinerungsvorrichtung. Es bleiben deshalb entsprechend dem Abstand der Stäbe kleinere oder größere Gutklumpen zurück, die im Innern einen sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen,. Diese zu dicht aneinander gereihten Gitterstäbe ermöglichen im Anfangsstadium der Trocknung kein ausreichendes Zerkleinern des Gutes, so daß diese Maßnahme allein keine ausreichende Lösung für die erfindungsgemäße Aufgabe erbringt; denn der aus Oxygenstahlwerken kommende Schlamm ist so schwierig zu behandeln, daß weitere Verfahrensschritte unbedingt erforderlich sind.
• Bei der Trocknung des Schlammes aus Oxygenstahlwerken versteinen die bekannten Trockner innerhalb kürzester Frist. Bei den Trommeltrocknern besteht das ausgetragene Gut zum Teil aus großen im Innern noch völlig nasser Klumpen und aus feinstem Trockenstaub. Große Mengen dieses Feinstaubes werden im übrigen von den Heizgasen mitgenommen, so daß ohne eine besondere Entstaubungsanlage für die abziehenden Heizgase nicht auszukommen ist.
• Die Versteinerung der Trockner kann zum Teil auf das Aushärten des Ca(OH)2 in Verbindung mit dem C02- Gehalt der Heizgase zurückgeführt werden.
• Einige Werke sind deshalb dazu übergegangen, den hohen Wassergehalt des Schlammes in Mischschnecken unter Beigabe von gebranntem Kalk chemisch abzubauen. Andere wieder kippen den Schlamm auf Beete ab. Da aber der Schlamm an der Luft praktisch überhaupt nicht trocknet und selbst noch nach Jahren seinen anfänglichen Wassergehalt besitzt, stellt auch dies keine Lösung dar. Ebensowenig kann der Weg, den nassen Schlamm mit Feinerz zu mischen und ihn so den Hochöfen wieder zuzuführen, als befriedigend angesehen werden. _ " Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungseinrichtung zu schaffen, die billig und störungsfrei arbeitet und den Schlamm auf jeden gewünschten Restfeuchtigkeitsgehalt abtrocknet. Das Trockengut soll darüber hinaus in Form von Pellets anfallen, deren Stückgröße in möglichst engen Grenzen liegt und ein Bunkern des Gutes gestattet. Schließlich soll die Trocknung so erfolgen, daß die Heizgase die Trommel staubfrei verlassen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einbauten im Gutaufgabebereich der Trommel aus einem Gitterwerk von mit axialem Abstand voneinander mehrstrahlig angeordneten radialen Stäben oder aus mit axialem Abstand - voneinander angeordneten -von an der Trommelinnenwand befestigten radialen Stäben getragenen Stabringen bestehen und im Gutaustragbereich der Trommel aus mit Abstand voneinander angeordneten Hubplattenringen, zwischen denen sich jeweils ein loser Rollkörper befindet.
• Diese Einbauten bilden eine aus an sich bekannten Merkmalen bestehende Kombination. Nur hierauf und nicht auf die einzelnen Merkmale wird ein Schutz beansprucht.
• Das im Bereich der Gutaufgabe angeordnete Gitterwerk kann aus mehreren hintereinander angeordneten miteinander verbundenen Mitnehmersternen bzw. aus einem reusenartigen Gitterkorb bestehen. Die Mitnehmersterne- sind jeweils aus drei strahlenförmig um 120° versetzten Armen, und der Gitterkorb ist aus parallelen mittels Verbindungseisen verbundener Ringstäbe gebildet, deren Abstände voneinander in Richtung der Trommelachse so gewählt wurden, daß das eingebrachte klumpige Schlammgut von dem Gitterwerk wie von einem Rechen angehoben wird. Nehmen die Sterne bzw. die Verbindungseisen im Verlauf der Trommeldrehung eine immer steilere Lage ein, rutscht der Schlamm an diesen zur Mitte des Gitterwerkes herunter. Hier wird er dann beispielsweise bei den Mitnehmersternen von den Nachbararmen und einem die Sterne in der Trommelachse verbindenden Längseisen besonders gut festgehalten. Der Schlamm verharrt daher eine Zeitlang in der Trommelachse. In dieser Lage wird er vom Heizgas allseitig umströmt und zügig abgetrocknet. Solange er noch zu feucht ist und deshalb klebt, macht er- trotz Trommeldrehung und Trommelneigung keinen Weg in Richtung Trommelaustrag. Da ein Teil des Schlammes selbstverständlich "an den rechenartigen-Armen abrutscht, dann aber im wesentlichen von den gleichen Armen wieder angehoben wird, wird er immer wieder umgeformt, und es kommen laufend neue Schlammoberflächen mit dem Heizgas in Berührung.
• Nur jene Schlammteile, die von den Rechen abfallen und deren Durchmesser zugleich kleiner ist als der Abstand der Mitnehmersterne voneinander, wandern allmählich in Richtung Trommelaustrag. Da es sich hierbei nur um' Teile handeln kann, die schon einen relativ hohen Trocknungsgrad erreicht haben, entspricht diese Erscheinung genau dem erfindungsgemäß beabsichtigten Zweck der vorderen Trommeleinbauten. Der Abstand zwischen den Mitnehmersternen wird in Richtung Trommelaustrag kleiner.
• Ein Verkrusten der Mitnehmersterne durch anbackenden Schlamm ist nicht möglich, da sich ihre Arme in den Zeiien, wo sie nicht vom Schlamm umschlossen sind, stark aufheizen und der Schlamm bei der Berührung mit den Armen an deren Oberfläche so schroff abtrocknet, daß eine Bindung nicht stattfindet. Andererseits ist auch durch die sich immer wiederholende Abkühlung der Arme bei der Berührung mit dem nassen Schlamm ihre Verzunderung ausgeschlossen.
• Hat der Schlamm den Bereich der Trommel mit den Mitnehmersternen passiert, ist er schon stark zerkleinert und abgetrocknet. Trotzdem besteht er noch zu einem großen Teil aus faustgroßen im Innern noch zu nasser Klumpen. " Das zweite Kombinationsmerkmal, nämlich die Einbauten in der Austragshälfte der Trommel haben erfindungsgemäß deshalb die Aufgabe, diese Schlammklumpen noch weiter aufzuteilen, und die feinen Schlammkrümel, die möglicherweise auf dem Weg zum Trommelaustrag durch die weitere Beheizung zu Feinstaub zerfallen würden und dann zu einem großen Teil von den Heizgasen mit ausgetragen würden, wieder in die größeren Schlammklumpen einzubinden.
• Die erfindungsgemäßen Hubplattenringe werden durch eine Vielzahl von konzentrisch am Innenmantel der Trommel eingeschweißter kranzartiger Blechreihen gebildet. Die einzelnen Bleche stehen parallel zueinander und sind zur Trommelachse hin etwas verschwenkt. Die Blechkränze haben nur die Aufgabe, das Gut zu zerteilen, nicht zu stauen. Die Bleche werden deshalb so angeordnet, daß sie bei der Drehung der Trommel den Transport des Gutes in "an sich bekannter Weise in Richtung Trommelaustrag unterstützen.
• Da die gröberen Schlammklumpen aber nicht so schwer sind, daß allein ihr Eigengewicht ausreicht, sie im angehobenen Zustand durch die Spalte der Bleche zu drücken und dabei zu zerteilen, bedurfte es zur Erreichung dieses Zieles- und zur Verhinderung einer sonst unvermeidlichen Stauung einer weiteren erfinderischen Bemühung. Diese besteht in einem weiteren Kombinationsmerkmal der Erfindung nämlich darin, daß in den Mantelbahnen zwischen jeweils zwei Hubplattenringen -ein massiver Eisenwürfel lose eingelegt wird. Die Kanten dieser Würfel sind stark gebrochen. Die besondere Eigenart eines solchen Würfels besteht darin, daß er auf einer seiner Flächen aufliegend infolge der sich drehenden 'Trommel zunächst beträchtlich angehoben wird, dann aber nicht abrutscht, sondern mit zunehmender Trommeldrehung über die gebrochene Kante abkippt und abrollt. Wegen der Trommelneigung rollt er an dem tieferen Blechkranz ab, zerschlägt dabei die vor den Spalten der Bleche liegenden grobstückigen Schlammklumpen und preßt sie durch die Spalte.
• Zu einem gewissen Teil bewirkt aber auch der Blechkranz selbst die Zerkleinerung der Schlammklumpen. Da die vor den Spalten liegenden Schlammklumpen verständlicherweise bei der Trommeldrehung stark angehoben werden, haben sie eine entsprechend große Fallhöhe. In Anbetracht dieser Tatsache wurde die Länge der Einzelbleche bzw. ihre Schrägstellung zur Trommelachse erfindungsgemäß der Trommelneigung so angepaßt, daß vom Blechkranz abfallende Schlammstücke mit Sicherheit noch auf' die Kanten der Kranzbleche aufschlagen 'und nicht etwa auf das am Boden der Trommel abrollende weiche Gut.
• Beim Durchpressen der groben Schlammklumpen durch die Kranzspalte und auch durch die Walzwirkung der abrollenden Würfel werden nachweislich erhebliche Mengen trockenen Feinststaubes wieder vom gröberen feuchteren Gut eingebunden.
• Das am Trommelende ausgetragene Gut hat daher eine außerordentlich gleichmäßige Restfeuchte, nicht zuletzt auch deswegen, weil die Korngröße des Gutes sich in sehr engen Grenzen hält. Es empfiehlt sich, die Spalte zwischen den einzelnen Blechen von Kranz zu Kranz in Richtung Trommelaustrag enger zu machen.
• Abgesehen von den Einbauten ist die Restfeuchte des Gutes eine Funktion der Beheizung, der Trommelneigung und der Umdrehungszahl der Trommel. Diese Faktoren können naturgemäß leicht verändert werden. Bei gleichen Einbauten kann daher die Einrichtung nach der Erfindung unschwer auf die verschiedensten Schlammgüter abgestimmt werden.
• Der Staubgehalt der im Gegenstrom zum Schlammgut abziehenden Heizgase ist so gering, daß auf jede Entstaubung verzichtet werden kann. Der Erfolg dieses staubfreien Trocknungsvorganges ist außer auf die immer wieder erfolgende Einbindung des Feinstaubes im Bereich der Blechkränze zu einem erheblichen Teil auch auf den Einfluß der Mitnehmersterne im vorderen Trommelbereich zurückzuführen. Abgesehen von deren Aufgabe, die großen Schlammklumpen in der Mitte des Gasstromes festzuhalten, haben diese außerdem den Zweck, die vom Gas noch mitgeführten feinen Staubteilchen abzufangen. Der Schlamm hängt nämlich im Einlaufteil der Trommel infolge seiner Zähigkeit zum Teil in dicken Fäden an den Mitnehmerarmen herunter und bildet so einen in der Tiefe gestaffelten Schlammschleier. Das Heizgas wird dadurch gezwungen, auf einem verschlungenen Weg durch diesen Schlammschleier abzuziehen. Infolge der häufigen Umlenkungen des Gases wird der Staub von dem Schlammschleier abgefangen.
• Die besonderen Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Zeichnung hervor, die schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Trockners gemäß der Erfindung wiedergibt. Es zeigt F i g. 1 den Trockner in der Ansicht mit zum Teil ausgeschnittenem Mantel, F i g. 2 einen Querschnitt durch den Trockner in Richtung der Schnittlinie A-B, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der Einbauten im vorderen Bereich des Trockners, F i g. 4 einen Querschnitt in Richtung der Schnittlinie A-B bei einem Trockner mit einer abgewandelten Form der vorderem Einbauten, F i g. 5 eine perspektivische Ansicht dieser erüü= dungsgemäß abgewandelten Form der vorderen Einbauten, F i g. 6 einen Querschnitt durch den Trockner in Richtung der Schnittlinie C-D, F i g. 7 die Abwicklung eines Teilstückes des hinteren Trommelmantels mit Blechkranz und Zerteilerwürfel.
• Der in F i g. 1 als Beispiel dargestellte Trockner besteht aus einem Beschickungstrichter 2, der Aufgabeschnecke 3, dem leicht zur Horizontalen geneigten Rohr 4 mit Rollringen 5, Rollen 6 und Antrieb. Dieser besteht aus dem Getriebemotor 7, dem Zahnrad 8 und dem Zahnkranz 9. Am Trommelende befindet sich der Gutaustrag 10 mit Pendelklappe 11 und Brenner 12. Die im Gegenstrom zum eingegebenen Gut strömenden Heizgase ziehen über das Abgasrohr 13 ab.
• Die Ausschnitte im Trommelmantel lassen die er= firidungsgemäßen Einbauten im Innern der beiden Trommelhälften erkennen.
• Die F i g. 2, die einen Querschnitt durch die Trommel in Richtung der Schnittebene A-B darstellt, macht die Form und Anordnung der Einbauten im vorderen Trommelbereich deutlich. Wie man sieht, bestehen die Einbauten aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter mehrarmiger, vorzugsweise dreiarmiger Mitnehmersterne 14. Die einzelnen Arme der Mitnehmersterne 14 fluchten in Längsrichtung der Trommel. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, sie auch versetzt anzuordnen. Mit Rücksicht auf eine nicht zu starke Drosselung des Heizgasweges empfiehlt sich jedoch mehr die fluchtende Anordnung. Wie die Schlammklumpen 15 sich innerhalb dieser sternförmigen Einbauten 14 bewegen, ist andeutungsweise dargestellt.
• F i g. 3 zeigt die gleichen sternförmigen Einbauten 14 noch einmal in perspektivischer Darstellung.
• Wie schon erwähnt, kann die den Einbauten im vorderen Trommelbereich erfindungsgemäß zugedachte Aufgabe, nämlich das Zerteilen des Schlammes und sein Festhalten im Gasstrom, auch von einer sinngemäß abgewandelten Form der Einbauten erreicht werden.
• Die F i g. 4 zeigt beispielsweise einen Schnitt durch die Ebene A-B der Trommel mit einer reusenartig abgeänderten Form der Einbauten. Die Einbauten bestehen hier aus mehreren hintereinander angeordneten Ringen 16, die jeweils im Winkel von 120° durch kurze Verbindungseisen 17 mit dem Trommelmantel verschweißt sind.
• Die F i g. 5 macht in der perspektivischen Darstellung die reusenartige Form dieser abgewandelten Einbauten besonders anschaulich. Der Schlamm wird von der Aufgabeschnecke 3 in das Innere der Reuse aufgegeben. Da er infolge seiner klumpigen Beschaffenheit nicht sofort durchfallen kann und sich an den Ringen festklammert, macht er auch hierbei trotz Trommeldrehung zunächst keinen Weg in Richtung Trommelaustrag 10. Fällt er von den Ringen ab, wird er spätestens nach einer Drittel-Trommel-Drehung von den rechenartigen Verbindungseisen 17 wieder angehoben und kann dann wieder in die Ringe zurückfallen.
• Die F i g. 6, die einen Schnitt durch die Ebene C-D der hinteren Trommelhälfte wiedergibt, zeigt die Ausbildung der hier erfindungsgemäß angeordneten Blechkränze 18. Die Blechkränze reichen bis zum Trommelende. Die Spaltbreite zwischen den einzelnen Blechen der Kränze ist auf die gewünschte maximale Komgröße des Austraggutes abgestimmt. Wie schon betont, haben die Blechkränze 18 nicht die Aufgabe, das Gut zu stauen, um damit etwa seine Verweilzeit in der Trommel zu erhöhen, sondern vornehmlich den Zweck, den Zerteilerwürfel 19 zu führen und die von ihm zu zerkleinernden Gutklumpen in seine Rollbahn zu bringen.
• Aus der F i g. 7, die eine Abwicklung eines Teilstückes vom Trommelmantel wiedergibt, ist die den Blechkränzen 18 im Zusammenwirken mit den Zerteilerwürfeln 19 zugedachte Aufgabe verständlicher. Trommelmantel und Blechkränze 18 bewegen sich in Pfeilrichtung E. Der Zerteilerwürfel 19 wird in der gleichen Richtung angehoben, läuft aber nach dem Abkippen- in die Pfeilrichtung F. Es ist leicht einzusehen, daß er hierbei die vor den Blechen liegenden größeren Schlammklumpen 15 bricht und durch die Spalte der Bleche in Richtung Trommelaustrag abdrängt.
• Die Einbauten nach der Erfindung gestatten selbstverständlich, im Trockner auch andere Schlämme zu verarbeiten. Da das ausgetragene Gut aus harten, kleinstückigen und bunkerfähigen Pellets besteht, ist es für die Aufgabe auf Sinterbändern hervorragend geeignet und damit ein wertvolles Erz.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Einbauten in einem Drehtrommeltrockner für schlammiges oder anderes zur Klumpenbildung neigendes Gut, insbesondere Schlamm aus Oxygenstahlwerken, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Einbauten im Gutaufgabebereich der Trommel aus einem Gitterwerk von mit axialem Abstand voneinander mehrstrahlig angeordneten radialen Stäben oder aus mit axialem Abstand voneinander angeordneten von an der Trommelinnenwand befestigten radialen Stäben getragenen Stabringen bestehen und im Gutaustragbereich der Trommel aus mit Abstand voneinander angeordneten Hubplattenringen, zwischen denen sich jeweils ein loser Rollkörper befindet. 2: Einbauten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Stäbe (14) oder der Stabringe (16) voneinander in Richtung zum Gutaustrag enger wird. 3. Einbauten nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Rollkörper aus Würfeln, deren Kanten stark gebrochen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 616 754; französische Patentschrift Nr. 469 704; USA.-Patentschriften Nr. 2126 029, 3142 546.