-
Die Erfindung betrifft einen Austragsrost für einen zylindrischen
Schachtofen großer Kapazität mit einem rohrförmigen Behälter zur Aufnahme einer
den Ofen auf Grund der Schwere durchsetzenden Füllung, der einen feststehenden Trichter,
eine unter dem Auslauf des Trichters angeordnete Stützplatte, einen beweglichen,
zwischen dem Trichter und der Stützplatte angeordneten, mit einer Anzahl von sich
radial erstrekkenden Armen versehenen Verdrängerring und eine Antriebsvorrichtung
umfaßt, die dem Verdrängerring eine exzentrische Bewegung relativ zur Stützplatte
verleiht.
-
Bei einem bekannten Austragsrost dieser Art ist der Verdrängerring
auf der Stützplatte bzw. auf einer auf dieser aufliegenden Schleißplatte gleitend
gelagert. Durch die entstehende Reibung ist der Verdrängerring und auch die Stützplatte
einem Verschleiß unter= worfen, was sich nachteilig auf die Lebensdauer der Einrichtung
auswirkt.
-
Es ist weiterhin eine auch für Schachtöfen verwendbare Entleerungseinrichtung
bekanntgeworden, bei der oberhalb einer Stützplatte ein exzentrisch zur Schachtachse
bewegtes, ringförmiges Verdrängungsglied für das Gut angeordnet ist, welches die
Stützplatte nicht berührt. Dieses Verdrängungsglied besteht aus einem Kegel mit
glatter Mantelfläche, der in exzentrische Drehung versetzt wird. Hierdurch wird
das Gut gelockert und seitlich weggedrängt. Diese bekannte Entleerungsvorrichtung
kann jedoch nur für relativ kleine Behälter Anwendung finden.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Austragsrost für Schachtöfen
großer Kapazität mit kreisförmigem Querschnitt zu schaffen; der nicht auf der Stützplatte
gleitet, der sehr unterschiedlichen Durchmessern angepaßt werden kann und der eine
ständig gleichmäßige Verteilung des Austragsgutes sowie eine gleichmäßige Bewegung
des Gutes im Schachtofen gewährleistet.
-
Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Stützplatte aus konzentrischen,
koplanaren, flachen Ringen besteht und daß an sich bekannte, im wesentlichen vertikale,
schwingende Verbindungen zur Lagerung der Verdrängerringe vorgesehen sind, welche
teilweise den Zwischenraum zwischen den Stützplattenringen durchsetzen und deren
untere Enden gelenkig an einem Teil des den Behälter stützenden festen Gestells
und deren obere Enden ebenfalls gelenkig an den sich radial durch den Verdrängerring
erstreckenden Armen befestigt sind.
-
Die erfindungsgemäß verwendeten vertikal schwingenden Verbindungen
zur Lagerung der Verdrängerringe sind an sich aus einer Vorrichtung zum Entaschen
von Gaserzeugern bekanntgeworden. Diese bekannte Austragsvorrichtung gibt aber im
übrigen keinen Hinweis auf die Erfindung.
-
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines
Schachtofens mit relativ großem Durchmesser und somit großem Fassungsvermögen dargestellt.
In den Zeichnungen ist F i g. 1 ein halber Querschnitt durch einen im Querschnitt
kreisförmigen Schachtofen und zeigt in Draufsicht eine typische praktische Anwendung
des Gegenstandes der Erfindung für die Verwendung bei Schächten und öfeneinheiten
mit großem Durchmesser, F i g. 2 ein Schnitt in axialer Richtung durch die Anordnung
nach F i g. 1, wobei Bauteile, die nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlich
sind, fortgelassen sind, F i g. 3 ein halber Querschnitt ähnlich F i g. 1 im wesentlichen
entlang der Linie 8-8 von F i g. 2, F i g. 4 eine ausschnittweise Detailansicht
in vergrößertem Maßstab eines Teiles der Anordnung nach F i g. 3, F i g. 5 ein Detailschnitt
in vergrößertem Maßstab in axialer Richtung entlang der Linie 10-10 in F i g. 1,
der im Rahmen der Erfindung ergänzt und abgewandelt worden ist.
-
Der Schachtofen mit großem Aufnahmevermögen ist durch den in axialer
Richtung vertikalen Behälter 20 dargestellt: Dieser wird von einem starren Rahmen
mit den senkrechten Säulen 21, den nach innen gerichteten radialen Trägem
22, die sich zu einem Mittelkreuz 23 zusammenschließen, und den in Sehnenrichtung
verlaufenden, mit den Säulen und den radialen Trägern verbundenen Trägern 24 getragen.
-
Der Behälter 20 ist am oberen Ende in üblicher Weise mit Einrichtungen
zur kontinuierlichen Zuführung von zu behandelnden festen Stoffen und zum Abzug
der in ihm aufsteigenden Gase versehen. Am unteren Ende ist in üblicher Weise ein
sich nach unten verjüngender Trichterboden 25 für den Abzug des behandelten
festen Materials vorgesehen, durch den auch die Gase oder Flüssigkeiten eingeleitet
werden können.
-
Das untere Ende des Behälters 20 ist mit einem Austragsrost
versehen, dessen Durchsatz entsprechend der Schwere der nach unten fallenden festen
Teile, die den Behandhingsflüssigkeiten oder Gasen ausgesetzt werden, gesteuert
werden kann. Eine derartige Rostanordnung, durch die die erfindungsgemäße Aufgabe
gelöst wird, ist durch eine besondere feste Anordnung und durch eine eigentümlich
ausgebildete bewegliche Anordnung gekennzeichnet, deren Wirkungsweise nachstehend
näher beschrieben ist.
-
Allen praktischen Anwendungen und Ausführungen der Erfindung ist gemeinsam,
daß eine feste Anordnung des Austragerostes mit flachen starren rinförmigen Stützplatten
vorgesehen ist. Diese sind beispielsweise durch die radialen Träger 22 im Abstand
voneinander, zueinander koplanar und konzentrisch senkrecht zu dem Behälter 20 an
dessen unterem Ende fest angeordnet und schließen und versperren den größten Teil
davon. Eine innere Abstützplatte 26, deren größerer Durchmesser kleiner als der
Radius des zugehörigen Behälters ist, weist eine Mittelöffnung auf, deren Durchmesser
in der Größenordnung von einem Siebtel des äußeren Plattenumfanges ist. Diese Abstützplatte
ist konzentrisch und rechtwinklig zu dem Behälter 20 in einer Ebene mit einer
weiteren Abstützplatte 27 befestigt, deren radiale Breite vorzugsweise gleich der
Breite der Platte 26 ist. Die Platte 27 ist so ausgebildet und befestigt, daß sie
die letztere mit einem Abstand in dem radialen Zwischenraum umfaßt, der gleich dem
Durchmesser der Mittelöffnung der Platte 26 ist.
-
Die für Schächte mit großem Durchmesser vorgesehene Rostanordnung
umfaßt eine dritte ringförmige Stützplatte 51, die konzentrisch zu der Platte 27
angeordnet ist und mit dieser in einer Ebene liegt. Ferner ist in Abstand davon
eine vierte ringförmige Stützplatte 52, die konzentrisch zu der Platte 51 ist und
in der gleichen Ebene liegt, vorgesehen, die von der umgebenden Wand des Behälters
20 nach innen gerichtet ist. Alle diese Stützplatten sind senkrecht zu dem Behälter
fest angeordnet. Dazwischen sind Zwischenräume,
die jeweils ungefähr
den gleichen Durchsatz des über die freien Ränder der Platten ausgestoßenen festen
Materials durchtreten lassen.
-
Der feste Teil des Austragsrostes nach der Erfindung wird mittels
einer Reihe von fest angeordneten Ablenkflächen vervollständigt, die über den ringförmigen
Unterbrechungen angeordnet sind und diese überdecken, wobei sie sich durch, zwischen
und um die Stützplatten 26, 27, 51 und 52 oberhalb dieser in Richtung nach oben
erstrecken. Es ist klar, daß die zur Überdeckung der in dem Boden des Behälters
vorhandenen Öffnungen, die durch die Stützplatten 26, 27, 51 und 52 begrenzt werden,
verwendeten Ablenkeinheiten von sehr unterschiedlicher Ausführung sein können. Ihre
Hauptaufgabe besteht darin, den Fluß der festen Stoffe in dem Behälter 20 gleichförmig
zu teilen und zu leiten, damit eine gleichmäßige und ausgewogene Verteilung an und
auf den nach oben gerichteten Oberflächen der Stützplatten erzielt wird. Vorteilhaft
wird dies durch die dargestellten und nun näher beschriebenen Einrichtungen erreicht.
Um den direkten Ausfluß der Ofenfüllung durch die ringförmige Zone zwischen dem
Behälter 20 und der Stützplatte 52 zu verhindern, ist ein kegelstumpfförmiger Schurz
28 vorgesehen. Der Schurz 28 ist mit einem nach außen gerichteten ringförmigen Flansch
29 versehen. Er erstreckt sich von seinem größeren Rand in radialer Richtung von
der Befestigung an dem äußeren Rand des Flansches 29 an der Innenwand des
Behälters 20 mit einer nach innen und abwärts gerichteten Neigung gegenüber der
letzteren, so daß der untere nach innen gerichtete Rand des Schurzes in einer Ebene
parallel und oberhalb der Stützplatten 26, 27, 51 und 52 angeordnet ist. Der Schurz
28 ragt radial nach innen über den Umfang der Stützplatte 52 hinaus und bewirkt,
daß der davon abgelenkte und geführte Teil der festen Ofenfüllung auf der darunterliegenden
Fläche der Platte in dem natürlichen Böschungswinkel liegen bleibt. Die untere,
weitgehend ringförmige Zone des Schurzes 28, die senkrecht zu dem Behälter 20 angeordnet
ist, kann je nach Wunsch offen oder geschlossen sein, kann aber auch abgestützt
oder verstärkt sein. Der ringförmige Flansch 29, der in horizontaler Richtung von
dem zugehörigen Behälter 20 nach innen ragt, bildet eine geeignete und praktische
Lagerung und Unterstützung für ein zylindrisches feuerfestes Futter 30, das normalerweise
dazu vorgesehen ist, die Innenwand des Behälters, die hohen Temperaturen und anderen
korrosiven und erosiven Einflüssen ausgesetzt ist, zu schützen. Zusätzlich und zur
Ergänzung der die Ofenfüllung ablenkenden und führenden Wirkung des Schurzes 28,
wie sie im Zusammenhang mit der Stützplatte 52 erläutert ist, indem der direkte
Ausfluß von Bestandteilen der Ofenfüllung durch den Zwischenraum zwischen den Stützplatten
51 und 52 verhindert wird, sind ringförmige Ablenkeinheiten 31, 53 und 54 vorgesehen,
die im radialen Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen.
-
Die erste ringförmige Ablenkeinheit 31 ist oberhalb des Zwischenraumes
zwischen den Platten 26 und 27 fest angeordnet und überdeckt diesen. Der Scheitelkreis
stimmt dabei im Radius mit dem Kreis, der diesen Zwischenraum in der Mitte teilt,
überein. Die weiteren ringförmigen Ablenkeinheiten 53 und 54 von geeignetem Durchmesser
sind oberhalb der Zwischenräume, die die Platten 27, 51 und 51, 52 jeweils voneinander
trennen, fest angeordnet und überdecken diese. Ihre Scheitelkreise stimmen mit den
die Zwischenräume in der Mitte teilenden Kreisen überein.
-
Die Ablenkeinheiten 31, 53 und 54 sind in dem Zwischenraum, der die
Stützplatten 26 und 27, 27 und 51 bzw. 51 und 52 voneinander trennt, mittels von
den radialen Trägern 22 sich aufwärts erstreckenden Streben 32 befestigt. Die Scheitelkreise
der Einheiten 31, 53 und 54 liegen dabei in der Ebene des Schurzflansches 29 und
ihre Grundflächen in der unteren ringförmigen Ebene des Schurzes 28. Neben diesen
Teilen umfaßt die Ablenkanordnung eine Reihe von konzentrischen, nach unten in Richtung
auf die mittleren und ringförmigen Zonen der Stützplatten zugespitzte Trichteröffnungen,
wobei die Ablenkeinrichtungen über die Ränder der Stützplatten hervorstehen.
-
Die Ablenkeinrichtung wird durch einen im Axialschnitt gleichschenkligen
Konus 33 vervollständigt, der den gleichen dreieckigen Querschnitt wie die Ablenkeinheiten
31, 53 und 54 besitzt. Dieser Konus 33 ist mittels der Arme 34, die ihn fest mit
der inneren konischen Wand der Ablenkeinheit 31 verbinden, koaxial zu dem Behälter
20 angeordnet. Sein Scheitel liegt dabei in der durch den Schurzflansch 29 und den
Scheitelkreis der Ablenkeinheiten 31, 53 und 54 gegebenen Ebene, und seine Grundfläche
liegt mit den unteren Teilen des Schurzes 28 und der Ablenkeinheiten 31, 53 und
54 in der gleichen Ebene. Die Grundfläche des Konus 33 überdeckt die Mittelöffnung
der Stützplatte 26. Der Rand des Konus überragt in der gleichen Weise wie Schurz
28 und die Ablenkeinheiten 31, 53 und 54 in radialer Richtung die darunterliegende
ringförmige Zone dieser Platte. Selbstverständlich können die Grundflächen der Ablenkeinheiten
31, 53 und 54 und des Konus 33 offen oder geschlossen sein, sie können unterstützt
sein oder verstärkt sein. Wenn eine derartige Vorrichtung am Ende geschlossen ist,
so daß sie als Leitung dient, kann sie zusammen mit dem Schurz 28 auch zur Einführung
und Verteilung der Flüssigkeiten oder Gase dienen. Die Ablenkanordnung bildet, wie
gezeigt und beschrieben, ringförmige, sich nach unten zuspitzende Trichter, die
sich symmetrisch zu ringförmigen, in radialer Richtung in gleichem Abstand angeordneten
Mittelzonen auf den Stützplatten 26, 27, 51 und 52. öffnen. Dies dient alles dazu,
einen gleichförmigen Durchfluß der Ofenfüllung auf Grund ihres Gewichtes durch den
Querschnitt des Behälters zu bewirken und auf den mittleren Zonen der Stützplatten
26, 27, 51 und 52 gleiche Beträge der Ofenfüllung anzusammeln. Diese wird durch
den natürlichen Böschungswinkel des Materials der Ofenfüllung an dem Austreten über
den freien Rand der Platten gehindert. Um das auf den Stützplatten 26, 27, 51 und
52 angehäufte Material, das durch die ringförmigen öffnungen an den gegenüberliegenden
Teilen der Ablenkeinheiten 31, 53 und 54 gelaufen ist, abzuführen und auszutragen,
ist die bereits erwähnte bewegliche Einrichtung vorgesehen. Diese ist für eine Betätigung
in senkrechter Richtung zu dem Behälter 20 innerhalb des Zwischenraumes zwischen
der Ebene der Stützplatten 26 und 27 bzw. 51 und 52 und der gemeinsamen Ebene der
Grundflächen und unteren Ränder der Ablenkeinheiten 28, 54, 53, 31 und 33 vorgesehen.
-
Die bewegliche Anordnung besteht aus konzentrischen kreisförmigen
Verdrängerringen 35, 36, 55 und 56, die jeweils mit den Mittelkreisen der Stützplatten
26,
27, 51 und 52 übereinstimmen. Diese in einer Ebene angeordneten Verdrängerringe
mit gleicher Breite in radialer Richtung sind mittels der radialen Arme 37 und 38
und mittels der Zugstreben 39 fest miteinander verbunden.
-
Die Arme 37 und 38 münden zweckmäßig in einer gemeinsamen Verbindung
innerhalb des Verdrängerringes 35. Sie sind zur Verstärkung der mit ihnen verbundenen
Verdrängerringe gemäß den Prinzipien der Festigkeitslehre durch die Träger 39 verstrebt
und erstrecken sich über die Anordnung hinaus jeweils radial nach außen, wobei sie
in ihrer wirksamen Länge den Radius des Behälters 20 übertreffen. Die Verdrängerringe
35, 36, 55 und 56 der beweglichen Anordnung sind, wie dargestellt, zweckmäßigerweise
als Träger ausgebildet, die aus Stahl hergestellt sind. Die zusätzlichen Arme 38
des beweglichen Aufbaues sind nach innen gerichtet und mit den Armen 37 verbunden.
-
Das äußere Ende jedes Armes 37 und 38 erstreckt sich durch Schlitze
40 im Behälter 20. Die bewegliche Anordnung, die ohne Berührung mit der Stützplattenanordnung
und den Ablenkeinheiten der festen Anordnung auf kreisförmigen Bahnen verschiebbar
ist, kann bei Ofen großen Fassungsvermögens von schwingbar angeordneten starren
Verbindungen getragen werden, die wirkungsmäßig zwischen den festen Teilen wie den
Streben 24 des den Behälter stützenden Gestelles und geeigneten, darüberliegenden
Punkten der Arme 37 und 38 angebracht sind. Die Verbindungen sind derart ausgebildet,
daß sie eine freie Bewegung des beweglichen Teiles in dem Zwischenraum zwischen
der Ebene der Stützplatten und der gemeinsamen Ebene der Grundflächen der Ablenkeinheiten
ermöglichen und eine kreisförmige Verschiebung des beweglichen Teiles gegenüber
Teilen der festen Einheit innerhalb eines begrenzten Bereiches ohne Berührung miteinander
zulassen. Dabei ist es praktisch und zweckmäßig, daß die Einrichtung, die zur Halterung
der Verdr'ängerringe 35, 36, 55 und 56 dient, konzentrisch zu dem Behälter angeordnet
ist, so daß die Verbindungen, die die Arme 37 und 38 tragen, im wesentlichen vertikal
sind.
-
Bei einer praktischen Ausführung des Rostes, die in den Zeichnungen
dargestellt ist, sind an Stelle der soeben beschriebenen Verbindungen kurbelartige
Stützen vorgesehen. Diese sind in einer für den Betrieb ausreichenden Anzahl vorhanden
und erstrecken sich durch die Zwischenräume, die die Stützplatten voneinander trennen.
Die kurbelartigen Stützen für die bewegliche Einrichtung bei Öfen großen Durchmessers
sind durch einen in einer Lagerung drehbar befestigten Fußteil 57 gekennzeichnet.
Die Lagerung ist an oder oberhalb von einem Teil des Tragrahmens für den Ofen, wie
beispielsweise einer Strebe 24, befestigt. Ein von dem Fußteil getragener Kurbelarm
58 ist rechtwinklig zu dem oberen Ende des Fußes 57 angeordnet. Ein Zapfen 59 ist
um eine vertikal angeordnete Achse drehbar an dem Kurbelarm 58 befestigt.
-
Dieser Zapfen 59 ist parallel und exzentrisch zu dem Fuß 57. Bei der
in F i g. 2 dargestellten Ausführung haben die kurbelartigen Stützen einen Durchmesser
für die exzentrische Bewegung, der nicht größer ist als die Breite der Zwischenräume,
die die Stützplatten voneinander trennen. Diese kurbelartigen Stützen wirken durch
die Mittelöffnung der Stützplatte 26, wobei das obere Ende des Zapfens 59 an dem
Mittelpunkt der beweglichen Anordnung, die durch die Verbindung der Arme 37 dargestellt
wird, angreift. Sie wirken auch in Verbindung miteinander in dem Zwischenraum, der
die Stützplatten 27 und 51 voneinander trennt, wobei das obere Ende des Zapfens
59 an dem unmittelbar darüberliegenden Stück der Arme 37 bzw. 38 befestigt ist.
In ähnlicher Weise sind sie in dem Zwischenraum zwischen den Stützplatten 51 und
52 angeordnet und greifen mit dem oberen Ende des Zapfens 59 an dem zugehörigen
Teil der Arme 37 und 38 an. Der bewegliche Teil der Anordnung für Schächte großen
Durchmessers ist aus der dargestellten und beschriebenen Lagerung klar ersichtlich.
Es ist eine kreisförmige Bewegung gegenüber dem festen Teil der Anordnung vorgesehen,
wobei beide Teile sich in gleicher Weise ergänzen.
-
Die Aufgabe der Verdrängerringe 35, 36, 55 und 56 besteht im
wesentlichen darin, daß über die gegenüberliegenden Ränder von den Stützplatten
26, 27,51
und 52 jeweils abfließende Gut auszustoßen. Die durch die Verdrängerringe
gekennzeichnete bewegliche Einrichtung wird dabei aus ihrer konzentrischen Stellung
gegenüber den Stützplatten verschoben. Da eine wirksame Betriebsweise des Ofens
ein gleichmäßiges und ausgewogenes Ausstoßen der angehäuften festen Stoffe von den
Stützplatten und deren Rand erfordert, damit ein gleichmäßiger Materialfluß durch
den Behälter und durch sämtliche Zonen des Behälters erzielt wird, wird die durch
die Verdrängerringe 35, 36, 55 und 56 gekennzeichnete bewegliche Einrichtung zweckmäßigerweise
derart angetrieben, daß durch entsprechende Einrichtungen eine gleichmäßige kreisförmige
Verschiebung in einer Weise erfolgt, die eine Kontrolle und Regulierung im einzelnen
möglich macht. Hierbei können offensichtlich verschiedene Antriebsvorrichtungen
verwendet werden, die an die Anordnung angepaßt werden.
-
Die bewegliche Anordnung für einen Schacht mit großem Durchmesser
kann mittels schwenkbar bei 46 befestigter hydraulischer Stoßvorrichtungen 45 bewegt
werden. Diese sind an Armaturen angebracht, die an dem äußeren Ende der Rahmenvorsprünge
44 befestigt sind. Die Kolbenstangen 47 sind durch starre Verbindungen 48 bei 49
zwischen der Kolbenstange und dem Ende des Armes 37 oder 38 schwenkbar verbunden,
die sich in gleicher Richtung durch eine Öffnung 40 erstrecken. Die Stoßvorrichtungen
45 sind mittels Zuführungsleitungen 50 miteinander verbunden und für die Betätigung
durch ein Druckmittelsystem vorgesehen, das, wie vorstehend beschrieben, eine geeignete
kreisförmige Bewegung des beweglichen Teiles hervorruft. Dadurch wird das feste
Material gleichförmig und kontinuierlich über die Ränder am Umfang der Stützplatten
ausgetragen.
-
Die verbesserte Ausführung für einen Austragsrost ist, wie an Hand
der Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen gezeigt, in jeder Hinsicht zweckmäßig
im Gebrauch und kann auch bei Verschlüssen mit Gaszufuhr verwendet werden. Es ist
klar, daß der Trichterboden 25 so ausgebildet sein kann, daß er das untere Ende
des mit einer Vorrichtung zum Austragen des festen Materials versehenen Schachtes
mittels drehbarer Ventile oder Tore, wie sie normalerweise für diesen Zweck verwendet
werden, verschließt. Wenn der Boden derart ausgebildet ist, kann ein geeignetes
Gas oder eine geeignete Flüssigkeit, beispielsweise ein erhitztes Gas, dort in jeder
geeigneten Weise zugeführt werden. Auf diese Weise ist eine regulierbare
Zuführung
von einer Flüssigkeit oder einem Gas möglich, die durch die Rostanordnung und die
Ofenfüllung aufsteigen können. In diesem Fall ist es vorteilhaft, ein Austreten
des Gases oder der Flüssigkeiten durch die Einschnitte 40 mittels balgenförmiger
Manschetten 60 zu verhindern. Diese umgeben die Verbindungen 48 und
sind an deren äußeren Enden und den die Einschnitte umgebenden Flächen des Behälters
20 befestigt.