DE1508518C3

DE1508518C3 - Drehofen mit Satellitenkühlern

Info

Publication number: DE1508518C3
Application number: DE1508518A
Authority: DE
Inventors: Flemming Edvin Kopenhagen Jensen
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1965-09-28
Filing date: 1966-09-27
Publication date: 1980-10-09
Also published as: DE1508518B2; US3372915A; GB1074448A; DE1508518A1; ES331695A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf diejenige Art von Kühlern, auch Satellitenkühler genannt, für in einem Drehofen gebranntes oder gesintertes Material, welche eine Anzahl von im Planetensystem um das Auslaßende des Drehofens angeordneten Rohren umfaßt, wobei jedes Rohr mit einer Auslaßöffnung in den Öfen durch eine Verbindungsrutsche angeschlossen ist.

Während der Drehung des Ofens fällt oder gleitet bei einem solchen Kühler das heiße Material durch die Auslaßöffnungen und die Verbindungsrutschen in die Kühlerrohre, welche sich in der untersten Stellung zu einer beliebigen Zeit befinden. Die Luft wird durch die Kühlerrohre im Gegenstrom zum heißen Material gezogen oder geblasen, um es so zu kühlen, und diese Luft tritt anschließend in den Ofen durch die Auslaßöffnungen ein, aus welchen das heiße Material zu den Rutschen und den Kühlerrohren hindurchgegangen ist. Diese vorerhitzte Luft wird dann innerhalb des Ofens benutzt, um die darin stattfindende Verbrennung zu unterstützen.

Die Kühlerrohre können sich von ihren Einlassen entweder aufwärts gegen das Einlaßende des Drehofens hin oder abwärts von dem Einlaßende hinweg erstrecken, und sie können parallel oder schräg in einem Winkel zu der Ofenachse sein. Üblicherweise enthalten sie Schaufeln, Ketten oder andere Einrichtungen, mittels derer das Material zu ihren Auslaßenden hin gefördert wird.

Bei derartigen Kühlerrohren hat das heiße Material, welches in ein Rohr eintritt, wenn sich dieses unterhalb der Ofenachse befindet, oft eine Neigung, wieder in den Ofen zurückzukehren, wenn das Rohr eine Stellung oberhalb der Ofenachse erreicht, weil, wenn in dieser Stellung, die Auslässe der Verbindungsrutschen naturgemäß oberhalb ihrer Einlasse sind. Dieses Zurückge-.. -hen des Materials ist sehr unerwünscht, weil es nicht nur die Leistung verringert, sondern auch den freien

ίο Durchgang der vorerhitzten Luft in dem Ofen behindert.

Verschiedene Konstuktionen werden vorgeschlagen, um dieses Zurückgehen des Materials in den Ofen zu vermeiden. Bei einer Konstuktion sind die Rutschen gekrümmt und als Teil einer Spirale ausgebildet, bei einer anderen sind die Einlaßenden der Kühlerrohre konisch oder in anderer Weise ausgebildet, um eine schräge Oberfläche darzubieten, über welche das heiße Material durch Schwerkraft bei allen Stellungen der Rohre während der Drehung des Ofens fallen kann. Beide Konstuktionen helfen, das Material, welches in die Kühlrohre eingetreten ist, am Zurückgehen in den Ofen durch die Rutschen zu hindern, aber es ist eine starke Abnutzung der gekrümmten Rutschen oder der konischen Endabschnitte der Kühlerrohre damit verbunden, infolge des direkten Aufpralls des heißen Materials. Diese Abnutzung benötigt Reparaturen, welche häufig die Behandlung des Materials in dem Ofen unterbrechen.

Bei einem aus der DE-PS 5 79 615 bekannten Drehrohrofen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Gattung ist die Neigung der Wandung der Satellitenkühler im Bereich der Einlaufrutschen gegenüber der Satellitenkühlerachse dadurch erreicht, daß dieser Wandungsteil insgesamt kegelstumpfförmig gestaltet ist, wobei die Kegelachse mit der Achse der Satellitenkühler in deren übrigen Verlauf zusammenfällt. Der geneigte Wandungsteil ist also ein rundum verlaufender. Darüber hinaus sind die Einlaufrutschen zentral an die Satellitenkühler angeschlossen. Diese Gesamtausbildung läßt eine zweckentsprechende Arbeitsweise nur bei einem geringen Füllungsgrad zu. Denn die geneigte Ausbildung des genannten Wandbereichs der Satellitenkühler sorgt zwar allseitig, somit also bei jeder Stellung der Satellitenkühler und unabhängig von der jeweiligen Relativstellung zum Drehrohrofen, für eine Weiterbewegung des Kühlguts; Nach einem vollständigen Umlauf der Satellitenkühler sind diese jedoch im Mündungsbereich entleert, so daß neuerdings eintretendes Gut hart auf die üblicherweise vorgesehene Auskleidung der Satellitenkühler auftritt und diese stark verschleißt.

Weiterhin ist aus der DE-PS 7 09 662 ein Drehrohrofen mit durch Verbindungsrutschen verbundenen Satellitenkühlern, wobei die Wandung der Satellitenkühler im Bereich der Mündung der Einlaufrutschen gegenüber der Achse der Satellitenkühler geneigt ist, bekannt. Dabei sind die Kühlerrohre mit einer schrägen, ebenen Fläche versehen, die eine Anschlußfläche für die Rutsche ausmacht, während die gegenüberstehende Fläche, nämlich die vom Ofen abgewandte, eine Zylinderfläche ist und einen Teil des Kühlerrohrs darstellt. Dieser bekannte Kühler hat jedoch den Nachteil, daß die zylindrische Fläche zusammen mit der ebenen Anschlußfläche deshalb nicht den Transport von Material von der Einlauföffnung wegbefördert. Insbe-

; sondere bei größeren Materialaufgaben ist. dies ein wesentlicher Nachteil, weil ein großer Teil des Guts

wieder in den Ofen zurückfällt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Drehrohrofen gemäß DE-PS 5 79 615 so zu verbessern, daß die Verschleißfestigkeit desselben erhöht ist, und zwar ohne daß das Kühlvermögen und das Fördervermögen des Satelliten beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Kühler wird also das Zurückfallen des Guts dadurch verhindert, daß die Fläche, die die Anschlußfläche für die Rutsche ist, zylinderförmig ist und hierdurch bei der Rotation des Kühlers weiterfördernd wirkt. Da gleichzeitig die Einlauföffnung im Verhältnis zur Symmetrie-Ebene der Anschlußfläche und in der Rotationsrichtung des Kühlers verschoben ist, wird erreicht, daß alles Material am Einlaufende des Kühlers von der Einlauföffnung wegtransportiert wird, wenn sich das Kühlerrohr in seiner höchsten Stellung befindet, d. h. wenn die Einlauföffnung nach unten gerichtet ist.

Wegen der Ofendrehung liegt das Material darin meist oder gänzlich auf einer Seite der mittleren diametralen Ebene. Daher wird meistens das Material in das Kühlerrohr zu fließen beginnen, unverzüglich nachdem die Auslaßöffnung aus dem Drehofen zu der Verbindungsrutsche durch den untersten Punkt der Kreisbahn hindurchgegangen ist. Wenn das Rohr sich aufwärtsbewegt, gleitet das Material die geneigte Endfläche hinunter und von der Einlaßöffnung hinweg. Obwohl eine allgemeine Bewegung des Materials längs des Rohrs von dem Auslaß der Rutsche hinweg vorhanden ist, gleitet etwas von dem Material in dem Rohr wieder während einer begrenzten Zeit zurück, wenn das Rohr sich wieder nach unten unter die Ofenachse bewegt und bildet so ein Kissen, auf welches die nächste Beschickung an Material für das Rohr fällt. Dieses Kissen an angehäuftem Material schützt das Rohr unterhalb der Einlaßöffnung gegen den Aufprall der Beschickung aus heißem Material. Wenn das Rohr sich wieder aufwärtsbewegt, bewegt sich das Kissen zusammen mit der es jetzt bedeckenden Schicht aus frischem Material von dem Einlaß hinweg. Das Kissen bewegt sich somit kontinuierlich vorwärts und rückwärts in zeitlicher Abhängigkeit von der Stellung des Kühlerrohres.

Der Durchmesser des Zylinderschnitts, welcher die geneigte Endfläche bildet, ist vorzugsweise derselbe wie derjenige des Kühlerrohres. Dies vereinfacht nicht nur die Konstruktion, welche dann nur Schneiden und so Schweißen erfordert, sondern sie verbessert auch den Übergang des Materials aus der schrägen Endfläche des Kühlerrohres.

Vorteilhafterweise ist der Winkel, welcher zwischen den Achsen des Kühlerrohres und des zylindrischen Abschnitts gebildet ist, welch letzterer die schräge Endfläche bildet, 40 bis 60°, da gefunden wurde, daß dies den wirksamsten Transport des Materials von der Einlaßöffnung des Rohres hinweg sichert.

Bei extrem hoher Belastung des Kühlers wird die Gefahr des Zurückgehens von Material in den Ofen weiter verringert, wenn jede Verbindungsrutsche ein gerades Rohr ist, welches in das Innere des Kühlerrohres hineinragt. Jedoch, wie bereits erwähnt, beginnt das Material in die Rutsche zu fallen, wenn der Rutscheneinlaß durch seinen untersten Punkt hindurchgegangen ist. Somit wird das Material, wenn möglich, frei in das Kühlerrohr längs eines gekrümmten Wegs fallen. Um sicherzustellen, daß gerade Rutschen möglichst geringer Abnutzung ausgesetzt sind, sollte jede Rutsche auch nach rückwärts in Richtung der Drehung von ihrem Einlaß zu ihrem Auslaß geneigt sein, und tatsächlich ist der Winkel zwischen ihrer Achse und der Ebene, welche die Achsen des Ofens und des Rohrs enthält, vorzugsweise zwischen 15 und 25°.

Um die Erfindung noch besser verständlich zu machen, wird jetzt der bevorzugte Kühler unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden, welche darstellen

F i g. 1 einen Seitenaufriß eines Teils des Ofens und Teils eines Kühlerrohrs mit einer Verbindungsrutsche unter dem Ofen,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II von Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach Linielll-IIIvonFig. 1,

Fig.4 einen Seitenaufriß ähnlich dem von Fig. 1, aber mit einem Kühlerrohr über dem Drehofen.

Die Zeichnungen zeigen einen Teil eines Drehofens 2 zum Brennen einer Beschickung 1 aus beispielsweise Zementstrohmaterial zu Klinkern. Der Ofen 2 hat Auslaßöffnungen 3 zur Entleerung des heißen Materials, und diese sind durch Verbindungsrutschen 5 an Kühlerrohre 6 angeschlossen, welche um den Ofenmantel in einem Planetensystem angeordnet sind.

Jedes Kühlerrohr 6 ist zylindrisch über den größeren Teil seiner Länge, wobei nur sein Einlaßende in F i g. 1 gezeigt ist. Bei dem dargestellten Einlaßende ist der von dem Ofen entfernte Teil 7 des Rohres Teil der zylindrischen Wand des Rohrs, aber der dem Ofen nähere Teil 8 ist ein Schnitt eines schrägen Zylinders. Der Durchmesser des Zylinders, dessen Teil 8 ein Schnitt ist, ist der gleiche wie derjenige des Rohres 6. Die Achse dieses Teils ist bei X gezeigt, und sie bildet einen Winkel A mit der Achse IKdes Rohrs, wobei dieser Winkel in dem gezeigten Beispiel etwa 45° beträgt. Nach F i g. 3 ist der Teil 8 nicht symmetrisch zur Ebene Z, welche die Achse t/des Drehofens und die Achse Y des Kühlerrohres enthält, sondern sie führt die Symmetrieebene des Teils 8, gezeigt als eine Linie W, in die Drehrichtung des Ofens mit einem Winkel B von etwa 5 bis 10°.

Jede Rutsche 5 ist ein gerades Rohr, welches mit einer öffnung 9 in dem Teil 8 des entsprechenden Rohrs 6 in Verbindung ist. Die öffnung 9 ist versetzt in der Drehrichtung aus der Ebene Wund die Rutsche 5 ist nach rückwärts in der Drehrichtung des Ofens von ihrem Einlaß zu ihrem Auslaß wie gezeigt geneigt. Dabei ist der Winkel C, welchen ihre Achse mit der Ebene Z bildet, 15 bis 25°. Somit beträgt der Winkel D, welcher gleich dem Winkel C minus dem Winkel B ist, etwa 10 bis 20°. Die Rutschen 5 können wie gezeigt bei 4 in F i g. 4 in die Kühlerrohre hineinragen, so daß unter extrem hohen Fließgeschwindigkeiten durch die Kühler eine zusätzliche Sicherung gegen den Rückgang des Materialflusses zu dem Drehofen vorgesehen ist.

Der heiße Klinker oder anderes Material in dem Ofen wird rund durch den Drehofen geführt, so daß es nicht auf dem Boden des Ofens auf jeder Seite der Ebene Z liegt, sondern vielmehr die bei 1 in F i g. 2 gezeigte Stellung einnimmt. Infolgedessen beginnt das Material erst durch die Rutsche 5 in das Rohr 6 zu fallen, wenn jede öffnung 3 in dem Drehofen durch die Ebene Z durchgegangen ist. Weil die Rutsche 5 schräg zu der Ebene Z ist, berührt das Material kaum die Wände der Rutsche, sondern fällt statt dessen unmittelbar in das Rohr 6. Wenn der Ofen seine Drehung fortsetzt, wird

das Material fortfahren, in das Rohr 6 zu gleiten, oft während einer Winkelbewegung des Ofens von 30 bis 40°.

Wenn sich der Ofen dreht, bewegt sich das Material 10 in dem Kühlerrohr naturgemäß rund um die innere Oberfläche des Rohrs. Da es zunächst auf den geraden Teil 7 des Einlaßendes des Rohrs gefallen ist, wird es auf die innere Oberfläche des Teils 8 gleiten, wenn das Rohr über die Achse des Ofens hindurchgeht (Fig.4). In diesem Stadium wird es weiterhin von der inneren Fläche des Teils 8 hinweg von dem Einlaßende 9 und zum Auslaßende des Kühlerrohres hin abwärts gleiten. Wenn das Kühlerrohr im Laufe der weiteren Drehung des Ofens wieder unter der Achse des Ofens hindurchgeht, wird ein Teil der Beschickung 10 darin rückwärts zu gleiten beginnen gegen das Einlaßende hin

und ein Kissen bilden. In der Zeit erreicht das Rohr seine unterste Stellung, und das Kissen aus Material wird den Teil 7 des Rohrs unterhalb der Öffnung 9 bedecken und das Rohr gegen den Aufprall des heißen Materials schützen, welches jetzt in das Rohr einzutreten beginnt.

Die Rutsche 5 kann ein Stahlrohr mit einer keramischen oder anderen wärmeisolierenden Auskleidung sein.

Ein innerer Stauring kann in dem Drehofen ausgebildet sein, um die Vorwärtsbewegung des Materials in dem Ofen gerade unterhalb der Einlasse zu den Rutschen 5 aufzuhalten, so daß das Material sich ein wenig in dem Ofen aufhäuft und durch die Rutsche 5 in einer Richtung, welche im wesentlichen rechtwinklig zur Ofenachse ist, und mit keiner verbleibenden Vorwärtskomponente der Bewegung fällt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehrohrofen mit über gerade rohrförmige Einlaufrutschen angeschlossenen Satellitenkühlern, deren Wandung im Bereich der Mündung der Einlaufrutschen gegenüber der Achse der Satellitenkühler geneigt ist, wobei das an den Drehrohrofen angeschlossene Einlaßende der Einlaufrutschen gegenüber deren Mündungsenden in Drehrichtung des Drehrohrofens verschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Wandung Teil eines Zylindermantels (8) ist, daß dieser Teil eines Zylindermantels (8) an der dem Drehrohrofen (2) zugekehrten Seite des Mündungsbereichs der Satellitenkühler (6) angeordnet ist und daß die Mündung der Einlaufrutschen (5) in Drehrichtung des Drehrohrofens (2) aus der Symmetrie-Ebene (W) des Teils des Zylindermantels (8) verschoben ist.

2. Drehrohrofen mit Satellitenkühlern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindermantel (8) von gleichem Durchmesser wie das Satellitenkühlrohr (6) ist.

3. Drehrohrofen mit Satellitenkühlern nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeich-. net, daß der Winkel (A) zwischen der Achse (y) des Satellitenkühlrohres (6) und der Achse (x) des Zylindermantels (8) 40 bis 60° beträgt.

4. Drehrohrofen mit Satellitenkühlern nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrie-Ebene (W) des Zylindermantels (8) einen Winkel (B) von etwa 5 bis 10° mit der Ebene (Z) bildet, welche die Achse (U) des Drehrohrofens (2) und die Achse (y) des Satellitenkühlrohres (6) enthält.