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Rieselschacht-Vorwärmer Die Erfindung bezieht sich auf einen Rieselschacht-Vorwärmer
zum Trocknen und Vorwärmen von rieselfähigem Gut, und zwar insbesondere von Granalien
oder Pellets zur Herstellung von Blähton. Die Behandlung des Gutes soll durch die
Abgase eines Ofens in einem Vorwärmer erfolgen, der dem Ofen vorgeschaltet ist.
Der. Vorwärmer soll mehrere mit verschiedenen Gasarten quer durchströmbare Rieselschächte
und angrenzende, der Höhe nach unterteilte Gaszuström- bzw. Abströmräume aufweisen.
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Bei der Vorbehandlung von Tonsorten mit verschiedener chemischer und
mineralogischer Zusammensetzung treten große Unterschiede im Blähverhalten auf.
Es ist daher erforderlich, die Vorbehandlung des Gutes hinsichtlich Verweilzeit
im Vorwärmer, Menge und Temperatur der Heizgase und anderer Einflüsse den jeweiligen
Bedingungen möglichst weitgehend anzupassen. Insbesondere soll der zeitliche Temperaturverlauf
in möglichst weiten Grenzen einstellbar sein.
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Außer Trockentrommeln und dergleichen sind bisher Rostvorwärmer bekannt,
bei denen die Heizgase unterhalb des Rostes zonenweise abgesaugt werden. Es ist
bekannt, bei Rostvorwärmern Zusatzbrenner anzubringen und außer den Abgasen eines
Drehofens auch Abgase aus einem nachgeschalteten Kühler zur Vorbehandlung von Gut
zu verwenden.
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Die Abdichtung der verschiedenen Zonen gegeneinander ist dabei schwierig,
da es sich um heiße, bewegte Maschinenteile handelt. Das Eindringen von Falschluft
am Rost läßt sich infolgedessen nie ganz ausschalten.Außerdem ist, insbesondere
bei kleinen Granalien, mit einem verhältnismäßig großen Rostdurchfall zu rechnen.
Die Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen ist bisher nur in beschränktem,
noch nicht befriedigendem Umfange möglich.
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Aus der deutschen Patentschrift 1 132 851 ist eine Einrichtung bekannt,
bei der ein Wanderrost und ein Schachttrockner einem
Drehrohrofen
vorgeschältet sind. Die-Einrichtung soll vorzugsweise zur thermischen Vorbehandlung
von keramischem Rohgut dienen. Der Wanderrost ist in eine Trockenkammer und eine
Vorbrennkammer eingeteilt, die Grenze zwischen beiden Kammern liegt dabei fest.
Die in der Trockenkammer angeordnete Aufgabevorrichtung hat die Form eines Rieselschachttrockners,
der quer von heißen Gasen durchströmt wird. Durch den Einbaueines zentralen Absaugraumes
sind hier zwei Rieselschächte gebildet, die mit verschiedenen Gasen beaufschlagt
werden. Zweck dieser Einrichtung ist das Aufbringen des Gutes auf den Wanderrost
in zwei Übereinanderliegenden Schichten verschiedener Feuchtigkeit. Die wirksamen
Abmessungen der beiden Rieselschächte lassen sich dabei nicht ohne wei-@ teres ändern,
und jeder Kieselschacht wird in ganzer Höhe von gleichartigem Gas beaufschlagt.
Die an verschiedenen Stellen zugeführten Gasmengen sind zwar durch Absperrmittel
einstellbar, eine ausreichende Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen läßt@sich
jedoch mit dieser bekannten Einrichtung nicht erreichen. Aus der Schweizer Patentschrift
174.953 ist eine Einrichtung zur Beschickung von Drehrohröfen für die Zementherstellung
bekannt, die ebenfalls einen Rieselschacht-Yorwärmer zeigt. Hier sollen zwei Jalousiewände
so nebeneinander aufgestellt sein, daß das Gut in einer Zickzackbahn von oben nach
unten -rieselt. Eine Gruppe von Jalousieplatten kann dabei durch eine Hubvorrichtung
mit einem Ende periodisch auf und ab bewegt werden, wobei sich die Platten im wesentlichen
in ihren eigenen Ebenen verschieben sollen. Auch scheint sich der zeitliche Durchsatz
bei-dieser Vorrichtung durch eine unterhalb des Rieselschachtes angebrachte hin-
und hergehende Abzugsvorrichtung beeinflussen zu lassen.
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Die Druckschrift schlägt zunächst eine Einrichtung vor, bei welcher
der an einen Rieselschacht angrenzende Gaszuströmraum der Höhe nach durch eine Trennwand
unterteilt ist, die nur eine Öffnung für den Durchtritt von Gasen aufweist.
In diesem Falle sind also ein oberer und ein unterer Teil eines Rieselschachtes
gasmäßig zueinander parallel geschaltet, wobei es sich allerdings um verschiedenartige
Gasströme handelt. In, dem oberen Gaszüströmraum werden heiße Ofengase mit kalter
Frischluft vermischt, um
ein Zersprengen; der kühlen,'feuchten Granalien
durch zu, schnelle Erhitzung zu vermeiden. Eine Verschebbarkeit der Trennwand des
Gaszuströmraumes ist bei der bekannten Einrichtung nicht vorgesehen. .
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In. der gleichen Druckschrift ist ein Vorwärmer beschrieben, bei dem
zwei Rieselschächte beiderseits eines zentralen Gasschachtes angeordnet sind. Der
Gasschacht ist der Höhenach durch eine waagerechte Platte unterteilt, dem unteren
Teil wird das Heizgas zugeführt, und aus dem oberen Teil wird es abgeführt. Daher
wird der untere Teil der beiden Rieselschächte von innen nach außen, der obere Teil
dagegen von außen nach innen von den Ofengasen durchströmt. Beide Teile sind also
gasmäßig hintereinander geschaltet, es liegt ein sogenannter zweifacher Gasdurchgang
vor. Es ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht möglich, die einmal gewählte
Unterteilung des Gasschachtes, die Zusammensetzung der Heizgase und die Beschickung
der beiden Rieselschächte zu ändern. Die Vorschaltung eines einfachen, quer vom
Gas durchströmten Hieselschacht-Vorwärmers vor einen Drehofen ist u. a. auch aus
der deutschen Patentschrift 614 523 bekannt, wobei keinerlei Regelmöglichkeiten
angedeutet sind.
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Der Erfindung liegt die-Aufgabe zu Grunde, eine Vorwärm- und Trockeneinrichtung
mit großer Anpassungsfähigkeit zu schaffen, bei der sich insbesondere der zeitliche
Temperaturverlauf im Gute in weiten Grenzen verändern läßt und bei der rasche Umstellungen
zur Anpassung an ein anderes zu verwendendes Rohgut oder an ein anderes gefordertes
Endprodukt möglich sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an einen
Gasschacht angrenzenden Rieselschächte durch an einer Schachtwand übereinander angeordnete,
mit Absperrmitteln versehene; an eine Abzugsvorrichtung anschließbare Absaughauben
in Zonen unterteilt sind, die gasmäßig einzeln oder gruppenweise parallel und hintereinander
schaltbar sind. Bei der Gasabzugsvorrichtung,handelt es sich vorzugsweise um einen
Abgasventilator oder einen Kamin.
In weiterer Ausgestaltung der
Erfindung lassen sich die Rieselschächte durch Verteil- und Rückführeinrichtungen
für das Gut auch gutmäßig einzeln oder gruppenweise parallel und hintereinander
schalten. Vorzugsweise werden-mehrere Rieselschächte so rings um einen von unten
mit-Abgas beaufschlagten Gasschacht angeordnet, daß dieser im horizontalen Querschnitt
ein völliges Rechteck zeigt und über dem Gasschacht eingemeinsamer Speiseraum angeordnet
werden kann, von dem aus sich das Frischgut den einzelnen Rieselschächten verschieden
stark zuteilen läBt. Werden bei rechteckigem Querschnitt des Gasschachtes drei Rieselschächte
vorgesehen, so läßt sich die vierte Seite als Gaszufuhrseite ausbilden, die Eintrittsöffnungen
für Frischluft, Zusatzheizgase und Kühler-Abgase und Austrittsöffnungen für überschüssige
Gase aufweist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß sich bei den ruhenden Rieselschächten durch zonenweise Unterteilung mittels
außen angeordneter Absaugkammern einwandfrei dicht voneinander getrennte Behandlungszonen
bilden lassen, die durch einstellbare Beaufschlagung die geforderte Anpassungsfähigkeit
an alle Betriebsbedingungen ergeben. Ein völliger Rechteckquerschnitt für den Gasschacht
ergibt dabei eine gute Wärmeausnutzung, eine einfache Bauweise und die erwähnte
Möglichkeit, mehrere Rieselschächte verschiedenartig von einem gemeinsamen, über
dem Gasschacht liegenden Speiseraum aus zu beaufschlagen. Durch Umstellung einiger
Drosselklappen oder Schieber und gegebenenfalls einfache Änderungen an Absaughauben
lassen sich die Rieselschächte ohne weiteres zum Trocknen und Vorwärmen von Gut
mit einfachem, zweifachem und mehr als zweifachem Cäsdurchgang verwenden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen Abb: 1 einen Vorwärmer mit
einfachem Gasdurchgang, Abb. 2 einen Querschnitt zu Abb. 1, AbU: 3 -einen Vorwärmer
mit zweifachem Gasdurchgang, Abb. 4 einen Querschnitt zu Abb. 3,
Abb.-
5 einen Vorwärmer mit dreifachem Ga-ädurchgarig, Abb. 6 einen Querschnitt zu.Abb.
5.-In der Nachbarschaft des Aufgabeendes .eines Drehofens 1 befindet sich ein aufrechter
Gasschacht 2, dem die Drehofen-Abgase zuströmen. Der Gasschacht 2-hat im Querschnitt
etwa Rachteckform, und an drei Seiten stehen um ihn Rieseischächte-3,-dureh die
von oben nach unten das Gut und quer dazu das Gas hindurchtritt. Über dem Gasschacht-2
befindet sich ein für die Rieselschächtegemeinsamer Speiseraum 4 für Frischgut,
das den Rieselschächten 3 durch mehrere Schieber 5 in unterschiedlicher Menge zugeteilt
werden kann. Am unteren Ende eines Rieselschachtes-3 liegt eine Austragvorrichtung
6, mittels welcher der Durchsatz verändert werden kann. Von einem Rieselschacht
aus gelangt das vorbehandelte Gut entweder mittels einer Rutsche ? bzw. 8 in den
Drehofen 1 oder bei der.-gezeichneten Stellung eines Einstellmittels 9 zu einem
Walzwerk 10-, das jedoch auch umgangen werden kann. Im Anschluß an diese- Einrichtung
ist eine Überhebung zu einer Siebvorrichtung 11 vorgesehen, deren Übergänge -in
Pfeilrichtung 12 in einen der Rieselschächte 3 zurückgegeben und deren-Durchgärige
in Pfeilrichtung 13 abgeführt bezug auf die Siebübergänge 12 sind also zwei-Rieselschächte
3 hintereinander geschaltet., wobei im ersten Durchgang-zwei Ri-eselschächte einander
parallel ge= schaltet sein können. Es ist möglich, den nachgeschalteten hie= selschacht-3
in diesem Falle-ausschließlich mit-Rückgut .zu'be-*-schicken,. was durch die geschlossehe-Stellung
de=s Schiebers 5 ' dargestellt ist: .-. _ '
| Das Wesen-.'der-Erfindung-liegt in der Art; wie-die an -die
Ries el- |
| schächte 3 angrenzenden Zuström- bzw. Abströmräume für Gas'der |
| Höhe nach unterteilt sind. Dafür zeigen die Abbildungen 1,
3 und t |
| ünd-. die -zugehörigen querscha=itte @fs Beispiele verschiedene
M"ög- - |
| lichkei.ten: |
| I#ach=bb::.@1°#und 2 eiid-==älle Absaüßti.äübe15'ari der Außenseite
der |
| Rieselachächte 3 angeordnet-, däs-heßt'äbgewänüt vön°dem heißen |
| Gasschacht -2: Hier,--diüd @-än-= jedem `Rieselechäfiii@ 3
vier "-Absaughau- |
| ben 14 unmittelbar üüereiäander-"'ä'«eöräiet-; -jede
Haubö'-'-Ist mit |
| einem besonderen Absperrmittel 15@lge#eüstet,-- und alle Hauben |
können gemeinsam von einer zum Abgasventilator führenden Leitung
16 ans besaugt werden. Wenn von einer Rücknahme von Gut über das Sieb .11 abgesehen
wird, durchströmen die Heizgase das Gut bei- " dieser Anordnung in zwei oder drei
parallel geschalteten Rieselschächten nur einmal. Durch Abschältung oder Drosselung
einzelner Absaughauben 14 mittels der Absperrmittel 15 läßt sich der z *tliche Temperaturverlauf
im durchrieselnden Gut jedoch weitei gehend beeinflussen.
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Die vierte Seite des Rechteck-Gasschachtes 2 sei -Gaszüfuhrseite-17
genannt. Sie enthält beispielsweise übereinander eine Eintrittsöffnung 18 für Frischluft,
eine Zusatzfeuerung 19 und eine Eintrittsöffnung 20 für Gase, die in einem Fertiggut-Kühler
erwärmt worden sind. Am oberen Ende weist der Gasschacht 2 an der erwähnten vierten
Rechteckseite eine Gasaustrittsöffnung 21 auf, an die ein Hilfskamin 22 angeschlossen
ist.
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Die Einrichtung nach Abt. 1 mit einfachem Gasdurchgang kommt insbesondere-gür
Gut in Frage, das ,gegen hohe Temperaturen empfindlich ist. Das Gut wird dabei im
oberen Teil der Kiesel- ,;
| schächte getrocknet und in ihrem unteren Teil auf eine geeignete, |
| Temperatur vorgewärmt. Bei. dem Rohgut für die Blähtonherstellung. |
| kann es sich um dranalien_in allen üblichen Größen handeln;,
die |
| auf einem Granuliertellergewonnen wurden, und um Pellets, die |
| mit einer Presse hergestellt sind, insbesondere um Pellets
von |
| mehr als 6 mm charakteristischer Länge. Die Tiefe der Kiesel- |
| schächte in-Richtung des Gasdurchganges muß dabei. in fachmän- |
| nischer Weise nach der Höhe des Durchsatzes und-der Beschaffen- |
| heit des Materials- bestimmt. werden._ Die verschiedenen bes?.roche,- |
| nen. Yerstellmöglichkeiten erlauben jedoch auch bei festgefegter..
_,, |
| Schachttiefe zahlreiche Variationen des Vorwärmvorganges..-Be@.
.. |
| der Verarbeitung von Pellets |
| als-6 mm- Lange werden.. zwei, |
| Kieselschächte einander parallel g_eschal£tetä,.und,-die.y.Trenn§zre.Aze. |
| des. Siebes .'(1 . für die .Absonderung des. Riickgutes'für;
d@ciri<tt.@r, |
| Kieselschacht wird beispielsweise ,zwischen 0,5 und...@,inF
;.;-. |
Nach Abb. 3 ist der Gasschacht 2 durch eine waagerechte Trennwand'23 in der Höhe
unterteilt und nur imunteren Teil unmittelbar
vom- Drehofen .'-.I
-aus
mit Abgasen beaufschlagt. Im unteren. Teil sind beispielsweise drei_Absaughauben
14 .an jedem Rieselschacht 3 übereinander angeordnet und einander parallel geschaltet..
Von der dadurch gebildeten Zone des ersten Gasdurchganges aus wird das Gas_durch
Zeitungen 25 einer Zone des zweiten Gasdurchganges zugeführt. Hier-sind an den Außenseiten
der Rieselschächte 3 Hauben 26 angebracht, die nach dem Schnittbild der Abb. 4 wie
ein. Ringkanal ausgebildet sind, in den eine Zusatzfeuerung 19 mündet.
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Den Hauben 26 stehen an der Innenseite der Rieselschächte 3 Absaughauben
24 gegenüber; die mittels einer Zeitung 16 vom Abgasventilator aus besangt
werden können. Durch die Zeitung 27 kann Abgas aus einem Kühler in die Sammelleitung
25 eingeführt werden; für die Zufuhr von Frischluft ist beispielsweise eine Öffnung
18 vorgesehen, während zur Ableitung überschüssiger Drehofenabgase ein Hilfskamin
22 angeordnet ist.
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Auch in diesem Falle des zweifachen Gasdurchganges können alle drei
vorgesehenen Dieselschächte gutmäßig einander parallel geschaltet, das heißt vom
Speiseraum 4 aus gleichmäßig mit Frischgut beschickt werden. Es ist jedoch auch
hier möglich, nur zwei Dieselschächte für den ersten Durchgang zu benutzen und den
dritten Dieselschacht nur mit Rückgut. oder mit einem Gemisch von Frischgut und
Rückgut zu beschicken. Natürlich ist es auch möglich, in den zum zweiten Gasdurchgang
dienenden Ringkanal 26 Abluft aus einem Kähler einzuführen.
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Bei Gut, das wenig temperaturempfindlich ist, kann sogar ein dreifacher
Gasdurchgang angewandt werden, wie er in Abb. 5 und 6 angedeutet ist. Hier ist eine
Trennwand 23 im Gasschacht 2 mit einer Öffnung versehen, die durch eine Drosselklappe
28 verstellt werden kann. Über mehreren Absaughauben 14 liegen hier einander parallel
geschaltete gerteilhauben 26 an der Außenseite der Kieselschächte 3. Im obersten
Teil der Einrichtung, das heißt im Trockniungsbereich, liegen außen einander parallel
geschaltete Absaughauben 34, die an eine zum Abgasventilator führende Zeitung
16 angeschlossen sind. In diesem Falle sind an der Gaszufuhrseite 17 des
Gasschachtes 2 zwei Öffnungen '!.$, zur--Zufuhbr-?von :Frisehl#uft in verschiedener
Höhenlage dargestellt worden.
Wie schon ein Vergleich der Abbildungen.
1 und 5 erkennen - l-äßt, ist es bei der Einrichtung mit verhältnismäßig
einfachen-Mitteln möglich, von einem dreifachen auf einen einfachen Gasdurchgang
überzugehen und umgekehrt. Die Anordnung läßt sich bei fachmännischer Auslegung
so treffen, jdaß im wesentlichen nur eine Um-.stellung von Drosselklappen und dergleichen
erforderlich ist: Wird der Vorwärmschacht entsprechend ausgemauert oder in warmfesten
Stahl ausgeführt, so ist es möglich,-einen großen Teil der bisher im Drehofen liegenden
Vorwärmzone in die feststehende vorwärmeinrichtung zu verlegen. Auf diese Weise
läßt sich eine, wesentliche Verkürzung des kostspieligen Drehofens für die Herstellung
von Blähtori und dergleichen erreichen. per Drehofen enthält dann im wesentlichen
nur noch die Blähzone.
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Für den mechanischen Aufbau der Rieselschächte sind bekannte Vorbilder
;gegeben. Es sind Schächte mit großen langgestreckten Öffnungen .an den Außenwänden
vorgesehen, die mit verstellbaren Schrägflächen abgedeckt sind: Durch Verstellung
der Neigung dieser Flächen kann sowohl die Rieselgeschwindigkeit des Gutes als auch
die Strömungsgeschwindigkeit der Gase beeinflußt werden. Es ist möglich, die Schrägflächen
in ihrer Längsrichtung verschiebbar zu machen, federnd abzustützen und durch einen
Nockentrieb oder dergleichen hin und her zu bewegen. Zur Verhinderung einer Brückenbildung
im Gut können dabei dünne Bleche oder dergleichen dienen, die quer an die Schrägflächen
angesetzt sind, die also in lotrechten Ebenen stehen.
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Durch die eigenartige Anordnung der Rieselschächte um den Gasschacht
und die Speisevorrichtung und durch die Unterteilung der Höhe nach mittels der beschriebenen
Hauben im Zusammenhang mit einer Rückführeinrichtung für Gut lassen sich die beschriebenen
Rieselschächte sowohl gasmäßig als auch gutmäßig einzeln oder gruppenweise parallel
und hintereinander schalten, so daß eine überraschend gute Anpassungsfähigkeit an
alle vorkommenden Betrieb bedingungen erreicht wird.