DE1944669B2 - Rundkühler für heißes Schüttgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rundkühler zum Kühlen von heißem Schüttgut, bestehend aus einem um den Mittelpunkt drehbaren Traggerüst, einem an dessen äußerem Umfang befindlichen kreisringförmiger. Kühlraum, der von zwei aufrecht stehend angeordneten gasdurchlässigen Begrenzungswänden und einer Bodenplatte gebildet wird, und aus Gaszuleiiungskanälen innerhalb des Traggerüstes zu der Innenwand des Kühlrauines.

Heißes Schüttgut, wie z. B. Eisenerzsinter, wird nach dem Abwurf von der Sintermaschine in Kühlapparaten mittels Kühlluft abgekühlt, da es für den Weitertransport nur eine bestimmte Temperatur aufweisen darf. Während des Kühlvorganges sollen mechanische Beanspruchungen des Schüttgutes möglichst vermieden werden, damit die Stückigkeit erhalten bleibt. Deshalb wird das Schüttgut während des Kühlvorganges relativ zu seiner Umgebung weitgehend in Ruhe belassen.

Rundkühler zum Kühlen von heißem Schüttgut sind beschrieben in der DE-PS 11 31 893, DE-PS 11 33 557, DE-AS 1145196 und DE-AS 1173662. Bei diesen Kühlern wird der Kühlraum zwischen zwei gasdurchlässigen Wänden gebildet, zwischen die das heiße Schüttgut chargiert und mittels durchgeleiteter Kühlluft gekühlt wird. Diese Kühlerkonstruktionen haben jedoch einen oder mehrere der folgenden Nachteile. Da die Begrenzungswände des Kühlraumes miteinander oder mit der Tragkonstruktion fest verbunden sind, treten infolge der unterschiedlichen Temperaturen Wärmespannungen auf, die durch aufwendige Maßnahmen eliminiert werden müssen. Die Kühler bestehen aus statisch unbestimmten Systemen, bei denen sich Ort und Größe der systemeigenen Kräfte nur global berechnen lassen, und die deshalb große Sicherheitszuschläge in der Dimensionierung erfordern. Die gleichmäßige Durchgasung der Schüttung mit dem Kühlmedium ist nicht immer gewährleistet, da die Kühlgase nicht immer die gewünschten Wege geleitet werden können. In diesem Zusammenhang bietet die Abdichtung der bewegten Gebläsekammern gegen die Außenatmosphäre ein besonderes Problem, da sie meistens schleifende und damit dem Verschleiß unterworfene Dichtungen erfordert

Die DE-PS 11 31 893 betrifft einen nicht drehbaren Kühler. Die Träger der äußeren Begrenzungswand des Kühlraumes sind mit ihren oberen Enden an Platten angeschweißt Sie können sich zwar in Längsrichtung frei ausdehnen und zusammenziehen, weil ihre unteren Enden nicht fest mit der Tragkonstruktion verbunden sind, jedoch werden radiale Spannungen aus dem heißesten Teil des Kühlers auf die Tragkonstruktion übertragen. Weiterhin wird die Tragkonstruktion durch Wärmespannungen beanspruchl, die durch das heiße Material auf dem Deckel verursacht werden. Durch die Befestigung der Träger im heißesten Teil des Kühlers werden die Schweißnähte an der Platte sehr stark beansprucht und die starke Längenausdehnung in diesem Teil setzt sich über die ganze Länge der Träger fort Die Probleme, die durch solche Wärmespannungen auftreten, können allenfalls bei feststehenden Tragkonstruktionen mit vertretbarem Aufwand überkommen werden. Bei einem beweglichen Kühler sind diese Probleme beträchtlich gravierender und können nicht oder nur mit großem Aufwand überkommen werden.

Die DE-PS 11 33 557 betrifft einen beweglichen Kühler, bei dem zwar keine thermischen Spannungen von den Kühlzellen auf die Tragkonstruktion übertragen werden, bei dem jedoch innerhalb der einzelnen rechteckigen Kühlzellen Spannungen auftreten. Diese sind besonders stark zu Beginn des Kühlvorganps, da dann von Innenwand zu Außenwand ein starker Temperaturanstieg besteht. Diese Spannungen treten als ständige Wechselspannungen auf und bedingen eine entsprechende Ausbildung der Kühlzellen. Außerdem muß zwischen den Zellen jeweils ein für die Kühlung nicht genutzter Raum freibleiben.

Die DE-AS 1145 196 betrifft einen beweglichen Kühler, bei dem auf einer Ringscheibe zusammenhängende Kühlzellen angeordnet sind, die durch radiale und in Richtung von Sehnen verlaufende, mit Kühlluftöffnungen versehene, lotrechte Doppelwände gebildet werden. Die Zellen sind miteinander und über die Außen- und Innenwand mit der Tragkonstruktion verbunden. Die Wärmespannungen werden also auf die Tragkonstruktion übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rundkühler zu schaffen, bei dem die Übertragung von Wärmespannungen vermieden wird und der möglichst leicht gebaut sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die äußere Begrenzungswand des Kühlraumes frei auf der Bodenplatte stehend angeordnet ist, und auf der Bodenplatte Arretiervorrichtungen angebracht sind, welche die Bewegungsmöglichkeit der äußeren Begrenzungswand des Kühlraumes auf der Fläche der Bodenplatte begrenzen. Durch die Arretiervorrichtung wird die Verschiebbarkeit der äußeren Begrenzungswand reguliert, ohne daß störende Kräfte auf die Kühlerkonstruktion übertragen werden.

Eine bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Kühlers besteht darin, daß das Traggerüst aus einem

zentral angeordneten zylindrischen Rahmen besteht, der auf einer inneren kreisförmigen Laufbahn abgestützt ist, an diesem Rahmen radial und senkrecht Scheiben befestigt sind, die mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der inneren Begrenzungswand des Kühlraumes befestigt sind, an der unteren Verbindungsstelle der Scheiben mit der inneren Begrenzungswand die Bodenplatte mittels Gelenke befestigt ist, und der äußere Umfang der Bodenplatte auf einer äußeren kreisförmigen Laufbahn abgestützt ist Diese Ausges tal- ι ο tung ergibt ein statisch bestimmtes System, bei dem das Gewicht des Kühlgutes zu gleichen Teilen von dem aus der unteren Verbindungsstelle der radial angeordneten Scheiben mit der inneren Begrenzungswand gebildeten Gelenkpunkt und von der Auflage des äußeren Umfangs der Bodenplatte auf der äußeren kreisförmigen Laufbahn getragen wird.

An der Oberseite des Kühlraumes können Verschlußdeckel angebracht sein. Diese Deckel körnen mit dem Kühler umlaufend oder stationär angeordnel sein. Bei der stationären Anordnung wird der Deckel an der Beladestelle von der Aufgabevorrichtung durchdrungen. Durch diese Maßnahme wird ein unkontrolliertes Austreten des Kühlmediums nach oben aus der Schüttung vermieden, und die Kühlung kann gleichmäßiger durchgeführt werden. Die von den radial angeordneten Scheiben gebildeten Segmente können an der Ober- und Unterseite abgedeckt sein und als Gaszuführungskanäle ausgebildet sein. Dadurch wird erreicht, daß eine gleichmäßige Kühlluftzufuhr erfolgt und außerdem werden die Dichtungsprobleme vereinfacht. Der zylindrische Rahmen kann an der Oberseite abgedeckt sein, die innere kreisförmige Laufbahn als tragender und dichtender Kugeldrehkranz ausgebildet und das Innere des Rahmens als Gebläsekammer ausgebildet sein, die mit den Gaszuführungskanälen verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform werden die Dichtungsprob'eme für die Verbindung der Zuleitungskanäle sehr vereinfacht Die Entladung des gekühlten Schüttgutes kann in der Weise erfolgen, daß die -to Bodenplatte aus Bodenklappen besteht, die äußere kreisförmige Laufbahn aus einer kreisförmigen Schienenbahn besteht, auf der der Kühler mittels an den Bodenklappen befestigten Laufrollen abgestützt wird, und die Schienenbahn an der Entladestelle abgesenkt wird. Dabei bildet sich ein Böschungskegel, auf dem eine schonende Entladung und Beschickung erfolgen kann. Falls an der Endeerungsstelle ein breiter Boschungskegel vermieden werden soll, wird der Kühlraum durch senkrecht angeordnete Trennwände in Abteilungen unterteilt. Diese Trennwände werden an der inneren oder äußeren Begrenzungswand befestigt und lassen zur äußeren oder inneren Begrenzungswand einen Spielraum, der eine Bewegung dieser Wand ermöglicht, ohne daß Kräfte auf die Kühlerkonstruktion übertragen werden. Die Entladung kann aber auch in der Weise erfolgen, daß die äußere Begrenzungswand des Kühlraumes im unteren Teil oberhalb de· Bodenplatte mit öffnungen versehen ist, aus denen sich das gekühlte Schüttgut auf den äußeren Umfang der Bodenplatte aufböscht und an der Entleerungsstelle ein Abstreifer oder eine Bunkeraustragsvorrichtung angeordnet ist. Im unteren Teil der äußeren Begrenzungswand bleiben nur die notwendigen Stützen bestehen und durch die öffnungen böscht sich das Schüttgut auf dem äußeren Umfang der Bodenplatte auf. Diese Aufböschung wird an der Entleerungsstelle durch Abstreifer von der Bodenplatte entfernt. In dem zylindrischen Rahmen können Verschlußbleche vor den Gebiäsekammern angeordnet sein, die sich im Bereich der Be- und Entladestelle des Kühiraumes befinden. Dadurch wird verhindert, daß bei der Entleerung Kühlluft durch nicht gefüllte Teile des Kühlraumes entweicht

Die hauptsächlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlers bestehen in der vollständigen Vermeidung der Übertragung von Wärmespannungen, 'iiner beträchtlichen Verringerung des Eigengewichts, dem einwandfreien Rundlauf und einwandfreier Dichtung. Durch die Wahl der Gelenkpunkte und Auflagepunkte wird erreicht, daß in die Konstruktion eingeleitete Kräfte unabhängig von Montageungenauigkeiten und Änderungen stets eine definierte Größe behalten.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen schematisch erläutert

F i g. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Rundkühler.

F i g. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Hälfte eines Rundkühlers mit Trennwänden im Kühlraum.

F i g. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Hälfte eines Rundkühlers mit Bodenklappen-Entleerung an der Entleerungsstelle.

Fig.4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Kühlers rn:t Trennwänden und die stationäre Abdekkung der Gaszuführungskanäle an der Be- und Entladezone.

F i g. 5 —7 zeigen schematische Darstellungen der Be- und Entladezonen bei verschiedenen Höhen der Trennwände.

Fig. 8 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Hälfte eines Rundkühlers mit einem Abstreifer an der Entleerungsstelle.

F i g. 9 zeigt die Draufsicht der F i g. 8.

Fig. 10 zeigt das statisch bestimmte System des Kühlers.

Die äußere Begrenzungswand 1 des Kühiraumes 2 steht frei auf der Bodenplatte 3. Die innere Begrenzungswand 4 ist an der Tragkonstruktion 5 befestigt. Begrenzungswand 1 und 4 sind jalousieartig ausgebildet. Auf der Bodenplatte 3 sind Arretiervorrichtungen 6 befestigt, die ein radiales Verschieben der Begrenzungswand 1 auf der Bodenplatte 3 begrenzen. Der Kühlraum

2 ist durch Verschlußdeckel 7 abgedeckt, die an der Beladestelle geöffnet werden. Die Tragkonstruktion 5 besteht aus einem zentral angeordneten, zylindrischen Rahmen 8 — der auf einer kreisförmigen Laufbahn 9 abgestützt ist, die als tragender und abdichtender Kugeldrehkranz ausgebildet ist, — an den zylindrischen Rahmen 8 radial und senkrecht befestigten Scheiben 10, die mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der inneren Begrenzungswand 4 befestigt sind. An der unteren Verbindungsstelle der Scheiben 10 mit der Begrenzungswand 4 ist die Bodenplatte 3 befestigt. Der äußere Umfang der Bodenplatte 3 wird auf einer äußeren kreisförmigen Laufbahn 11 abgestützt. Die von der. Scheiben 10 gebildeten Segmente sind zn der Ober- und Unterseite abgedeckt und dienen als Gaszuführungskanäle 13. Der Rahmen 8 ist an der Oberseite ebenfalls abgedeckt. Die Kühlluft wird von unten in den Rahmen 8 geleitet, strömt durch die Gaszuführungskanäle 13, du'ch die Begrenzungswand 4, das zu kühlende Material im Kühlraum 2 und tritt durch die Begrenzungswand ί aus. Die Entladung des Kühlraumes 2 erfolgt in F i g. 3, 5, 6, 7 in der Weise, daß die Laufbahn 11 an der Entladestelle 15 abgesenkt ist Die an den Bodenplatten

3 befestigten Laufrollen 14 folgen der Absenkung der

Laufbahn 11, und die Bodenplatten 3 senken sich. Die Stoßstellen der Bodenplatten 3 sind durch Überdachungen 17 (Fig. 5) abgedeckt. In Fig. 6 sind diese Abdeckungen gleichzeitig als Trennwände 17a ausgebildet, die etwa halb so hoch sind wie der Kühlraum 2. In F i g. 7 haben die Trennwände 176 die gleiche Höhe wie der Kühlraum 2. An den Abdeckungen 17 bzw. Trennwänden 17a bildet sich in den einzelnen Abteilungen 18 ein entsprechender Böschungskegel 16.

In F i g. 8 und 9 ist die Begrenzungswand 1 im unteren Teil mit öffnungen 19 versehen, aus denen sich das gekühlte Material auf den äußeren Umfang der Bodenplatte 3 aufböscht und an der Entleerungsstelle 15a durch den Abstreifer 20 von der Bodenplatte 3 abgestreift wird.

Die Gaszuführungskanäle 13, die sich im Bereich der Be- und Entladestelle befinden, werden durch ein Verschlußblech 21 im Rahmen 8 von der Kühlluftzufuhr abgeschlossen.

Das an den Entladestellen 15, 15a abgezogene Material fällt auf Transportbänder 22.

Die Beladung des Kühlraumes 2 erfolgt mittels Beschickungslaschen 23.

In der F i g. 10 wird anhand eines radialen Querschnittes durch den Kühler das statisch bestimmte System schematisch erläutert. Das Gewicht der Schüttung F wird zu gleichen Teilen von dem Auflagepunkt A und dem Gelenkpunkt B aufgenommen. Der auf B

ίο entfallende Anteil wird über die steife Scheibe 10 in den durch das Viereck CC-DD symbolisierten Rahmen 8 übertragen und dort in die bei C angreifende Auflagerkraft 52 umgesetzt. Der auf A entfallende Anteil wird von der Auflagerkraft Si aufgenommen. Die

\*> Aiiflagerkraft S₂ nimmt zusätzlich das Eigengewicht des Kühlers mit Ausnahme der äußeren Begrenzungswand 1 und des halben Gewichtes der Bodenplatte 3 auf, Diese Gewichte werden von der Auflagerkraft St aufgenommen.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rundkühler zum Kühlen von heißem Schüttgut, bestehend aus einem um den Mittelpunkt drehbaren Traggerüst, einem an dessen äußerem Umfang befindlichen kreisringförmigen Kühlraum, der von zwei aufrecht stehend angeordneten gasdurchlässigen Begrenzungswänden und einer Bodenplatte gebildet wird, und aus Gaszuleitungskanälen innerhalb des Traggerüstes zu der Innenwand des Kühlraums, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Begrenzungswand (1) des Kühlraumes (2) frei auf der Bodenplatte (3) stehend angeordnet ist, und auf der Bodenplatte (3) Arretiervorrichtungen (6) angebracht sind, welche die Bewegungsmöglichkeit der äußeren Begrenzungswand (1) des Kühlraumes (2) auf der Fläche der Bodenplatte (3) begrenzen.

2. Rundkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggerüst (5) aus einem zentral angeordneten zylindrischen Rahmen (8) besteht, der auf einer inneren kreisförmigen Laufbahn (9) abgestützt ist, an diesem Rahmen (8) radial und senkrecht Scheiben (10) befestigt sind, die mit ihrer gegenüberliegenden Seite an der inneren Begrenzungswand (4) des Kühlraumes (2) befestigt sind, an der unteren Verbindungsstelle der Scheiben (10) mit der inneren Begrenzungswand (4) die Bodenplatte (3) mittels Gelenke (12) befestigt ist, und der äußere Umfang der Bodenplatte (3) auf einer äußeren kreisförmigen Laufbahn (11) abgestützt ist.