DE19714573C1 - Feuerungsrost und Elemente zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Feuerungsrost, ins­ besondere zur Verfeuerung von Problem-Abfällen in thermi­ schen Verbrennungsanlagen, sowie Elemente zu seiner Her­ stellung.

Feuerungsroste zur Verfeuerung von Abfällen in thermischen Verbrennungsanlagen, insbesondere zur Verfeuerung von Pro­ blem-Abfällen, werden sehr hohen thermischen Belastungen ausgesetzt, so daß die bisher eingesetzten metallischen Werkstoffe gekühlt werden müssen, was in unterschiedlicher Weise erfolgt, z. B. durch eine Wasser- oder eine Luftküh­ lung. Neben thermischen Belastungen unterliegen beispiels­ weise sogenannte Vorschubroste auch mechanischen Belastun­ gen, so daß die eingesetzten Werkstoffe auch diesen Bela­ stungen Stand halten müssen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die Feuerungsroste bzw. die Einzelelemente, aus denen derartige Roste zusammengestellt werden, den hohen, an sie gestellten Belastungen gerecht werden, sie sollen insbeson­ dere den thermischen Belastungen Stand halten, den durch Abrieb verursachten, mechanischen Belastungen und korro­ sionsfest sein.

Mit einem Feuerungsrost der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß er aus einem hochtemperatur-, abrasions- und korrosionsfesten keramischen Material gebildet ist.

Die Ausbildung eines derartigen Feuerungsrostes vollständig aus einem keramischen Material macht es möglich, dem Rost beste Festigkeitseigenschaften und bei sehr hoher Tempera­ tur Widerstandsfähigkeit zu verleihen, gleichzeitig kommt eine hohe chemische Beständigkeit, hohe Härte und Oxida­ tionsbeständigkeit dazu.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, daß der Rost aus einer Mehrzahl von Einzelelementen aus dem keramischen Material zusammengesetzt ist.

Wegen der besonderen Eigenschaften ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das eingesetzte keramische Material mit Fasern aus Kohlenstoff und/oder Siliciumcarbid versehen ist.

Zweckmäßig sind die Bauteile aus kohlenfaserverstärktem Siliciumcarbid (C/SiC) gebildet, einer Stoffzusammenset­ zung, die sich durch große Verschleißbeständigkeit aus­ zeichnet ebenso wie durch hohe Temperaturschockbeständig­ keit.

Darüber hinaus hat kohlenfaserverstärktes Siliciumcarbid gegenüber metallischen Werkstoffen die besonderen Vorteile, daß die Rohlinge im "Grün-Zustand" in relativ kleinen Ein­ zelbauteilen gefertigt werden können, die dann anschließend zu dem endgültigen Bauteil keramisch miteinander verbunden werden, so daß eine monolithische Struktur entsteht.

Neben der Möglichkeit, eine Vielzahl von gewünschten Formen damit verwirklichen zu können, ergibt sich daraus auch eine Minimierung der Herstellungskosten.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung von Feuerungsrost­ elementen,

Fig. 2 eine Rostplatte als Ersatz für mehrere Roststäbe in vereinfachter Darstellung sowie in

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Rostplatte gemäß Pfeil III in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung.

Im Beispiel der Fig. 1 besteht ein allgemein mit 1 bezeich­ neter Feuerungsrost aus einer Mehrzahl von Feuerungsrost­ elementen 2, 2a und 2b, wobei im dargestellten Beispiel die Elemente 2 und 2b stationär angeordnet sein sollen, während die Elemente 2a Schubbewegungen durchführen, was durch ei­ nen Doppelpfeil angedeutet ist.

Ein derartiger Feuerungsrost 1 besteht in der Regel aus ei­ ner Vielzahl von Feuerungsrostelementen 2 bzw. -stäben pro Ebene und einer Mehrzahl von dachziegelartig übereinander angeordneten Reihen von Feuerungsrostelementen 2, wobei in Fig. 2 lediglich ein Ausriß einer solchen Konstruktion als Beispiel dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine Rostplatte 3, die eine Mehrzahl von Rost­ stäben ersetzen kann oder als Einheit pro Ebene einer Ofen­ anlage einsetzbar ist.

Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, daß die Ele­ mente, seien es die Roststäbe 2 oder die Rostplatte 3, aus einem hochtemperatur-, abrasions- und korrosionsfesten ke­ ramischen Material gebildet ist. Hierbei kann es sich z. B. aus einem keramischen Material mit Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff und/oder Siliciumcarbid handeln.

In Fig. 3 ist die Möglichkeit dargestellt, die Rostplatte 3 aus einzelnen keramischen Bauelementen 4, 5 und 6 zu bil­ den, die aneinander kuppelbar sind, was hier nicht näher dargestellt ist, oder zu Einheiten verklebt oder keramisch miteinander verbunden sind.

Angedeutet ist dort die Möglichkeit, die Elemente 4-6 als Hohlkörper auszubilden, um sie von einem Fluid durchströmen zu lassen. Dargestellt ist die Möglichkeit einer Luftdurch­ strömung mit Lufteintrittsöffnungen 7 und einer Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen 8, der Luftaustritt ist durch kleine Pfeile 9 angedeutet.

Ist die Luftdurchströmung z. B. zur Optimierung der Verbren­ nung vorgesehen, kann sie gleichzeitig oder aber auch völ­ lig getrennt davon zur Kühlung der Feuerungsrostelemente 2 bzw. der Platte 3 herangezogen werden, hier kann ein ge­ schlossener Kühlkreislauf mit Wärmetauscher vorgesehen sein, wobei zur Kühlung jedes Kühlfluid einsetzbar ist, z. B. auch Wasser od. dgl.

Die Erfindung kann in der dargestellten geometrischen Form der Feue­ rungselemente 2, 2a, 2b, der Ofenplatte 3 oder der Elemente 4, 5, 6 dieser Platte 3 ausgeführt sein. Ferner kann eine Waben­ form ausgeführt sein, wie auch in Form anderer Polygone; auch können teilweise gekrümmte Wände vorgesehen sein.

Die Sonderformen sind deswegen nach der Erfindung ver­ gleichsweise einfach zu erreichen, da sich die entsprechen­ den Rohlinge im "Grün-Zustand" zusammenstellen lassen und zu den gewünschten Bauteilen keramisch miteinander verbin­ den lassen. Dies soll angedeutet sein durch die mit 10 und 11 bezeichneten Wandplatten der Rostplatte 3 mit einer Eck­ verbindung 12, die als Symbol für die keramische Verbindung dient.

Auch können die Vor-Formlinge oder die entsprechenden Rohlinge durch Keramikkleber miteinander verbunden werden.

Claims (7)

1. Feuerungsrost insbesondere zur Verfeuerung von Problem-Abfällen in thermischen Verbrennungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem hochtemperatur-, abrasions- und korro­ sionsfesten keramischen Material gebildet ist.

2. Feuerungsrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Mehrzahl von Einzelelementen (2, 3) aus dem keramischen Material zusammengesetzt ist.

3. Feuerungsrost nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte keramische Material mit Verstärkungsfa­ sern aus Kohlenstoff und/oder Siliciumcarbid versehen ist.

4. Feuerungsrost nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (1) bzw. die einzelnen Rostelemente (2, 3) als von einem Kühlfluid durchströmbare Hohlkörper (4-6) ausge­ bildet sind.

5. Feuerungsrost nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (4-6) zur Beaufschlagungsseite hin mit Gasaustrittsöffnungen (8) versehen sind.

6. Feuerungsrost nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Rohlingen im "Grün-Zustand" zusammengesetzt ist, die zu einem Bauteil zusammengestellt und miteinander keramisch verbunden sind.

7. Feuerungsrost nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Vor-Formlingen bzw. Rohlingen, die über Keramikkleber miteinander verbunden sind, gebildet ist.