DE2325311A1

DE2325311A1 - Klinker-kuehlvorrichtung

Info

Publication number: DE2325311A1
Application number: DE2325311A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kobayashi; Goro Okada
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1972-05-19
Filing date: 1973-05-18
Publication date: 1973-12-06
Also published as: JPS4913221A; US3824068A; DE2325311B2

Description

Priorität:, 19. Mai 1972, Japan, Nr. 47-49097

Die Erfindung betrifft eine Klinker-Kühlvorrichtung, die als Kühlmittel Luft oder sonstige Gase verwendet und zum Kühlen von Zement, Klinker," Kalkstein und dergleichen dient, die in einem rotierenden Darrofen oder dergleichen gebrannt werden und"sich im rot-glühenden Zustand befinden.

Im allgemeinen wird Klinker, der bei 1000 bis 1400° C in ein-em rotierenden Darrofen gebrannt wird und sich im rot-glühenden Zustand befindet, einer Klinker-Kühlvorrichtung zugeführt und beim Passieren durch diese Vorrichtung, mit Kühlluft abgeschreckt, wobei die Temperatur des Klinkers gewöhnlich auf 70 bis 80° C am Auslaß dieser Vorrichtung vermindert wird.

Der in einem rotierenden Darrofen gebrannte Klinker hat gewöhnlich ein breites Großenverteilungs-Spektrum, das von feinen Körnchen einer Größe von weniger als 1 mm bis zu großen Massen einer Größe von über 1000 mm reicht. Handelsübliche Vorrichtungen zum Kühlen von derartigem rot-glühenden Klinker lassen sich

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grob in folgende beiden Typen unterteilen.

Der eine Typ betrifft eine Kühlvorrichtung, die im Innern mit einem beispielsweise oszillierenden oder Schüttel-Rost versehen ist. Bei einer derartigen Kühlvorrichtung wird der Klinker auf den Rost gebracht, indem er von einem rotierenden Darrofenherunterfällt und im wesentlichen in horizontaler Richtung auf dem Rost in Richtung zu dem Auslaß der Kühlvorrichtung weiterbewegt \irird. Dabei bildet sich auf· dem Rost eine Klinkerschicht, und die Kühlluft wird von der Unterseite des Rosts senkrecht zur Bewegungsrichtung der Klinkerschicht zugeführt und durchdringt die Schicht, wobei die hindurchtretende Strömung einen Wärmeaustausch bewirkt. (Dieser Typ wird im folgenden als "Rostkühler""^ bezeichnet.)

Bei der Kühlvorrichtung des zweiten Typs wird der von einem rotierenden Darrofen in die Kühlvorrichtung fallende rotglühende Klinker in der Vorrichtung in Form einer Schicht belassen, und während sich die Schicht vom oberen zum unteren Abschnitt aer Kühlvorrichtung bewegt, wird Kühlluft in Gegenströmung in einor zu der Bewegungsrichtung der Klinkerschicht entgegengesetzten Richtung, d.h. vom unteren zum oberen Teil der Klinkerschicht, zugeführt, um einen Gegenströmungs-Wärmeaustausch hervorzurufen. (Dieser Typ wird im folgenden als "Wanderbettkühler" bezeichnet.)

Bei dem Rostkühler läßt sich selbst dann, wenn der Klinker große Massen mit Größen von über 1000 mm enthält, unabhängig von der Größenverteilung und den Eigenschaften des Klinkers im allgemeinen eine verhältnismäßig gleichförmige Kühlwirkung erreichen, weil die Kühlluft, die Klinkerschicht - natürlich mit Ausnahme der besagten festen Massen - relativ gleichförmig durchsetzen kann. Obwohl jedoch in der Hochtemperaturzone der Klinker schicht (der Zone in der Nähe derjenigen Stelle in dem Kühler ₃ an der der von dem Darrofen kommende Klinker herunterfällt) der Wärme.-austäusch in wirksamer Weise stattfindet, weil zwischen den Klinkerpartikeln und der Kühlluft ein ausreichender Temperatur-

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unterschied besteht und die Temperatur der Luft durch den Wärmeaustausch genügend erhöht wird, läuft der Wärmeaustausch in <ier von der Fallstelle entfernten Zone mit niedrigerer Temperatur aufgrund des dort herrschenden nicht so großen Temperaturunterschieds ineffektiv ab; daher besteht ein wesentlicher Nachteil des Rostkühlers darin, daß eine große Menge an Kühlluft erforderlich ist.

Falls in dem Wanderbettkühler der Klinker große Massen enthält oder feine Partikel alleine sich teilweise aneinander lagern und eine" Schicht bilden, werden zwischen denjenigen Bereichen, die große Massen enthalten, und den von großen Massen freien Bereichen oder zwischen Bereichen, die feine Körnchen in konzentrierter Form enthalten, und solchen Bereichen, in denen nur kleine Mengen an feinen Körnchen vorliegen, beträchtliche Unterschiede~"in der Strömungsmenge der Kühlluft bewirkt, wobei im extremen Fall der Durchtritt von Kühlluft von den großen Massen oder den aneinandergelagerten feinen Partikeln unterbunden wird,- so daß eine ungleichmäßige Kühlung des Klinkers hervorgerufen wird. Der Nachteil des Wanderbettkühlers besteht also darin, daß sich keine gleichmäßige Kühlwirkung erzielen läßt.

Sofern jedoch der Klinker im Falle des Wanderbettkühlers keine großen Massen oder feine Körnchen enthält,· wird die Kühlluft der kälteren Zone des sich bewegenden Klinkerbetts, nämlich vom unteren Teil des Kühlers her, zugeführt und strömt daraufhin nach vorne zu der heißeren Zone, d.h. in den oberen Teil des Kühlers, wobei ständig eine ausreichende Temperaturdifferenz aufrechterhalten wird; infolgedessen bildet die Kühlluft eine zu der Bewegungsrichtung der Klinkerschicht entgegengerichtete Gegenströmung, so daß entweder in der Hoch- oder in der Niedertemperaturzone der Klinkerschicht ein wirksamer Wärmeaustausch erreicht wird.

Kurz gesagt, ergibt der Wanderbettkühler im Vergleich mit dem · ■ Rostkühler eine ausreichende Kühlwirkung bei sehr geringem Kühl-

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lufttoedarf. Anders ausgedrückt erfordert der Rostkühler größere Kühlluftmengen als der Wanderbettkühler, wenn die. gleiche Kühlwirkung am Klinker erreicht werden soll.

Die obige Tatsache bedeutet ferner, daß bei dem herkömmlichen Rostkühler die von dem Kühler abgegebene Abgasmenge, bei der es sich um staübbeladene heiße Luft handelt, größer ist und daß eine umfangreiche Entstaubungseinrichtung vorgesehen werden muß, um Umweltverschmutzung durch das besagte staubhaltige Abgas zu verhindern. Im Gegensatz dazu ist der Staubgehalt in dem Abgas des Wanderbettkühlers geringer, und Umweltverschmutzung durch Staub kann ohne große Entstaubungsanlagen verhindert werden, weil kleine Kühlluftmengen zur Kühlung eines sich bewegenden Klinkerbetts, das frei von großen Massen und von feinen Körnchen ist, ausreichen und die ,Klinkerschicht selbst eine Filterwirkung ausübt.

Eine der Hauptaufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin. eine Klinker-Kühlvorrichtung zu schaffen, bei der keine so großen Kühlluftmengen und keine so umfangreichen Entstaubungsanlagen erforderlich sind, wie bei dem herkömmlichen Rostkühler. Zur Aufgabe der Erfindung gehört es weiterehin, eine ausreichende Kühlwirkung mit ebenso· kleinen Kühlluftmengen zu erreichen und den Stäubgehalt im Abgas in ausreichendem Maße unter Verwendung einer ebenso kleinen Entstaubungs einrichtung zu verringern, wie es bei dem herkömmlichen Wanderbettkühler der Fall ist, und zwar auch dann» wenn der Klinker große Massen oder feine Körnchen enthält. Erfindungsgemäß soll also eine Klinker-Kühlvorrichtung geschaffen werden, die die Vorteile des herkömmlichen Rostkühlers mit denen des herkömmlichen Wanderbettkühlers verbindet. Dabei soll eine möglichst geringe Umweltverschmutzung durch das Abgas hervorgerufen werden.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Klinker-Kühlvorrichtung gelöst, bei der der in einem Darrofen gebrannte rotglühende Klinker zunächst einem Rostkühler zur Abkühlung auf eine Zwischentemperatur zugeführt wird, in dem Klinker enthaltene große Massen von einer am Auslaßende des Rostkühlers angeordneten

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Brecheinrichtung gebrochen werden, gleichzeitig große Massen und feine Körnchen getrennt und mit Hilfe von vor und hinter der Brecheinrichtung angeordneten Siebeinrichtungen aus dem Klinker entfernt werden, und der von großen Massen und feinen Körnchen freie Klinker dann einem Wanderbettkühler zur Abkühlung auf eine niedrige Temperatur zugeführt wird. In bevorzugter Ausführung weist die erfindungsgemäße Klinker-Kühlvorrichtung einen Wärmeaustauscher mit großer Wärmeübergangsfläche auf, der im Innern des Wanderbettkühlers angeordnet ist, wobei der Klinker durch Luft oder ein sonstiges Kühlmittel indirekt gekühlt wird und das Abgas des Wanderbettkühlers dem Rostkühler als Kühlluft zugeführt wird.

Die erfindungsgemäße Klinker-Kühlvorrichtung, die eine Kombination aus- Rost- und Wanderbettkühlern umfaßt, ergibt eine hohe Kühlwirkung und einen hohen Wärmeausnutzungsgrad in einem Maße, das sich unter Verwendung nur eines der beiden Kühlertypen nicht erzielen läßt; die erfindungsgemäße Klinker-Kühlvorrichtung hat außerdem den Vorteil, daß das Abgas keinen oder fast keinen Staub enthält und daß die Kühlvorrichtung eine kompakte Größe aufweist.

Die Erfindung- wird in der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert; in den Zeichnungen zeigen

Figur 1 ein Diagramm, dessen Kurven die Kennlinien eines herkömmlichen Rostkühlers, eines herkömmlichen Wanderbettkühlers bzw. einer Kühlvorrichtung, die diese beiden Kühler in Kombination umfaßt, darstellen;

Figur 2 eine schematische Darstellung, die einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung zeigt;

Figur 3 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäß verwendeten Wanderbettkühler in schematischer Darstellung; und '

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Figur 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV der Figur 3 in ebenfalls schematischer Darstellung.

Im folgenden soll das Prinzip der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung erläutert werden.

In dem in Figur 1 gezeigten Diagramm ist an der Ordinate die Klinkertemperatur und an der Abszisse die zur Kühlung des Klinkers auf die jeweilige Temperatur erforderliche Kühlluftmenge aufgetragen. Die Kurve A zeigt die Kühlkennlinie des Wanderbettkühlers. Beispielsweise ist zur Abkühlung des Klinkers von dem Punkt a (1370° C) zu dem Punkt b (150° C) pro Kg Klinker eine Kühlluftmenge von 0,85 Nnr erforderlich (N = bei Normalbedingungen). Die Kurve B gibt die Kühlkennlinie des Rostkühlers wieder. Danach muß beispielsweise eine Kühlluftmenge von 1,9 Nur pro Kg Klinker zugeführt werden, um den Klinker vom Punkt a (1370° C) zum Punkt c (150° C) abzukühlen.

Aus diesen Kurven ist ersichtlich, daß zwischen der Kühlwirkung des Wanderbettkühlers und der des Rostkühlers dann, wenn die Klinkertemperatur genügend hoch ist und zwischen dem Klinker und der Kühlluft ein genügender Temperaturunterschied-besteht, d.h. in der Hochtemperaturzone der Klinkerschicht, kein wesentlicher Unterschied besteht. Ist jedoch der Klinker, auf eine Temperatur von beispielsweise unter 500° C abgekühlt, d.h. wird in der Tieftemperaturzone der Klinkerschicht gearbeitet, so läßt sich ein ausreichender Temperaturunterschied zwischen der Kühlluft und dem Klinker in dem Rostkühler nur schwierig erreichen, was dazu führt, daß der Kühlluftbedarf des Rostkühlers sich von dem des Wanderbettkühlers stark unterscheidet. Wie oben beschrieben, ist in dem Rostkühler eine Kühlluftmenge von 1,9 Nur erforderlich, um den Klinker auf 150° C abzukühlen, während der Wanderbettkühler nur 0,85 Nnr an Kühlluft erfordert.

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Diese Tatsache hat folgende Bedeutung. In der Hochtemperaturzone kann der Wanderbettkühler nicht verwendet werden, weil sich während des Brennens des Klinkers in dem Darrofen große Klinkerstücke bilden. In dieser Zone wird am geeignetsten der Rostkühler eingesetzt. Wird die Größenregelung des Klinkers mit Brech- und Siebeinrichtungen nach dem Abkühlen des Klinkers auf eine Zwischentemperatur mit Hilfe des Rostkühlers vorgenommen, so wird dann am geeignetsten der Wanderbettkühler wegen seiner Kühlleistung verwendet. Die Kombination der beiden Kühler ergibt also eine KLinker-KÜhlvorrichtuhg mit einer sehr hohen Wärmewirksamkeit.

Dies soll im folgenden anhand von Zahlem^erten unter Bezugnahme auf Fig. 1 im einzelnen erläutert werden. Heißer Klinker, bei dem ein so großer Temperaturunterschied zwischen den Klinkerteilehen und der Kühlluft besteht, daß die Kühlung selbst mittels eines Rostkühlers wirksam durchgeführt werden kann, wird unter Verwendung eines solchen Rostkühlers wirksam diuchgeführt werden kann, wird unter Verwendung ©ines solchen Rostkühlers längs der Kurve B- auf 500 bis 600 ⁰C abgekühlt, und die in dem Klinker auf dem Rost enthaltenen großen Massen werden an dem Punkt e, an dem mechanische Brech- und Siebvor- . gänge möglich werden, gebrochen; vom Punkt, e an wird die Temperatur des sO in seiner Größe eingestellten Klinkers mittels des Wanderbettkühlers längs der Kurve L abgekühlt, wobei der Kühlluftbedarf vom Punkt a (1350 ⁰C) zum Punkt d (150 ⁰C) 1,1 Nm pro Kg Klinker beträgt. Dies bedeutet, daß es durch geschickte Kombination des.Rostkühlers mit dem·Wanderbettkühler möglich wird, eine Kühlvorrichtung zu bauen, in der die Kühlung von selbst große Massen enthaltendem Klinker unter Anwendung von Kühlluft in·' einer Menge erreicht werden kann, die im wesentlichen dem Kühlluftbedarf eines Wanderbettkühlers gleich ist. Allerdings bestehen folgende drei Schwierigkeiten bei der Kombination des Rostkühlers mit dem Wanderbettkühler.

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Die erste Schwierigkeit besteht in der Einbringung von großen Klinkermassen in den Wanderbettkühler. Wie oben beschrieben, wird in einem solchen Fall der Durchtritt der Kühlluft durch die Anwesenheit dieser großen Massen gehemmt, so daß keine ausreichende Kühlwirkung erzielt wird. Daher müssen derartige große Klinkermassen auf Teilchen mit einem Durchmesser von nicht über 25 mm zerkleinert werden, bevor sie auf das sich bewegende Bett gegeben werden.

Die zweite Schwierigkeit besteht in der Eingabe von feinen Klinkerkörnchen. Falls feine Partikel mit einem Durchmesser von veniger als etwa 1 mm auf das sich bewegende Bett gegeben werden, wird der Widerstand gegen den Luftdurchtritt an derjenigen Zone, die hauptsächlich von solchen feinen Körnchen eingenommen wird, örtlich gestört, so daß dort keine ausreichende Kühlwirkung zu erwarten .ist. Es ist daher zweckmäßig, solche feinen Körnchen zu separieren und vor der Einführimg des Klinkers auf das sich bewegende Bett zu entfernen.

Die dritte Schwierigkeit besteht in der Tatsache, daß in dem Wanderbettkühler die Temperatur des Abgases, die einen direkten Wärmeaustausch mit dem Klinker durchlaufen hat, zum Vernichten zu hoch ist. Da in dem Wanderbettkühler aufgrund des eingewandten Gegenstromprinzips, wie oben erwähnt, ein sehr wirksamer Wärmeaustausch stattfindet, wird dann, wenn der in den Wanderbettkühler eingegebene Klinker auf 500 bis 600 ⁰C gebracht wird, die zum Wärmeaustausch mit dem Klinker herangezogene Luft auf etwa 500 bis 600 ⁰G erhitzt. Derart heiße Luft kann nicht direkt als Kühlluft für den Rostkühler verwendet v/erden, während jedoch keine Schwierigkeiten bestehen, diese Luft zum Trocknen des Rohmaterials öder dergleichen heranzuziehen. Würde andererseits das genannte sehr heiße Gas von 500 bis 600 ⁰C direkt als Kühlluft für den Rostkühler verwendet, so würde der Rost bei langem kontinuierlichen Betrieb der Vorrichtung durch die Hitze der Luft zerstört,

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und die Kühlleistung würde erheblich sinken.

In einem solchen Fall ist es daher nötig, eine weitere Wärmeübertragungsfläche zur Abkühlung im Innern des Wanderbettkühlers vorzusehen, so daß nicht nur die Klinkerpartikel direkt durch die Kühlluft abgekühlt werden, sondern auch die besagte indirekte Abkühlung der Kühlluft, die einen direkten Wärmeaustausch mit dem Klinker durchlaufen hat, erfolgt. Der Klinker wird also gleichzeitig indirekt durch diese mit der zusätzlichen Kühlluft abgekühlte Wärmeübergangsfläche gekühlt, so daß die Temperatur des Abgases auf etwa 200 ⁰C vermindert wird.

Die Erfindung vermittelt eine Klinker-Kühlvorrichtung kompakter Größe, bei der die mit der Kombination von Rostkühler und Wanderbettkühler auftretenden Schwierigkeiten vermieden sind, so daß selbst dann, wenn der Klinker große Massen und feine Körnchen.enthält, eine sehr hohe Kühlwirkung sowie eine sehr hohe Wärmeausbeute erzielt werden, während gleichzeitig ir» dem Abgas kein oder nur ein sehr stark verminderter Staubgehalt vorliegt. . .

Im einzelnen wird erfindungsgemäß in einem rotierenden Darrofen gebrannter, rotglühender Klinker mittels eines Rostkühlers auf eine Zwischentemperatur von etwa 500 "bis 600 ⁰C abgekühlt, sodann werden große Massen auf dem Rost mit Hilfe einer in der Nähe des Auslasses des Rostkühlers angeordneten Brecheinrichtung gebrochen; gleichzeitig werden in dem Klinker enthaltene Massen und feine Körnchen mit Hilfe von Siebeinrichtungen, die jeweils vor und hintör der Brecheinrichtung angeordnet sind, separiert und aus dem Klinker entfernt; und der somit von großen Massen und feinen Körnchen befreite Klinker (der im folgenden als "Grobklinker" bezeichnet werden soll) wird dann auf einen Wanderbettkühler gebracht, wo der Grobklinker auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird. In einer bevorzugten Ausführungsforto der Erfindung ist im Innern des Wanderbettkühlers ein

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Wärmetauscher mit einer von zusätzlicher Kühlluft oder einem sonstigen Mittel gekühlten Wärmeübergangsfläche vorgesehen, und das Abgas des Wanderbettkühlers wird als Kühlluft für den Rostkühler verwendet. Im Folgenden sollen Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung anhand der übrigen Zeichnungen näher erläutert werden.

Gemäß Fig. 2 weist ein Rostkühler 1 einen Rost 2 auf, der . den Klinker weiterbewegt, vfobei große Massen in dem von dem Rost 2 weitergegebenen Klinker am Auslaßende des Kühlers 1 mittels einer Brecheinrichtung 3, etwa einer Schlagmühle, aufgebrochen werden. Feine Körnchen_f die bei der Weiterbewegung des Klinkers auf dem Rost 2 durch Luftlöcher der Rostplatten oder durch Abstände zwischen den Platten hindurchfallen, werden von einer Fördereinrichtung 4 aufgenommen und an das Auslaßende weitergeführt» Unmittelbar vor der Brecheinriclrtung 3 ist eine erste Siebeinrichtung 5 angeordnet, die nur Grobklinker, aus dem große Kasssn und feine Körnchen entfernt; worden sind, hindurchläßt. Eine zweite Siebsinrichtung ist urnmittelbar hinter der Brecheinrichtung 3 unterhalb der erstem Siebeinrichtung 5 angeordnet, wobei die zweite Siebeinrichtung 6 nur feine Körnchen hindurchläßt, während der Grobklinker auf dem Sieb zurückbleibt. Die die zweite Siebeinrichtung 6 passierenden sowie die von der Fördereinrichtung angelieferten feinen Klinkerkörnchen werden von einer weiteren Fördereinrichtung 7 aufgenommen und aus der Kühlvorrichtung entfernt". Mit der Bezugsziffer 8 ist. in Fig. 2 ein rotierender Darrofen mit einem Brenner 9 bezeichnet, während die Bezugsziffer 10 Einlaßöffnungen zum Eintritt der Kühlluft in den Rostkühler 1 bezeichnet.

Der von dem Rostkühler 1 auf eine Zwischentemperatur abgekühlte Grobklinker wird mittels einer Fördereinrichtung 12 einem Wanderbettkühler 11 zugeführt. Das Ende der Förderein-

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richtung 12 ist über eine Rinne 13 mit einer öffnung 14 zur Einführung des Klinkers in den Kühler 11 verbunden. Mittels eines Gebläses 15 wird Kühlluft zur direkten Kühlung des sich bewegenden Klinkerbetts in den Kühler 11 eingeleitet. Mit der Ziffer 17 ist eine Abgasleitung des Kühlers 11 bezeichnet, während die Bezugsziffer 18 eine Fördereinrichtung zur Weiterleitung, des von dem Kühler 11 abgegebenen abgekühlten Klinkers angibt.

In der Kühlvorrichtung mit dem oben "beschriebenen Aufbau fällt der in dem rotierenden Darrofen 8 gebrannte rot-glühende Klinker auf den Rost 2 am einen Ende des Rostkühlers 1 und wird mittels des Rosts, der von einem oszillierenden oder Schüttelrost oder einem Kettenrost gebildet ist, nahezu horizontal zu dem am anderen Ende des Kühlers 1 angeordneten Auslaß bewegt. Während dieser Bewegung wird der Klinker von der Kühlluft abgekühlt, die in den Kühler 1 durch die Einlaßöffnung 10 eingeleitet wird und die nahezu horizontale Klinkerschicht von unten nach oben durchsetzte Der Wärmeaustausch findet also zwischen dem Klinker und der Kühlluft mittels einer senkrecht durchsetzenden Strömung statt, wobei der Klinker abkühlt.

Die gesamte Luftmenge, deren Temperatur durch den Wärmeaustausch mit der Klinkerschicht auf dem Rost 2 gestiegen ist, oder ein Teil der Luft, der die heiße Seite der Klinkerschicht passiert hat, wird dem Brenner 9 als Sekundärluft zugeführt, v/o die von der Luft aufgenommene Wärme ausgenützt oder wiedergewonnen wird. Falls ein Teil der Kühlluft nach Passieren der heißen Seite der KL inkerschicht, d.h. der dem Darrofen zugewandten Seite der Schicht, dem Brenner 9 zugeführt wird, verläßt der andere Teil der Kühlluft, der die kühlere Seite der Klinkerschicht, d.h. die der Brecheinrichtung zugewandte Seite der Schicht, passiert hat, den Kühler 1 durch eine außerhalb des . "Kühlers montierte Entstaubungseinrichtung.

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In dem Klinker enthaltene" große Massen, die zum Auslaßende des Kühlers transportiert werden und dabei von dem Rost 2 getragen und abgekühlt worden sind, werden mit Hilfe der Brecheinrichtung 3 in Teilchen aufgebrochen, deren Größe kleiner ist als die Maximalgröße (etwa 25 mm), die in dem Wanderbettkühler 11 gekühlt werden kann. Sämtliche Teilchen, deren Größe geringer ist als diese Maximalgröße, passieren die erste Siebeinrichtung 5 und fallen auf die zweite Siebeinrichtung 6, wo nur Grobklinker mit einer Größe von etwa über 5 mm ausgesiebt wird. Der Grobklinker fällt dann in einen Aufnahmeschacht der Fördereinrichtung 12. Nicht-gebrochene Klinkermassen mit Größen über 25 mmwerden nochmals von der Brecheinrichtung 3 aufgebrochen und in kleinere Teile unter 25 mm zerlegt. Kleine Körnchen mit Größen von weniger als 5 mm fallen durch die Sieblöcher der zweiten Siebeinrichtung 6, deren Durchmesser etwa 5 mm beträgt, und werden- zusammen mit den von der Fördereinrichtung 4 zugeführten Körnchen dem "RInlaß der Fördereinrichtung 7 zugeführt. Dementsprechend wird nur Grobklinker mit Größen im Bereich von 5 "bis 25 mm über die Fördereinrichtung 12, die Rinne 13 und die Öffnung 14 an den Wanderbettkühler 11 weitergegeben.

Der dem Wanderbettkühler 11 zugeführte Klinker bildet das sich bewegende Bett 16, das durch die Kühlluft, die mittels des Gebläses 15 von der Unterseite des Kühlers 11 her zugeführt wird, abgekühlt wird. Da dieser Klinker auf eine bestimmte Größe, nämlich z.B. zwischen 5 und 25 mm, gebrochen ists bietet der Klinker zum Kühlen eine große Oberfläche«, Das sich bewegende Klinkerbett wandert nach unten, während die Kühl~ luft nach oben geblasen wird, so daß zwischen dem Klinkerbett 16 und der Kühlluft im Innern des Kühlers 11 stets ein ausreichender Temperaturunterschied aufrecht erhalten wird. Der Wärmeaustausch wird dabei nach dem Gegenstromprinzip erreicht und der Klinker wird wirksam gekühlt.

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¥ird der Klinker mit einer Kühlluftmenge gekühlt, die der für die Verbrennung in dem Brenner 9 des Darrofens 8 erforderlichen Luftmenge wenigstens annähernd entspricht, so wird diese Kühlluftmenge mittels des Gebläses 15 in den Wanderbettkühler 11 eingeleitet, und das Abgas _m des Kühlers 11 wird über die Abgasleitung 17 an den Rostkühler 1 zurückgeführt und als Sekundärluft für den Brenner 9 verwendet. Dabei ist die Sekundär luftmenge für die Verbrennung am Brenner 9 gleich der Luftmenge zur Kühlung des Klinkers, und die Kühlluftiaenge pro Gewichtseinheit Klinker bestimmt sich automatisch.

Falls die auf diese Art und Weise sich von selbst ergebende' Kühlluftmenge (0,7 bis 0,9 Nm⁵ pro Kg Klinker) für den Gegenstrom-Wärmeaustausch in dem Wanderbettkühler 11 verwendet wird und die Temperatur des über die Öffnung 14 eingegebenen Klinkers 550 ⁰C beträgt, erreicht die Abgastemperatur 450 bis 500 ⁰C. Wird dieses heiße Abgas direkt in den Rostkühler 1 als Kühlluft eingeleitet, so findet an den einzelnen Teilen des Rostes ein übermäßiger Temperaturanstieg statt, und der Rostkühler 1 verbrennt. Daher sollte das genannte Abgas durch irgendwelche Einrichtungen auf etwa 200 °C abgekühlt werden.

Um das Abgas des Wanderbettkühlers 11 weiter abzukühlen, kann im Zuge der Abgasleitung 17 ein Wärmeaustauscher vorgesehen werden. Wie in den Figuren 3 und 4 im einzelnen gezeigt, ist aber erfindungsgemäß ein Wärmeaustauscher 20 mit einer Wärmeübergangsfläche 19 im Innern des Wanderbettkühlers 11 vorgesehen, wodurch der Klinker und die direkt ausgetauschte Wärme mitführende Kühlluft indirekt abgekühlt werden und die Kühlwirkung erhöht wird.

Der von dem Rostkühler 1 zugeführte Grobklinker wird über die Öffnung 14 in den Wanderbettkühler 11 ©ingegeben, wandert in Form eines sich bewegenden Bettes 16 bgw_e einer sich bewegenden Schicht in Richtung der ausgezogenen Pfeile gemäß Fig_e 3 nach ' unten und wird an einem Klinkerauslaß 21 abgegeben. Indem der

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Klinker auf diese Art und Weise transportiert wird, wird die vorgeschriebene Luftmenge zur direkten Kühlung über einen Lufteinlaß 22 in den Kühler 11 eingeleitet. Die Kühlluft strömt nach oben, kühlt dabei die das sich bewegende Bett 16 bildenden KIinkerpartikel direkt und wird über die nahe der Klinker-Einlaßöffnung 14 angeordnete Abgasleitung dem Rostkühler 1 zugeführt.

Andererseits dient die von dem Gebläse 15 über eine weitere (nicht gezeigte) Leitung oder von einem (nicht gezeigten.) getrennt montierten Gebläse zur indirekten Kühlung in den Wärmetauscher 20 eingeleitete und in Richtung der gestrichelten Pfeile in Fig. 3 strömende Kühlluft dazu, durch die Wärmeübergangsfläche 19 sowohl den Klinker als auch die Luft, die einen direkten Wärmeaustausch mit dem Klinker durchlaufen hat, zu kühlen^und wird über einen Luftauslaß 23 an die Außenluft abgegeben.

In der obigen Ausführungsform ist ein kühlender Wärmeaustauscher 20 mit einer radial aufgebauten Wärmeübergangsfläche dargestellt. Außerdem kann auch eine Wärmeübergangsfläche mit konzentrischem oder planparallelem Aufbau verwendet werden. Ferner können als Kühlmittel nicht nur Luft sondern auch andere Gase oder Flüssigkeiten, etwa Wasser, benützt werden«, In einem solchen Fall ist ein Gasfördergebläse bzw„ eine Flüssigkeitsförderpumpe vorzusehen.

Falls die Temperatur des in den Wanderbettkühler 11 einzuleitenden Klinkers etwa 550 ⁰C ist und die Abgasmenge von dem Kühler 11 0,85 Nm³ pro Kg Klinker beträgt, läßt sich in dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zur indirekten Kühlung ein Wärmeaustauscher 20 mit einer Wärmeübergangsfläch© 19 im Innern des Wanderbettkühlers 11 vorgesehen istj die Temperatur des von dem Wanderbettkühler 11 'abgegebenen Abgases auf etwa 220 ⁰C absenken« Im Gegensatz dazu liegt die Abgastemperatur bei dem herkömmlichen Kühler .

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^vohne kühlenden Wärmeaustauscher bei immerhin etwa 485 C₈ Daher ist es bei der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung nicht erforderlich, in der Abgasleitung von dea Wanderbettkühler zu dem Rostkühler einen Wärmeaustauscher vorzusehen_β Außerdem kann das Abgas des Wanderbettkühlers direkt als Kühlluft für den Rostkühler verwendet werden«, Auf dies® Art und Weise werden erfindungsgemäß große wirtschaftliche Vorteile erzielt.

Der in dem Wanderbettkühler 11 abgekühlt© Klinker wird'andern Auslaß 21 über einen an dem unteren Teil des Kühlers 11 angeschlossenen rotierenden Förderer abgegeben und über die Fördereinrichtung 18 in ©ine Klinkerhall® weiterbefördert_β

Wie oben im einzelnen beschrieben^ wird der Klinker, der in dem Rostkühler 1 einen Wärmeaustausch mit durchsetzander Kühlluftströmung unterzogen worden ist_P der Sucheinrichtung zugeführt, in der große Klinkermasssn aufgebrochen werden^ ' und von dort in den Wanderbettkühler 11 eing©l©it©t₀ nachdem die Klinkergröße mit Hilfe der Siebeinrichtungen 5 tasad 6 auf ettoa 5 bis 25 mm eingestellt worden ist_o (Di©se Teilchengröße ist nicht besonders kritische) In dem Wanderbettkühler 11 wird der Klinker einem weiteren Wärmeaustausch mit Kühlluft im Gegenstromverfahren unterzogene In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt gemäß dar Kurv© L in Fig» 1 di@ · zum Kühlen des Klinkers auf den Punkt d (150 ⁰C) erforderliehe Kühiluftmenge 1,1- Nm³ pro Kg Klinker „ Irfindungsgemäß ist @s also möglich^ den Klinker unter "Verwendung ©in®r geringen' Kühliuftmenge wirksam absukühl<sn_o

Das Abgas -von dem Wanä<arb©ttkühl@r 11 wird nicht an di© Außenluft abgegeben, sondern vollständig zu d@m Rostkühler 1 geleitet und zum Kühlen des Klinkers auf d©a Rost 2'verwendet <p woraufhin 'das gesamt® Abgas, oder ©in fail davon ale Brennluft' , 'fürοden Brenner 9 dient« Dahe^ läßt sieh. ä®r Wärmeausnutzungs-

grad erheblich steigern, und es ist außerdem nicht erforderlich, eine besondere Entstaubungseinrichtung vorzusehen. Wird das Vorhandensein einer Entstaubungseinrichtung verlangt, so lassen sich befriedigende Ergebnisse mit einer sehr kleinen Entstaubungseinrichtung erzielen, worin ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt.

Im allgemeinen wird eine herkömmliche Klinker-Kühlvorrichtung, die nur einen Rostkühler umfaßt, in der Praxis so betrieben, daß 4500 Tonnen Klinker pro Tag abgekühlt werden. Da die Kühlwirkung in der kälteren Zone des Kühlers sinkt, ist es erforderlich, daß die obige praktisch arbeitende Kühlvorrichtung sehr groß ist, nämlich eine Breite von etwa 5,8 m und eine Länge von 40 m hat. Daher sind die Ausrüstungskosten sehr hoch.

Im Gegensatz dazu weist die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung, die mit einem in der Hochtemperatürzone des Klinkers angeordneten Rostkühler und einem in der kälteren Zone angeord^-ken Wanderbettkühler arbeitet, eine hohe Kühlwirkung auf, wie sie bei Verwendung eines einzelnen Kühlers des einen oder anderen Typs nicht erreichbar ist. Ferner wird das Abgas nicht oder nötigenfalls nur in sehr geringen Mengen an die Außenluft abgegeben, woraus sich ergibt, daß keine Entstaubungseinrichtung erforderlich ist bzw. eine ausreichende Entstaubungs-Wirkung mit einer sehr kleinen Entstaubungseinrichtung erzielt werden kann. Weiterhin wird auch der Wärineaimnutzungsgrad erheblich verbessert, und die gesamte Vorrichtung ist kompakter. Die Erfindung vermittelt also sehr große wirtschaftliche Vortei3-e. .

ORIGINAL INSPECTED

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Claims

. . 7325311 PATENTANSPRÜCHE

1. Klinker-Kühlvorrichtung, ge'k e η η ζ e i c hn e t durch einen an einen rotierenden Darrofen (8) zum Brennen des Klinkers anschließbaren Rostkühler (1), einen damit verbundenen Wanderbettkühler ( 1 1 ), eine zwischen den beiden Kühlern angeordnete Brecheinrichtung (3) zum Aufbrechen großer Klinkermassen sowie vor und hinter der Brecheinrichtung angeordnete Siebeinrichtungen (5,6) zur Abtrennung von großen Massen und feinen Körnern aus dem Klinker.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

ζ ei ο L ii e t , daß der Wanderbettkühler (11) in seinem Innern einen Wärmetauscher (20) mit einer' Wärmeübergangsfläche (19) zur indirekten Abkühlung des Klinkers aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas des Wänderbettkühlers (11) als Kühlluft für den Rostkühler (1) dient.

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