DE2412589A1

DE2412589A1 - Drehrohrofen mit planetenkuehler

Info

Publication number: DE2412589A1
Application number: DE2412589A
Authority: DE
Inventors: Otto Heinemann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1974-03-15
Filing date: 1974-03-15
Publication date: 1975-09-25

Description

Drehrohrofen mit Planetenkühler Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit Planetenkühler, enthaltend eine Anzahl von planetenartig am Umfang des Drehrohrofens angeordneten Kühlrohren, die von fest mit dem Ofenmantel verbundenen, die Kühlrohre umgreifenden Halterungen getragen werden, die eine begrenzte axiale Längendehnung der Kühlrohre gestatten.
Es sind Drehrohröfen mit Planetenkühlern bekannt, bei denen die Kühlrohre in der Nähe ihres Guteintrittsendes fest eingespannt sind, während im Bereich der Gutaustrittsseite (und evtl. an einigen über die Länge der Kühlrohre verteilten Zwischenstellen) eine lose Halterung der Rohre in Schellen vorgesehen ist, so daß eine begrenzte axiale Längendehnung der Kühlrohre unter der Wirkung der im Betrieb auftretenden hohen Temperaturen möglich ist.
Eine solche Ausführung ist Jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet. Da die Kühlrohre im Betrieb eine betrEchtliche Durchbiegung erfahren, deren Lage sich noch dazu während der Umdrehung des Drehrohrofens ständig ändert, ergeben sich im Loslager und im Festlager erhebliche Biegewechselbeanspruchungen. Hinzu kommt noch, daß die Kühlrohre im Betrieb dazu neigen, im Bereich zwischen Loslager und Festlager eine gewisse periodische Torsions-Verformung anzunehmen, die beim Erreichen einer gewissen Torsionsspannung zu einer schlagartigen Entspannung mit einer hohen Belastung der einzelnen Bauteile führt.
Es sind weiterhin Drehrohröfen mit Planetenkühlern bekannt, bei denen die Kühlrohre an beiden Enden fest angebrachte Schellen tragen, die mit axialem Spiel auf Bolzen gleiten, die fest am Mantel des Drehrohrofens angebracht sind. Bei einer solchen Ausführung besteht Jedoch die Gefahr, daß ungleichmäßige Wärmebeanspruchungen der Kühlrohre sowie größere Durchbiegungen der Kühlrohre zu Verspannungen in den Bolzen führen.
Konstruktiv aufwendig und sehr wartungsbedürftig sind schließlich Ausführungen, bei denen die Kühlrohre über Pendelstützen am Mantel des Drehrohrofens gehaltert sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mängel der bekannten Ausführungen einen Drehrohrofen mit Planetenkühler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Kühlrohre in einer konstruktiv einfachen Weise zuverlässig (unter Berücksichtigung der im Betrieb auftretenden Beanspruchungen) am Mantel des Drehrohrofens gehaltert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kühlrohre frei durch die fest mit dem Ofenmantel verbundenen, die Kühlrohre umgreifenden Halterungen hindurchgeführt und mit diesen über elastische Zwischenglieder verbunden sind, die die Kühlrohre im Bereich der Halterungen in radialer Richtung annähernd starr fixieren, dagegen Axialbewegungen und Winkeländerungen unter elastischer Verformung zulassen.
Die elastischen Zwischenglieder werden gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung durch ringförmige Kompensatoren gebildet; diese können beispielsweise ein ein- oder mehrwelliges Querschnittsprofil oder ein spitzes Querschnittsprofil aufweisen.
Es ist ferner grundsätzlich auch möglich, die elastischen Zwischenglieder in Form von Ringmembranen auszuführen oder durch speichenartig zwischen den Kühlrohren und den Halterungen angeordnete Federstäbe zu bilden. In allen Fällen nehmen diese elastischen Zwischenglieder Längenänderungen und Winkeländerungen (insbesondere bedingt durch eine Durchbiegung der Kühlrohre) auf, gestatten dagegen keine radiale Verlagerung der Kühlrohre gegenüber den sie umgreifenden Halterungen. Die elastischen Zwischenglieder verhindern ferner auch eine Torsion der Kühlrohre, so daß die damit verbundenen, oben erwähnten Nachteile vermieden werden.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die Kühlrohre in der Nähe ihrer Anschlußstelle an dem Drehrohrofen gegen eine Axialbewegung gesichert; die über die Länge der Kühlrohre verteilten elastischen Zwischenglieder werden hierbei im kalten Zustand der Kühlrohre so in Längsrichtung vorgespannt, daß sie im Betriebszustand durch die dann vorhandene Längendehnung der Kühlrohre weitgehend entspannt sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Zwischenglieder und die Halterungen im Betriebszustand nur wenig an Widerlagerkräften aufnehmen müssen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt (längs der Linie I-I der Fig. 2) durch einen Drehrohrofen mit Planetenkühler; Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 eine Teildarstellung (Längschnitt im vergrößerten Maßstab), aus der die Art der Anbringung der Kühlrohre ersichtlich ist.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehrohrofen 1 enthält an seinem Umfang eine Anzahl von planetenartig angeordneten Kühlrohren 2, die von fest mit dem Ofenmantel verbundenen Halterungen 3 getragen werden, die die einzelnen Kühlrohre 2 umgreifen.
Wie Fig. 3 zeigt, sind die einzelnen Kühlrohre 2 frei (d.h. mit radialem Spiel) durch die Halterungen 3, 3' usw. hindurchgeführt. Die Verbindung zwischen den fest mit dem Mantel des Drehrohrofens 1 verbundenen Halterungen 3, 3' und den Kühlrohren 2 erfolgt durch elastische Zwischenglieder 4a, 4b, die zu beiden Seiten der betreffenden Halterung (z.B. 3) angeordnet sind und beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines ringförmigen Kompensators mit einwelligem Querschnittsprofil aufweisen.
Diese aus Stahl bestehenden Zwischenglieder 4a, 4b sind an ihren beiden Enden mit dem Kühlrohr 2 bzw. mit der Halterung 3 fest verbunden (vorzugsweise verschraubt).
Wie ohne weiteres verständlich sein dürfte, fixieren diese Zwischenglieder 4a, 4b die Kühlrohre 2 im Bereich der Halterungen 3 in radialer Richtung und verhindern ferner auch eine Torsion der Kühlrohre 2. Sie lassen dagegen Axialbewegungen der Kühlrohre 2 sowie Winkeländerungen in einem gewissen Maße zu, wobei sie sich elastisch verformen.
In der Nähe der durch ein Übergangs stück 5 und ein Einlaufrohr 6 gebildeten Anschlußstelle der Kühlrohre 2 an den Drehrohrofen 1 sind die Kühlrohre durch ein unmittelbar mit der Halterung 3 verbundenes Element 7 gegen eine Axialbewegung gesichert. Die übrigen, über die Länge der Kühlrohre 2 verteilten Zwischenglieder (z.B. 4'a, 4'b) werden im kalten Zustand der Kühlrohre 2 so in Längsrichtung (entgegen der Längendehnung der Kühlrohre) vorgespannt, daß sie im Betriebszustand durch die dann vorhandene Längendehnung der Kühlrohre weitgehend entspannt sind.

Claims

Patentansprüche

1. Drehrohrofen mit Planetenkühler, enthaltend eine Anzahl von planetenartig am Umgang des Drehrohrofens angeordneten Kühlrohren, die von fest mit dem Ofenmantel verbundenen, die Kühlrohre umgreifenden Halterungen getragen werden, die eine begrenzte axiale Längendehnung der Kühlrohre gestatt*l, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kühlrohre (2) frei durch die Halterungen (3, 3') hindurchgeführt und mit diesen über elastische Zwischenglieder (4a, 4b; 4'a, 4'b) verbunden sind, die die Kühlrohre im Bereich der Halterungen in radialer Richtung annähern stark fixieren, dagegen Axialbewegungen und Winkeländerungen unter elastischer Verformung zulassen.

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (z.B. 4a, 4b) durch ringförmige Kompensatoren gebildet werden.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatoren (z.B. 4a, 4b) ein ein- oder mehrwelliges Querschnittsprofil aufweisen.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensatoren ein spitzes Querschnittsprofil aufweisen.

5. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder durch Ringmembrane gebildet werden.

6. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder durch speichenartig zwischen den Kühlrohren und den Halterungen angeordnete Federstäbe gebildet werden.

7. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten Jeder Halterung (z.B. 3) Je ein Zwischenglied (z.B. 4a, 4b) vorgesehen ist.

8. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (2) in der Nähe ihrer Anschlußstelle an den Drehrohrofen (1) gegen eine Axialbewegung gesichert sind und daß die über die Länge der Kühlrohre verteilten Zwischenglieder (z.B. 4'a, 4'b) im kalten Zustand der Kühlrohre so in Längsrichtung vorgespannt sind, daß sie im Betriebszustand durch die dann vorhandene Längendehnung der Kühlrohre weitgehend entspannt sind.