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Rostplatte für Rostkühler Die Erfindung betrifft eine Rostplatte
für die Hochtemperaturzone eines Rostkühlers, insbesondere für Zementklinker, deren
Ivietallkörper oben offene Ka sten aufweist, deren Böden mit Öffnungen für den Durchtritt
der Kühlluft versehen sind.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 2.011.518 ist eine Rostplatte für
Rostkühler bekannt, die einen von Kühlluft durchströmten gebil aufweist, in dem
nach oben offene Kästen vorhanden sind, deren Böden Luftdurchtflttsöffnungen für
die Kühlluft enthalten. Die Kästen liegen mit ihrem Boden unterhalb der Ratplattenebene
und mit ihrer Oberkante oberhalb der Rostplattenebene. Wenn die zu kühlenden Klinker
auf die Rostplatte gelangen, bildet sich in den Kästen eine Klinkerschicht, die
rasch abkühlt und als Isolationsschicht gegenüber
den darüber befindlichen
Klinkern dient. Nachteilig bei dieser Anordnung ist es, daß der Unterteil der Kästen
durch heiße Klinker, auch wenn diese sich rasch abkühlen, beansprucht wird und daß
durch die lose, zwangsläufig ungleichmäßige Klinkerschüttung in den Kästen die Strömung
der RühlluSt durch die Kästen ebenfalls ungleichmäßig i kann.
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Falls sich Klinker in den Kästen verkeilen, kann es sogar zu einer
Verstopfung der ijuftdurchtrittsöffnungen kommen, so daß an diesen Stellen eine
Uberhitzung der Rostplatten nicht ausgeschlossen werden kann.
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Weiterhin ist es bekannt, durch Temperatureinflüsse und schleißende
Güter hochbeanspruchte hetallteile, wie Rostplatten, durch bberzüge, die im wesentlichen
aus Metallkarbiden (z. B. Wolframkarbid) oder Metalloxyden (z. B.
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Aluminiumoxyd) bestehen, zu schützen. Die Haftung dieser Schutzschichten
auf dem Grundmaterial ist jedoch ungenügend, so daß es aufgrund der unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten von Schutzschicht und metallischer Grundmasse, (z. B.
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Chromnickelstahlguß) schon nach kurzem Betrieb zu Rissen und anschließenden
Abplatzungen der Schutzschicht kommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugiunde, die vorgenannten Nachteile
der bekannten kostplattenausführungen zu vermeiden und insbesondere Rostplatten
zu schaffen, die eine höhere Standzeit bei geringen Fertigungskosten aufweisen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Kästen
der Rostplatte eine homogene oder aus Steinen zusammengesetzte Keramikschicht vorgesehen
ist, die ebenfalls mit LuStiurchtrittsöffnungen versehen ist. Hierdurch wird vorteilhaft
erreicht, daß die Nachteile der offenen, mit Klinker gefüllten Lasten vermieden
werden und die Standfestigkeit der Rostplatte bei verbesserter Kühlwirkung erhöht
wird.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Metallkörper
als Ganzes kastenförmig ausgebildet ist und an seiner Unterseite Befestigungselemente
trägt. Hierdurch wird vorteilhaft nicht nur der vordere eil der Rostplatte, sondern
der gesamte Metallkörper durch die Keramikschicht geschützt. Durch die Kastenform
werden dabei Ausbrüche der Keramikschicht an den Seiten verhindert. Die erfindungsgemäße
Rostplattenausführung bewirkt eine vorteilhafte Aufteilung der einzelnen Elemente
der Rostplatte nach ihren funktionellen Möglichkeiten, die Leramikschicht übernimmt
die
Wärmedämmung und den Verschleißschutz und der hetallkörper liefert den strukturellen
Halt für die Keramikschicht. So entsteht eine in ihrer Gesamtfunktion besonders
vorteilhafte Rostplatte.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Hetallkörper nur teilweise kastenförmig ausgebildet ist, wobei sich der kastenförmige
Deil oberhalb oder unterhalb der Plattenebene befindet. Bei dieser Ausführung wird
lediglich der Vorderteil der Rostplatte, der besonders hoch beansprucht ist, durch
die Keramikschicht geschützt, so daß sich insgesamt eine leichtere Ausführung als
bei einem Schutz der gesamten Rostplatte durch die Keramikschicht ergibt. Bei einer
Anordnung oberhalb der Plattenebene kann ein solcher Kasten nachträglich auf noch
vorhandene Rostplattenausführungen aufgesetzt werden, um die Raltbaikeit eines bestehenden
Rostplattenkühlers zu erhöhen. Für im Vorderteil geschützte neue Rostplatten bietet
sich die Anordnung unterhalb der Plattenebene an.
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Kier entsteht eine insgesamt glatte Plattenoberfläche, bei der der
vordere eil vorteilhaft geschützt ist.
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Weiterhin ist in einer Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß zwischen
Keramikschicht und den Seiten des Kastens eine elastische Zwischenschicht, vorzugsweise
aus keramischen Fasern, angeordnet ist. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß
die Ausdehnungen und Verkleinerungen, die eine Rostplatte im Betrieb erfährt, bei
den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Keramik und Metall nicht zu einem
Reißen der relativ spröden Keramikschicht führ t>.Die Ausdehnungedifferenzen
zwischen Netallkörper und Keramikschicht werden von der elastischen Zwischenschicht
aufgenommen. Auch eine Verformung des Netallkörpers, wie sie nach längerem Gebrauch
häufig festzustellen ist, wirkt sich nicht auf die Keramikschicht aus, da zwischen
Keramikschicht und Netallkörper die elastische Zwischenschicht angeordnet ist.
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So wird der durch dauernde Verformung eventuell entstehende Unterschied
zwischen dem aufnehmenden Kasten und der innenliegenden Keramikschicht ausgeglichen.
Auf diese Weise kann die Haltbarkeit der Rostplatten erheblich gesteigert werden.
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Je nach Belastung werden dabei Kalziumsilikatfasern, Asbestfasern,
Kohlenstoffasern oder ähnliche mineralische Fasern eingesetzt.
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Vorzugsweise wird vorgesehen, daß die Keramikschicht aus Um203 besteht,
das mit SiO2 und geringen Nengen anderer ivietalloxyde gemischt ist. Durch Al203
steht vorteilhafterweise ein sehr abriebfestes Naterial zur Verfügung, das mit den
das Grundkorn umhüllenden Stoffen eine enge Verbindung eingeht und durch einen abbindeprozeß
zu einer homogenen Schicht wird, sei es im Einzelstein oder sei es in einer Stampfmasse.
Dabei ist es nicht notwendig, den Stein oder die Stampfinasse zu sintern. Es genügt
ein Brennen oder sogar ein einfaches Aushärten bei Raumtemperaturen. Die mit dem
SiP2 gemischten Metalloxyde sind dabei vorzugsweise NgO und Fe203.
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Weiterhin ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß
in die Keramikschicht keramische Fasern, insbesondere Kalziumsilikatfasern oder
Asbestfasern, eingebettet sind. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß hohe Beanspruchungen,
die hauptsächlich an den Kanten der Keramikmasse auftreten, nicht zu einem Zerbrechen
der Keramikmasse führen und insbesondere das Ausbröckeln der Oberfläche verhindert
wird. Die auftretenden Zugspannungen werden von den Fasern aufgenommen und die Keramikmasse
dient lediglich zum Aufnehmen von Druckspannungen. Es ist dabei ausreichend, nur
die Oberfläche der Keramikschicht durch Fasern zu verstärken,
da
hauptsächlich hier ein Ausbrechen, bedingt durch die Kantenspannungen und durch
mechanische Beanspruchung durch den herabfallenden Klinker, zu befürchten ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Keramikschicht an der Plattenvorderkante eine über die Plattenoberfläche herausragende
Verstärkung aufweist. Hierdurch wird ein Aufstauen des Gutes in Gutstromrichtung
bewirkt und vorteilhaft die Dicke der zum Verschleiß zur Verfügung stehenden Keramikschicht
im höchstbeanspruchten gebil der Rostplatte erhöht, so daß sich insgesamt eine erhebliche
Steigerung der Haltbarkeit ergibt.
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Weiter ist zur Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Keramikschicht
die Plattenvorderkante und die Plattenseiten ganz oder teilweise überdeckt. Hierdurch
wird vorteilhaft erreicht, daß der heiße Klinker zumindest an den am höchsten beanspruchten
Stellen nicht in Berührung mit dem Metallkörper kommt. Während die Unterseite intensiv
durch die Kühlluft gekühlt wird, ist diese Kühlung an den Seiten des Kastens weniger
intensiv und durch die gute Wärmeleitfähigkeit des Metallkörpers kommt es hier zu
relativ hohen Temperaturen. Dies wird durch die Überdeckung mit Keramik,
die
den direkten Kontakt zwischen dem heißen Klinker und dem Netall verhindert, wesentlich
verbessert. Durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit der Keramikschicht bleibt der
gesamte Metallkörper weit unter der Oberflächentemperatur der Keramikschicht.
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In einer Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, daß die Kühlluftöffnungen
im Metallkörper in der Weise ausgeführt sind, daß sie als Aufnahmeöffnungen für
im wesentlichen kegelige Formkörper, die während des Einbringens der Keramikschicht
in die Kästen eingesetzt werden, dienen. Hierdurch wird ein einfaches Einformen
der Keramikschicht in die fertigen Kästen ermöglicht, da die Formkörper, die die
Form der Kühlluftöffnungen bestimmen, nach dem Aushärten durch die Kühlluftöffnungen
wieder herausgenommen werden können.
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Gleichzeitig dienen die eingegossenen Kühlluftöffnungen in dem Metallkörper
als Positionierungen für die Formkörper, so daß sichergestellt ist, daß bei der
Ausmauerung oder bei dem Einstampfen die Anordnung der Kühlöffnungen einwandfrei
ist. Durch diese Maßnahme kann davon abgesehen werden, Formkästen für die Keramikschicht
herzustellen, da sich å ede Rostplatte zum Einformen verwenden läßt.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Aufs-icht auf eine Rostplatte, die als Ganzes
kastenförmig ausgebildet ist, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäß
Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Rostplatte, die nur teilweise als Kasten
ausgebildet ist. Der Kasten liegt unter der Plattenebene, Fig. 4 einen Querschnitt
durch eine Rostplatte, die ebenfalls nur teilweise als Kasten ausgebildet ist, dieser
liegt oberhalb der Plattenebene.und kann nachtraglich aufgebracht werden.
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Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Rostplatte mit Verstärkung des
vorderen Teils und einer elastischen Ausgleichsschicht, sowie Fig. 6 eine Rostplatte
im Querschnitt, deren Kanten teilweise von Keramikmaterial überdeckt wird.
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Wie Fig. 1 zeigt, faßt der metallische Körper 1 der Rostplatte die
Keramikschicht 2 allseitig ein. Die Einfassung besitzt eine KantenverstrArkung 3.
Gleichmaßig in der Keramikschicht 2 sind die Ktihlluftöffnungen 4 verteilt.
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Fig 2 zeigt, wie sich in der kastenförmigen Rostplatte 1 die Keramikschicht
2 befindet, die an den Kanten durch die Randverstärkung 3 besonders gehalten wird
und die Kühl luftöffnungen 4 aufweist. An der Unterseite des Kastens befinden sich
die Befestigungselemente 6 und 7. Die Randverstärkung 3 ist nicht unbedingt notwendig,
sie kann entfallen und zwischen Keramikschicht 2 und Kasten 1 kann an den Seiten
eine elastische Zwischenschicht aus keramischen Fasern z. B.
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Kalziumsilikat oder Asbest angeordnet sein. Innerhalb der Keramikschicht
sind vorteilhafterweise ebenfalls keramische Masern, sei es als Matten, sei es als
Gemenge, eingebracht und insbesondere an der Oberfläche und um die Kühlluftöffnungen
konzentriert.
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Die Rostplatte nach Fig. 3 ist nur teilweise kastenförmig ausgeführt.
Der Kastenteil 8 erstreckt sich nur über die besonders hoch beanspruchte Vorderseite
der Rostplatte.
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Ähnlich ist es in Fig. 4, in der der kastenförmige Teil 9
auf
die Rostplatte aufgesetzt ist. Auch bei diesen husführungen können die Randverstärkungen
entfallen und durch elastische Zwischenschichten zwischen Keramik und Rostplattenumrandung
ersetzt werden.
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In Fig. 5 ist eine Rostplatte gezeigt, die an ihrer besonders hoch
beanspruchten Vorderseite 10 eine keramische Verstärkung 11 trägt, die sowohl die
Vorderseite vor Verschleiß schützt als auch die Dicke der Keramikschicht, die letztlich
die Haltbarkeit bedingt, erhöht. Zugleich staut sich durch die Verstärkung das Gut
auf den einzelnen Rostplatten, so daß eine weitere Verbesserung erreicht wird. Zwischen
den Kastenseiten 12 und der Keeramikmasse 13 befindet sich die elastische Zwischenschicht
14 aus Fasern. Je nach den Temperaturkoeffizienten und der Wärmebelastung, die diese
Zwischenschicht aufzunehmen hat, wird ihre Dicke bestimmt und werden ihre einzelnen
Komponenten geändert. So ist beispielsweise eine Mischung aus Asbest- und Kalziumsilikatfasern
besonders geeignet.
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In Fig. 6 ist eine Rostplatte gezeigt, deren Grundkörper 20 nur teilweise
bis zum oberen Rand 15 reichende Seitenteile aufweist. Im vorderen, hochbelasteten
Teil, überdeckt die
K-ersmikschicht 16 die Seiten 17 und die Vorderkante
18 der Rostp1atte. Im hinteren Teil ist für die Keramikmasse ein Halteelemnt 19
vorgesehen.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen für Rostplatten, insbesondere
für Zementklinker, sind nicht auf die Verwendung bei der Kühlung von Zementklinkern
beschränkt.
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Rostplatten dieser Art köxuien für Kühlung, Vorwärmung und Brennen
im Temperaturbereich zwischen 5000 C und 13000 C für alle festen Güter verwendet
werden, sei es Kalk, Dolomit, Sinterpellets o.ä. Je nach den Anforderungen werden
dabei die Metallkästen durch Randverstarkungen, Querrippen etc.
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verstärkt und es wird eine mehr oder weniger dicke, elastische Ausgleichsschicht
zwischen Keramik und Hetallkörper verwendet.
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- Patentansprüche -