DE2504782A1

DE2504782A1 - Schachtkuehler

Info

Publication number: DE2504782A1
Application number: DE19752504782
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Helming
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1975-02-05
Filing date: 1975-02-05
Publication date: 1976-08-19
Also published as: GB1490953A; JPS5337070B2; FR2300314A1; DK140034B; JPS51100970A; DK27676A; US4014642A; ES444218A1; DK140034C; FR2300314B1

Description

. P 3079

Polysius AG, Neubeckum

Schachtkühler

Die Erfindung betrifft einen Schachtkühler mit einer Anzahl von horizontal nebeneinander unter einer Schicht des zu kühlenden Gutes angeordneten, angetriebenen, perforierten Zerkleinerungswalzen, wobei die Walzen sowie die darüber befindliche Gutschicht durch einen die Gutschicht von unten nach oben durchsetzenden Kühlluftstrom gekühlt sind.

Zur Kühlung von gebranntem oder gesintertem Gut sind u.a. Rostkühler in verschiedenen Bauarten, Trommelkühler sowie Röhrenkühler bekannt. Sie besitzen jedoch teils einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad, teils erfordern sie einen hohen anlagentechnischen Aufwand.

Man hat aus diesen Gründen in neuerer Zeit versucht, Schachtkühler-Konstruktionen zu entwickeln, die die Vorteile geringer Anlagenkosten, eines guten Kühlerwirkungsgrades und einer gleichmäßigen Qualität des gekühlten Produktes miteinander verbinden.

Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Schachtkühler mit einer Anzahl von horizontal nebeneinander angeordneten, angetriebenen Zerkleinerungswalzen auszurüsten, um grobe Gutteile nach einer gewissen Vorkühlung, jedoch vor einer Nachkühlung, zu zerkleinern, um auf diese

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ORIGINAL INSPECTED

Weise das Auftreten von ungenügend zerkleinerten und im Kern noch heißen Gutbrocken im Kühleraustragsgut zu vermeiden.

Bei einem bekannten Schachtkühler der vorstehend erläuterten Art (DT-OS 1 558 609) befindet sich über den Zerkleinerungswalzen eine verhältnismäßig hohe Gutschicht (die bei einer praktischen Ausführung eines derartigen Schachtkühlers mehrere m beträgt). Die Kühlluft wird durch einen gutfreien Raum unterhalb der Zerkleinerungswalzen zugeführt j kühlt die Walzen und durchsetzt dann die darüber befindliche Gutschicht von unten nach oben. Dabei verengt sich der Schacht-Querschnitt nach oben hin derart, daß zumindest der obere Bereich der Gutsäule durch die erhöhte Luftgeschwindigkeit in einem fließbettähnlichen Zustand gehalten werden soll.

Der bei diesem Schachtkühler angestrebte Effekt erweist sich jedoch als praktisch kaum realisierbar, da die im Kühlschacht aufsteigende Kühlluft (insbesondere bei der notwendigen hohen Pressung) das Bestreben hat, sich bevorzugte Strömungskanäle zu suchen. In jedem Falle läßt sich eine zuverlässige fließbettähnliche Auflockerung und Verteilung der obersten Zone der hohen Gutsäule nur mit einem sehr großen Energieaufwand erreichen.

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Schachtkühlers ist darin zu sehen, daß die durch die am unteren Ende der hohen Gutsäule angeordneten Zerkleinerungswalzen zerkleinerten Gutbrocken keine ausreichende Nachkühlung mehr im Kühlschacht erfahren,, wenn sie den unter den Zerkleinerungswalzen vorgesehenen gutfreien Raum_r,- durch den die Kühlluft zugeführt wird, einfach durchfallen₃ ehe sie in einen Austragstrichter gelangen* Muß anderer-asits aus

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diesem' Grunde noch eine gesonderte Nachkühleinrlchtung (beispielsweise ein Rostkühler) vorgesehen werden_s so geht der angestrebte Vorteil einer anlagentechnischen Verbilligung von vornherein wieder verloren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile einen Schachtkühler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfacher Bauweise ein besonders guter Kühlerwirkungsgrad erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Höhe der über den Walzen befindlichen Gutschicht (gemessen vom Scheitel der Walzen) mindestens 50 cm und höchstens 1 m beträgt, daß ferner die Zuführung der Kühlluft durch die Walzen erfolgt und daß unter den Walzen eine Nachkühlzone mit indirekter Kühlung vorgesehen ist, deren Schichthöhe ein Mehrfaches der über den Walzen vorhandenen Schichthöhe ist.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen stellte sich überraschend heraus, daß es keineswegs eines fließ· bettähnlichen Zustandes bedarf, um eine gleichmäßige Höhe der über den Walzen befindlichen Gutschicht sowie eine gleichmäßige Luftverteilung über den ganzen Schacht-Querschnitt zu erzielen. Wird nämlich die Höhe der über den Walzen befindlichen Gutschicht innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches (zwischen 50 und 100 cm) gewählt, so läßt sich bereits durch die rotierenden Zerkleinerungswalzen eine ideale Vergleichmäßigung der über den Walzen befindlichen Schichthöhe erreichen. Man braucht dann die Geschwindigkeit der Kühlluft nur so groß zu bemessen, daß günstigste Kühlbedingungen in der über den Walzen befindlichen Gutschicht erzielt werden; das energieaufwendige Erzeugen einer Wirbelschicht ist somit nicht erforderlich.

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Da die durch die Walzen zugeführte Kühlluft bevorzugt im Scheitelbereich der Walzen austritt, werden die in diesen Bereichen befindlichen Gutteilchen durch die Kühlluft am stärksten aufgelockert. Durch die Drehbewegung der Walzen werden diese Gutteilchen jedoch sogleich in die weniger intensiv belüfteten Zwickel zwischen benachbarten Walzen weitergefördert, was zur Folge hat, daß in kurzer Zeit praktisch die gesamte oberhalb der Walzen befindliche Gutschicht in eine sehr intensive Berührung mit der Kühlluft kommt.

Die erfindungsgemäß unter den Walzen vorgesehene indirekte Nachkühlzone, deren Schichthöhe ein Mehrfaches der über den Walzen vorhandenen Schichthöhe beträgt, sorgt für eine ausreichende und gleichmäßige Nachkühlung des durch die Walzen genügend zerkleinerten Gutes. Durch die verhältnismäßig große Höhe dieser Nachkühlzone wird zugleich die durch die Walzen zugeführte Kühlluft auf einfache Weise gezwungen, ausschließlich die über den Walzen befindliche Gutschicht von unten nach oben zu durchströmen, da die hohe Nachkühlzone dieser Kühlluft einen ausreichenden Widerstand gegen ein Entweichen nach unten entgegensetzt.

Zahlreiche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schachtkühler;

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Pig. 2 einen Querschnitt durch den Schachtkühler.

Der in der Zeichnung veranschaulichte Schachtkühler 1 ist einem Drehrohrofen 2 nachgeschaltet, der in-üblicherweise durch einen Brenner 3 befeuert ist. Die Abluft des Schachtkühlers 1 dient dabei als Sekundärluft für den Brenner 3·

Der Schachtkühler 1 besitzt einen rechteckigen Querschnitt und ist mit einer Anzahl von horizontal nebeneinander angeordneten, angetriebenen Zerkleinerungswalzen 4 versehen. Die Walzen H sind dabei parallel zu den Sehmalseiten des Schacht-Querschnitts angeordnet. Die Schmalseiten des Schacht-Querschnitts liegen etwa parallel zur Achse 5 des Drehrohrofens 2. Die vertikale Mittelachse 6 des Schachtkühlers ist derart gegenüber der Ofenachse 5 versetzt, daß das aus dem Drehrohrofen 2 ausgetragene Gut (Pfeil 7) etwa in den mittleren Bereich des Schacht-Querschnitts fällt.

Der Schachtkühler 1 enthält im wesentlichen drei Zonen:

Die oberste Zone wird von der über den Walzen 4 liegenden Gutschicht 8 gebildet. Ihre Höhe H beträgt mindestens 50 cm und höchstens etwa Im. .

Die mittlere Zone des Schachtkühlers 1 wird von- den . ■"·. ■ zur Zerkleinerung und Verteilung des Gutes dienenden . Walzen 4 gebildet. Diese Walzen M besitzen vorzugsweise Chromnickel-Stahlgußmäntel mit Belüftungsschlitzen und Brechzähnen. Jeder Walze ist vorzugsweise ein gesonderter Antrieb und ein eigener Kühlluftventilator 9 bzw. 10 zugeordnet. Die Kühlluftanschlüsse 11 sowie die zugehörigen Ventilatoren 9 und 10 benachbarter Walzen 4 sind zweckmäßig

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- 6 auf entgegengesetzten Stirnseiten der Walzen vorgesehen.

Die Drehrichtung der Walzen H ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so angenommen, daß die beiden Walzenpaare jeweils von der Mitte des Schacht-Querschnitts nach außen fördern. Im allgemeinen wird diese Drehrichtung die zweckmäßigste sein, um das im mittleren Bereich des Schacht-Querschnitts aufgegebene Gut unter Bildung einer gleichmäßigen Schichtstärke nach beiden Seiten zu verteilen. An den beiden Schmalseiten des Schacht-Querschnitts sind in der Höhe der Walzen 4 noch zusätzliche feststehende Brechbacken 12 angeordnet.

Die dritte Zone des Schachtkühlers 1 ist als Nachkühlzone mit indirekter Kühlung ausgebildet. Sie enthält bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei übereinander angeordnete Gruppen von Kühlrohren 13 und l4_s wobei jeder Gruppe ein gesonderter Ventilator 15 bsw. 16 zugeordnet ist und die beiden Gruppen von entgegengesetzten Seiten des Schacht-Querschnitts her mit Kühlluft beaufschlagt werden. Die aus den Kühlrohren 13 austretende Kühlerabluft wird durch die Ventilatoren 9 und 10 den Walzen 4 zugeführt. Sie durchsetzt dann den perforierten Mantel dieser Walzen 4 und durchströmt anschließend die über den Walzen befindliche Gutschicht 8.

Unterhalb der Walzen 4, und zwar im wesentlichen unterhalb der zwischen benachbarten Walzen vorhandenen Spalte, befinden sich Abdeckungen 17_s die ein Hindurchfallen von Gut durch den oberen Bereich der Nachkühlzone verhindern.

Am unteren Ende der von den Kühlrohren i3_a l-'ί gebildeten Nachkühlzone sind vorzugsweise zwei iis Wsehs<?I nach entgegengesetzten Seiten fördernde Ätistragsorgans 18_S 19 vorgesehen (beispielsweise Entleerungssehöi© od©™ -Ketten).

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Die Gutsäule sinkt auf diese Weise zwar im ganzen gleichmäßig ab j in einzelnen Partien jedoch im regelmäßigen Wechsel. Durch diese Austragsweise wird die Relativbewegung in der Nachkühlzone und damit die Nachkühlung insgesamt begünstigt.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mögen folgende - jedoch lediglieh als Beispiel zu wertende - Angaben für einen Schachtkühler mit einer Leistung von 3000 tato dienen: Der mit einem Querschnitt von 4 χ 8,4 m ausgebildete Schachtkühler besitzt eine erste Kühlzone (Gutschicht 8) mit einer Stärke von 1 m, Walzen 4 mit einem Durchmesser von 1,8 m sowie eine indirekte Nachkühlzone mit einer Höhe von 6,5 m. In der Gutschicht 8 verweilt das Gut (beispielsweise Zementklinker) etwa 23 Minuten und in der Nachkühlzone etwa 147 Minuten.

Die Austragsmenge des Schachtkühlers wird durch die Drehgeschwindigkeit der Walzen 4 und/oder durch die Geschwindigkeit der Austragsorgane 18, 19 geregelt.

Um den Verschleiß der Walzen 4 zu verringern, kann die Schichthöhe so gesteuert werden, daß sich unter den Walzen 4 ein kleiner gutfreier Raum bildet.

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Claims

- 8 Patentansprüche

1. Schachtkühler mit einer Anzahl von horizontal nebeneinander unter einer Schicht des zu kühlenden Gutes angeordneten, angetriebenen, perforierten Zerkleinerungswalzen, wobei die Walzen sowie die darüber befindliche Gutschicht durch einen die Gutschicht von unten nach oben durchsetzenden Kühlluftstrom gekühlt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der über den Walzen (4) befindlichen Gutschicht (8) mindestens 50 cm und höchstens 1 m beträgt, daß die Zuführung der Kühlluft durch die Walzen (4) erfolgt und daß unter den Walzen (4) eine Nachkühlzone (13, 14) mit indirekter Kühlung vorgesehen ist, deren Schichthöhe ein Mehrfaches der über den Walzen vorhandenen Schichthöhe ist.

2. Schachtkühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rechteckigen Schacht-Querschnitt, wobei die Walzen (4) parallel zu den Schmalseiten des Schacht-Querschnitts angeordnet sind.

3· Schachtkühler nach den Ansprüchen 1 und 2, der einem Drehrohrofen nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten des Schacht-Querschnitts etwa parallel zur Ofenachse (5) liegen und die vertikale Mittelachse (6) des Schachtkühlers (1) derart gegenüber der Ofenachse (5) versetzt ist, daß das aus dem Drehrohrofen (2) ausgetragene Gut (7) etwa in den mittleren Bereich des Schacht-Querschnitts fällt.

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4. Schachtkühler nach den Ansprüchen 1 bis 3_S gekennzeichnet durch eine solche Drehrichtung der Walzen (4), daß das etwa dem mittleren Bereich des Schacht-Querschnitts aufgegebene Gut unter Bildung einer gleichmäßigen Schichtstärke nach beiden Seiten verteilt wird.

5. Schachtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, . daß jeder Walze (4) ein gesonderter Antrieb und ein eigener Kühlluft vent Hat or (z.B. 9, 10) zugeordnet ist.

6. Schachtkühler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftanschlüsse (11) benachbarter Walzen

(4) auf entgegengesetzten Stirnseiten der Walzen vorgesehen sind.

7. Schachtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet^ daß die Nachkühlzone wenigstens zwei übereinander angeordnete Gruppen von Kühlrohren (13, 14) enthält, wobei jeder Gruppe ein gesonderter Ventilator (15 bzw. 16).zugeordnet ist und die beiden Gruppen von entgegengesetzten Seiten des Schacht-Querschnitts her mit Kühlluft beaufschlagt sind.

8. Schachtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (4) mit Kühlerabluft der Nachkühlzone beaufschlagt sind. :

9· Schachtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Walzen (4), vorzugsweise unterhalb der zwischen benachbarten Walzen vorhandenen Spalte,-' Abdeckungen (17) zur Verhinderung von Gutdurchfall vorgesehen sind.

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10. Schachtkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Nachkühlzone wenigstens zwei im Wechsel nach entgegengesetzten Seiten fördernde Austragsorgane (18, 19) vorgesehen sind.

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