DE2702876A1

DE2702876A1 - Drehrohrofen mit einer anzahl von planetenkuehlrohren

Info

Publication number: DE2702876A1
Application number: DE19772702876
Authority: DE
Inventors: Bobo Ermer; Antonius Vering; Juergen Dipl Ing Wurr
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1978-07-27
Also published as: GB1568537A; DE2702876B2; FR2378245A1; DE2702876C3; ES465581A1; US4193759A; BE861378A; FR2378245B3; ZA777315B

Description

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Polysius AG, Neubeckum

Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren

Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren, deren Einlaufstutzen mit dem Ofeninneren über hülsenartige Einlaufringe in Verbindung stehen, die in den im Ofenmantel und in dessen Auskleidung vorgesehenen Ofenauslauföffnungen angeordnet sind.

Die in der Umfangswand eines Drehrohrofens vorgesehenen Auslauföffnungen, die mit den Einlaufen der Planetenkühlrohre in Verbindung stehen, sind besonderen thermischen Belastungen sowie einem starken Verschleiß ausgesetzt. Eine nicht mehr intakte Feuerfest-Auskleidung im Bereich dieser Auslauföffnungen kann zu überhitzungen des Ofenmantels und somit zu schwerwiegenden Schaden führen.

Um Beschädigungen der Feuerfest-Auskleidung im Bereich der Ofenauslauföffnungen zu mindern, hat man bei bekannten Drehrohrofen im Bereich der Auslauföffnungen zu den einzelnen Planetenkühlrohren hülsenartige Einlaufringe aus Metall vorgesehen, die zumindest teilweise in die in der Ofenumfangswand (Ofenmantel und Auskleidung) vorgesehenen Ofenauslauföffnungen hineinragen. Mitunter tragen diese Einlaufringe auch bereits auf ihrer Innenseite eine feuerfeste Auskleidung. Bei diesen bekannten Ausführungsformen hat es sich jedoch allgemein als Nachteil herausgestellt, daß zwischen den eigentlichen Ofenauslauföffnungen und dem Außenumfang der Einlaufringe ein das Einsetzen erleichternder Richtspalt vorhanden bleibt. Während des Ofenbetriebes wird jedoch der im Ofeninnern liegende Rand der feuerfesten Ofenauskleidung

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oft durch grobstückiges gebranntes Material zerschlagen oder auch durch Staub, der sich im Ringspalt zwischen Einlaufring und Feuerfest-Auskleidung ansammelt, zerdrückt. Dies hat zur Folge, daß die feuerfeste Auskleidung im Bereich der Ofenauslauföffnungen keinen einwandfreien Schutz des Ofenmantels mehr gewährleisten kann, so daß dann vielfach nach verhältnismäßig kurzer Laufzeit eines Drehrohrofens Ausbesserungsarbeiten an dieser feuerfesten Auskleidung vorgenommen werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen optimalen Schutz für die kritischen Auskleidungsbereiche der Ofenauslauföffnungen zu den einzelnen Planetenkühlrohren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der in die Ofenmantelauskleidung hineinragende Teil des Einlaufringes an seinem Außenumfang einen ringförmig umlaufenden Kragen aus Auskleidungsmasse aufweist, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung der Ofenmantelauskleidung eingesetzt ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Einlaufring, zumindest soweit er in die Ofenmantelauskleidung hineinragt, einen umlaufenden Kragen aus feuerfester Auskleidungsmasse aufweist, ist auch hier kein Ringspalt zwischen der Ofenmantelauskleidung und dem Einlaufring und auch kein Absatz in dem in der Ofenmantelauskleidung liegenden Abschnitt der Ofenauslauföffnung vorhanden, wie es bei bekannten Ausführungen der Fall ist, so daß ein Ausbrechen bzw. Auswaschen dieser Ofenauslaufbereiche vermieden wird. Der erfindungsgemäß an jedem Einlaufring vorgesehene umlaufende Kragen aus feuerfester Auskleidungsmasse stellt vielmehr im Bereich der gefährdeten Randzonen der Ofenauslauföffnungen einen verhältnismäßig kompakten Block dar, der diese Bereiche der Ofenauslauföffnungen sowohl gegenüber thermischen überbeanspruchen-

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gen als auch gegenüber erhöhtem Verschleiß schützt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der ringförmig umlaufende Kragen durch Einlegen dünner Materialstreifen in Umfangsrichtung in mehrere Ringsegmente unterteilt. Durch diese beispielsweise aus Pappe oder dergleichen bestehenden Materialstreifen können von dem umlaufenden Kragen die zwischen dem aus Metall bestehenden Einlaufring und der feuerfesten Auskleidungsmasse auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen aufgenommen werden.

Weiterhin ist es zweckmäßig zwischen dem der Ofenmantelauskleidung benachbarten Außenumfang des Kragens und dem gegenüberliegenden Innenumfangsbereich der Ausnehmung der Ofenmantelauskleidung eine dünne Trennschicht vorzusehen. Auf diese Weise schließt sich der umlaufende Kragen aus Auskleidungsmasse im wesentlichen unmittelbar an die Ofenmantelauskleidung an, ohne damit jedoch eine direkte Verbindung einzugehen.

Wenn für jede Ofenauslauföffnung ein an der Ofenmantelaußenseite angeordneter Ofenauslaufstutzen vorgesehen ist, der den aus dem Ofenmantel herausragenden Längsabschnitt des Einlaufringes mit einem Ringspalt umgibt, dann ist es erfindungsgemäß ferner von Vorteil, daß der vom Ringspalt umgebene Längsabschnitt des Einlaufringes keine Auskleidungsmasse aufweist und in dem Ringspalt ein temperaturbeständiges und wärmeisolierendes Material lose eingelegt ist. Hierdurch kann die Temperatur des OfenauslaufStutzens verhältnismäßig niedrig gehalten werden, und außerdem kann kein Staub in den Ringspalt eindringen, ganz abgesehen davon, daß der Ringspalt durch den umlaufenden Kragen gegenüber dem Ofeninnern vollkommen abgedeckt ist.

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Im folgenden sei die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht vom Auslaufende eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens;

Fig. 2 eine Detail-Schnittansicht (Detail II) mit der Ofenauslauföffnung und dem eingesetzten Einlaufring (vergrößerter Maßstab);

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine ähnliche Detail-Schnittansicht wie in

Fig. 2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist der Einfachheit halber lediglich der Teil des Auslaufendes eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens 1 veranschaulicht, in dessen ümfangswand 2 sich die Ofenauslauföffnungen 3 befinden, die in Umfangsrichtung des Drehrohrofens 1 mit gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und mit den Einlaufstutzen 4a von - nur zum Teil dargestellten - Planetenkühlrohren 4 in Verbindung stehen, die mit ihren Achsen 4b in üblicher Weise etwa parallel zu der Drehrohrofcnachse 1a ausgerichtet sein können.

Wie sich besonders deutlich aus Fig. 2 ersehen läßt, setzt sich die Ümfangswand 2 des Drehrohrofens 1 im wesentlichen aus dem metallischen Ofenmantel 5 und der feuerfesten Auskleidung 6 des Ofenmantels zusammen. Für jede Ofenauslauföffnung 3 ist an der Außenseite des Ofenmantels 5 ein Ofenauslaufstutzen 7 befestigt, mit dem der Einlaufstutzen 4a des zugehörigen Planetenkühlrohres 4 verbunden ist.

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Jedem Einlaufstutzen 4a eines Planetenkühlrohres 4 ist ein hülsenartiger Einlaufring 8 aus Metall zugeordnet, der in die zugehörige Ofenauslauföffnung 3 hineinragt, wobei zwischen dem Außenumfang des den Ofenauslaufstutzen 7 durchsetzenden Längsabschnittes des Einlaufringes 8 und dem Ofenauslaufstutzen 7 ein Ringspalt 9 vorhanden ist.

Wesentlich bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist, daß - wie Fig. 2 besonders deutlich zeigt - zumindest der in die Ofenmantelauskleidung 6 hineinragende Toil 8a jedes Einlaufringes 8 an seinem Außenumfang einen ringförmig umlaufenden Kragen 10 aus feuerfester Auskleidungsmasse aufweist. Um jede Ofenauslauföffnung 3 herum ist zu diesem Zweck eine der Größe des Kragens entsprechende, ringförmige Ausnehmung 11 eingeformt, durch die sich - im Querschnitt der Fig. 2 gesehen - eine Art Abstufung der Ofenumfangswand 2 ergibt. In diese ringförmige Ausnehmung 11 der Ofenmantelauskleidung 6 ist der umlaufende Kragen 10 des Einlaufringes 8 genau passend eingesetzt, d.h. die Breite b des Kragens 10 stimmt im wesentlichen mit der Breite (also der radialen Abmessung) der Ausnehmung 11 überein, während die Höhe h des Kragens 10 der Höhe der Ausnehmung 11, und somit in diesem Falle der Dicke der Ofenmantelauskleidung 6 entspricht. Da bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die in das Ofeninnere weisende Stirnfläche des umlaufenden Kragens 10 bündig mit der in das Ofeninnere weisenden Endfläche des Einlaufringes 8 bündig liegt, fluchten somit die ins Ofeninnere weisende Stirnfläche des Kragens 10 und die Außenfläche des ebenfalls in das Ofeninnere weisenden Einlaufringendes mit der Innenumfangsflache der Ofenmantelauskleidung 6, so daß keinerlei störende Absätze vorhanden sind.

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Wie sich ferner den Fig. 2 und 3 entnehmen läßt, sind an der mit Auskleidungsmasse bzw. mit dem Kragen 10 versehenen Umfangsflache des Einlaufringes 8 Verankerungselemente für die Auskleidungsmasse befestigt. Diese zur Halterung der Auskleidungsmasse dienenden Verankerungselemente weisen eine entsprechend wellige oder aufgerauhte Form auf und sind vorzugsweise in unterschiedlichen Längen vorgesehen, wie insbesondere Fig. 3 zeigt.

Um unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen dem metallischen Einlaufring 8 und der feuerfesten Auskleidungsmasse des Kragens 10 ausgleichen zu können, ist dieser Kragen 10 durch Einlegen dünner Materialstreifen, vorzugsweise Pappstreifen 13 (vgl. Fig. 3), in ümfangsrichtung in Ringsegmente 10a bis 10d (in diesem Beispiel also in vier Ringsegmente) unterteilt. Damitveiterhin der aus Auskleidungsmasse bestehende Kragen 10 keine feste Verbindung mit der übrigen feuerfesten Auskleidungsmasse der Oferwnantelauskleidung 6 eingeht, ist zwischen dem der Ofenmantelauskleidung benachbarten Außenumfang des Kragens 10 und dem gegenüberliegenden Innenumfangsbereich der Ausnehmung 11 eine dünne Trennschicht 14 vorgesehen, die beispielsweise durch einen auf dem Außenumfang des Kragens 10 vorgesehenen Gleitmittelanstrich oder auch durch einen umlaufenden Materialstreifen gebildet sein kann, der mit einer Gleitoberfläche versehen und zum Beispiel als Ölpapier ausgeführt ist.

Jeder Einlaufring 8 ist - vgl. Fig. 2 - an seinen beiden Stirnenden mit je einem nach innen vorstehenden Flansch 15, 16 versehen, wobei die Außenfläche des in das Ofeninnere weisenden Endflansches 15 mit der in das Ofeninnere weisenden Stirnfläche des Kragens 10 bündig abschließt. Zwischen diesen beiden Endflanschen 15, 16 sowie an der Innenumfangsflache des Einlaufringes 8 ist ebenfalls eine Schicht 17 aus feuerfester Auskleidungsmasse vorgesehen. Diese ebenfalls Ringform besitzende Schicht 17 erstreckt sich in axialer

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Richtung des Einlaufringes 8 von der Innenseite des Endflansches 15 bis zur Innenseite des Endflansches 16 und besitzt in radialer Richtung eine Dicke, die etwa der Breite der Endflansche 15, 16 entspricht. Vorzugsweise weist dabei jedoch diese Auskleidungsschicht 17 eine im Querschnitt ballige Form auf (vgl. Fig. 2), indem sie im Bereich der Endflansche 15, 16 genau der Breite dieser Flansche entspricht, während sie in dem Zwischenbereich ballig in die Durchgangsöffnung vorspringt. Auch die Ausklcidungsschicht 17 wird - genau wie der Kragen 1ü - mit Hilfe von Verankerungselementen 18 an der Innenumfangsfläche des Einlaufringes 8 gehalten. Ferner kann auch diese innere Auskleidungsschicht 17 - wie bei 19 angedeutet durch Einlegen von dünnen Materialstreifen in Umfangsrichtung in Segmente unterteilt sein, um unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Einlaufring und Auskleidungsmasse stattzugeben.

Wie in Fig. 2 weiterhin angedeutet ist, weist der vom Ringspalt 9 umgebene Einlaufring-Längsabschnitt 8b, der aus dem Ofenmantel 5 bzw. aus der Ofenmantelauskleidung nach außen herausragt, keine Auskleidungsmasse auf. Der zwischen diesem Einlaufring-Längsabschnitt 8b und dem Ofenauslaufstutzen 7 vorhandene Ringspalt 9 ist vielmehr mit einem temperaturbeständigen und wärmeisolierenden Material voll gepackt. Bei diesem Material kann es sich beispielsweise um eine temperaturbeständige und wärmeisolierende Keramikschnur 20 handeln, die in mehreren Windungen fest in den Ringspalt 9 eingelegt bzw. eingedrückt ist.

Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel der Erfindung stellt eine Abwandlung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispieles dar. Da bei dieser Ausführungsform der Erfindung die meisten Teile gleichartig wie beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ausgeführt sein können, sind

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sie der Einfachheit halber mit denselben Bezugszeichen unter Beifügung eines Striches bezeichnet, so daß sich eine nochmalige ausführliche Erläuterung weitgehend erübrigt.

Der wesentliche Unterschied der Ausführungsform gemäß Fig. 4 gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist darin zu sehen, daß der Einlaufring 8' mit seiner in das Ofeninnere weisenden Stirnfläche gegenüber der durch die Innonumfangsfliichc der Ofenmnntelauskleidung 6' definierten, durchgehenden Linie 3O um das Maß d zurückspringt. Der den in die Ofenmantelauskleidung 6' hineinragenden Teil 8a¹ des Einlaufringes 8' an dessen Außenumfang angebrachte, ringförmig umlaufende Kragen 31 aus feuerfester Auskleidungsmasse ragt bei dieser Ausführungsform der Erfindung in axialer Richtung über das ins Ofeninnere weisende Stirnende des Einlaufringes 8¹ hinaus, und zwar um das zuvor erwähnte Maß d, wobei dann auch die Außenfläche des ins Ofeninnere weisenden Endflansches 15' in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise von der feuerfesten Auskleidungsmasse des umlaufenden Kragens 31 überdeckt ist. Da die ins Ofeninnere weisende Stirnfläche des umlaufenden Kragens 31 wiederum mit der Innenumfangsflache der Ofenmantelauskleidung 6¹ fluchtet, sind auch hier keine störenden Absätze in der Auskleidung vorhanden.

Ansonsten ist der umlaufende Kragen 31 genauso ausgebildet und an der Außenseite des Einlaufringes 8¹ befestigt, wie es im vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben und insbesondere anhand der Fig. 2 und 3 dargestellt ist.

Durch die zusätzliche Oberdeckung des Endflansches 15' durch einen Teil der Auskleidungsmasse des umlaufenden Kragens 31 ist der Einlaufring 8¹ in diesem Bereich noch besser gegenüber einer thermischen Korrosion und einem mechanischen Verschleiß geschützt, so daß die Standzeit

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dos Einlaufringes 8' und damit auch die Betriebsbereitschaft des erfindungsgemäßen Drehrohrofens - soweit sie von der Ausbildung der Ofenausläufe abhängig ist - verlängert wird.

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L e e r s e i t

Claims

Patentansprüche

1. Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren, deren Einlaufstutzen mit dem Ofeninnern über hülsenartige Einlaufringe in Verbindung stehen, die in den im Ofenmantel und in dessen Auskleidung vorgesehenen Ofenauslauföffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest der in die Ofenmantelauskleidung (6, 6') hineinragende Teil (8a, 8a') jedes Einlaufringes (8, 8¹) an seinem Außenumfang einen ringförmig umlaufenden Kragen (10, 31) aufweist, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung (11, 11') der Ofenmantelauskleidung eingesetzt ist.

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmig umlaufende Kragen (10, 31) durch Einlegen dünner Materialstreifen (13) in Umfangsrichtung in mehrere Ringsegmente (10a, 10b, 10c, 1Od) unterteilt ist.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem der Ofenmantelauskleidung (6, 6¹) benachbarten Außenumfang des Kragens (10, 31) und dem gegenüberliegenden Innenumfangsbereich der Ausnehmung (11, 11') der Ofenmantelauskleidung eine dünne Trennschicht (14, 14') vorgesehen ist.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Trennschicht durch einen Gleitmittelanstrich auf dem Außenumfang des Kragens gebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

* 27Ü2876

5. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als dünne Trennschicht ein umlaufender Materialstreifen mit einer Gleitoberfläche vorgesehen ist.

6. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einlaufring (8, 8') an seinen beiden Stirnenden je einen nach innen vorspringenden Flansch (15, 16, 15', 16') aufweist und daß am Innenumfang des Einlaufringes (8, 8¹) ebenfalls eine Schicht (17, 17') aus Auskleidungsmasse vorgesehen ist, die sich in axialer Richtung des Einlaufringes zwischen den beiden Endflanschen (15, 16, 15', 16') erstreckt und in radialer Richtung eine Dicke besitzt, die etwa der Breite der Endflansche entspricht.

7. Drehrohrofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ins Ofeninnere weisende Stirnfläche des umlaufenden Kragens (8) und die Außenfläche des in das Ofeninnere weisenden Einlaufring-Endflansches (15) mit der Innenumfangsflache der Ofenmantelauskleidung (6) fluchten.

8. Drehrohrofen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmig umlaufende Kragen (31) aus Auskleidungsmasse in axialer Richtung über das ins Ofeninnere weisende Stirnende des Einlaufringes (8¹) hinausragt und auch die Außenfläche dieses Endflansches (15') überdeckt, wobei diese ins Ofeninnere weisende Stirnfläche des Kragens mit der Innenumfangsflache der Ofenmantelauskleidung (6¹) fluchtet.

9. Drehrohrofen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an den mit Auskleidungsmasse versehenen Flächen des Einlaufringes (8, 8") Verankerungselemente (z.B. 12) für die Auskleidungsmasse befestigt sind.

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10. Drehrohrofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zur Halterung der Kragen-Auskleidungsmasse an der Außenumfangsflache des Einlaufringes (8, 8') angebrachten Verankerungselemente (12) in unterschiedlichen Längen vorgesehen sind.

11. Drehrohrofen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jede Ofenauslauföffnung ein an der Ofenmantel-Außenseite angeordneter Ofenauslaufstutzen vorgesehen ist, der den aus der Ofenmantelauskleidung herausragenden Längsabschnitt des Einlaufringes mit einem Ringspalt umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ringspalt (9, 9¹) umgebene Längsabschnitt (8b) des Einlaufringes (8) keine Auskleidungsmasse aufweist und daß im Ringspalt ein temperaturbeständiges und wärmeisolierendes Material (20) eingelegt ist.

12. Drehrohrofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturbeständige und wärmeisolierende Material in Form einer Schnur (20) in mehreren Windungen fest eingelegt ist.

13. Drehrohrofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur eine temperaturbeständige und wärmeisolierende Keramikschnur (20) ist.

14. Drehrohrofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am Innenumfang des Einlaufringes (8, 8') vorgesehene Schicht (17, 17') aus Auskleidungsmasse - im Querschnitt gesehen - an ihrer Innenumfangsseite ballig ausgebildet ist.

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