DE2707953C2 - Hochtemperaturrost - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein gasdurchlaessiges Bauteil, insbesondere zum Einsatz in Brenn- und Sinterungsanlagen, zum Abziehen vorzugsweise heisser Gase aus einer Schicht koernigen Materials mit einer Schar parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneter Staebe, die zwischen sich jeweils einen Spalt bilden, dessen Spaltweite geringer ist als der Durchmesser der kleinsten Materialkoerner. Die Gitterstaebe weisen einen kleinstmoeglichen Querschnitt auf, der bei moeglichst geringer Erstreckung in rechtwinklig zur Bauteilflaeche liegender Richtung lediglich den mechanischen Druck des auf den Gitterstaeben lastenden Materials verformungsfrei aufnimmt. Die Gitterstaebe sind auf etwa rechtwinklig zu ihnen verlaufenden Tragstaeben abgestuetzt, welche mit geringer Breite und erheblich groesserer Tiefe ausgebildet und in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind, dass sie die insgesamt auf dem Bauteil lastenden mechanischen und thermischen Kraefte aufnehmen und die ihnen anliegenden Gitterstaebe in einzelne Abschnitte mit hinsichtlich deren Gesamtbelastung ausreichend kurzer Knicklaenge unterteilen. Dadurch wird ein gasdurchlaessiges Bauteil geschaffen, dessen Querschnittsverringerung durch die Staebe bzw. durch das Material der Bauteilkonstruktion so gering wie moeglich ist, so dass die durch die Spalte gebildete gasdurchlaessige Flaeche einen groesstmoeglichen Wert erreicht; hierdurch werden extrem hohe Luftgeschwindigkeiten vermieden, die bei der bekannt...U.S.W

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochtemperaturrost zum Einsatz in Brenn- und Sinteranlagen für Zement, Kalk, Magnesit oder Dolomit gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Hochtemperaturroste der voranstehend beschriebenen Art sind bekannt. Sie finden insbesondere an öfen zum Brennen oder Sintern von Zement, Kalk, Magnesit, Dolomit oder ähnlichen Stoffen Verwendung, und zwar sowohl als feststehendes Bauteil in senkrechter oder schräger Anordnung als auch als bewegliches Bauteil, beispielsweise an in waagerechter Richtung bewegbaren Schiebern.

Bei den bekannten Ausführungen werden die Hochtemperaturroste durch mit ihren Enden an einem Rahmen befestigte Stäbe gebildet, welche einen kegeiste besitzt den Nachteil, daß es dem abzuziehenden Gas einen hohen Widerstand entgegensetzt, da im Verhältnis zur Gesamtfläche des Bauteils die Summe der Spalte eine verhältnismäßig geringe Fläche ausmacht Wegen der großen Erstreckung der Stäbe in Durchströmnchtung des Gases neigt die bekannte Ausführung darüber hinaus zu Verstopfungen.

Aus der US-PS 36 98 698 ist eine Vorrichtung für Wärmebehandlungsöfen bekannt, wobei ein Rost aus Rundeisen besteht, die lose von keramischen Schutzrohren umgeben sind. Bei hohen Temperaturen und insbesondere hohen Temperaturunterschieden besteht dabei die Gefahr, daß die keramischen Schutzrohre zerstört werden und die Rundeisen sich verbiegen.

Die US-PS 28 34 593 beschreibt weiterhin einen Rost für Sinteranlagen mit einem schweren Tragrahmen für darauf beweglich angeordnete runde Roststäbe. Dieser Rost hat einen relativ geringen Durchströmquerschnitt bzw. einen hohen Widerstand für das Gas.

Aus der US-PS 16 01 388 ist schließlich noch ein Rost ersichtlich, bei dem einzelne Gitterstäbe an Zusatzstäben befestigt sind, die relativ zu den Tragstäben beweglich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochtemperaturrost der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet und bei möglichst geringer Querschnittsverminderung durch die Stäbe eine einfache und leichte Konstruktion aufweisen soll, welche bei geringstmöglicher Verformung der Stäbe durch Wärmeeinwirkung das Festsetzen von Material in den Spalten ausschließt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.

Nach dem Vorschlag der Erfindung ist ein Hochtemperaturrost vorgesehen, dessen Querschnittsverringerung durch die Stäbe bzw. durch das Material der Bauteilkonstruktion so gering wie möglich ist, so daß die durch die Spalte gebildete gasdurchlässige Fläche einen größtmöglichen Wert erreicht; hierdurch werden extrem hohe Luftgeschwindigkeiten vermieden, die bei der bekannten Konstruktion zu einem starken Anpressen des körnigen Materials an das Bauteil und damit zu einer steigenden Verstopfung desselben führten. Ein Festsetzen körnigen Materials in den Spalten des erfindungsgemäßen Bauteils wird dadurch ausgeschaltet, daß die Erstreckung der Gitterstäbe in Durchströmrichtung des Gases sehr gering ist; zwischen benachbarte Gitterstäbe eindringende Körner werden aufgrund dieso ser Ausbildung sehr schnell durch nachfolgendes Material durch den Hochtemperaturrost hindurch transportiert, so daß Verstopfungen vermieden werden. Derartige Verstopfungen führen bei der bekannten Ausbildung eines Hochtemperaturrosts zu einer zusätzlichen Erhöhung der Durchströmgeschwindigkeit des Gases und verursachen auf diese Weise ein Zunehmen der Verstopfungsneigung. Durch das Anliegen der Gitterstäbe an den Tragstäben ist es bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Hochtemperaturrosts möglich, die Git-

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Grundfläche der zu lagernden Materialschicht zugewandt ist. Zwischen derartigen festen Stäben sind weitere Stäbe mit quadratischem Querschnitt angeordnet, die jeweils zusammen mit den beiden benachbarten Stäben mit kegelstumpfförmigem Querschnitt Spalte bilden und zum Reinigen des gasdurchlässigen Bauteils in Längsrichtung beweglich sind.
Diese bekannte Ausbildung der Hochtemperaturro-

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ren; dies wird einerseits dadurch erreicht, daß die Tragstäbe die hauptsächliche Belastung des Hochtemperaturrosts übernehmen, so daß die Gitterstäbe im wesentlichen zur Bildung der Spalte dienen, andererseits jedoch erst dadurch ermöglicht, daß die Tragstäbe die an ihnen anliegenden Gitterstäbe in verhältnismäßig kurze Abschnitte unterteilten, deren Knicklänge gegenüber der Gesamtlänge der Gitterstäbe so gering ist, daß sie

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sämtliche Belastungen ohne Verformungen und damit kreisförmigen Querschnitt Die Tragstäbe 2, welche

Veränderungen der Spaltweite aufnehmen können. ebenfalls parallel zueinander, jedoch in weitaus größe-

Die Tragstäbe werden erfindungsgemäß hochkant rem Abstand voneinander angeordnet sind, haben ein

angeordnet mit einem rechteckigen Querschnitt mit ge- rechteckiges Querschnittsprofil, das mit geringer Breite

ringer Breite und großer Tiefe, wobei das Verhältnis 5 parallel zu den Gitterstäben 1 verläuft und eine erheb-

Breite (B) zu Tiefe (T) etwa 1 :7 beträgt, um einerseits lieh größere Tiefe besitzt

eine möglichst geringe Querschnittsverminderung des Die Weite der durch die Gitterstäbe 1 gebildeten Hochtemperaturrosts hervorzurufen und andererseits Spalte ist kleiner als der Durchmesser der kleinsten Madie notwendige Stabilität zu gewährleisten. Die Gitter- terialkörner, die von dem Bauteil zurückgehalten werstäbe und die Tragstäbe sind dabei an den Kreuzungs- io den sollen. Durch den kleinen Querschnitt der Gitterstäpunkten miteinander verschweißt, wobei diese Ver- be 1 weist der Hochtemperaturrost eine möglichst geschweißung durch Punktschweißung, Elektroden- ringe Querschnittsverminderung für die durch das Bauschweißung, Autogenschweißung, Wolfram-Inertgas- teil hindurch abzuziehenden Gase auf. Hierdurch wird Schweißung oder ähnliche Schweißmethoden erfolgen die durch das Bauteil hervorgerufene Erhöhung der kann. 15 Strömungsgeschwindigkeit des Gases so gering wie

Da der Hochtemperaturrost in Zonen höherer Tem- möglich gehalten. Dies ist unter anderem für die Ver-

peratur eingesetzt wird, werden die Gitterstäbe und die stopfungsneigung des Hochtemperaturrosts von Bedeu-

Tragstäbe aus temperaturbeständigem Material herge- tung, die mit zunehmender Gasdurchtrittsgeschwindig-

stellt Bei sehr hoher Wärmebelastung ist es weiterhin keit steigt Der kreisförmige Querschnitt der Gitterstä-

besonders günstig, die Gitterstäbe und/oder Tragstäbe 20 be I verhindert wegen des Fehlens parallel zueinander

mit einem hohlen Querschnitt auszubilden und mit min- verlaufender Spaltwände ein Verklemmen von Materi-

destens einer Zuleitung für ein gasförmiges oder flüssi- alkörnern zwischen den Gitterstäben 1, da zwischen die

ges Kühlmittel zu versehen, welches in der gewünschten Gitterstäbe 1 gelangende Körner wegen der geringen

Menge durch den hohlen Querschnitt transportiert Erstreckung der Gitterstäbe 1 in Durchströmrichtung

wird. 25 entweder durch das Bauteil hindurchgestoßen oder von

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kön- dem sich über die Gitterstäbe 1 hinwegbewegenden

nen an den Tragstäben auch Kühlrohre für ein gasförmi- Material infolge der abgerundeten Auflagefläche der

ges oder flüssiges Kühlmittel angeordnet werden. Gitterstäbe 1 herausgelöst und mitgenommen werden.

Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, je- Während die Gitterstäbe 1 im wesentlichen zur Bilden zweiten Gitterstab an einer Schar von Zusatztr&g- 30 dung der Spalte herangezogen werden und lediglich den stäben anzuordnen, die relativ zu den Tragstäben be- mechanischen Druck des auf den Gitterstäben 1 lastenweglich sind. Durch diese Weiterentwicklung des Haup- den Material verformungsfrei aufnehmen müssen, wird gedankens der Erfindung wird es möglich, durch eine die Gesamtbelastung des Hochtemperaturrosts von den Relativbewegung benachbarter Gitterstäbe zueinander Tragstäben 2 aufgenommen. Diese Tragstäbe 2 sind die Spalte des gasdurchlässigen Bauteils zumindest 35 hierzu wegen ihres hochkantstehenden Profils trotz eikurzfristig zu vergrößern, um gegebenenfalls festgebak- nes verhältnismäßig großen Abstandes voneinander gekencs Material sicher zu entfernen. Die Zusatztragstäbe eignet, wobei der geringe Anströmquerschnitt der Tragkönnen hierbei entweder auf der den Tragstäben gegen- stäbe 2 dafür sorgt, daß die Gasdurchlässigkeit des Bauüberliegenden Seite der Gitterstäbe oder auf derselben teils durch Tragstäbe 2 nur unwesentlich beeinträchtigt Seite der Gitterstäbe wie die Tragstäbe angeordnet 40 wird. Eine weitere wichtige Funktion der Tragstäbe 2 sein, wobei im letzteren Fall die Zusatztragstäbe mit besteht darin, daß sie die durchgehenden Gitterstäbe 1 Vorsprüngen zur Befestigung der zugehörigen Gitter- hinsichtlich deren Belastbarkeit in einzelne Abschnitte stäbe versehen sind, die die notwendige Relativbewe- mit kurzer Knicklänge unterteilen, so daß die Gitterstägung ermöglichen. be 1 trotz ihres geringen Querschnittes sowohl den me-

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele 45 chanischen als auch den thermischen Belastungen stand-

des Hochtemperaturrosts gemäß der Erfindung sehe- halten können, ohne daß sich zu Vergrößerungen oder

matisch dargestellt, und zwar zeigt Verengungen der Spalte führende Verformungen erge-

F i g. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungs- ben.

form, Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3

Fig. 2 eine Stirnansicht zu F ig. 1, 50 bis 5 ist nur jeder zweite Gitterstab 1 an den parallel

F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Stirnansicht ei- zueinander liegenden Tragstäben 2 befestigt. Die zwi-

ner zweiten Ausführungsform in der Normalstellung, sehen den Gitterstäben 1 liegenden Gitterstäbe 3 b.efin-

F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht in der den sich an Zusatztragstäben 4, die auf der anderen

Reinigungsstellung, Seite der Gitterstäbe i und 3 parallel zueinander und

F i g. 5 eine Seitenansicht zu F i g. 4, 55 vorzugsweise parallel zu den Tragstäben 2 angeordnet

F i g. 6 eine Stirnansicht einer dritten Ausführungs- sind. Diese Zusatztragstäbe 4 können in Durchströmform in der Normalstellung, richtung des Gases entweder versetzt zu den Tragstä-

F i g. 7 eine Seitenansicht zu F i g. 6, ben 2 angeordnet sein, wie dies F i g. 5 zeigt, oder auch

F i g. 8 eine der F i g. 6 entsprechende Ansicht in der in Strömungsrichtung hinter den Tragstäben 2 liegen.

Reinigungsstellung und 60 Wie F i g. 3 erkennen läßt, ergibt sich durch die voran-

F i g. 9 eine Seitenansicht zu F i g. 8. stehend beschriebene zweite Ausführungsform ein der

Bei allen drei auf der Zeichnung dargestellten Aus- ersten Ausführungsform entsprechende Hochtemperaführungsformen besteht der Hochtemperaturrost aus turroct. Dieser besitzt jedoch den Vorteil, daß er aus der im Abstand voneinander sowie parallel zueinander ver- Normalstellung in F i g. 3 in eine Reinigungsstellung gelaufenden Gillerstäben 1 u \d rechtwinklig zu diesen 65 maß Fig.4 und 5 überführt werden kann, indem die verlaufenden Tragstäben 2. Die Gitterstäbe 1, die zwi- Zusatztragstäbe 4 mit den Gitterstäben 3 geringfügig sehen sich Spalte vorgegebener Spaltweite bilden, besit- von den Tragstäben 2 mit den Gitterstäben 1 entfernt zen bei den dargestellten Ausführungsbeispielen einen werden. Hierdurch wird eine Vergrößerung der Spalt-

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weite erzielt, die nicht nur zwischen den Gitterstäben 1 und 3 eingeklemmte Materialkörner freigibt, sondern auch Zusammenbackungen von Material zerstört und auf diese Weise eine leichte und vollständige Reinigung des Hochtemperaturrosts ermöglicht.

Auch bei der dritten Ausführungsform nach den Fig.6 bis 9 ist nur jeder zweite Gitterstab 1 an den Tragstäben 2 befestigt. Die dazwischenliegenden Gitterstäbe 3 sind an Zusaiztragstäben 5 angeordnet, die auf derselben Seite der Gitterstäbe 1 bzw. 3 wie die

Tragstäbe 2 liegen. Diese Zusatztragstäbe 5 besitzen &

eiine kammartig ausgebildete Stirnfläche, auf deren Vor- ff.

Sprüngen 5a jeweils ein Gitterstab 3 befestigt ist. Diese

Vorsprünge 5a ermöglichen eine in den F i g. 8 und 9 ;|

erkennbare Relativbewegung zwischen den Gitterstä- 15 jy<

ben 1 und 3, so daß auch bei der dritten Ausführungsform der bezüglich der zweiten Ausführungsform beschriebene Reinigungseffekt durch eine Relativbewegung zwischen Tragstäben 2 und Zusatztragstäben 5 erzielt werden kann. 20 '

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen |,J

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hochtemperaturrost zum Einsatz in Brenn- und Sinterungsanlagen für Zement, Kalk, Magnesit oder Dolomit zum Durchströmen heißer Gase durch eine Schicht körnigen Materials mit einer Schar parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordneter Gitterstäbe mit kreisförmigem Querschnitt und rechtwinklig zu ihnen verlaufenden Tragstäben mit rechtwinkligem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe auf den hochkantstehenden Tragstäben abgestützt sind und an den Kreuzungspunkten verschweißt sind und daß die Tragstäbe ein Verhältnis Breite (B) zu Tiefe (T) von etwa 1 :7 besitzen.

2. Hochtemperaturrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstäbe (1,3) mit einem hohlen Querschnitt ausgebildet und mit mindestens einer Zuleitung für ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel versehen sind.

3. Hochtemperaturrost nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tragstäben (2, 4, 5) Kühlrohre für ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel angeordnet sind.

4. Hochtemperaturrost nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Gitterstab (3) an einer Schar von Zusatztragstäben (4,5) angeschweißt ist, die relativ zu den Tragstäben (2) beweglich sind.

5. Hochtemperaturrost nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztragstäbe (4) auf der den Tragstäben (2) gegenüberliegenden Seite der Gitterstäbe (1,3) angeschweißt sind.

6. Hochtemperaturrost nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztragstäbe (5) auf derselben Seite der Gitterstäbe (1,3) wie die Tragstäbe (2) angeschweißt und mit Vorsprüngen (5a^zur Befestigung der zugehörigen Gitterstäbe (3) versehen sind.