DE2801967C2 - Vorrichtung zur Kühlung von Zementklinker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung von Zementklinker oder ähnlichen Materialien, welche einem Drehrohrofen nachgeschaltet ist und die aus Kühlaggregaten, nämlich Kühlrost und Kühlrohr besteht.

Es ist aus der DE-PS 9 17 716 bekannt, einem Drehrohrofen zwei hintereinandergeschaltete Kühlaggregate zuzuordnen, von denen das erste, dem Drehrohrofen unmittelbar benachbarte als Treppenrost und das zweite als Kühlrohr ausgebildet ist. Im Zuge ständig wachsender Produktionseinheiten stößt die Realisierung dieses Konzeptes jedoch auf konstruktive beziehungsweise verfahrenstechnische Grenzen, und zwar sowohl bei dem Kühlrost als auch bei dem Kühlrohr. Zur Erzielung einer bestimmten Kühlwirkung im Kühlrohr muß dessen Gasgeschwindigkeit begrenzt werden, so daß mit wachsendem Durchsatz an Kühlgut sehr große Rohrdurchmesser entstehen. Bei derartigen Kühlrohren erhöht sich bekanntermaßen der Verschleiß durch eine zunehmende Fallhöhe der im Kühlrohr aufgrund dessen Drehbewegung umgewälzten, mehr oder weniger groben zu kühlenden Materialien. Aufgrund der geringen Formstabilität des sehr großen Kühlrohres müssen außerdem besondere konstruktive Maßnahmen zu dessen Versteifung getroffen werden. Ein Kühlrost erfordert mit steigendem Durchsatz eine größere Breite und Länge, wobei für eine gleichmäßige, alle Partikel erfassende Kiihlwirkiing die Ausbildung eines gleichmäßigen Materialbettes einer bestimmten Schütthöhe erforderlich ^list. ■-■■■" / -:":_:.- .-■ ■ ' ■ - - - ■

Das zu kühlende Material verläßt den Drehofen jedoch in einem begrenzten Materialstrom, so daß durch besondere, unter Umständen aufwendige Maßnahmen dafür Sorge getragen werden muß, daß es zu dieser gleichmäßigen Verteilung des zu kühlenden Matertales über die gesamte Rostbreite kommt Eine ungleichmäßige Materialverteilung hat Stauungen, Anbackungen, eine verschlechterte Kühlwirkung sowie einen erhöhten Verschleiß unter anderem aufgrund lokaler Oberhitzungen zur Folge. Die Verwendung einer Kühlvorrichtung gemäß der DE-PS 9 17 716 ist aufgrund des auf diese Weise entstehenden Warnings- und Betriebskostenauf-Windes nur bis zu Leistungen von etwa 2500 t/d wirtschaftlich vertretbar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Zementklinker oder ähnlichen Materialien zu schaffen, welche ohne eine derartige Leistungsbegrenzung, insbesondere bei großen Produktionseihheiten wirtschaftlich einsstzbar ist und eine gleichmäßige und wirksame Kühlung gewährleistet

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß dem Drehrohrofen über Verteilerorgane wenigstens zwei KDhI-rohre oder Kühlroste oder jeweils Kühlroste und Kühlrohre kombiniert in Reihe nachgeschaltef-sind. Das den Drehrohrofen verlassende Material wird mittels eines Verteilerorgans auf mehrere Kühlrohre oder Kühlroste verteilt, von denen jeder einzelne eine Größe haben kann, deren Anwendung weder konstruktiv noch verfahrenstechnisch problematisch ist, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb auch bei großen Anlagen möglich ist
Auf diese Weise entfallen leistungsmäßige Beschränkungen der Drehrohrofenanlage, da stets eine entsprechende Anzahl von Kühlern über ein Verteilerorgan zusammengefaßt werden kann. Die Förderrichtung beispielsweise wenigstens zweier Kühlrohre kann mit derjenigen des Drehrohrofens überei.stimmen, jedoch kommt auch eine entgegengesetzte Richtung in Betracht Es kann in einzelnen Fällen auch zweckmäßig sein, die Kühlrohre so anzuordnen, daß ihre Förderrichtungen genau in einander entgegengesetzter Richtung verlaufen, beispielsweise gleichsinnig und gegensinnig zur Förderrichtung des Drehrohrofens oder auch — in der Draufsicht — unter einem beliebigen Winkel zu dieser Richtung. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kühlvorrichtung bietet ferner den Vorteil, daß bei Betriebsstörungen irgendwelcher Art an einem der Kühlrohre oder Kühlroste eine Stillegung der gesamten Drehrohrofenanlage nicht nötig ist Vielmehr kann die Kühlvorrichtung weiter mit verminderter Kühlleistung und/oder vermindertem Gesamtdurchsatz betrieben werden. Durch diese Möglichkeit eines Teillastbetriebes werden Produktionszeitverluste durch anfallende Reparatur- oder Instandsetzungsarbeiten in sehr engen Grenzen gehalten, so daß die betriebliche Verfügbarkeit der gesamten Drehrohrofenanlage und damit deren Wirtschaftlichkeit entscheidend erhöht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt

Fig. I ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in teilweise aufgcrissener Darstellung,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verteilerorganes in der Vorderansicht gemäß Pfeil Il in F i g. I in vergrößerter Darstellung.

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Fig 1 zeigt emen Drehrohrofen 1 mit zwei, sich in Ie 17) vorzugsweise motorisch verschiebbar gelagert Förderrichtung des Drehrohrofens erstreckenden, un- und besteht aus einem im oberen Bereich prismatischen

tereinander parallelen Kühlrohren 2 sowie mit diesen in Körper, zu dessen beiden Schrägseiten das zu kühlende

Reihe geschaltet zwei Kühirosten 3. Material herunterrieselt Es wird zur Verhinderung von

Unmittelbar am Ofenaustritt befindet sich ein Vertei- 5 Anbackungen sowie zur Verschleißminderung zwecklerorgan 4, welches den den Drehrohrofen 1 in Richtung mäßigerweise gekühlt. Eine solche Kühlung kann beides Pfeiles 5 verlassenden Materialstrom in zwei Teil- spielsweise indirekt dadurch geschehen, daß die den zu ströme aufteilt, in deren Verlauf die Kühlroste 3 und - kühlenden Materialien abgekehrte Seite einer Schragin Materialflußrichiung gesehen — auf diese folgend die fläche mit einem Kühlmittel beaufschlagt wird.
Kühlrohre 2 angeordnet sind. Anstelle der Kühlrohre 2 io Das Verteilerorgan 4 kann aufgrund seiner y^rschiebkönnen jedoch auch Kühlroste 2'vorgesehen sein. baren Lagerung immer in eine derartige Position ge-

Der Drehrohrofen 1 und die Kühlrohre 2 sind mittels bracht werden, daß beide Kühlroste und damit auch Lauf ringen 1', 2" in an sich bekannter Weise gelagert. beide Kühlrohre gleichmäßig mit dem zu kühlenden

Der Auslaufbereich des Drehrohrofens 1, die Kühlro- Material beaufschlagt werden. Eine gleichmäßige Beste 3 und der Einlaufbereich der Kühlrohre 2 sind von 15 aufschlagung beider Kühlrohre und Kühlroste ist soeinem Gehäuse 6 umgeben, dessen oberer Bereich in wohl aus Verschleißgründen als auch aus wärmeökono-Fig. 1 in aufgerissener Darstellung gezeigt ist. Die für mischen Gründen wünschenswert. Die bei einer undie Kühlroste benötigte Kühlluft wird von zwei Geblä- gleichmäßigen Beaufschlagung der Kühler entstehensen 7 und 8 angesaugt und in an sich bekannter Weise den Temperaturdifferenzen der beiden Materialströme über geeignete Leitungen dem Bereich unterhalb der 20 können sehr vorteilhaft regelungstecAnisch als Füh-Kühiroste 3 zugeführt. Diese Kühlluft tritt nach Durch- rungsgröße für eine Nachregeiung deposition des Verströmen der auf dem Rost befindlichen Schutt aig von teilerorganes 4 mit Hinblick auf eine gleichmäßige Bezu kühlenden Materialien in den Drehrohrofen 1 ein, um Schickung beider Kühlroste beziehungsweise Kühlrohre hier als Sekundärluft die Verbrennung zu unterstützen. eingesetzt werden.

Jedoch ist in der Zeichnung der Brenner des Drehrohr- 25 F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungs-

ofens 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt gemäßen Verteilerorganes in der Vorderansicht gemäß

Die Förderung der Kühlluft durch die Kühlrohre 2 in Pfeil II in F i g. 1. Man erkennt das Verteilerorgan 4, zu Richtung der Pfeile 9 erfolgt durch in der Zeichnung dessen beiden Seiten Kühlroste 3 angeordnet sind, welebenfaiis nicht dargesxeihe Gebläse, welche euiwcucf ehe vorzugsweise sis Schubrcstkühicr ausgebildet sind, am Materialaustrittsende der Kühlrohre 2 im Druckbe- 30 Das Verteilerorgan 4 besteht aus einem oberen prismatrieb oder am Materialeintritt in den Drehrohrofen be- tischen Bereich 18, der aufgrund seiner geometrischen ziehungsweise eines diesem vorgeschalteten Wärme- Gestaltung die Verteilung des aus dem Drehrohrofen tauschersystems im Saugbetrieb arbeiten. Da die insge- ausgetragenen Materiales übernimmt und einem untesamt in den Drehofen 1 gelangende Menge an Kühlluft ren Bereich 19, welcher der Abstützung beziehungsweimit Rücksicht auf den im Drehrohrofen durchzuführen- 35 se Führung des Verteilerorganes 4 dient,
den thermischen Prozeß beziehungsweise die Ofentem- Das Verteilerorgan 4 ist horizontal auf einem oder peratur begrenzt werden muß, befinden sich am Gehäu- mehreren schienenartigen Trägern 20 geführt. Ein ortsse 6 Kühlluftentnahmeleitungen 10 und 11, welche mit fest angeordneter Motor 21 dient der horizontalen.Ver-Regelorganen 12 und 13 ausgerüstet sind. Diese über die fahrung des Verteilerorganges 4 in Richtung der Pfeile Leitungen 10 und 11 abgezweigte Kühlluft kann entwe- 40 22, wobei die Kraftübertragung vom Motor 21 auf das der nach Rückgewinnung ihres Wärmeinhaltes durch Verteilerorgan 4, beispielsweise über die gestrichelt Wärmetauscher und Entstaubung ins Freie abgelassen dargestellte Kette 21' erfolgt, mit weicher das Verteilerwerden oder ganz oder teilweise als Verbrennungsluft organ 4 in Verbindung steht.

einer Zweitfeuerung einer Drehrohrofen-Wärmetau- Position 23 deutet eine flexible Zuleitung für die Zu-

scher-Anlage dienen. 45 führung eines Kühlmittels zum Verteilerorgan 4 an. Das

Auf diese Weise kann die Kühlleistung ohne Beein- Kühlmittel, zum Beispiel Wasser, kann unter Druck mit-

trächtigungen des thermischen Prozesses im Drehrohr- tels in den Schrägfiächen des Verteilerorganes 4 ange-

ofen in weiten Grenzen variiert werden. ordneten Düsen 24 unmittelbar in die über die Schräg-

Die Kühlroste 3 sind besonders vorteilhaft als Schub- flächen hinwegrieselnde Schicht aus zu kühlenden Marostkühler ausgebildet. Diese Maßnahme bietet den 50 terialien eingespritzt werden. Auf diese Weise werden Vorteil, daß Anbackungen und Stauungen des korngrö- insbesondere in diesem Bereich sehr vorteilhaft Zusamßenmäßig außerordentlich inhomogenen zu kühlenden menbackungen und Ansatzbildungen der den Drehrohr-Materiales verhindert werden und gleichzeitig eine ofen v-yhssenden Materialien aufgrund der hohen kinegleichmäßige Verteilung, Förderung und damit auch tischen Energie des ausströmenden Wassers und dem Kühlwirkung erzielt wird. Durch eine entsprechendn 55 Druck des sich eniv/ickelnden Dampfes i.t kürzester Wahl der Spaltweite des Schubrostes kann außerdem Zeit zerstört, so daß ein störungsfreier Betrieb gewähreine bestimmte Korngrößenfraktion bereits hier ge- leistet ist. Eine derartige Einspritzung kann kontinuierkühlt entnommen werden, so daß die nachgeschalteten lieh oder auch intervallweise erfolgen, zum Beispiel Kühlrohre 2 entlastet werden und Staubkreisläufen im dann, wenn die Ansatzbildung ein erträgliches Maß Bereich der Kühlrohre und der Kühlroste entgegenge- eo überschreitet.

wirkt wird. Das im Bereich der Kühlroste abgetrennte Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, mitt&'s eines

Material wird durch zwei im Bereich unterhalb der Kühlmediums lediglich eine indirekte Kühlung des Ver- Kühlroste sich senkrecht zur Förderrichtung des Dreh- teilerorganes vorzunehmen, wobei das Kühlmittel na-

rohrofens erstreckenden Heißgutbändern 14 und 15 ge- turgemäß in einen Kreislauf geführt wird und seine

sammelt und einem weiteren Heißgutband 16 zugeführt, 05 Wärme an geeigneter Stelle dieses Kreislaufes abgeben

mittels welchem es anschließend den die Kühlrohre ver- muß.

lassenden gekühlten Materialien beigemischt wird. Das aufgrund der Drehung des Drehrohrofens 1

Das Verteilerorgan ist in horizontaler Richtung (Pfei- (F i g. 1) außermittig aus diesem in Richtung des Pfeiles

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25 austretenden Material wird durch das Verteilerorgan 4 in zwei Teilströme (Pfeile 26 und 27) aufgeteilt und gelangt über zwei kurze Rutschen 28 und 29 auf die Schubroste 3. Bei Schubrosten erfolgt die Förderung bekanntlich aufgrund der Bewegung von Teilen des Rostes. Dies bringt gegenüber der Verwendung von Schrägrosten, deren Neigung mit Rücksicht auf die Förderwirkung größer sein muß als der Böschungswinkel des zu fördernden Materiales, den Vorteil mit sich, dz3 auch bei einer Förderung über verhältnismäßig große horizontale Strecken eine flache Bauweise des Kühlrostes möglich ist. Auf diese Weise verringert sich aber auch die Bauhöhe des Drehrohrofens und aller im Bereich zwischen dem Drehrohrofen und den Kühlrohren angeordneten Teile, so daß insgesamt eine wesentliche Verringerung des konstruktiven Aufwandes der Drehrohrofenanlage erzielt wird.

Vorteilhaft sind die Kühlrohre 2 oder Kühlroste 2' parallel zueinander verlaufend angeordnet. Diese parallele Anordnung erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß die jeweiligen Förderrichtungen der Kühlrohre 2 beziehungsweise Kühlroste 2'-übereinstimmen, wobei diese Förderrichtungen jedoch — in der Draufsicht gesehen — unter einem beliebigen Winkel zur Achse des Drehrohrofens orientiert und damit den örtlichen Gegebenheiten angepaßt werden können. Auf diese Weise kann das zu kühlende Material nach Durchlaufen dieser parallel geschalteten Kühlrohre 2 beziehungsweise Kühlroste 2' durch fördertechnische Maßnahmen in einfacher Weise wieder an einem Punkt zusammengefaßt und weiteren Verarbeitungsstufen, wie beispielsweise einer Mahlanlage oder einem Klinkersilo zugeführt werden.

Die Erfindung kann im Bedarfsfall auch aus mehr als zwei parallel geschalteten Kühlrohren beziehungsweise Kühlrosten bestehen. In diesem Fall können beispielsweise zwei oder mehrere in der in F i g. 2 vorgestellten Verieiierorgänc 4 in matenaifiußrichiung gesehen hintereinander geschaltet sein, so daß sich eine entsprechende Aufteilung des gesamten Materialstromes ergibt Es kommen jedoch auch andere Verteilerorgane in Betracht Durch eine kontinuierliche Messung von Temperaturdifferenzen der Kühlroste beziehungsweise Kühlrohre untereinander kann auch in diesen Fällen selbsttätig eine derartige Position der Verteilerorgane erreicht werden, daß eine gleichmäßige Beaufschlagung aller Kühlaggregate gewährleistet ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

28 Ol 967 Patentansprüche:

1. Kühlvorrichtung von Zementklinker oder ähnlichen Materialien, welche einem Drehrohrofen nachgeschaltet ist und die aus Kühlaggregäten, nämlich Kühlrost und Kühlrohr besteht, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drehrohrofen (1) über Verteilerorgane (4) wenigstens zwei Kühlrohre (2) oder Kühlroste (2") oder jeweils Kühlroste und Kühlrohre kombiniert in Reihe nachgeschaltet sind.

2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerorgan (4) als im wesentlichen horizontal verschiebbarer, im oberen Bereich prismatischer Körper ausgebildet ist.

3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß bei zwei oder mehreren Verteilerorganen (4) diese in Materialflußrichtung des Kühlgutes gesehen hintereinandergeschaitet sind. ( ,

" 4. Kühlvorrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kühlrohr (2) ein Kühlrost (3) vorgeschaltet ist und der Auslaufbereich des Drehofens (1), die Kühlroste (3), die Verteilerorgane (4) und der Einlaufbereich der Kühlrohre (2) von einem Gehäuse (6) umgeben sind.

5. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (6) mit Regelorganen (12,13) ausgerüstete Kühlluftentnahmeleitungen (10, 11) angeordnet sind, die zur Zuführung von '■'» erbrennungsluft für eine Zweitfeuerung der Drehrohrofen-Wärmetauscher-Anlage dienen.

6. Kühlvorrichtung nach eineir der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlroste (3) als Schubrostkühler ausgebildet sind.