DE3025599C2 - Rostkühler für Brenngut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rostkühler für Brenngut sowie auf eine Rostplatte für einen solchen Rostkühler mit Temperatur-Meßeinrichtungen und dadurch geregelten Kühllufi-Drosseleinrichtungen.

Rostkühler nehmen im Anschluß an einen Brennofen das gebrannte, heiße Gut auf, um es im direkten Wärmeaustausch mit einem von unten durch den Rost und das darauf liegende Bett des zu kühlenden Guts gedrückten Luftstrom zu kühlen. Mindestens derjenige jo Teil des Lufistroms, der durch den heißeren Teil des Betts geführt wird, wird dem Brennofen anschließend als Sekundärluft zugeführt. Der Rost besteht aus relativ zueinander bewegten Rostplstten, die Kühlluftdurchtrittsöffnungen aufweisen. Die hindurchströmende r, Kühlluft dient nicht nur zur Kühlung des auf dem Rost liegenden Betts, sondern auch zur Kühlung der Rostplatten zur Verminderung von deren Temperaturbelastung, die insbesondere im Anfangsbereich des Rosts sehr hoch ist. Bei unzureichender Kühlung einer Rostplatte kann diese verbrennen und muß ausgetauscht werden. Die Gefahr des Verbrennens besteht insbesondere dann, wenn zufällig eine größere Gutmcngc auf den Rost fällt und aufgrund unzureichender Regelung oder Unaufmerksamkeit des Personals nicht durch raschere Rostbewegung verteilt wird und daher einerseits an der Stelle der stärkeren Guisansammlung den Rost überdurchschnittlich erhitzt und andererseits an derselben Stelle den Luftdurchtritt hemmt und damit die Kühlung der betroffenen Rostplatte herabsetzt.

Es ist bekannt, dieser Gefahr dadurch vorzubeugen, daß der Rostunterraum in mehrere Kammern aufgeteilt wird, die gesondert mit Luft beaufschlagt sind, so daß in den Bereichen besonders hoher Temperaturbelastung des Rosts eine höhere Luftpressung und damit ein größerer Kühlluftdurchsatz vorgesehen werden kann. Es ist auch bekannt, die Pressung in der ersten Kammer, also im heißesten Rostbereich, zur Regelung der Rostgeschwindigkeit heranzuziehen, indem die Rostgeschwindigkeit erhöht wird, wenn in der ersten Kammer für eine gegebene Gebläseeinstellung eine hohe Pressung festgestellt wird, die als Anzeichen für eine ungewöhnlich große Bettdickc und damit auch für eine starke Temperaturbelastung angesehen werden kann. Die höhere Rostgeschwindigkeit sorgt dann dafür, daß die größere Bettdicke sich verteilt und die Dauer der größeren Temperaturbelastung begrenzt wird. Die Gefahr des Verbrennens von Platten läßt sich dadurch

aber nicht ausschließen. Außerdem hat das bekannte Verfahren den Nachteil, daß bei einem kurzzeitig größeren Gutanfall die Menge des heißen Guts infolge höherer Rostgeschwindigkeit rasch das Rostende erreicht, ohne ausreichend gekühlt worden zu sein.

Grundsätzlich haben alle bisher bekannten Verfahren zur Regelung der Rostgeschwindigkeit und der Kühlluftbeaufschlagung den Nachteil, daß sie sich nur in Laufrichtung des Rosts auf die Betriebsverhältnisse auswirken. Ungleichmäßigkeiten der Rostbelegung in Querrichtung lassen sich damit nichi beherrschen. Solche Ungleichmäßigkeilen haben den Nachteil, daß die Kühlluft sich den Weg des geringsten Widerstands durch Bereiche schwacher Rostbelegung sucht, während Bereiche stärkerer Rostbelegung unzureichend gekühlt werden. Auch dies kann zum Verbrennen von Rostplatten führen. Außerdem hat es den Nachteil, daß die durch das Bett im Bereich schwächerer Belegung hindurchtretende Luft unzureichend erwärmt wird und dadurch der Rekuperationsgrad zu Lasten der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verringert wird.

Dies gilt auch für ein vorbekanntes Verfahren (DE-AS 14 08 996), bei dem die Rostplattentemperatur in besonders gefährdeten Bereichen des Rostes gemessen, ein Mittelwert gebildet und dieser als Regelgröße für die Luftklappen-Steuerung eingesetzt wird. Auf diese Weise kann nur der KühMuft-Durchsatz im Bereich einer Kammer gleichmäßig geändert werden. Zum Beispiel in Querrichtung unterschiedliche Rostbelegungen führen weiter zu den erwähnten Schwierigkeiten. Es können weiter einzelne Rostplatten überhitzt und der Rekuperationsgrad kann verringert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rostkühler zu schaffen, bei dem die Gefahr des Verbrennens von Rostplattcn verringert ist und der besonders wirtschaftlich mit hohen Rekuperationsgrad betrieben werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß Rostplctten. die klein im Vergleich zur Breite und Länge des Kühlers sind, an wenigstens einer Kühlluft-Durchtrittsöffnung ein deren Durchtritts-Quersehnitt beeinflussendes, von einem mit dem Plattenmaterial in Wärmeaustausch stehenden Thermobimetall betätigtes Stellglied aufweisen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diejenigen Einflüsse, die zum Verbrennen von Rostplatten oder zum Durchschießen der Kühlluft führen, flächenmäßig stark begrenzt sein können, wobei die Ausdehnung solcher Flächenbereichc wesentlich geringer ist als die Ausdehnung der Kammern, die bislang für unterschiedliche Beaufschlagung von in Laufrichtung aufeinanderfolgenden Rostzonen im Rostunterraum vorgesehen sind. Die Größe dieser Kammern läßt sich im Hinblick auf die Investitionskosten und auf die Größe der Gebläse praktisch nicht verringern. Die Erfindung läuft deshalb nicht auf eine Verringerung der Größe solcher herkömmlicher Kammern hinaus, sondern — unabhängig vom Vorhandensein solcher Kammern — auf die Schaffung kleinerer Bereiche mit individuellen Drosselorganen, die abhängig von der Plattentemperatur in diesen Bereichen gesteuert sind. Dies /wirigt also nicht zu kleineren Gebläseeinheiten oder Kammern, im Gegenteil wird es durch die Erfindung sogar möglich, die Kammern zu vergrößern oder sogar gün/lich auf die Aulteilung des Rostunterraums in unterschiedlich beaufschlagbare Kammern /u verzichten. Durch die Steuerung der Luftzufuhr /u relativ kleinen Rostflä-

cheneinhciten wird nämlich unabhängig von dem im Rostunterraum erzeugten Kühlluftdruck eine nach der jeweiligen Belegung dieser Rostflächencinhciten richtige Kühlluftzufuhr bewirkt. Wenn beispielsweise im Bereich einer Rostflächeneinheit die Belegung relativ schwach ist, so daß bei Verwendung herkömmlicher Rostregeleinrichtungen ein Kühlluftdurchbruch an dieser Stelle zu befürchten wäre, bewirkt die Erfindung aufgrund der sich einstellenden geringeren Rostplattentemperatur in diesem Bereich eine Verringerung der Kühlluftzufuhr, wodurch der Kühlluftdurchbruch verhindert wird. Wenn umgekehrt im Bereich einer anderen Rov.flacheneinheit sich aufgrund ungleichmäßigen Ofenabwurfs ein besonders dickes Bett gebildet hat, das bei Verwendung herkömmlicher Regeleinrichtungen die Platten durch höhere Temperaturbelastung und verringerten Kühlluftdurchlaß gefährden würde, bewirkt die Erfindung aufgrund höherer Rostplattentemperatur ein Öffnen der Drosselorgane und damit eine stärkere Kühlung dieses Bereichs. Diese Beispiele zeigen auch, daß ein höherer Rekuperationsgrad erreicht werden kann, weil Kühlluftdurcl.brüche und damit unzureichende Erhitzung eines Teils der Kühlluft verhindert wird. Es ist auch nicht erforderlich, den Rost wesentlich schneller laufen zu lassen, wenn sich zufälligerweise durch ungleichmäßigen Ofenabwurf einmal eine größere Bettdicke ergeben sollte. Statt dessen werden die Drosselorgane stärker geöffnet, wodurch der Kühleffekt vergrößert wird. Während bislang im ersten Rostabschnitt zur Vorbeugung gegen den Fall ungünstigster Rostbelastung für Kühlluftmengen gesorgt wird, die größer als für den Durchschnittsfall erforderlich sind, gestattet die Erfindung eine Reduzierung des Kühlluftdurchsatzes auf das jeweils der bereichsweise unterschiedlichen Rostbelastung angemessene Maß. Dafür kann die Kühlluft weiterer Rostbereiche zur Rekuperation mit herangezogen werden, wodurch die Wärmewirtschaftlichkeit verbessert wird.

Eine Rostflächeneinheit im Sinne der Erfindung kann mehrere Rostpbtten umfassen. Jedoch wird ein Rostkühler bevorzugt, bei dem die Rostflächeneinheiten jeweils von einer Rostplatte gebildet sind. Dabei weisen die Kühlluftdrosseleinrichtungen zweckmäßigerweise ein mit der Rostplatte in Wärmeaustausch stehendes Thermobimetall auf, welches das Stellglied zur Veränderung des Kühlluftdurchtrittsquerschnitts verändert. Vorleilhafterweise wird auch dieses Stellglied von dem Thermobimetall gebildet, das zweckmäßigerweise zum Zwecke guter Wärmeleitung der Rostplatte verschweißt oder ver.nietet ist.

Es können sämtliche Rostplatlen des Kühlers in der erfindungsgemäßen Weise ausgerüstet sein. In vielen Fällen genügt es aber auch, lediglich die Rostplatten des ersten verbrennungsgefährdeten Rostbereichs damit auszurüsten. Eine Zwischenlösung besteht darin, daß auch die Rostplatten eines mittleren Rostbereichs, der auch noch neben dem ersten Rostbereich für die Erhitzung der Ofen-Sekundärluft von Bedeutung ist, damit ausgerüstet werden. In manchen Fällen kann es auch ausreichen, nur jede zweite oder dritte Platte mit Kühlluftdrosseleinrichtungen zu versehen, wenn sich der regelnde Einfluß dieser Platten auch auf deren Nachbarbereich erstreckt.

Man kann der Einfachheit halber für die Kühlluftdrosseleinrichtungen sämtlicher Rostplatten, unabhängig von der Roststelle, an welcher sie eingesetzt werden sollen, die gleiche Kennlinie (Durchlaßqucrschnitt über Plattentemperatur) vorsehen und gegebenenfalls unterschiedliche Kühlluftmengen in unterschiedlichen Rostzonen durch Kammerteilung des Rostunterraums ermöglichen. Statt dessen ist es aber auch möglich, unterschiedliche Kennlinien für unterschiedliche Rostbereiche vorzusehen. Diese unterschiedlichen Kennlinien können auch gegebenenfalls unterschiedlichem Plattenmaterial Rechnung tragen. So kann beispielsweise bei einer aus hoch wärmebeständigem Material für

ίο die erste Rostzone bestehenden Platte einer bestimmten Temperatur ein geringerer Durehtrittsquerschnitt zugeordnet sein als bei einer aus weniger wärmefestem Material bestehenden Platte für eine folgende Rostzone. Dank der besseren Kühlung der erfindungsgemäß

is ausgerüsteten Platte ist es im übrigen möglich, in den hoch lemperaturbelasteten Rostbereichen mit weniger wertvollem Plattenmaterial auszukommen.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vortcilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Darin zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschniti durch einen Kühler mit Schubrost,

Fi«. 2 einen Teillängsschnitt durch eine Rastplatte und

I" ig. 3 eine Ansicht des in Fig. 2 geschnittenen Bereichs der Rostplatte von unten.

Gemäß F i g. 1 befindet sich auf dein Schubrost 1. der von beliebiger bekannter Bauweise sein kann und gemäß dem dargestellten Beispiel aus einer Vielzahl von

ίο Platten besteht, die wechselweise fest und horizontal beweglich sind, das Bett des zu kühlenden Guts 2. Die Kühlluft wird dem Rostunterraum 3 durch ein Gebläse zugeführt und von Rostoberraum 4 ganz oder teilweise als Sekundärluft dem Brennofen 5 zugeführt.

j-, In F i g. 2 erkennt man einen Teil einer Rostplatte 6 im Längsschnitt mit Kühlluftdurchtrittsöffnungen 7. die beispielsweise kreisförmige Querschnittsbegrenzungen haben können und sich in bekannter Weise nach unten konisch erweitern. Eine Mehrzahl solcher Durchtrittsöffnungen 7 ist gemäß Fig. 3 längs eines Kreises angeordnet und wird mit einer Bimetallrosette 3, die in der Mitte des Kreises bei 9 mit der Platte verschweißt oder vernietet ist, abgedeckt. Jeder Arm der Bimetallrosette trägt am Ende eine Platte 10, die jeweils einer öffnung 7 als Verschlußglied zugeordnet ist. Der untere Rand jeder Öffnung kann in geeigneter Weise als Sitz für diese Platte ausgebildet sein, so daß ein vollständiger Verschluß ermöglicht wird. Jedoch kann auch vorgesehen sein, daß auch bei der tiefsten denkbaren Temperatur noch ein Mindestdurchtrittsquerschnitt zur Erzielung einer Mindestkühlung des über der Platte befindlichen Betts verbleibt.

Gemäß F i g. 2 sind die unteren Ränder der Öffnungen 7 sowie die Platten 10 in ihrer Verschlußstellung schwach geneigt angeordnet, damit etwaiges im Verschlußzustancl auf die Platten 10 fallendes Material beim öffnen derselben davon heruntergleitet. Dadurch ist stets eine saubere Verschlußfläche gewährleistet. Außerdem sind die Arme der Bimetallrosette 8 im Schnitt (Fig. 2) so gebogen, daß sie überall einen gewissen Abstand von der Unterfläche der Platte aufweise, damit nicht Fremdkörper sich dazwischen verklemmen und die Schließbewegung verhindern.

Jede Platte kann eine Mehrzahl solcher Lochanord-

ti5 nungen mit jeweils einer Bimetallrosettc aufweisen. In manchen Fällen genügt es auch, nur eine oder wenige

solcher verstellbaren Öffnungen vorzusehen, während andere Öffnungen in derselben Platte keinen Bimetall-

Verschluß aufweisen.

Die in geschlossenen Linien dargestellte .Stellung der BinietalliOsctie ergibt sich bei kalter bzw. (gemessen an den vorgesehenen Hetriebsverhülinissen) relativ kühler Platte, während die strichpunktiert gezeichnete, geöffnete Stellung sich bei heißer I¹IaUe einstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rostkühler für Brenngut, wie Zementklinker, mit Rostplatten mit Temperatur-Meßeinrichtungen und dadurch geregelten Kühlluft Drosseleinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daO Rostplatten (6), die klein im Vergleich zur Breite und Länge des Kühlers sind, an wenigstens einer Kühlluft-Durchtrittsöffnung (7) ein deren Durchtrittsquerschnitt beeinflussendes, von einem mit dem Plattenmaterial in Wärmeaustausch stehenden Thermobimetall (8) betätigtes Stellglied (10) aufweisen.

2. Rostplatte für einen Rostkühler nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (10) von dem Thermobimetall (8) selbst gebildet wird.