DE3046605A1 - Thermal treatment equipment for solids - has grid trucks tipping in direction of rotation of support(AT 15.7.81) - Google Patents
Thermal treatment equipment for solids - has grid trucks tipping in direction of rotation of support(AT 15.7.81)Info
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Abstract
Description
Vorrichtung zur thermischen Behandlung von FeststoffenDevice for the thermal treatment of solids
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen, insbesondere Brennvorrichtung zum Kalzinieren, Sintern, Pelletieren u. dgl., mit einem drehbaren Träger und mit einer Mehrzahl von an diesem gelagerten, einen ringförmigen Wanderrost bildenden segmentartigen Rostwagen, die zwecks Entleerung um eine in der Förderebene des Wanderrostes liegende Achse kippbar sind.The invention relates to a device for thermal treatment of solids, in particular burning devices for calcining, sintering, pelletizing and the like, with a rotatable carrier and with a plurality of mounted on this, segment-like grate carriage forming a ring-shaped traveling grate, which for the purpose of emptying are tiltable about an axis lying in the conveying plane of the traveling grate.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 1 608 018) sind die einzelnen Rostwagen an einem äußeren ringförmigen Träger befestigt, der durch Antriebsrollen angetrieben wird. Zur Entleerung werden die einzelnen Rostwagen durch eine Absenkung der innen liegenden Laufschienen nach unten gekippt. Es ergeben sich dabei Entleerungs-, Wärmedehnungs-und Antriebsprobleme: Der Antrieb über den außenliegenden ringförmigen Träger wird bei größeren Anlagen wegen des großen Durchmessers des Trägers und seiner geforderten Steifigkeit konstruktiv aufwendig. Durch die Verankerung der Rostwagen am außenliegenden Träger verkleinert eine radiale Dehnung den Dehnspalt in Umfangsrichtung zwischen zwei Rostwagen. Eine unerwünschte große Dimensionierung des Dehnspaltes ist daher notwendig. Die Entleerung der einzelnen Rostwagen über die Innenseite ist nicht zufriedenstellend. Dabei müssen die Rostwagen über ihre ganze Länge abgesenkt werden und über eine lange Schleppstrecke wieder angehoben werden. Da der Steigwinkel aus Reibungs- und Festigkeitsgründen begrenzt ist, wird eine lange Entleerungsstrecke benötigt.In a known device of this type (DE-OS 1 608 018) are the individual grate car is attached to an outer ring-shaped support that passes through Drive rollers is driven. The individual grate trolleys are used for emptying a lowering of the inner rails tilted downwards. It surrender emptying, thermal expansion and drive problems: The drive via the external ring-shaped carrier is used in larger systems because of the large diameter of the The carrier and its required rigidity are structurally complex. By anchoring the grate carriage on the outside support reduces the expansion gap by a radial expansion in the circumferential direction between two grate carriages. An undesirable large dimension the expansion gap is therefore necessary. The emptying of the individual grate trolleys the Inside is not satisfactory. The grate wagons have to go over their whole Length can be lowered and raised again over a long towing distance. Since the climb angle is limited for reasons of friction and strength, a long emptying distance is required.
Dadurch geht Reaktionsfläche für den Prozeß verloren. Das ganze abgeworfene Material rutscht über die Innenwange des Rostwagens, welcher daher. einem erhöhten Verschleiß unterliegt.This means that the reaction area for the process is lost. The whole thing thrown off Material slips over the inner cheek of the grate carriage, which is why. an increased Subject to wear and tear.
Es sind auch zahlreiche weitere Vorrichtungen zur thermischen Behandlung von Feststoffen bekannt. Zu diesen gehören Bandsinterapparate, welche ein Stahigerüst aufweisen, in welchem eine Anzahl von Rostwagen, die einen Wanderrost in Form eines endlosen Bandes bilden, mit Hilfe von Hub-und Senkrädern über Laufschienen geführt werden. Solche Bandsinterapparate besitzen jedoch den Nachteil, daß die Rostfläche nur zu etwa 40 % als Reaktionsfläche genutzt wird, während 60 % der Rostfläche leerlaufen. Bei kurzen Brennmaschinen ist das Verhältnis von Reaktionsfläche zu leerlaufender Fläche noch ungünstiger. Ein weiterer Nachteil dieser Bandsinterapparate ergibt sich dadurch, daß mit zunehmender-Länge und Breite und damit verbundener erhöhter Bandgeschwindigkeit ein erheblicher Verschleiß auftritt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Band-2 sinterapparat mit einer effektiven Saugfläche von 500 m und einer Rostwagenbreite von 5 m mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min zum Sintern von Erzen mit einer Sinterzeit von 10 Minuten betrieben wird.There are also numerous other thermal treatment devices known from solids. These include belt sintering devices, which have a steel frame have, in which a number of grate carriages, a traveling grate in the form of a Form an endless belt, guided over rails with the help of lifting and lowering wheels will. However, such band sintering apparatus have the disadvantage that the grate surface only about 40% is used as a reaction surface, while 60% of the grate surface is empty. In the case of short internal combustion engines, the ratio of the reaction area to the idle is Area even more unfavorable. Another disadvantage of this belt sintering apparatus arises by the fact that with increasing length and width and the associated increased Belt speed a significant wear occurs. This is for example the case when a band-2 sintering machine with an effective suction area of 500 m and a grate carriage width of 5 m at a speed of 10 m / min for sintering operated by ores with a sintering time of 10 minutes.
Weiters sind runde Sintermaschinen bekannt, bei denen eine ringförmige Rostfläche auf horizontal und konzentrisch angeordneten Laufschienen bewegt wird. Dabei können für die thermische Behandlung der Feststoffe etwa 80 bis 85 % der Gesamtrostfläche ausgenutzt werden. Diese runden Sintermaschinen sind jedoch bisher nur in beschränktem Umfang und für spezielle Zwecke eingesetzt worden, da die drei wesentlichen Konstruktionsmerkmale: Antrieb des Rundherdes, Aufnahme der Wärmedehnung und Entleerung in ihrer Gesamtheit bei den bekannten Rundherdkonstruktionen nicht zufriedenstellend gelöst sind.Furthermore, round sintering machines are known in which an annular Grate surface is moved on horizontally and concentrically arranged rails. About 80 to 85% of the total grate area can be used for the thermal treatment of the solids be exploited. However, these round sintering machines are so far only limited scope and has been used for special purposes since the three essentials Design features: drive of the round cooker, absorption of thermal expansion and emptying not satisfactory in their totality with the known round hearth constructions are resolved.
Es sind auch Pelletierbrennmaschinen bekannt, die einen Rundherd aus einer wassergekühlten geschlossenen Rostfläche aufweisen. Die Entleerung dieses Rostes erfolgt mittels Schaufelbagger. Dabei entsteht durch Abrieb feines Material, das die Öffnungen für Durchgasungen zwischen den Roststäben verstopfen und den Ablauf des Prozesses beeinträchtigen kann. Wassergekühlte Pelletierbrennmaschinen kommen für eine wirtschaftliche Verarbeitung von großen Feststoffmengen, insbesondere feinkörnigen Eisenerzen, nicht in Betracht, da ein großer Kühlwasserbedarf, die Kühlwasserförderung, die Kühlwasserzu- und Ableitung, die Kühlwasseraufbereitung und Kühlwasserrückkühlung hohe Kosten verursachen.There are also known pelletizing machines that consist of a round stove have a water-cooled closed grate surface. Draining this Grating is done using a shovel excavator. This creates fine material through abrasion, that clog the openings for gassing between the grate bars and the drain affect the process. Water-cooled pelletizing machines are coming for economical processing of large quantities of solids, especially fine-grained ones Iron ores, not taken into account, since a large cooling water requirement, the cooling water pumping, the cooling water supply and discharge, the cooling water treatment and cooling water recooling cause high costs.
Die Antrieb Entleerungs- und Wärmedehnungsprobleme sind auch bei den bekannten Konstruktionen von Rundherden nicht zufriedenstellend gelöst.The drive emptying and thermal expansion problems are also with the known constructions of round cookers not satisfactorily solved.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine problemlose Entleerung der Rostwagen, eine günstige Anbringungsmöglichkeit für den Antrieb des Wanderrostes sowie eine bessere Bewältigung der Wärmedehnungsprobleme gewährleistet sind.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known arrangements to avoid and to create a device of the type mentioned in the problem-free emptying of the grate trolleys, an inexpensive attachment option for driving the traveling grate and better coping with thermal expansion problems are guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rostwagen in der Drehrichtung des drehbaren Trägers um eine in radialer Richtung des ringförmigen Wanderrostes verlaufende Achse kippbar sind, wobei die Rostwagen ringinnenseitig auf dem drehbaren Träger auf liegende Stützzapfen und ringaußenseitig eine Stützrolle besitzen, die auf einer Führungsbahn geführt ist.This object is achieved according to the invention in that the grate car in the direction of rotation of the rotatable carrier by one in the radial direction of the annular Traveling grate extending axis are tiltable, the grate carriage on the inside of the ring on the rotating support on lying support pins and on the outside of the ring a support roller own, which is guided on a guideway.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich folgende Vorteile: Der innenliegende ringförmige Träger bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist kleiner und leichter zu bauen als ein außenliegender; er ermöglicht die Verwendung eines Reibantriebes oder eines formschlüssigen Antriebes direkt über eine Welle in der Mittelachse des ringförmigen Trägers.The arrangement according to the invention results in the following advantages: The inner annular carrier in the arrangement according to the invention is smaller and easier to build than an external one; it enables the use of a Friction drive or a form-fitting drive directly via a shaft in the Central axis of the annular support.
Die Wärmedehnung kann bei einer Befestigung der Rostwagen auf der Ringinnenseite leichter beherrscht werden als bei Fixierung an der Außenseite.The thermal expansion can occur when the grate carriage is attached to the The inside of the ring can be controlled more easily than with fixation on the outside.
Somit entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch hinsichtlich der Dehnungsbedingungen besser als die bekannte.The device according to the invention thus also corresponds with regard to the stretching conditions better than the known.
Bei einer ringinnenseitigen Befestigung des Rostwagens wird der radiale Dehnspalt zwischen den einzelnen Rostwagen in erwünschter Weise erweitert. Der Dehnspalt kann daher kleiner dimensioniert werden.If the grate carriage is fastened on the inside of the ring, the radial Expansion gap between the individual grate wagons expanded as desired. The expansion gap can therefore be dimensioned smaller.
Ein großer Vorteil liegt in der einfachen Entleerung der einzelnen Rostwagen um die radiale Längsachse des Rostwagens. Da die Schwerlinie des Rostwagens mit dieser Achse fast zusammenfällt, ist ein Entleeren mit geringem Kraftaufwand ohne Abschwenken und Heben, nur mit einem Kippen um die Schwerlinie möglich. Die Entleerstrecke ist sehr kurz, da nur die halbe Rostwagenlänge gleichzeitig nach oben und unten kippt. Durch die kurze Entleerstrecke wird das Verhältnis Reaktionsfläche/Gesamtfläche weiter verbessert.A big advantage is the simple emptying of each one Grate carriage around the radial longitudinal axis of the grate carriage. Because the center of gravity of the grate wagon almost coincides with this axis, is emptying with little effort without swiveling and lifting, only possible by tilting around the center of gravity. the The emptying distance is very short, as only half the grate carriage length is at the same time tilts up and down. Due to the short emptying distance, the ratio of reaction area / total area further improved.
Die Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch erhöht werden, daß der ring- oder scheibenförmige Träger als Kastenprofil oder in Fachwerkbauweise ausgeführt ist.The stability of the device according to the invention can thereby be increased be that the ring-shaped or disc-shaped carrier as a box section or in half-timbered construction is executed.
Eine besonders einfache Ausbildung der Kippvorrichtungen ergibt sich dadurch, daß als Kippvorrichtungen für die Rostwagen Führungsrollen und Führungskulissen vorgesehen sind.A particularly simple design of the tilting devices results in that as tilting devices for the grate carriage guide rollers and guide links are provided.
Zur raschen Rückführung der Rostwagen in ihre Aufnahmestellung ist es günstig, wenn zur Rückführung der Rostwagen aus ihrer Kippstellung Rückführanschläge vorgesehen sind.For the quick return of the grate carriage to its pick-up position it is beneficial if return stops to return the grate carriage from their tilted position are provided.
Zur teilweisen-oder vollständigen Ausführung des Kippvorganges ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kippvorrichtungen einen Druckstempel aufweisen.For partial or complete execution of the tilting process is it is particularly advantageous if the tilting devices have a pressure ram.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, durch welche die spezielle Kinematik des Wanderrostes berücksichtigt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ringinnenseite des Wanderrostes vorgesehenen Stützzapfen mittels eines Pendellagers und eines die Bewegung in Umfangsrichtung sperrenden Loslagers gelagert sind.A particularly advantageous embodiment of the invention, through which the special kinematics of the traveling grate is taken into account, is characterized by that the support pin provided on the inside of the ring of the traveling grate by means of a self-aligning bearing and a floating bearing blocking the movement in the circumferential direction are stored.
Eine besonders energiesparende Kipp- und Rückführbewegung der Rostwagen ergibt sich, wenn die Kippachsen der Rostwagen in Wagenmitte verlaufen.A particularly energy-saving tilting and return movement of the grate trolleys results when the tilting axes of the grate wagons run in the middle of the wagon.
Die Wärmedehnungsprobleme werden beim Wanderrost auf einfache Weise dadurch weiter herabgesetzt, daß die Rostwagen Randstäbe aufweisen, die in Umfangsrichtung einen überdeckten Dehnspalt bilden.The thermal expansion problems are easily solved with the traveling grate further reduced by the fact that the grate cars have edge bars that extend in the circumferential direction form a covered expansion gap.
Eine hervorragende Abdichtung der Rostflächenränder kann dadurch erzielt werden, daß zwischen den einzelnen Rostwagen an deren-Innen- und Außenumfang Labyrinthdichtungen oder federnde Dichtleisten vorgesehen sind.Excellent sealing of the edges of the grate surface can be achieved in this way that between the individual grate carriages on their inner and outer circumference labyrinth seals or resilient sealing strips are provided.
In manchen Fällen ist es besonders günstig, wenn bei den Rostwagen zur Abdichtung gegenüber Hauben und Windkästen Schleifringdichtungen vorgesehen sind, die durch eine gefederte Membran an die Dichtstellen gedrückt sind.In some cases it is particularly beneficial when using the grate trolleys for sealing against hoods and wind boxes Slip ring seals are provided, which are pressed against the sealing points by a spring-loaded membrane.
Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden: In dieser zeigen Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig, 2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den in der Entleerungsstrecke befindlichen Rostwagen in Richtung des Pfeiles B, Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Linie A-A aus Fig. 1, wobei auf der linken Seite ein Rostwagen in horizontaler Lage mit Brennhaube und Windkasten und auf der rechten Seite ein zwecks Entleerung in die vertikale Lage gekippter Rostwagen dargestellt ist. In der Mitte dieser Darstellung sind die Innenlagerung der Rostwagenachsen und der Antrieb der Rostwagen bzw. des Wanderrostes schematisch angedeutet. Fig. 4 zeigt eine ausführliche Seitenansicht einiger Rostwagen, wobei ein Rostwagen sich in teilweise gekippter Stellung befindet und die Fig. 5 und 6 Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen von Rostwagen in Richtung des Pfeiles X in Fig. 4.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing: 1 shows a schematic plan view of the device according to the invention. 2 shows a schematic side view of the device according to the invention with the grate trolleys located in the emptying section in the direction of arrow B, Fig. 3 shows a schematic sectional illustration of the device according to the invention according to FIG Line A-A from Fig. 1, with a grate carriage in a horizontal position on the left with a combustion hood and wind box and on the right-hand side a for emptying in the vertical position of tilted grate trolleys is shown. In the middle of this illustration are the internal bearings of the grate carriage axles and the drive of the grate carriage or the Traveling grate indicated schematically. Fig. 4 shows a detailed side view some grate wagons, one grate wagon is in a partially tilted position and FIGS. 5 and 6 are plan views of different embodiments of grate trolleys in the direction of arrow X in FIG. 4.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen, insbesondere Brennvorrichtung zum Kalzinieren, Sintern, Pelletieren u. dgl., hat einen auf Schiene S und Laufrollen R (Fig. 3) abgestützten drehbaren Träger 1 und eine Mehrzahl von an diesem gelagerten einen ringförmigen Wanderrost 2 bildenden segmentartigen Rostwagen 3, die zwecks Entleerung um eine in der Förderebene des Wanderrostes 2 liegende Achse 5 kippbar sind. Gemäß der Erfindung sind die Rostwagen in der Drehrichtung des drehbaren Trägers 1 um eine in radialer Richtung des ringförmigen Wanderrostes 2 verlaufende Achse 5 kippbar, wobei die Rostwagen 3 ringinnenseitig auf dem drehbaren Träger 1, 1a aufliegende Stützzapfen 6 und ringaußenseitig eine Stützrolle 7 besitzen, die auf einer Führungsbahn 8 geführt ist (Fig. 3). Der ring- oder scheibenförmige Träger 1, 1a ist als Kastenprofil oder in Fachwerkbauweise ausgeführt. Als Kippvorrichtungen für die Rostwagen 3 sind Führungsrollen 9 und Führungskulissen 10 vorgesehen (siehe insbesondere Fig. 2). Zur Rückführung der Rostwagen 3 aus ihrer Kippstellung sind Rückführanschläge 11 vorgesehen (Fig. 2 und 3). Die Kippvorrichtungen können zur Er-zielung der Kippbewegung auch einen, nicht dargestellten, Druckstempel aufweisen. Die an der Ringinnenseite des Wanderrostes 2 vorgesehenen Stütz zapfen 6 können mittels eines Pendellagers 12 und eines die Bewegung in Umfangsrichtung sperrenden Loslagers 13 gelagert sein (Fig.The device for thermal treatment shown in the drawing of solids, in particular burning devices for calcining, sintering, pelletizing and the like, has a rotatable one supported on rail S and rollers R (FIG. 3) Carrier 1 and a plurality of an annular traveling grate mounted thereon 2 forming segment-like grate carriage 3, which for the purpose of emptying around one in the conveying level of the traveling grate 2 lying axis 5 are tiltable. According to the invention, the grate wagons in the direction of rotation of the rotatable carrier 1 by one in the radial direction of the annular Traveling grate 2 running axis 5 tiltable, the grate carriage 3 on the inside of the ring on the rotatable carrier 1, 1a resting support pin 6 and on the outside of the ring Have support roller 7 on a Guide track 8 is guided (Fig. 3). The ring-shaped or disc-shaped carrier 1, 1a is as a box profile or executed in half-timbered construction. Guide rollers are used as tilting devices for the grate trolleys 3 9 and guide links 10 are provided (see in particular FIG. 2). To repatriation the grate carriage 3 from its tilted position, return stops 11 are provided (Fig. 2 and 3). To achieve the tilting movement, the tilting devices can also have a have not shown, pressure stamp. The one on the inside of the ring of the traveling grate 2 provided support pin 6 can by means of a self-aligning bearing 12 and one the Movement in the circumferential direction locking floating bearing 13 be mounted (Fig.
3). Die Kippachsen 5 der Rostwagen 3 verlaufen vorzugsweise in Wagenmitte. Weiters weisen die Rostwagen 3 Randstäbe 14, 14a auf, die in Umfangsrichtung einen abgedeckten Dehnspalt D bilden. Zwischen den einzelnen Rostwagen können an deren Innen- und Außenumfang Labyrinthdichtungen 15 oder federnde Dichtleisten 16 vorgesehen sein. Weiters können bei den Rostwagen 3 zur Abdichtung gegenüber Hauben 17 und Windkästen 18 Schleifringdichtungen 19 vorgesehen sein, die durch eine gefederte Membran 20 an die Dichtstellen gedrückt werden (Fig. 3).3). The tilting axes 5 of the grate trolleys 3 preferably run in the middle of the trolley. Furthermore, the grate carriages 3 edge bars 14, 14a, which in the circumferential direction Form covered expansion gap D. Between the individual grate carriages can Inner and outer circumference labyrinth seals 15 or resilient sealing strips 16 are provided be. Furthermore, in the case of the grate carriage 3 for sealing against hoods 17 and Wind boxes 18 slip ring seals 19 can be provided by a spring-loaded Membrane 20 are pressed against the sealing points (Fig. 3).
Das Lager 12 ist ein Pendellager. Das Lager 13 des Zapfens 6 ist ein Loslager, das nur die Bewegung in der Umfangsrichtung sperrt. Die einzelnen Rostwagen 3 müssen daher eine Drehbewegung des ringförmigen Trägers 1 oder bei kleineren Anlagen des scheibenförmigen Trägers 1a mitmachen (Fig. 3).The bearing 12 is a self-aligning bearing. The bearing 13 of the pin 6 is a Floating bearing that only blocks movement in the circumferential direction. The individual grate wagons 3 therefore need a rotary movement of the annular carrier 1 or in the case of smaller systems of the disk-shaped carrier 1a participate (Fig. 3).
Der Antrieb kann dabei über ein Reibradgetriebe 21, einen Triebstock oder einen Zahnkranz 22 erfolgen.The drive can be via a friction gear 21, a headstock or a ring gear 22 take place.
In horizontaler Lage bilden alle Rostwagen 3 zusammen einen geschlossenen Wanderrost 2.In the horizontal position, all grate carriages 3 together form a closed one Traveling grate 2.
Jeder einzelne Rostwagen 3 wird in der Entleerungszone mittels der Führungsrolle 9 um die Achse 5, die durch den Zapfen 6 und die Stützrolle 7 geht, gekippt und durch den Rückführanschlag 11 wieder in die horizontale Lage zurückgedreht.Each individual grate trolley 3 is in the emptying zone by means of Guide roller 9 around the axis 5, which goes through the pin 6 and the support roller 7, tilted and rotated back into the horizontal position by the return stop 11.
Im Bereich der Beladung wird die horizontale Lage des Rostes durch die Führungsrolle 9 und die Kulisse 10 sowie durch die Uberlappung der Roststäbe 14 sichergestellt.In the loading area, the horizontal position of the grate is evident the guide roller 9 and the link 10 as well as the overlapping of the grate bars 14 ensured.
Diese Uberlappung deckt auch den notwendigen Dehnspalt in Umfangsrichtung ab, so daß kein Material durch den Dehnspalt falle kann.This overlap also covers the necessary expansion gap in the circumferential direction so that no material can fall through the expansion gap.
Die Spalte zwischen den Rostwagenkörpern werden innen und außen durch gefederte Dichtleisten 1 6 oder durch eine Labyrinthdichtung 15 abgedichtet.The gaps between the grate car bodies are through inside and outside Spring-loaded sealing strips 1 6 or sealed by a labyrinth seal 15.
Zwischen Rostwagen 3 und Hauben 17 und Windkasten 18 sind vorzugsweise Schleifringdichtungen 19 vorgesehen, die durch eine gefederte Membrane 20 aneinandergedrückt werden.Between grate carriage 3 and hoods 17 and wind box 18 are preferred Slip ring seals 19 are provided, which are pressed against one another by a spring-loaded membrane 20 will.
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Legal Events
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