DE3331744A1

DE3331744A1 - Einlaufanordnung fuer einen kuehler in einem drehofen

Info

Publication number: DE3331744A1
Application number: DE19833331744
Authority: DE
Inventors: Allan Rafael 21600 Pargas Othman
Original assignee: Partek Oy AB
Current assignee: Partek Oy AB
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2131138A; GB8323272D0; FR2536844A1; FR2536844B1; JPS6255071B2; JPS5997483A; DK415483A; FI824088A0; GB2131138B; DK415483D0; DE3331744C2; FI71837C; FI824088L; US4545763A; FI71837B

Description

Einlaufanordnung für einen Kühler in einem Drehofen

Grosse Drehofen, welche z.B. in der Kalk- und Zementindustrie verwendet werden, werden oft mit s.g. Satellitenkühlern versehen. Diese bestehen aus länglichen und auf der Innenseite mit prima feuerfestem Material ausgefütterten Stahlzylindern, welche auf der Peripherie des unteren Endes einer etwas geneigten Ofenröhre befestigt sind und welche in der Richtung der Ofenröhre sich strecken. Ein im Ofen zu behandelndes Material wird kontinuierlich in das obere Ende des Ofens eingegeben, und das Material passiert allmählich während der Rotation des Ofens in Richtung auf das untere Ende der Ofenröhre weiter, von wo es durch die Kühler als s.g. fertiger Klinker entweicht.

Bevor der Klinker auf ausserhalb des Ofens liegende Transportmittel übergeht, muss dieser von der im Ofen herrschenden hohen Temperatur, etwa 1250°C, abgekühlt werden. Diese Abkühlung geschieht in Satellitenkühlern. Jeder Satellitenkühler ist am oberen Ende an die Ofenröhre

über einen Einlauf angeschlossen. Der Klinker strömt durch die Einlaufe in die mit dem Ofen rotierende Kühler, welche von kalter und somit abkühlender Luft umgeben sind, und setzt seinen Weg in diesen, in Richtung auf den Auslass unter Heizabgabe, fort. Im Auslassende hat der Klinker eine für die weitere Behandlung geeignete Temperatur, etwa 250°C.

Auf den Anschluss zwischen der Ofenröhre und der Einlauföffnung des Sätellitenkühlers, welcher Anschluss hier in dem Wort "Einlauf" eingeschlossen wird, werden besonders grosse Belastungen gerichtet. Die Temperatur ist hoch und das Material wird in Anhäufungen von etwa 3000 Kg angesammelt, welche der Wand der rotierenden Ofenröhre entlang gleiten und die Kanten der Angüsse der Kühler abnutzen. Ausserdem haften Blöcke (s.g. "Knastblöcke") von sogar 200 Kg auf die Einlauföffnungen, welche Blöcke mit der Rotation des Ofens folgen und sich in der Nähe des Höhepunktes der Rotationsbewegung lösen und über eine Strecke von drei Metern direkt auf die unten liegenden Kühlereinläufe fallen. Aus all diesem erfolgt, dass die Schutzausfütterung der Ofenröhre abgenutzt wird, und Risse auf den hiernach blossgestellten Stahlmantel leicht entstehen.

Aus diesem Grunde müssen die Kühlereinläufe oft repariert werden. Die Reparatur war bisher eine typische, manuell auszuführende s.g. "nach Mass-Arbeit", was kompliziert gewesen ist und lange Betriebsabbrüche gefordert hat. Die beschädigten Stahlteile müssten durch Brennschneiden ausgeschnitten und neue Teile an ihre Plätze angeordnet und geschweisst werden. Die feuerfeste einheitliche Mauerung muss mit Hilfe von druckluftgetriebenen Handwerkzeugen losgebrochen werden und eine neue, nach der Reparatur der Stahlteile, am Platze manuell gegossen werden.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Einlaufanordnung für den Kühler in einem Drehofen zu

erzielen, welche Anordnung die obenerwähnten Nachteile beseitigt.

Die Erfindung bezieht sich somit auf eine Einlaufanordnung für einen Kühler in einem Drehofen, wobei der Ofen eine geneigte Ofenröhre mit Stahlmantel und innerer Schutzausfütterung aufweist unf die Kühler vorzugsweise als Satellitenkühler angeordnet sind, und der Stahlmantel der Einlaufe an den Stahlmantel der Ofenröhre angeschlossen ist.

Die Einlaufkonstruktion ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfütterung bei dem Einlauf eine aus im voraus hergestellten Ausfütterungsblöcken gemauerte Rahmenkonstruktion und einen in dieser Rahmenkonstruktion montierten, im voraus hergestellten Zentrumteil aufweist, welcher Teil vorzugsweise eine stählerne Form und eine in die Form gegossene Ausfütterung umfasst, und dass der Zentrumteil mittels seiner Form an den Stahlmantel des Kühlereinlaufes abnehmbar angeschlossen ist.

In einer erfindungsgemässen Einlaufkonstruktion können die abgenutzten Teile abgenommen und durch neue schneller ersetzt werden als es bisher möglich war. Der Zentrumteil, der schneller abgenutzt wird als die umgebende Rahmenkonstruktion, wird als ein Ganzes, ungeachtet dessen, wie viel von der Ausfütterung abgenutzt worden ist, ausgehoben, und durch einen neuen ersetzt.

Alle Teile der Ein!aufkonstruktion können im voraus hergestellt werden, und unter kontrollierten Verhältnissen was für die Qualität der Ausfütterung sehr wichtig ist. Bisher war man dazu gezwungen, die neue Ausfütterung am Platze, in engen und unbequemen Verhältnissen zu giessen, gewöhnlich bei Aussentemperatur, d.h. schlimmstenfalls bei Temperaturen unter dem Frierpunkt.

Bereits wegen ihrer besseren Qualität, verlängert die im voraus hergestellte Einlauffütterung die Betriebsphasen des Ofens, und dank der im Zentrumteil· liegenden

Stahlform, kann der Betrieb noch um einige Wochen nach der Abnutzung der Ausfütterung, fortgesetzt werden, wobei ein jeglich geeigneter Betriebsabbruch leichter gewählt werden kann.

Günstige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 erwähnt, und diese gehen auch aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, in der auf den in der beigelegten Zeichnung vorgelegten Beispiel hingewiesen wird.

Figur 1 zeigt ein Prinzipbild eines in der KaIk- und Zementindustrie verwendeten Drehofens.

Figur 2 zeigt den Einlauf eines Kühlers aus dem Inneren der Ofenröhre gesehen.

Figur 3 zeigt einen Schnitt der Linie III-III in Figur 2 entlang.

Figur 4 zeigt einen Schnitt der Linie IV-IV in Figur 2 entlang.

In Figur 1 wird die Ofenröhre des Drehofens mit der Hinweisnummer 1 bezeichnet. Zu behandelndes Material wird kontinuierlich in das obere Ende der Ofenröhre 1, Pfeil A, eingegeben, und das Material setzt, während der Rotation des Ofens, seinen Weg in Richtung auf das untere Ende der Röhre allmählich fort. Für die Abkühlung des zu behandelnden Materials sind auf dem unteren Ende der Ofenröhre 1 mehrere s.g. Satellitenkühler 2 montiert, welche aus, in der Richtung der Ofenröhre 1 laufenden, von Innen ausgefütterten Stahlrohren besteht, deren Anschlüsse aus der Ofenröhre 1, d.h. deren Einlaufe, mit der Hinweisnummer 3 bezeichnet sind. Die Hinweisnummer 4 bezeichnet Stützorgane des Kühlers, welche in der Praxis in grösserer Zahl als in Figur 1 vorhanden sind. Wenn der Klinker seinen Weg den Kühlern 2 entlang fortsetzt, wird die Temperatur des Klinkers auf eine gewünschte Behandlungstemperatur, etwa 250°C, herabgesetzt, und der Klinker entweicht in an sich bekannter Weise durch das untere Ende 5 der Kühler 2.

In Figur 2 ist die aus dem Innenraum der Ofenröhre 1 in einen Kühler 2 führende Einlauföffnung mit der Nummer

7 bezeichnet. Die Ausfütterung der Ofenröhre 1 um die Öffnung 7 herum, umfasst eine aus im voraus hergestellten Blöcken zusammengesetzte Rahmenkonstruktion, deren in der Richtung der Peripherie der Ofenröhre verlaufende Blöcke mit der Nummer 8 und in der Längsrichtung der Ofenröhre verlaufenden Blöcke mit der Nummer 9 bezeichnet sind. Im Inneren des von den Blöcken 8 und 9 gebildeten Rahmens, in ummittelbarem Anschluss an die Öffnung 7, liegt der Zentrumteil der Einlaufkonstruktion, welcher üblich mit der Hinweisnummer 10 bezeichnet ist.

Figur 2 weist den oberen Teil der Ausfütterung des Zentrumteiles 10 auf, welche aus vier Blöcken 11, 12, 13 und 14 besteht, welche durch von den Stahlplatten gebildeten Entspannungsfugen 16 separiert sind. Die Zahl dieser Blöcke kann gut grosser sein, vor allem können die grossen Blöcke 11 und 13 z.B. in zwei Teile aufgeteilt werden. Quer über die EinlaufÖffnung 7 verläuft ein Stahlbalken 15, welcher s.g. "Knastblöcke" daran hindert, in der Öffnung stecken zu bleiben und gleichzeitig durch diese verursachte Schlagbelastungen entgegennimmt und gleichzeitig auf die Kanten der Fütterungsblöcke (11 bis 14 gerichtete Belastungen mildert.

Der Aufbau des Kühlereinlaufes, besonders im Zentrumteil, geht jedoch besser aus den Figuren 3 und 4 hervor. Die Blöcke 11 bis 14 des oberen Teiles der Ausfütterung des Zentrumteiles und der untere Teil 20 der Ausfütterung, der s.g. Einlaufrahmen, ist im voraus in eine, einen oberen Teil 18 und einen unteren Teil 19 umfassende Stahlform gegossen. Die Teile 18 und 19 sind aneinander bei ihren Flanschen, beim inneren Ende des Stahlmantels 3a des Einlaufes, z.B. mit Schraubenverbindungen angeschlossen, welche nicht in der Zeichnung ersichtlich sind und bei welchen am unteren Teil 19 der Form vorzugsweise Ausschnitte gemacht sind, durch welche man die Schraubenverbindungen erreichen kann, wenn der Zentrumtoi] 10 nicht auf seinem Platz in der Einlauföffnung 7 liegt.

Zwecks Befestigung des Zentrumteiles an den Einlaufmantel 3a, sind am unteren Teil 19 der Stahlform Ausschnitte 21, deren Zahl z.B. vier sein kann, für die Aufnahme von durch entsprechende Löcher 31 zu führenden Armen 22 gemacht. Die Arme 22 werden in der Längsrichtung des Mantels 3a mit Hilfe von Bolzen 23 und Muttern 24 so verriegelt, dass das Ende jedes Bolzens 23 an einem, an dem Mantel 3a angeschweissten Flansch 25 oder einer darauf angeschweissten zusätzlichen Stütze 25a, Figur 4, anliegt. Für die Verriegelung der Arme 22 in der Richtung der Peripherie des Mantels 3a, können Bolzen 27 verwendet werden, welche an, an den Mantel 3a fest angeschlossene Stützteile 26 verankert werden. Die Verankerungen des querlaufenden Stahlbalkens 15 auf dem unteren Teil 19 der Stahlform, sind mit der Hinweisnummer 28 bezeichnet, und, wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, ist der Balken 15 gebogen, sich etwas an der Kante der Einlauföffnung 7 vorbei, bis in den Innenraum 17 der Ofenröhre, zu strecken. Die in Figur 4 ersichtlichen Teile 29 und 30 sind für die Rahmenblöcke 8 vorgesehene, an den Stahlmantel befestigte Richtteile..,

Der bis in den Kühler 2 selbst verlaufende Stahlmantel mit festen Ausfütterungen, eine s.g. "Raumkammer", hat einen an sich bekannten Aufbau, welcher deshalb nicht in der Zeichnung gezeigt wird und welcher an den in der Zeichnung gezeigten Einlaufaufbau günstig durch Vermittlung des Peripherieflansches 25 angeschlossen wird. Auf der anderen Seite der in Figur 3 gezeigten Ausfütterungsblöcke 9 liegt eine jeweils folgende Einlauföffnung 7 mit eigenen Zentrumteilen, während die Konstruktion so um die ganze Peripherie der Ofenröhre herum sich streckt.

Die Herstellung und Montage einer erfindungsgemässen Einlaufkonstruktion wird unten beschrieben.

Die Blöcke 8 und 9 werden einleitungsweise nebst Abhebungshaken in einer Form in einem Rüttelvorgang gegossen. Diese Teile werden in eine, für den Guss des

Zentrumteiles anzuwendenden Form montiert, d.h. die fertigen Blöcke 8 und 9 wirken als äussere Form für den oberen Teil des Zentrumteiles. Die Verankerungseisen werden in eine fertig zusammengestellte Stahlkonstruktion 18, 19 montiert, diese Konstruktion wird in die Form angeordnet und danach wird eine innere Form an ihren Platz gestellt. Die Ausfütterung des Zentrumteiles wird vorzugsweise in zwei Phasen gegossen, zuerst der untere Teil, d.h. der Einlaufrahmen 20 und nach dessen Trocknen, der obere Teil 11 bis 14. Der untere Teil der Ausfütterung besteht günstig auch aus verschiedenen Blöcken, welche durch Entspannungsfugen, auch wenn die letzteren nicht in der Zeichnung ersichtlich sind, separiert sind.

Bei der Montage der Einlaufkonstruktion werden zunächst die Blöcke 8 und 9 wie Ziegel auf ihren Plätzen gemauert, wonach der Zentrumteil 10 als ein Ganzes, beim Querbalken 15 gefasst, auf seinen Platz gehoben wird, und mit den Armen 22, wie oben beschrieben ist, verriegelt. Bei den mit der Ofenröhre 1 parallelen Blockreihen 9 kann alternativ so verfahren werden, dass jede zweite Reihe im voraus montiert wird und jede zweite Reihe nachher, wenn alle Zentrumteile an ihre Plätze montiert sind, gegossen wird, um eine möglichst genaue Anordnung zu garantieren.

Bei der Verwendung des Drehofens, wird allgemein der obere Teil 11 bis 14 der Ausfütterung des Zentrumteiles 10 schneller abgenutzt, und wenn festgestellt wird, dass diese so viel abgenutzt ist, dass eine Reparatur benötigt wird, wird der Zentrumteil 10 als ein Ganzes abgehoben und durch einen neuen ersetzt. Die äusseren Rahmenblöcke 8 und 9 müssen allgemein etwa jedes zweite mal, mit dem Wechsel des Zentrumteiles verglichen, gewechselt werden.

Die Ausfütterung des Zentrumteiles wird je nach Bedarf ausgewechselt; die Haltedauer des unteren Teiles der Ausfütterung ist im Vergleich mit dem oberen Teil

etwa doppelt so lang, weshalb die Ausführung der Ausfütterung des Zentrumteiles in zwei Phasen so geschieht, dass der obere Teil, und sogar dessen verschiedene Blöcke, separat abnehmbar sind, günstig ist. Jedenfalls kann die keramische Ausfütterung der Einlaufkonstruktion immer unter kontrollierten Verhältnissen gegossen werden, was eine gute Qualität garantiert.

Die für die Montage der verschiedenen Teile der Einlaufkonstruktion zu verwendenden Hebe- und Transportmittel können leicht durch das untere Ende 6 der Ofenröhre 1 an ihre Plätze gebracht werden. Ein eingehende Beschreibung dieser Sache dürfte nicht nötig sein.

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Claims

Patentansprüche:

1. Einlaufanordnung für einen Kühler in einem Drehofen, wobei der Ofen eine geneigte Ofenröhre mit Stahlmantel und innerer Schutzausfütterung aufweist und die Kühler vorzugsweise als Satellitenkühler angeordnet sind, und der Stahlmantel der Einlaufe an den Stahlmantel der Ofenröhre angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfütterung bei dem Einlauf eine aus im voraus hergestellten Ausfütterungsblöcken (8, 9) gemauerte Rahmenkonstruktion und einen in dieser Rahmenkonstruktion montierten, im voraus hergestellten Zentrumteil (10) aufweist, welcher Teil vorzugsweise eine stählerne Form (18, 19) und eine in die Fprm (18, 19) gegossene Ausfütterung (11 bis 14, 20) umfasst, und dass der Zentrumteil mittels seiner Form (18, 19) an den Stahlmantel (3a) des Kühlereinlaufes (3) abnehmbar angeschlossen ist.

2. Einlaufanordnung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Zentrumteiles (10) aus zwei Teilen (18, 19) zusammengestellt ist, wobei der erste Teil (18) wenigstens wesentlich in das Niveau der Ausfütterung der Ofenröhre angeordnet ist und der zweite Teil (19) der inneren Seite des Stahlmantels (3a) des Kühlereinlaufes entlang angeordnet ist, dass der Anschluss zwischen den beiden Teilen der Form wesentlich der Richtuna des Mantels (1a) der Ofenröhre folgt und dass die in den ersten Formteil (18) gegossene Ausfütterung (11 bis 14) separat abnehmbar ist.

3. Einlaufanordnung gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfütterung des ersten Formteiles (18) als mehrere, durch Entspannungsfugen (16) separierte Ausfütterungsblocke (11 bis 14) ausgeführt ist, wobei diese Blöcke günstig separat abnehmbar sind.

4. Einlaufanordnung gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass an den Zentrumteil (10) ein Querbalken (15) befestigt ist, dessen Befestigungen (28) günstig an einen Teil (19) der Form angeschlossen sind und welcher angeordnet ist, sich in der Öffnung (7) des Kühlereinlaufes über das Niveau der Ausfütterung der Ofenröhre sich zu strecken.

5. Einlaufanordnung gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formteil (19) des Zentrumteiles Ausschnitte (21) für die Aufnahme von Armen (22) aufweist, welche Arme durch auf den Einlaufmantel (3a) gemachte Öffnungen (31), zwecks Haltung des Zentrumteiles (10) am Platze, geführt werden können, und dass die erwähnten Arme (22) mit Spannmitteln (23, 24; 27) versehen sind, welche zusammen mit auf der Aussenseite des Einlaufmantels (3a) befestigten Stützen (25, 25a, 26) für die Verriegelung des Zentrumteiles (10) durch Vermittlung der erwähnten Arme (22), sowohl in der Längsrichtung des Einlaufmantels (3a) als in dessen Kreisrichtung, wirken.