DE3601291A1 - Drehrohrofen mit einer anzahl von planetenkuehlrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit einer Anzahl von ringförmig um das Ofenauslauf­ ende herum angeordneten Planetenkühlrohren, ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Über die in den Ofenauslauföffnungen angeordne­ ten Einlaufhülsen wird gebranntes heißes Gut (z.B. Klinker bei der Zementherstellung) aus dem Drehrohrofen in die einzelnen Planetenkühlrohre geleitet, so daß diese Einlaufhülsen besonders hohen Temperaturen und einem hohen Verschleiß aus­ gesetzt sind. Durch die am Ofenauslaufende vorge­ sehenen Auslauföffnungen ist ferner der Ofenman­ tel in diesem Querschnittsbereich entsprechend geschwächt, so daß dieser Querschnittsbereich einen kritischen Punkt des Ofens darstellt. Wenn darüber hinaus die Feuerfestauskleidung des Ofens in diesem Querschnittsbereich beschädigt ist, dann führt dies zu Überhitzungen des Ofen­ mantels und damit zu schwerwiegenden Folgeschäden.

Bei einer aus DE-PS 27 02 876 bekannten Ausführungs­ form hat man daher versucht, insbesondere in den genannten kritischen Auskleidungsbereichen an den Ofenauslauföffnungen zu den einzelnen Planeten­ kühlrohren einen verbesserten Schutz dadurch zu schaffen, daß etwa der in die Feuerfestauskleidung des Ofens bzw. Ofenmantels hineinragende Teil jeder Einlaufhülse an seiner Außenumfangsseite mit einem ringförmigen Kragen aus Feuerfest-Ausklei­ dung versehen und dieser Kragen in eine ringnut­ artige Ausnehmung in der Feuerfest-Auskleidung des Ofens eingesetzt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Drehrohrofen mit Planetenkühlrohren gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art in der Weise weiterzuentwickeln, daß in dem oben erläuterten kritischen Ofenbereich (im Bereich mit den Ofenauslauföffnungen) sowohl die Feuerfest-Auskleidung des Ofenmantels als auch die Einlaufhülsen bei - gegenüber den bekann­ ten Ausführungen - vereinfachten Ausbildungen noch besser geschützt sind, wobei eventuell not­ wendige Austauscharbeiten von verschlissenen Teilen einfach und rasch ermöglicht werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Unterschied zu der oben erwähnten bekannten Ausführung weisen die Einlaufhülsen des erfin­ dungsgemäßen Drehrohrofens an ihren dem Ofeninnern zugewandten Enden jeweils aus mehreren Segmenten zusammengesetzte Schleißringe auf, die lösbar mit dem Hauptteil der zugehörigen Einlaufhülse verbunden sind. Auf diese Weise werden die Ein­ laufhülsen in ihrem Hauptteil kaum noch einem merklichen Verschleiß ausgesetzt, sondern ledig­ lich ihre Schleißringe. Diese Schleißringe können im Bedarfsfalle (wenn sie weitgehend verschlissen sind) rasch gelöst und gegen neue ausgetauscht werden, und aufgrund der Ausbildung jedes Schleiß­ ringes aus mehreren Segmenten genügt es vielfach, lediglich die am stärksten verschlissenen Segmente auszutauschen, was nicht nur eine beträchtliche Arbeits-, sondern auch eine erhebliche Zeitein­ sparung für die Austauscharbeiten darstellt.

Durch eine entsprechende Ausbildung der Segmente und Zusammenordnung dieser Segmente mit dem Haupt­ teil der Einlaufhülse (beispielsweise durch Punktauflagen oder durch Isolier-Zwischenschichten) kann ferner der Wärmeübergang von den Segmenten auf den Hauptteil der Einlaufhülse beträchtlich herabgesetzt werden.

In bevorzugter Ausführung sind die Schleißring- Segmente aus hitzebeständigem, hochverschleiß­ festem Stahlguß hergestellt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sei im folgenden anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Teil-Längsansicht des Drehrohrofens im Bereich seines Auslaufendes (mit zwei angedeuteten Planetenkühlrohren);

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt durch das Ofen­ auslaufende im Bereich einer gerade unten befindlichen Ofenauslauföffnung (Schnittführung etwa entlang der Linie II-II in Fig. 3);

Fig, 3 eine Aufsicht auf die Ofenauslauföffnung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch den Dreh­ rohrofen im Bereich der gerade unten be­ findlichen Ofenauslauföffnung (etwa ent­ sprechend Schnittlinie IV-IV in Fig. 3).

Vom erfindungsgemäßen Drehrohrofen 1 ist in Fig. 1 lediglich ein Längsabschnitt mit einem Teil des Ofenauslaufendes veranschaulicht, um den herum eine Anzahl von Planetenkühlrohren 2 ringförmig angeordnet ist. Diese Planetenkühlrohre 2 sind mit ihren Einlaufstutzen 2 a in noch näher zu erläuternder Weise mit einer zugehörigen Ofenaus­ lauföffnung 3 verbunden. Der Drehrohrofen 1 selbst dreht sich in bekannter Weise um seine Längsachse 1 a, und er besitzt - als Außenumfangswand - einen Ofenmantel 4 sowie eine auf dessen Innenseite an­ gebrachte Feuerfest-Auskleidung 5. Die Ofenaus­ lauföffnungen 3 erstrecken sich durch den Ofen­ mantel 4 und die Feuerfest-Auskleidung 5 hin­ durch und sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Diese Ofenauslauföffnungen können jede geeignete Querschnittsform besitzen; im darge­ stellten Ausführungsbeispiel wird jedoch ein ovaler bzw. elliptischer Öffnungsquerschnitt vor­ gezogen, wobei sich die große Achse jeder Öffnungs­ ellipse etwa parallel zur Ofenlängsachse 1 a er­ streckt.

Für jede Ofenauslauföffnung 3 ist an der Außen­ seite des Ofenmantels 4 ein Auslaufstutzen 6 be­ festigt, mit dem der Einlaufstutzen 2 a des zu­ gehörigen Planetenkühlrohres 2 in bekannter Weise (z.B. durch eine Flanschanordnung) verbunden ist.

Nähere Einzelheiten über die Ausbildungen im Be­ reich jeder Ofenauslauföffung seien im folgenden anhand der Fig. 2 bis 4 beschrieben, in denen je­ weils nur eine, nämlich die bei der Ofenumdrehung gerade unten befindlche Ofenauslauföffnung 3 im Längsschnitt, Querschnitt und in der Aufsicht veranschaulicht ist.

Der Einlaufstutzen 2 a eines Planetenkühlrohres ist mit dem Ofeninnern über eine Einlaufhülse 7 verbunden, die in der zugehörigen Ofenauslauf­ öffnung 3 angeordnet ist und sich von der Innen­ umfangsseite 5 a der Feuerfest-Auskleidung 5 durch diese Feuerfest-Auskleidung 5 und den Ofenmantel 6 hindurch nach außen erstreckt. Die Einlaufhülsen 7 für alle Planetenkühlrohre 2 sind gleichartig ausgeführt, so daß bei der nach­ folgenden Erläuterung nur auf die veranschaulich­ te eine Einlaufhülse 7 Bezug genommen wird.

Die Einlaufhülse 7 ist mit ihrer Längsmittelachse 7 a etwa radial zur Ofenlängsachse ausgerichtet und enthält einen Hauptteil 8, dessen axiale Er­ streckung etwa vom inneren Bereich der Feuerfest- Auskleidung 5 bis nach außerhalb aus dem Ofen­ mantel 4 reicht (vgl. Fig. 2 und 4). Am Ende des aus dem Ofenmantel 4 herausragenden Längsab­ schnittes, also am äußeren Ende 8 a, ist ein sich in den Hülseninnenraum erstreckender Ring­ flansch einstückig ausgebildet, während das innere Ende 8 b des Hauptteiles 8 vorzugsweise etwas verdickt ist (wie insbesondere in Fig. 3 zu sehen) und an diesem dem Ofeninneren zuge­ wandten Ende ein Schleißring 9 vorgesehen ist. Dieser Schleißring 9 ist - wie Fig. 3 zeigt - aus mehreren Segmenten 9 a, 9 b, 9 c und 9 d, also im vorliegenden Falle aus vier Segmenten zu­ sammengesetzt. Dieser Schleißring 9 ist lösbar mit dem inneren Ende 8 b des Hülsenhauptteiles 8 verbunden. Im veranschaulichten Ausführungs­ beispiel sind die Schleißringsegmente 9 a bis 9 d zu diesem Zweck durch Senkschrauben 10 mit dem inneren Ende 8 b des Hülsenhauptteiles 8 verbunden, wobei die Muttern 10 a dieser Senk­ schrauben 10 geschützt und versenkt in ent­ sprechend großen Ausnehmungen 11 des Schleiß­ ringes 9 aufgenommen sind.

Der Schleißring 9 mit seinen Segmenten 9 a bis 9 d ist vorzugsweise aus hitzebeständigem, hochverschleißfestem Stahlguß hergestellt. Die in das Ofeninnere weisende Stirnseite 9 e des Schleißringes 9 kann glattflächig ausgeführt sein; ein besonders guter Verschleißschutz dieser Stirnseite 9 e kann jedoch auch dadurch erreicht werden, daß auf ihr Oberflächenerhöhun­ gen, vorzugsweise in Form eines Waffelmusters - einstückig - ausgebildet sind, wie es in Fig. 3 in einem Teilabschnitt des Segments 9 b angedeu­ tet ist.

Diese in das Ofeninnere weisende Stirnseite 9 e des Schleißringes 9 besitzt ferner eine dem lichten Ofenradius angepaßte Krümmung, und sie schließt mit der Innenumfangsseite 5 a der Feuer­ fest-Auskleidung 5 vom Ofen 1 bündig ab, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Da es ferner vorgezogen wird, daß der Hülsenhauptteil 8 in seiner axia­ len Erstreckung eine gerade, glatte Außenkontur besitzt (vgl. Fig. 2 und 4) und die Außenumfangs­ seite des Schleißringes 9 bündig an diese Außenkontur der Einlaufhülse 7 anschließt, kann die Feuerfest-Auskleidung 5 auf der Innenseite des Ofenmantels 4 bis in den unmittelbaren Um­ fangsbereich der Einlaufhülsen 7 eine gleich­ mäßige Dicke aufweisen, wodurch der Ofenmantel 4 auf seiner Innenseite eine überall gleich gute und dabei relativ einfach anzubringende, zuverlässig haltende Isolierung erhält. Darüber hinaus sind keinerlei Gußkanten in der Feuerfest- Auskleidung vorhanden, die bei herabfallenden heißen Gutstücken diese Auskleidung zerstören könnten. Diese ebene, glatte Außenkontur der Ein­ laufhülsen ermöglicht ferner eine Montage bzw. De­ montage der Auslaufhülsen sowohl von der Innen­ seite als auch von der Außenseite des Ofenmantels, und sie stellt gleichzeitig sicher, daß die Masse für die Feuerfest-Auskleidung einfach und gut am Ofenmantel angebracht werden kann.

Wie sich in der Aufsicht gemäß Fig. 3 erkennen läßt, sind die in diesem Beispiel vorhandenen vier Schleißringsegmente 9 a bis 9d so bemessen und verteilt, daß je zwei gleich große Seg­ mente (9 a und 9 c bzw. 9 b und 9 d) sich diametral gegenüberliegen, und diese sich einander gegen­ überliegenden Segmente sind gegeneinander aus­ tauschbar. Wenn man bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 nämlich davon ausgeht, daß der Drehrohr­ ofen 1 sich in Richtung des Pfeiles 12 dreht, dann wird im Bereich der Schleißringsegmente 9 a und 9 b während des Ofenbetriebes der größte Verschleiß auftreten, während die diametral gegen­ überliegenden Segmente 9 c bzw. 9 d einem etwas ge­ ringeren Verschleiß ausgesetzt sind. Es besteht somit in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die einander gegenüberliegenden Schleißring­ segmente nach einer gewissen Betriebszeit gegen­ einander auszutauschen, so daß ein gleichmäßigerer Verschleiß am ganzen Schleißring 9 und damit ver­ bunden ein relativ geringer Materialverbrauch auftritt.

Das dem Ofeninnern abgewandte Ende 9 f des Schleiß­ ringes 9 ragt in das innere Ende 8 b des Hülsen­ hauptteiles 8 hinein, indem es die Innenumfangs­ seite dieses Endes 8 b ausreichend überlappt, und zwar sowohl zum Schutz dieses inneren Endes 8 b als auch zu einer ausreichenden Möglichkeit für die erläuterte Verschraubung. Wie sich insbeson­ dere aus Fig. 2 ersehen läßt, besitzt der Schleiß­ ring 9 eine deutlich größere Materialdicke als die Wanddicke des Hülsenhauptteiles 8, so daß dadurch der Schleißring 9 insbesondere an seinem Ende 9 f einen deutlich kleineren lichten Durch­ messer als der Hülsenhauptteil 8 besitzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird es darüber hinaus noch vorgezogen, daß sich die Innenum­ fangsseite des Schleißringes 9 in Richtung auf das Ofeninnere konisch erweitert (vgl. Fig. 2).

Ferner ist zwischen dem in den Hülsenhauptteil 8 hineinragenden Schleißringende 9 f und der Innen­ umfangsseite des zugehörigen Abschnittes vom Hülsenhauptteil 8 - wie in Fig. 2 veranschaulicht - ein sich im Querschnitt zum Ofeninnern hin ver­ jüngender Ringraum 13 ausgebildet. Auf der Innen­ umfangsseite der Einlaufhülse 7 bzw. des Hülsen­ hauptteiles 8 ist von diesem Ringraum 13 bis etwa zum äußeren Hülsenende 8 a (und zwar bis zu dem dort vorhandenen Ringflansch) ebenfalls eine Feuerfest-Auskleidung 14 angebracht. Diese Feuer­ fest-Auskleidung 14 ist in üblicher Weise mittels hakenartiger Verankerungselemente 15 an der Innenumfangsseite des Hülsenhauptteiles 8 be­ festigt, wobei sie durch den genannten Ringraum 13 unterhalb des Schleißringes 9 noch einen zu­ sätzlichen Halt erhält.

In der Guteinlauföffnung 7 b der Einlaufhülse 7 kann zusätzlich noch - wie in den Fig. 2 bis 4 veranschaulicht - ein Querbalken 16 diametral angeordnet sein. Durch diesen Querbalken können größere Zusammenballungen des gebrannten Gutes aufgelöst werden. Der Querbalken 16 verläuft da­ her zweckmäßig quer zur Ofenlängsachse, und er kann auf einfache Weise durch die entsprechen­ den Schleißringsegmente (z.B. 9 b und 9 d) in seiner Position festgelegt sein, wozu - wie in Fig. 2 bis 4 dargestellt - in den entsprechenden Be­ reichen des Hülsenhauptteiles 8 (an dessen Ende 8 b) und der Schleißringsegmente 9 b, 9 d passende Ausnehmungen vorgesehen sind.

Die Feuerfest-Auskleidungen 5 und 12 auf der Außen- und der Innenumfangsseite der Einlauf­ hülse 7 sind ferner zweckmäßig durch mehr oder weniger große Stahlnadeln 17 armiert, wodurch diese Auskleidungen 5 und 12 einen besseren Halt gegenüber Rissen sowie eine erhöhte Bruchfestig­ keit erhalten. Auch die um die Außenseite der Einlaufhülse 7 herum angeordnete Feuerfest- Auskleidung 5 ist in bekannter Weise durch Ver­ ankerungselemente 15′ befestigt, und zwar auf der Innenumfangsseite des Ofenmantels 4.

Wie in der linken Hälfte der Fig. 2 angedeutet ist, ist die Feuerfest-Auskleidung 5 des Ofens 1 bzw. Ofenmantels 4 unter Freilassung nur eines relativ engen Umfangs-Dehnungsspaltes 18 bis dicht an die Außenumfangsseiten von Hülsenhaupt­ teil 8 und Schleißring 9 herangeführt, und dieser Umfangs-Dehnungsspalt 18 ist mit einer Trenn­ schicht aus feuerfestem, kompressiblem Material, etwa Asbestpappe oder dergleichen, ausgelegt. Auf diese Weise kann sich die Einlaufhülse 7 mitsamt dem zugehörigen Schleißring 9 bei ent­ sprechender Hitzeeinwirkung genügend ausdehnen, ohne daß dadurch die unmittelbar um die Einlauf­ hülse 7 herum angeordneten Abschnitte der Feuerfest-Auskleidung 7 zerstört werden.

In den Fig. 2 und 4 ist ferner zu erkennen, daß der an der Ofenmantel-Außenseite angeordnete Ofenauslaufstutzen 6 jeder Ofenauslauföffnung den aus dem Ofenmantel 4 herausragenden Längs­ abschnitt der Einlaufhülse 7 bzw. des Hülsen­ hauptteiles 8 mit einem Ringspalt 19 umgibt. In diesen Ringspalt 19 ist eine temperaturbe­ ständige, wärmeisolierende Keramikschnur 20 mit mehreren Windungen eingelegt, so daß der Ringspalt 19 vollkommen ausgefüllt ist. Hier­ durch kann der Auslaufstutzen 6 bei defekter Feuerfest-Auskleidung vor Überhitzungen geschützt werden.

Claims (13)

1. Drehrohrofen mit einer Anzahl von ringförmig um das Ofenauslaufende herum angeordneten Planetenkühlrohren, deren Einlaufstutzen mit dem Ofeninnern über je eine Einlauf­ hülse in Verbindung stehen, die in einer im Ofenmantel und in dessen Feuerfest-Aus­ kleidung vorgesehenen Ofenauslauföffnung an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einlaufhülse (7) an ihrem dem Ofen­ innern zugewandten Ende einen lösbar mit ihrem Hauptteil (8) verbundenen und aus mehreren Segmenten (9 a bis 9 d) zusammengesetzten Schleißring (9) aufweist.

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleißringsegmente (9 a bis 9 d) aus hitzebeständigem, hochverschleiß­ festem Stahlguß hergestellt sind.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schleißringsegmente (9 a bis 9 d) mit dem Hauptteil (8) der zugehöri­ gen Einlaufhülse (7) verschraubt sind.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in das Ofeninnere weisende Stirnseite (9 e) des Schleißringes (9) eine dem lichten Ofenradius angepaßte Krümmung besitzt und mit der Innenumfangsseite (5 a) der Feuerfest-Auskleidung (5) des Ofens (1) bündig abschließt.

5. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hauptteil (8) jeder Einlauf­ hülse (7) in seiner axialen Erstreckung eine gerade, glatte Außenkontur besitzt und die Außenumfangsseite des Schleißringes (9) bündig an diese Außenkontur der Einlaufhülse an­ schließt.

6. Drehrohrofen nach den Ansprüchen 3 und 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das dem Ofeninneren abgewandte Ende (9 f) des Schleißringes (9) in das entsprechende Ende (8 b) des Hülsenhaupt­ teiles hineinragt und einen kleineren lichten Durchmesser als der Hülsenhauptteil besitzt.

7. Drehrohrofen nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem in den Hülsen­ hauptteil (8) hineinragenden Schleißringende (9 f) und der Innenumfangsseite des zugehöri­ gen Abschnittes vom Hülsenhauptteil ein sich im Querschnitt zum Ofeninnern hin verjüngen­ der Ringraum (13) ausgebildet ist und die Innenumfangsseite der Einlaufhülse (7) von diesem Ringraum (13) bis etwa zum äußeren Hülsenende (8 a) mit einer Feuerfest-Ausklei­ dung (14) versehen ist.

8. Drehrohrofen nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feuerfest-Auskleidung (5) des Ofens (1) unter Freilassung nur eines rela­ tiv engen Umfangs-Dehnungsspaltes (18) bis dicht an die Außenumfangsseiten von Hülsen­ hauptteil (8) und Schleißring (9) heran­ reicht und daß der Umfangs-Dehnungsspalt (18) mit einer Trennschicht aus feuerfestem, kom­ pressiblem Material ausgelegt ist.

9. Drehrohrofen nach den Ansprüchen 7 und 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Feuerfest-Aus­ kleidungen (5 und 12) auf der Außen- und der Innenumfangsseite der Einlaufhülse (7) durch Stahlnadeln (17) armiert und durch Veran­ kerungselemente (15, 15′) befestigt sind.

10. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schleißring (9) auf seiner in das Ofeninnere weisenden Stirnseite (9 e) mit Oberflächenerhöhungen, vorzugsweise in Form eines Waffelmusters ausgebildet ist.

11. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schleißring (9) eine durch zwei teilbare Anzahl von Segmenten (9 a, 9 b, 9 c und 9 d) aufweist, und daß gleich große Segmente sich diametral gegenüberlie­ gen und gegeneinander austauschbar sind.

12. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß diametral in der Guteinlauf­ öffnung (7 b) jeder Einlaufhülse (7) ein Querbalken (16) angeordnet ist, der quer zur Ofenlängsachse (1 a) verläuft und durch die Schleißring-Segmente (9 b, 9 d) in seiner Position festgelegt ist.

13. Drehrohrofen nach wenigstens einem der vor­ hergehenden Ansprüche, wobei für jede Ofen­ auslauföffnung ein an der Ofenmantel-Außen­ seite angeordneter Ofenauslaufstutzen vorge­ sehen ist, der den aus dem Ofenmantel heraus­ ragenden Längsabschnitt der Einlaufhülse unter Freilassung eines Ringspaltes umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringspalt (19) eine temperaturbeständige, wärmeisolieren­ de Keramikschnur (20) mit mehreren Windungen eingelegt ist.