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Vorrichtung zum Kühlen fester Ofenprodukte.
| Die Erfindung bezieht sich auf Kühlvorrich- |
| tungen für verschiedene industrielle Verfah- |
| ren, beispielsweise für chemische Vorgänge. |
| Gegenstand der Erfindung; ist die Schaf- |
| fung einer Einrichtung; zum Kühlen ganz |
| oder teilweise einer Drehtrommel, um ent- |
| weder ihre äußere "Temperatur an einer be- |
| stimmten Stelle, beispielsweise. an den Lager- |
| oder Dichtungsstellen, herabzusetzen oder ihre |
| innere Temperatur oder die des darin befind- |
| lichen Gutes herabzusetzen oder zu begrenzen. |
| Unter den Lrlindungs#,-egenstand fallen zu- |
| sätzliche 'Mittel zur einfachen Regelung des |
| Abkühlungsgrades. |
| Die neue Vorrichtung ist von besonderem |
| Nutzen für die Verfahren gemäß den Patenten |
| 379252, 381204, 1968o6. |
| Das Verfahren nach dem ersten dieser |
| Patente bezieht sich auf die Behandlung von |
| oxydischen Kupfererzen. Bei diesem Ierfali- |
| ren wird das Erz in einem reduzierenden Gas |
| kurze Zeit erhitzt, und zwar bei einer streng |
| überwachten niederen Temperatur. Die Vor- |
| gänge sind empfindlicher Art, so daß eine |
| dementsprechende i: berwachun- der Tem- |
| peraturbedingungen wesentlich ist. Das Ver- |
| fahren nach dein zweiten Patent bezieht sich |
| auf die Behandlung von nicht oxydischen |
| Kupfererzen. Das Gut wird nach der Er- |
| liitznn- der a#,irl;ung eines reduzierenden |
| Gase; während einer ebenfalls kurzen Zeit- |
| spanne und bei genau ühcrwachtcr niederer |
| Temperatur unterworfen. Das Verfahren nach |
| dein letzten Patent bezieht sich auf die Pic- |
| hanctlung von fein verteiltem 1,#tilifc'rosyd. Das |
| Kupfererz wird nach dein 1''-1'hll7.<`Ii in einem |
| reduzierenden Mittel gekühlt. und cs ist |
| wesentlich für (las Verfahren, da('> das Maß |
| des Külilcns unter strengrcr Regelung bleibt. |
| Bei .jedem der drei Verfahren mull also (las |
| fein verteilte metallhaltige Erz eitir Hi!zcbe- |
| liandlutig bc#i g,c#nau ;;t#rc#gc`ltcr 'T'cnincratur |
| in einem geschlossenen gasförnügen Mittel |
| durchmachen. Die neue Einrichtung eignet. |
| sich auch für ähnliche Verfahren, bei denen |
| fein verteilte metallhaltige Erze durch Hitze |
| behandelt werden, und zwar bei geregelter |
| Temperatur in einem abgeschlossenen gas- |
| förmigen Mittel. |
| Nach der I@:rfinclung sind an einer Vorrich- |
| tun- zum Kühlen fester Ofenprodukte mit |
| einer Kiililtrolnirle#l, durch deren Drehun- das |
| licil:>e Gut vorgeschoben wird und Mitteln |
| zum Verteilen von Kühlwasser auf der Troni- |
| mchnanteltjIche, auf dein Trommelmantel be- |
| sondere Mittel zum Heben und Zuführen von |
| Kühlwasser angeordnet, die derart wirken, daß |
| die Menge des zu-'cführten Kühlwassers pro- |
| portional dem Ausmaß des Vorschubes des |
| Kühl-utes in der "Trommel ist. |
| Diese l?inriclitun- gestattet selbsttätig die |
| Zufuhr von Kühlwasser nach dem .ausmaß |
| des Gutvorschubes in der Trominel.zu regeln. |
| Durch eine solche Anordnung wird das heiße |
| Gut in entsprechenden Grenzen in allen Fäl- |
| len im gleichen Ausmaß gekühlt, unabhän- |
| gig von der Vorschub-eschwindi-keit der |
| Trommel, ohne daß deshalb der 'Maschinen- |
| wärter dem Vorgang eine besondere Auf- |
| merksainkeit schenken mülite. |
| Die. Kühlwasserlicbevorrirlitung kann ' aus |
| Schöpfschaufeln bestehen, die kranzförmig |
| auf einen niit <lein Trommelmantel konzen- |
| trischen und von ihm in Abstand gehaltenen |
| Ring angeordnet sind, der @icsellöchcr be- |
| sitzt, durch welche Blas aVtissc#r über den |
| gesamten zu kiililcnclcti Abschnitt der Troni- |
| mcl verteilt wird. |
| .Wenn die Külilvorriclittiti;g an einer ge- |
| neigten Trommel verwendet «'erden soll, kann |
| inan die @cllaufclkrünzc durch Ringwinde |
| in kürzere LTnterahsc`lini#.te unterteilen. Würde |
| man olitic` Unterteileuig die Sc'liciufc`Ikr:inzc# |
| 5i(,11 übc'r die -anz:` L:in;@e` des zti |
Abschnittes erstrecken lassen, so würde die Neigung der Trommel
ein Sammeln des Wassers an der tiefsten Seite der Trommel in den Schaufeln veranlassen,
so daß diese Stellen stärker gekühlt würden. Durch die Unterteilung der Schaufelkränze
kann die Verteilung des Wassers verbessert werden. .
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Es ist auch vorteilhaft, den Kühlwasserbehälter untrr den Schaufeln
in der ( )uerrichtung der Trommeln zu unterteilen, so daß der 1@-asserspiegel des
Behälters für die versc@iiedenen Schaufelabschnitte in Unabhängigkeit voneinander
verschieden eingestellt werden.
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Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt; es zeigen Abb. i die Gesamtanordnung der Trommel, Abb. 2 einen Schnitt
nach 2-2 der Abb. i, Abb.3 einen ScYinitt nach ;-3 der Abb.2. Die Vorrichtung umfaßt
eine lane#e Drehtrommel'i, in die am einen Ende das Gut eingeführt wird, z. ß. erhitzte
Produkte der reduzierenden Stufe in dem Verfalircn gemäß der aufgezählten Patente.
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Die Trommel ist mit zur Wagerechen -eneigter Achse drehbar in Lagern
2 und 3 angeordnet. Das obere Einlaßendc der Drehtrommel ist in der Wand 5 eines
Behälters , gelagert. Um eine Undichtlicit an dieser Lagerstelle zu verhindern,
ist die Einfügung einer Dichtung notwendig. Wenn die Trommellängsachse erheblich
geneigt ist, ist es vorteilhaft, ebenfalls die Wand 5 geneigt anzuordnen, so daß
die Trommellängsachse senkrecht zur Wand 5 steht. An der Außenseite der Wand ist
ein Lagerring 6 angeordnet, zwischen dem und einem Deckring 7 ein Ring 8 gefaßt
ist, der lose auf der Trommel sitzt. Der Ring 8 trägt eine Stopfbüchse 9 mit einer
Brille 9i, welche eine Packung gegen die lIantelfläclic der Trommel andrückt. Ein
Packungsring 61 ist an der Stirnfläche des Ringes 8 angeordnet. Der Ring 8 und die
Packung 61 passen sich den geringen Lagenänderungen der Trommellängsachse bei der
Drehbewegung an. Der Ring 8 und die Stopfbüchse 9i sind nicht drehbar.
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Die Trommel ist mit einem Schamottefutter 13 ausgerüstet, aber trotzdem
werden die Außenwände der "Trommel allmählich erhitzt, so daß die Stopfbüchse gegen
hohe Temperaturen geschützt werden muß. Zu diesem Zweck ist ein ke-elringförtniger
Einsatz To mit dem breiteren Ende an der Troinmelwand Befestigt, während das schmale
freie Ende des Kegels eine Einlaßöffnung i i besitzt. Hierdurch wird ein Abschnitt
12 atz Ende der Trommel vor der unmittelbaren Berühiung mit dem Schamottefutter
der Trommel bewahrt, indem ein ringfürnii-c#r Raum t.[ zwischen drin Abschnitt 12
und dem Ein-Satz verbleibt. '\Vährend der Einsatz die Dichtung o i vor der hohen
Temperatur in der tIromniel schützt, sind noch besondere Kühlmittel an dieser Stelle
angeordnet, tun die ungünstige Beeinflussung der Teile durch die hohe Temperatur
auszuschließen. Diese Kühlmittel umfassen einen Kühlwasserbehälter 16 mit eiticm
Wasserbad unter der Trommel. Die Mantelfläche der Trommel ist mit einer ,Mehrzahl
von Scliölifscli@tufelri 1; besetzt, die beim tinllaut der Trommel das Wasser schöpfen
und die Außenhaut der Trommel an dieser Stelle berieseln. Diese Wasserkühlung ist
ähnlich ausgebildet wie die Kühlstellen an anderen Abschnitten der Trommel.
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Das Behandlungsgut kann in das Gehäuse 4 durch einen Glockenverschluß
18 eingeworfen werden, der es einem Füllstutzen 19 zuführt, welcher sich durch die
Füllöffnung 11
der Trommel erstreckt.
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Das andere Ende der Trommel kann in einem Gehäuse 2o untergebracht
sein, dessen Wand 21 mit Packmitteln 22 versehen ist. die ähnlich wie die Stopfbüclse
9 und der Ring 8 beim Gehäuse q. ausgebildet sein können. Wenn die Packung 22 geschützt
werden soll, wird in ihrer Nähe eine Wasserkühlung 2-; von ähnlicher Ausbildung
wie die: Kühlstelle 15 angeordnet.
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Wenn es gemäß der besonderen Art des in der Vorrichtung auszuführenden
Verfahrens wünschenswert ist, die Temperatur an einer bestimmten Stelle der Trommel
zu regeln, können ein oder mehr Kühlstellen 24 angeordnet sein. Diese Kühleinrichtung
kann von beliebiger Breite ausgebildet sein, die sich nach der Breite der Kühlstelle
richtet. Das Schamottefutter 13 ist an den Kühlstellen unterbrochen, um die Ableitung
der Hitze durch die Trommelwände zu verhindern.
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Die Einrichtung der Kühlstelle ist in Abb. 2 und 3 im besonderen gezeigt.
Die Trommel läuft hierbei in Richtung des Pfeiles in Abb. 2 um. Die hlantclfläche
der Trommel ist mit einem Kranz voll Schöpfschaufeln in Form von gekrümtnten
Platten versehen, die zwischen zwei Ringwänden 26 und 27 angeordnet sind, die von
der Trommelwand getragen werden.
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Die Schaufeln sind so befestigt, daß bei dieser Umlaufsrichtun- sie
das Wasser aus dem Kühlwasservorrat in dem Kiililw@isserbeliiiltcr --8 unter der
Kühlstelle schöpfen. Die ltiti@w<indr 26 und 27 sind durchbroclicn hergestellt,
so daß das Nassei" durch die Löcher 29 alilließt, sobald die Schaufel am Scheitel
der ZN#lindertläclie an@-elangt ist und die Trommelwand berieselt. Vorzu;-sweise
werch#n diese Löcher ziemlich en- -clialten, so daß sie den Abfluß (leg @@'assers
drosseln; ihre Zahl ist so gewählt. daß sie das
Wasser in gleichmäßigen
stetigen Strömen über die Trommelfläche ergießen und dc#n ganzen zu kühlenden Abschnitt
berieseln.
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Vorzu-sweise sind die Schaufelkränze in mehrere umlaufende abschnitte
3o unterteilt, die gegen die Kühlstelle abgeschlossen und durch Ringwände 3 i getrennt
sind. Der Behälter 28 ist ebenso durch Querwände unterteilt, so daß er mehrere
Kammern 48, 58 aufweist. Es können mehr oder weniger solche Abschnitte angeordnet
sein; in Abb. i sind drei solche Unterteilungen der Kühlstelle 24 gezeigt. Die Unterteilung
erfolgt durch Scheidewände _32 mit Ausschnitten 3 ,33, die die ringförmige
Trommelwand aufnehmen. Zu diesem Zweck kann der Außenring 27 mit einer Ringnut 34
versehen sein.
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Jede Behälterkammer 48, 58 besitzt \-Iittel zur Regelung des Kühlwasserspiegels,
z. B. ein überlaufrolir 35, das als Schwenkrohr mit Gelenk 36 ausgebildet ist. Das
obere freie Ende des t'Ibcrlaufrohres 35 trägt einen gebogenen Zeiger 37, der, mit
ein ,r Teiluni 38 außen an der Behälterwand zusammenwirkend, die Höhenstellung des
l`bcrlaufs 35 anzeigt. Durch Schwenken des t°berlaufrohres kann seine Mündun- höher
und tiefer eingestellt werden. Indem man so den Wasserspiegel in den einzelnen Kammern
auf geeigneter Höhe erhält, kann die Wasserzufuhr an den verschiedenen Schaufelkr:inzen
entsprechend den Bedürfnissen aus-r-lichcn werden.
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An Stellen, wo die Trommel sehr heiß wird, erfolgt die Kühlwirkung
des Wassers hauptsächlich durc-li Verdampfen. während unter Umsänden bei geringeren
Temperaturen die Kühlwirkun - durch Absorbieren der kühlbaren Wärme durch Erwärmen
des Kühlwassers erfolgen kann. Die zugeführte Kühlwassermenge an jeder Stelle wird
entsprechend dem gewünschten Abkühlungsgrad geregelt. An jeder Kühlstelle ist eine
Haube .; angeordnet, die etwa erzeugten Dampf abführt.
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Das Arbeitsgut kommt aus der Trommel in das Gehäuse 2o und wird von
dort auf ein Förderband .lo abgeworfen. Das Gehäuse 2o kann manchmal fortbleiben,
wenn das heraustretende: Gut nicht so heiß ist, daß die Gefahr einer Oxvclierum,
an der freien Luft beim Heraustreten vorliegt. n en Behälterkamnu#rn 48 wird das
Wasser durch Rohrstutzen .lt zugeführt. Der Antric#li der Trommel erfolgt durch
beliebige Mittel, beispielsweise durch einen Zahnkranz .12.
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Verwendet man clic# Vorrichtung bei cler Behandlung von Kupfererzen,
so kann ein Gas zu dem Geliluse 2o bei 39 zugeführt werden, durchströmt dann
die Trommel in Berührung mit den Erzen, so daß eine Reduktion an einer geeigneten
Stelle der Trommel erfolgt. Die Temperaturen können mit Rücksicht auf die. stattfindende
Reaktion durch den Erfindungsgegenstand entsprechend geregelt werden. Bei manchen
industriellen Verfahren kann das heiße Gut aus der Trommel unmittelbar in- die freie
Luft gebracht werden. und in manchen Fällen ist es wünschenswert, die Temperatur
herabzusetzen, bevor das Gut der Luft ausgesetzt wird. Das Ausstoßende der Trommel
kann demgemäß mit einer Kühlzone versehen sein, die so lang gebaut ist, daß sie
die entsprechende Herunterkühlung des Gutes sichert. Mit der neuen Vorrichtung können
durch Hitze behandelte Kupfererze mit so niederer Temperatur ausgestoßen werden.
daß eine Wiederoxdierung an der Luft nicht zu befürchten ist.' Eine weitere Verwendungsmöglichkeit
der neuen Vorrichtung besteht beispielsweise für die Abkühlung von Zement.