-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Austragschnecke (Entladeschnecke)
zum Abführen
loser Materialien von einem beweglichen Herd, beispielsweise ringförmigen und
rotierenden Herden für
Nachwärmofen,
gerade horizontale oder geneigte Förderbänder oder dergleichen.
-
Die
vorliegende Beschreibung bezieht sich insbesondere anhand eines
nicht einschränkenden Beispiels
auf eine Austragschnecke, die in einem Nachwärmofen verwendet wird, der
einen ringförmigen,
rotierenden Herd zur Behandlung von losen Materialien wie beispielsweise
Mineralen in Pelletform aufweist, die einer Oxidations-Reduktions-Wärmebehandlung
unterzogen werden.
-
Es
ist bekannt, dass diese Nachwärmofen eine
toroidale Kammer mit einem ringförmigen
Herd, der sich in Bezug auf den Rest der Kammer dreht, sowie zwei
Seitenwände
und eine obere Wand umfassen, wobei mehrere Brenner an diesen Wänden angeordnet
sind. Die Pellets werden auf die Oberfläche dieses ringförmigen Herds
eingebracht und müssen durch
die von den Brennern ausgehende Wärme thermisch behandelt werden:
nachdem die Pellets unter der Wirkung der Brenner ungefähr eine
Umdrehung des Ofens mitgemacht haben, kommen sie stromaufwärts einer
Schnecke an, die radial über dem
Herd angeordnet ist. Die Rotation der Schnecke bewirkt den Austrag
der Pellets auf eine oder beide Seiten des Herds. Zum Austrag auf
beide Seiten des Herds besteht eine Möglichkeit darin, eine rotierende Schnecke
zu verwenden; die aus einem Zylinder besteht, der an seiner Seitenfläche eine
erste Reihe von Helikoiden, die in einem Bereich nahe seinem in
Bezug auf den Ofen äußersten
Ende beginnen, und eine zweite Reihe von Helikoiden umfasst, die
an seinem in Bezug auf den Ofen innersten Ende beginnen. Die Neigung
der Helikoiden der ersten Reihe ist im Wesentlichen symmetrisch
zur Neigung der Helikoiden der zweiten Reihe. Diese beiden Reihen
von Helikoiden treffen sich ungefähr in einer quer verlaufenden
Ebene nahe der Mitte des Zylinders, wobei die Helikoiden genau in
dieser Ebene zusammenkommen.
-
Es
ergeben sich Nachteile bei diesen Schnecken mit Helikoiden, deren
innere Enden sich treffen und in einer quer zum Zylinder liegenden
Ebene zusammenkommen: während
der Behandlung im Ofen nehmen die Pellets praktisch die ganze Oberfläche des
rotierenden Herds ein, und während
sie stromaufwärts
der Austragschnecke ankommen, werden diejenigen Pellets, die sich
unter dem Treffpunkt der Helikoiden befinden, nicht wirksam abgeführt; dies führt zu einer
sich progressiv aufbauenden Ansammlung von Material, da das Material
kontinuierlich am Ladebereich stromabwärts der Schnecke eingeführt wird.
-
Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Austragschnecke
für einen
beweglichen Herd und insbesondere für einen Ofen mit rotierendem
Herd bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile bekannter
Schnecken überwindet.
-
Dieses
Ziel wird durch die vorliegende Erfindung in Form einer Austragschnecke
für einen
beweglichen Herd und insbesondere für einen ringförmigen,
rotierenden Herd eines Nachwärmofens
zur Wärmebehandlung
loser Materialien erreicht, wobei die Austragschnecke einen Zylinder
umfasst, der über
und im Wesentlichen radial zu dem ringförmigen Herd angeordnet ist
und von geeigneten Betätigungselementen
gedreht wird, um so die Materialien von den Rändern des ringförmigen Herds
abzuführen;
wobei der Zylinder an seiner Seitenfläche eine erste Reihe von Helikoiden,
die in einem Bereich nahe einem Ende desselben beginnen, und eine zweite
Reihe von Helikoiden aufweist, die am anderen Ende desselben beginnen;
und wobei die Neigung der Helikoide der ersten Reihe im Wesentlichen symmetrisch
zu der Neigung der Helikoide der zweiten Reihe ist; wobei die Schnecke
dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die inneren Enden nahe der Mitte
des Zylinders einer Reihe von Helikoiden treffen und sich abwechselnd
erstrecken oder sich treffen und sich über die entsprechenden inneren
Enden der anderen Reihe von Helikoiden hinaus erstrecken.
-
Andere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen im Verlauf der
folgenden Beschreibung klarer hervor und werden anhand nicht einschränkender
Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erörtert. Es
zeigen:
-
1:
eine Draufsicht, teilweise im Querschnitt, eines Nachwärmofens
mit rotierendem Herd;
-
2:
eine Ansicht eines Querschnitts durch den Ofen entlang der Linie
II-II von 1, wobei eine erste Ausführung einer
erfindungsgemäßen Austragschnecke
dargestellt ist;
-
3a:
eine vergrößerte Teilansicht
der Austragschnecke der in 2 dargestellten
Ausführung;
und
-
3b:
eine Teilansicht einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen Austragschnecke.
-
Bezug
nehmend auf 1 ist ein Nachwärmofen für die Wärmebehandlung
loser Materialien in Pelletform dargestellt. Dieser Ofen besteht
aus einer toroidalen Kammer 1, die an der Unterseite einen
in Richtung des Pfeils R rotierenden ringförmigen Herd 2 umfasst,
zwei Seitenwänden 3 und
einer oberen Wand 4 bzw. Decke des Ofens. An den Seitenwänden 3 und
an der Decke 4 des Ofens befindet sich eine Reihe von Brennern 5,
deren Aufgabe darin besteht, dem Innenraum der Kammer 1 die
Wärme zuzuführen, die
für die
Wärmebehandlung
der Pellets erforderlich ist. Diese Pellets werden durch einen Aufgabetrichter 7,
der durch ein Förderband 8 versorgt
wird, auf den ringförmigen
Herd 2 geschüttet und
machen ungefähr
eine ganze Umdrehung der toroidalen Kammer 1 in Richtung
des Pfeils R mit, bis sie die rotierende Austragschnecke 6 erreichen.
Diese rotierende Austragschnecke 6 trägt die behandelten Pellets über zwei
Trichter 9 auf beide Seiten des Ofens aus.
-
2 zeigt
einen Querschnitt durch die toroidale Kammer 1 entlang
der Linie II-II von 1. Man sieht, dass der ringförmige Herd 2 an
einer Tragekonstruktion 10 befestigt ist, die eine Einheit
mit dem Herd bildet, während
sie auf Rädern 11 rotiert,
die jeweils mit Lagern 12 versehen sind, die auf dem Fundament 13 des
Ofens befestigt sind. Außen
umfasst diese Konstruktion 10 darüber hinaus Dichtsysteme 14,
die das Entweichen von Rauch verhindern, der während der Behandlung der Pellets
in der toroidalen Kammer 1 vorhanden ist. An der oberen
Fläche
des ringförmigen
Herds 2 und in radialer Richtung in Bezug auf diesen Herd
befindet sich die Austragschnecke 6. Diese Schnecke 6 besteht
aus einem Zylinder 61, an dem zwei Reihen von Helikoiden 62 und 63 ausgebildet
sind: die Helikoiden 62 beginnen nahe dem in Bezug auf
den Ofen äußersten
Ende des Zylinders 61, wohingegen die Helikoiden 63 am
innersten Ende beginnen. Man sieht, dass der Neigungswinkel der
Helikoiden 62 in Bezug auf eine quer durch den Zylinder 61 verlaufende
Ebene symmetrisch zum Neigungswinkel der Helikoiden 63 ist.
Die Schnecke 6 wird von Betätigungselementen 15 angetrieben,
die sich außerhalb
der toroidalen Kammer 1 befinden und durch eine Kupplung 16 mit
einem Ende 64 der Schnecke 6 verbunden sind, das
aus einer Öffnung 17 hervorsteht,
die in der äußeren Seitenwand 3 der
Kammer 1 ausgebildet ist. Dieses Ende 64 wird
von einem Lager 18 gehalten, das mit einem auf dem Ofenfundament 13 befestigten
Träger 19 verbunden
ist. Die Schnecke 6 umfasst an der inneren Seite der Kammer 1 ein
Ende 65, das aus einer in der innersten Seitenwand 3 der
Kammer 1 ausgebildeten Öffnung 22 hervorsteht,
und wird von ihrem eigenen Lager 20 gehalten, das mit einem
auf dem Ofenfundament 13 befestigten Träger 21 verbunden ist.
Aufgrund der Tatsache, dass die Atmosphäre in der Kammer 1 bei
der Behandlung der Materialien sehr hohe Temperaturen erreichen
kann, ist im Zylinder 61 ein auf Wasser basierendes Kühlsystem
vorgesehen, von dem man zwei Rohre 23 und 24 sieht, die
das Kühlwasser
in die Innenseite der Schnecke 6 führen bzw. daraus fortleiten.
-
3a zeigt
eine vergrößerte Darstellung des
mittleren Abschnitts der Schnecke 6, in dem sich die inneren
Enden der Helikoiden 62 und 63 treffen. Bei bekannten
Schnecken kommen diese Enden auf einer Ebene zusammen, die quer
durch den Zylinder 61 verläuft, wohingegen – in der
Figur ersichtlich – bei der
vorliegenden Schnecke 6 die inneren Enden der Helikoiden 62 und 63 einander
abwechselnd überlappen:
dies gilt beispielsweise für
das Helikoid 621, das einen Endabschnitt umfasst, der sich
einer solchen Weise über
das innere Ende des entsprechenden Helikoids 631 hinaus
erstreckt, dass er Materialien wirksam entfernt, die sich sonst
in einem Bereich darunter während
des Austrags auf dem Herd 2 ansammeln würden. Desgleichen umfassen
die anderen Helikoide 62 und 63 freie Abschnitte,
die sich über
die Enden der entsprechenden Helikoide hinaus erstrecken, die symmetrisch
rings um eine Ebene sind, die quer durch den Zylinder 61 verläuft.
-
3b zeigt
eine Variante der vorliegenden Schnecke 6, bei der sich
alle inneren Enden der Helikoide 63 über die inneren Enden der entsprechenden
Helikoide 62 hinaus erstrecken, wobei jedes Helikoid 63 demnach
mit einem freien Endabschnitt versehen ist.
-
Die
vorliegende Schnecke 6 arbeitet auf folgende Weise: die
Schnecke 6 wird durch die Betätigungselemente 15 gedreht,
während
das zu behandelnde Material vom Förderband 8 stromabwärts der Schnecke
auf den Herd 2 geladen wird, der selbst in der Richtung
R rotiert. Das Material macht praktisch eine ganze Umdrehung der
Kammer 1 mit und kommt stromaufwärts der Schnecke 6 an,
die es in die zwei Schütttrichter 9 aufteilt.
Betrachtet man 2, schieben insbesondere die
Helikoide 62 das Material zum in Bezug auf den Ofen linken, äußersten
Trichter, wohingegen die Helikoide 63 das Material zum
rechten, innersten Trichter 9 des Ofens schieben; hierdurch
wird der Herd 2 entleert, auf dem das Material gleichmäßig verteilt
war. Die Überlappung
der inneren Enden der Helikoide 62 und 63 bewirkt
unabhängig
davon, ob sie abwechselnd (3a) oder
nicht abwechselnd (3b) ist, dass das Material sogar
aus den mittleren Bereichen des Herds wirksam abgeführt werden
kann, in denen sich – bei
bekannten Schnecken – das
Material normalerweise ansammelt und nicht entfernt wird.
-
Abschließend ist
anzumerken, dass die vorliegende Schnecke auch in genau der gleichen
Weise wie oben zum Abführen
losen Materials von beiden Seiten eines geraden Förderbands
verwendet werden könnte,
wobei die Ansammlung des Materials im mittleren Bereich des Förderbands
verhindert wird.