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Verfahren zur schnellen Abkühlung von im Ofen gesinterten Zementklinkern
und Drehrohrofenanlage zur Durchführung des Verfahrens Vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Kühlung von Zementklinkern, welche in .einem Drehofen erzeugt werden.
Es ist bekannt, daß Klinker, welche von ihrer Sintertemperatur und jedenfalls von
' etwa 1300° C auf eine Temperatur von etwa i ioo bis 12oo° C rasch nach der Sinterung
abgekühlt werden, gewisse wünschenswerte Eigenschaften besitzen, indem Beton, welcher
mit Zement aus solchem Klinker hergestellt worden ist, in erheblichem Umfang frei
von dem Mangel des Treibens ist. Das ist besonders der Fall, wenn der Zementeinen
verhältnismäßig hohen IMagrnesiagehalt aufweist. Die niedrigere Temperatur, auf
welche man bei der Abkühlung der heißen Klinker rasch gelangen muß, hängt von der
Zusammensetzung des Zements ab. Demgemäß soll im folgenden der Temperaturabschnitt
von oberhalb i3oo° C bis zu der in Betracht kommenden tieferen Temperatur als kritischer
Temperaturabschnitt bezeichnet werden.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird die rasche Abkühlung der Klinker
im kritischen Temperaturabschnitt im Ofen selbst erreicht, und zwar dadurch, daß
man kalte Klinker in den Ofen an einer Stelle ;einführt, welche unmittelbar hinter
derjenigen Stelle liegt, an welcher die Sinterung des Gutes im Ofen vor sich geht.
Die kalten Klinker, welche in den Ofen eingeführt werden, können Klinker sein, die
dem Ofen selbst -entnommen wurdein und auf eine Temperatur abgekühlt wurden, welche
namhaft unter 1 ioo° C liegt und
zweckmäßig nur 5o bis 2oo° C beträgt.
Die Mischung der im Ofen erzeugten heißen Klinker mit den von außen zugeführten
kalte Klinkern hat zur Folge, daß die Durchschnittstemperatur des Gemisches rasch
so weit sinkt, daß die Masse aus dem kritischen Temperaturabschnitt herausgelangt.
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Bei der Durchführung der Erfindung ist es vorteilhaft, einen gewissen
Bruchteil der den Ofen verlassenden Klinker im Kreislauf zu führen, d. h. die aus
dem Ofen kommenden Klinker in der üblichen Weise zu kühlen und einen Teil der den
Kühler verlassenden Klinker wieder in den Ofen einzuführen. Am Auslaß des Kühlers
pflegt die Klinkertemperatur zwischen 5o und 2oo° C zu sein. Die Erfindung besteht
in diesem Fall darin, daß eine oder mehrere Atislaßöfinungen des Kühlers eines Drehofens
mit einer Stelle im Innein des Ofens verbunden «erden, welche unmittelbar hinter
derjenigen Stelle liegt, an welcher die Sinterung des Gutes im Drehofen erfolgt,
und zwar in solcher Weise, daß beim Umlauf des Ofens kalte Klinker auf dem Verbindungsweg
vom Kühler zu der fraglichen Stelle des Drehofens gelangen.
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Es empfiehlt sich, die Erfindung in Verbindutig mit Ofenanlagen durchzuführen,
-welche mit Kühlern ausgerüstet sind, die aus den Drehofen planetenartig umgebenden
Rohren bestehen. In diesem Fall kann die Verbindung des Auslasses eines zum Kühler
gehörigen Rohres oder der Auslässe mehrerer solcher Rohre mit der fraglichen Stelle
im Innern des Ofens durch Rohre erfolgen, welche schraubenförmig um den Ofen herumlaufen.
Die Kühlerrohre können dabei so angeordnet sein, daß ihre Auslässe unmittelbar in
der durch die Sinterzone hindurchgehenden senkrechten Ebene liegen und daß einer
oder mehrere dieser Ausbisse unmittelbar Anschluß an das Ofeninnere besitzen.
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Zum näheren Verständnis der Erfindung ist dieselbe in Verbindung mit
einer Ofenanlage auf der Zeichnung veranschaulicht.
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Fig. i der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch den Drehofen und zeigt
zwei an das Ofeninnere angeschlossene Kühlrohre; Fig.2 ist ein Querschnitt nach
der gebrochenen Linie 11-II der Fig. i ; Fig.3 ist ein schematischer Querschnitt
durch einen Kühlerabschnitt; Fig.4 ist ein Längsschnitt durch das Aus-Iaßende einer
abgeänderten Form einer Ofenanlage, bei «welcher die Kühlrohre in anderer Weise
angeordnet und mit dem Ofeninnern verbunden sind, wobei der Schnitt entlang der
gebrochenen Lin_e IV-IV der Fig. 5 geführt ist, welch letztere selbst einen Querschnitt
nach der Linie V-V der Fig. 4 darstellt; Fig.6 ist eine schematische Veranschaulichung
der Wirkungsweise der Anlage nach Fig.4 und 5 in einem gegenüber diesen Figuren
vergrößerten Maßstab.
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In den Fig. i bis 3 ist der Drehofen mit r bezeichnet. Das in das
Auslaßende des Ofens hineinragende Brennerrohr trägt die Bezeichnung 15.
Der Ofen ist mit einem Kühler versehen, der aus Rohren 2 besteht, welche planetenartig
um das Ofenende angeordnet sind und von am Ofen befestigten Traggliedern 16 gehalten
«erden. Klinker, welche den Ofen verlassen, treten durch Auslaßöffnungen i i in
die Kühlrohre 2 über. Jedes Kühlrohr ist mit einer Auslaßschnauze 3 versehen, welche
beim Umlauf des Ofens zur Deckung mit einer Auslaßhaube 14 krnnmt und dann Klinker
aus dem Kühlrohr in die Auslaßhaube übertreten läßt, in welcher die Klinker in ein
Fallrohr 13 gelangen. Es ist Vorsorge getroffen, etwa die Hälfte der gesamten
aus den Kühlrohren austretenden Klinkermasse in das Innere des Ofens an einer Stelle
wieder einzuführen, welche unmittelbar unterhalb der Sinterzone liegt. Zu diesem
Zweck ist jedes Kühlrohr 2 mit einem Rohr 4 verbunden, welches teilweise das Kühlrohr
nahe von dessen Auslaßende umschließt und dann schraubenförmig um das Ende des Ofens
herum zu einer Durchbrechung 7 der Ofenwandung läuft. In jedem Kühlrohr ist ein
Schlitz 5 vorgesehen, welcher eine Verbindung des Kühlrohrinnern mit dem das Rohr
teilweise umschließenden Rohr 4 herstellt, so daß kalter Klinker aus dem Kühlrohr
in das Ruhr 4 überzutreten vermag, wobei ein Schieber 6 die Möglichkeit bietet,
die Weite der Verbindungsöffnung zwischen dem Kühlrohr 2 und dem Entnahmerohr 4
zu', regeln. Durch Verstellung der Schieberplatte 6 kann die Menge der kalten Klinker,
welche in den Ofen zurückgeführt wird, so überwacht «erden, daß sie von einer Menge
Null bis zur Hälfte der gesamten durch ein Kühlrohr gehenden Klinkerlnenge gesteigert
werden kann. Wenn die Schlitzöffnung 5 geöffnet ist, dann treten Klinker aus dem
Kühlrohr in das Rohr 4 über und gelangen in Verbindung mit dem Umlauf des Ofens
durch das gewundene Rohr zu einer Öffnung 7 im Ofenmantel. Jede dieser Öffnungen
7 befindet sich unmittelbar unter einem Ringwulst 8 im Innern des Ofens, welcher
sich an der heißesten Stelle in der Sinterzone selbst befindet, so daß die kalten
Klinker mit den heißen Klinkern vermischt werden unmittelbar, nachdem diese ihre
Sinterung durchgemacht haben.
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Es ist natürlich wichtig, zu verhindern, daß zugleich mit den kalten
Klinkern auch kalte Luft in den Ofen eintritt. Bei dien in den Fig. i bis 3 dargestellten
Ausführungsform der Ofenanlage füllen die kalten Klinker den
ganzen
Querschnitt des Rohres 4 auf einer ansehnlichen Rohrstrecke und verhindern auf diese
Weise den Eintritt von kalter Luft in den Ofen.
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Bei der in den Fig.4 bis 6 dargestellten Ausführungsform einer Ofenanlage
ist der Drehrohrofen mit ia bezeichnet und mit einem planetenartig angeordneten
Kranz von Kühlrohren 2a umgeben, welche so, angeordnet sind, daß sie von den Ofenauslässen
17a sich nach dem Einlaßende des Ofens hin erstrecken. Die Kühlrohre sind in ihrem
Innern mit Schaufeln o. dgl. versehen, welche die Klinker: hochheben, während der
Ofen seine Umlaufbewegung ausführt.
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Die Auslaßenden 9 der Klinker liegen in der Höhe der Sinterzone des
Ofens, und jedes zweite Kühlrohr ist mit dem Innern des Ofens durch ein Verbindungsrohr
4a verbunden, welches tangential in das Innere des Ofens mündet. Die Zuführung von
kalten Klinkern durch das Verbindungsrohr 4a darf nur erfolgen, wenn die Auslaßenden
der Verbindungsrohre im Innern des Ofens mit Gut bedeckt sind, weil sonst kalte
Luft in den Ofen eintreten würde. Demgemäß sind Verschlußklappen i o vorgesehen,
welche dazu dienen, die Auslässe der Kühlrohre zu verschließen mit Ausnahme von
denjenigen Zeiten, während deren die Verbindungsrohre die gewünschte Lage einnehmen.
Die Klappen i o werden durch auf der Zeichnung nicht dargestellte Federn in ihrer
Schließstellung gehalten und werden entgegen dein Schließfedern durch Arme 12 geöffnet,
welche bei der Umlaufbewegung des Ofens an Führungsschienen i i anliegen.
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Die Hälfte der Kühlrohre, welche nicht mit dem Ofeninnern in Verbindung
steht, ist je
mit einem Rostauslaß 18 versehen, durch den die in diesen Rohren
gekühlten Klinker in ein Fallrohr 14a gelangen.