DK162954B - Ristelement til opbygning af en ristflade samt fremgangsmaade til forbraending, koeling eller anden varmebehandling af faststof paa ristfladen - Google Patents

Description

DK 162954B

Opfindelsen angår et ristelement til opbygning af en ristflade henholdsvis en ristbund, hvorpå faststof, for eksempel cementklinker, kan anbringes ved dets forbrænding, nedkøling eller anden varmebehandling, hvor riste-5 lementet har en gennem gasudstrømningsåbninger gennembrudt overflade til understøtning af faststoffet, som befinder sig på risten, og en rist opbygget af et antal sådanne ristelementer.

10 Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til forbrænding, nedkøling eller anden varmebehandling af faststof, for eksempel cementklinker, der findes på og føres ad en var-mebestandig ristoverflade ved hjælp af gas, for eksempel luft, hvor gassen, som tjener til varmebehandlingen, 15 først strømmer gennem risten og derpå gennem faststoffet.

Ristbunde til den angivne varmebehandling af faststof dannes sædvanligvis af riststænger, ristplader eller ristblokke, der er dimensioneret, så de ikke slår sig ved 20 varmeudvidelse. Disse ristbunde bærer faststoffet og transporterer det i overensstemmelse med deres hældning eller bevægelse. Transporten kan også overtages af skrabere eller af den til behandlingen anvendte gasart, som regel luft.

25

Et væsentligt kendetegn ved ristbunde er åbninger til gasgennemstrømning. De dannes mellem riststængerne eller udformes i ristpladerne eller ristblokkene. Specielle krav opfyldes ved gasgennemstrømning fra tilstrømnings-30 bunde eller dysebunde. Til brug ved høje temperaturer kan sådanne bunde fremstilles af keramisk materiale. På grund af ringe mekanisk styrke opfylder de dog i reglen ikke bevægelige ristes transportfunktion.

Oc

Kendte ristbunde opfylder på forskellig måde kravet om en god egenafkøling og defineret modstand til ensformig for-

DK 162954 B

2 deling af gassen i faststoffet, som befinder sig derpå og skal behandles. Således er der i DE offentliggørelsesskrift nr. 32 13 294 beskrevet køleribber eller kanaler, som er anbragt på gassiden af risten.

5

Endvidere er der i DE offentliggørelsesskrift nr.

17 58 067 beskrevet drejeligt anbragte ristplader med et vægttillæg, som tjener til at imødegå en opdrift, der frembringes ved ristmodstanden, hvilken opdrift kan være 10 større end ristelementets egenvægt. Et kendingstal for ristmodstanden er den åbne ristflade. 5% åben ristflade betyder, at den tilførte gas i åbningerne antager den 20 dobbelte hastighed og forårsager en betydelig opdrift.

15 Gassens høje udstrømningshastighed i lodret retning kan være forstyrrende.

I US patentskrift nr. 3 304 619 beskrives fordelene ved vandret gasudstrømning fra ristbunde. Ved høje udstrøm-20 ningshastigheder fremkaldes transporten af faststoffet, og varmeovergangen forbedres. En varmebestandig ristbund, som realiserer disse fordele, beskrives dog ikke.

De til transportretningen tværgående og hældende anbragte 25 spalter dannes hidtil mellem enkelte riststænger. I modsætning til direkte på riststøtterne anbragte ristplader kræver de mellemstøtter på langs. Kamrenes tætte tilslutning til gastilførslen, især ved høje tryk til høje ristmodstande, og overførslen af transportbevægelser til 30 ristfladen besværliggøres konstruktivt gennem sådanne me11emstøtter.

Det er ydermere almindeligt kendt, at en lille åben ristflåde i forbindelse med højere gashastighed formindsker 35 ristgennemfaldet. Alligevel må riste have udvendige ind-retninger til fjernelse og borttransport af faststof, der

DK 162954 B

3 falder igennem fra kamrene. Først ved dysebunde vil der eksempelvis gennem en overlappende afdækning af åbningerne blive sørget for, at faststoffet også ved afbrydelse af gastilførslen ikke når ind i åbningerne.

5 I DE offentliggørelsesskrift nr. 20 05 869 beskrives en jalousiagtig trappevæg, i hvilken der på tværs af gennemstrømningen transporteres et pulver. Jalousitrappen forløber imod tyngdekraften, så der ikke kan løbe noget 10 faststof ud.

De to sidste eksempler viser, at ristgennemfald ved forhindringer orienteret i tyngdekraftretningen kan undgås. Jalousiløsningen har dog den ulempe, at en til gasforde-15 lingen tilstrækkelig modstand ikke realiseres, mens dyse bunden hidtil ikke lader sig realisere i en mekanisk transporterende rist.

Til grund for opfindelsen ligger den opgave at angive et 20 mekanisk belastbart ristelement til opbygning af en ristflade og dermed en rist, som forener de ud fra de forskellige nævnte konstruktioner af riststænger, ristplader, ristblokke og dysebunde kendte fordele i forbindelse med egenkøling, gasfordeling (blandt andet modstand) og 25 gennemfaldsfrihed, hvorved ristelementerne skal være særligt økonomiske at fremstille, samt at angive en fremgangsmåde, hvor der kan opnås en forbedret og økonomisk transport af faststof, der behandles på ristbunden.

30 Denne opgave løses ved et ristelement af den indledningsvist angivne art, hvilket ristelement ifølge opfindelsen er særegent ved, at ristelementet er kasseagtigt udformet og har sidebæredragere, der angiver bredden, på hvilke bæredragere de legemer, der danner overfladen, er an-35 bragt, hvor bæredragerne, alt efter overfladens vangetype, og de overfladebestemmende legemer under dannelsen af

DK 162954 B

4 fortrinsvis på tværs af vangerne forløbende gasspalter strækker sig nedefter mellem vangerne, og at gasspalterne med hensyn til overfladen er afpasset og anbragt, således at de danner stor modstand mod gasgennemstrømning og 5 hindring mod indtrængen eller gennemfald af det transporterende faststof.

Et sådant kasseagtigt ristelement kan i sin funktion sammenlignes med ventilationskasser, som er overtrukket med 10 halvgennemtrængelige vævede eller porøse stoffer, hvilke ventilationskasser anvendes ved lavere temperaturer og finere pulver. Med opfindelsen er anvendelsen af ristelementer af en sådan funktion nu også gjort mulig for varmt og groft faststof. De på enkel måde, for eksempel ved 15 støbning, økonomisk fremstillede ristelementer lader sig, uden at der opstår bredere åbninger mellem bæredragerne, anbringe på ristbærere. Derved bestemmer kun de udformede gasspalter ristmodstanden og gasudstrømningshastigheden, som forhindrer indtrængen af faststof. Ved afbrydelse af 20 gastilførslen danner ristspalterne på grund af deres afstemte dimensionering og anbringelse på ristens samlede overflade en virksom hindring mod ristgennemfald, så indretninger til bortskaffelse og transport af ristgennem-faldet bliver overflødige.

25

Den til grund for fremgangsmåden liggende opgave bliver løst ved, at gassen føres til faststoffet i det væsentlige parallelt med ristoverfladen og i transportretningen med stor hastighed i form af tynde og på tværs af trans-30 portretningen brede gasstråler.

Derved er der muliggjort en tilstrækkelig understøttelse af transporten af det faststof, der befinder sig på en rist og skal behandles, hvilken understøttelse sker ved 35 hjælp af behandlingsmediet, idet transporten af de fine andele af sådant faststof frem for alt kan understøttes.

5

DK 162954B

En stor og yderst vigtig fordel består imidlertid frem for alt i den yderligere køling af overfladen og i fordelingen af gassen i et lag, der er parallelt med ristfladen uafhængigt af en større eller mindre fin inddeling af 5 spalterne. Med andre ord kan gassen, som strømmer ud fra de i ristelementerne frembragte spalter, danne et transportmiddel for det faststof, som er på risten. Medens transport af faststof ved hjælp af bevægelse af risten eller yderligere transportorganer må understøttes af gas-10 strømningen fra i transportretningen hældende spalter, er det ved findelt faststof allerede i forbindelse med en horisontal rist, eller ved grovkornet faststof i forbindelse med en hældning af ristfladen i transportretningen, muligt at transportere faststoffet udelukkende ved hjælp 15 af procesgassen. Dette er nyttigt, når ristbunden er stiv, eller faststoffet er for varmt til en mekanisk transport.

Ved denne af procesgassen i betydelig grad understøttede 20 eller endda alene gennemførte transport af det til varmebehandling beregnede faststof er det for transporten fordelagtigt, at gassen tilføres pulserende.

Det er også hensigtsmæssigt for en ensartet eller inter-25 mitterende transport, at de i transportretningen hosliggende gasstråler gruppevis forsynes samtidigt med gas.

For for eksempel at fremskaffe en ensartet bevægelse over ristens bredde kan sådanne grupper af hosliggende og sam-30 tidigt med gas forsynede gasstråler strække sig over hele ristbundens bredde.

Sådanne grupper af gasstråler kan med fordel pulsere samtidigt.

35

Gennem disse forskellige tiltag, der kan gribes til enten

DK 162954 B

6 enkeltvis eller i kombination, er det muligt at indstille og opnå en tilpasning efter de mest forskellige forhold vedrørende transport og behandling af de faststoffer, der skal bearbejdes på ristbunden.

5

Ifølge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen kan bæredragerne og legemerne være forsynet med til hinanden befæstelige dele til dannelse af et stift ristelement. Derigennem lettes håndteringen og nedlægning, hvorved den 10 lette fremstilling ved støbning bevares.

Ifølge en fordelagtig videreudvikling af opfindelsen kan bæredragerne og legemerne være formsluttende sammensættelige. Den dermed opnåede fordel ligger i delenes bevægé-15 lighed i forhold til hinanden ifølge den mekaniske belastning, som bevirker henholdsvis understøtter en selvrensende effekt.

Ifølge en videreudvikling af opfindelsen kan bæredragerne 20 og legemerne være tildannet som to komplimentære grunddele, hvor hver tværdrager omfatter et antal legemer, der strækker sig på tværs. Sådanne ristelementer er let støbelige og særligt stabile at legemliggøre, til frembringelse lukkede kasser med vilkårligt snævre, indeni lig-25 gende gasspalter.

Ifølge en anden udformningsmulighed af opfindelsen kan spalterne have hældning mod ristoverfladen. Fortrinsvis forløber hældningen opad mod overfladen og fremad i 30 transportretningen for at befordre transportforløbet og forhindre ristgennemfald. Særlig fordelagtig er en sådan hældning ved transport af findele af det på risten behandlende faststof ved anvendelse af et skrabetransport-bånd eller en skubberist, da findele er mekanisk svære at 3 5 transportere.

7

DK 162954B

Derved ken spaltens hældning fortrinsvis være mindre end 40* mod overfladen, hvorigennem gasudstrømningen støder op til overfladen. Fordelen består i den yderligere afkøling af overfladen og i fordelingen af gassen fra et til 5 ristfladen parallelt lag uafhængigt af spaltens fintdele-lighed.

Ifølge en videre udførelse er spalterne ved gasindstrømningen krummet sifonagtigt mod tyngdekraften. Denne form 10 er en særlig let fremstilleligt og virksomt hindring mod ristgennemfald i forbindelse med hældende spalter.

Spalterne har fortrinsvis drosselindsnævringer og udvidelser. Gennem droslingerne og udvidelserne bliver riste-15 lementernes indre afkøling ved Joule-Thomson-effekten yderligere forbedret. Samtidig bliver modstanden mod gasgennemstrømningen forhøjet.

Det er herved fordelagtigt, at ristelementet som nedre 20 afslutning har en bundplade, der strækker sig mellem de to bæredragere, hvilken bundplade har en åbning for føring af.gas ind til det indre af det kasseformede ristelement.

25 Et flertal af de ifølge opfindelsen udformede ristelementer opbygger en rist, i hvilken ristelementerne kan være anbragt ved siden af hinanden på ristbærere i ristrækker og flere sådanne ristrækker efter hinanden, og véd hvilke i en videreudvikling af opfindelsen ristbærerne kan være 30 hule bærere med forbindelse til gastilførslen og' ristelementerne tætnende fastgjort til ristbærerne, hvorved der er anbragt åbninger til gastilførslen fra ristbærerne ind i ristelementernes indre, og som ligger i dækning under hinanden. Mens kendte luftkamre til ventilation af riste 35 altid må omfatte flere ristrækker på grund af en indretning til fjernelse af ristgennemfaldet, bliver det ved 8

DK 162954B

denne type indretning af ristelementet ifølge opfindelsen muligt med en inddeling af ristventilationen i enkelte ristrækker. Indbygning i ristbærerne kan yderligere have indflydelse på luftfordelingen.

5

Risten kan hensigtsmæssigt omfatte en indretning til pulserende tilførsel af gas (luft) til spalterne eller en ventil til styret intervaltilførsel af gas til spalterne. Gennem begge indretninger er den til transporten nødven-10 dige gashastighed, som er uafhængig af den til fremgangsmåden nødvendige gasmængde, indstillelig.

Opfindelsens yderligere fordele og udformningsmuligheder fremgår af den følgende beskrivelse af den i de skemati-15 ske tegninger viste udførelseseksempler, hvor:

Fig. 1 viser et længdesnit af en del af en første udførelsesform af et ristelement ifølge opfindelsen, 20 fig. 2 viser ristelementet ifølge fig. 1 set fra oven, fig. 3 viser et længdesnit af en del af en anden udførelsesform af et ristelement ifølge opfindelsen, 25 fig. 4 viser et længdesnit af en del af en tredie udfø relsesform af et ristelement ifølge opfindelsen, fig. 5 viser et længdesnit af en del af en fjerde udførelsesform af et ristelement ifølge opfindelsen, 30 fig. 6 viser ristelementet i fig. 5 set fra oven, fig. 7 viser en udførelsesform af et ristelement ifølge opfindelsen forsynet med en ristbærer til ventila-35 tion uden væg og i tværsnit set fra siden, og 9

DK 162954B

fig. 8 viser en af ristelementer ifølge opfindelsen opbygget ristrække set i perspektiv.

Et ristelement 19, som danner en del af en i fig. 8 vist og 5 i det følgende beskrevet ristrække 20, kan støbes enten i metal eller keramik og omfatter ifølge fig. 1 og 2 grunddele 1 og 2 med hovedlegemer 3, som danner henholdsvis bestemmer den virksomme ristoverflade, og som i teksten af nemhedsgrunde kun betegnes som "legeme". Disse legemer 3 er 10 støbt på skiftevis overfor hinanden liggende bæredragere 4 af grunddelene 1 og 2 og danner efter sammenføjningen som følge af deres dimensioner spalter 5 mellem sig i ristelementets længderetning.

15 Ristoverfladen dannes, som det kan ses af fig. 2 og 6, af legemerne 3, bæredragerne 4 og spalterne 5. Fladeforholdet af legemer 3: bæredragere 4: spalter 5 kan gå fra 1:5:1 til 40:1:1. Spalterne 5 strækker sig normalt vinkelret ud fra bæredragerne 4, men kan om nødvendigt strække sig i en her-20 fra afvigende vinkel.

I fig. 1 er der vist skrå spalter 5, som fortrinsvis hælder i transportretningen. Hældningen skal for at frembringe en tætliggende gasstrømning ved overfladen ikke overstige en 25 vinkel 23 (fig. 5) på 40®. Der opnås særligt gunstige resultater med hældningsvinkler på 30-35°.

Spalterne 5 kan tilpasses forskellige krav, for eksempel hvad angår hældning, krumning og konisitet. Der kan også 30 laves forskellige spalteformer inden for et ristelement.

Fig. 3 viser ved gasindstrømningen 14 mod tyngdekraften si-fonagtigt krummede luftspalter 10 som hindring mod ristgen-nemfald.

35

Fig. 4 viser luftspalter 11 med drosler 12 og udvidelser 13 10

DK 162954B

til forøgelse af ristmodstanden og til indre afkøling ifølge Joule-Thomson-effekten.

Spalteformerne 10 og 11 kan også kombineres.

5

Ifølge fig. 5 og 6 er ristelementerne dannet af enkelte bæredragere 4 og legemer 3 ved, at de er anbragt formsluttende sammen. Til dette formål har legemerne 3 tappe 8, som optages i huller 9 i bæredragerne 4. I stedet for tappene 8 10 og hullerne 9 kan ikke viste konsoller eksempelvis være fastgjort til bæredragerne 4 til optagelse af legemerne 3.

En forenklet konstruktion af den art foretrækkes eksempelvis ved anvendelse af keramisk materiale i stedet for metal .

15

Et eller flere ristelementer i fig. 1 og 2 henholdsvis fig.

5 og 6 holdes sammen af trækstænger 15 (fig. 2), som føres gennem boringer 7. Desuden kan bæredragernes afstand, der sikres gennem længden af legemerne 3, sikres yderligere 20 gennem afstandsholdere 6. I stedet for trækstænger 15 kan sammenholdskræfterne til bæredragernes 4 tætte anbringelse ved hinanden også frembringes gennem tryk. '

Fig. 7 og 8 viser arrangementet af ristelementer 19, som 25 her er forsynet med sifonagtige spalter 10, på en ristbærer 15 til opbygning af en ristrække 20. Det .er velkendt for fagmanden, at. flere sådanne ristrækker kan sammensættes efter og under hinanden til en ikke her vist rist af en af de kendte byggemåder (skubberist, vandrerist, stationær rist).

30 Bæredragerne 4 er ved et sådant arrangement udformet, så de kan fastgøres formsluttende på en som huldrager udformet ristbærer 16. Derved er ristelementerne 19 forskydelige på ristbæreren 16 tværs gennem risten, så de kan skiftesjunder driften. Luft- henholdsvis gastilførslen sker over ristbæ-35 reren 16, som derved er godt afkølet. En af de to bæredra gere 4 har en bundplade 17, for at sikre ventilationen over

DK 162954 B

11 ristbæreren 16. Gennem denne type ventilation virkeliggøres en særlig snæver inddeling af luftkamrene under ristbunden. Ristbærerne kan indeholde indstillelige klapper 24 til yderligere luftfordeling.

5

Bundpladen 17 kan ligge på det ikke viste, følgende ristelement, hvorved der dannes en trinrist. Transporten kan derved ske på kendt måde gennem skubbevægelserne af ristrækken. Gennem den fra spalterne 10 udstrømmende luft ned-10 sættes den for transporten af faststoffet nødvendige frekvens af denne skubbevægelse, så der sker så lidt slitage som muligt.

Ved en fuldstændig overtagelse af faststofstransporten gen-15 nem gas henholdsvis luft, som i en bestemt proces ifølge fremgangsmåden er afmålt med hensyn til faststofsmængden, er det nødvendigt at indstille den til transporten nødvendige hastighed ved udstrømningen fra spalterne 5 henholdsvis 10 uafhængigt af mængden. Ristbærerne 16 har en til-20 slutning 21 til gastilførslen. Denne kan henføres til pulseringsindretninger 22 henholdsvis her ikke viste ventiler til at styre lufttilgangen.

Claims (18)

1. Ristelement til opbygning af en ristflade henholdsvis en ristbund, hvorpå faststof, for eksempel cementklinker, kan 5 anbringes ved dets forbrænding, nedkøling eller anden varmebehandling, hvor ristelementet har en gennem gasudstrømningsåbninger gennembrudt overflade til understøtning af faststoffet, som befinder sig på risten, kendetegnet ved, at ristelementet (19) er kasseagtigt udformet 10 og har sidebæredragere (4), der angiver bredden, på hvilke bæredragere (4) de legemer (3), der danner overfladen, er anbragt, hvor bæredragerne (4), alt efter overfladens vangetype, og de overfladebestemmende legemer (3) under dannelsen af fortrinsvis på tværs af vangerne forløbende gas- 15 spalter (5, 10) strækker sig nedefter mellem vangerne, og at gasspalterne (5, 10) med hensyn til overfladen er afpasset og anbragt, så de danner stor modstand mod gasgennemstrømning og ^hindring mod indtrængen eller gennemfald af det transporterede faststof. 20

2. Ristelement ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bæredragerne (4) og legemerne (3) er forsynet med til hinanden befæstelige dele til dannelse af et stift ristelement (19). 25

3. Ristelement ifølge krav 2, kendetegnet ved, at bæredragerne (4) og legemerne (3) er formsluttende sammensættelige .

4. Ristelement ifølge et af kravene 1-3, kendeteg net ved, at bæredragerne (4) og legemerne (3) er tildannet som to komplementære grunddele (1, 2), hvor hver bæredrager (4) omfatter et antal legemer, der strækker sig på tværs. 35

5. Ristelement ifølge et af kravene 1-4, kendeteg- DK 162954 B net ved, at spalterne (5, 10) har en hældning, der forløber opad mod overfladen.

6. Ristelement ifølge krav 5, kendetegnet ved, 5 at spalternes (5, 10) hældning (23) er mindre end 40°.

7. Ristelement ifølge et af kravene 1-6, kendetegnet ved, at spalterne (5, 10) ved gasindstrømningen (14) er sifonagtigt krummet mod tyngdekraften. 10

8. Ristelement ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at spalterne (5, 10) har drosselindsnævringer (12) og udvidelser (13).

9. Ristelement ifølge et af kravene 1-8, kendeteg net ved, at ristelementet som nedre afslutning har en bundplade (17), der strækker sig mellem de to bæredragere (4), hvilken bundplade (17) har en åbning (18a) for føring af gas ind til det indre af det kasseformede ristelement 20 (19).

10. En af et antal ristelementer ifølge et af kravene 1-9 opbygget rist, i hvilken ristelementerne er anbragt ved siden af hinanden på ristbærere i ristrækker og med flere så- 25 danne ristrækker efter hinanden, kendetegnet ved, at ristbærerne (16) er hulbærere med en tilslutning (21) til gastilførslen, og at ristelementerne (19) er fastgjort tætnende til ristbærerne, hvorved åbninger (18a, b) er anlagt til gastilførsel fra ristbærerne (16) ind til ri-30 stelementernes indre og ligger i dækning under hinanden.

11. Rist ifølge krav 10, kendetegnet ved, at den gas, som strømmer ud fra de i ristelementerne (19) tildannede spalter (5, 10), tjener som føringsmiddel for det 35 faststof, der findes på risten. DK 162954B

12. Rist ifølge krav 10, kendetegnet ved, at risten omfatter en indretning (22) til pulserende gastilførsel til spalterne (5, 10).

13. Rist ifølge krav 10, kendetegnet ved, at risten omfatter en ventil til styring af intervaltilførsel af gassen til spalterne (5, 10).

14. Fremgangsmåde til forbrænding, nedkøling eller anden 10 varmebehandling af faststof, for eksempel cementklinker, der findes på og føres ad en varmebestandig ristoverflade ved hjælp af gas, for eksempel luft, hvor gassen, som tjener til varmebehandlingen, først strømmer gennem risten og derpå gennem faststoffet, hvilken rist er opbygget af rist-15 elementer af den i krav 1 omhandlede art til dannelse af den i krav 10 angivne rist, kendetegnet ved, at gassen føres til faststoffet i det væsentlig parallelt med ristoverfladen og i transportretningen med stor hastighed i form af tynde og på tværs af transportretningen brede gas-20 stråler.

15. Fremgangsmåde ifølge krav 14, kendetegnet ved, at gassen tilføres pulserende.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 14 eller 15, kendetegnet ved, at de i transportretningen hosliggende gasstråler gruppevis forsynes samtidigt med gas.

17. Fremgangsmåde ifølge krav 16, kendetegnet 30 ved, at sådanne grupper af hosliggende og samtidigt med gas forsynede gasstråler strækker sig over hele ristbundens bredde.

18. Fremgangsmåde ifølge krav 16 eller 17, kende-35 tegnet ved, at sådanne grupper af gasstråler pulserer samtidigt.