EA007319B1 - Способ и устройство для охлаждения сыпучего обожженного материала - Google Patents

Abstract

Предложены способ и устройство для обработки, в частности охлаждения, слоя сыпучего материала на решетке посредством пропускаемого газового потока. Решетка содержит несколько удлиненных в направлении транспортировки планок (10), приводимых в направлении транспортировки возвратно-поступательно с возможностью движения по меньшей мере двух соседних планок (10) вперед одновременно, а назад неодновременно. Поскольку находящийся на возвращенной назад планке (10) материал за счет трения о находящийся на соседних планках материал или о стенку (1) предотвращен от полного следования за возвращенной назад планкой, транспортирующий эффект в направлении транспортировки преобладает над транспортирующим эффектом во встречном направлении.

Description

Известна обработка газом слоя сыпучего материала за счет того, что его непрерывно транспортируют по решетке и пропускают через него газ. Для охлаждения обожженного материала, например, выходящего из обжиговой печи цементного клинкера, используют преимущественно так называемые переталкивающие решетки, состоящие из перекрывающихся рядов попеременно неподвижных и движущихся возвратно-поступательно в направлении транспортировки пластин решетки (DE-A-3734043). Через пластины в слой материала вдувают охлаждающий воздух и отводят его над слоем материала для рекуперации тепла. Переталкивающие решетки требуют для экономичной эксплуатации дорогостоящей опоры подвижных частей и сложны также из-за своего относительного множества мелких частей. Другая известная конструкция переталкивающих решеток использует стационарный воздухопроницаемый несущий пол, по которому слой материала передвигают посредством непрерывно движущихся в направлении транспортировки скребков или перемещающихся возвратно-поступательно толкателей (ЕР-А-718578, DE-A-10018142, WO 98/48231). Скребки или толкатели должны быть подвижно пропущены снизу через поверхности решетки, что достаточно трудоемко. Кроме того, внутри горячего слоя материала они подвержены сильному износу. В той зоне решетки, где находятся они и их приводные и уплотнительные органы, прохождение воздуха затруднено, а охлаждающее действие ограничено. У другой конструкции охладителя (DE-A-10113516 = WO 02/075230) решетку большой площади перемещают в целом возвратно-поступательно, причем во время обратного хода слой материала удерживают посредством подпорной плиты, которая расположена в начале решетки и в качестве транспортирующего органа над решеткой воздействует на слой, так что решетка может скользить обратно. Это имеет тот недостаток, что полезная длина решетки ограничена из-за ограниченности подпорного действия и поэтому несколько секций решетки с соответствующими подпорными плитами должны быть расположены друг за другом. У другого известного охладителя этого рода (WO 02/23112) расположенные друг за другом секции решетки составлены соответственно из нескольких расположенных рядом друг с другом планок, которые могут приводиться независимо друг от друга, чтобы за счет разной скорости транспортировки компенсировать отличия в высоте слоя материала по ширине.

Исходя из приведенного последним уровня техники, в основе изобретения лежит задача создания способа и устройства названного в ограничительной части пп.1 и 8 формулы типа, которые даже при большой длине решетки обеспечивали бы экономичную эксплуатацию и, в частности, улучшенную рекуперацию тепла.

Решение согласно изобретению состоит в признаках пп.1 и 8 формулы, а также преимущественно зависимых пунктов.

Согласно изобретению использована решетка, состоящая из нескольких удлиненных в направлении транспортировки планок. Несколько таких планок движут возвратно-поступательно в направлении транспортировки для перемещения материала. Движением управляют так, что каждая отдельная планка соответственно вместе, по меньшей мере, с одной соседней планкой движется вперед в направлении транспортировки и соответственно неодновременно с соседней планкой обратно. При этом ширина планок рассчитана настолько малой, что во время возвратного движения планки оказываемое на вышележащий материал возвратно-транспортирующее действие, основанное на трении между данной планкой и материалом, меньше, чем поступательно-транспортирующее действие или удерживающее действие, основанное на трении, оказываемом соответственно соседним материалом или боковыми стенками. Следствием этого является то, что когда одна планка движется назад между двумя остановленными планками, лежащая на ней полоса материала большей частью или полностью удерживается лежащим на соседних планках материалом и, таким образом, не следует за движущейся отдельно назад планкой. Если две или более соседних планок с лежащим на них материалом одновременно движутся в направлении транспортировки и заключают между собой одну отдельную планку, которая остановлена или движется навстречу, они захватывают также лежащую на этой планке полосу материала или, по меньшей мере, значительную ее часть. За счет подходящего управления движением, при котором обратным ходом каждой планки управляют так, что соседние планки удерживают лежащий на ней материал, тогда как ход вперед совершается всегда одновременно несколькими соседними планками, слой материала перемещается в направлении транспортировки.

Этот принцип транспортировки давно известен под названием Walking Floor («шагающий пол») (DE-B-1296087, US-A-3534875, US-A-4144963, US-A-5222593, US-A-5482155). За счет его использования, согласно изобретению, неожиданным образом достигается возможность повышенной рекуперации тепла. Она основана на том, что оказываемое транспортирующим движением на слой материала смешивающее действие у этого принципа транспортировки мало. В частности, отсутствует вертикальное смешивающее движение в слое материала. Следствием этого является то, что обрабатывающий газ в случае процесса охлаждения в последнюю очередь пересекает самые горячие слои и в результате покидает слой с более высокой температурой, чем это возможно при более интенсивном перемешивании всего слоя.

Более ранняя публикация (ЦВ-А-2240590) содержит предложение использовать принцип транспортировки Walking Floor для коксового пода или решетки с водоохлаждаемыми планками. Специалисту в области производства цемента не удалось бы в поисках охладителя обожженного материала, обеспечивающего хорошую рекуперацию тепла, воспользоваться этой публикацией. Во-первых, она происходит

- 1 007319 из старого времени, когда рекуперация тепла почти не играла роли. Во-вторых, водоохлаждение решетки препятствует хорошей рекуперации тепла и снижению конструктивно-эксплуатационных затрат. Публикация не содержит также ничего такого, что позволило бы сделать вывод о хороших предпосылках при применении в охладителе обожженного материала.

Наконец был предложен также охлаждающий туннель для охлаждения или замораживания сыпучего материала, дно которого выполнено по принципу Walking Floor (DE 19651741 А1). Он должен быть полностью заполнен охлаждаемым материалом и пронизываться охлаждающей средой в своем продольном направлении. Это вызывает очень неравномерное пронизывание и охлаждающее действие. Знаний, согласно изобретению, это предложение не может дать, поскольку оно не относится к той области, в которой рекуперация тепла играет роль. Не обнаруживается также никакой связи теплотехники с принципом транспортировки. Наконец из-за отсутствия возможности практической реализации оно серьезно не рассматривалось. Сыпучий материал может пронизываться охлаждающим газом только тогда, когда он полностью заполняет канал. Однако в таком случае принцип транспортировки Walking Floor не может преодолеть трения о стенки.

Изобретение не исключает желаемого в некоторых случаях, например, во избежание спекания, более сильного движения материала. Оно может быть вызвано, например, за счет того, что транспортировка вперед происходит не равномерно по всей ширине решетки, а на отдельных участках, так что между участками создается относительное движение. Другая возможность более сильного движения материала состоит в выборе более высокой частоты решетки. Наконец движение внутри слоя материала может быть создано за счет стационарных, выступающих внутрь слоя встроенных элементов.

Целесообразно обратный ход происходит быстрее, чем ход вперед. Далее может быть целесообразным, если постоянно большое число планок движется с одинаковой скоростью в направлении транспортировки. За счет этого достигается то, что слой материала постоянно движется, по существу, с постоянной скоростью без возникновения потерь энергии или мешающей вибрации в результате остановки и повторного запуска.

У охладителя обожженного материала может быть целесообразным движение, по меньшей мере, одной близкой к краю планки с меньшей частотой и/или амплитудой, чем у расположенных дальше внутрь планок, чтобы предотвратить за счет этого нежелательно быстрое течение материала на краю слоя. Вместо этого или дополнительно могут быть предусмотрены неподвижные крайние планки. Также остальные подвижные планки могут регулироваться по-разному в отношении частоты и амплитуды, с тем чтобы удовлетворить различные требования к материалу по ширине решетки. В зависимости от вида расположенной перед охладителем обжиговой печи и разгрузки печи существует возможность того, что свойства материала по ширине слоя будут неодинаковы. Для того, чтобы несмотря на это достичь одинаковой или в зависимости от обстоятельств также целенаправленной разной скорости транспортировки, может быть желательным, чтобы транспортирующие движения планок одной части решетки были интенсивнее, чем другой. Разное транспортирующее действие планок может быть достигнуто также за счет того, что отдельные планки время от времени не принимают участия в ходе планок, движущихся обычно вместе с ними. Например, может быть также предусмотрено, что одна планка принимает участие только в каждом втором транспортном ходе соседней планки или что у нее каждый седьмой транспортный ход отсутствует.

Наконец существует возможность размещения в таких зонах, где, по опыту, материал склонен к более высокой скорости или даже к проскакиванию, подходящих тормозов, образованных неподвижными препятствиями. Например, между соседними планками могут быть предусмотрены неподвижные промежуточные планки, которые, при необходимости, снабжены также выступающими в слой материала препятствиями течения. Также могут быть размещены выступающие от боковых стенок за решетку встроенные элементы, так что не требуется нарушать единую конструкция дна встроенными элементами. Выступающие от боковых стенок за решетку встроенные элементы могут иметь меньшую высоту, чем нормальная высота слоя, так что они постоянно входят в слой, препятствуя более быстрому течению его краевых зон. Если речь идет только о том, чтобы предотвратить проскакивание материала над нормальным слоем, то их высоту выбирают так, чтобы они находились там, где следует ожидать такого проскакивания, т. е. над нормальной высотой слоя.

Целесообразно уплотнять зазор между соседними планками для исключения падения материала сквозь решетку и/или от проникновения газа. Для уплотнения используют преимущественно лабиринтное уплотнение, у которого продольная рейка, закрепленная на краю планки, погружена в засыпку материала, удерживаемую соседней планкой или особым лотком. Известно простое выполнение этого принципа (US-A-5222593), при котором от края одной планки вверх отстоит краевая рейка, охватываемая сверху направленной вниз краевой рейкой другой планки. Однако в этом случае уплотнение находится в агрессивной зоне обрабатываемого материала. Поэтому согласно изобретению предпочтительно выполнение, у которого уплотнительное устройство расположено под планками. В этом случае на краю одной планки или отдельно неподвижно расположен открытый вверх продольный лоток, который при работе принимает засыпку материала. От края планки в этот лоток и образующуюся в нем засыпку входит продольная рейка. Эти детали образуют сообща уплотнение от проникновения сыпучего материала, попа- 2 007319 дающего в лоток через зазор между планками. Кроме того, устройство образует уплотнение или, по меньшей мере, одно препятствие для потока газа между над- и подрешетным пространствами. Ограниченное проникновение газа может быть желательным, чтобы желаемая газовая обработка в слое материала могла происходить также над этим уплотнительным устройством. Для этого во многих случаях будет достаточно, если одна сторона открытого вверх лотка соединена с подрешетным пространством.

Согласно одному особому признаку изобретения уплотнительное устройство или находящаяся между двумя соседними планками неподвижная промежуточная планка закреплена на неподвижной стенке, которая отделяет друг от друга подрешетные пространства под соседними планками. За счет этого можно с разной силой вентилировать материал, лежащий на соседних планках.

Входящая от края планки в лоток рейка должна во время работы всегда сохранять достаточное расстояние от стенок лотка, чтобы не раздавить материал между рейкой и стенкой лотка. Это может быть достигнуто за счет того, что боковое расстояние между рейкой и стенками лотка больше бокового направляющего зазора между планками, включая возможное тепловое расширение стенок. Далее для той же цели может быть целесообразным, если зазор между нижней кромкой рейки и дном лотка меньше зазора между рейкой и стенкой лотка.

Если лоток неподвижен, то от каждого из обоих уплотняемых друг от друга краев планки в этот лоток может входить продольная рейка. Существует также возможность соединения лотка с краем одной планки, а входящую рейку - с краем другой планки.

Часть лотка, которая непосредственно связана с зазором между планками, как правило, полностью заполняют сыпучим материалом. Во время относительного движения рейки и лотка под рейку в другую сторону проникает также немного сыпучего материала. Вертикальное расстояние между нижней кромкой рейки и дном лотка должно быть небольшим, чтобы предотвратить этот перепуск материала. Кроме того, стенки лотка должны быть достаточно высокими, чтобы надежно предотвратить перепуск материала в подрешетное пространство. Поэтому такой перепуск невозможен, так как лоток постоянно самоопорожняется. Поскольку рейки соседних планок движутся вперед сообща, а назад порознь, находящаяся в лотке засыпка материала движется в направлении транспортировки сильнее, чем назад, и выталкивается из конца лотка, который для этой цели должен быть открыт. Поскольку не приходится опасаться того, что материал будет двигаться назад, задний, соседний с загрузочным концом решетки конец лотка может быть открыт.

Обычно перед решеткой охладителя обожженного материала располагают короткий участок решетки, загрузочная поверхность которого особенно пригодна для непосредственного приема падающего из печи материала и который называется ниже загрузочным участком. Концы планок соответствующего изобретению участка решетки со стороны загрузки перемещаются во время своего хода более или менее далеко под загрузочный участок. Для относительного движения они требуют зазора между своей верхней стороной и нижней стороной загрузочного участка. Во избежание вхождения холодного воздуха из нагруженного повышенным давлением подрешетного пространства через зазор в слой материала, без прохождения через решетку и без охлаждения слоя материала, целесообразно предусмотрено уплотнительное устройство, в зоне которого этот зазор уменьшен.

Целесообразно верхняя сторона решетки, по существу, по всей поверхности снабжена желобками, в которые попадает охлажденный материал, препятствующий непосредственному контакту решетки с горячими слоями материала. Также концы планок со стороны загрузки целесообразно снабжены такими желобками. Когда они заходят под загрузочный участок охладителя и там не нагружены больше слоем материала, возникает опасность того, что проникающий снизу в желобки обрабатывающий газ выдует содержимое желобков или, по меньшей мере, мелкую фракцию. Поэтому согласно другому признаку изобретения предусмотрено, что отверстия в желобках для прохождения воздуха отсечены от воздухоподвода, когда они находятся под загрузочным участком охладителя.

Важное преимущество изобретения состоит в том, что износ решетки и ее опорных органов не ухудшает ее функционирования. Опорные органы могут иметь поэтому простое выполнение.

Например, решетка может опираться на ролики.

Изобретение более подробно поясняется ниже со ссылкой на иллюстрирующие предпочтительный пример его осуществления чертежи, на которых показано:

фиг. 1 - схематичный продольный разрез охладителя обожженного материала;

фиг. 2 - схематичные виды сверху охлаждающей решетки в первом варианте осуществления на разных стадиях функционирования;

фиг. 3 - виды сверху по фиг. 2 второго варианта осуществления;

фиг. 4 - частичный продольный разрез первого варианта осуществления охладителя;

фиг. 5 - соответствующий фиг. 4 продольный разрез второго варианта осуществления охладителя;

фиг. 6 - поперечное сечение охладителя;

фиг. 7 - частичный разрез уплотнительного устройства в увеличенном виде; фиг. 8 и 9 - другие примеры осуществления уплотнительных устройств; фиг. 10 и 11 - поперечное сечение и изометрия другого варианта осуществления; фиг. 12 - другая конструктивная форма уплотнения;

- 3 007319 фиг. 13 - подробности уплотнения между участками решетки; фиг. 14 - вариант к фиг. 9.

На фиг. 1 корпус 1 охладителя образует загрузочную шахту 2, в которую входит конец вращающейся трубчатой печи 3. В загрузочной шахте 2 материал 8 падает на загрузочный участок 4 охладителя и попадает оттуда на участок 5 решетки, выполненный и эксплуатируемый, согласно изобретению. Когда ниже речь идет без дополнительного определения о решетке, то имеется в виду этот участок решетки. Не должно исключаться, что за этим участком решетки или перед ним расположены выполненные иначе участки решетки. Решетка 5 расположена, по существу, горизонтально. Ее можно расположить с легким наклоном, чтобы повысить за счет этого сопротивление, посредством которого препятствуют материалу при движении одной планки назад следованию за ней. Напротив, движение материала в направлении транспортировки облегчается, а необходимые для транспортировки энергозатраты уменьшаются. Решетка 5 может быть уложена также с легким подъемом, если требуется предотвратить возможное проскакивание легкотекучего материала (Red River). На конце решетки 5 материал может быть отведен непосредственно или через дополнительный участок 6 решетки, например, к дробилке 7.

Решетка 5 составлена из нескольких расположенных параллельно друг другу планок 10. Примеры с тремя и пятью планками схематично изображены на фиг. 2 и 3 соответственно. Следующие друг за другом функциональные этапы иллюстрируют последовательность движений планок.

На фиг. 2а все три планки 10 изображены в своем наиболее выдвинутом в направлении 11 транспортировки положении. В этом положении их движение вперед прекращено. Затем их порознь отводят назад, как это показано на фиг. 2b, c и d. Как только все они займут показанное на фиг. 2d наиболее отведенное назад положение, они снова начинают совместный ход вперед, пока снова не достигнут положения согласно фиг. 2а. Во время совместного хода вперед они захватывают лежащий на них слой материала. Когда планки порознь отводятся назад, лежащий на них материал не может большей частью следовать за ними, поскольку он удерживается трением, оказываемым на него материалом, лежащим на соседних планках, или боковыми стенками. У изображенной на фиг. 2 последовательности движений предполагается, что на этапе движений, на котором планки порознь отводятся назад, остальные соответственно неподвижны.

Изображенная на фиг. 3 последовательность движений основана, напротив, на предположении, что все планки, за исключением соответственно одной планки, отводимой назад, равномерно движутся вперед. На фиг. 3а изображено состояние, в котором планка 10.1, только что отведенная назад, находится в своем самом заднем положении, тогда как планка 10.5 достигла своего самого переднего положения. За время до следующего состояния согласно фиг. 3b все планки 10.1-10.4 движутся медленно и синхронно вперед, тогда как планка 10.5 отводится назад в заднее исходное положение. На следующем этапе до состояния на фиг. 3с планки 10.1-10.3 и 10.5 движутся на один шаг вперед, тогда как планка 10.4 отводится назад в заднее исходное положение, и т.д. Если движение вперед должно быть непрерывным, то движение назад должно происходить в этом примере, по меньшей мере, в пять раз быстрее, чем движение вперед.

В примерах на фиг. 2 и 3 предполагалось, что все планки имеют одинаковую скорость хода вперед. Это необязательно. Напротив, скорость хода вперед отдельных планок может регулироваться по-разному или заранее установлена разной. Например, имеются уже упомянутые технические причины перемещать близкие к краям планки 10.1 и 10.5 медленнее, чем близкие к середине планки.

Далее в примерах предполагалось, что планки отводятся назад порознь. Однако можно отводить назад две планки одновременно, если они достаточно удалены друг от друга, а остальных планок достаточно для удержания материала, находящегося на отводимых назад планках. Например, на фиг. 3 может быть предусмотрен, соответственно, одновременный отвод назад планок 10.1 и 10.4, с одной стороны, и планок 10.2 и 10.5, с другой стороны. Это относится как к непрерывной работе, поясненной со ссылкой на фиг. 3, так и к прерывистой работе, поясненной со ссылкой на фиг. 2.

На фиг. 2 и 3 для простоты предполагалось, что планки непосредственно граничат между собой и со стенками корпуса 1 охладителя. Это необязательно. Например, при наклонном вниз расположении решетки может быть целесообразным расположить между отдельными подвижными планками неподвижные полосы или планки, оказывающие тормозящее действие на материал во избежание проскакивания. Далее при горизонтальном или наклонном вниз расположении решетки может быть целесообразным удерживать граничащие непосредственно со стенками 1 краевые полосы неподвижными.

За счет встроенных элементов сопротивление, испытываемое материалом при движении против направления транспортировки, можно дополнительно повысить. Например, может быть предусмотрено, что расстояние между боковыми стенками корпуса 1 охладителя или между дополнительными встроенными элементами уменьшается против направления 11 транспортировки.

Планки 10 содержат максимально равномерно распределенные отверстия 12 для прохождения воздуха. Для их выполнения и расположения может быть использован опыт, накопленный в отношении других типов охлаждающих решеток. На фиг. 4 и 5 на верхней стороне планок поперечными стенками 13 отделены друг от друга желобки 14, выполненные так, что в них удерживается сыпучий материал. Это

- 4 007319 образует защитный слой от находящегося на них горячего и абразивного слоя материала. Также это известно от других конструкций охладителей.

От желобков 14 можно отказаться, если материал менее абразивен или если верхняя поверхность планок 10 выполнена достаточно износостойкой. Таким образом, можно оказать влияние на коэффициент трения между решеткой и материалом. Это может происходить также по-разному по ширине решетки, если желательно, чтобы на материал на определенных участках ширины сильнее влияло трение соседнего материала, чем находящейся под ним планки.

На фиг. 4 и 5 предполагается, что подрешетное пространство (нижнее пространство) 17 нагружается повышенным давлением, в результате чего охлаждающий воздух из подрешетного пространства продавливается через отверстия 12 решетки и слой 8 материала. Для того, чтобы падающие вниз через отверстия 12 частицы не попадали в подрешетное пространство 17, под отверстиями 12 находятся известные улавливающие профили 18, которые улавливают проваливающийся материал и дают ему возможность возврата вверх в засыпку посредством воздушного потока.

Вместо вентиляции решетки посредством повышенного давления в подрешетном пространстве планки могут быть также в целом или на отдельных участках соединены гибкими каналами с источниками сжатого воздуха. Это дает возможность вентиляции слоя материала по-разному на разных участках ширины и длины.

Планки 10 могут опираться на ролики 15. Они соединены с приводом (не показан), который позволяет продвигать их вперед в направлении 11 транспортировки и снова отводить назад.

На фиг. 6 в корпусе 1 охладителя в поперечном сечении изображены три планки 10, верхняя сторона которых образована отделенными за счет стенок 13 желобками 14, на которых лежит слой 8 сыпучего материала. Подвижные детали заштрихованы слева направо и вверх, а неподвижные - слева направо и вниз. Ширина 9 отдельных планок рассчитана так, что движение лежащей на них части слоя 8 материала в направлении транспортировки и против направления транспортировки определяется сильнее трением соседних участков материала или стенок 1, чем соответствующей планкой 10. Точнее говоря, нельзя воспрепятствовать тому, чтобы находящаяся близко к поверхности планок область материала (приблизительно область под штрихпунктирной линией 30) более или менее участвовала в движении планки в зависимости от расстояния от планки. Однако большая часть находящегося над планкой материала не будет участвовать в обратном движении планки, если соседние планки остановлены или движутся во встречном направлении.

Чем выше слой материала по сравнению с шириной планок, тем больше влияние трения соседнего материала или стенки охладителя на лежащий над планкой материал по сравнению с влиянием от трения планки. Эффективность транспортировки возрастает, следовательно, с увеличением отношения высоты слоя к ширине планки. Целесообразно способ проводят так, чтобы это отношение было не менее 0,7, преимущественно не менее 0,9, или ширину планок выбирают так, чтобы она была не больше обратного значения этого числа в расчете на запроектированную высоту слоя. Преимущественно это отношение высоты слоя к ширине планок составляет 1-1,2.

Между планками 10 или между близкими к краям планками и стенкой 1 имеется зазор 31, через который материал может проникать вниз. Под зазором 31 неподвижно расположен лоток 32 со стенками 33, принимающий падающий материал. На планках 10 вблизи их края расположено по одной выступающей вниз рейке 34, которая погружена в лоток 32, а ее нижняя кромка имеет лишь небольшое расстояние от дна лотка 32. Поэтому обозначенный на фиг. 7 крестообразной штриховкой материал не может беспрепятственно попасть в промежуток 35 между стенками 33 лотка и рейками 34. Описанная структура представляет собой уплотнение от проникновения материала через подрешетное пространство 17.

Большое значение для уплотнительной функции имеет отношение между расстоянием, образованным между нижней кромкой рейки 34 и дном лотка 32, и высотой материала в зазоре 35 между рейкой 34 и стенкой 33 лотка 32. Высота этого зазора целесообразно в 3-20 раз больше названного расстояния, преимущественно больше приблизительно в 8-12 раз. В зарекомендовавшем себя примере осуществления изобретения расстояние между нижней кромкой рейки 34 и дном лотка 32 составляет 2-5 мм, а высота стенки 33-80 мм.

Если сопротивления, испытываемого материалом при прохождении через это уплотнительное устройство, в особых случаях будет недостаточно, то лоток 32 может быть вытеснен усилием пружины вверх, с тем, чтобы дно лотка, по существу, без зазоров прилегало к нижней кромке реек 34. Однако этой меры обычно не требуется, поскольку попадающий через зазор 31 в лоток 32 материал постоянно транспортируется из него в продольном направлении. Принцип транспортировки обеспечивает то, что рейки 34 никогда не движутся в неподвижном лотке 32 одновременно против направления транспортировки, а всегда одновременно в направлении транспортировки. За счет этого оказываемый на находящийся в лотке 32 материал транспортирующий эффект в направлении транспортировки сильнее, чем против направления транспортировки. На конце со стороны разгрузки лоток 32 открыт, так что материал может выпадать из него. Если в зависимости от расположения решетки и вида материала окажется, что материал выпадает из лотка 32 также на конце решетки со стороны загрузки, то там могут быть предусмотрены подходящие улавливающие возможности (пространство 30) или уплотнения, препятствующие выходу.

- 5 007319

Благодаря движению материала в лотке в направлении транспортировки этой меры, однако, обычно не потребуется.

Боковое расстояние между стенками 33 и рейками 34 выбрано так, что они ни при каких условиях эксплуатации не касаются друг друга или не могут настолько сблизиться, что находящийся между ними материал будет размалываться. Поэтому расстояние между ними должно быть больше ожидаемых боковых смещений рейки 34 вследствие кинематического цикла планки и тепловых расширений.

Опасность размола материала между соседними планками может быть уменьшена за счет того, что их противоположные друг другу боковые стенки 36 в изображенном на фиг. 8 примере заключают клинообразно расширяющийся вверх зазор. Это препятствует заклиниванию материала в зазоре, что могло бы привести к приподнятию планок.

Согласно другому примеру осуществления изобретения (фиг. 9) рейка 34 расположена на краю одной планки, а взаимодействующий с ней с оказанием уплотняющего действия лоток 32 расположен на краю соседней планки под ней.

Другой пример осуществления взаимного уплотнения между соседними планками изображен на фиг. 14. На краю изображенной слева планки 10 закреплен проходящий продольно U-образный профиль 70, несущий боковую стенку 71. Эта стенка 71 ограничивает сбоку желобки (поз. 14 на фиг. 4-6), образованные поперечными стенками 13 над планками 10. Стенки 13 имеют продолжения 13а над U-образным профилем 70.

Боковая стенка 71 образует выступающее вниз плечо 34, которое входит в находящийся на соседней (справа на чертеже) планке 10 слой материала и для образования лабиринтного уплотнения взаимодействует со стенкой 33, выступающей вверх от края этой соседней планки 10. Стенки 33,34 образуют зазор 35 и взаимодействуют так же с оказанием уплотняющего действия, как это пояснялось со ссылкой на фиг. 7. Крестообразно заштрихованные поверхности обозначают поверхностную облицовку тех частей профиля, которые вследствие их движения относительно противоположных поверхностей или засыпок подвержены повышенному износу. По той же причине под стенкой 34 напротив ее торцевой поверхности предусмотрена рейка 72, которая образует с торцевой поверхностью стенки 34 уплотняющий зазор и точно так же облицована. Подобная облицовка может быть предусмотрена также во всех других вариантах осуществления уплотнительных устройств.

Выполнение уплотнительного устройства согласно фиг. 14 имеет по сравнению с некоторыми другими, поясненными выше уплотнительными устройствами, то преимущество, что друг против друга расположено меньше подвижных относительно друг друга уплотнительных поверхностей, и поэтому конструктивные затраты и расходуемая энергия трения ниже.

Подробности предпочтительной для практического использования конструкции изображены на фиг. 10, 11, 13. В корпусе охладителя расположены горизонтальные параллельные продольные балки 40, несущие решетку. С заданными продольными промежутками на них закреплены консоли 41, несущие подшипниковые кронштейны 42 для роликов 15. На ролики 15 опираются плиты 44, которые поперечными балками 45 жестко соединены с боковыми стенками 46 планок 10. Каждая планка 10 опирается на несколько расположенных друг за другом роликов 15. По меньшей мере, один из них приводится в возвратно-поступательное движение, чтобы придать планке описанное выше транспортирующее движение, или планки непосредственно приводятся с помощью гидравлических цилиндро-поршневых устройств. Предусмотрены устройства для бокового направления планок, например боковые направляющие реборды 43 на роликах 15, подогнанные под ширину плит 44.

На планках 10 на заданном продольном расстоянии закреплены поперечные стенки 13, между которыми образованы описанные выше желобки 14.

Уплотнение зазора между соседними планками 10 обеспечивается за счет того, что выступающие вверх за планки участки 49 боковых стенок 46 планок 10 охватываются сверху неподвижным, перевернутым U-образным в поперечном сечении уплотнительным профилем 47, боковые полки которого образуют рейки, погруженные аналогично рейкам 34 в примере согласно фиг. 7 в находящийся на планках слой материала. В отношении уплотнительного действия они взаимодействуют с выступающими над планками участками 49 боковых стенок 46, расположение и функция которых соответствуют стенкам 33 в примере согласно фиг. 7. Уплотнительный профиль 47 опирается на держатели 48, которые входят между планками 10 и их соседними боковыми стенками 46 и опираются на продольные балки 40.

Изображенное на фиг. 10 и 11 верхнее уплотнение посредством уплотнительного профиля 47 может быть дополнено нижним уплотнительным устройством изображенного на фиг. 7 вида. Это показано на фиг. 12. Видно, что боковые стенки 46, которые с верхней стороны взаимодействуют с описанным уплотнительным профилем 47 для образования расположенного с верхней стороны планок 10 уплотнения, образуют вниз рейки 34, погруженные в расположенный с нижней стороны лоток 32.

Из фиг. 10 видно, что легко можно отделить друг от друга нижнее пространство под соседними планками 10 посредством обозначенных штрихпунктиром стенок 50. Тогда и держатель 48 выполняют проходящим насквозь в виде стенки, так что не возникает никакой связи по потоку между нижними пространствами 17 соседних планок 10. При желании можно нагружать разделенные нижние пространства разным давлением, с тем, чтобы через находящийся на соответствующих планках слой материала про- 6 007319 давливать разные количества охлаждающего воздуха. Если слой материала на соседних планках имеет разные свойства, например, разный средний размер зерен, или разную высоту слоя, или разную температуру, то можно осуществлять разный воздухоподвод. Для этой цели предусмотрены настраиваемые поразному источники охлаждающего воздуха для разделенных нижних пространств 17. Для поясненного разделения подрешетных пространств продольными стенками особенно пригодна соответствующая изобретению решетка, поскольку продольные стенки могут быть соединены с уплотнительными органами, проходящими в продольном направлении между соседними планками. Также в подрешетном пространстве 17 легко могут быть предусмотрены поперечные стенки, которые позволяют по-разному вентилировать следующие друг за другом в направлении транспортировки участки.

Отверстия 12 для прохождения воздуха в дне 38 планок 10 на фиг. 7 выполнены в виде проходящих поперек продольного направления прорезей. Под каждой прорезью 12 находится улавливающий профиль 18, обращенная назад кромка 39 которого показана на фиг. 7.

Как схематично показано на фиг. 1, 4 и 5, концы 20 планок 10 заходят под загрузочный участок 4, чтобы без зазоров примыкать к нему. Для того, чтобы через зазор 21 между верхней стороной части 20 планки и нижней стороной загрузочного участка 4 из подрешетного пространства 17 не проникал находящийся под повышенным давлением воздух, или материал не попадал в подрешетное пространство 17 против направления 11 транспортировки, предусмотрена уплотнительная рейка 22, которая в варианте осуществления на фиг. 4 плотно примыкает к торцевой поверхности расположенного впереди участка 4 решетки и пружинным усилием 23 прижата к поверхности 24 конца 20 планки. Для того, чтобы уплотнительная рейка 22 могла плотно примыкать к поверхности 24, она выполнена в части 20 планки сплошь гладкой и без желобков 14. Следствием этого является то, что поверхность 24, когда она не находится под загрузочным участком 4, непосредственно подвержена износу еще горячим материалом и должна быть выполнена соответственно температуро- и износостойкой.

Если желательно избежать этих затрат, то принимается во внимание вариант на фиг. 5, который, по существу, соответствует варианту на фиг. 4, за исключением того факта, что конец 20 планки, поскольку он во время хода вперед может подвергаться воздействию горячего материала, снабжен с верхней стороны желобками 14. В этом случае уплотнительная рейка 22 прочно смонтирована и заканчивается своей нижней кромкой на небольшом расстоянии над заключающими желобки 14 стенками 13.

Пока желобки 14 находятся под загрузочным участком 4, они должны быть отрезаны от снабжения сжатым воздухом, поскольку иначе возникает опасность того, что часть находящегося в желобках 14 сыпучего материала, необходимого для защиты планок, будет выдуваться. Для этой цели служит описанное ниже со ссылкой на фиг. 5 и 7 устройство. По меньшей мере, в задней части 20 планок 10 улавливающие профили 18 ограничены боковыми щеками 25. Под ними неподвижно расположена замыкающая плита 28, которая проходит в направлении 11 транспортировки до конца загрузочного участка 4 и в противоположном направлении до стенки 29, которая замыкает подрешетное пространство 17 сзади и к боковым стенкам. Верхняя сторона плиты 28 уплотнена относительно нижних торцевых поверхностей 26 боковых щек 25, например, за счет того, что плита 28 прижата пружинным усилием к торцевым поверхностям 26. Таким образом, предотвращен непосредственный доступ воздуха под повышенным давлением из подрешетного пространства 17 к отверстиям 12 для прохождения воздуха, когда эти отверстия или согласованные с ними улавливающие профили 18 находятся за передней кромкой плиты 28. Чтобы предотвратить течение воздуха из подрешетного пространства против направления транспортировки между верхней стороной плиты 28 и улавливающими профилями 18 к отверстиям 12, между следующими друг за другом улавливающими профилями 18 предусмотрены поперечные ребра 37, проходящие вниз до верхней стороны плиты 28. Вместо этого может быть также предусмотрено взаимодействие нижних кромок улавливающих профилей 18 с плитой 28 с обеспечением уплотняющего действия.

На случай, если сыпучий материал должен попадать в зону под загрузочным участком 4, он может улавливаться вне нагруженного повышенным давлением подрешетного пространства 17 в сборнике 30 (фиг. 5) и отсасываться оттуда периодически или непрерывно.

Вместо уплотнения, созданного плитой 28 под решеткой, можно также предусмотреть ограждения зазора 21 над решеткой.

Другая возможность плотного примыкания участка 5 решетки к участку 4 показана на фиг. 11 и 13. В то время как планки 10 в зоне желобков 14 выполнены воздухопроницаемыми с улавливающими профилями, как это описано выше, конец планки в зоне желобка 14' снабжен закрытым воздухонепроницаемым дном 55. Только этот воздухонепроницаемый участок планки заходит под участок 4 решетки, так что отпадает необходимость предусмотрения особой замыкающей плиты (поз. 28 на фиг. 5), препятствующей прохождению воздуха. Этот воздухонепроницаемый участок 55 планки защищен попавшим в желобок 14' материалом от воздействия высокой температуры идущего от участка 4 решетки материала.

Для уплотнения участка 5 решетки от участка 4 решетки предусмотрено уплотнительное устройство, которое с одной стороны состоит под участком 4 из расположенной параллельно участку 5 уплотнительной плиты 57, а с другой стороны на заднем конце каждой планки - из взаимодействующего с ней уплотнительного устройства 56. Уплотнительная плита 57, у которой приходится считаться с износом, посредством крюков 58 подвешена с возможностью легкой замены в отверстиях 59 несущей плиты 60 и

- 7 007319 фиксирована в подвешенном положении винтом 61. После ослабления винта 61 она может быть легко снята и заменена. Уплотнительное устройство 56 на заднем конце планки 10 движется с планкой между двумя крайними положениями, из которых самое переднее обозначено на фиг. 13 сплошными линиями, а самое заднее - штрихпунктиром.

Уплотнительное устройство 56 содержит закрепленный на заднем конце воздухонепроницаемой плиты 55 U-образный профиль 62, между полками которого в лежащей поперек продольного направления планки 10 подвижно проходит стенка 63 Т-образного профиля. Т-образный профиль своей полкой 64 плотно прижат пружиной 65 к уплотнительной плите 57.

Как лучше всего видно на фиг. 11, Т-образный профиль 63, 64 разделен посередине. Обе части соединены с Z-образным стыком 66, чтобы проницаемый для материала зазор не возникал тогда, когда обе части расходятся в стороны. Обе части нагружены посредством косых рычагов 67 от пружины 65 таким образом, что они прижаты к уплотнительной плите 57 не только вверх, но и в сторону наружу. За счет этого их также снабженные полкой 68 концы прижаты к наружным поверхностям описанного выше со ссылкой на фиг. 10 U-образного профиля 47. Так, желобок 14' на своем заднем конце по всему своему поперечному сечению уплотнен относительно неподвижных частей 57, 47 как по горизонтали, так и по вертикали. Это уплотнение сохраняется на каждом этапе хода, поскольку уплотнительное устройство 56 движется вместе с планкой. Уплотнительное усилие, с которым полка 64 прилегает к уплотнительным поверхностям плиты 57 и профиля 47, определяется пружиной 65. Ее натяжение можно регулировать регулировочным винтом 69.

Изображенное на фиг. 11 выполнение предполагает, что уплотнительные зазоры между соседними планками перекрыты открытым вниз U-образным профилем 47 (см. пояснения к фиг. 10). По отношению к боковым поверхностям этих U-образных профилей уплотняют концы Т-образных профилей 63, 64. Если уплотнение между соседними планками выполнено так, как это показано на фиг. 14, то один конец Тобразного профиля 63, 64 прилегает к наружной поверхности стенки 71, 34 соседней планки и уплотняет там. На другом конце Т-образного профиля такого уплотнения не требуется.

Поскольку отдельные планки движутся, соответственно, отдельно от остальных, существует возможность за счет изменения длины или частоты их хода регулировать оказываемое ими на материал транспортирующее воздействие и, тем самым, скорость транспортировки находящегося на них материала отдельно от остальных планок или лежащего на них материала. Это обстоятельство используется согласно изобретению за счет того, что выбранные свойства лежащего на одной определенной планке или группе планок материала, которые могут быть существенными для определения скорости транспортировки, измеряют подходящими датчиками и в зависимости от этого транспортная скорость планки (точнее говоря, частота или длина ее хода или оба параметра) автоматически подвергается воздействию. Например, температуру лежащего на планке материала определяют посредством радиометрии поверхности материала или посредством изменения имеющейся непосредственно над этим слоем температуры охлаждающего воздуха, или на конце охладителя можно с помощью термоэлементов или пирометров определить температурный профиль по ширине решетки. Целесообразно использовать при этом на каждую планку одно место измерения.

В зависимости от этого транспортную скорость планки можно постоянно регулировать. Если температура возрастает, то скорость уменьшают, чтобы увеличить время пребывания материала в зоне охлаждения, и наоборот. Вместо постоянного регулирования существует также возможность периодического уменьшения скорости, если установлено повышение температуры, и наоборот.

Существует также возможность использования этого регулирования или настройки скорости транспортировки целенаправленно против определенных нежелательных рабочих состояний. Некоторые материалы склонны к образованию горячих потоков, например, периферийного клинкера (Red River), который можно локализовать посредством температурных сканеров и согласовать соответственно с отдельными планками. Для соответствующих планок можно тогда с помощью техники регулирования уменьшать длину хода (или частоту хода, или оба параметра) до тех пор, пока не будет выровнен температурный профиль по ширине решетки. За счет уменьшения длины хода в горячей зоне там увеличивается время пребывания обожженного материала, и его охлаждение становится поэтому более интенсивным.

Благодаря изобретению могут быть реализованы охлаждающие решетки любой длины, причем во время хода вперед относительно решетки не возникает потерь на трение. Во время обратного хода, правда, возникает трение между совершающими обратный ход планками и лежащей на них засыпкой, однако его влияние на обратную транспортировку мало. Из этого следует высокая эффективность транспортировки материала. Уплотнение между соседними планками или корпусом может быть размещено за пределами горячей зоны. Также не требуется транспортирующих элементов в пределах горячей зоны. Подвижные части могут быть в значительной степени защищены от износа и воздействия нагрева за счет хорошо улавливающих желобков. Длина хода может быть выбрана большой, например 100-1000 мм, преимущественно 300-600 мм. Из этого следуют низкая частота хода и соответственно малый износ, а также небольшая нагрузка на приводные органы. Длина хода может быть установлена по ширине охладителя разной, чтобы учитывать разные свойства материала поперек ширины слоя и, в частности, пре- 8 007319 дотвращать периферийный ход клинкера (Red River). Можно достичь равномерной воздушной нагрузки по ширине решетки, поскольку те участки известных решеток, где воздухоподвод блокирован уплотнительными или приводными элементами, отсутствуют или могут быть уменьшены до минимума. Подрешетное пространство может быть разделено перегородками в поперечном и продольном направлениях, так что целенаправленная вентиляция, например, краевой зоны возможна и без гибких вентиляционных трубопроводов.

Claims (25)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ охлаждения выходящего из обжиговой печи обожженного материала в виде слоя сыпучего материала на транспортирующей решетке расположенного за печью охладителя посредством газового потока, пропущенного снизу через решетку и слой сыпучего материала, причем решетка содержит несколько удлиненных в направлении транспортировки планок, приводимых в направлении транспортировки возвратно-поступательно, отличающийся тем, что по меньшей мере две соседние планки перемещают вперед одновременно, а назад - неодновременно.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина планок рассчитана настолько малой, что оказываемое ими на находящийся на них материал трение меньше трения, оказываемого на него лежащим на соседних планках материалом или стенками корпуса.
3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что высота слоя в среднем не меньше 0,7-кратного значения ширины планок.
4. 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что обратный ход происходит быстрее, чем ход вперед.
5. 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что по меньшей мере одну близкую к краю планку движут с меньшей частотой и/или амплитудой, чем другую планку.
6. 6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся непрерывным осуществлением.
7. 7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что определенные параметры транспортировки материала, лежащего на отдельных планках или группе соседних планок, измеряют отдельно и в зависимости от этого воздействуют на скорость транспортировки этой планки или группы планок.
8. 8. Расположенное за обжиговой печью устройство для охлаждения обожженного сыпучего материала, содержащее решетку (5), транспортирующую слой (8) сыпучего материала от загрузочного конца в направлении (11) транспортировки к разгрузочному концу, включающую в себя несколько расположенных рядом друг с другом, приводимых отдельно возвратно-поступательно планок (10) и пронизываемую снизу вверх охлаждающим воздухом, отличающееся тем, что решетка (5) свободна от транспортирующих органов над ней, а ее привод выполнен так, что обратный ход соседних планок (10) происходит неодновременно, а их ход вперед - одновременно.
9. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что предусмотрены неподвижные крайние планки или неподвижные промежуточные планки между приводимыми планками.
10. 10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что планки (10) имеют сквозные отверстия (12) для охлаждающей среды, а между соседними планками (10) или между одной планкой (10) и стенкой (1) расположено уплотнительное устройство (32, 34; 46, 47).
11. 11. Устройство по одному из пп.8-10, отличающееся тем, что уплотнительное устройство содержит погруженную в слой материала рейку (34) по меньшей мере на одной планке (10).
12. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что уплотнительное устройство (32, 34) содержит принимающий часть материала продольный лоток (32) под решеткой (3).
13. 13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что расположенная на одной планке (10) рейка (34) погружена в лежащий на соседней планке (10) материал и охвачена сзади расположенной на этой соседней планке (10), выступающей вверх стенкой (33).
14. 14. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что расположенный неподвижно в продольном направлении уплотнительный профиль (47) содержит две рейки, погруженные в лежащий на двух соседних планках (10) слой материала.
15. 15. Устройство по пп.11, 12 или 14, отличающееся тем, что промежуточная планка или уплотнительный профиль (32, 47) соединен с расположенной между двумя планками (10) отделяющей соответствующие подрешетные пространства (17) стенкой (50).
16. 16. Устройство по одному из пп.11-15, отличающееся тем, что уплотнительное устройство (32, 34; 46, 47) продувается.
17. 17. Устройство по одному из пп.11-16, отличающееся тем, что боковое расстояние между рейкой (34) и стенками (33) лотка больше бокового направляющего зазора планки (10) или планок.
18. 18. Устройство по одному из пп.11-17, отличающееся тем, что боковое расстояние между рейкой (34) и стенками (33) лотка больше расстояния по высоте между дном лотка (32) и рейкой (34) .
19. 19. Устройство по одному из пп.11-18, отличающееся тем, что лоток (32) открыт на разгрузочном конце.

    - 9 007319
20. 20. Устройство по одному из пп.11-19, отличающееся тем, что лоток (32) открыт на загрузочном конце.
21. 21. Устройство по одному из пп.8-20, отличающееся тем, что загрузочный конец решетки (5), по меньшей мере, временно перекрыт проходящим над плоскостью решетки загрузочным участком (4).
22. 22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что между загрузочным участком (4) и решеткой (5) предусмотрено уплотнение (22).
23. 23. Устройство по п.21 или 22, отличающееся тем, что поверхность решетки выполнена с хорошо удерживающими углублениями (14), имеющими отверстия (12) для прохождения воздуха.
24. 24. Устройство по одному из пп.21-23, отличающееся тем, что загрузочный конец решетки (5) также имеет хорошо удерживающие углубления (14), а их отверстия (12) для прохождения воздуха отсечены от воздухоподвода в перекрытой загрузочным участком (4) зоне.
25. 25. Устройство по одному из пп.21-24, отличающееся тем, что длина хода составляет 100-1000 мм, преимущественно 300-600 мм.