EP0127215A1 - Ringförmige Maschine zum Kontaktieren von Feststoffen und Gasen - Google Patents

Ringförmige Maschine zum Kontaktieren von Feststoffen und Gasen Download PDF

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EP0127215A1
EP0127215A1 EP84200594A EP84200594A EP0127215A1 EP 0127215 A1 EP0127215 A1 EP 0127215A1 EP 84200594 A EP84200594 A EP 84200594A EP 84200594 A EP84200594 A EP 84200594A EP 0127215 A1 EP0127215 A1 EP 0127215A1
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EP
European Patent Office
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spokes
machine according
annular
wheels
ring
Prior art date
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EP84200594A
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English (en)
French (fr)
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EP0127215B1 (de
Inventor
Dietrich Münch
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GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0127215B1 publication Critical patent/EP0127215B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B21/00—Open or uncovered sintering apparatus; Other heat-treatment apparatus of like construction
    • F27B21/06—Endless-strand sintering machines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/26—Cooling of roasted, sintered, or agglomerated ores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/16—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a circular or arcuate path
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D15/00—Handling or treating discharged material; Supports or receiving chambers therefor
    • F27D15/02—Cooling
    • F27D15/0206—Cooling with means to convey the charge
    • F27D15/0273—Cooling with means to convey the charge on a rotary hearth

Definitions

  • the invention relates to a ring-shaped machine for contacting solids and gases, the gases being passed through a bed of solids and a temperature difference between gases and solids consisting of gas-permeable grids which are supported by a supporting structure rotating on wheels and which at the unloading point a tilt axis are arranged lowerable, unu attached to the support structure inner and outer wall.
  • solids are thermally treated with the passage of gases, either being heated or cooled.
  • a thermal treatment with heating takes place e.g. when sintering ores, burning pellets, calcining, coking coal, smoldering oil shale etc.
  • a thermal treatment with cooling takes place e.g. when cooling hot sinter, coke etc.
  • the solid bed consists of materials with adsorbent properties. In most cases, the material must also be cooled down again after heating. When heated, gases are passed through the material or oxygen-containing gases are passed through to burn fuel present in the material. Cooling gases are passed through during cooling.
  • Round machines are known in which the segment-shaped grids are supported by a supporting structure which consists of two ring carriers arranged concentrically to one another, which are connected to one another by spokes and which rotate with rollers on circular rails.
  • the segment-shaped grids are attached to the ring supports at one end with a pivot axis.
  • the other end of the grids is supported by rollers on rails which have a lowering at the unloading point, so that the grates are tilted and emptied (DE-PS 10 68 496).
  • This is perfect for the grates while eire stable T ragkonstuktion, but it is subject to strong temperature effects and considerable thermal expansions and tensions. The thermal expansions have a negative impact on the concentricity of the machine and the stresses can lead to breaks.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages of the known ring-shaped machines and in particular to avoid the stresses caused by temperature differences in the supporting structure, to achieve a perfect concentricity despite the thermal expansion and to allow a good seal of the machine.
  • this object is achieved by aassing the supporting structure from radially arranged spokes exists, which are connected to one another only by an annular structure, the annular structure is guided on the inside by horizontal rollers on a circular path, the supporting structure on the inside by wheels attached to the spokes or the annular structure and on the outside by wheels attached to the spokes on circular rails is supported and the gas-permeable grids are each arranged between two adjacent spokes that can be lowered about a tilting axis, the free space between adjacent grilles is covered by a cover, stanchions are arranged on the outside of the spokes and on the inside of the spokes or the annular construction, and on the stanchions aie side walls are attached.
  • the ring-shaped structure can consist of a circular ring or a polygonal steel structure.
  • the ring-shaped construction can be rigid or can be equipped with joints in the vertical and / or horizontal direction in order to even out the transmission of the loads.
  • the spokes can be made from round material, section steel or hollow sections. The spokes are clamped in the ring-shaped construction.
  • the wheels are preferably designed without wheel flanges so that the horizontal rollers do not adversely affect the centering.
  • the horizontal rollers are attached to the annular structure and run on a circular path, generally on a rail. It is also possible to use the side surfaces of the rails for the wheels as a horizontal guide for the rollers.
  • the gas-permeable grids can be trapezoidal or rectangular.
  • the covers are expediently arranged to be radially displaceable and provided with perforations.
  • the grids are expediently removed from the spokes by means of laterally attached pins in corresponding receiving devices.
  • the verb The extension line of the pins is the tilting axis of the gratings.
  • the term "stanchions" is understood to mean vertical supports which absorb the side pressure of the material bed.
  • the side walls can be circular or polygonal.
  • the direction of flow of the gases can be specified from bottom to top as well as from top to bottom.
  • stationary annular gas channels or several individual wind boxes can be arranged both below and above the grate.
  • the discharge station can be sealed against undesired gas entry or gas exit by means of a discharge lock for the material.
  • the machine can be driven in a known manner by non-positive or positive drives with stationary or rotating motors.
  • the terms "inside” and “outside” should always be understood from the center of the grate.
  • a preferred embodiment is that the tilting axis of the grids is arranged tangentially between adjacent spokes. This means that no forces are required to break or lift the material bed. With fried or sintered material bed, it is expedient to arrange the tilt axis on the inside in order to avoid constraints of the slipping material bed.
  • a preferred feature Lesteht the fact that the grids in the horizontal position at its the tilt axis opposite free side ragkonstruk- means of a latch on aer T tion be locked, the lock is opened in the discharge station, the free side of the grates lowered on a rail track and again is brought up and the lock is closed again before the task station. It is fundamentally possible to support the free end of the grids in a horizontal position outside the unloading station by a roller arranged under this end and running on a rail. However, due to unavoidable height differences and wear on the rails and rollers, there are constant vertical movements of the gratings and thus of the material bed. This is avoided by the lock.
  • the lock preferably consists of a double-supported rod with ends protruding on both sides.
  • the grate plate is supported on the cantilever arm arranged within the side walls.
  • a roller is arranged on the cantilever arm arranged outside the side walls.
  • the lowering and raising of the gratings on the railroad in the area of the unloading station can be done by means of rollers or runners attached to the gratings.
  • compensator-like beads are arranged at least in the outer wall.
  • the Beads can be arranged between all spokes or at certain intervals. Their number depends on the existing thermal expansion of the spokes and the walls. In the case of small dimensions, beads in the inner wall may not be necessary. In the event of greater thermal expansion, beads are arranged in the outer and inner walls between all spokes. These beads do not exert any or only slight tangential forces on the spokes.
  • a preferred feature is that the A b-cover from sharp roof-shaped plates is arranged displaceable in the radial direction between the stanchions and provided with perforations.
  • the tip of the plates is conveniently in the middle above the spokes. However, it can also lie outside the center.
  • the radial displaceability of the plates can be achieved by resting on the stanchions on which the plates rest loosely.
  • these can be equipped with coverings.
  • the perforations can have any shape, such as slit-shaped, round, etc.
  • a preferred embodiment is that vertical partitions are arranged between the spokes and the covers, which are arranged radially displaceably with at least one longitudinal edge, preferably with the longitudinal edge on the spoke. This prevents gases from escaping through the spokes in the locks of the unloading and loading station. The movability of the partition walls prevents the transfer of radial forces to the spokes.
  • a preferred embodiment is that the sides Immerse the walls below the spokes in stationary, ring-shaped water cups.
  • the side walls can dip into the water cups with their lower ends or extensions attached to them.
  • the surface of the water cups can be covered except for one slit.
  • the water cups are gas-tight connected to the wind boxes or gas channels under the grates. This ensures an absolute and wear-free seal.
  • a preferred embodiment consists in that the side walls are immersed in stationary water cups above the spokes, a stationary gas hood is arranged above the side walls and has stationary seals outside the water cups. This achieves an absolute and wear-free seal with the gas hood over the grate.
  • a preferred embodiment is that water cups are attached to the stanchions, the side walls above the spokes are immersed in the water cups, a stationary gas hood is arranged above the side walls, and the gas hood with seals is also immersed in the water cups. In addition to an absolute and wear-free seal, this eliminates the need for an additional stationary seal on the gas hood and there are no secondary gas spaces.
  • a preferred embodiment is that the spokes are hollow and are equipped with cooling. Cooling can be done by blowing in air, with fans rotating with the machine.
  • a preferred embodiment consists of feeding cab water from one of the water cups attached to the stanchions into the spokes and from there into the other water cup. This allows a very effective cooling of the spokes in a simple manner.
  • the wheels are designed as steering wheels.
  • the term "steering wheels” is to be understood as meaning wheels which have a vertical pivot axis. This pivot axis is arranged at a distance from the axis of rotation of the wheels. Through this distance, the wheels adjust tangentially, approx this wheel suspension fulfills the well-known mathematical equation of the drag curve. With this device, the required tangential position of the wheels is achieved without difficult alignment work.
  • the ring-shaped construction is equipped with horizontal joints and / or vertical joints at intervals. This configuration is used in particular in the case of very large machines, since it balances the loads acting on the rollers and wheels in the horizontal and / or vertical direction.
  • the support structure of the ring-shaped machine consists of the radially arranged spokes 1, which are clamped inside the ring-shaped structure 2 and extend over the ring width without further connection.
  • the support structure is rotatably supported on the inside by the wheels 5 on the circular rail 6 and on the outside by the wheels 5a on the rail 6a.
  • the support structure is guided centrally by the horizontal rollers 3 on a horizontally arranged circular rail 4.
  • a gas-permeable grate 7 is arranged between adjacent spokes 1 about a tilt axis 8 arranged tangentially on the outside.
  • the free space 9 between two adjacent grids 7 above the spokes 1 is covered by roof-shaped covers 10n.
  • the inner stanchions 11 are fixed on the annular structure 2 and the outer stanchions 11a on the spokes 1.
  • the inner side wall 12 is attached to the stanchions 11 and the outer side wall 12a to the stanchions 11 a.
  • the horizontal position of the grids 7 outside the unloading station 14 is effected by the lock 13, which on the ring-shaped construction tion 2 is attached.
  • the lock 13 is relieved by the auxiliary roller 26 running onto the rail 15 and opened by a stationary guide 27.
  • the auxiliary roller 26 runs on the lowered rail 15, the grate 7 is inclined so far that the slip angle of the treated material is surely exceeded.
  • Brackets 28 are fastened to the side walls 12, 12a, on which the roof-shaped covers 10 lie freely displaceable in the radial direction.
  • the covers 10 are provided with slots 18 for the passage of the gaseous medium.
  • a vertical dividing wall 19 is attached to the ridge line of the roof-shaped cover 10, and its lower edge is arranged so that it can move in a seal 29 on the spoke.
  • the spoke 1 is hollow.
  • the water cup 24 is connected to the water cup 24a via line 32, spoke 1 and line 32a. By adding water to the water cup 24 and withdrawing water from the water cup 24a, water is passed through the spoke 1 and the latter is cooled in the process.
  • the wheels 5, 5a are designed as steering wheels.
  • the wheels 5, 5a are fixed with their axes of rotation 33 in the housing 34.
  • the housing 34 is fastened to the steering bearing 35 and can be pivoted about its central axis.
  • the center axes of the steering bearings 35 and the axes of rotation 33 are arranged at a distance from one another, as a result of which the steering effect is achieved.
  • FIG. 7 indicates the direction of movement of the machine.
  • the gas channel 30 merges into a cover plate 36.
  • Cross webs 37 are attached to the spokes 1 below and produce a seal with the cover plates 36.
  • the annular construction 2 between the spokes 1 is equipped with horizontally acting joints 38 and vertically acting joints 39.
  • the loads acting on the horizontal rollers 3 are equalized by the joint 38 and the loads acting on the wheels 5 by the joint 39.
  • the advantages of the invention are that no stresses caused by temperature differences occur in the supporting structure, since the parts of the supporting structure can expand from one another without hindrance. Despite this expansion, perfect concentricity is achieved because the internal guide parts are not thermally stressed and because the spokes can expand in the radial direction without hindrance. A perfect seal is possible.

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Abstract

Die Gase werden durch das Feststoffbett auf die Maschine geleitet. Zur Vermeidung von durch Temperaturdifferenzen bedingten Spannungen in der Tragkonstruktion und zur Erzielung eines einwandfreien Rundlaufs trotz Wärmeausdehnung und einer guten Abdichtung besteht die Tragkonstruktion aus radial angeordneten Speichen (1), die nur innen durch eine ringförmige Konstruktion (2) miteinander verbunden sind. Die ringförmige Konstruktion (2) wird innen durch horizontale Rollen (3) auf einer Kreisbahn (4) geführt. Die Tragkonstruktion wird innen durch an den Speichen (1) oder der ringförmigen Konstruktion (21 befestigte Räder (5) und außen von an den Speichen (1) befestigten Rädern (5a) auf kreisförmigen Schienen (6, 6a) abgestützt. Die gasdurchlässigen Roste (7) sind jeweils zwischen zwei benachbarten Speichen (1) um eine Kippachse (8) absenkbar angeordnet, der freie Raum (9) zwischen benachbarten Rosten (7) ist durch eine Abdeckung (10) abgedeckt, außen auf den Speichen (1) und innen auf den Speichen (1) oder der ringförmigen Konstruktion (2) sind Rungen (11, 11a) angeordnet und an den Rungen (11) sind Seitenwände (12, 12a) befestigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine ringförmige Maschine zum Kontaktieren von Feststoffen und Gasen, wobei die Gase durch ein Feststoffbett geleitet werden und zwischen Gasen und Feststoffen eine Temperaturdifferenz besteht, bestehend aus gasdurchlässigen Rosten, die von einer auf Rädern umlaufenden Tragkonstruktion abgestützt werden und die an der Entladestelle um eine Kippachse absenkbar angeordnet sind, unu an der Tragkonstruktion befestigter Innen- und Außenwand.
  • Feststoffe werden in vielen Fällen unter Hindurchleiten von Gasen thermisch behandelt, wobei sie entweder erhitzt oder abgekühlt werden. Eine thermische Behandlung unter Erhitzung erfolgt z.B. beim Sintern von Erzen, Brennen von Pellets, Kalzinieren, Verkoken von Kohle, Schwelen von Ölschiefer usw. Eine thermische Behandlung unter Abkühlung erfolgt z.B. beim Kühlen von heißem Sinter, Koks usw. Bei der Entfernung von Schadstoffen aus Gasen mit erhöhter Temperatur besteht das Feststoffbett aus Materialien mit adsorbierenden Eigenscharten. In den meisten Fällen muß nach einer Erhitzung das Material auch wieder abgekühlt werden. Beim Erhitzen weraen neibe Gase durch das Material geleitet oder es werden sauerstoffhaltige Gase zur Verbrennung von im Material vorhandenem Brennstoff durchgeleitet. Beim Kühlen werden Kühlgase durchgeleitet.
  • Es ist bekannt, diese thermische Behandlung von Feststoffen auf sich drehenden ringförmigen Maschinen durchzuführen, bei denen aus segmentförmigen gasdurchlässigen Rosten ein ringförmiges, endloses Rostband gebildet wird. An der Aufgabestelle wird das Material kontinuierlich in bestimmter Schichthöhe aufgegeben und nach einer Umdrehung an der Entladestelle wieder entfernt.
  • Es sind runde Maschinen bekannt, bei denen die segmentförmigen Roste von einer Tragkonstruktion abgestützt werden, die aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringträgern besteht, die durch Speichen miteinander verbunden sind und die mit Rollen auf kreisförmigen Schienen umlaufen. Die segmentförmigen Roste sind an einem Ende mit einer Schwenkachse an den Ringträgern befestigt. Das andere Ende der Roste stützt sich mittels Rollen auf Schienen ab, die an der Entladestelle eine Absenkung aufweisen, so daß die Roste gekippt und entleert werden (DE-PS 10 68 496). Dadurch wird zwar eire stabile Tragkonstuktion für die Roste geschaffen, jedoch unterliegt sie starken Temperatureinflüssen und damit beträchtlichen Wärmeausdehnungen und Spannungen. Die Wärmeausdehnungen habe: einen negativen Einfluß auf den Rundlauf der Maschine und die Spannungen können zu Brüchen führen.
  • Es wurde auch schon vorgeschlagen, die segmentförmigen Roste als Rostwagen auszubilden und jeden Rostwagen mittels zwei an seiner AuBenwange angebrachter Lager an einem auBenliegerden ringförmigen Träger zu befestigen. An der Unterseite des ringförmigen Trägers ist eine Laufschiene befestigt, die den Träger auf stationären Rollen abstützt. An der Innenwange cer Rostwagen ist jeweils ein Laufrad befestigt, das auf einer kreisförmigen Schiene abgetragen wird. An der Entladestelle ist diese Schiene abgesenkt, so dab die Rostwagen zum Miztelpunkt der Maschine hin gekippt werden (DE-OS 16 08 018; DE-CS 18 07 680). Da die Lager einer starken Beanspruchung unterworfen sind, ist ein relativ schneller Verschleiß nicht zu vermeiden. Dadurch treten an den Rollen der Rostwagen Schräglaufkräfte auf, die die horizontale Führung der Maschine zusätzlich belasten und den Verschleiß ebenfalls beschleunigen. Eine Abdichtung ohne restliche Spalte ist nicht möglich.
  • Weiterhin wurde vorgeschlagen, die segmentförmigen Rostwagen in ihrer radialen Mittelachse mittels Lager auf einen innenliegenden ringförmigen Träger abzustützen, wobei der Träger mittels Rollen auf einer kreisförmigen Schiene abgestützt wird. An der Außenseite der Rostwagen ist in der Mittelachse eine Rolle befestigt, die auf einer kreisförmigen Schiene abgestützt wird. Die Rostwagen werden in der Entladestation um ihre radiale Mittelachse gekippt. An der Außenseite ist versetzt zur Mittelachse eine zweite Rolle angebracht, die während des Umlaufes außerhalb der Entladestation unter einer kreisförmigen Schiene läuft und so ein Kippen verhindert unc die in der Entladestation in einer Kulisse geführt wird, die das Kippen bewirkt. Der erforderliche Dehnungspunkt zwischen den Außen- und Innenwangen der Rostwagen wird durch Federdichtungen oder Labyrinthdichtungen abgedichtet (DE-OS 30 46 605). Auch hier gelten die vorstehenden Nachteile. Da die Drehachse dreifach gelagert ist, treten auch schon bei geringen Abweichungen der Höhe der Schiene und des Durchmessers der Rollen von den idealen, theoretischen Werten sehr starke Belastungen der Lager und der Drehachse ein. Eine Abdichtung ohne restliche Spalte ist nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten ringförmigen Maschinen zu vermeiden und insbesondere die durch Temperaturdifferenzen bedingten Spannungen in der Tragkonstruktion zu vermeiden, trotz der Wärmeausdehnung einen einwandfreien Rundlauf zu erzielen und eine gute Abdichtung der Maschine zu ermöglichen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, aaß die Tragkonstruktion aus radial angeordneten Speichen besteht, die nur innen durch eine ringförmige Konstruktion miteinander verbunden sind, die ringförmige Konstruktion innen curch horizontale Rollen auf einer Kreisbahn geführt wird, die Tragkonstruktion innen durch an den Speichen oder der ringförmigen Konstruktion befestigte Räder und außen von an den Speichen befestigten Rädern auf kreisförmigen Schienen abgestützt wird und die gasdurchlässigen Roste jeweils zwischen zwei benachbarten Speichen um eine Kippachse absenkbar angeordnet sind, der freie Raum zwischen benachbarten Rosten durch eine Abdeckung abgedeckt ist, außen auf den Speichen und innen auf den Speichen oder der ringförmigen Konstruktion Rungen angeordnet sind und an den Rungen aie Seitenwände befestigt sind.
  • Die ringförmige Konstruktion kann aus einem Kreisring oder einer polygonförmigen Stahlkonstruktion bestehen. Die ringförmige Konstruktion kann starr ausgebildet sein oder zur Vergleichmäßigung der Übertragung der Lasten in Anständen mit Gelenken in vertikaler und/oder horizontaler Richtung ausgestattet sein. Die Speichen können aus Rundmaterial, Profilstahl oder Hohlprofilen hergestellt werden. Die Speichen werden in der ringförmigen Konstruktion eingespannt. Die Räder sind vorzugsweise ohne Spurkränze ausgebildet, damit eine nachteilige Beeinflussung der Zentrierung durch die horizontalen Rollen vermieden wird. Die horizontalen Rollen sind an der ringförmigen Konstruktion befestigt und laufen auf einer kreisförmigen Bahn, im allgemeinen auf einer Schiene. Es ist auch möglich, die Seitenflächen der Schienen für die Räder als horizontale Führung für die Rollen zu benutzen. Die gasdurchlässigen Roste können trapezförmig oder rechteckig ausgeführt werden. Der freie Raum zwischen benachbarten Rosten wird durch entsprechend geformte Abdeckungen abgedeckt. Die Abdeckungen sind zweckmäßigerweise radial verschieblich angeordnet und mit Perforationen versehen. Die Roste werden zweckmäßigerweise mittels seitlich angebrachter Zapfen in entsprechenden Aufnahmevorrichtungen auf den Speichen abgetragen. Die Verbindungslinie der Zapfen ist die Kippachse der Roste. Unter dem Ausdruck "Rungen" sind senkrechte Stützen zu verstehen, die den Seitendruck des Materialbettes aufnehmen. Die Seitenwände können kreisförmig oder polygonartig ausgebildet sein. Die Strömungsrichtung der Gase kann sowohl von unten nach oben als auch von oben nach unten vorgegeben werden. Dazu können stationäre ringförmige Gaskanäle oder mehrere einzelne Windkästen sowohl unter als auch über den Rosten angeordnet sein. Diese Gaszuleitungs- und Ableitungsvorrichtungen werden mittels Dichtungen gegen die rotierende Maschine abgedichtet. Die Abwurfstation kann durch eine Austragsschleuse für das Material gegen unerwünschten Gaseintritt oder Gasaustritt abgedichtet werden. Der Antrieb der Maschine kann in bekannter Weise durch kraftschlüssige oder formschlüssige Antriebe mit stationären oder umlaufenden Motoren erfolgen. Die Begriffe "innen" und "außen" sind immer von der Mitte der Roste aus gesehen zu verstehen. Durch Teilung der ringförmigen Gaskanäle unterhalb und/oder oberhalb der Roste oder durch die Ausgestaltung in Form von Windkästen ist es möglich, das Gas ein oder mehrmals nacheinander durch verschiedene Behandlungszonen zu leiten, verschiedene Gasströme durch verschiedene Behandlungszonen zu leiten oder einen Gasstrom in alle Behandlungszonen zu leiten und aus den verschiedenen Behandlungszonen getrennte Gasströme abzuleiten. Dadurch können z.B. eine Anreicherung von flüchtigen Stoffen im Gas erzielt werden, eine weitgehende Reinigung des Gasstromes bewirkt werden, die Durchschnittstemperatur des Gases erhöht werden, ein Teilgasstrom mit sehr hoher Temperatur erzielt werden oder verschiedene Behandlungen nacheinander auf der Maschine durchgeführt werden. Dadurch ist eine gute Energierückgewinnung möglich.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Kippachse der Roste zwischen benachbarten Speichen tangential angeordnet ist. Dadurch sind keine Kräfte zum Zerbrechen oder Anheben des Materialbettes erfurderlich. Bei gefrittetem oder gesintertem Materialbett ist es zweckmäßig, die Kippachse innen anzuordnen, um Zwängungen des abrutschenden Materialbettes zu vermeiden.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung Lesteht darin, daß die Roste in horizontaler Lage an ihrer der Kippachse gegenüberliegenden freien Seite mittels einer Verriegelung an aer Tragkonstruk- tion verriegelt werden, die Verriegelung in der Entladestation geöffnet wird, die freie Seite der Roste auf einer Schienenbahn abgesenkt und wieder hochgeführt wird und vor der Aufgabestatlion die Verriegelung wieder geschlossen wird. Es ist grundsätzlich möglich, das freie Ende der Roste durch eine unter diesem Ende angeordnete und auf einer Schiene laufenden Rolle außerhalb der Entladestation in horizontaler Lage abzustützen. Dabei treten jedoch durch unvermeidliche Höhendifferenzen und Verschleiß von Schiene und Rollen ständige vertikale Bewegungen der Roste und damit des Materialbettes auf. Dies wird durch die Verriegelung vermieden.
  • Die Verriegelung besteht vorzugsweise aus einer zweifach abgestützten Stange mit beidseitig überkragenden Enden. Auf dem innerhalb der Seitenwände angeordneten Kragarm wird die Rostplatte abgestützt. An dem außerhalb der Seitenwände angeordneten Kragarm ist eine Rolle angeordnet. An der Entladestelle wird mit Hilfe einer zwangsführung der Riegel radial verschoben. Bevor der Riegel verschoben wird, wird die Rostplarte angehoben, um den Riegel zu entlasten. Durch diese Maßnahme wird die Rostplatte vor Verschleiß geschützt und die zur Verschiebung des Riegels notwendigen Kräfte werden klein gehalten.
  • Die Absenkung und Hochführung der Roste auf der Schienenbahn im Bereich der Entladestation kann mittels an den Rosten befestigter Rollen oder Kufen erfolgen.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß mindestens in der Außenwand kompensatorartige Sicken angeordnet sind. Die Sicken können zwischen allen Speichen oder in gewissen Abständen angeordnet sein. Ihre Anzahl richtet sich nach der vorhandenen Wärmeausdehnung der Speichen und der Wände. Bei geringen Ausdehnungen kann auf Sicken in der Innenwand eventuell verzichtet werden. Bei stärkeren Wärmeausdehnungen werden Sicken in der Außen- und Innenwand zwischen allen Speichen angeordnet. Durch diese Sicken werden keine oder nur geringe tangentiale Kräfte auf die Speichen ausgeübt.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Ab-deckung aus spitzdachförmigen Platten besteht, die in radialer Richtung zwischen den Rungen verschiebbar angeordnet sind und mit Perforationen versehen sind. Die Spitze der Platten liegt zweckmäßigerweise in der Mitte über den Speichen. Sie kann jedoch auch außerhalb der Mitte liegen. Die radiale Verschiebbarkeit der Platten kann durch Auflagen an den Rungen erzielt werden, auf denen die Platten lose aufliegen. Zur Verhinderung von Materialdurchfall durch die Perforationen können diese mit Uberdeckungen ausgestattet sein. Die Perforationen können beliebige Formen, wie schlitzförmig, rund usw., haben. Durch diese Ausbildungen wird erreicht, daß das Material leicht von den Abdeckungen herunterfällt, keine radialen Kräfte auf die Rungen und Speichen durch die Abdekkungen ausgeübt werden, das Material über den Abdeckungen ebenfalls von den Gasen durchströmt wird und ein Kühlgasstrom die Speichen kühlt.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß zwischen den Speichen und den Abdeckungen vertikale Trennwände angeordnet sind, die mindestens mit einer Längskante radial verschieblich angeordnet sind, vorzugsweise mit der Längskante auf der Speiche. Dadurch wird ein Ausströmen von Gasen über die Speichen in den Schleusen der Entlade- und Aufgabestation verhindert. Die Verschieblichkeit der Trennwände verhindert eine Übertragung von radialen Kräften auf die Speichen.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Seitenwände unterhalb der Speichen in stationäre, ringförmige Wassertassen tauchen. Die Seitenwände können mit ihren unteren Enden oder daran angebrachten Verlängerungen in die Wassertassen tauchen. Die Oberfläche der Wassertassen kann bis auf einen Schlitz abgedeckt werden. Die Wassertassen sind gasdicht mit den Windkästen oder Gaskanälen unter den Rosten verbunden. Dadurch wird eine absolute und verschleißfreie Dichtung erzielt.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Seitenwände oberhalb der Speichen in stationäre Wassertassen tauchen, eine stationäre Gashaube über den Seitenwänden, angeordnet ist, die außerhalb der Wassertassen stationäre Dichtungen hat. Dadurch wird eine absolute und verschleißfreie Abdichtung mit der Gashaube über den Rosten erzielt.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß an den Rungen Wassertassen befestigt sind, die Seitenwände oberhalb der Speichen in die Wassertassen tauchen, eine stationäre Gashaube über den Seitenwänden angeordnet ist, und die Gashaube mit Dichtungen ebenfalls in die Wassertassen eintaucht. Dadurch wird neben einer absoluten und verschleißfreien Abdichtung eine zusätzliche stationäre Abdichtung der Gashaube überflüssig und es entstehen keine Gasnebenräume.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Speichen hohl ausgebildet sind und mit einer Kühlung ausgestattet sind. Die Kühlung kann durch Einblasen von Luft erfolgen, wobei Gebläse mit der Maschine mitrotieren.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, cab Wasser aus einer der an den Rungen befestigten Wassertassen in die Speichen und von dort in die andere Wassertasse geleitet wird. Dadurch ist in einfacher Weise eine sehr wirkungsvolle Kühlung der Speichen möglich.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Räder als Lenkräder ausgebildet sind. Unter dem Begriff "Lenkräder" sind Räder zu verstehen, die eine vertikale Schwenkachse besitzen. Diese Schwenkachse ist in einem Abstand zur Rotationsachse der Räder angeordnet. Durch diesen Abstand stellen sich die Räder tangential ein, ca diese Radaufhängung die bekannte mathematische Gleichung der Schleppkurve erfüllt. Durch diese Einrichtung wird die erforderliche tangentiale Lage der Räder ohne schwierige Ausrichtarbeiten erzielt.
  • Eine Ausgestaltung besteht darin, daß die ringförmige Konstruktion in Abständen mit horizontalen Gelenken und/oder vertikalen Gelenken ausgestattet ist. Diese Ausgestaltung wird insbesondere bei sehr großen Maschinen verwendet, da dadurch die in horizontaler und/oder vertikaler Richtung auf die Rollen und Räder wirkenden Lasten vergleichmäßigt werden.
  • Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.
    • Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht auf eine runde Maschine, wobei im unteren Teil die Tragkonstruktion mit den Rosten dargestellt ist, im rechten Teil das Prinzip der über Rollen geführten, innen liegenden, steifen ringförmigen Konstruktion mit darin befestigten Speichen gezeigt ist und im oberen Teil die Roste in Endladeposition dargestellt sind.
    • Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt durch die Maschine zwischen zwei Speichen gemäß I-I in Figur 1 bzw. gemäß I-I in Figur 3. Die geschnittenen Teile sind durch dickere Strichstärke cagestrellt. Die gestrichelte Darstellung des gasdurchlässigen Rostes zeigt diesen in der Endladestellung.
    • Fig. 3 ist ein horizontaler Schnitt gemäß II-II in Figur 2.
    • Fig. 4 ist ein Schnitt gemäß III-III in Figur 3 und zeigt die rerforierte Abdeckung des freien Raumes zwischen zwei benachbarten Speichen, die in der Figur 3 auf halber Ringbreite dargestellt ist.
    • Fig. 5 zeigt eine geänderte Ausbildung der Abdichtung gegenüber der Figur 2.
    • Fig. 6 zeigt eine Ausbildung der Räder als Lenkräder.
    • Fig. 7 zeigt schematisch eine Abwicklung der Aufgabe- und Entladestation.
    • Fig. 8 ist ein horizontaler Schnitt gemäß II-II in Figur 2, wobei die ringförmige Konstruktion mit Gelenken ausgestattet ist.
  • Die Tragkonstruktion der ringförmigen Maschine besteht aus den radial angeordneten Speichen 1, die innen in der ringförmigen Konstruktion 2 eingespannt sind und sich über die Ringbreite ohne weitere Verbindung erstrecken. Die Tragkonstruktion wird innen durch die Räder 5 auf der kreisförmigen Schiene 6 und außen durch die Räder 5a auf der Schiene 6a drehbar abgestützt. Die Tragkonstruktion wird innen durch die horizontalen Rollen 3 auf einer horizontal angeordneten kreisförmigen Schiene 4 zentrisch geführt. Zwischen benachbarten Speichen 1 ist jeweils ein gasdurchlässiger Rost 7 um eine tangential außen angeordnete Kippachse 8 angeordnet. Der freie Zwischenraum 9 zwischen zwei benachbarten Rosten 7 oberhalb der Speichen 1 ist durch dachförmige Abdeckungen lOn abgedeckt. Die inneren Rungen 11 sind auf der ringförmigen Konstruktion 2 und die äußeren Rungen lla auf den Speichen 1 befestigt. Die innere Seitenwand 12 ist an den Rungen 11 und die äußere Seitenwand 12a an den Rungen 11 a befestigt. Die horizontale Lage der Roste 7 außerhalb der Entladestation 14 wird durch die Verriegelung 13 bewirkt, die an der ringförmigen Konstruktion 2 befestigt ist. Kurz vor der Entladestation 14 wird die Verriegelung 13 durch Auflaufen der Hilfsrolle 26 auf die Schiene 15 entlastet und durch eine stationär angeordnete zwangsführung 27 geöffnet. In der Entladestation 14 läuft die Hilfsrolle 26 auf der abgesenkten Schiene 15, der Rost 7 wird so weit geneigt, daß der Rutschwinkel des behandelten Materials mit Sicherheit überschritten wird. Dann wird der Rost 7 wieder in horizontale Lage angehoben und die Verriegelung 13 durch den gegenläufigen Teil der Zwangsführung 27 geschlossen, ehe die Roste 7 in die Aufgabestation 16 gelangen. Zwischen den Rungen 11 und lla sind in den Seitenwänden 12 und 12a kompensatorartige Sicken 17 angeordnet, die thermische Durchmesseränderungen ohne Einwirkung auf die Speichen 1 ermöglichen.
  • An den Seitenwänden 12, 12a sind Konsolen 28 befestigt, auf denen die dachförmigen Abdeckungen 10 in radialer Richtung frei verschieblich aufliegen. Die Abdeckungen 10 sind mit Schlitzen 18 zum Durchtritt des gasförmigen Mediums versehen. An der Firstlinie der dachförmigen Abdeckung 10 ist eine vertikale Trennwand 19 befestigt, die mit ihrer unteren Kante in einer Dichtung 29 auf der Speiche verschieblich angeordnet ist.
  • Die Verlängerung der Unterkante der Seitenwand 12 taucht in die stationäre Wassertasse 20 und die Unterkante der Seitenwand 12a in die stationäre Wassertasse 20a. Dadurch ist die Unterseite der Maschine und der Gaskanal 30 vollkommen gegen die Außenatmosphäre abgedichtet. In Figur 2 taucht aie abgebogene Oberkante der Seitenwand 12 in die stationäre Wassertasse 21 und die Oberkante der Seitenwand 12a in die stationäre wassertasse 21a. Die stationäre Gashaube 22 ist mittels der seitlichen Abdeckungen 31, 31a unc den stationären Sanotassen 23, 23a gegen die Außenatmosphäre abgedichtet. In Figur 5 sind gegenüber der Figur 2 die Roste und die Verriegelung nicht dargestellt. An den Rungen 11, lla sind die Wassertassen 24, 24a befestigt, die rotieren. Die Oberkanten der Seitenwände 12, 12a und die Verlängerungen 25, 25a der Gashaube 22 tauchen in die Wassertassen 24, 24a ein. Die Speiche 1 ist hohl ausgebildet. Die Wassertasse 24 ist über Leitung 32, Speiche 1 und Leitung 32a mit der Wassertasse 24a verbunden. Durch Zugabe von Wasser in die Wassertasse 24 und Abzug von Wasser aus der Wassertasse 24a wird Wasser durch die Speiche 1 geleitet und diese dabei gekühlt.
  • In der Figur 6 sind die Räder 5, 5a als Lenkräder ausgebildet. Die Räder 5, 5a sind mit ihren Rotationsachsen 33 in dem Gehäuse 34 befestigt. Das Gehäuse 34 ist an dem Lenklager 35 befestigt und um dessen Mittelachse schwenkbar. Die Mittelachsen der Lenklager 35 und die Rotationsachsen 33 sind mit Abstand zueinander angeordnet, wodurch der Lenkeffekt erzielt wird.
  • In der Figur 7 gibt der Pfeil die Bewegungsrichtung der Maschine an. Vor und hinter der Entladestation 14 geht der Gaskanal 30 über in eine Abdeckplatte 36. An den Speichen 1 sind unten Querstege 37 angebracht, die mit den Abdeckplatten 36 eine Dichtung herstellen.
  • In der Figur 8 ist die ringförmige Konstruktion 2 zwischen den Speichen 1 mit horizontal wirkenden Gelenken 38 und vertikal wirkenden Gelenken 39 ausgestattet. Durch das Gelenk 38 werden die auf die horizontalen Rollen 3 wirkenden Lasten und durch das Gelenk 39 die auf die Räder 5 wirkenden Lasten vergleichmäßigt.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß keine durch Temperaturdifferenzen bewirkten Spannungen in der Tragkonstruktion auftreten, da sich die Teile der Tragkonstruktion ungehindert voneinander ausdehnen können. Trotz dieser Ausdehnung wird ein einwandfreier Rundlauf erzielt, da die innenliegenden Führungsteile thermisch nicht belastet sind, und da sich die Speichen unbehindert in radialer Richtung ausdehnen können. Es ist eine einwandfreie Abdichtung möglich.

Claims (13)

1. Ringförmige Maschine zum Kontaktieren von Feststoffen und Gasen, wobei die Gase durch ein Feststoffbett geleitet werden und zwischen Gasen und Feststoffen eine Temperaturdifferenz besteht, bestehend aus gasdurchlässigen Rosten, die von einer auf Rädern umlaufenden Tragkonstruktion abgestützt werden und die an der Entladestelle um eine Kippachse absenkbar angeordnet sind, und an der Tragkonstruktion befestigter Innen- und Außenwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion aus radial angeordneten Speichen (1) besteht, die nur innen durch eine ringförmige Konstruktion (2) miteinander verbunden sind, die ringförmige Konstruktion (2) innen durch horizontale Rollen (3) auf einer Kreisbahn (4) geführt wird, die Tragkonstruktion innen durch an den Speichen (1) oder der ringförmigen Konstruktion (2) befestigte Räder (5) und außen von an den Speichen (1) befestigten Rädern (5a) auf kreisförmigen Schienen (6, 6a) abgestützt wird und die gasdurchlässigen Roste (7) jeweils zwischen zwei benachbarten Speichen (1) um eine Kippachse (8) absenkbar angeordnet sind, der freie Raum (9) zwischen benachbarten Rosten (7) durch eine Abdeckung (10) abgedeckt ist, außen auf den Speichen (1) und innen auf den Speichen (1) oder der ringförmigen Konstruktion (2) Rungen (11) angeordnet sind und an den Rungen (11, lla) die Seitenwände (12, 12a) befestigt sind.
2. Ringförmige Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippachse (8) der Roste (7) zwischen benachbarten Speichen (1) tangentia- angeordnet ist.
3. Ringförmige Maschine nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Roste (7) in horizontaler Lage an ihrer der Kippachse (8) gegenüberliegenden freien Seite mittels einer Verriegelung (13) an der Tragkonstruktion verriegelt werden, die Verriegelung (13) in der Entladestation (14) geöffnet wird, die freie Seite der Roste (7) auf einer Schienenbahn (15) abgesenkt und wieder hochgeführt wird und vor der Aufgabestation (16) die Verriegelung (13) wieder geschlossen wird.
4. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in der Außenwand (12a) kompensatorartige Sicken (17) angeordnet sind.
5. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) aus spitzdachförmigen Platten besteht, die in radialer Richtung zwischen den Rungen (11) verschiebbar angeordnet sind und mit Perforationen (18) versehen sind.
6. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Speichen (1) und. den Abdeckungen (10) vertikale Trennwände (19) angeordnet sind, die mindestens mit einer Längskante radial verschieblich angeordnet sind, vorzugsweise mit der Längskante auf der Speiche (1).
7. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (12, 12a) unterhalb der Speichen (1) in stationäre Wassertassen (20, 20a) tauchen.
8. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (12, 12a) oberhalb der Speichen (1) in stationäre Wassertassen (21, 21a) tauchen, eine stationäre Gashaube (22) über den Seitenwänden (12, 12a) angeordnet ist, die außerhalb aer Wassertaschen (21, 21a) stationäre Dichtungen (23, 23a) hat.
9. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rungen (11, lla) Wassertassen (24, 24a) befestigt sind, die Seitenwände (12, 12a) oberhalb der Speichen (1) in die Wassertassen (24, 24a) tauchen, eine stationäre Gashaube (22) über den Seitenwänden (12, 12a) angeordnet ist, und die Gashaube (22) mit Dichtungen (25) ebenfalls in die Wassertassen (24, 24a) eintaucht.
10. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche l bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (1) hohl ausgebildet sind und mit einer Kühlung ausgestattet sind.
11. Ringförmige Maschine nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser aus einer der an den Rungen (11, lla) befestigten Wassertassen (24, 24a) in die Speichen (1) und von dort in die andere Wassertasse (24, 24a) geleitet wird.
12. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (5, 5a) als Lenkräder ausgebildet sind.
13. Ringförmige Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Konstruktion (2) in Abständen mit horizontalen Gelenken (38) und/oder vertikalen Gelenken (39) ausgestattet ist.
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