EP0780651A1

EP0780651A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung der Entstehung von Schneemännern in Klinkerkühlern und zur Entfernung von in Klinkerkühlern befindlichen Verkleidungsstücken

Info

Publication number: EP0780651A1
Application number: EP96118789A
Authority: EP
Inventors: Mark S. Terry; Oleg Geskin; Herbert Pingel
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2016-11-22
Also published as: ES2180686T3; MX9606448A; ZA969708B; EP0780651B1; US5871348A; ES2180686T5; DE59609573D1; EP0780651B2; BR9605767A

Abstract

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern der Ansammlung von feinkörnigem Material (14) und der daraus resultierenden Bildung von Schneemännern in einem Klinkerkühler durch Einblasen von kurzen Hochdruck-Hochgeschwindigkeits-Luftstößen aus Öffnungen (34) im Kühlereinlaßrost (22) vorgesehen. Die Reingungsluft kann gezielt einem oder mehereren Bereichen des Kühlereinlaßrostes (22) zugeführt werden. Um die gezielte Zufuhr von Reinigungsluft zu erleichtern, können Überwachungsmittel vorgesehen sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung der Entstehung von Schneemännern in Klinkerkühlern, und dabei insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Überwachung sowie das gezielte Einblasen kurzer Hochdruck-Hochgeschwindigkeits-Luftstöße durch Öffnungen in der abgestuften Auflagefläche eines Klinkerkühlers ermöglichen, wodurch der Klinker durchgerüttelt wird, was bewirkt, daß die Anhäufung feinkörnigen Materials, das zu Schneemännern anwächst, aufbricht und alle derartigen Anhäufungen vom Klinkerbett entfernt werden.
Bei der Zementherstellung werden Rohmaterialien üblicherweise in Drehrohröfen nach bekannten Verfahren gebrannt, um Zementklinker herzustellen. So beschreibt beispielsweise die US-A-5,437,721 ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus feinkörnigen Zementrohmaterialien.
Bei der Herstellung von Zementklinker sind Brennofentemperaturen von wenigstens 1400°C üblich. Die Temperatur des Klinkers beim Verlassen des Brennofens beträgt normalerweise etwa 1350°C. Wenn der Klinker den Brennofen verläßt, muß er schnell abgekühlt werden. Sehr häufig gelangt der heiße Klinker aus dem Brennofen auf einen Rost, welcher so ausgestaltet ist, daß er die Zufuhr von Kühlluft zum Klinker erleichtert. Während sich der Klinker auf dem Kühlereinlaßrost befindet, wird er Kühlluft ausgesetzt. Danach gelangt er üblicherweise auf eine Fördereinrichtung, welche ihn zu einem Mahlwerk oder einer anderen Mühlenanordnung transportiert.
Es wurde bereits eine Vielzahl von verschiedenen Kühlrosten zum Kühlen von Zementklinker entwickelt, die zum Stand der Technik gehören. So zeigt beispielsweise die US-A-2,434,845 eine Klinkerkühlkammer, enthaltend eine abgestufte Rostvorrichtung, auf die der heiße Klinker nach Verlassen des Brennofens gelangt. Während sich der Klinker aufgrund der Schwerkraft entlang des Rostes nach unten bewegt, wird Kühlluft durch Öffnungen in der abgestuften Oberfläche in die Klinkeranhäufung eingeblasen.
Eine ähnliche Kühlvorrichtung ist in der US-A-4,732,561 offenbart, wobei heißes, vom Brennofen kommendes Material, wie etwa Klinker, sich aufgrund der Schwerkraft über eine stufenartige Reihe von luftdurchlässigen Tragelementen bewegt. Kühlluft wird dem Material durch die Tragelemente hindurch zugeführt und kann in pulsierenden Stößen an einzelne Tragelemente oder an Gruppen von Tragelementen geleitet werden.
Der vom Brennofen kommende Klinker ist üblicherweise kugelförmig und besitzt einen Durchmesser von etwa 2,5 bis 7,5 cm. Außer Klinker gelangt auch feinkörniges Material vom Brennofen in den Klinkerkühler. Dieses feinkörnige Material besteht aus kleineren Partikeln und kann im Klinkerkühler zu einer Reihe von unerwünschten Wirkungen führen. So kann das feinkörnige Material sich beispielsweise im Kühler an den Oberflächen von aneinandergrenzenden Klinkerstücken festsetzen und ein Zusammenkleben des Klinkers bewirken - ein Vorgang, der als Agglomeration bzw. Zusammenbacken bezeichnet wird. Außerdem gelangen gelegentlich große Stücke der Verkleidung aus dem Brennofen, die von dessen Innenfläche losgebrochen sind. Diese großen Stücke stören die wirksame Wärmeübertragung innerhalb des Kühlers und unterbrechen den Klinkerfluß durch den Kühler.
In der US-A-4,870,913 wird versucht, ein Zusammenbacken im Klinkerkühler durch das Vorsehen eines Rostkühlers mit abgestuften Rostplatten zu verhindern, wobei die vorderen Flächen der Rostplatten düsenförmige Kühlluftöffnungen aufweisen, die so ausgerichtet sind, daß ein Zusammenbacken zwischen den Rostplatten verhindert wird. Weil die den Düsenöffnungen zugeführte Luft aus dem Kühlluftzufuhrsystem stammt, zielt dieses Patent darauf, ein Zusammenbacken von Klinker in örtlich begrenzten Bereichen zu verhindern. Der Luftfluß ist dabei zu gering, um ein Durchrütteln oder eine Erschütterung des Klinkers selbst zu bewirken, und er reicht auch nicht dazu aus, feinkörniges Material zu entfernen, das sich bereits am Klinker festgesetzt hat.
Ein größeres Problem als das des Zusammenbackens des Klinkers ist die Bildung von sogenannten Schneemännern im Klinkerkühler. Schneemänner bilden sich, wenn feinkörniges Material aus dem Brennofen nach unten auf die Oberfläche von auf der oberen Schicht des Klinkerbettes befindlichen großen Stücken der Brennofenverkleidung im Kühler fällt. Manchmal bilden sich Schneemänner auch auf der Oberfläche des Klinkers, und dies insbesondere dann, wenn der Klinker zusammenbackt. Während sich eine Schicht des feinkörnigen Materials nach der anderen auf dem Stück der Brennofenverkleidung festsetzt, "wächst" der Schneemann stalagmitenartig nach oben. Die Stücke der Brennofenverkleidung dienen dabei geradezu als eine Art Ausgangspunkt für die Bildung von Schneemännern. Werden diese Schneemänner nicht bemerkt, so können sie so weit anwachsen, daß sie schließlich die Abgabeöffnung des Brennofens erreichen und dadurch die Abgabe der Klinkers vom Brennofen verhindern.
Es wurden bisher einige Versuche unternommen, die Bildung von Schneemännern zu verhindern. So ist beispielsweise in der US-A-5,330,350 ein Kühler mit hin- und herbeweglichem Rost beschrieben, der einen hydraulischen Mechanismus zum Hin- und Herbewegen des Einlaßrostes aufweist. Aus der US-A-4,732,561 ist es darüber hinaus bekannt, eine rotierende Stoß- und Schiebestange vorzusehen, die mechanisch angetrieben wird, um alle Ablagerungen oder Verkrustungen auf dem Klinker aufzubrechen.
Man hat festgestellt, daß diese und andere bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum Entfernen von Stücken der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß bzw. zur Verhinderung der Bildung von Schneemännern keine gänzlich zufriedenstellenden Ergebnisse liefern. Dies liegt teilweise daran, daß derartige Vorrichtungen grundsätzlich insofern einen Nachteil aufweisen, als bei ihnen in jedem Fall bewegliche Teile vorhanden sind. Aufgrund des Gewichts des Klinkers und der von ihm verursachten Reibwirkung, unterliegen derartige bewegliche Teile, insbesondere bei den hohen Temperaturen, die in einem Kühler normalerweise vorherrschen, einem hohen Verschleiß und sind sehr anfällig für Bruch. Außerdem kann das Vorhandensein aus dem Brennofen stammenden, feinkörnigen Materials im Kühlerbereich dazu führen, daß bewegliche Teile in ihrer Bewegung gehemmt werden oder sich gänzlich festklemmen. Da die großen Stücke der Brennofenverkleidung außerdem dazu neigen, auf der Oberfläche des Klinkerbettes zu wandern bzw. von dieser mittransportiert werden, sind sich hin- und herbewegende Kratzelemente oder Schiebestangen, die gänzlich unterhalb der Oberfläche des Klinkerbettes wirken, nicht in der Lage, diese Stücke vom Kühlereinlaß zu entfernen.
Es wurde auch vorgeschlagen, aus Öffnungen in den Kühlerwänden oder in feuerfesten Wänden innerhalb des Kühlers pulsierende Luftstöße mit Hochdruck auf den Klinker zu blasen. Dies hat sich teilweise als wirksam erwiesen, wenn es darum geht, die Spitzen der Schneemänner in der direkten Nähe der Luftöffnungen abzutrennen. Die unteren Bereiche der Schneemänner verbleiben jedoch auf dem Klinkerbett und dienen als Ausgangspunkte zur Ausbildung neuer Schneemänner. Da die Luftöffnungen außerdem üblicherweise an den äußeren Rändern des Kühlers vorgesehen sind, hat die pulsierende Luft keine Auswirkungen auf Schneemänner oder andere Ansammlungen, die sich näher an der Mitte des Kühlers befinden. Außerdem ist es bei einer derartigen Vorrichtung nur dann möglich, die pulsierenden Luftstöße in die Richtung des Klinkerflußes auszurichten, wenn sie durch Öffnungen in der Endwand am hinteren Ende des Kühlers eingeblasen werden. Dadurch ist es bei derartigen Vorrichtungen nur in begrenztem Umfang möglich, große Stücke der Brennofenverkleidung in nennenswerter Entfernung von der Endwand zu bewegen. Diese Anordnung weist außerdem den Nachteil auf, daß die Lage der Luftöffnungen endgültig festgelegt ist, sobald diese in den Kühlerwänden vorgesehen wurden. Da die Hohe des Klinkerbettes variiert, können die Öffnungen aufgrund ihrer Lage unwirksam sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, so daß die Bildung von Schneemännern verhindert wird, indem Stücke der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß entfernt werden, wobei ferner Schneemänner entfernt werden können, sobald sich diese geformt haben, und wobei auf bewegliche Teile verzichtet werden kann und die Unterschiede in der Höhe des Klinkerbettes keinen Einfluß haben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 20 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden nur kurz beschrieben werden soll, umfaßt ein Verfahren zur Verhinderung der Anhäufung von feinkörnigem Material, aus dem sich Schneemänner bilden, während des Kühlens von Zementklinker. Dieses Verfahren umfaßt die Arbeitsschritte der Zufuhr des heißen Klinkers zum Kühlerrost und der Zufuhr von Kühlluft mit niedrigem Druck zum Klinker, und ist dahingehend verbessert, daß Reinigungsluftstöße mit hohem Druck über einen bestimmten Zeitraum vom Kühlereinlaßrost in das Klinkerbett eingeblasen werden, und zwar in etwa horizontal in Richtung des Klinkerflußes, um den Klinker durchzurütteln und zu erschüttern, wodurch alle beginnenden Anhäufungen oder Agglomerationen abgelöst und alle großen Stücke von Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß wegtransportiert werden. Das Verfahren kann außerdem ein Überwachen des Klinkers innerhalb des Kühlers und ein gezieltes Einsetzen der Reinigungsluft in ausgewählten Bereichen des Kühlereinlaßrostes mit bestimmten Stoßintensitäten umfassen.
Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung, durch die nicht nur das Zusammenbacken, sondern auch die Bildung von Schneemännern während des Kühlens von Zementklinker verhindert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Kühlereinlaßrost mit einer abgestuften Oberfläche, auf der der Klinker zu liegen kommt, ein Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem für die Zufuhr von Kühlluft zum Klinker und zusätzlich ein gesondertes Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem, zum Einblasen kurzer Stöße von Hochdruck-Reinigungsluft mit bestimmter Intensität in die Klinkeransammlung. Die Vorrichtung kann darüber hinaus Überwachungsmittel und Kontrollmittel zur gezielten Zufuhr der Reinigungsluft zum Klinker aufweisen.
Demgemäß ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, daß ein Verfahren zur Verhinderung des Anwachsens von Schneemännern und zum Entfernen von großen Stücken von Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß während des Kühlens von Zementklinker angegeben wird, wobei bewegliche Teile im Klinker und in dessen Nähe nicht mehr oder nur noch in sehr begrenztem Umfang benötigt werden.
Des weiteren ermöglicht das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine einfache und wirtschaftliche Herstellung, Montage und Reparatur.
Weitere Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen

Fig.1: eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Klinkerkühlers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig.2: eine Aufsicht auf den Kühlereinlaßrost und die Reinigungsluftzuführbereiche des Klinkerkühlers gemäß Fig.1,
Fig.3: eine Detailansicht des Kühlereinlaßrostes des Klinkerkühlers gemäß Fig.1,
Fig.4: die Reinigungsluftzufuhr zu einem Bereich des Kühlereinlaßrostes gemäß Fig.3 und den Reinigungsluftabfluß aus diesem Bereich und
Fig.5: eine detaillierte Querschnittansicht einer Rostplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, die einen Teil des Kühlereinlaßrostes bilden kann.

In den verschiedenen Zeichnungsfiguren wurden für die gleichen Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet. In Fig.1 ist ein Klinkerkühler 20 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Klinkerkühler 20 ist unterhalb des Brennofenauslasses 10 angeordnet. Am Kühlereinlaßbereich 16 wird ihm von einem nicht dargestellten Brennofen kommender heißer Klinker 12 und feinkörniges Material 14 aufgegeben. Der in den Klinkerkühler 20 eingefüllte Klinker 12 und das feinkörnige Material 14 kommen auf einem Kühlereinlaßrost 22 zu liegen. Der Kühlereinlaßrost 22 ist in Richtung des Pfeiles 19 von seinem oberen Ende 17 zu seinem unteren Ende 18 nach unten geneigt. Die Neigung des Kühlereinlaßrost 22 zur Horizontalen beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 20°; beim am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kühlereinlaßrost 22 um 14° zur Horizontalen geneigt.
Der Klinker 12 sammelt sich auf dem Kühlereinlaßrost 22 zu einem nicht dargestellten Klinkerbett. Die direkt über dem Kühlereinlaßrost 22 befindliche Klinkerschicht verbleibt üblicherweise an Ort und Stelle und bildet damit für den Kühlerrost eine Schutzschicht gegen die durch den vom Brennofenauslaß 10 kommenden Klinker 12 verursachte Reibung und Wärme. Diese Schicht wird üblicherweise als statisches Klinkerbett bezeichnet.
Die Fig.3 bis 5 zeigen jeweils immer detailliertere Darstellungen des Kühlereinlaßrostes 22. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Kühlereinlaßrost 22 eine Vielzahl von Reihen abnehmbarer Rostplatten 24. Die Rostplatten 24 einer jeden Reihe liegen entweder direkt aneinander an oder sind miteinander verbunden. Rostplatten benachbarter Reihen können, wie in Fig.5 genauer dargestellt, ebenfalls miteinander verbunden sein. Diese Rostplattenanordnung ist vorzugsweise eine Abwandlung ähnlich der Ausgestaltung gemäß US-A-5,322,434. Für den Durchschnittsfachmann ist jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung auch bei vielen anderen bekannten Kühlerrostausführungen Anwendung finden kann.
Die Rostplatten 24 tragen den Klinker, während sich dieser ansammelt, wobei sich der Klinker üblicherweise in einem Winkel von etwa 30 bis 35° anhäuft. Der über dem statischen Klinkerbett angesammelte Klinker bewegt sich normalerweise in Richtung des Pfeiles 19 entlang des Kühlereinlaßrostes 22 nach unten. Die Rostplatten 24 werden von Rostplattenträgern 26 gehalten, die stufenartig nebeneinander angeordnet sind. Abhängig von der Art der jeweiligen Vorrichtung werden die Rostplattenträger 26 ihrerseits je nach Bedarf von einem Tragrahmen 50 und der daran anliegenden Struktur 52 getragen.
In den Fig.4 und 5 sind die voneinander getrennte Kühl- und Reinigungsluftzuführsysteme des Klinkerkühlers 20 genauer dargestellt. Eine Rostplatte 24 weist einen senkrechten Rostplattenabschnitt 40 und einen Rostplattengrundbereich 41 auf, wodurch ein in etwa L-förmiges Element entsteht. Die Rostplatte 24 ist vorzugsweise ein Gußstück und sollte eine ausreichende allgemeine Festigkeit sowie Verschleißfestigkeit aufweisen, um den Klinker tragen zu können, ohne daß die Bewegung des Klinkers über den Kühlereinlaßrost zu einem übermäßigen Verbiegen und Verschleiß führt. Die Tatsache, daß die Rostplatten 24 abnehmbar sind, erleichtert ein Auswechseln und Reparieren des Kühlereinlaßrostes 22. Der senkrechte Rostplattenabschnitt 40 ist durch einen oberen Rand 42 begrenzt, der so an einen unteren Rand 44 des benachbarten Rostplattengrundbereichs 41 anliegen kann, daß sich beide überlappen bzw. daß sie ineinandergreifen. Der Rostplattengrundbereich 41 weist wenigstens eine Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 auf, durch die Kühlluft strömen kann. Wie in der US-A-5,322,434 näher erläutert ist, ist die Rostplatte 24 so ausgestaltet, daß sie eine Lüftungsabdeckung 36 über der Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 aufweist. Dadurch entsteht ein ringförmiger Kühlluftschlitz bzw. -spalt 38 zwischen der oberen Fläche des Rostplattengrundbereiches 41 und der unteren Fläche der Lüftungsabdeckung 36.
Kühlluft 28 strömt mit niedrigem Druck aus einer nicht dargestellten Quelle in die Kühlluftleitung 30. Als "niedriger Druck" wird bei der vorliegenden Erfindung ein Druck von unter etwa 13,79 kPa bezeichnet. Die Kühlluftleitung 30 weist wenigstens eine Kühlluftleitungsöffnung 32 auf, durch die Luft strömen kann. Die Kühlluftleitungsöffnung 32 ist so ausgerichtet, daß sie mit der Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 fluchtet, wenn die Rostplatte auf dem Rostplattenträger 26 aufliegt. Auf diese Weise wird zur Kühlung des Klinkers Kühlluft 28 aus der Kühlluftleitung 30 durch die Kühlluftleitungsöffnung 32 und die anliegende Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 und weiter durch den ringförmigen Kühlluftschlitz bzw. -spalt 38 und um die Belüftungsabdeckung 36 geleitet. Um den Klinker bis zum Verlassen des Kühlers ausreichend abzukühlen, wird die Kühlluft vorzugweise mit einem Druck von zwischen etwa 7,6 und 12,4 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen etwa 18,3 und 39,6 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 0,028 und 0,06 m³/s pro Plattenöffnung zugeführt, wobei diese Werte normalerweise vom Volumen und der Art des zu kühlenden Klinkers sowie von der Temperatur abhängen, mit der der Klinker den Brennofen verläßt.
Als Rostplattenträger 26 finden vorzugsweise hohle Träger mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt Verwendung (siehe Fig.4). Wie sich der Zeichnung entnehmen läßt, können die Rostplattenträger 26 gleichzeitig als Kühlluftleitung 30 dienen. Stattdessen können aber auch gesonderte Bauelemente eingesetzt werden, wobei die Kühlluftleitung 30 dann aus Rohren besteht, die innerhalb eines Tragrahmens liegen, welcher als Rostplattenträger 26 dient. Die Rostplattenträger 26 werden stufenartig angeordnet und vom Stützrahmen 50 getragen. Jeder stufenartige Rostplattenträger umfaßt weiterhin eine Auflageläche 56 an seinem oberen Ende sowie eine Setzstufe 58, die die senkrechte Außenseite des stufenartigen Rostplattenträgers 26 bildet. Wenn die Rostplatte 24 montiert ist, liegt ihr senkrechter Rostplattenabschnitt 40 eng an die Setzstufe 58 und der Rostplattengrundbereich 41 eng an die Auflagefläche 56 an.
Um ein Ansammeln feinkörnigen Materials zu verhindern, etwa vorhandene Stücke der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß zu entfernen und sich möglicherweise bildende Schneemänner zu beseitigen, besitzt der erfindungsgemäße Klinkerkühler weiterhin ein Hochdruck-Reinigungsluftsystem, das im folgenden genauer beschrieben wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird als "Hochdruck" ein Druck von über 345 kPa bezeichnet. Wie sich Fig.2 entnehmen läßt, führt wenigstens eine Druckluftkanone 60 dem Klinkerkühler-Reinigungsluftsystem Reinigungsluft zu. Die Druckluftkanonen 60 liefern dabei kurze Stöße (mit einer Dauer von vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,2 sec., beim besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel von etwa 0,7 sec.) von Hochgeschwindigkeits-Druckluft an das Reinigungsluftsystem. Die von den erfindungsgemäßen Druckluftkanonen 60 gelieferten Reinigungsluftstöße werden kurzfristig ein- und ausgeschaltet, was es ermöglicht, Erschütterungen und ein Durchrütteln des Klinkers auszulösen, während bei herkömmlichen Kühlern "pulsierende" Kühlluft zugeführt wird, wobei der Druck der zum Klinker geleiteten Kühluft variiert werden kann, aber Erschütterungen bzw. ein Durchrütteln des Klinkers nicht möglich ist. Ein Beispiel einer geeigneten Druckluftkanone ist die Martin BB4-24-48.
Reinigungsluft von den Druckluftkanonen 60 wird durch Reinigungsluft-Zuführleitungen 62 zugeführt. In den Reinigungsluft-Zuführleitungen 62 können Reinigungsluftzufuhrventile 64 vorgesehen sein. Druckluftkanonen 60 werden vorzugweise über pneumatische oder elektrische Steuereinrichtungen fernbedient, beispielsweise über das Druckluftkanonen-Ferhbedingungskontrollelement 66.
Wie sich am besten aus den Fig.3 bis 5 ersehen läßt, fließt die Reinigungsluft von den Druckluftkanonen 60 durch eine Reinigungsluft-Zuführleitung 68 in die Reinigungsluftkammer 70. Die Reinigungsluftkammer 70 wird vorzugsweise durch Befestigung eines Winkeleisens 72 von bestimmter Länge an der Innenfläche der Setzstufe 58 des Rostplattenträgers 26 gebildet (siehe Fig.5). Die Winkeleisen-Reinigungsluftkammer wird vorzugsweise durch eine durchgehende Schweißnaht - und damit luftdicht - am Rostplattentragelement befestigt. In Abständen sind durch die Setzstufe 58 führende Reinigungsluftkammermündungen 74 vorgesehen, durch die die Reinigungsluft abfließen kann.
Im senkrechten Rostplattenabschnitt 40 der Rostplatten 24 sind Reinigungsluftöffnungen 76 vorgesehen, die beispielsweise schlitzförmig ausgebildet sind und die mit den Reinigungsluftkammermündungen 74 fluchten, so daß die Reinigungsluft von der Reinigungsluftkammer 70 in Richtung des Pfeiles 78 in die Klinkeransammlung strömen kann. Indem die Reinigungsluftöffnungen 76 so angeordnet sind, daß die Reinigungsluft im wesentlichen in horizontaler Richtung strömt, wirkt der Reinigungsluftstoß fast gänzlich auf die Klinkeranhäufung ein, wodurch jegliche Schneemann-Ansammlung wirkungsvoller entfernt werden kann. Außerdem trägt eine horizontale Ausrichtung der Reinigungsluftöffnungen 76 dazu bei, daß sich das statische Klinkerbett entlang des Kühlereinlaßrostes bewegt. Die Reinigungsluftöffnungen 76 sind vorzugsweise etwa 7,5 cm breit und 1,25 cm hoch und es sind jeweils zwei Reinigungsluftöffnungen an jeder der Rostplatten 24 vorgesehen, bei denen Reinigungsluft zugeführt wird.
Das oben beschriebene Reinigungsluftzuführsystem sollte es ermöglichen, in kurzen Stößen Reinigungsluft mit einem hohen Druck von zwischen wenigstens etwa 345 und 690 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen wenigstens 100 und 200 m/sec und einer Fließrate von zwischen wenigstens etwa 1,13 und 1,7 m³/sec zuzuführen. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist im Handel eine Vielzahl unterschiedlicher Druckluftkanonen erhältlich, die es ermöglichen, in geeigneter Weise Reinigungsluft entsprechend diesen Parametern zuzuführen. Um Luftstöße zu erzeugen, die diese Kriterien erfüllen, ist es notwendig, eine von der Kühlluftzufuhr unabhängige Reinigungsluftzufuhr sowie ein unabhängiges Reinigungsluftverteilungssystem bereitzustellen, das bei einem Druck funktionsfähig ist, welcher etwa 10 bis 50 mal so hoch ist wie der im Kühlluftsystem. Damit sind die Drücke und Geschwindigkeiten der durch die Reinigungsluftöffnungen 76 strömenden Reinigungsluft erheblich höher als die Drücke und Geschwindigkeiten der durch die Rostplattenöffnungen 34 zum Klinker strömenden Kühlluft.
Durch gezielten Einsatz von einer oder mehreren Druckluftkanonen 60 kann Reinigungsluft zu bestimmten Abschnitten oder Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 geleitet werden. Das Druckluftkanonen-Kontrollelement 66 erlaubt ein Betätigen der Druckluftkanonen 60 durch Fernbedienung zur gezielten Zufuhr von Reinigungsluft. Durch das Vorsehen getrennter Reinigungsluftkammern rechts und links der Mittellinie 69 des Kühlereinlaßrosts 22, kann der Kühlereinlaßrost zusätzlich unterteilt werden, wodurch Reingungsluft in bestimmte Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 geleitet werden kann. In der Anordnung gemäß Fig.2 kann beispielswiese Reinigungsluft wahlweise in eine der acht den einzelnen Druckluftkanonen 60 entsprechenden Zonen eingeblasen werden, von den jeweils vier links und vier rechts der Mittellinien 69 liegen. Alternativ hierzu kann die Reinigungsluftkammer 70 von einer Seite des Kühlereinlaßrostes 22 ohne Unterbrechung zur anderen Seite verlaufen oder sie kann mit entfernbaren Luftsperren oder Ventilen versehen sein, die eine Unterteilung der Reinigungsluftkammer in eine beliebige Anzahl von Zonen ermöglichen.
Zwar weist in den Darstellungen gemäß Fig.3 und 4 jede Rostplatte 24 eine Reinigungsluftöffnung 76 auf; dies ist jedoch nicht unbedingt nötig. In Fig.2 können bei den mit einem "X" gekennzeichneten Abschnitten des Kühlereinlaßrostes Reinigungsluftöffnungen 76 nur bei bestimmten Rostplatten 24 vorgesehen sein, um je nach Bedarf Reinigungsluftstöße zum Entfernen von etwaigen Ansammlungen feinkörnigen Materials innerhalb des Kühlers zu ermöglichen. Es ist jedoch wünschenswert, eine ausreichende Anzahl in geeigneter Weise verteilter Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 zu versehen, um eine Zufuhr von Reinigungsluft im wesentlichen über die gesamte Breite des Kühlereinlaßrostes 22 zu gewährleisten. Die Anordnung dieser Rostplatten ist notwendigerweise unterschiedlich und hängt von verschiedenen Faktoren, wie etwa dem Aufbau und der Größe des Kühlereinlaßrostes 22, ab.
Durch Veränderung der Anzahl der Rostplatten 24, die mit Reinigungsluftöffnungen 76 versehen sind, kann die Stärke der Reinigungsluftstöße gezielt eingestellt werden. Wenn beispielsweise alle Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 versehen sind, wird die Reinigungsluft von den Druckluftkanonen in etwa gleichmäßig über die Breite des Kühlereinlaßrostes 22 verteilt. Bei dieser Anordnung minimiert sich die Intensität des durch jeden der Reinigungsluftöffnungen 76 zugeführten Reinigungsluftstoßes. Sind nur die Hälfte der Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 versehen, entspricht die Intensität des durch jede Reinigungluftöffnung zugeführten Druckluftstoßes in etwa dem Doppelten der zuvor genannten minimalen Intensität. Andererseits ist die Intensität des Reinigungsluftstoßes durch eine Reinigungluftöffnung dann am höchsten, wenn nur eine Rostplatte 24 mit einer Reinigungsluftöffnung 76 versehen ist.
Es ist auch möglich, die Intensität des dem Klinker zugeführten Reinigungsluftstoßes durch den gezielten Einsatz von Ventilen wunschgemäß zu variieren. So könnten beispielsweise eine oder mehrere Druckluftkanonen dazu verwendet werden, Reinigungsluft an ein gemeinsames Verteilersystem zu liefern, von dem aus mehr als eine Reinigungsluftleitung versorgt wird. Durch geeignetes Öffnen und Schließen von bestimmten Reinigungsluftventilen könnten Reinigungsluftstöße an eine oder mehrere Reinigungsluftzuführleitungen strömen, wobei eine geringere Anzahl von Leitungen eine höhere Intensität des bereitgestellten Reinigungsluftstoßes bedingt.
Um die gezielte Zufuhr von Reinigungsluft zum Klinker zu erleichtern, können Überwachungsvorrichtungen, wie beispielsweise eine Infrarotkamera 90, im Klinkerkühler 20 vorgesehen werden (siehe Fig.1). Alternativ zur Temperaturüberwachung kann eine herkömmliche Regelkreis-Videokammera oder sogar ein Fenster oder eine Sichtöffnung als Überwachungsvorrichtung vorgesehen sein. Wenn für die Infrarotkamera 90 ein separat angeordneter Monitor 92 vorgesehen ist, kann das Bedienungspersonal den Klinkerkühler von einer anderen Stelle aus überwachen. Wird eine Bildung von Schneemännern beobachtet, so kann das Bedienungspersonal gezielt mit Hilfe des fernbedienten Reinigungsluftventil-Kontrollelementes 66 Reinigungsluftstöße in die Zone des Kühlereinlaßrostes einblasen, in der die Ansammlung beobachtet wurde. Stattdessen können auch mechanische oder elektronische Kontrollmittel oder eine Zeitschaltung vorgesehen sein, um nacheinander oder nach dem Zufallsprinzip Reinigungsluftstöße in die verschiedenen Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 einzublasen.
In der Praxis wird das vom Brennofen kommende Material, enthaltend Klinker 12 und feinkörniges Material 14, auf den Kühlereinlaßrost 22 aufgeschüttet und dann entlang des Rostes etwa in Richtung des Pfeiles 19 transportiert. Während sich der Klinker entlang des Kühlereinlaßrostes bewegt, wird er durch die ihm in der oben beschriebenen Weise zugeführte, unter geringem Druck stehende Kühlluft 28 gekühlt. Wenn Mittel zur Fernüberwachung vorgesehen sind, kann Bedienungspersonal allgemein den Transport des Klinkers überwachen und so feststellen, ob sich Schneemänner bilden. Werden derartige Formationen beobachtet, kann das Bedienungspersonal mit Hilfe des fernbedienten Druckluftkanonen-Kontrollelements 66 gezielt Hochdruck-Reinigungsluftstöße in die geeignete Zone des Kühlereinlaßrostes 22 einblasen. Diese Reinigungsluftstöße werden durch Öffnungen in den Setzstufenbereichen des abgestuften Kühlereinlaßrostes 22 abgegeben.
Die Reinigungsluft strömt vom Kühlereinlaßrost auf Rosthöhe üblicherweise horizontal in Richtung des Klinkerflusses. Die Reinigungsluftstöße sind ausreichend intensiv, um den Klinker so zu erschüttern bzw. durchzurütteln, daß das Klinkerbett nicht mehr stabil ist und alle möglicherweise entstandenen Schneemänner umstürzen und die Neigung des Klinkerbettes hinabrutschen, wobei die Schneemänner zerbrechen. Die Richtung der Reinigungsluft sowie deren jeweilige Einblasstelle beeinflussen auch den Fluß des statischen Klinkerbettes positiv. Weil die Reinigungsluftstöße auf Höhe des Rostes eingeblasen werden, dehnt sich außerdem die Luft aus, wenn sie sich erwärmt, während sie durch das heiße Klinkerbett strömt, wodurch sich die Intensität des Luftstoßes erhöht.
Die Reinigungsluftstöße bewegen auch möglicherweise in den Klinkerkühler gelangte Stücke der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß in Richtung des Klinkerflusses vorwärts, wodurch potentielle Ausgangspunkte für die Bildung von Schneemännern entfernt werden. Diese Ergebnisse werden im übrigen erzielt, ohne daß bewegliche Teile in der Nähe des Klinkerkühlers vorgesehen werden müßten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, daß Abwandlungen, Hinzufügungen und Weglassungen in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims

Vorrichtung zum Kühlen heißen Materials, enthaltend feinkörniges Material (14), wobei diese Vorrichtung die folgenden Bauteile umfaßt:
a) einen Kühlereinlaßrost (22) zum Tragen des Materials (14), der mit Kühlluftöffnungen (34) und Reinigungsluftöffnungen (76) versehen ist,

b) ein Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem zum Zuführen von Kühlluft (28) zu den Kühlluftöffnungen (34) und

c) ein Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem zum Zuführen von Reinigungsluft zu den Reinigungsluftöffnungen (76).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kühlereinlaßrost (22) eine gestufte Oberfläche aufweist, die weiterhin wenigstens eine Auflagefläche (56) und wenigstens eine Setzstufe (58) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kühlluftöffnungen (34) in der Auflagefläche (56) und die Reingungsluftöffnungen (76) in der Setzstufe (58) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Reingungsluftöffnungen (76) so ausgerichtet sind, daß durch sie Reinigungsluft von der Setzstufe (58) nach außen in etwa horizontaler Richtung strömt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kühlereinlaßrost (22) weiterhin eine Vielzahl von abnehmbaren Rostplatten (24) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem wenigstens eine Druckluftkanone (60) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei diese Druckluftkanone (60) den Reinigungsluftöffnungen (76) die Reinigungsluft in Stößen mit einer Dauer von weniger als 1 Sekunde, einem Druck von zwischen wenigstens 345 und 690 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen etwa 100 bis 200 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 1,13 und 1,7 m³/s zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kühlereinlaßrost (22) in wenigstens zwei Zonen unterteilt ist und das Hochdruck-Reingiungsluftzufuhrsystem weiterhin eine Anzahl von Reinigungsluft-Zufuhrleitungen (62, 68) umfaßt, wobei jede dieser Reinigungsluft-Zufuhrleitungen (62, 68) Reinigungsluft von der Druckluftkanone (60) zu einer der Zonen leitet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Druckluftkanone (60) zur Zufuhr von Reinigungsluft in eine oder mehrere der Zonen fernbedient werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin enthaltend Überwachungsmittel zum Beobachten des heißen Materials, die außerdem eine gezielte Zufuhr der Reinigungsluft in eine oder mehrere der Zonen ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend ein Zeitsteuerungsmittel zur Betätigung der Druckluftkanone (60) zur Zufuhr von Reinigungsluft an eine oder mehrere der Zonen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Reingungsluft in Stößen mit Intensitäten zugeführt wird, die gezielt durch Veränderung der Anzahl der Reinigungsluftöffnungen (76) verändert werden können.
Verfahren zum Kühlen von heißem Material, enthaltend feinkörniges Material (14), in einem Kühler, wobei dieses Verfahren die folgenden Arbeitsschritte umfaßt:
a) Zufuhr von heißem Material auf einen Rost (22) im Kühler (20),

b) Einblasen von Kühlluft (28) in den Kühler (20) aus einem Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem zum Kühlen des Materials sowie

c) Zufuhr von Reingigungsluft aus einem Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem durch den Rost (22) zu diesem Material, um das feinkörnige Material (14) zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Reingungsluft in Stößen mit einer Dauer von weniger als 1 Sekunde, einem Druck von zwischen etwa 345 und 690 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen etwa 100 bis 200 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 1,13 und 1,7 m³/s zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Reingungsluft vom Rost (22) in etwa horizontaler Richtung nach außen strömt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei weiterhin die Reinigungsluft in eine oder mehrere Zonen des Rostes (22) eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei weiterhin das Material innerhalb des Kühlers (20) überwacht wird und die Reinigungsluft gezielt in eine oder mehrere Zonen des Rostes (22) eingeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei weiterhin die Intensität, mit der die Reingungsluft eingeblasen wird, gezielt verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Zufuhr von Reinigungsluft an eine oder mehere Zonen des Rostes (22) mit Hilfe von Zeitsteuerungsmitteln kontrolliert wird.
Vorrichtung zur Verhinderung der Ansammlung feinkörnigen Materials (14) innerhalb eines Kühlers (20) zum Kühlen von Zementklinker (12), wobei die Vorrichtung die folgenden Bauteile enthält:
a) Mittel zum Überwachen des Kühlers (20) zur Erfassung der Lage etwaiger Anhäufungen feinkörnigen Materials (14) im Kühler (20),

b) ein Reinigungsluftzuführsystem innerhalb des Kühlers (20) zur Zufuhr von Stößen von Reinigungsluft zum Kühler (20) sowie

c) Mittel zum Trennen des Reinigungsluftzufuhrsystems in wenigstens zwei Zonen, die es ermöglichen, daß Reinigungsluftstöße nur in die Zonen gelangen, in denen Anhäufungen feinkörnigen Materials (14) entdeckt wurden.