EP0811818B2 - Plaque de grille et procédé pour sa fabrication - Google Patents

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EP0811818B2
EP0811818B2 EP97107556A EP97107556A EP0811818B2 EP 0811818 B2 EP0811818 B2 EP 0811818B2 EP 97107556 A EP97107556 A EP 97107556A EP 97107556 A EP97107556 A EP 97107556A EP 0811818 B2 EP0811818 B2 EP 0811818B2
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EP
European Patent Office
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plate
grate
material carrier
gas ducts
carrier plate
Prior art date
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EP97107556A
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German (de)
English (en)
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EP0811818A1 (fr
EP0811818B1 (fr
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Otto Dipl-Ing. Heinemann
Hermann Dipl.-Ing. Niemerg
Norbert Bredenhöller
Ludger Dr.-Ing. Brentrup
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Polysius AG
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    • 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
    • F27D15/0213—Cooling with means to convey the charge comprising a cooling grate
    • F27D15/022—Cooling with means to convey the charge comprising a cooling grate grate plates
    • 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
    • F27B21/02—Sintering grates or tables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/496—Multiperforated metal article making

Definitions

  • Each lamellar body essentially consists of a main portion forming the bottom surface of the grate and a projection arranged thereon, which in each case engages below an adjacent lamellar body when installed.
  • two spacer projections are formed at the front edges of the main portion of each disk body, which bear against the trailing edges of each previously inserted into the frame disk body, so that between each two adjacent disk bodies, a gas passage slot remains free.
  • a specially trained final lamellar body is threaded on the front frame front side, which has a downwardly projecting end flange, which is welded to the front end wall or firmly connected in any other way.
  • the gas passageways are substantially rectilinear and obliquely incorporated in the conveying direction extending into this Guttragplatte.
  • the latter can be done in a relatively simple, but very accurate and adapted to the respective requirements adapted manner, especially by a special high-energy separation method, as will be explained later.
  • the formation and orientation of the Gasdruchtrittskanäle ensures good penetration of the material located on the Guttragplatte of the supplied gas (for example, cooling air at a cooling grid), while also a certain conveying effect for the transported along on the associated grate device Good can be achieved.
  • the support frame 13 consists essentially of the overall approximately honeycomb composite supporting ribs 14 and stiffening webs 15.
  • the support ribs 14 - as Figure 6 reveals - arranged with parallel distances to each other, wherein they are in the transverse direction, ie extend at right angles to Gut incidentcardi (arrow 3 in Figure 1) between the longitudinal side walls or longitudinal side parts 5b and 5c of the outer frame structure 5 and are firmly connected thereto.
  • each support rib 14 has two rib legs 14a and 14b extending in the transverse direction of the plate, which at the same time form the gutter edges with their outer edges, and of which the one, shorter rib legs 14a respectively against the underside 6a the Goodtragplatte 6 or 6 'directed and fixedly connected to this plate bottom 6a, for example by short welds or welds, while the other, longer rib legs 14b to form a gas passage gap 16 (see Fig.1) with a parallel distance to the plate bottom 6a runs.
  • this grate plate 1 As has already been repeatedly expressed, an important feature of this grate plate 1 according to the invention is seen in the manufacture of the product tray 6 or 6 'from a highly wear-resistant rolled steel plate material. It is particularly cost-effective, the Goodtragplatte 6, 6 'from a commercial, by subsequent hardening highly wear made made of rolled steel plate material, in which at least one top layer is particularly highly resistant to wear or hardened by a hardfacing layer and a hardness - according to Rockwell - of about 58 to 68 HRC.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Claims (25)

  1. Plaque de grille conçue pour être intégrée dans un dispositif à grilles assurant l'échange thermique entre une matière en vrac et un gaz de traitement, notamment pour être fixée sur un support (2) de plaques de grilles dans un refroidisseur à grilles, comprenant
    a) un corps de base (4) muni d'une structure extérieure d'encadrement (5), et
    b) une plaque (6, 6', 6") de support de matière, fixée au bord supérieur (5a) de cette structure d'encadrement, et sur laquelle sont ménagés des canaux (7, 7") de circulation gazeuse, ininterrompus depuis sa face inférieure (6a, 6"a) jusqu'à la face supérieure (6b, 6"b) de ladite plaque,
    caractérisée par le fait
    que le corps de base (4) de ladite plaque présente, à l'intérieur de sa structure extérieure d'encadrement (5), un châssis de soutien (13) qui assure la solidarisation mutuelle rigide de parties latérales parallèles d'encadrement (5b, 5c), et consiste en des éléments de rigidification (14, 14", 15) sur lesquels la plaque (6, 6', 6") de support de matière prend appui, et est au moins partiellement fixée ;
    que la plaque (6, 6', 6") de support de matière est fabriquée à partir d'un matériau en plaques d'acier laminé soumis à traitement ultérieur de haute résistance à l'usure, et les canaux (7, 7") de circulation gazeuse - considérés en coupe longitudinale verticale passant par la plaque de support de matière - sont pratiqués, dans cette plaque de support de matière, de manière à s'étendre pour l'essentiel en ligne droite et à l'oblique dans la direction du convoyage (3).
  2. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de rigidification du châssis de soutien (13) sont réalisés, au moins en partie, sous la forme de nervures d'appui (14, 14'') agencées à des distances parallèles les unes des autres, s'étendant, dans la direction transversale de la plaque, entre les parties longitudinales (5b, 5c) de la structure extérieure d'encadrement (5), et munies d'une section transversale en forme de rigole aplatie ouverte vers le haut, sachant que l'un (14a) des bords longitudinaux de la rigole de chaque nervure d'appui (14, 14") est orienté en direction de la face inférieure (6a, 6"a) de la plaque (6, 6', 6'') de support de matière et est relié à cette face inférieure, tandis que l'autre bord longitudinal (14b) de la rigole s'étend parallèlement à distance de la face inférieure de la plaque, en réservant un interstice (16) de circulation gazeuse ; et par le fait que les canaux (7, 7") de circulation gazeuse s'étendent, dans la plaque de support de matière, en forme de fentes et à peu près parallèlement aux nervures d'appui (14, 14''), en débouchant à chaque fois, à la face inférieure de la plaque, au-dessus de la section transversale en rigole de la nervure d'appui sous-jacente.
  3. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les nervures d'appui (14, 14'') forment, par leurs sections transversales en rigoles relativement aplaties, des prolongements situés aux faces inférieures des canaux sus-jacents (7, 7") de circulation gazeuse, de façon telle que chaque canal de circulation gazeuse possède globalement - considéré en coupe longitudinale verticale passant par la plaque de grille (1, 1") -, une configuration sensiblement en zigzag et dans ce cas, pour l'essentiel, une configuration s'étendant globalement à l'oblique.
  4. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que plusieurs canaux (7) de circulation gazeuse, revêtant la forme de fentes pour l'essentiel de taille identique, sont agencés en une rangée transversale transversalement à la direction (3) de convoyage de la matière, et plusieurs rangées transversales de ce genre sont agencées en succession avec des espacements identiques dans la direction longitudinale de la plaque, au moins sur le tronçon longitudinal antérieur de la plaque (6, 6') de support de matière - en considérant dans la direction du convoyage de la matière -.
  5. Plaque de grille selon la revendication 4, caractérisée par le fait que, dans les nervures d'appui (14) en forme de rigoles, plusieurs membrures verticales de rigidification (15) reliant fermement les unes aux autres des nervures d'appui voisines et s'étendant dans la direction longitudinale de la plaque, jusqu'à la face inférieure (6a) de la plaque (6, 6') de support de matière, sont implantées rigidement, avec répartition dans la direction transversale de la plaque, de façon telle que le châssis de soutien (13) soit de réalisation sensiblement alvéolaire, et ces membrures de rigidification (15) offrent un appui à la plaque de support de matière dans des zones situées entre des canaux (7) de circulation gazeuse voisins les uns des autres dans la direction transversale de la plaque, et sont reliées rigidement à la face inférieure (6a) de la plaque, au moins en partie, de préférence par soudage.
  6. Plaque de grille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les canaux (7) de circulation gazeuse sont respectivement agencés avec décalage mutuel en quinconce dans les rangées de canaux mutuellement voisines, s'étendant transversalement, et le châssis de soutien (13) présente, en vue d'une adaptation à cet agencement, une structure alvéolaire à alvéoles rectangulaires décalés les uns des autres dans des rangées transversales, et constitués de nervures d'appui (14) et de membrures de rigidification (15) reliées fermement les unes aux autres.
  7. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que sont prévus, au moins sur le tronçon longitudinal antérieur de la plaque (6'') de support de matière - en considérant dans la direction (3) du convoyage de la matière -, plusieurs canaux (7") de circulation gazeuse qui revêtent la forme de fentes pour l'essentiel de même taille, s'étendent à chaque fois d'un trait transversalement à la direction (3) du convoyage de la matière, entre les deux parties latérales d'encadrement (5b, 5c) et sont agencés en succession à intervalles égaux, dans la direction longitudinale de la plaque, ainsi que parallèlement les uns aux autres.
  8. Plaque de grille selon la revendication 7, caractérisée par le fait que, dans les nervures d'appui (14'') en forme de rigoles, plusieurs membrures verticales de rigidification (15), reliant fermement les unes aux autres des nervures d'appui voisines et s'étendant dans la direction longitudinale de la plaque, jusqu'à la face inférieure (6''a) de la plaque (6") de support de matière, sont implantées rigidement, avec répartition dans la direction transversale de la plaque, de façon telle que le châssis de soutien (13) soit de réalisation sensiblement alvéolaire, cette structure alvéolaire comprenant des alvéoles rectangulaires qui sont, de préférence, respectivement décalés les uns des autres dans des rangées transversales voisines, et sont constitués de nervures d'appui (14") et de membrures de rigidification (15) reliées rigidement les unes aux autres.
  9. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la section transversale en rigole de chaque nervure d'appui (14) est sensiblement réalisée sous la forme d'un angle scalène, sachant que la branche plus courte (14a) de la nervure, orientée dans la direction (3) du convoyage de la matière, est reliée à la face inférieure (6a) de la plaque, que la branche plus longue (14b) de ladite rainure, décrivant un angle aigu relativement aplati, monte avec inclinaison vers l'arrière en direction de la face inférieure (6a) de la plaque - en considérant dans la direction (3) du convoyage de la matière -, et que les deux branches (14a, 14b) de la nervure sont directement reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'une zone culminante (14c) à courbure en arc de cercle.
  10. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que chaque nervure d'appui (14'') présente une section transversale en rigole accusant un fléchissement vers le bas sensiblement en forme d'arc de cercle aplati ; et par le fait qu'un élément respectif de rétrécissement (21) du type bourrelet, s'étendant à distance au-dessus de chaque section transversale en rigole, ainsi que parallèlement à la nervure d'appui (14''), fait saillie vers le bas en direction de cette section transversale en rigole, à partir de la face inférieure (6"a) de la plaque (6") de support de matière, de telle sorte qu'il forme un segment inférieur de canalisation (7''a) conjointement à la nervure d'appui (14'') associée.
  11. Plaque de grille selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le corps de base (4) de ladite plaque est fabriqué en tant que corps monobloc venu de coulée, de préférence en de la fonte d'acier, avec sa structure d'encadrement (5), le châssis de soutien (13) ménagé dans cette dernière, et un appendice (10) destiné à la fixation sur un support (2) de plaques de grilles.
  12. Plaque de grille selon la revendication 11, caractérisée par le fait que la partie antérieure de ladite plaque de grille (1), orientée dans la direction (3) de convoyage de la matière, est délimitée vers le bas par une plaque de fond (12) qui est disposée à distance au-dessous du châssis de soutien (13) et présente une arête postérieure de solidarisation (12a) en vue de la liaison par concordance de formes avec un support (2) de plaques de grilles, ainsi que, de préférence, un couvercle obturateur (20) distinct.
  13. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les canaux (7) de circulation gazeuse - considérés en coupe longitudinale verticale passant par la plaque (6, 6'') de support de matière - possèdent une largeur intérieure de fente (W) constante depuis la face inférieure (6a) de la plaque jusqu'à la face supérieure (6b) de ladite plaque.
  14. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les canaux (7'') de circulation gazeuse - considérés en coupe longitudinale verticale passant par la plaque (6'') de support de matière - sont réalisés munis d'une largeur intérieure de fente (W") se rétrécissant, pour l'essentiel, de manière uniforme depuis la face inférieure (6"a) de la plaque jusqu'à la face supérieure (6"b) de ladite plaque.
  15. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la plaque (6, 6') de support de matière est fabriquée à partir d'un matériau composite en plaques courant dans le commerce, dans lequel au moins la couche supérieure, entrant en contact avec une matière à traiter, est soumise à un traitement ultérieur de haute résistance à l'usure.
  16. Plaque de grille selon la revendication 15, caractérisée par le fait que la couche supérieure (6.2) du matériau composite en plaques est formée d'une couche soudée en un revêtement dur.
  17. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la plaque (6, 6') de support de matière est fabriquée à partir d'un matériau en plaques d'acier laminé, courant dans le commerce, rendu hautement résistant à l'usure par trempe ultérieure.
  18. Plaque de grille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que - en considérant dans la direction (3) de convoyage de la matière - la partie frontale antérieure (5e) de la structure d'encadrement (5) possède une arête inférieure d'usure (18) en un matériau en plaques d'acier laminé de type similaire, hautement résistant à l'usure.
  19. Procédé pour la fabrication d'une plaque de grille conçue pour être intégrée dans un dispositif à grilles, en vue de l'échange thermique entre une matière en vrac et un gaz de traitement, notamment pour l'intégration dans un refroidisseur à grilles, sachant que des canaux de circulation gazeuse sont pratiqués dans une plaque de support de matière, de manière ininterrompue depuis sa face inférieure jusqu'à la face supérieure de ladite plaque, et que la plaque de support de matière est fixée sur le bord supérieur d'une structure extérieure d'encadrement d'un corps de base de la plaque,
    caractérisé par le fait que
    a) pour constituer la plaque de support de matière, l'on utilise un matériau en plaques d'acier laminé soumis à traitement ultérieur de haute résistance à l'usure, et
    b) un châssis de soutien, ménagé à l'intérieur de la structure extérierure d'encadrement du corps de base de la plaque, qui assure la solidarisation mutuelle rigide de parties latérales parallèles d'encardrement (5b, 5c), est constitué par des éléments de rigidification sur lesquels 1a plaque de support de matière prend appui et est fixée au moins partiellement.
    c) les canaux de circulation gazeuse sont pratiqués dans la plaque de support de matière par un procédé de sectionnement à haute énergie, en s'étendant sous la forme de fentes dans la direction transversale de la plaque.
  20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait qu'on utilise, en tant que matériau en plaques d'acier laminé, des plaques d'acier composite hautement résistantes à l'usure, courantes dans le commerce, dans lesquelles au moins une couche supérieure extrême est soumise à trempe ultérieure pour résister particulièrement bien à l'usure, ou est formée d'une couche de revêtement dur déposée par soudage, et présente une dureté de 58 à 68 HRC (dureté selon Rockwell).
  21. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait qu'on applique, en tant que procédé de sectionnement à haute énergie pour pratiquer les canaux de circulation gazeuse dans la plaque de support de matière, un procédé de brûlage au plasma, un procédé de brûlage au laser, un procédé de coupe par substances abrasives et projection d'eau sous haute énergie, voire un autre procédé de sectionnement similaire à haute énergie.
  22. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que les canaux de circulation gazeuse - considérés en coupe longitudinale verticale passant par la plaque de support de matière - sont pratiqués, dans la plaque de support de matière, en s'étendant pour l'essentiel rectilignement et obliquement dans la direction de convoyage de la matière, ce qui leur confère une largeur de fente pour l'essentiel constante depuis la face inférieure de la plaque jusqu'à la face supérieure de ladite plaque, ou se rétrécissant pour l'essentiel uniformément.
  23. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que plusieurs rangées transversales parallèles de canaux de circulation gazeuse sont pratiquées dans la direction longitudinale de la plaque, au moins sur un tronçon longitudinal antérieur de la plaque de support de matière - en considérant dans la direction de convoyage de la matière -, et plusieurs canaux de circulation gazeuse de taille identique sont pratiqués dans chaque rangée transversale.
  24. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que les canaux de circulation gazeuse - considérés dans la direction de convoyage de la matière - sont pratiqués au moins sur le tronçon longitudinal antérieur de la plaque de support de matière et, dans ce cas, plusieurs canaux de circulation gazeuse à étendue transversale, s'étendant pour l'essentiel en forme de fentes ininterrompues entre des parties latérales extérieures d'encadrement, sont agencés dans la direction longitudinale de la plaque et en succession mutuelle à intervalles égaux.
  25. Procédé selon la revendication 19, caractérisé par le fait que le corps de base (4) de la plaque est un corps venu de coulée d'une seule pièce, de préférence en fonte d'acier allié, avec sa structure d'encadrement (5), le châssis de soutien (13) et au moins un appendice de fixation (10), sachant que ledit châssis de soutien est réalisé à partir d'éléments de rigidification revêtant, d'une part, la forme de nervures d'appui (14) et, d'autre part, la forme de membrures de rigidification (15), parmi lesquelles les nervures d'appui, s'étendant à des distances mutuellement parallèles dans la direction transversale de la plaque, relient rigidement l'une à l'autre les deux parties longitudinales (5b, 5c) de la structure d'encadrement (5), et sont configurées avec des sections transversales en rigoles aplaties dans lesquelles débouchent les canaux sus-jacents (7) de circulation gazeuse, tandis que les membrures de rigidification (15), s'étendant dans la direction longitudinale de la plaque, subdivisent les nervures d'appui en forme de rigoles dans la direction transversale de la plaque, et relient rigidement les unes aux autres des nervures d'appui mutuellement voisines, en vue d'obtenir une structure d'ensemble sensiblement alvéolaire du châssis de soutien sur lequel la plaque de support (6, 6') prend appui sensiblement en forme de quadrillage, et est fixée - de préférence par des zones soudées -.
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