EP1373818A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln von schüttgut - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum behandeln von schüttgut

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EP1373818A1
EP1373818A1 EP02730030A EP02730030A EP1373818A1 EP 1373818 A1 EP1373818 A1 EP 1373818A1 EP 02730030 A EP02730030 A EP 02730030A EP 02730030 A EP02730030 A EP 02730030A EP 1373818 A1 EP1373818 A1 EP 1373818A1
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EP
European Patent Office
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support plate
layer
stroke
grate
return stroke
Prior art date
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EP02730030A
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English (en)
French (fr)
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EP1373818B1 (de
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Hartmut Meyer
Thomas Staak
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Claudius Peters Technologies GmbH
Original Assignee
Claudius Peters Technologies GmbH
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Publication date
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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
    • 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
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/18—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
    • F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
    • F28C3/12—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid
    • F28C3/16—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material the heat-exchange medium being a particulate material and a gas, vapour, or liquid the particulate material forming a bed, e.g. fluidised, on vibratory sieves
    • 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

Definitions

  • Another known type of grate uses a stationary, air-permeable support base, over which the material layer is moved by means of scratches which move continuously in the conveying direction or reciprocating thrust elements (EP-A-718 578, WO00 / 31483).
  • Yet another type of cooler uses a moving grate which moves continuously in an endless loop (DE-A 1 953 415). In all cases, efforts are made to recover the heat transferred from the goods to be cooled to the cooling gas as far as possible. Regardless of the type of cooler heat recovery has reached a relatively high level.
  • the improvement in heat recovery is based on the lower vertical mixing of the material bed.
  • the material in the bottom layer cools down first, while the material further up maintains a high temperature.
  • the gas therefore leaves the material layer after it has been in contact with the layer with the highest temperature and has reached its temperature.
  • the conveying movement ensures that vertical mixing of the refrigerated goods assumes an average temperature.
  • the gas therefore leaves the material layer at a correspondingly lower temperature.
  • the method is not used for heat exchange, but for mass transfer, for example for drying, or if the gas is not led from bottom to top but vice versa through the material layer.
  • the conveying principle to be used according to the invention is known in so-called push car feeders. These are conveyors, which are mainly used for the dosing of bulk goods from containers (DE-B-12 54 071). It could not be assumed that the application of this principle would lead to advantages in heat or mass transfer. On the contrary, the lack of, or very little, mixing of the material bed was felt to be a defect, because it enables the material bed to gain an internal cohesion that questions the even discharge from the end of the conveyor (DE-A-34 21 432) ). In the context of the invention, this supposed disadvantage turns out to be advantageous because the cohesion of the layer makes it more difficult to break out part of the layer under the dynamic force acting on the return stroke and thereby enables a longer support plate length.
  • the stroke is not limited by the dimensions of the grate plates, as is the case with sliding gratings, it can be dimensioned much larger than is usual with sliding gratings.
  • This increases the conveying effectiveness with a possibly lower number of strokes, which is preferably less than 20, more preferably less than 15 and preferably less than 10 min -1 on average. It is usually about half the size of that of sliding grids.
  • the feature that the stroke frequency is chosen so low that there is essentially no vertical mixing of the good layer, the invention distinguishes it from such known methods in which the base carrying the good layer moves (vibrates) so quickly and possibly also with a vertical component ) is that this means that the material also gets into a vibration that promotes the vertical relative movement of the particles. Rather, the material layer should rest on the grate during the forward stroke and essentially also during the return stroke.
  • the invention does not require that there is no vertical mixing of the good layer at all. It is easy to see, however, that when using the mentioned conveying principle, the internal mixing of the material layer is considerably less than with the conveying principles previously used for cooling gratings.
  • the return stroke speed is expediently greater than the advance stroke speed because only the advance stroke causes an effective conveying.
  • An important feature can be the use of a return stroke acceleration that is greater than the advance stroke acceleration.
  • the greater the acceleration of the return stroke the easier the adhesion between the support plate and the material bed is loosened, and the less the back pressure which has to be applied at the end of the material layer to hold it in place.
  • the acceleration of the return stroke should always remain below the acceleration of the release of the adhesive, because otherwise there is a risk that the layer of material will be loosened and mixed internally by violent movement.
  • the acceleration of adhesive release is the acceleration at which the force of the good layer becomes greater than the static friction and consequently the layer no longer follows the return movement. Nevertheless, the mass effect can help to solve the adhesion between the goods and the support plate during the return stroke. For example, it may be expedient to increase the acceleration of the return stroke to more than a third of the acceleration of the release solution.
  • the treatment gas is expediently allowed to flow through the grate and the material layer from bottom to top, because this makes the adhesive solution easier.
  • the contact force of the material bed decreases according to the pressure difference of the gas flow.
  • the gas flow can cause a certain loosening of the boundary layer when it passes from the support plate into the material bed. Since it is desirable to facilitate the adhesive solution during the re-acceleration phase, it may be advantageous to keep the speed or the pressure of the treatment gas greater during the re-acceleration and / or during the entire re-stroke than during the pre-stroke.
  • the support plate is expediently sealed on the sides with respect to the housing in order to largely rule out the failure of fine material.
  • a seal is particularly important when the treatment air is pressed with overpressure from stationary chambers below the grate into the openings of the grate which is open on the underside, so that as little gas loss as possible occurs at the side edges of the grate.
  • Corresponding points of view apply to the sealing of the support plate at its end of delivery or delivery.
  • the sealing on the feed side is expediently made by a seal that overlaps the support plate and is pressed on its upper side
  • Sealing plate formed. Due to the fact that the sealing plate slides on the upper side of the support plate essentially without a gap, the passage of gas at this point is excluded or kept low.
  • the sealing plate can be pressed onto the upper side of the support plate by a resilient force, in particular a spring. If a small gap can be tolerated instead of the absence of gaps, it is also possible to mount the sealing plate firmly at a short distance above the support plate. Since there are high temperatures at the end of the task, it is advisable not only the support plate, but also the
  • a support plate has a very long length compared to the grate plates of a chill grate cooler, namely at least several meters.
  • the entire cooling grate can be formed by a uniform support plate. If there are reasons to limit the length of a support plate (for example to the order of 5 to 10 m) and a larger overall length of the grate is required, several support plates can be arranged one behind the other, which either cooperate with a common storage device at the end of the task or each with a special associated stowage device.
  • the support plate is usually arranged approximately horizontally. Depending on the conveying conditions, in particular the flow and friction properties of the material, one can also move in the conveying direction weakly rising or falling order can be selected.
  • An advantage of the invention is that less dust is generated by the reduced material movement and is fed into the furnace with the secondary air than in known coolers. On the one hand, this means that the furnace can be operated more effectively because the heat transfer between the flame and the fired material is not reduced by dust, and on the other hand, the effort for dedusting the exhaust air is reduced.
  • Another advantage of the invention is that the entire airfoil is available for the supply of cooling air and cooling, while in the case of moving grate coolers and sliding beam coolers, in principle some areas are excluded from the supply of cooling air.
  • Another advantage of the invention is that the layer height is not subject to the limitation that must be observed in conventional coolers. A larger layer thickness favors heat recovery.
  • an advantage of the invention is that, owing to the lack of internal movement of the goods, the occurrence of liquid-like conditions in a part of the goods occurs less easily. This phenomenon is feared in known coolers because it leads to the fact that a flow of fine material which is in a liquid-like state shoots through a substantial part of the cooler length practically uncooled. Since the discharge of the material from a rotary kiln is associated with a grain size separation, this phenomenon occurs mainly on that side of the cooler, on which a larger fine fraction is to be expected as a result of this separation.
  • the grate used according to the invention opens up the possibility of taking passive or active precautions against the occurrence of such undesirable movement of easily flowing material.
  • Passive precautions consist of means that inhibit the movement of the goods on the grate in the conveying direction, for example projections protruding from the support plate.
  • projections are suitable, which mainly extend transversely to the conveying direction in the form of walls or strips or the like. Since the material flow mentioned occurs predominantly in the edge region of the grate, such flow obstacles can also protrude from the side wall into the material bed. Flow obstacles protruding from a stationary side wall can be used in particular if they are arranged above the normal layer height and therefore prevent the flow of material through when this takes place on the surface of the layer already resting on the support plate.
  • Active precautions can be formed by such flow obstacles, which are moved from case to case from the support plate or the moving or unmoved side wall from an inactive position into the area of the material flow to be prevented into an active position and can then be withdrawn again. They can also continuously protrude more or less far into the layer, the width of their intervention, ie their height or length, being controlled depending on the respective condition of the bed. It is known to use scanners to measure the surface temperature of the bed and to determine its temperature profile. If a rapid, hot material flow occurs in or on the bed, this can be seen in the temperature profile. On the basis of such a determination, the flow obstacle or the flow obstacles can be controlled.
  • a flow obstacle is only to be effective in the upper region of the good layer, it can also be lowered onto or into the layer from above.
  • the flow resistance is greater in those width regions of the layer in which the layer contains a larger proportion of fines than in coarse-grained regions. According to the invention, this can be compensated for by driving the cooler in the fine-grained width ranges with a smaller layer thickness.
  • the support plate can be arranged somewhat higher in these areas than in the coarse-grained areas. Since the fine-grained areas are generally on the edge, this results in an inclination in the transverse profile of the support plate from the fine-grained side to the center. If, due to the separation of the material in the cooler feed area, a larger proportion of fine material must be expected at both grate edges, the support plate height is allowed to drop from both sides in a V-shape towards the center. If the fine good proportion occurs only or predominantly on one of the two edges, a correspondingly asymmetrical inclination is sufficient.
  • the reliable conveying operation depends on the fact that the material bed is carried along by the carrier plate during the forward stroke and that the carrier plate slides under the material bed during the return stroke.
  • the entrainment of the material bed during the forward stroke is caused by the friction between the material bed and the support plate.
  • the sliding of the support plate relative to the material bed during the return stroke depends on the frictional engagement between the material bed and the support plate being overcome by opposing forces. These counteracting forces include primarily the backlog resistance that the end of the task in the area of
  • Well-arranged stowage device exercises It may be expedient to provide further devices which likewise exert a resistance on the material layer when the support plate moves back, or which reduce the frictional engagement between the material bed and the support plate in this movement phase.
  • a device can be provided to increase the gas pressure acting on the good layer in the support plate or from the underside during the return stroke compared to the preliminary stroke. The friction-generating force with which the good bed rests on the support plate is then reduced on the return stroke in accordance with the pressure difference. Also diminished a strong gas supply during the return stroke the coefficient of friction between the goods and the support plate.
  • the invention provides the possibility of providing links connected to the support plate which engage less (preferably not at all) during the return stroke and engage more strongly in the material bed during the forward stroke.
  • the resistance to movement that the material bed finds on the return stroke can also be increased in that the support plate is provided with side walls delimiting the material bed, the clearance between which increases in the conveying direction or narrows in the opposite direction. If these side walls are connected to the support plate, they reduce the frictional connection between the material bed and the walls during the return stroke of the support plate.
  • Means can also be provided which increase the frictional engagement between the material bed and stationary parts of the device during the return stroke compared to the preliminary stroke.
  • These include holding members connected to the fixed structure of the device, which engage more strongly in the return stroke and less (preferably not at all) in the material bed during the forward stroke.
  • a stationary pair of side walls delimiting the material bed can also be provided, the clear distance of which increases in the conveying direction. Should the material bed show the tendency to move together with the support plate during the return stroke, the increasing narrowing due to the side walls would lead to increased frictional resistance.
  • stationary devices can be provided within the material bed, which preferably oppose the material movement in the conveying direction with less resistance than the movement in the opposite direction. If the material is fed to the device unevenly over time, as is the case, for example, with coolers for material to be fired, to which the material is supplied from a furnace, a different one can appear on the support plate
  • the invention provides for the possibility of using a layer height limiter.
  • This is a wall that is arranged at the beginning of the conveyor above the support plate and the lower edge of which is at a distance from the support plate that corresponds to the desired thickness of the material bed.
  • FIG. 1 shows a schematic side view
  • FIG. 2 shows a partial view on a larger scale
  • FIG. 3 shows a partial section of the side seal
  • FIG. 4 shows an embodiment with a plurality of support plates connected in series
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section of an embodiment variant in which the support plate is provided with transverse ribs
  • Fig. 7 is a schematic horizontal section
  • Fig. 8 shows another embodiment variant in longitudinal section.
  • the surface 2 can be of conventional design, for example consist of grate plates to which cooling air is applied, stationary or partially moved. Means for mechanically loosening the material can be provided, which counteract the caking of the material or crush larger pieces.
  • the inclination of the surface 2 is expediently chosen so that on the one hand it remains on its cool good, which protects it from the direct influence of the good coming hot from the oven, and on the other hand larger pieces of the good continue to move due to their gradient.
  • cooler section 6 extends back into the discharge area 4. This is possible without further ado because, due to its conveying principle, it never empties completely and therefore there is a protective layer of good on it in every operating condition, even when starting from a standstill.
  • the cooler section 6 is mainly formed by a support plate 10.
  • This consists, for example, of a framework 11 with attached, adjoining metal sheets 12, which can be covered with a hard layer 13 as wear protection.
  • the support plate rests on a swing frame men 14, which is movably mounted on rollers 15 in the conveying direction 16.
  • a hydraulic drive 17 sets it in a reciprocating motion, preferably with an amplitude of 10 to 80 cm, more preferably of 30 to 50 cm, and a frequency of normally 5 to 10 min "1 , which expediently depends on the thickness of the bed 20 located on the support plate 10 is regulated and can rise to, for example, 30 min ⁇ 1 in the event of an abnormally large amount of material, for example the layer thickness of the material is 50 to 200 cm.
  • the metal sheets 12 of the support plate 10 contain uniformly distributed air passage slots 21, which can be designed according to the principles known from grate plates (see, for example, EP-A-811 818). They can be provided with pockets 22 for collecting the fine material which falls through when the air flow is switched off and which is carried away by the air flow during the operation which is then resumed and is returned to the material layer.
  • the chambers 23 under the support plate 10 are pressurized by a fan 35, so that there is an air flow directed from bottom to top through the openings 21.
  • the support plate 10 can also be designed as a cover plate of a closed box, the cooling air being supplied to the box interior through flexible hoses or the like. As is known from sliding grates, individual sections of the support plate 10 can be separately applied and, if necessary, with different pressure.
  • the side edges of the support plate 10 are not closer to the adjacent housing wall 25 according to FIG. 3 by one seal 26 shown sealed. This prevents the diarrhea of fine material and, if necessary, the passage of cooling air.
  • a storage plate 30 is arranged in the height region of the good layer 20. It can be provided just before the support plate or above it.
  • the support plate takes along the goods lying on it during its forward stroke.
  • At the foot of the embankment 5 there is a gap in the good layer 20, which immediately fills with the good flowing from the embankment 5.
  • the good layer 20 initially still adheres to the support plate until it jams on the storage plate 30.
  • the ram force exceeds the frictional force between the good layer 20 and the support plate 10
  • the good layer stops while the support plate 10 moves further back under it.
  • the storage device does not necessarily have to be plate-shaped.
  • the stowage device it is also not necessary for the stowage device to be located directly at the loading end of the support plate, although this is advantageous. Rather, the dynamic pressure can also be transmitted through the embankment 5, which descends to the level of the support plate, to a force-receiving surface located further away from the support plate 10.
  • This force-receiving surface can be formed, for example, by surface 2 or wall 3, which are then drawn down correspondingly deep.
  • a sealing plate 32 is provided, whose end pointing in the conveying direction 16 rests on the upper side of the support plate 10.
  • the other end of the sealing plate 32 is pivotally mounted at 33 and is tightly connected to the storage plate 30 in a manner not shown.
  • a spring 34 presses the sealing plate 30 onto the support plate 10 essentially without a gap via a lever arm.
  • the discharge-side end of the support plate 10 is expediently also sealed off from the stationary devices, for example by a spring steel strip (not shown) which lies against the underside of the support plate without a gap.
  • the air blowing into the good layer 20 from bottom to top reduces the support pressure of the good layer due to its counter pressure and loosens up its lowermost area a little.
  • the friction between the good layer and the support plate is therefore less than with push-wagon feeders, and the conveying length can be correspondingly longer.
  • Reverse acceleration at the transition from the forward to the return stroke can be used to facilitate the release of the goods adhering to the support plate.
  • the surface of the support plate is expediently designed in such a way that the least possible friction against the material is achieved.
  • it can make sense, particularly in the initial area of the support plate, to choose a surface shape which leads to cool material being retained as a protective layer under the hot material lying above it.
  • the support plate 10 ' is provided for this purpose with transverse ribs 18, the height of which is expediently between 5 and 15 cm and the distance in the direction 16 is, for example, between 10 and 30 cm. It should not significantly exceed the feed length and is preferably less than this.
  • the effect of the cross ribs is that good in the troughs that are formed between the ribs it is noted that the support plate protects against the direct action of hot goods and against wear.
  • Such devices for holding a cool material layer do not need to cover the entire surface of the support plate, but can be limited to those areas in which otherwise a particularly high load on the support plate would have to be expected. They can also have other shapes, provided that they are suitable for holding the goods.
  • a major advantage of the cooler according to the invention is that the material is protected. It is therefore also suitable for sensitive goods such as Expanded clay. It also has the advantage that it is easier to achieve a uniform air distribution than in grate types in which internal material movement takes place.
  • the compressed air supply 35 to the chamber 23 is controlled so that the pressure during the return stroke is greater than during the Advancing stroke. This reduces the friction of the material bed 20 on the support plate 20. Less energy is required to retract the support plate under the bed 20.
  • the remaining of the material bed relative to the moving back support plate can also be promoted in that the material bed is bordered laterally by stationary walls 36, the inner surfaces of which are inclined at an angle 37 with respect to the direction of movement of the support plate 10 in such a way that their distance in Funding direction expanded. If the material bed 20 tends to follow the support plate during the return movement, it is increasingly narrowed by the inner surfaces of the walls 36, as a result of which a restraining force is exerted on the material bed 20 in addition to the backing resistance of the end face 30. When the walls 36 are connected to and move with the support plate, the walls reinforce the frictional engagement with the material during the preliminary stroke.
  • retaining devices 38 can be provided in the walls 36 or in other stationary structures of the device, only one of which is indicated in FIG. 7. These are slides or flaps or the like, which are controlled by means of a drive 39 in such a way that they protrude into the material bed 20 during the return stroke of the support plate 10 in order to hold it in place while they are retracted during the advance stroke of the support plate 10 , Such retention devices can also act on the material bed 20 from above or through the support plate 10 from below.
  • a similar retaining device 40 with drive 41 is arranged in the support plate. It moves back and forth with the support plate. During the forward stroke of the support plate, the retaining device 40 projects into the material bed in order to take it along with the support plate.
  • a large number of the retaining devices 38, 40 can be arranged in a suitable manner along the course of the material bed.
  • transverse, stationary beams 45 are provided above the support plate 10, which inhibit a return movement of the material bed together with the support plate 10 during its return stroke.
  • Their cross-section is preferably chosen so that the inhibition of the material movement in the back direction is stronger than in the conveying direction. In the example shown, they have a triangular shape with a tip pointing counter to the conveying direction and are arranged at a short distance above the support plate 10.
  • FIG. 6 illustrates a layer height limiter 42 which is arranged in the cooler housing 1 as a fixed or height-adjustable wall. Its lower edge 43 determines the maximum height of the material bed 20. In the conveying direction in front of the wall
  • a buffer space is formed, in which the embankment 5 forms a buffer volume in the event of a temporarily greater amount of material.
  • the distance of the wall 42 from the storage plate 30 should be smaller than the height of the lower edge 43 of the wall 42 above the support plate 10.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere Kühlen, von Schüttgut, das in Form einer Schicht (20) auf einem Förderrost (10) liegt. Das Gas wird von unten nach oben durch den Rost (10) und die Schicht (20) geführt. Der Rost wird in seiner Gesamtheit vor- und zurückbewegt, wobei die Gutschicht (20) während des Rückhubs festgehalten wird. Die Hubfrequenz wird so niedrig gewählt, daß im wesentlichen keine vertikale Durchmischung der Gutschicht (20) stattfindet. Zum Festhalten der Schicht (20) ist eine Stauplatte (30) oder dergleichen vorgesehen. Die Vermeidung der vertikalen Relativbewegung innerhalb der Gutschicht (20) verbessert die Wärmerückgewinnung.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Schüttgut
Es ist bekannt, Schüttgut dadurch mit Gas zu behandeln, daß es kontinuierlich in einer Schicht über einen Rost gefördert wird und dabei von dem Gas durchströmt wird. Zum Kühlen von Brenngut, beispielsweise Zementklinker, verwendet man vornehmlich sogenannte Schubroste, die aus einander überlappenden Reihen von wechselnd fest stehenden und in Förderrichtung vor- und zurückbewegten Rostplatten bestehen (DE-A-37 34 043, DE-A-196 49 921). Durch die Rostplatten wird Kühlluft in das Gutbett eingeblasen, die die Kühlung bewirkt und oberhalb der Gutschicht zur Wärmerückgewinnung abgeführt wird. Eine andere bekannte Rostbauart bedient sich eines stationären, luftdurchlässigen Tragbodens, über den die Gutschicht mittels kontinuierlich in Förderrichtung bewegter Kratzer oder hin- und hergehender Schuborgane bewegt wird (EP-A-718 578, WO00/31483). Eine wieder andere Kühlerbauart verwendet einen kontinuierlich in endloser Schleife bewegten Wanderrost (DE- A 1 953 415). In allen Fällen bemüht man sich um eine mög- liehst weitgehende Rückgewinnung der von dem Kühlgut auf das Kühlgas übertragenen Wärme. Unabhängig von der Kühlerbauart hat die Wärmerückgewinnung einen verhältnismäßig hohen Stand erreicht.
Überraschenderweise gelingt es, die Wärmerückgewinnung weiter dadurch zu steigern, daß ein Förderrost verwendet wird, der in seiner Gesamtheit vor- und zurückbewegt wird, wobei die Gutschicht während des Rückhubs festgehalten wird und die Hubfrequenz so niedrig gewählt wird, daß im wesentlichen keine vertikale Durchmischung der Gutschicht stattfindet. Das Festhalten der Gutschicht während des Rückhubs des Rosts geschieht dadurch, daß am Aufgabeende im Bereich der Gutschicht eine Staueinrichtung angeordnet ist, gegen die die Gutschicht beim Rückhub anläuft. Die zwischen der Staueinrichtung und der Gutschicht beim Vorhub entstehende Lücke wird stets so- fort aus dem am Aufgabeende befindlichen Böschungsvorrat des Guts gefüllt. Die geringe interne Gutbewegung beruht darauf, daß eine Relativbewegung im wesentlichen nur zwischen dem Gutbett und der Tragplatte stattfindet, und dies auch nur während des Rückhubs der Tragplatte.
Die Verbesserung der Wärmerückgewinnung beruht auf der geringeren vertikalen Durchmischung des Gutbetts. Bei Gasströmung von unten nach oben kühlt sich zunächst das unten in der Gutschicht befindende Gut ab, während das weiter oben befindli- ehe Gut eine hohe Temperatur behält. Das Gas verläßt die Gutschicht daher, nachdem es zuletzt mit der am höchsten temperierten Schicht in Berührung gewesen ist und deren Temperatur angenommen hat. Hingegen sorgt bei den bekannten Kühlerbauarten die Förderbewegung dafür, daß durch vertikale Durch- mischung des Kühlguts dieses eine Mitteltemperatur annimmt. Das Gas verläßt die Gutschicht daher mit einer entsprechend niedrigeren Temperatur. Entsprechendes gilt, wenn das Verfahren nicht zum Wärmeaustausch, sondern zum Stoffaustausch, beispielsweise zum Trocknen, verwendet wird oder wenn das Gas nicht von unten nach oben, sondern umgekehrt durch die Gutschicht geführt ist.
Das erfindungsgemäß zu verwendende Förderprinzip ist bei sogenannten Schubwagenspeisern bekannt. Es handelt sich dabei um Förderer, die hauptsächlich zum dosierbaren Ausspeisen von Schüttgut aus Behältern verwendet werden (DE-B-12 54 071). Es war nicht zu vermuten, daß die Anwendung dieses Prinzips zu Vorteilen bei Wärme- oder Stoffaustausch führen würde. Im Gegenteil wurde die fehlende oder sehr geringe Durchmischung des Gutbetts als Mangel empfunden, weil dadurch die Möglich- keit besteht, daß das Gutbett einen inneren Zusammenhalt gewinnt, der den gleichmäßigen Abwurf vom Ende des Förderers in Frage stellt (DE-A-34 21 432). Im Zusammenhang der Erfindung entpuppt sich dieser vermeintliche Nachteil als vorteilhaft, weil der Zusammenhalt der Schicht das Ausbrechen eines Teils der Schicht unter der beim Rückhub wirkenden Staukraft erschwert und dadurch eine größere Tragplattenlänge ermöglicht wird.
Da der Hub nicht wie bei Schubrosten durch die Abmessungen der Rostplatten begrenzt ist, kann er wesentlich größer bemessen werden, als man dies von Schubrosten gewöhnt ist. Dies erhöht die Fördereffektivität bei ggf. gleichzeitig geringerer Hubzahl, die vorzugsweise geringer als 20, weiter vorzugsweise geringer als 15 und vorzugsweise im Durchschnitt geringer als 10 min-1 ist. Sie ist in der Regel etwa halb so groß wie die von Schubrosten. Das Merkmal, daß die Hubfrequenz so niedrig gewählt wird, daß im wesentlichen keine vertikale Durchmischung der Gutschicht stattfindet, grenzt die Erfindung von solchen bekannten Ver- fahren ab, bei denen der die Gutschicht tragende Boden so rasch und gegebenenfalls auch mit vertikaler Komponente bewegt (vibriert) wird, daß dadurch auch das Gut in eine die vertikale Relativbewegung der Partikeln fördernde Vibration gerät. Vielmehr soll die Gutschicht während des Vorhubs und im wesentlichen auch während des Rückhubs auf dem Rost ruhen.
Die Erfindung verlangt nicht, daß überhaupt keine vertikale Durchmischung der Gutschicht stattfindet. Es ist aber leicht einzusehen, daß bei Verwendung des genannten Förderprinzips die innere Durchmischung der Gutschicht wesentlich geringer ist als bei den bislang für Kühlroste verwendeten Förderprinzipien.
Die Rückhubgeschwindigkeit ist zweckmäßigerweise größer als die Vorhubgeschwindigkeit, weil lediglich der Vorhub eine effektive Förderung verursacht. Ein wichtiges Merkmal kann die Verwendung einer Rückhubbeschleunigung sein, die größer als die Vorhubbeschleunigung ist. Je größer nämlich die Rückhubbeschleunigung ist, um so leichter löst sich die Haftung zwi- sehen der Tragplatte und dem Gutbett und um so geringer ist die Staukraft, die am Aufgabeende der Gutschicht zum Festhalten derselben aufgebracht werden muß. Jedoch soll in der Regel die Rückhubbeschleunigung stets unter der Haftlösungsbeschleunigung bleiben, weil andernfalls die Gefahr besteht, daß durch heftige Bewegung die Gutschicht aufgelockert und innerlich durchmischt wird. Die Haftlösungsbeschleunigung ist diejenige Beschleunigung, bei welcher die zur Rückbeschleuni- gung der Gutschicht erforderliche Kraft größer als die Haftreibung wird und demzufolge die Schicht der Rückbewegung nicht mehr folgt. Dennoch kann der Masseneffekt zur Lösung der Haftung zwischen Gut und Tragplatte beim Rückhub beitra- gen. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, die Rückhubbeschleunigung bis über ein Drittel der Haftlösungsbeschleunigung anzuheben.
Zweckmäßigerweise läßt man das Behandlungsgas den Rost und die Gutschicht von unten nach oben durchströmen, weil dadurch die Haftlösung erleichtert wird. Zum einen vermindert sich die Auflagekraft des Gutbetts entsprechend der Druckdifferenz des Gasstroms. Zum anderen kann der Gasstrom beim Übertritt aus der Tragplatte in das Gutbett eine gewisse Lockerung der Grenzschicht bewirken. Da die Erleichterung der Haftlösung während der Rückbeschleunigungsphase erwünscht ist, kann es vorteilhaft sein, die Geschwindigkeit bzw. den Druck des Behandlungsgases während der Rückbeschleunigung und/oder während des gesamten Rückhubs größer zu halten als während des Vorhubs.
Man kann die Tragplatte mit mitbewegten Seitenwänden versehen. Falls dadurch die Reibung des Guts beim Rückhub unerwünscht vergrößert wird, können sie weggelassen werden.
Zweckmäßigerweise ist die Tragplatte an den Seiten gegenüber dem Gehäuse abgedichtet, um den Durchfall von Feingut weitgehend auszuschließen. Wichtig ist eine solche Abdichtung insbesondere auch dann, wenn die Behandlungsluft mit Überdruck aus stationären Kammern unterhalb des Rostes in die Öffnungen des unterseitig offenen Rostes gedrückt wird, damit an den Seitenrändern des Rostes möglichst wenig Gasverlust auftritt. Entsprechende Gesichtspunkte gelten für die Abdichtung der Tragplatte an ihrem Aufgabeende bzw. Abgabeende. Die aufgabe- seitige Abdichtung wird zweckmäßigerweise von einer die Trag- platte überlappenden und auf deren Oberseite gedrückten
Dichtplatte gebildet. Dadurch, daß die Dichtplatte auf der Oberseite der Tragplatte im wesentlichen spaltfrei gleitet, wird der Gasdurchtritt an dieser Stelle ausgeschlossen bzw. gering gehalten. Durch eine nachgiebige Kraft, insbesondere eine Feder, kann die Dichtplatte auf die Oberseite der Tragplatte gedrückt werden. Wenn statt der Spaltfreiheit ein geringer Spalt geduldet werden kann, ist es auch möglich, die Dichtplatte fest in geringem Abstand über der Tragplatte zu montieren. Da am Aufgabeende hohe Temperaturen herrschen, ist es zweckmäßig, nicht nur die Tragplatte, sondern auch die
Dichtplatte luftdurchlässig zu gestalten und mit einem Gasstrom zu beaufschlagen.
Eine Tragplatte hat - verglichen mit den Rostplatten eines Schubrostkühlers - eine sehr große Länge, nämlich mindestens mehrere Meter. Der gesamte Kühlrost kann von einer einheitlichen Tragplatte gebildet sein. Wenn Gründe vorhanden sind, die Länge einer Tragplatte zu begrenzen (beispielsweise auf die Größenordnung von 5 bis 10 m) und eine größere Gesamtlän- ge des Rostes erforderlich ist, kann man mehrere Tragplatten hintereinander anordnen, die entweder mit einer gemeinsamen Staueinrichtung am Aufgabeende zusammenwirken oder mit je einer besonderen zugehörigen Staueinrichtung versehen werden.
Die Tragplatte wird normalerweise etwa horizontal angeordnet. Je nach den Förderverhältnissen, insbesondere den Fließ- und Reibeigenschaften des Gutes, kann auch eine in Förderrichtung schwach ansteigende oder schwach fallende Anordnung gewählt werden.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die ver- minderte Gutsbewegung weniger Staub erzeugt und mit der Sekundärluft in den Ofen geführt wird als bei bekannten Kühlern. Dadurch kann zum einen der Ofen effektiver betrieben werden, weil die Wärmeübertragung zwischen Flamme und Brenngut nicht durch Staub reduziert wird, und sinkt zum anderen der Aufwand zur Entstaubung der Abluft.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die gesamte Tragfläche zur Kühlluftzufuhr und Kühlung zur Verfügung steht, während bei Schubrostkühlern und Schubbalkenkühlern prinzipbedingt einige Flächenanteile von der Kühlluftzufuhr ausgeschlossen sind.
Ferner besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß die Schichthöhe nicht der Begrenzung unterliegt, die bei herkömm- liehen Kühlern zu beachten ist. Eine größere Schichtdicke begünstigt den Wärmerückgewinn.
Schließlich besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß dank der mangelnden inneren Gutsbewegung das Entstehen flüssig- keitsähnlicher Zustände in einem Teil des Guts weniger leicht auftritt. Bei bekannten Kühlern ist diese Erscheinung deshalb gefürchtet, weil sie dazu führt, daß ein Fluß von Feingut, das sich in flüssigkeitsähnlichem Zustand befindet, einen wesentlichen Teil der Kühlerlänge praktisch ungekühlt durch- schießt. Da der Abwurf des Guts von einem Drehrohrofen mit einer Korngrößenseparation verbunden ist, tritt diese Erscheinung hauptsächlich auf derjenigen Seite des Kühlers auf, auf der infolge dieser Separation mit einem größeren Feinanteil zu rechnen ist.
Darüber hinaus eröffnet der erfindungsgemäß verwendete Rost die Möglichkeit, passive oder aktive Vorkehrungen gegen das Auftreten einer solchen unerwünschten Bewegung leicht fließenden Materials zu ergreifen. Passive Vorkehrungen bestehen in Mitteln, die die Bewegung des Guts auf dem Rost in Förderrichtung hemmen, zum Beispiel von der Tragplatte hochragende Vorsprünge. Zumal solche Vorsprünge sind geeignet, die sich hauptsächlich quer zur Förderrichtung in Form von Wänden oder Leisten oder dergleichen erstrecken. Da der erwähnte Materialfluß vorwiegend im Randbereich des Rosts auftritt, können derartige Strömungshindernisse auch von der Seitenwand in das Gutbett vorspringen. Von einer unbewegten Seitenwand vorspringende Strömungshemmnisse sind insbesondere dann verwendbar, wenn sie oberhalb der normalen Schichthöhe angeordnet sind und deshalb das Durchschießen eines Materialflusses dann hindern, wenn dies auf der Oberfläche der auf der Tragplatte bereits ruhenden Schicht stattfindet.
Aktive Vorkehrungen können von solchen Strömungshindernissen gebildet werden, die von Fall zu Fall aus der Tragplatte oder der bewegten oder unbewegten Seitenwand aus einer inaktiven Stellung heraus in den Bereich des zu hindernden Materialstroms in eine aktive Stellung bewegt werden und danach wieder zurückgezogen werden können. Sie können auch ständig mehr oder weniger weit in die Schicht hineinragen, wobei die Weite ihres Eingriffs, d.h. ihre Höhe bzw. Länge, abhängig vom je- weiligen Zustand des Bettes gesteuert wird. Es ist bekannt, mittels Scannern die Oberflächentemperatur des Betts zu messen und sein Temperaturprofil zu bestimmen. Tritt in oder auf dem Bett ein rascher, heißer Materialstrom auf, so wird dies im Temperaturprofil erkennbar. Ausgehend von einer solchen Feststellung kann das Strömungshindernis bzw. können die Strömungshindernisse gesteuert werden.
Es besteht auch die Möglichkeit, das Strömungshindernis bzw. die Hindernisse nur in denjenigen Arbeitsphasen in die Schicht hineinragen zu lassen, in denen die Schicht sich gemeinsam mit der Tragplatte bewegen soll, d.h. beim Vorhub, während sie beim Zurückbewegen der Tragplatte ganz oder teilweise zurückgezogen sind.
Wenn ein Strömungshindernis lediglich im oberen Bereich der Gutschicht wirksam werden soll, kann es auch von oben auf oder in die Schicht herabgesenkt werden.
In denjenigen Breitenbereichen der Schicht, in denen diese einen größeren Feinanteil enthält, ist der Durchströmungswiderstand größer als in grobkörnigen Bereichen. Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch ausgleichen, daß der Kühler in den feinkörnigen Breitenbereichen mit einer geringeren Schichtdicke gefahren wird. Dazu kann man die Tragplatte in diesen Bereichen etwas höher anordnen als in den grobkörnigen Bereichen. Da die feinkörnigen Bereiche im allgemeinen am Rand liegen, ergibt sich dadurch im Querprofil der Tragplatte eine Neigung von der feinkörniger besetzten Seite zur Mitte hin. Wenn aufgrund der Separation des Guts im Aufgabebereich des Kühlers an beiden Rosträndern mit größerem Feingutanteil gerechnet werden muß, läßt man die Tragplattenhöhe von beiden Seiten her V-förmig zur Mitte hin abfallen. Wenn der Fein- gutanteil nur oder überwiegend an einem der beiden Ränder auftritt, genügt eine entsprechend unsymmetrische Neigung.
Das Merkmal, daß der Förderrost in seiner Gesamtheit vor- und zurückbewegt wird, drückt den Unterschied gegenüber Schubrosten aus. Es soll aber nicht ausschließen, daß der erfindungsgemäß gestaltete Rost nur ein Teil einer größeren Rostanlage ist, wobei sich dieses Merkmal nur auf diesen Teil bezieht.
Der zuverlässige Förderbetrieb hängt davon ab, daß das Gutbett während des Vorhubs der Tragplatte von dieser mitgenommen wird und die Tragplatte während des Rückhubs unter dem Gutbett gleitet. Die Mitnahme des Gutbetts beim Vorhub wird durch die Reibung zwischen Gutbett und Tragplatte bewirkt. Das Gleiten der Tragplatte relativ zum Gutbett während des Rückhubs hängt davon ab, daß der Reibschluß zwischen dem Gutbett und der Tragplatte durch gegenwirkende Kräfte überwunden wird. Zu diesen gegenwirkenden Kräften gehört in erster Linie der Stauwiderstand, den die am Aufgabeende im Bereich der
Gutschicht angeordnete Staueinrichtung ausübt. Es kann zweckmäßig sein, weitere Einrichtungen vorzusehen, die ebenfalls einen Widerstand auf die Gutschicht ausüben, wenn die Tragplatte sich zurückbewegt, oder die in dieser Bewegungsphase den Reibschluß zwischen dem Gutbett und der Tragplatte herabsetzen. Insbesondere kann eine Einrichtung zum Erhöhen des in der Tragplatte bzw. von der Unterseite her auf die Gutschicht wirkenden Gasdrucks beim Rückhub im Vergleich zum Vorhub vorgesehen sein. Die reibungserzeugende Kraft, mit der das Gut- bett auf der Tragplatte aufliegt, wird dann beim Rückhub entsprechend der Druckdifferenz vermindert. Außerdem vermindert eine kräftige Gasbeaufschlagung während des Rückhubs den Reibungskoeffizienten zwischen dem Gut und der Tragplatte.
Ferner sieht die Erfindung die Möglichkeit vor, mit der Trag- platte verbundene Glieder vorzusehen, die beim Rückhub weniger (vorzugsweise überhaupt nicht) und beim Vorhub stärker in das Gutbett eingreifen. Der Bewegungswiderstand, den das Gutbett beim Rückhub vorfindet, kann auch dadurch gesteigert werden, daß die Tragplatte mit das Gutbett eingrenzenden Sei- tenwänden versehen ist, deren lichter Abstand in Förderrichtung sich vergrößert bzw. in der Gegenrichtung sich verengt. Wenn diese Seitenwände mit der Tragplatte verbunden sind, verringern sie den Reibschluß zwischen dem Gutbett und den Wänden während des Rückhubs der Tragplatte.
Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, die den Reibschluß zwischen dem Gutbett und stationären Teilen der Vorrichtung während des Rückhubs im Vergleich zum Vorhub vergrößern. Dazu gehören mit der feststehenden Struktur der Vor- richtung verbundene, beim Rückhub stärker und beim Vorhub weniger (vorzugsweise überhaupt nicht) in das Gutbett eingreifende Halteglieder. Auch kann ein das Gutbett eingrenzendes, stationäres Paar von Seitenwänden vorgesehen sein, deren lichter Abstand sich in Förderrichtung vergrößert. Sollte das Gutbett die Neigung zeigen, sich gemeinsam mit der Tragplatte beim Rückhub zu bewegen, so würde die zunehmende Einengung durch die Seitenwände zu einem erhöhten Reibwiderstand führen. Schließlich können innerhalb des Gutbetts gelegene, stationäre Einrichtungen vorgesehen sein, die vorzugsweise der in Förderrichtung verlaufenden Gutbewegung einen geringeren Widerstand entgegensetzen als der Bewegung in der Gegenrichtung. Wenn das Gut der Vorrichtung ungleichmäßig über die Zeit zugeführt wird, wie dies beispielsweise bei Kühlern für Brenngut der Fall ist, denen das Gut von einem Brennofen zugeführt wird, kann sich auf der Tragplatte eine unterschiedliche
Schichthöhe einstellen. Dem kann man durch eine Variation der Fördergeschwindigkeit (Hubfrequenz, Hubamplitude) entgegenwirken. Statt dessen oder zusätzlich sieht die Erfindung die Möglichkeit vor, einen Schichthöhenbegrenzer einzusetzen. Das ist eine Wand, die am Anfang des Förderers oberhalb der Tragplatte angeordnet ist und deren Unterkante einen Abstand von der Tragplatte hat, der der gewünschten Dicke des Gutbetts entspricht.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, Fig. 2 eine Teilansicht in größerem Maßstab, Fig. 3 einen Teilschnitt der Seitenabdichtung,
Fig. 4 eine Ausführung mit mehreren hintereinander geschalteten Tragplatten, Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt einer Ausführungsvariante bei der die Tragplatte mit Querrippen ver- sehen ist,
Fig. 6 einen schematischen Längs-Vertikalschnitt,
Fig. 7 einen schematischen Horizontalschnitt und
Fig. 8 eine weitere Ausführungsvariante im Längsschnitt.
Der in einem Gehäuse 1 angeordnete Kühler für Brenngut, z.B. Zementklinker, umfaßt einen erfindungsgemäß ausgebildeten Abschnitt 6. Diesem ist im dargestellten Fall ein Einlaufab- schnitt vorgeschaltet, der sich unterhalb des durch seine Wände 3 angedeuteten Schachts befindet, in welchem das vom Ofen kommende Gut im Sinne des Pfeils 4 abgeworfen wird. Es gelangt auf eine Böschung 5, die sich auf der vorzugsweise geneigten Fläche 2 des Einlaufabschnitts bildet. Die Fläche 2 kann herkömmlich ausgebildet sein, z.B. aus mit Kühlluft beaufschlagten, stationären oder teilweise bewegten Rostplatten bestehen. Es können Einrichtungen zum mechanischen Auflockern des Guts vorgesehen sein, die dem Zusammenbacken des Guts entgegenwirken oder größere Stücke zerkleinern. Die Neigung der Fläche 2 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß einerseits auf ihr kühles Gut liegenbleibt, das sie vor dem unmittelbaren Einfluß des heiß vom Ofen kommenden Guts schützt, und daß andererseits größere Stücke des Guts aufgrund ihres Gefälles sich weiterbewegen.
Statt der geneigten Fläche 2 können anders ausgebildete Einrichtungen zum Aufnehmen und Weiterführen des vom Ofen abgeworfenen Guts vorgesehen sein, wie sie beispielsweise vor Schubrostkühlern im Stand der Technik bekannt sind. Sie können auch gänzlich fehlen; d.h. daß der Kühlerabschnitt 6 bis in den Abwurfbereich 4 zurückreicht. Dies ist deshalb ohne weiteres möglich, weil er aufgrund seines Förderprinzips sich niemals gänzlich entleert und sich deshalb in jedem Betriebs- zustand, auch beim Anfahren aus dem Stillstand, eine schützende Gutschicht darauf befindet.
Der Kühlerabschnitt 6 wird hauptsächlich von einer Tragplatte 10 gebildet. Diese besteht beispielsweise aus einem Rahmen- werk 11 mit aufgelegten, aneinander anschließenden Blechtafeln 12, die mit einer Hartschicht 13 als Verschleißschutz belegt sein können. Die Tragplatte ruht auf einem Schwingrah- men 14, der auf Rollen 15 in der Förderrichtung 16 beweglich gelagert ist. Ein Hydraulikantrieb 17 versetzt ihn in hin- und hergehende Bewegung, vorzugsweise mit einer Amplitude von 10 bis 80 cm, weiter vorzugsweise von 30 bis 50 cm, und einer Frequenz von normalerweise 5 bis 10 min"1, die zweckmäßigerweise abhängig von der Dicke des auf der Tragplatte 10 befindlichen Gutbetts 20 geregelt wird und bei anomal starkem Gutanfall bis beispielsweise 30 min-1 steigen kann. Die Schichtdicke des Guts beträgt beispielsweise 50 bis 200 cm.
Die Blechtafeln 12 der Tragplatte 10 enthalten gleichmäßig verteilte Luftdurchlaßschlitze 21, die nach den von Rostplatten bekannten Grundsätzen gestaltet sein können (s. beispielsweise EP-A-811 818). Sie können mit Taschen 22 zum Auf- fangen des bei abgeschaltetem Luftstrom durchfallenden Feinguts versehen sein, das bei dem danach wieder aufgenommenen Betrieb vom Luftstrom mitgenommen und in die Gutschicht zurückgeführt wird.
Im dargestellten Beispiel ist angenommen, daß die Kammern 23 unter der Tragplatte 10 durch ein Gebläse 35 mit Überdruck beaufschlagt sind, so daß sich ein von unten nach oben gerichteter Luftstrom durch die Öffnungen 21 ergibt. Die Tragplatte 10 kann aber auch als Deckplatte eines geschlossenen Kastens ausgebildet sein, wobei die Kühlluft durch flexible Schläuche oder dergleichen dem Kasteninnenraum zugeführt wird. Wie es von Schubrosten bekannt ist, können einzelne Abschnitte der Tragplatte 10 gesondert und gegebenenfalls mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden.
Die Seitenkanten der Tragplatte 10 sind gegenüber der angrenzenden Gehäusewand 25 gemäß Fig. 3 durch eine nicht näher dargestellte Dichtung 26 abgedichtet. Dies verhindert den Durchfall von Feingut und gegebenenfalls den Durchtritt von Kühlluft.
Am aufgabeseitigen Ende der Tragplatte 10 ist im Höhenbereich der Gutschicht 20 eine Stauplatte 30 angeordnet. Sie kann kurz vor der Tragplatte oder über dieser vorgesehen sein. Die Tragplatte nimmt während ihres Vorhubs das auf ihr liegende Gut mit. Dabei entsteht am Fuß der Böschung 5 eine Lücke in der Gutschicht 20, die sich sofort mit dem aus der Böschung 5 nachfließenden Gut füllt. Beim Rückhub haftet die Gutschicht 20 zunächst noch an der Tragplatte, bis sie sich an der Stauplatte 30 staut. Sobald die Staukraft die Reibkraft zwischen Gutschicht 20 und Tragplatte 10 übersteigt, bleibt die Gut- schicht stehen, während die Tragplatte 10 sich unter ihr weiter zurückbewegt. Damit die Staueinrichtung diese Funktion erfüllen kann, muß sie nicht unbedingt Plattenform haben. Es ist auch nicht erforderlich, daß die Staueinrichtung sich unmittelbar am Aufgabeende der Tragplatte befindet, wenngleich dies vorteilhaft ist. Vielmehr kann der Staudruck auch durch die bis auf das Niveau der Tragplatte herabgehende Böschung 5 zu einer weiter entfernt von der Tragplatte 10 liegenden Kraftaufnahmefläche weitergeleitet werden. Diese Kraftaufnahmefläche kann beispielsweise von der Fläche 2 oder Wand 3 ge- bildet sein, die dann entsprechend tief herabgezogen sind.
Um das bewegte Aufgabeende der Tragplatte 10 gegenüber den stationären Komponenten abzudichten, ist eine Dichtplatte 32 vorgesehen, deren in Förderrichtung 16 weisendes Ende auf der Oberseite der Tragplatte 10 aufliegt. Das andere Ende der Dichtplatte 32 ist bei 33 schwenkbar gelagert und in nicht dargestellter Weise dicht mit der Stauplatte 30 verbunden. Über einen Hebelarm drückt eine Feder 34 die Dichtplatte 30 im wesentlichen spaltfrei auf die Tragplatte 10.
Das abgabeseitige Ende der Tragplatte 10 ist zweckmäßigerwei- se ebenfalls gegen die stationären Einrichtungen abgedichtet, beispielsweise durch einen sich spaltfrei an die Tragplattenunterseite anlegenden, nicht dargestellten Federstahlstreifen.
Die von unten nach oben erfolgende Einblasung von Luft in die Gutschicht 20 reduziert durch ihren Gegendruck den Auflagerdruck der Gutschicht und lockert ihren untersten Bereich ein wenig auf. Die Reibung zwischen der Gutschicht und der Tragplatte ist daher geringer als bei Schubwagenspeisern, und die Förderlänge kann entsprechend größer sein. Ferner kann die
Umkehrbeschleunigung am Übergang vom Vor- zum Rückhub benutzt werden, um die Lösung des an der Tragplatte haftenden Guts zu erleichtern.
Die Oberfläche der Tragplatte gestaltet man zweckmäßigerweise so, daß eine möglichst geringe Reibung gegenüber dem Gut erzielt wird. Jedoch kann es insbesondere im Anfangsbereich der Tragplatte sinnvoll sein, eine Oberflächenform zu wählen, die dazu führt, daß kühles Gut als Schutzschicht unter dem dar- über liegenden heißen Gut festgehalten wird. Beispielsweise ist gemäß Fig. 5 die Tragplatte 10' zu diesem Zweck mit Querrippen 18 versehen, deren Höhe zweckmäßigerweise zwischen 5 und 15 cm liegt und deren Abstand in Richtung 16 beispielsweise zwischen 10 und 30 cm liegt. Er sollte die Vorschublän- ge nicht wesentlich überschreiten und ist vorzugsweise geringer als diese. Die Wirkung der Querrippen besteht darin, daß in den Mulden, die zwischen den Rippen gebildet sind, Gut festgehalten wird, daß die Tragplatte vor der unmittelbaren Einwirkung heißen Guts und vor Verschleiß schützt. Derartige Einrichtungen zum Festhalten einer kühlen Gutsschicht brauchen nicht die gesamte Fläche der Tragplatte zu bedecken, sondern können auf diejenigen Bereiche beschränkt sein, in denen andernfalls mit besonders hoher Beanspruchung der Tragplatte gerechnet werden müßte. Sie können auch andere Gestalt haben, sofern diese zum Festhalten des Guts geeignet ist.
Wenn eine sehr große Kühlerlänge erforderlich ist, die mit einer Tragplattenlänge nicht bewältigt werden kann, kann man mehrere Tragplatten 10 oder Gruppen solcher Tragplatten mit jeweils zugeordneten Staueinrichtungen 30 gemäß dem Beispiel der Fig. 4 hintereinander schalten.
Falls die Partikeln wegen der fehlenden internen Gutbewegung zu einer stärkeren Haftung aneinander neigen, die den Zusammenhalt des Gutbetts in seiner jeweiligen Form unterstützt, ist dies im Zusammenhang der Erfindung vorteilhaft, weil dies die Gefahr verringert, daß das Gutbett im Anfangsbereich der Tragplatte unter dem beim Rückhub darauf wirkenden Staudruck ausweicht.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlers be- steht darin, daß das Gut geschont wird. Er eignet sich deshalb auch für empfindliches Gut wie z.B. Blähton. Ferner hat er den Vorteil, daß leichter als in Rostbauarten, in denen eine interne Gutbewegung stattfindet, eine gleichmäßige Luftverteilung erreicht werden kann.
Die Druckluftversorgung 35 zu der Kammer 23 ist so gesteuert, daß der Druck während des Rückhubs größer ist als während des Vorhubs. Dadurch wird die Reibung des Gutbetts 20 an der Tragplatte 20 verringert. Es ist ein geringerer Energieaufwand notwendig, um die Tragplatte unter dem Gutbett 20 zurückzuziehen.
Das Zurückbleiben des Gutbetts gegenüber der sich zurückbewegenden Tragplatte kann auch dadurch gefördert werden, daß das Gutbett seitlich durch stationäre Wände 36 eingefaßt ist, deren Innenflächen um einen Winkel 37 gegenüber der Bewegungs- richtung der Tragplatte 10 gegensinnig derart geneigt sind, daß sich ihr Abstand in Förderrichtung erweitert. Sollte das Gutbett 20 dazu neigen, der Tragplatte bei der Rückbewegung zu folgen, so wird es durch die Innenflächen der Wände 36 zunehmend eingeengt, wodurch zusätzlich zu dem Stauwiderstand der Stirnfläche 30 eine rückhaltende Kraft auf das Gutbett 20 ausgeübt wird. Wenn die Wände 36 mit der Tragplatte verbunden sind und sich mit dieser bewegen, verstärken die Wände den Reibschluß mit dem Gut während des Vorhubs .
Statt oder zusätzlich zu dieser Neigung können in den Wänden 36 oder in anderen stationären Strukturen der Vorrichtung Rückhalteeinrichtungen 38 vorgesehen sein, von denen lediglich eine in Fig. 7 angedeutet ist. Dabei handelt es sich um Schieber oder Klappen oder dergleichen, die mittels eines An- triebs 39 derart gesteuert sind, daß sie während des Rückhubs der Tragplatte 10 in das Gutbett 20 hineinragen, um dieses festzuhalten, während sie während des Vorhubs der Tragplatte 10 zurückgezogen sind. Derartige Rückhalteeinrichtungen können auch von oben oder durch die Tragplatte 10 hindurch von unten auf das Gutbett 20 einwirken. In Fig. 6 ist angedeutet, daß eine ähnliche Rückhalteeinrichtung 40 mit Antrieb 41 in der Tragplatte angeordnet ist. Sie bewegt sich mit der Tragplatte vor und zurück. Während des Vorhubs der Tragplatte ragt die Rückhalteeinrichtung 40 in das Gutbett hinein, um es mit der Tragplatte mitzunehmen.
Beim Rückhub der Tragplatte ist sie aus dem Gutbett zurückgezogen, um die Relativbewegung zwischen Gutbett und Tragplatte nicht zu behindern. Von den Rückhalteeinrichtungen 38, 40 kann eine große Zahl in geeigneter Weise entlang dem Lauf des Gutbetts verteilt angeordnet sein.
Gemäß Fig.8 sind oberhalb der Tragplatte 10 quer verlaufende, stationäre Balken 45 vorgesehen, die eine Rückbewegung des Gutbetts zusammen mit der Tragplatte 10 während deren Rück- hubs hemmen. Ihr Querschnitt ist vorzugsweise so gewählt, daß die Hemmung der Gutbewegung in der Rückrichtung stärker ist als in der Förderrichtung. Im dargestellten Beispiel haben sie dafür eine dreieckige Gestalt mit entgegen der Förderrichtung weisender Spitze und sind sie mit geringem Abstand oberhalb der Tragplatte 10 angeordnet.
Fig. 6 veranschaulicht einen Schichthöhenbegrenzer 42, der als feststehende oder höhenverstellbare Wand in dem Kühlergehäuse 1 angeordnet ist. Seine Unterkante 43 bestimmt die ma- ximale Höhe des Gutbetts 20. In Förderrichtung vor der Wand
42 ist ein Pufferraum gebildet, in welchem die Böschung 5 bei vorübergehend stärkerem Gutanfall ein Puffervolumen bildet.
Der Abstand der Wand 42 von der Stauplatte 30 sollte kleiner sein als die Höhe der Unterkante 43 der Wand 42 über der Tragplatte 10.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Behandeln, insbesondere zum Kühlen, einer auf einem Förderrost (10) liegenden Schüttgutschicht (20) mittels eines durch den Rost und die Gutschicht geführten Gasstroms, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderrost (10) in seiner Gesamtheit vor- und zurückbewegt wird, wo- bei die Gutschicht (20) während des Rückhubs festgehalten wird und die Hubfrequenz so niedrig gewählt wird, daß im wesentlichen keine vertikale Durchmischung der Gutschicht stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubfrequenz kleiner als 20 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhubgeschwindigkeit größer als die Vorhubge- schwindigkeit ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhubbeschleunigung größer als die Vorhubbeschleunigung ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhubbeschleunigung geringer als die Haftlösungsbeschleunigung ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhubbeschleunigung ein Drittel der Haftlösungsbeschleunigung überschreitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom von unten nach oben ge- richtet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasgeschwindigkeit bzw. der am Rost wirkende Druck während der Rückhubbeschleunigung größer ist als während des Vorhubs.
9. Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere Kühlen, von Schüttgut mit einem Gas, die einen eine Schicht (20) des Schüttguts von einem Aufgabeende zu einem Abgabeende för- dernden Rost (10) aufweist, der Gasdurchgangsöffnungen aufweist und mit Mitteln zum Erzeugen eines den Rost (10) und die Gutschicht (20) durchquerenden Gasstroms verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (10) von einer in Förderrichtung vor- und zurückbewegten Tragplat- te (10) gebildet ist, an deren Aufgabeende eine Einrichtung (30) zum Stauen der Gutschicht bei ihrer Rückbewegung vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Staueinrichtung von einer stationären Staufläche (30) gebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (10) an den Seiten gegenüber ei- nem Gehäuse (25) abgedichtet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte mit mitbewegten Seitenwänden versehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (10) frei von mitbewegten Seitenwänden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (10) am Aufgabeende und/oder Abgabeende gegenüber stationären Bauteilen abgedichtet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die am Aufgabeende vorgesehene Abdichtung von einer die Tragplatte (10) überlappenden und nachgebend auf deren Oberseite gedrückten Dichtplatte (32) gebildet ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (32) luftdurchlässig und von einem Gasstrom beaufschlagt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom von unten nach oben ge- richtet ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tragplatten (10) mit einer gemeinsamen Staueinrichtung (30) am Aufgabeende vorgese- hen sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tragplatten (10) oder Gruppen von Tragplatten mit je einer Staueinrichtung (30) hintereinander angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte mit Einrichtungen zum Festhalten einer im Verhältnis zur Höhe des Gutbetts dünnen Gutschicht ausgerüstet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen von Rippen und/oder Mulden gebildet sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Hemmen des Materialstroms vorgesehen sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Hemmen des Materialstroms im Randbereich des Rosts vorgesehen sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Hemmen des Materialflusses mit der Tragplatte fest verbunden sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Hemmen des Materialflusses beweglich sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zum Bewegen der Mittel zum Hemmen des Materialflusses abhängig vom Zustand des Gutbetts vorgesehen ist.
27.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Herabsetzen des Reibschlusses zwischen dem Gutbett (20) und der Tragplatte (10) beim Rückhub im Vergleich zum Vorhub vorgesehen sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Erhöhen des in der Tragplatte (10) wirkenden Gasdrucks beim Rückhub im Vergleich zum Vorhub vorgesehen ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Tragplatte (10) verbundene, beim Rückhub weniger und beim Vorhub stärker in das Gutbett (20) eingreifende Halteglieder (40) vorgesehen sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zwei stationäre oder gemeinsam mit der Tragplatte (10) bewegte, das Gutbett (20) eingrenzende Seitenwände vorgesehen sind, deren lichter Abstand in Förderrichtung sich vergrößert.
31.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Erhöhen des Reibschlusses zwischen dem Gutbett (20) und stationären Teilen der Vorrichtung während des Rückhubs im Vergleich mit dem Vorhub vorgesehen sind.
32.Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß mit der fest stehenden Struktur (36) der Vorrichtung verbundene, beim Rückhub stärker und beim Vorhub weniger in das Gutbett (20) eingreifende Halteglieder (38) vorgese- hen sind.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Gutbett (20) seitlich einfassendes Wandpaar (36) vorgesehen ist, dessen lichter Abstand sich in Förder- richtung vergrößert.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß am Aufgabeende ein Schichthöhenbegrenzer (42, 43) vorgesehen ist.
35.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Tragplatte (10) in einer Höhe, die geringer ist als die für das Gutbett (20) vorgesehene Höhe, mindestens ein Querbalken (45) in Abstand vom Aufgabeende und vom Abgabeende vorgesehen ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (45) den Materialfluß in Förderrichtung einen geringeren Widerstand entgegensetzt als in der Gegenrich- tung.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 und 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Balken (45) näher der Tragplatte (10) als der für das Gutbett vorgesehenen Höhe angeordnet ist.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Balken (45) ein flaches Dreiecksprofil mit entgegen der Förderrichtung weisender Spitze aufweist.
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