EP1705425A1 - Rostbelag - Google Patents

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Publication number
EP1705425A1
EP1705425A1 EP06110725A EP06110725A EP1705425A1 EP 1705425 A1 EP1705425 A1 EP 1705425A1 EP 06110725 A EP06110725 A EP 06110725A EP 06110725 A EP06110725 A EP 06110725A EP 1705425 A1 EP1705425 A1 EP 1705425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grate
layer
rostbelag
metallic
bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06110725A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Zimmermann
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.)
GE Vernova GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP1705425A1 publication Critical patent/EP1705425A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D5/00Supports, screens or the like for the charge within the furnace
    • F27D5/0006Composite supporting structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0025Supports; Baskets; Containers; Covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/002Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00Details of grates
    • F23H17/12Fire-bars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H9/00Revolving-grates; Rocking or shaking grates
    • F23H9/02Revolving cylindrical grates

Definitions

  • the invention relates to the field of combustion technology. It relates to a rust coating with a protective layer of a temperature, corrosion and abrasion resistant non-metallic material, which can be used in particular for a rust in a combustion furnace for the combustion of waste.
  • water-cooled grates By using water-cooled grate bars one tries to eliminate these disadvantages.
  • the expensive cast alloys that must be used for air-cooled grates can be saved on water-cooled grills by using cheaper sheet metal constructions, water-cooled grates have a number of disadvantages.
  • they are technically much more expensive than air-cooled grills because they have a separate cooling water circuit and are very sensitive to damage. In case of leaks they must be switched off.
  • the system is disadvantageously deprived of a lot of heat energy at a low level, which reduces the thermal efficiency of the waste incineration plant.
  • welds in the grate bars described are known. This phenomenon involves metal mixtures which form from the kiln, which are molten and which, when in contact with the grate, cool and form an intimate bond with the grate covering similar to a welded joint.
  • the weld can be very small, but also up to 10 mm or more raised. The frequency and extent of welding depends on the composition of the waste.
  • the operation of the system can be disturbed if the welding obstructs or blocks the movement of the grate bar rows. In this case, the promotion of the fuel is hindered or comes to a standstill. Faults in the combustion process, plant shutdowns and breakdowns can be the result.
  • Out DE 198 57 416 A1 is a high temperature resistant grate bar for the grate of a refuse incinerator known, which has on its surface facing the refuse bed a layer of a plurality of ceramic elements, which are embedded in the interstices of a grid-like metallic frame structure.
  • This grate bar is characterized by a low wear and a good absorption of impact stress.
  • frame structure can cause the above-described welds with the disadvantages mentioned.
  • the invention seeks to avoid the disadvantages of the known prior art. It is the object of the invention to develop a grate made of a plurality of grate bars for a combustion grate, in particular for a feed grate or roller grate, in which the formation of welds is prevented on the grate bars during operation.
  • a rust coating according to the preamble of claim 1, characterized in that the said layer is so thin that it only has to absorb compressive and shear loads, and that in the case of a feed grate said layer on the grate bar only in the contact zone with the adjacent grate bar is applied, while in the case of a roller grate said layer is applied to the entire surface of the grate bar facing the combustion chamber.
  • the advantages of the invention are that on the one hand only the exposed at high temperatures the corrosive and oxidizing atmospheres parts of the grate bar are provided with a high temperature resistant, corrosion and abrasion resistant non-metallic layer, so that the grate bar is relatively inexpensive, on the other hand, welds on the grate bars in be prevented in the critical areas, so that disturbances in the course of combustion, plant shutdowns and breakdowns are avoided.
  • the layer is applied or cemented by means of an adhesive bond, because this can be realized quickly and inexpensively.
  • the layer is applied to the surface of the grate bar by means of a mechanical connection, in particular a countersunk screw connection. Then it can be relatively easily detached from the rust surface and replace.
  • the layer consists of a ceramic material, because this has the required combination of properties (high high temperature resistance and high corrosion and abrasion resistance) in high mass.
  • a metallic web is formed for circumferentially delimiting the layer, which either has a rectangular contour or advantageously has an oblique contour widening in the direction of the surface. In the latter case, this serves as an additional anchoring of the layer.
  • the layer is applied in several segments. This serves u.a. the compensation and reduction of the influence of different thermal expansions between layer and grate bar.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a schematically shown grate in a first embodiment of the invention.
  • the grate is made of a variety of metallic grate bars 1 and is designed for a fan-cooled feed grate.
  • Such feed grates have a plurality of tile-like superimposed and alternately movable and fixed grate bar rows 2a, 2b ..., wherein within the grate bar rows 2a, 2b ... in turn in each case a plurality of grate bars 1 are arranged side by side.
  • the grate bars 1 are preferably cast rods.
  • the invention can also be applied to water-cooled grate bars.
  • the grate is arranged in a combustion furnace, not shown, in which garbage, such as household waste, is burned. Through a defined movement the grate bars 1, the waste is transported through the combustion chamber 3 of the incinerator. Through the grate flows primary air, which first cools the grate bars 1 and is then used to burn the garbage. Since the combustion chamber 3 facing surface 4 of the grate bar 1 while temperatures> 700 ° C and also exposed to oxidizing and corrosive atmospheres, the combustion chamber 3 facing surface 4 is at least partially with a layer 5 of a temperature, corrosion and abrasion resistant provided non-metallic material. This is known prior art.
  • this layer 5 is formed so thin that it only has to absorb pressure and shear loads.
  • the layer thickness is for example about 10 to 15 mm.
  • the layer 5 is applied to the grate bar 1 only in the contact zone 6 with the adjacent grate bar 1.
  • this area is illustrated by the dashed line illustration of the position of the upper grate bar 1.
  • the material properties of the layer 5 are chosen so that it can come to no connection between the grate bar 1 and liquid metals from the kiln in this area and thus no weld the movement of the grate bar can hinder or no or only slight signs of wear occur.
  • the material used for the layer 5 ceramic material due to its good combination of properties.
  • the layer 5 is very thin, it can be advantageously applied or cemented by means of an adhesive bond.
  • An application by means of mechanical connection, for example a countersunk screw connection is also possible. Then it can be relatively easily detached from the rust surface and replace.
  • FIGS. 2 and 3 show a second exemplary embodiment.
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through a schematically illustrated inventive grate covering a roller grate.
  • 3 shows a section through two adjacent grate rollers and the scraping device of a roller grate.
  • the roller grate consists of a support structure, not shown in Figures 3 and 4, which has an inclination to the horizontal in the direction of Müllaustrages.
  • This support structure several successively connected cylindrical grate rollers 7 are mounted, which transport the waste through a rotary motion through the furnace chamber.
  • the grate rollers 7 are covered with a plurality of grate bars 1, usually made of gray cast iron. Behind each grate roller 7 scrapers 8 are arranged, which strip the waste lying on the grate roller 7 and forward the next grate roller 7.
  • the scrapers 8 have interchangeable scrapers 9, which bear tightly against the grate rollers 7 and are arranged on the scraper block 10 (see Fig. 3).
  • roller grate which consists of a temperature, corrosion and abrasion resistant non-metallic material layer 5 applied to the entire combustion chamber 3 facing surface 4 of the grate bar 1. It can be glued, cemented or applied by means of a mechanical connection as already described.
  • a web 11 also made of cast material, is formed, so that the layer is completely surrounded by cast material at the edge.
  • This circumferential boundary of the layer 5 can either be formed so that the edge fixes the layer 5 by a right-angled flank of the web 11, i. the web 11 has a rectangular contour (see eg Fig. 2) or the web 11 has a in the direction of the combustion chamber 3 facing surface 4 of the grate bar 1 an expanding contour.
  • the non-metallic layer 5 thus has a slightly smaller cross-section directly at the surface 4 than at a certain distance from the surface 4. This has the advantage that the layer material is better retained and during the combustion operation, a tearing / detachment of the layer 5 is effectively prevented ,
  • the non-metallic layer 5 may also be applied in a plurality of segments. This serves u.a. the compensation and reduction of the influence of different thermal expansions between layer 5 and grate bar 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rostbelag für einen Verbrennungsrost, insbesondere für einen Vorschub- oder Walzenrost, eines einen Feuerraum (3) aufweisenden Verbrennungsofens, wobei der Rostbelag aus einer Vielzahl von metallischen Roststäben (1) besteht, deren dem Feuerraum (3) zugewandte Oberfläche (4) zumindest teilweise aus einer Schicht (5) eines temperatur-, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Werkstoffes besteht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schicht (5) so dünn ist, dass sie lediglich Druck- und Schubbelastungen aufnehmen muss, und dass im Falle eines Vorschubrostes die genannte Schicht (5) auf dem Roststab (1) nur in der Kontaktzone (6) mit dem benachbarten Roststab (1) aufgebracht ist, während im Falle eines Walzenrostes die genannte Schicht (5) auf der gesamten dem Feuerraum (3) zugewandten Oberfläche (4) des Roststabes (1) aufgebracht ist. Mit dem erfindungsgemässen Rostbelag können Aufschweissungen vermieden werden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verbrennungstechnik. Sie betrifft einen Rostbelag mit einer Schutzschicht aus einem temperatur-, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Werkstoff, der insbesondere für einen Rost in einem Verbrennungsofen zur Verbrennung von Müll eingesetzt werden kann.
  • Stand der Technik
  • Es ist bekannter Stand der Technik, Müll auf einem Verbrennungsrost, beispielsweise Vorschub- oder Walzenrost, zu verbrennen, dessen von luft- oder wassergekühlten Roststäben gebildeter Rostbelag durch definierte Bewegung den Müll durch den Feuerraum transportiert.
  • Bei den luftgekühlten Rosten strömt Primärluft durch den Rost und wird dabei erst zur Kühlung der Roststäbe, anschliessend als notwendiger Reaktionspartner zur Verbrennung genutzt. Folgende Nachteile sind mit diesem System verbunden:
    • Die deutliche Schwankung der Müllqualität hinsichtlich Brennwert, Dichte, Strömungswiderstand, Feuchte usw. führt zu enormen Temperaturschwankungen, häufig zu nicht tolerierbaren Übertemperatur luftgekühlter gegossener Roststäbe.
    • Die Bewegung der Stäbe relativ zueinander und relativ zum Müll führt zu einem hohen Abrasionsverschleiss, der bei hohen Temperaturen beschleunigt stattfindet.
    • Der häufige Temperaturwechsel mit grossen Temperaturgradienten und Temperaturtransienten führt zu thermomechanischem Versagen einzelner Roststäbe. Die daraus resultierenden geänderten Strömungsbedingungen für die Primärluft schädigen letztendlich weite Bereiche des Rostes.
  • Durch den Einsatz wassergekühlter Roststäbe versucht man diese Nachteile zu beseitigen. Obwohl die teuren Gusslegierungen, die für luftgekühlte Roste eingesetzt werden müssen, bei wassergekühlten Rosten durch Verwendung billigerer Blechkonstruktionen eingespart werden können, haben wassergekühlte Roste eine Reihe von Nachteilen. Sie sind gegenüber luftgekühlten Rosten einerseits technisch wesentlich aufwendiger, da sie einen separaten Kühlwasserkreislauf aufweisen und sehr schadensempfindlich sind. Bei Leckagen müssen sie abgeschaltet werden. Andererseits wird dem System nachteilig viel Wärmeenergie auf niedrigem Niveau entzogen, was den thermischen Wirkungsgrad der Müllverbrennungsanlage vermindert.
  • In der Praxis sind neben den genannten Problemen auch sogenannte Aufschweissungen bei den beschriebenen Roststäben bekannt. Bei diesem Phänomen handelt es sich um Metallgemische, die sich aus dem Brenngut bilden, schmelzflüssig sind und beim Kontakt mit dem Rostbelag erkalten und dabei eine innige Verbindung mit dem Rostbelag ähnlich einer Schweissverbindung eingehen. Die Aufschweissung kann sehr klein, aber auch bis zu 10 mm oder mehr erhaben sein. Die Häufigkeit und der Umfang der Aufschweissungen sind von der Zusammensetzung des Mülls abhängig.
  • Derartige Aufschweissungen sind beim Vorschubrost insbesondere dann störend, wenn sie sich im Bereich der Kontaktzonen zweier Roststäbe befinden. Dies führt zu einem erhöhten Verschleiss der Auflagenbereiche und kann bei wassergekühlten Roststäben zu einem frühzeitigen Ausfall durch Bildung von Leckagen durch erhöhten Materialabtrag insbesondere in diesem Bereich führen.
  • Zusätzlich kann der Betrieb der Anlage gestört werden, wenn durch die Aufschweissung die Bewegung der Roststabreihen behindert oder blockiert wird. In diesem Falle wird die Förderung des Brenngutes behindert bzw. kommt sie zum Erliegen. Störungen im Ablauf der Verbrennung, Anlagenstillstände und Betriebsausfälle können die Folge sein.
  • Bei Walzenrosten sind Aufschweissungen dann störend, wenn sie so weit erhaben sind, dass sie zum Berühren mit dem Abstreifeisen führen. Dies kann zu einem erhöhten Verschleiss der Abstreifeisen oder aber zu einem Verrücken des Abstreiferblockes und/oder der Abstreifeisen selbst führen. Eine verschlechterte Primärluftverteilung und ein erhöhter Rostdurchfall sind die Folge. Zusätzlich kann der Betrieb der Anlage erheblich gestört werden, wenn durch die Aufschweissung die Drehung der Walzen behindert oder blockiert wird. In diesem Falle wird die Förderung des Brenngutes behindert oder sie kommt zum Erliegen. Anlagenstillstände und Betriebsausfälle können die Folge sein.
  • Aus EP 0 382 045 A2 ist ein Roststab bekannt, der aus einem tragendem unteren Element aus Stahl oder Gusseisen und einem oberen plattenförmigen Element aus keramischen Material besteht, wobei das keramische Element das Bett für den zu verbrennenden Müll bildet. Wegen des verwendeten keramischen Materials weist das obere Element eine hohe Temperaturbeständigkeit und Verschleissfestigkeit auf, so dass der Rost luftgekühlt sein kann. Das obere keramische Element und das untere Element jedes Roststabes sind formschlüssig und mittels Bolzen und elastischer Elemente, z. B. Federn miteinander verbunden. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass bei einer Schlagbeanspruchung das als Platte ausgebildete obere keramische Element leicht zerspringt, weil die Keramik sehr spröde ist und eine hohe Schlagempfindlichkeit sowie geringe Bruchdehnung aufweist. Ausserdem ist es nicht möglich, die grossen Temperaturunterschiede und das unterschiedliche thermische Ausdehnungsverhalten der beiden Elemente ausreichend auszugleichen, so dass es zu unerwünschten Spannungen und Verwerfungen kommt, die die Betriebsdauer des Rostes verkürzen. Hinzu kommt, dass eine hohe Fertigungstoleranz der Verbindungen erforderlich ist, um nicht durch die Montage schon Vorschädigungen zu bewirken. Dies führt zu hohen Herstellungskosten.
  • Eine ähnliche Lösung ist aus DE 33 14 098 C2 bekannt, bei welcher der Rostblock bzw. Roststab als Bestandteil eines Rostbelags für einen Müllverbrennungsofen so ausgebildet ist, dass der der Verbrennung ausgesetzte Rostblock- bzw. Roststabvorderteilteil aus feinkeramischem Werkstoff besteht und der Block- bzw. Stabhalter mit Lagerteil (Rostblock- bzw. Roststabhinterteil) aus Stahl oder Stahlguss gefertigt ist. Auch hier werden beide Teile mittels Schraubverbindungen zusammengehalten. Diese Ausführung hat neben den oben aufgeführten Nachteilen zusätzlich den Nachteil, dass sie sehr teuer ist, weil hier fast der gesamte Rostblock bzw. Roststab aus teurem keramischen Material besteht.
  • In DE 197 14 573 C1 werden ein Feuerungsrost bzw. Einzelelemente dafür beschrieben, welche komplett aus einem hochtemperatur-, abrasions- und korrosionsfesten keramischen Material gebildet sind. Diese technische Lösung ist ebenfalls sehr teuer.
  • Aus DE 198 57 416 A1 ist ein hochtemperaturbeständiger Roststab für den Rost eines Müllverbrennungsofen bekannt, der an seiner dem Müllbett zugewandten Oberfläche eine Schicht aus einer Vielzahl keramischer Elemente aufweist, die in die Zwischenräume einer gitterartigen metallischen Rahmenstruktur eingebettet sind. Dieser Roststab zeichnet sich durch einen geringen Verschleiss und eine gute Aufnahme von Schlagbeanspruchung aus. Im Bereich der metallischen Rahmenstruktur können aber die oben beschriebenen Aufschweissungen mit den genannten Nachteilen entstehen.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung versucht, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus einer Vielzahl von Roststäben bestehenden Rostbelag für einen Verbrennungsrost, insbesondere für einen Vorschubrost oder Walzenrost, zu entwickeln, bei welchem die Bildung von Aufschweissungen auf den Roststäben während des Betriebes verhindert wird.
  • Erfindungsgemäss wird dies bei einem Rostbelag gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch erreicht, dass die genannte Schicht so dünn ist, dass sie lediglich Druck- und Schubbelastungen aufnehmen muss, und dass im Falle eines Vorschubrostes die genannte Schicht auf dem Roststab nur in der Kontaktzone mit dem benachbarten Roststab aufgebracht ist, während im Falle eines Walzenrostes die genannte Schicht auf der gesamten dem Feuerraum zugewandten Oberfläche des Roststabes aufgebracht ist.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass einerseits lediglich die bei hohen Temperaturen den korrosiven und oxidierenden Atmosphären ausgesetzten Teile des Roststabes mit einer hochtemperaturbeständigen, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Schicht versehen sind, so dass der Roststab relativ kostengünstig ist, andererseits Aufschweissungen auf den Roststäben in den kritischen Bereichen verhindert werden, so dass Störungen im Ablauf der Verbrennung, Anlagenstillstände und Betriebsausfälle vermieden werden.
  • Es ist zweckmässig, wenn die Schicht mittels einer Klebverbindung aufgebracht oder einzementiert ist, weil dies schnell und kostengünstig realisiert werden kann.
  • Von Vorteil ist ausserdem, wenn die Schicht mittels einer mechanischer Verbindung, insbesondere einer versenkten Schraubverbindung, auf die Oberfläche des Roststabes aufgebracht ist. Dann lässt sie sich relativ einfach vom Rostbelag lösen und austauschen.
  • Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Schicht aus einem keramischen Material besteht, weil dieses die erforderliche Eigenschaftskombination (hohe Hochtemperaturbeständigkeit und gleichzeitig hohe Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit) in hohem Masse besitzt.
  • Weiterhin ist es zweckmässig, wenn am Rande des metallischen Roststabes ein metallischer Steg zur umfangsmässigen Begrenzung der Schicht ausgebildet ist, welcher entweder eine rechtwinklige Kontur aufweist oder vorteilhaft eine schräge, sich in Richtung der Oberfläche erweiternde Kontur aufweist. Im letzten Falle dient das einer zusätzlichen Verankerung der Schicht.
  • Schliesslich ist es von Vorteil, wenn die Schicht in mehreren Segmente aufgebracht ist. Dies dient u.a. der Kompensation und Verringerung des Einflusses unterschiedlicher Wärmedehnungen zwischen Schicht und Roststab.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
    Es zeigen:
  • Fig.1
    einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten erfindungsgemässen Rostbelag in einer ersten Ausführungsvariante für einen Vorschubrost;
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten erfindungsgemässen Rostbelag in einer zweiten Ausführungsvariante für einen Walzenrost;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch zwei benachbarte Rostwalzen und die Abstreichvorrichtung eines Walzenrostes und
    Fig. 4
    einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Roststab im Bereich der Beschichtung.
  • Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Gleiche Elemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Rostbelag in einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung. Der Rostbelag besteht aus einer Vielzahl von metallischen Roststäben 1 und ist für einen lüftgekühlten Vorschubrost vorgesehen. Derartige Vorschubroste weisen mehrere dachziegelartig übereinander angeordnete und abwechselnd bewegliche und feststehende Roststabreihen 2a, 2b... auf, wobei innerhalb der Roststabreihen 2a, 2b... wiederum jeweils mehrere Roststäbe 1 nebeneinander angeordnet sind. Die Roststäbe 1 sind vorzugsweise Gussstäbe. Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei wassergekühlten Roststäben angewendet werden.
  • Der Rost ist in einem nicht dargestellten Verbrennungsofen angeordnet, in welchem Müll, beispielsweise Hausmüll, verbrannt wird. Durch eine definierte Bewegung der Roststäbe 1 wird der Müll durch den Feuerraum 3 des Verbrennungsofens transportiert. Durch den Rost strömt Primärluft, die zuerst die Roststäbe 1 kühlt und anschliessend zur Verbrennung des Mülls benutzt wird. Da die dem Feuerraum 3 zugewandte Oberfläche 4 des Roststabes 1 dabei Temperaturen > 700 °C und zudem noch oxidierenden und korrosiven Atmosphären ausgesetzt ist, wird die dem Feuerraum 3 zugewandte Oberfläche 4 zumindest teilweise mit einer Schicht 5 aus einem temperatur-, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Werkstoffes versehen. Dies ist bekannter Stand der Technik.
  • Gemäss vorliegender Erfindung ist diese Schicht 5 so dünn ausgebildet, dass sie lediglich Druck- und Schubbelastungen aufnehmen muss. Die Schichtdicke ist beispielhaft etwa 10 bis 15 mm.
  • Im Falle eines Vorschubrostes wie im beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist dabei die Schicht 5 auf dem Roststab 1 lediglich in der Kontaktzone 6 mit dem benachbarten Roststab 1 aufgebracht. In Fig. 1 ist dieser Bereich durch die gestrichelte Darstellung der Lage des oberen Roststabes 1 verdeutlicht. Die Materialeigenschaften der Schicht 5 sind so gewählt, dass es zu keiner Verbindung zwischen dem Roststab 1 und flüssigen Metallen aus dem Brenngut in diesem Bereich kommen kann und somit keine Aufschweissung die Bewegung des Roststabes behindern kann bzw. keine oder nur geringe Verschleisserscheinungen auftreten. Von Vorteil wird als Material für die Schicht 5 keramisches Material aufgrund seiner guten Eigenschaftskombination eingesetzt.
  • Da die Schicht 5 sehr dünn ist kann sie vorteilhaft durch eine Klebverbindung aufgebracht oder einzementiert werden. Eine Aufbringung mittels mechanischer Verbindung, beispielweise einer versenkten Schraubenverbindung ist aber ebenfalls möglich. Dann lässt sie sich relativ einfach vom Rostbelag lösen und austauschen.
  • In den Figuren 2 und 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten erfindungsgemässen Rostbelag für einen Walzenrost. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch zwei benachbarte Rostwalzen und die Abstreichvorrichtung eines Walzenrostes.
  • Der Walzenrost besteht aus einer in den Figuren 3 und 4 nicht dargestellten Tragkonstruktion, die eine Neigung zur Horizontalen in Richtung des Müllaustrages aufweist. In diese Tragkonstruktion sind mehrere hintereinander geschaltete zylindrische Rostwalzen 7 eingehängt, die durch eine Drehbewegung den Müll durch den Ofenraum transportieren. Die Rostwalzen 7 sind mit einer Vielzahl von Roststäben 1, meist aus Grauguss bestehend, belegt. Hinter jeder Rostwalze 7 sind Abstreifer 8 angeordnet, die den auf der Rostwalze 7 liegenden Müll abstreifen und der nächsten Rostwalze 7 zuleiten. Die Abstreifer 8 haben auswechselbare Abstreifeisen 9, die dicht an den Rostwalzen 7 anliegen und auf dem Abstreiferblock 10 angeordnet sind (s. Fig. 3)
  • Erfindungsgemäss ist bei diesem Ausführungsbeispiel , d.h. beim Walzenrost, die aus einem temperatur-, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Werkstoff bestehende Schicht 5 auf der gesamten dem Feuerraum 3 zugewandten Oberfläche 4 des Roststabes 1 aufgebracht. Sie kann wie bereits beschrieben aufgeklebt, einzementiert oder mit Hilfe einer mechanischer Verbindung aufgebracht werden.
  • Damit wird vorteilhaft die Entstehung von erhabenen Aufschweissungen und ein dadurch verursachtes Berühren mit den Abstreifeisen 9 vermieden, ebenso wie eine Verrücken der Abstreiferblocks 10 und/oder der Abstreifeisen 9 selbst, was zu einer verschlechterten Primärluftzufuhr und einem erhöhten Rostdurchfall führen würde. Selbstverständlich wird damit auch eine Behinderung oder Blockierung der Drehbewegung der Rostwalzen 7 infolge von Aufschweissungen vermieden.
  • Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Roststab 1 im Bereich der Beschichtung. Am Rande des gegossenen metallischen Roststabes 1 ist ein Steg 11, ebenfalls aus Gussmaterial, ausgebildet, so dass die Schicht am Rand vollständig von Gussmaterial umgeben ist. Diese umfangsmässige Begrenzung der Schicht 5 kann entweder so ausgebildet sein, dass der Rand die Schicht 5 durch eine rechtwinklige Flanke des Steges 11 fixiert, d.h. der Steg 11 weist eine rechtwinklige Kontur auf (siehe z. B. Fig. 2) oder aber der Steg 11 weist eine sich in Richtung der dem Feuerraum 3 zugewandten Oberfläche 4 des Roststabes 1 eine sich erweiternde Kontur auf. Die nichtmetallische Schicht 5 hat somit direkt an der Oberfläche 4 einen etwas kleineren Querschnitt als in einem gewissen Abstand von der Oberfläche 4. Das hat den Vorteil, dass das Schichtmaterial besser festgehalten wird und während des Verbrennungsbetriebes ein Herausreissen/Herauslösen der Schicht 5 wirksam unterbunden wird.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante kann die nichtmetallische Schicht 5 auch in mehreren Segmenten aufgebracht sein. Dies dient u.a. der Kompensation und Verringerung des Einflusses unterschiedlicher Wärmedehnungen zwischen Schicht 5 und Roststab 1.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Roststab
    2a, 2b...
    Roststabreihe
    3
    Feuerraum
    4
    Oberfläche des Roststabes
    5
    Schicht
    6
    Kontaktfläche
    7
    Rostwalze
    8
    Abstreifer
    9
    Abstreifeisen
    10
    Abstreifblock
    11
    Steg

Claims (10)

  1. Rostbelag für einen Verbrennungsrost, insbesondere für einen Vorschub- oder Walzenrost, eines einen Feuerraum (3) aufweisenden Verbrennungsofens, wobei der Rostbelag aus einer Vielzahl von metallischen Roststäben (1) besteht, deren dem Feuerraum (3) zugewandte Oberfläche (4) zumindest teilweise aus einer Schicht (5) eines temperatur-, korrosions- und abrasionsbeständigen nichtmetallischen Werkstoffes besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schicht (5) so dünn ist, dass sie lediglich Druck- und Schubbelastungen aufnehmen muss und dass zwecks Vermeidung von Aufschweissungen im Falle eines Vorschubrostes die genannte Schicht (5) auf dem Roststab (1) nur in der Kontaktzone (6) mit dem benachbarten Roststab (1) aufgebracht ist, während im Falle eines Walzenrostes die genannte Schicht (5) auf der gesamten dem Feuerraum (3) zugewandten Oberfläche (4) des Roststabes (1) aufgebracht ist.
  2. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (5) mittels einer Klebverbindung aufgebracht ist.
  3. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (5) einzementiert ist.
  4. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (5) mittels mechanischer Verbindung aufgebracht ist.
  5. Rostbelag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung eine versenkte Schaubenverbindung ist.
  6. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtmetallische Werkstoff ein keramisches Material ist.
  7. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Rande des metallischen Roststabes (1) ein metallischer Steg (11) zur umfangsmässigen Begrenzung der Schicht (5) ausgebildet ist.
  8. Rostbelag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (11) eine rechtwinklige Kontur aufweist.
  9. Rostbelag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (11) eine sich in Richtung der Oberfläche (4) erweiternde Kontur aufweist.
  10. Rostbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (5) in mehreren Segmente aufgebracht ist.
EP06110725A 2005-03-22 2006-03-06 Rostbelag Withdrawn EP1705425A1 (de)

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