JP2006526750A - 格子上のバルク材料の層を搬送するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、格子上のバルク材料の層にガスを流通させることにより、前記バルク材料層を処理し、特に冷却処理する方法である。格子は、搬送方向に長い複数の厚板（１０）を備えている。各厚板（１０）は、搬送方向の前方へは、少なくとも二つの隣り合う厚板が同時に移動するように駆動され、搬送方向の後方へは、互いに時間を違えて移動するように駆動される。後退中の厚板（１０）上の材料は、厚板又は壁（１）との摩擦により、上記厚板（１０）と共に後方へ移動しないので、搬送方向における搬送効率は反対方向の場合よりも大きくなる。

Description

発明の詳細な説明

（背景技術）
バルク材料の層をガス処理する場合に、ガスが流通するようにバルク材を格子上で連続的に搬送する処理方法は知られている。焼成材、たとえば、セメントクリンカーを冷却するためには、一般的に、プッシャ格子（推進格子）として知られた格子が使用されており、このプッシャ格子は、固定式の格子プレートの列と可動式の格子プレートの列とを交互に重ね合わせ、可動式の格子プレートを搬送方向の前方及び後方へ移動するように構成されている（ＤＥ-Ａ３ ７３４ ０４３）。格子プレートは、バルク材料の層内に冷却エアを吹きかけるために使用され、前記エアは熱の再利用のためにバルク材料の層の上方に排出される。作業の経済性を図るために、プッシャ格子は、多くの比較的小さな部品から構成されているが、可動部分の取付作業に手間がかかると共に、構造も複雑化する。通気性を有する固定式の支持ベースを用いる格子の別の構成としては、搬送方向に連続的に移動するスクラッパーによって前記格子上のバルク材料を移動する方式や、搬送方向に往復動するプッシャ部材によって前記格子上のバルク材料を移動する方式がある（ＥＰ-Ａ ７１８ ５７８；ＤＥ-Ａ １００８１４２）。前記スクラッパー又はプッシャ部材は、下方から格子を通過して移動可能にガイドしなければならず、配置構造が複雑化する。またそれらは、材料の熱い層よりも高い位置に配置され、エアの通路が邪魔されることになるので、スクラッパーやプッシャ部材及びそれらの駆動及びシール機構が配置されている格子の領域内では、冷却作用が制限される。さらに別の冷却方式としては、格子全体が前後方向に移動する大きな面積の格子を使用する方式もある（ＤＥ-Ａ１０１ １３ ５１６）。この方式では、格子の戻り行程の間は、格子の始動位置に配置されているブロッカープレートによりバルク材料の層は所定位置に保持され、それにより、前記ブロッカープレートの下側を格子がスライドできるようになっている。この方式は、有効に利用できる格子の長さが、ブロッキング作用によって形成された限界範囲内に制限されるという欠点がある。さらに別の冷却方式として、搬送方向に前進後退する複数の格子を備え、各格子に、前記同様の作用を行うブロッカープレートをそれぞれ割り当てた冷却方式もある（ＷＯ０２／２３１１２）。これらの格子は、複数の厚板で構成されると共に、互いに隣接配置されており、異なった搬送速度で相互に独立に駆動されるようになっている。

（発明の目的）
上記のような従来技術に基づく作業に対し、本発明は、格子上に載せられてガスが流通させられるバルク材料の層の処理、特に冷却処理において、非常に長い格子によってバルク材料を均一に処理する場合と同様に処理できると共に、構造及び操作が簡単な処理の方法及び装置を提供することを目的としている。

本発明による解決手段は、請求項１及び８に記載された内容及び好ましいそれらの従属項から構成されている。

（発明の開示）
本発明による方法は、搬送方向に延びる複数の厚板から構成された格子を使用している。それら複数の厚板は、搬送方向に材料を移動させるために、搬送方向の前方及び後方に移動される。格子の動きは、搬送方向の前方に厚板が移動する場合には、各厚板は、少なくとも隣り合う一つの厚板と共に移動し、搬送方向の後方に厚板が移動する場合には、各厚板は、隣り合う厚板とは異なる時期に移動するように、制御される。この場合、厚板の幅は、次のように狭く製作される。すなわち、厚板が後方に移動している間、その厚板上の材料に及ぼされる後方への搬送作用は上記厚板と材料との間の摩擦に基づいており、一方、前方への搬送作用又は保持作用は隣り合う材料又は側壁によって生じる摩擦に基づいているが、後者の摩擦よりも前者の摩擦が低くなるように、厚板の幅が狭く製作されている。これにより、一つの厚板が二つの固定式厚板間を後退する時、厚板上の材料の細片は、隣り合う厚板上に載せられた材料によって、殆ど又は完全に同じ場所に保持され、この範囲において上記後退した厚板と共に移動することはない。二つ又はそれ以上の隣り合う厚板が、それらの上に載せられた材料と共に搬送方向の前方に同時に移動する時、それらが固定又は反対方向に移動している独立した厚板を囲んでいる場合には、後者の厚板上に載せられた材料の細片の総て又は少なくともかなりの部分が、前方に運搬される。上記移動を適切に制御することにより、たとえば、隣り合う複数の厚板が同時に前進している間、それらの隣の厚板が該厚板上の材料を保持するように制御することにより、材料の層は搬送方向の前方に搬送される。

この搬送原理は、以前から知られている（ＤＥ-Ｂ １２９６ ０８７、ＵＳ-Ａ ３，５３４，８７５、ＵＳ-Ａ ４，１４４，９６３）。搬送の技術分野において、この原則は、主たる役割を果たしていない。その理由は、支持面上を移動するプッシャ部材又はスクラッパーによって材料の層を移動する構成のほうが、一般に簡単だからである。これとは対照的に、本発明は、格子上に、処理雰囲気又は材料による攻撃的な作用に晒される搬送部材を配置する必要がないという利点を有している。

本発明の別の利点は、搬送移動によっては、材料層内で材料が混合されにくいことである。特に、材料層内において、材料が上下に混合されないことである。この結果、冷却行程において、処理ガスは最も熱い層を最後に通り抜けることになり、材料層内で激しく材料の上下の混合が生じる場合と比較し、改善された熱の再利用が行える。材料の加熱又は移送に関しても同様な説明をすることができる。しかし、材料の付着等を避けるために、材料を激しく動かすことが望まれる場合には、厚板の前方への移動を格子の全幅に亘って均一に行わないようにすることにより、上記材料の激しい動きをもたらすことができる。ただし、この場合、各セクション間においては、相対的な移動が生じている。材料を非常に広範囲に移動するための他の可能な方法は、格子による運搬頻度を高くすることである。最後に、材料層内での材料の動きは、層内に突出している固定式の挿入物によって発生させることもできる。

後退行程は、前進行程よりも速度が速くなっている。さらに、複数の厚板が常に同じ速度で搬送方向の前方に移動するならば、より好都合である。これにより、停止と再始動によって生じるエネルギ損失や分裂を伴う震動が発生することなく、常に略同じ速度で確実に材料を移動させることが可能となる。

焼成材クーラによる冷却の場合、材料層の端に位置する材料が好ましくない速さで流れるのを防止するために、端近くの少なくとも一つの厚板を、該厚板よりも内方側に位置する厚板よりも、低往復頻度及び／又は小さい振幅で動かすことができる。この構成の代わりに、またはそれに追加して、固定式の端部厚板を設けることも可能である。また、他の移動する厚板を、往復頻度及び振幅が異なるように制御してもよく、それにより、格子の幅に亘る材料に課せられた異なった要求に対応させることができる。特に、クーラの上流側に連結された焼成炉及び又は炉排出部の特質によって、材料の特性を層の幅に亘って不均一にさせることも可能である。それと反対に、同一の搬送速度を達成するために、または、周りの状況によって、故意に異なった搬送速度を達成するために、格子の一部の厚板の搬送の動きを、前記格子の他の部分の厚板の動きよりも激しくすることが望まれる場合があるかもしれない。複数の厚板上部分での異なった搬送作用は、それらの一部が、別の方法でそれらと共に移動する厚板の行程に、時々関与させないことによって達成することもできる。たとえば、隣の厚板のすべての他の搬送行程に関与する厚板を備えることも可能であり、また、すべての第７の搬送行程に関与する機会を有しない厚板を備えることも可能である。

最後に、材料が非常に高速で移動し、あるいは直線状に素早く流れる領域内に、固定式の障害物により形成された適切なブレーキを配置することも可能である。たとえば、隣り合う厚板間に、固定式の中間の厚板を配設することができる。この中間の固定式の厚板には、材料の層内に突出する流通障害物を設けることができる。また、側壁から格子上に突出する内部突起物を備えることも可能であり、このように内部突起物を設けることにより、ベースの均一構造を壊す必要がなくなる。側壁から格子上に突出する内部突起物の高さは、通常の材料層の高さよりも低く設定されており、それにより、内部突起物は常に端部領域の材料層に係合し、その材料が、より素早く流れるのを阻止することができる。

もし、単に、通常の層に上積みされる材料が、非常に素早く流れるのを阻止することが必要なだけであるならば、上記内部突起物は、予期されるそのような現象が生じる場所に配置されると共に、通常の材料の層の上方位置に配置される。

隣り合う厚板間のすき間は、材料がそのすき間を通って落下するのを阻止するために、及び／又はガスがそのすき間から通り抜けるのを阻止するために、シールされている。使用されるシールは、好ましくは、ラビリンスシールが用いられる。このラビリンスシールは、厚板の端部に設けられた縦向きの細長い片を有しており、該細長い片は、隣の厚板又は特別のチャンネルによって保持されている材料の層内に挿入されている。この原理の簡単な構成は知られており（ＵＳ−Ａ ５，２２２，５９３）、端部の細長い片が一つの厚板の端部から上方に突出し、他の厚板から下向きに突出する端部の細長い片が、前記上向きの細長い片と噛み合っている。この場合、シールは、処理されるべき材料が活発に動いている領域に配置される。この結果、本発明によると、シール装置が厚板の下側に配置されるという厚板の好ましい形態が与えられることになる。この場合、縦向きのチャンネルは、一つの厚板の端部又はそこから離れた所定位置に配設されると共に、上端が開口し、作業中、材料の層を受け入れることができるようになっている。縦向きの細長い片は、厚板の端部からこのチャンネル内及びその中に形成された材料層内に突出している。同時に、これらの部分は、厚板間のすき間を通ってチャンネル内に入るバルク材料が通り抜けてしまうのを阻止するシールを構成している。さらに、上記配置は、格子の下側空間と格子の上側空間の間でガスを遮るためのシールまたは少なくとも一つの流通障害壁を構成している。制限されたガス通路が望ましく、それにより、材料の層内での望ましいガス処理もこのシール装置の上側で行うことができる。この目的のために、多くのケースにおいて、上向きの開口したチャンネルの一側を、格子の下側の空間に連通する。

本発明の特別な形態では、二つの隣り合う厚板間に配置されたシール装置又は固定式中間厚板は、壁によって支持されている。この壁は、隣り合う厚板の下方で、格子の下側の空間を、各厚板に対応するように相互に分割している。これにより、隣り合う厚板上に載せられた材料が異なった範囲で通気されることを可能としている。

作業中、厚板の端部からチェンネル内に下向きに突出する細長い片は、常に、チャンネルの壁から十分に間隔をおいた状態に維持されており、これにより、材料が細長い片とチェンネルの壁との間で破砕されるのを防止している。これは、細長い片とチャンネルの壁との間の横向きの空間を、熱膨張する厚板間の横向きのガイドすき間よりも大きくすることによって、達成することができる。さらに、同じ目的のために、細長い片の底端部とチャンネルの底部との間のすき間を、細長い片とチェンネルの垂直壁とのすき間よりも小さくすると、好都合である。

仮に、チャンネルが所定位置に備えられているとすると、縦向きの細長い片は、相互にシールされた上記二つの厚板の各端部からこのチャンネル内に下向きに突出させることができる。しかし、前記チャンネルを、一つの厚板の端部に連結し、下向きに突出する細長い片を別の厚板の端部に連結することも可能である。

厚板のすき間に直接連通しているチャンネルの部分は、通常、完全にバルク材料によって満たされている。細長い片とチャンネルとが相対的に移動している間、一部のバルク材料は細長い片の下側を他側へ通過する。細長い片の下端部とチャンネルの底部との垂直方向の空間は小さく形成する必要があり、それにより、この材料通路は規制される。さらに、チャンネルの垂直な壁は、格子の下側の空間に材料が溢れるのを阻止できるように、十分に高く形成しなければならない。材料がチェンネルから溢れると、チャンネルが常に空の状態になるので好ましくない。隣り合う厚板の細長い片は、一緒に前方に移動されると共に個々に後方へ移動されるので、チャンネル内の材料の層は、後退時よりも広い範囲で搬送方向の前方に移動され、チャンネルの端部から押し出される。この目的のためにチャンネルの端部は開口している。後方に移動する材料には何も危険性がないので、格子の供給端部に隣接するチャンネルの後端部は、開口することができる。

焼成材料クーラの格子の上流側端部には、炉から落下する材料を直接に受け止める表面を有する短い供給セクションを連結することが一般的である。稼動中、本発明による格子セクションの厚板の供給側端部は、前記供給セクションの下方を、供給セクションから多少の隙間をおいて移動する。両者の相対的な移動のために、格子セクションの上端と供給セクションの下端との間には、一定のすき間が必要となる。また、高圧の冷却エアが、格子の下側の空間から材料の層内に侵入するのを防ぎ、それにより、格子を通過して冷却することのないように、減縮される隙間にシール装置を備えることが適切である。

格子の上端側の略全面には、冷却された材料が収納される中空部が設けられており、この中空部により格子と材料の熱い層が直接に接触するのを防いでいる。厚板の供給側端部も前記同様の中空部を便宜的に備えている。それらが供給セクションの下側に移動して、もはや、その位置の材料からいくらの負荷もかからなくなった時には、下から中空部内に浸入するガスが中空部の範囲外へ吹き出したり、または、少なくとも細かい材料が吹き出す危険性がある。

その危険性をなくすために、本発明のさらに別の特徴によると、厚板の中空部がクーラの供給セクションの下側に位置したときに、エアの供給装置から遮蔽されるエア通過開口を備えている。

本発明の重要な利点は、格子と支持部材の摩耗が、それらの機能を損ねないことである。故に、支持部材は簡単な構造とすることができる。たとえば、格子を、ローラに取り付けることができる。

以下、典型的な実施の形態を記載した図面に基づいて、本発明を詳しく説明する。
詳しく説明する。

図１において、クーラハウジング１は、回転筒状炉３が開口する供給塔２を有している。この供給塔２内では、材料８はクーラの供給セクション４上に落下し、該供給セクション４から格子セクション５を通過する。以下、いかなる限定も追加することが無い限り、格子に言及するセクションという用語は、前記格子セクションを意味するものとする。また、この格子セクションの上流に連結され又は続くセクションの可能性も除外されるものである。前記格子５は略水平に配置されている。ただし、前記格子５の後退時に材料が格子の厚板と共に移動するのを阻止するために、格子５をわずかに下向きに傾斜させることも可能である。これにより、材料を搬送方向に容易に移動できると共に、搬送に必要なエネルギ量を低減することができる。しかしながら、比較的自由に流れる材料が直線的に素早く通過してしまう現象、いわゆる”レッドリバー現象”を阻止することが重要な場合には、格子５をわずかに上向きになるように横向きに配置することもできる。格子５の終端部においては、材料を直接排出することも、また、次の格子セクション６を介してクラッシャ７に排出することもできる。

格子５は複数の厚板１０から構成されており、隣り合う厚板１０同士は、互いに平行となるように配置されている。図２及び図３は、それぞれ３個及び５個の厚板１０を備えた構造が概略的に描かれており、厚板の動き行程に従って、上段から下段へと順次各段階の状態が示されている。

図２aは、３個の厚板１０のすべてが、搬送方向１１の最前進位置に位置した状態を示しており、厚板１０の搬送方向の前方への移動は、この最前進位置で停止する。その後、それら厚板１０は、図２ｂ、ｃ及びｄに示すように、個々に後方へ移動する。図２ｄに示すように、すべての厚板１０が全収縮位置まで引っ込むと、直ぐに折り返し、図２ａに示す最前進位置に達するまで、すべての厚板１０が一緒に、再び前進行程を開始する。共通の前進行程の間、それらの厚板は、該厚板の上に載せられた材料層を、搬送方向に搬送する。

厚板が個々に後方に移動するとき、それらの上に載せられた材料の大部分は、厚板の動きと共に後方へ移動することはない。その理由は、隣接する厚板上に載せられた材料によって、及び又は側壁によって、厚板上に生じる摩擦により、材料が同じ場所に維持されるからである。図２に示された厚板の動きは、一つの厚板が独立に後方に移動している間、他の厚板はそれぞれ静止した状態となっている。

対照的に、図３に示された厚板の動きは、後進している一つの厚板を除いたすべての厚板が、均一に前方に移動している。図３ａは、丁度引っ込んだ直後の厚板１０．１が最後退位置に位置している状態を示しており、一方、厚板１０．５は最前進位置に到達した状態を示している。この状態から図３ｂに示される次の状態まで、厚板１０．５が後方の始動位置まで戻る間、１０．１から１０．４のすべての厚板は、同調しながらゆっくりと前進する。次の図３ｃに至るまでの段階において、厚板１０．４が後方の始動位置まで戻る間、厚板１０．１から１０．３及び１０．５は、段階的に前進し始める。仮に、前進運動が連続的になる場合には、たとえば、後方への移動は、少なくとも前進移動の速さの５倍の速さに設定しなければならない。

図２及び図３に示された例において、すべての厚板は同一の速度で前進するが、このことは必須要件ではない。むしろ、個々の厚板の前進速度を異ならせるように制御することができ、また、初めの設定速度から異なった速度へ変速制御することも可能である。たとえば、終端部に近づいている厚板１０．１及び１０．５が、中央に近づいている厚板よりも、ゆっくりと移動するように、上述の技術的な制御を行うことができる。

また、この例において、厚板は個々に後方に移動するように説明しているが、二つの厚板が同時に後方に移動するように構成することも可能である。たとえば、前記二つの厚板が別の一つの厚板から十分に距離を置いており、かつ、前記別の一つの厚板が、該厚板上に載せられている材料を同一場所に保持するのに十分な場合には、二つの厚板を同時に後退させるように構成することも可能である。本実施の形態を示す図３においては、厚板１０．１及び１０．４の組合せ、又は厚板１０．２及び１０．５の組合せが、それぞれが同時に後退されるべきケースである。このことは、図３によって説明した連続的な工程並びに図２によって説明した断続的な工程のいずれにも適用可能である。

図２及び図３の説明では、構造簡素化の目的のために、厚板は相互に、又はクーラハウジング１の壁に、直接に隣接配置されているように推測されるが、このことは必須要件ではない。たとえば、格子が下向き傾斜するように配置されている場合には、固定式の細長い片又は固定式の厚板を、個々に移動する厚板間に配置することができ、前記固定式の細長い片又は固定式の厚板により、材料が素早く移動する現象を減少させることができる。さらに、格子が水平又は下向き傾斜状に配置されている場合、各々の場合において、壁１に直接隣接する一端側の細長い片を、固定位置に保持することが適切かもしれない。

搬送方向とは反対方向への動きに関して、材料に付与される抵抗を追加的に増加させるために、内部突出物を使用することができ、また、クーラハウジング１の側壁間隔、又は追加された前記内部嵌合物間の間隔を、搬送方向１１と反対方向にテーパを持たすようにすることも可能である。

厚板１０は、できる限り均一に分布された複数のエア通過開口２１を有している。別のタイプの冷却格子から得られる経験を、これらの開口の編成及び配列に適用することは可能である。図４及び図５によると、厚板の上端面の中空部１４は、横断壁１３によって互いに分割されると共に、バルク材を内部に保持できるように寸法設定されている。これにより、格子上に載せられた熱くて研磨作用を有する材料層に対する保護層を形成している。

材料が比較的研磨作用を有していない場合、又は厚板１０の表面が十分に対摩耗性を有している場合には、中空部１４を形成しないで済ますことも可能である。この方法において、格子と材料との間の摩擦係数に影響を及ぼすことが可能となる。これはまた、仮に、一定の面積の幅内の材料が、下方の厚板による摩擦力よりも、隣接する材料の摩擦による影響範囲の方が大きい場合には、格子の幅を変化させるという異なった方法によっても可能となる。

図４及び図５において、格子の下側のスペース１７が、過剰の圧力下にあり、それにより、冷却エアは、強制的に、前記格子の下側のスペースから格子の開口１２及び材料８の層を通過すると想定される。前記開口１２の下側には捕獲セクション１８が配置されており、前記格子の開口１２を通って落下する如何なる粒子も、格子の下側の空間１７内へは通過せず、前記捕獲形状セクション１８により捕獲され、その後、その粒子は、エアの流れによって層内に上方へと戻される。

格子の下側の空間に過剰圧力を加えることにより空気が流通する格子の代わりに、厚板の全体又は数箇所に、可撓性を有する自在通路を介して圧縮エア供給源をすることができる。これは、格子の幅を横断し、長さに沿った異なった領域に、異なったレベルの換気を有する材料層を提供するオプションを提供する。

厚板１０は、ローラ１５上に取り付けることが可能である。それらは、駆動装置（図示せず）に連結され、該駆動装置はそれらを搬送方向１１に前進させたり、後退させたりすることができる。

図６は、クーラハウジング１内の３つの厚板１０を通る断面図であり、各厚板１０の上端面には壁１３によって分割された中空部１４が形成されており、厚板１０上にはバルク材料８の層が載せられている。可動部品には、右上がりに傾斜したハッチングを施し、固定部品には、右下がりに傾斜したハッチングを施してある。個々の厚板１０の上に載っている材料８の上層部分の搬送方向及び／又は搬送方向と反対方向の動きが、関連する下方の厚板１０による摩擦力の影響よりも、隣り合う領域の材料又は壁からの摩擦力の影響の方が大きくなるように、個々の厚板の幅９は決定される。より明確には、厚板表面（たとえば一点鎖線３０の下側の領域）近くに位置する材料の一部を、厚板からの距離によって左右されるが、厚板の移動において温度がいくらか高くなるのは仕方がない。しかしながら、隣り合う厚板が固定状態または反対方向に移動しているならば、厚板上の材料の大半の部分は、厚板の戻り行程についてゆけない。

厚板幅と比較して材料層が高くなるに伴い、隣り合う材料またはクーラハウジングの壁による摩擦の影響が、下方の厚板の摩擦による影響と比べて、大きくなる。その結果、搬送効率は、厚板の幅に対する層の高さの割合が増加するに伴い、増加する。かかる方法は次のように実施される。すなわち、厚板に対する層高さの割合は、０．７以上で、好ましくは、０．９以上である。厚板の幅は、突出状の材料の層高さに基づき、前記数字の逆数より大きくならないように設定される。好ましくは、厚板幅に対する層高さの割合は、１から１．２の範囲内である。

厚板１０間又は端近くの厚板と壁１との間には、すき間３１が存在し、材料は前記すき間３１を通って下方に落下可能となっている。すき間３１の下側の所定位置には、壁３３を有するコの字形のチャンネル３２が配置されており、すき間３１を通って落下する材料を捕獲するようになっている。厚板１０には、チャンネル３２の近傍位置に、下方に突出する細長い片３４が形成されている。該細長い片３４はチャンネル３２内に突入し、細長い片３４の下端は、チャンネル３２の底部からほんのわずかの隙間を置いて対向している。図７において、材料はクロスハッチングで示されており、チャンネル３２の壁３３と細長い片３４の間の空間３５内を、何の抵抗もなしで材料が通過することはできないようになっている。このような構造は、格子の下側の空間１７を通って材料が落下しないようにシールしていることを示している。

細長い片３４の下端とチャンネル３２の底部との間で形成される空間と、細長い片３４とチャンネル３２の壁３３とのすき間３５内に入り込んだ材料の高さとの割合は、シール機能を発揮するためには非常に重要な事項である。このすき間３５の高さは、上記空間の３倍から２０倍が適切であり、好ましくは、格子のほぼ８倍から１２倍が適切である。実験で証明された典型的な実施の形態において、細長い片３４の下端とチャンネル３２の底部との間の空間は２乃至５ｍｍであり、壁３３の高さは８０ｍｍである。

仮に、このシール装置を通過する時に材料にかかる抵抗が、所定の大きさに十分に達しない場合には、チャンネル３２をばねの弾性力によって上方に付勢することができ、それにより、実質的にすき間を作ることなしに、細長い片３４の下端に対してチャンネル３２の底部を支えることができる。しかしながら、この寸法取りは、普通は必要としない。その理由は、すき間３１を通ってチェンネル３２内に流入する材料が、縦方向（長さ方向）にチャンネル３２外へ連続的に運ばれるからである。この搬送の原理が意味するところは、固定式のチャンネル３２内では、該チャンネル３２に対して、両細長い片３４は常に同時に搬送方向に移動するが、搬送方向と反対方向へ移動する時には、両細長い片３４は決して同時には移動しないことである。したがって、搬送方向への移動時に、チャンネル３２内に入り込んでいる材料に及ぼされる搬送の影響は、反対方向への移動時に同材料に及ぼされる搬送の影響よりも強いことになる。チャンネル３２はその放出側が開口しており、それにより、材料はチャンネル３２の端部から放出することができる。格子の配置と材料の種類によって左右はされるが、仮に、材料が格子の供給側においてチャンネル３２から放出されるとすれば、適切な材料収集の形態（チャンバー３０）又はシールは、その端部に設けられ、材料が逃げ出すのを防止する。しかし、材料はチャンネル３２内で搬送方向に搬送されるので、上記のような材料収集構成は、通常は必要としない。

チャンネル３２の壁３３と細長い片３４の間の横向きすき間３５の寸法は、如何なる条件下においても、互いに接触せず、または、両者間に入り込んだ材料が破砕される程は互いに接近にないように、選択される。したがって、それらの間の前記空間３５の寸法は、厚板１０の移動すき間及び熱膨張によって生じる予期された細長い片３４の側方への変位よりも、大きく設定すべきである。隣接する厚板間で材料が破砕される危険性は、たとえば、図８に示す構成のように、互いに対向する一対の壁３６を、上方に向かって幅広くなる楔形のすき間を形成するように構成することにより、低減することができる。これにより、材料がすき間内に詰まるのを防ぎ、厚板が持ち上げられるように導く。

図９には、さらに別の実施の形態が示されており、細長い片３４は厚板１０の端部に配置され、前記細長い片３４と協同してシール作用をするチャンネル３２は、前記厚板１０に隣接する厚板１０の端部に配置されている。

図１４は、隣り合う厚板間のシールに関して、さらに別の実施の形態を示している。側壁７１を有する断面Ｕ字状のセクション７０が、図の左側に見られるように、厚板１０の端部に縦方向（長手方向）に連続するように固着されている。この側壁７１は、厚板１０上の横断壁（ウエブ）１３によって形成されている中空部（図４及び図６の符号１４）の横方向の範囲を定めている。壁１３はＵ字状セクション７０の上側に設けられた壁１３ａによって連続している。

側壁７１には下向きに突出した細長い片（脚）３４が形成されており、この細長い片４は、隣（図の右側）の厚板１０に形成された材料の層内に下向きに突出しており、この隣の厚板１０の端部から上方に突出する壁３３との相互作用により、ラビリンスシールを形成している。すなわち、壁３３と細長い片３４の間ですき間３５を形成し、前記図７で説明した方法と同じ方法によって、シール作用を発揮する。クロスハッチングで示した領域は、対向面又は材料層に対する相対移動により、高いレベルの磨耗に晒される部分の表面補強層である。同様な理由により、片７２が、前記細長い片３４の下端面と対向するように設けられており、上記両片７２，３４の対向端面間でシール隙間を形成している。また、前記片７２にも細長い片３４と同様な表面補強がなされている。この種の補強は、他のシール装置の形態とすることも可能である。

図１４に示すシール装置の構造は、前述の他の幾つかのシール装置よりも優れた利点を有している。すなわち、わずかの範囲でしか相対的に移動しない両シール表面が、互いに対向位置に配置されており、それにより、構造的な経費を低減できると共に、適応されるべき摩擦エネルギも低減できる。

実際に使用するための好ましい構造の詳細は、図１０，１１及び１３に見ることができる。水平で、平行な縦向きの複数のサポート４０により格子を支持しており、該サポート４０はクーラハウジング内に配置されている。各場合においてローラ１５用の軸受シート４２を支持するブラケット４１は、縦方向（長さ方向）に所定間隔をおいてそれらに固定されている。厚板１０の側方のほぞ（横壁）４６には、横断サポート４５を介して駆動用プレート４４が剛直に連結されており、この駆動用プレート４４はローラ１５の上に載っている。各厚板１０は、互いに前後方向に間隔おいて配置された複数のローラ１５により支持されている。これらのローラ１５の少なくとも一つは、往復動方式で駆動されるようになっており、厚板に、前述のような搬送方向の動きを与える。また、厚板を液圧式のピストンシリンダ装置によって直接駆動するように構成することもできる。厚板１０の横方向の動きを規制するために、たとえば、ローラ１５には、駆動用プレート４４の幅に対応するホイルフランジ４３が形成されている。

中空部を形成する横断壁１３は、縦方向（長さ方向）に所定間隔をおいて厚板１０に固定されている。

隣り合う厚板１０間のすき間は、厚板１０の側方ほぞ（横壁）４６の上側部分４９によってシールされており、上記上側部分４９は厚板の上方に突出し、固定式のシールセクション４７内に入り込んでいる。シールセクション４７は、交差部分において逆Ｕ字形に形成されており、両側の下向きの細長い片が厚板上の材料層内に挿入され、前記図７で説明した実施例の細長い片３４と同様に、材料の層に上方から係合している。シール作用を行っている間、シールセクション４７は前記ほぞ（横壁）４６の上側部分４９と協同し、前記図７で説明した実施の形態の壁３３に対応する機能を発揮する。シールセクション４７はホルダー４８により支持されており、該ホルダー４８は、隣り合う厚板１０の側方ほぞ（横壁）４６間を通って突出すると共に、前記縦向きのサポート４０によって支持されている。シールセクション４７等によって構成される上端側シール構造は、図１０及び図１１に示しているが、これらに加え、図７に示されたような構造の下側シールを補完することができる。これは図１２に示されている。この図１２において、上端側において前述のシールセクション４７と相互作用する側方のほぞ（横壁）４６は、厚板１０の上端側にシールセクション４７と協同してシール装置を構成する。また、ほぞ（横壁）４６には、底部に向かって突出する細長い片３４が形成され、この細長い片３４は、下側に配置されたチェンネル３２内に挿入される。

図１０を見た場合、隣り合う厚板１０の下側の空間は、壁５０によって簡単に仕切ることができ、前記壁５０は一点鎖線で示されている。この場合、ホルダー４８は連続的な壁と同様な構造に製作されており、したがって、隣り合う厚板１０の下側の各空間１７は、相互に如何なる流通も行えないようになっている。厚板１０の下側の分割された空間は、もし望むならば、異なった圧力で作用させることができ、それにより、各関連する厚板上の材料層に、それぞれ異なった流量のエアを通過させることができる。仮に、材料の層が隣り合う厚板上で異なった特性を有する場合、たとえば、異なった粒子の寸法、異なった粒子高さ又は異なった温度を有する場合、エア供給量を異ならせることにより各材料に適切に冷却処理することができる。この目的を達成するためには、異なる流量値に設定できる複数の冷却エア供給源を、各分割空間１７に配置する。本発明による格子は、長さ方向のパーティションによって格子の下側の空間を上述のように分割する格子に特に適切である。その理由は、長さ方向のパーティションはシール部材に接続でき、前記シール部材は隣り合う厚板間で長さ方向に連続しているからである。格子の下側の空間１７内に横断壁を提供することは容易であり、それにより、搬送方向に相互に追従する各セクションにおいて、それぞれ異なった換気が為されるようにできる。

図７において、厚板１０の底部３８には、長さ方向に対して横断するようにスロット状のエア通過開口１２が形成されており、各スロット状の開口１２の下側には、捕獲セクション１８が設けられ、図７に示すように下向きに面する端部３９を備えている。

図１，４及び５で概略を示しているように、厚板１０の端部２０は、いかなる隙間も形成することなく供給セクション４の下側を通過するようになっている。過剰圧力のエアが、厚板端部２０の上端側と供給セクション４の下側との間のすき間２１を通って格子の下側の空間１７から外部に漏出しないように、また、材料が、搬送方向１１と反対方向に格子の下側の空間内に入り込まないように、図４に示すように様々な構造のシール用の細長い片２２が設けられている。これらのシール用の細長い片２２は、隣接配置された格子セクション４の端面にぴったりと接続されると共に、ばねの弾性力によって厚板端部２０の表面２４に押さえ付けられている。シール用の細長い片２２を厚板端部２０の表面２４にぴったりと当接させるために、厚板端部２０の上端表面２４を、如何なる中空部１４も存在しない平滑な構造にすることも可能である。これは、表面２４が供給セクション４の直下に位置していないときに、まだ非常に熱い材料によって生じる磨耗に直接に晒されることを意味し、したがって、耐熱性及び耐磨耗性に優れた構造にしなければならない。

仮に上記結果を避けることを望む場合には、図５に示す別の構造が考えられる。図５の構造は、次の事項を除いては、図４に示す構造とほぼ同じ構造となっている。すなわち、厚板端部２０の上端側にも材料が入り込む中空部１４を形成してあることである。上記厚板端部２０は、前進行程の間だけ、熱い材料に晒される範囲内に中空部１４を形成している。この場合、シール用の細長い片２２は、中空部１４を閉じるように所定位置に取り付けられているが、壁１３の上端との間には短いすき間を有している。

中空部１４が供給セクション４の下側に位置している限り、それら中空部１４は圧縮エア供給から遮断されている。さもなければ、中空部１４に収納されている材料の一部が吹き出されるに危険性が生じ、それを防ぐ必要性から、前記のように遮断されている。図５及び図７を参照して、以下に説明する構造は上記目的のために使用される。少なくとも厚板１０の後端部２０では、捕獲セクション１８は側方ほぞ（横壁）２５によって取り囲まれている。捕獲セクション１８の下側には閉塞プレート２８が配置されており、この閉塞プレート２８は、搬送方向には供給セクション４の端部まで延び、搬送方向と反対方向には壁２９まで延びており、この閉塞プレート２８によって、前後の側壁と共に、格子の下側の空間１７を閉じている。

閉塞プレート２８の上端壁は、側方ほぞ（横壁）２５の下端面２６からシールされている。たとえば、ばねの弾性力によって上記端面２６に閉塞プレート２８を押し付けることによりシールされている。この方法において、格子の下側の空間１７からエア通過開口１２への圧縮エアの直接の侵入は、それらエア通過開口１２又は関連する捕獲形状セクション１８が閉塞プレート２８の前端部の後側に位置するや否や、阻止される。格子の下側の空間１７からエアが漏出するのを防止するため、格子の下側の空間の搬送方向と反対方向においては、プレート２８の上端面と捕獲セクション１８との間に、エア通過開口１２にエアが漏出するのを避けるために、横断ウエブ３７が形成されている。この横断ウエブ３７は、閉塞プレート２８の上端面の搬送方向の全域に配置されると共に、各捕獲セクション１８に配置されている。別の例として、捕獲セクション１８の下端部をプレート２８に接触させることによりシールすることも可能である。

バルク材料が供給セクション４の下側領域を通過した場合には、格子の下側の過剰圧の空間１７の外側にそれら材料を集めることができる。その集める場所は、収集チャンバー３０（図５）であり、継続的に、または時々、吸引及び排出か可能な場所である。

格子の下側の閉塞プレート２８によって影響されるシールの別の例として、格子の上側のすき間２１にカバーを設けることも可能である。

図１１及び図１３は、供給セクション４にシール状態で格子セクション５を接続するための別の例を示している。厚板１０は、中空部１４の領域が捕獲セクション１８を介してエアが流通できる構造となっており、前述のように、厚板１０の端部の中空部１４‘に対応する領域には閉塞底部５５を備え、この閉塞底部５５によりエアを流通させないようになっている。エアを通さない上記厚板端部のセクションだけが、供給セクション４の下側を移動するので、エアの通り抜けを防止するための特別の閉塞プレート（図５の符号２８）を設ける必要性はない。エアを通さない厚板端部の閉塞底部５５は、中空部１４’内に収納される材料によって、供給セクション４から供給される材料の高温の影響から保護されている。

供給セクション４に対して格子５をシールするために、一方では供給セクション４の下側に格子５と平行なシールプレート５７を配置し、他方では、各厚板１０の後端部の上端に、前記シールプレート５７に当接するシール装置５６を備えている。シールプレート５７は耐磨耗性を維持することを必要としており、簡単の鋼管できるように、支持プレート６０の孔５９内にホック５８によって吊り下げられ、ねじ６１により所定の吊り下げ位置に固定されている。ねじ６１を緩めることにより、簡単に取り外し、交換することができる。厚板１０の後端部のシール装置５６は、厚板１０と共に二つの所定位置間で移動可能であり、その二つの所定位置とは、図１３に実線によって示された前側の位置と、図１３に破線によって示された後側の位置である。

シール装置５６は、エアを通さない閉塞プレート５５の後端部に固定されたＵ字状セクション６２と、該Ｕ字状セクション６２の一対に脚部の間にウエブ６３が配置されたＴ字状セクション６４とを備えており、厚板１０の長さ方向に対して横断するように横たわる平面内を移動可能にガイドされる。

Ｔ字状セクション６４の上端フランジは、ばね６５によって、シールを形成する手段としてシールプレート５７の表面に押し付けられている。

図１１から容易に理解できるように、Ｔ字状セクション６３，６４は中央で分割されている。分割された二つの部分は、Ｚ型ジョイント６６によって結合されており、それにより、たとえ前記二つの分割部材が横方向に離れるように移動した場合でも、材料が通れるようなすき間が生じないようになっている。前記二つの分割部材は、それぞればね６５により、傾斜リンク６７を介して作用するようになっており、したがって、単にシールプレート５７の表面に上向きに押し付けられるだけでなく、横方向の外方にも押される。シールプレート５７の両端部には、フランジ６８が同様に形成されており、上記のようにＴ字状セクション６４が横方向にも押される結果、図１０で説明したＵ形状セクション４７の外周表面にも押し付けられることになる。この方法において、中空部１４‘の後端部は、固定部分５７及び４７に対する横断面全体が、水平方向にも垂直方向にもシールされている。前述のように、シール装置５６自体が常に厚板１０と一緒に移動するので、格子のいずれの移動段階においても、シール装置５６によるシール機能が維持されるようになっている。Ｔ字状セクション６４の上端フランジと、これと接触するシールプレート５７及びシールセクション４７のシール表面との間のシール力は、ばね６５によって決定される。このばね６５の初期荷重は、セットスクリュー６９によって調節することができる。

図１１に示す実施の形態は、隣り合う厚板１０間のシール用隙間が、下向きに開口するＵ字状シールセクション４７（図１０参照）によって覆われていると推察される。Ｔ字状セクション６３，６４の端部は、前記のＵ字状シールセクション４７の側面に対してシールされている。仮に、隣り合う厚板１０間のシールが、図１４に示したような構造であるとすれば、Ｔ字状セクション６３，６４の一端部は、シールを形成する隣り合う厚板の壁７１，３４の外周表面に当接することになる。この種のシールは、Ｔ字状シールセクション４７の他端部では必要ない。

個々の厚板は、他の厚板からそれぞれ独立に移動するので、それらの行程長さ及び行程往復頻度（周波数）を変化させることにより、それらが材料に及ぼすそれらの搬送の影響を調節し、この方法において、厚板の上に載せられた材料の搬送速度を、他の厚板の上の載せられた材料の搬送速度に関連させて調節することができる。本発明によると、一つの特定の厚板又は一つの厚板のグループに載せられた材料の選択された特性であって、搬送速度を決定するのに充分な特性を、適当なセンサーによって測定し、そうして厚板の搬送速度またはより特別には、厚板の行程往復頻度あるいは行程長さ又はその両方を、前記測定値の関数として自動的に制御することができる。一例として、厚板上に載せられた材料層の温度は、材料層の表面の放熱値又は材料層のすぐ上の冷却エアの温度を測定することにより、測定することができ、また、別の例として、熱電対又は高温計によって、クーラ端部において格子の幅を横断する温度分布を測定することができる。この場合、一つの厚板について一つの測定点をそれぞれ設定することが適切である。厚板の搬送速度は前記測定値の関数として、連続的に制御することができる。もし、温度が上昇すれば、搬送速度を低下させ、それにより材料が冷却エア内に滞在する期間を長くする。またその逆のことも可能である。連続的な制御の別の例として、もし温度の増加が測定された場合には、周期的に速度を減速させることも可能であり、またその逆のことも可能である。特定の望ましくない操作状態を解消することを目的とする方法において、上記のような搬送速度の調節又は制御を用いることもまた、可能である。前記材料の一部は、熱い流れ、たとえば細かいクリンカーの端部への熱い流れ（”レッドリバー”）を形成することがあるが、このような現象が生じる箇所を温度スキャナーによって特定し、そして、上記現象を個々の厚板に分散させることができる。そのとき、行程長さ（あるいは行程往復頻度又は両方）は、前記温度分布が格子の幅全体に亙って均一になるまで、厚板のための制御技術手段によって減少させることができる。より熱い領域において行程長さを減少させると、その領域内における焼成材料の滞在時間を増加させることになり、それによりこの材料を、より活発に冷却することができる。

本発明によると、前進行程時に、冷却される格子が如何なる摩擦損失も生じないような望ましい格子長さを達成することが可能となる。後退行程の間は、後退している厚板とこの厚板上に載せられた材料との間でいくらかの摩擦が生じるが、このような摩擦による厚板の後退搬送への影響は小さい。この結果、高い材料搬送効率を得ることができる。隣り合う厚板間及び／又はハウジングとの間のシールは、熱い領域の外側に配置することができる。熱い領域内に搬送要素を配置する必要もない。可動部分は、材料を包み込む中空部によって、磨耗及び材料の熱の影響から略保護される。行程長さは、たとえば１００〜１０００ｍｍの間で選択することができ、好ましくは、３００〜６００ｍｍの間で選択される。これにより、行程を低往復頻度にできると共に磨耗程度も低くでき、さらに、駆動装置の負荷も低くできる。行程長さは、格子の幅に亘って異ならせることができ、これにより、格子の幅に亘って異なった材料特性を考慮することができると共に、クリンカーのレッドリバー現象を避けることもできる。エア供給装置がシール又は駆動装置によって遮蔽されている知られた格子の領域をなくすことができ、あるいは少なくとも最小化することができるので、格子の全幅に亘って、均一な作用を達成させることも可能である。格子の下側の空間は、パーティションによって横方向及び縦方向に分割することができ、それにより、目標とされる通気性、たとえば端部における通気性は、可撓性を有する通気管を用いることなく、達成することができる。

焼成材料クーラの概略縦断面図である。 第１の実施の形態の冷却格子を、順次各操作段階で示す概略部分平面図である。 第２の実施の形態であって、図２に対応する部分平面図である。 クーラの第１の実施の形態の部分縦断面図である。 クーラの第２の実施の形態の図４に対応する部分縦断面図である。 クーラの横断面図である。 シール装置の拡大部分断面図である。 別のシール装置の断面図である。 別のシール装置の断面図である。 別のシール装置の断面図である。 さらに別のシール装置の横断面図である。 さらに別のシールの断面図である。 格子セクション間のシール装置の詳細図である。 図９のシール装置の変形例である。

Claims (25)

1. 格子上のバルク材料の層にガスを流通させることにより、前記バルク材料層を処理し、特に冷却処理する方法において、
   搬送方向に長い複数の厚板を備え、
   各厚板は、搬送方向の前方へは、少なくとも二つの隣り合う厚板が同時に移動するように駆動され、搬送方向の後方へは、互いに時期を違えて移動するように駆動されることを特徴とするバルク材料の層を処理する方法。
2. 前記厚板上に載せられたバルク材料に対して前記厚板によって及ぼされる摩擦が、隣の厚板上に載せられた材料及び／又はハウジングの壁によって前記材料に及ぼされる摩擦よりも低くなるように、前記厚板の幅を十分に狭く形成していることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. バルク材料の層の平均高さは、前記厚板の０．７倍以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 前記厚板の後退行程は前進行程よりも速いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
5. 端近くに配置された少なくとも一つの厚板は、他の厚板よりも低い往復頻度で、及び／又は低い振幅で移動されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 継続的に操作されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
7. ある種の搬送パラメータが、個々の厚板又は隣り合う厚板グループに載せられた材料に対して別々に測定され、前記厚板又は厚板グループの搬送速度が、前記パラメータの測定値の関数として影響されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
8. ガスを用いてバルク材料を処理し、特に冷却処理する装置であって、バルク材料（８）の層を、供給端部から搬送方向（１１）の前方の放出端部まで搬送すると共に、ガスを流通させることができる格子（５）を有する装置において、
   搬送方向に長い複数の厚板（１０）を備え、
   各厚板（１０）は、搬送方向の前方及び後方に交互に移動されると共に、隣り合う厚板（１０）同士は後退行程時には同時には駆動されず、前進行程時には同時に駆動されるように制御されることを特徴とする装置。
9. 固定式の端部厚板が備えられていることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 固定式の中間厚板が被駆動厚板間に配置されていることを特徴とする請求項８又は９記載の装置。
11. 隣り合う厚板（１０）間又は厚板（１０）と壁（１）の間にシール装置（３２，３４；４６，４７）が設けられており、
    該シール装置（３２，３４；４６，４７）は、材料の層内に挿入されると共に少なくとも一つの前記厚板（１０）に設けられた細長い片（３４）を備えていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の装置。
12. 前記シール装置（３２−３４）は、前記格子（５）の下側に縦向きのチャンネル（３２）を備えており、
    該縦向きのチャンネル（３２）は、ある程度の材料を収納できるようになっていることを特徴とする請求項１１記載の装置。
13. 前記厚板（１０）に設けられた細長い片（３４）は、隣の厚板（１０）上に載せられた材料の層内に挿入され、
    前記隣の厚板（１０）には、前記細長い片（３４）の背後から噛み合う垂直壁（３３）が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の装置。
14. 縦方向の所定位置にシール状セクション（４７）が配置されており、
    該シール状セクション（４７）は、２つの細長い片を有し、
    該２つの細長い片は、二つの隣り合う厚板（１０）上に載せられた材料の層内に挿入されていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の装置。
15. 中間の厚板及び／又はシール状セクション（３２，４７）は壁（５０）に連結されており、
    該壁（５０）は、２つの厚板（１０）間に配置されると共に、格子の下側を関連する複数の空間（１７）に分割していることを特徴とする請求項１１、１２又は１４記載の装置。
16. 前記シール装置（３２，３４，４６，４７）は、エアが流通可能であることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の装置。
17. 前記細長い片（３４）と前記チャンネル（３２）の垂直壁（３３）との間の横向きの空間は、厚板（１０）又は複数の厚板（１０）の横向きのガイドすき間よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれかに記載の装置。
18. 前記細長い片（３４）と前記チャンネル（３２）の垂直壁（３３）との間の横向きの空間は、前記チャンネル（３２）の底部と前記細長い片（３４）との間の垂直方向のすき間よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれかに記載の装置。
19. 前記チャンネル（３２）は、放出端部で開口していることを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれかに記載の装置。
20. 前記チャンネル（３２）は、供給端部で開口していることを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれかに記載の装置。
21. 前記格子（５）の供給端部は、該格子（５）の表面の上方に延設されている供給セクション（４）によって、少なくとも時々は、覆われるようになっていることを特徴とする請求項８乃至２０のいずれかに記載の装置。
22. 前記供給セクション（４）と前記格子（５）との間に、シール（２２）を配置していることを特徴とする請求項２１記載の装置。
23. 前記格子（５）の表面に、エア通過開口（１２）を有する材料保持用の中空部（１４）を設けていることを特徴とする請求項２１又は２２記載の装置。
24. 前記格子（５）の供給端部もまた、材料保持用の中空部（１４）を有しており、
    供給端部の凹部（１４）内のエア通過開口（１２）は、供給セクション（４）によって覆われた領域内のエア供給装置から遮蔽されていることを特徴とする請求項２１又は２３記載の装置。
25. 行程長さは、１００mm〜１０００mmであり、好ましくは、３００mm〜６００mmであることを特徴とする請求項８乃至２４のいずれかに記載の装置。
    

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