WO2021074057A1 - Kühler und verfahren zum kühlen von schüttgut - Google Patents

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WO2021074057A1
WO2021074057A1 PCT/EP2020/078562 EP2020078562W WO2021074057A1 WO 2021074057 A1 WO2021074057 A1 WO 2021074057A1 EP 2020078562 W EP2020078562 W EP 2020078562W WO 2021074057 A1 WO2021074057 A1 WO 2021074057A1
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WO
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cooler
coarse
fine
coarse material
separation area
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/078562
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eike Willms
Michael Streffing
Stefanie Richter
Hans-Bernd Humpe
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/38—Arrangements of cooling devices
    • F27B7/383—Cooling devices for the charge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
    • F27B7/38—Arrangements of cooling devices
    • 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
    • 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

  • the invention relates to a method and a cooler for cooling bulk goods, in particular cement clinker.
  • the bulk material In order to cool hot bulk material, such as cement clinker, for example, it is known that the bulk material is placed on an aeration base of a cooler through which a cooling medium, such as cooling gas, can flow. The hot bulk material is then moved from one end of the cooler to the other end for cooling and cooling gas flows through it.
  • a cooling medium such as cooling gas
  • Various options are known for transporting the bulk material from the beginning of the cooler to the end of the cooler.
  • the bulk material is transported by movable conveyor elements that move in the conveying direction and against the conveying direction.
  • the conveying elements have a pushing edge that transports the material in the conveying direction.
  • a cooler which has a plurality of conveyor elements that can be moved in the conveying direction and against the conveying direction.
  • Each of the conveyor elements is connected to suitable transport mechanisms via a carrier element, which supports the conveyor elements movably on a machine frame structure.
  • the material is transported in the conveying direction by means of a suitable movement pattern in the forward and return strokes.
  • the object of the present invention is to provide a cooler, in particular a separation cooler, in which the fine material and the coarse material are cooled separately from one another, the efficiency of the cooler being optimized and the installation being simplified.
  • this object is achieved by a cooler with the features of the independent device claim 1 and by a method with the features of the independent method claim 13.
  • a cooler for cooling bulk material in particular cement clinker, has a cooler inlet for admitting bulk material to be cooled into the cooler, a separation area arranged in the conveying direction of the bulk material behind the cooler inlet for separating coarse material and fine material, and a coarse material cooler connected to the separation area for cooling the coarse material and a fine material cooler connected to the separation area and connected in parallel to the coarse material cooler for cooling the fine material with a cooling medium.
  • the cooler also has a housing, the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler being arranged within the housing.
  • a furnace for burning cement clinker is connected upstream of the cooler, the burnt cement clinker falling from the furnace through the material inlet into the cooler.
  • the cooler inlet area for example, adjoins the material inlet and has, for example, a static grate which is arranged below the furnace outlet so that the bulk material emerging from the furnace falls onto the static grate due to gravity.
  • the static grate is, for example, a grate set at an angle to the horizontal of 10 ° to 35 °, preferably 12 ° to 33 °, in particular 13 ° to 21 °, through which cooling air flows from below.
  • the separation area In the direction of flow of the bulk material to be cooled, for example, the material inlet or the static grate of the cooler inlet area is directly followed by the separation area, in which the fine and coarse material of the bulk material are separated and then cooled separately from one another.
  • the separation area has, for example, a static or a dynamic grate.
  • the separation area comprises means for separating the fine material from the coarse material of the bulk material.
  • the fine material is, for example, bulk material with a grain size of about 10 5 mm to 4 mm, preferably 10 5 mm to 2 mm, the coarse material being bulk material with a grain size of 4 mm to 100 mm, preferably 2 mm to 100 mm.
  • the separating cut between the coarse material and the fine material is preferably at a grain size of 2mm.
  • the fine material preferably comprises a proportion of 90% to 95% of bulk material with a grain size of 10 5 mm to 4 mm, preferably 10 5 mm to 2 mm, with 5% to 10% of the fine material being bulk material with a particle size of more than 2 mm , preferably more than 4mm.
  • the coarse material preferably comprises 90 to 95% of bulk material with a grain size of 2mm to 100mm, preferably 4mm to 100mm, with 5% to 10% of the coarse material being bulk material with a grain size of less than 2mm, preferably less than 4mm can act.
  • the coarse material can possibly also contain chunks of material with a grain size larger than 100mm.
  • the fine material cooler and the coarse material cooler adjoin the separation area, these being arranged parallel to one another.
  • the parallel arrangement of the fine material cooler and the coarse material cooler should not only be understood in a geometric sense, but also in a process engineering sense.
  • the fine material cooler is preferably arranged parallel to the coarse material cooler in the conveying direction of the bulk material.
  • the fine material cooler and the coarse material cooler preferably have a dynamic grate, through which a cooling medium flows in each case for cooling the bulk material resting on the dynamic grate.
  • the cooling medium is, for example, cooling air that is blown through the fine and coarse material cooler by means of fans.
  • the housing of the cooler is used to separate the cooling air in the cooler from the ambient air.
  • the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler have, in particular, a common housing which at least partially or completely encloses the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler.
  • the housing is, for example, a wall made of steel. On the inside of the wall, the housing preferably has a refractory lining which extends over an area or the entire inside of the wall.
  • the cooler preferably has precisely one housing which at least partially or completely encloses all areas of the cooler.
  • the housing extends for example from the furnace to the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler, so that the cooling air of the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler flow into the common housing.
  • a common housing in which the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler are arranged enables the cooling air flows of the areas to be exchanged, so that the waste heat from the areas of the cooler can be used jointly.
  • the advantage of this arrangement is that a higher degree of cooler efficiency can be achieved than with a classic clinker cooler.
  • the arrangement of the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler in a common housing enables a compact design of the cooler, so that a simple conversion of a conventional cooler to a separation cooler with a fine material cooler and a coarse material cooler is possible.
  • the housing forms a common area, preferably a cooling air chamber, within the housing, the cooling air chamber receiving the cooling air flow from the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler.
  • the cooling air chamber is preferably delimited from the housing, the dynamic grate of the separation area, the dynamic grate of the coarse material cooler and the dynamic grate of the fine material cooler.
  • the housing preferably has exactly one cooling air chamber for receiving all of the cooling air flowing through the bulk material.
  • one or a plurality of partition walls is arranged within the housing in such a way that they divert and / or partially separate the recuperated cooling air flow from the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler.
  • the partition walls preferably extend between the coarse material cooler and the fine material cooler over only part or the entire length of the fine material cooler.
  • the partition walls are attached to the housing.
  • a plurality of chambers delimited by partition walls are preferably within the housing for the exclusive reception of the recuperated cooling air from the separation area, coarse material cooler or fine material cooler.
  • the separation region is connected to the fines cooler in such a way that recuperated cooling air can flow between the separation region and the fines cooler over the length of the separation region.
  • recuperated cooling air can flow between the separation area and the fines cooler over part or the entire length of the separation area.
  • the separation area and the fines cooler are in particular arranged parallel to one another.
  • the flow of the recuperated cooling air between the separation area and the fines cooler offers the advantage that the temperature of the recuperated cooling air can be increased compared to a conventional cooler and the cooler efficiency is increased as a result.
  • the recuperated cooling air is to be understood as the cooling air that has already cooled the bulk material.
  • the recuperated cooling air is the air inside the cooler which is arranged above the bulk material to be cooled and which has already passed, for example, a dynamic or static grate from bottom to top.
  • the coarse material cooler is connected to the fine material cooler in such a way that recuperated cooling air can flow between the coarse material cooler and the fine material cooler over part or the entire length of the coarse material cooler.
  • the fine material cooler extends in the conveying direction parallel to the coarse material cooler. This represents a particularly compact design of the cooler, allowing a fine material cooler and a coarse material cooler to be easily retrofitted in a cooler that is not designed as a separation cooler.
  • the housing has a secondary air outlet for discharging recuperated cooling air from the cooler into the rotary kiln and / or a tertiary air outlet for discharging recuperated cooling air from the cooler into a preheater of a cement production plant and / or an exhaust air outlet for discharging recuperated cooling air from the Cooler on.
  • the cooling air chamber preferably has the tertiary air outlet.
  • the tertiary air outlet is connected, for example, to a preheater of a cement production plant, so that the heated cooling air enters the preheater flows.
  • the housing has, for example, an exhaust air outlet for discharging cooling air from the cooler.
  • the exhaust air is preferably cleaned of pollutants and released into the environment.
  • a separation means is arranged between the separation area and the fines cooler, the separation means extending completely or partially along a longitudinal side of the separation area.
  • the separation means preferably extends completely in the conveying direction of the bulk material.
  • the separation means extends along a longitudinal side of the coarse material cooler.
  • the separation means designed as a wall extends in sections up to the housing, so that the recuperated exhaust air from the coarse material cooler is separated in sections from the recuperated exhaust air from the fine material cooler.
  • the separation means has, in particular, a fine material outlet for discharging the fine material from the separation area into the fine material cooler, the fine material outlet preferably being arranged completely above the aeration base of the separation area.
  • the fines outlet of the separation area preferably represents the fines inlet into the fines cooler, the fines cooler, for example, connecting directly to the separation area or via a means of transport for transporting the fines.
  • the coarse material is preferably in the lower area of the bulk material of the separation area, the fine material resting on the coarse material in the upper area.
  • the separation area therefore has an upper fine material area and a coarse material area directly adjoining it below, which adjoins the ventilation base of the separation area.
  • a fine material outlet for discharging fine material from the separation area into the fine material cooler above the ventilation base of the separation area allows fine material to preferably pass into the fine material cooler.
  • the fine material outlet is preferably arranged in the fine material area of the separation area in which exclusively or mainly fine material is present.
  • the coarse material area, in which mainly or exclusively coarse material is present, is preferably arranged completely or partially below the fine material outlet so that it cannot pass through the fine material outlet into the coarse material cooler due to gravity. It is preferably achieved by such an embodiment that less than 5% of the entering material with a particle size greater than 4mm, preferably greater than 2mm, enters the fines cooler.
  • the separation means is designed as a wall so that it enables a recuperated cooling air flow between the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler, preferably above the ventilated clinker layers.
  • the separation means is a wall.
  • the wall includes, for example, one or more monoliths or is made of refractory bricks.
  • the cooler includes exactly one separation means designed as a wall. It is also conceivable that two or more separation means designed as walls are arranged within the separation area.
  • the separation means designed as a wall forms a side wall of the separation area and, for example, at the same time a side wall of the coarse material cooler.
  • the fine material cooler and the coarse material cooler have a common outlet for discharging cooled bulk material from the cooler.
  • the fine material and the coarse material are brought together for example following the fine material cooler and the coarse material cooler in an end region of the cooler and released together from the cooler. It is also conceivable that the fine material cooler and the coarse material cooler have a separate outlet for discharging cooled bulk material from the cooler at different points in different grain fractions. This would have the advantage that the fine material and the coarse material can be transported and further treated separately.
  • the invention also comprises a method for cooling bulk material, in particular cement clinker, in a cooler having the steps:
  • the coarse material having a grain size that is larger than that of the fine material, in a separation area of the cooler,
  • Cooling of the coarse material in a coarse material cooler separately from the fine material characterized in that the cooling air of the separation area, the coarse material cooler and the fine material cooler is guided within a common housing.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a cooler for cooling bulk goods in a top view according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a cooler for cooling bulk goods in a perspective view according to an exemplary embodiment.
  • 3 to 5 show schematic representations of a cooler for cooling bulk goods in a sectional view according to further exemplary embodiments.
  • the cooler 10 for cooling hot bulk material, in particular cement clinker.
  • the cooler 10 is preferably arranged downstream of a furnace (not shown in FIG. 1), in particular a rotary kiln, for burning cement clinker, so that hot bulk material emerging from the furnace falls onto the cooler 10, for example as a result of gravity.
  • the cooler 10 has a plurality of areas, in each of which the bulk material has different temperatures and, for example, is cooled in different ways.
  • the cooler 10 has a material inlet 12 for admitting hot bulk material into the cooler 10.
  • the material inlet 12 is, for example, the area between the furnace outlet and a static grate of the cooler 10, the bulk material preferably being carried by the force of gravity Material inlet 12 falls.
  • the bulk material to be cooled has a temperature of 1200 to 1450 ° C. in the material inlet 12, for example.
  • the material inlet 12 is followed by a cooler inlet area 14, which comprises, for example, a static grate.
  • the static grate is, for example, an angle to the horizontal of 5 ° to 35 °, preferably 10 ° to 30 °, in particular 13 ° to 21 ° angled grate through which cooling air flows from below.
  • the static grate is preferably arranged below the furnace outlet, so that the bulk material from the furnace outlet falls directly onto the static grate and slides along it in the conveying direction.
  • the bulk material is cooled in particular to a temperature of less than 1150 ° C.
  • the static grate preferably has passages through which cooling air enters the cooler 10 and the bulk material.
  • the cooling air is generated, for example, by at least one fan 18 arranged below the static grate, so that cooling air flows through the static grate from below.
  • the separation area 16 optionally adjoins the cooler inlet area 14 or directly to the cooler inlet 12, the cooler inlet area 14 optionally not being present or, for example, coinciding with the separation area 16.
  • the separation area 16 of the cooler 10 is optionally arranged in particular in such a way that the bulk material from the furnace outlet falls directly onto the static grate or the dynamic grate of the separation area 16.
  • a separation area 16 of the cooler 10 adjoins the cooler inlet area 14 in the flow direction of the bulk material.
  • the bulk material is separated into fine material and coarse material.
  • the bulk material is preferably cooled to a temperature of less than 1150 ° C, preferably 1100 ° C, in particular 800 ° C, the cooling being carried out in such a way that the liquid clinker phases present in the bulk material solidify completely into solid phases .
  • the bulk material is preferably completely in the solid phase and at a maximum temperature of 1100 ° C.
  • at least the fine material is preferably at least partially or completely in the solid phase and has a temperature of less than 1150 ° C, in particular less than 1100 ° C.
  • the Fine material particles and the coarse material particles are essentially separate from one another, preferably in different layers, so that a separation of the fine material and the coarse material can be carried out optimally without caking or clumping of the bulk material.
  • the separation area 16 of the cooler 10 has, for example, one or a plurality of fans 24, by means of which cooling air flows through the bulk material to be cooled.
  • the bulk material in the separation area preferably has an upper area in which mostly or exclusively fine material is present, and a lower area in which mostly coarse material is present.
  • Fine material is to be understood as bulk material with a grain size of about 10 -5 mm to 4 mm, preferably 10 5 mm to 2 mm, the coarse material being bulk material with a grain size of 4 mm to 100 mm, preferably 2 mm to 100 mm.
  • the separating cut between the coarse material and the fine material is preferably at a grain size of 2mm.
  • the separation area 16 is followed by a coarse material cooler 20 for cooling the coarse material separated from the fine material in the separation area 16 and a fine material cooler 22 for cooling the fine material separated from the coarse material in the separation area, the fine material cooler 22 and the coarse material cooler 20 being arranged parallel to one another .
  • a coarse material cooler 20 for cooling the coarse material separated from the fine material in the separation area 16
  • a fine material cooler 22 for cooling the fine material separated from the coarse material in the separation area
  • the fine material cooler 22 and the coarse material cooler 20 being arranged parallel to one another .
  • mostly or exclusively fine material is passed from the separation area into the fine material cooler 22, with largely or exclusively coarse material being passed into the coarse material cooler 20.
  • the coarse material cooler 20 comprises, for example, a dynamic grate which has a conveyor unit with a plurality of conveyor elements movable in the conveying direction and counter to the conveying direction F for transporting the bulk material in the conveying direction.
  • the conveyor unit is, for example, a moving floor conveyor which has a plurality of conveyor elements for transporting the coarse material.
  • the conveying elements are a plurality of planks, preferably grate planks, which form a ventilation floor.
  • the conveying elements are arranged next to one another and can be moved in conveying direction F and against conveying direction F.
  • the conveyor elements designed as conveyor planks or grate planks are preferably flowed through by cooling air, arranged over the entire length of the coarse cooler 20 and form the surface on which the bulk material rests.
  • the conveyor unit can also be a push conveyor, the conveyor unit having a stationary ventilation floor through which cooling air can flow and a plurality of conveyor elements which can be moved relative to the ventilation floor.
  • the conveying elements of the pusher conveyor are preferably arranged above the aeration base and have drivers running transversely to the conveying direction. To transport the bulk material along the aeration base, the conveyor elements can be moved in the conveying direction F and against the conveying direction F.
  • the conveying elements of the push conveyor and the moving floor conveyor can be moved according to the “walking floor principle”, the conveying elements all being moved simultaneously in the conveying direction and non-simultaneously against the conveying direction.
  • the cooled coarse material is discharged from the cooler 10 and preferably has a temperature of 50.degree. C. to 200.degree. C., preferably less than 100.degree.
  • the coarse material cooler 20 has, for example, a plurality of fans 26, 28 below the ventilation floor, by means of which cooling air flows from below through the ventilation floor.
  • the fine material cooler 22 comprises, for example, a dynamic grate which has a conveyor unit described above with a plurality of conveyor elements movable in the conveying direction and opposite to the conveying direction F for transporting the bulk material in the conveying direction.
  • the conveyor unit can be, for example, a push conveyor or a moving floor conveyor, as described above. Other conveying principles from bulk material technology are also conceivable.
  • the separation area 16 comprises, for example, a dynamic grate described above, which has a conveyor unit with a plurality of conveyor elements movable in the conveying direction and counter to the conveying direction F for transporting the bulk material in the conveying direction. It is also conceivable that the dynamic grate of the separation area 16 also forms the dynamic grate of the coarse material cooler 20 and extends over the entire length of the separation area 16 and the coarse material cooler 20.
  • the fines cooler 22 has a material inlet 30 for admitting fines from the separation area 16 of the cooler 10 into the fines cooler 22.
  • the fines cooler 22 also has a material outlet 32 in a region of the fines cooler 22, for example opposite the material inlet 30, for discharging fines from the fines cooler 22.
  • the separation area 16 has a fine material outlet 34 for discharging the fine material from the separation area 16 into the fine material cooler 22.
  • the fine material outlet 34 and the material inlet 30 coincide, for example.
  • the separation area 16 and the fines cooler 22 are connected to one another via material chutes, for example.
  • the fine material cooler 22 has a dynamic grate described above, which has a conveyor unit with a plurality of conveyor elements movable in the conveying direction and counter to the conveying direction F for transporting the bulk material in the conveying direction.
  • the cooler 10 of FIG. 3 has a separation means 36 which is arranged in the separation area 16 of the cooler 10 and separates the fine material cooler 22 from the separation area 16 and the coarse material cooler 20.
  • the separation means 36 is, for example, a wall which extends completely at least along one longitudinal side of the separation area 16 in the conveying direction F of the bulk material.
  • the separation means 36 also extends completely or at least partially in the conveying direction F along a longitudinal side of the coarse material cooler 20.
  • the separation area 16 preferably has separation means 36 for separating the fine material and the coarse material.
  • the bulk material is preferably already present in two phases, the fine material being arranged above the coarse material.
  • the coarse material preferably rests on the dynamic grate of the separation area 16, the fine material resting on the coarse material.
  • the separation means 36 is, for example, plate-shaped and extends from the dynamic grate of the separation area 16 in the vertical direction.
  • the upper edge of the separation means 36 designed as a wall serves as an outlet for the fine material of the separation area 16 into the fines cooler 22.
  • the fine material forming the upper region of the bulk material bed flows over the separation means 36 designed as a wall into the fines cooler 22.
  • the fines outlet 34 is completely above the dynamic one Rust attached.
  • the separation means 36 preferably has a height that is less than the height of the bulk material bed of the separation area 16.
  • the fines outlet 34 is formed by the upper edge of the separation means 36 designed as a wall and is in particular arranged at a level below the height of the bulk material bed in the separation area 16 and does not extend, in particular at any point in the separation area 16, beyond the height of the bulk material bed.
  • the wall preferably extends over the height of the coarse material portion of the bulk material bed, the fine material outlet 34 being arranged above the height of the coarse material portion of the bulk material bed.
  • the separation means 36 extends, for example, along the entire length of the fines cooler 22 in the conveying direction F on the fines cooler 22.
  • the separation means 36 extends over the entire longitudinal side of the fines cooler 22 and separates the fines cooler 22 from the separation area 16 and the Coarse material cooler 20.
  • the fine material outlet 34 extends, for example, exclusively in the separation area 16, preferably along the length of the separation area 16.
  • the fine material cooler 22 is arranged, for example, parallel to the coarse material cooler 20 and extends, for example, over the entire length of the coarse material cooler 20 parallel to it.
  • the fine material cooler 22, the separation area 16 and the coarse material cooler 20 each have, for example, a dynamic grate with a conveyor device.
  • a conveyor device of a dynamic grate working according to the "walking floor principle” which comprises the fine material cooler 22, the separation area 16 and the coarse material cooler 20, the fine material cooler 22 being separated from the separation area 16 and the coarse material cooler 20 through the separation means 36, especially the wall, is separate.
  • the fine material is separated from the coarse material in which the fine material enters the fine material cooler 22 via the separation means 36 designed as a wall.
  • the separation means 36 extends over the entire height of the coarse material layer and not or only to a very small extent in the fine material layer of the bulk material, so that only the fine material flows through the separation means 36 into the fine material cooler 22 and the coarse material remains in the separation area 16.
  • the height of the formed as a wall Separation means 36 is, for example, 200mm to 1.5m, preferably 600mm.
  • the fine material preferably reaches the fine material cooler 22 by means of the fine material outlet 34, which is designed as an overflow, from the separation area 16.
  • the drainage of the fine material via the separating agent 36 into the fine material cooler 22 is favored, for example, by the ventilation floor 42 of the separation area 16 sloping towards the fine material cooler 22.
  • the cooler 10 of FIG. 2 essentially corresponds to the cooler shown schematically in FIG. 1, the cooler shown in FIG. 2 having a housing 48.
  • the housing 48 at least partially encloses the cooler inlet area 14, the separation area 16, the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22.
  • the cooler 10 has exactly one housing 48, the separation area 16, the coarse material cooler 20, the fine material cooler 22 and optionally the cooler inlet area 14 are arranged within the housing 48.
  • the housing 48 has a secondary air outlet 50 for discharging recuperated cooling air from the cooler 10.
  • the recuperated cooling air leaving the cooler 10 through the outlet 50 is fed, for example, to the rotary kiln of a cement production plant.
  • the secondary air outlet 50 is preferably arranged above the separation area 16 and the coarse material cooler 20.
  • the secondary air outlet 50 is arranged above the coarse material cooler 20, which is a front area in the conveying direction F of the bulk material.
  • the housing 48 also has a tertiary air outlet 46 for discharging recuperated cooling air from the cooler 10.
  • the recuperated cooling air leaving the cooler 10 through the outlet 46 is fed to the preheater of a cement production plant, for example.
  • the outlet 50 for the secondary air and the outlet 46 for the tertiary air coincide in one outlet.
  • the housing 48 furthermore has an exhaust air outlet 52 which is arranged behind the secondary air outlet 50 and the tertiary air outlet 46 in the conveying direction.
  • the exhaust air outlet 52 serves to discharge the cooler exhaust air from the cooler 10.
  • the housing 48 preferably extends completely over the cooler inlet area 14, the separation area 16, the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22.
  • the through the static grate of the Cooling air flowing through the cooler inlet area 14, the dynamic grate of the separation area, the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22 then flows completely into the interior of the common housing 48.
  • the separation means 36 designed as a wall has a step which is arranged in the separation area 16 or at the transition between the separation area 16 and the coarse material cooler 20, so that the wall 36 adjoining the separation area 16 has a lower height than that of the coarse material cooler adjoining wall 36.
  • the fine material outlet 34 is formed by the area of the wall lowered by the step and extends, for example, exclusively in the separation area 16, preferably along the length of the separation area 16.
  • the step is designed such that the one extending along the coarse material cooler 20 The wall is higher than the wall formed along the separation region 16, so that no fine material outlet 34, in particular no overflow, is formed between the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22.
  • a vertical step is arranged, for example, which preferably adjoins the dynamic grate of the separation area 16 directly in the conveying direction F.
  • the step is, for example, a vertical height offset between the dynamic grate of the separation area 16 and the dynamic grate of the coarse material cooler 20 that adjoins it in the conveying direction F.
  • the height of the step is preferably at least 700 - 1200 mm, preferably 800 - 1100 mm, in particular 900 - 1000mm.
  • the step is preferably a maximum of 3000mm high.
  • a means of transport is arranged within the step, for example. The transport means preferably extends over the entire height of the step and is used in particular to transport the bulk material located in the step in the conveying direction F.
  • the step between the separation area 16 and the coarse material cooler 20 causes the bulk material to rise from the dynamic grate of the separation area 16 the dynamic grate of the coarse material cooler 20 flows, so that the bulk material is loosened.
  • the flowing cooling air loosens the bulk material locally, which increases the amount of cooling gas flowing through the bulk material.
  • the means of transport ensures that the bulk material bed is pushed together so that the height of the bulk material bed increases becomes.
  • the cooler 10 is preferably operated in such a way that the bulk material bed has a lower height in the separation area 16 than on the dynamic grate of the coarse material cooler 20.
  • FIG. 3 shows a section along the cutting edge marked A-A in FIG. 1.
  • the recuperated cooling air flows are shown with arrows in FIG. 3.
  • the housing 48 extends, for example, at least around the furnace head of the rotary kiln 42.
  • the furnace head is to be understood as the end of the rotary kiln 42 pointing in the direction of the cooler 10.
  • the housing 48 is at a distance from the rotary kiln and runs, for example, in a semicircular shape around the upper region of the furnace head of the rotary kiln 42.
  • the housing 48 together with the static grate 54 of the cooler inlet area 14, the dynamic grate 56 of the separation area 16, the dynamic grate 58 of the fine material cooler 22 and the dynamic grate 60 of the coarse material cooler 20 form a cooling air chamber 62, the recuperated cooling air from the cooler inlet area 14, the separation area 16, the coarse material cooler 20, and the fine material cooler 22.
  • the cooling air is blown into the cooler 10 via respective fans 24, 36 below the respective grate of the cooler area and flows from bottom to top through the respective grate into the cooling air chamber 62.
  • the cooling air chamber 62 is above the grids 54, 56, 58 , 60 of the cooler 10 is arranged.
  • the housing 48 is preferably designed such that recuperated cooling air can flow between the separation area 16, the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22.
  • the separation area 16 and the fine material cooler 22, as well as the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22 are each connected over the entire length of the separation area 16 and the coarse material cooler 20 in such a way that recuperated cooling air flows between the separation area 16, the coarse material cooler 20 and the fine material cooler 22 .
  • FIG. 4 and 5 show the sectional views BB and CC of the cooler 10 shown in FIG. 1.
  • the tertiary air outlet 46 for discharging cooling air from the cooler 10 is shown.
  • the tertiary air outlet 46 is, for example, one or more rectangular nozzles which run at an angle of approximately 45 ° to the vertical.
  • the exhaust air outlet 52 is for discharging cooling air the cooler 10 shown.
  • the exhaust air outlet 52 is, for example, a rectangular connector that extends essentially in the vertical direction.
  • the cooler 10 can have further connections in the housing 48 in order, for example, to dissipate hot air for drying purposes or for generating electricity.
  • Cooler 12 Material inlet 14 Cooler inlet area 16 Separation area

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler (10) zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker, aufweisend einen Kühlereinlass (12) zum Einlassen von zu kühlendem Schüttgut in den Kühler (10) einen in Förderrichtung (F) des Schüttguts hinter dem Kühlereinlass (12) angeordneten Separationsbereich (16) zum Separieren von Grobgut und Feingut, einen sich an den Separationsbereich (16) anschließenden Grobgutkühler (20) zum Kühlen des Grobguts und einen sich an den Separationsbereich (16) anschließenden und parallel zum Grobgutkühler (20) geschalteten Feingutkühler (22) zum Kühlen des Feinguts mit einem Kühlmedium, wobei der Kühler (10) ein Gehäuse (48) aufweist und der Separationsbereich (16), der Grobgutkühler (20) und der Feingutkühler (22) innerhalb des Gehäuses (48) angeordnet sind.

Description

Kühler und Verfahren zum Kühlen von Schüttgut
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Kühler zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker.
Zur Kühlung von heißem Schüttgut, wie beispielsweise Zementklinker, ist es bekannt, dass das Schüttgut auf einen von einem Kühlmedium, wie beispielsweise Kühlgas durchströmbaren Belüftungsboden eines Kühlers aufgegeben wird. Das heiße Schüttgut wird anschließend zur Kühlung von einem Ende des Kühlers zum anderen Ende bewegt und dabei von Kühlgas durchströmt.
Für den Transport des Schüttguts vom Kühleranfang zum Kühlerende sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Bei einem sogenannten Schubrostkühler erfolgt der Transport des Schüttgutes durch bewegbare Förderelemente, die sich in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung bewegen. Die Förderelemente weisen eine Schubkante auf, die das Material in Förderrichtung transportieren.
Aus der DE 100 18 142 B4 ist ein Kühler bekannt, der eine Mehrzahl von sich in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung bewegbaren Förderelementen aufweist. Jedes der Förderelemente ist über ein Trägerelement mit geeigneten Transportmechanismen verbunden, das die Förderelemente bewegbar an einer Maschinenrahmenstruktur lagert. Durch ein geeignetes Bewegungsmuster im Vor- und Rückhub wird das Material in Förderrichtung transportiert.
Um eine effizientere Kühlung des Materials zu erreichen, ist es beispielsweise aus der US 3 836 321 A bekannt, eine separate Kühlung des Feinguts und des Grobguts vorzunehmen. In einem solchen Separationskühler besteht allerdings die Problematik hoher Wärmeverluste und einer aufwändigen Installation der Kühlerkomponenten.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kühler, insbesondere einen Separationskühler, bei dem das Feingut und das Grobgut getrennt voneinander gekühlt werden, bereitzustellen, wobei der Wirkungsgrad des Kühlers optimiert und die Installation vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Kühler mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1, sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Kühler zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker weist nach einem ersten Aspekt einen Kühlereinlass um Einlassen von zu kühlendem Schüttgut in den Kühler, einen in Förderrichtung des Schüttguts hinter dem Kühlereinlass angeordneten Separationsbereich zum Separieren von Grobgut und Feingut, einen sich an den Separationsbereich anschließenden Grobgutkühler zum Kühlen des Grobguts und einen sich an den Separationsbereich anschließenden und parallel zum Grobgutkühler geschalteten Feingutkühler auf zum Kühlen des Feinguts mit einem Kühlmedium. Der Kühler weist des Weiteren ein Gehäuse auf, wobei der Separationsbereich, der Grobgutkühler und der Feingutkühler innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Dem Kühler ist insbesondere ein Ofen zum Brennen von Zementklinker vorgeschaltet, wobei der gebrannte Zementklinker aus dem Ofen durch den Materialeinlass in den Kühler fällt. An den Materialeinlass schließt sich beispielsweise der Kühlereinlaufbereich an und weist beispielsweise einen statischen Rost auf, der unterhalb des Ofenauslaufs angeordnet ist, sodass das aus dem Ofen austretende Schüttgut schwerkraftbedingt auf den statischen Rost fällt. Bei dem statischen Rost handelt es sich beispielsweise um ein in einem Winkel zur Florizontalen von 10° bis 35°, vorzugsweise 12° bis 33°, insbesondere 13° bis 21° angestellten Rost, der von unten mit Kühlluft durchströmt wird.
In Strömungsrichtung des zu kühlenden Schüttguts schließt sich beispielsweise direkt an den Materialeinlass oder an den statischen Rost des Kühlereinlaufbereichs der Separationsbereich an, in dem das Feingut und das Grobgut des Schüttguts separiert werden und anschließend getrennt voneinander gekühlt werden. Der Separationsbereich weist beispielsweise einen statischen oder einen dynamischen Rost auf. Zusätzlich umfasst der Separationsbereich Mittel zum Separieren des Feinguts von dem Grobgut des Schüttguts. Bei dem Feingut handelt es sich beispielsweise um Schüttgut mit einer Korngröße von etwa 105mm bis 4mm, vorzugsweise 105 mm bis 2mm, wobei es sich bei dem Grobgut um Schüttgut mit einer Korngröße von 4mm bis 100mm, vorzugsweise 2mm bis 100mm handelt. Der Trennschnitt zwischen dem Grobgut und dem Feingut liegt vorzugsweise bei einer Korngröße von 2mm. Vorzugsweise umfasst das Feingut einen Anteil von 90% bis 95% an Schüttgut der Korngröße von IO5 mm bis 4mm, vorzugsweise IO5 mm bis 2mm, wobei es sich bei 5% bis 10% des Feinguts um Schüttgut mit einer Korngröße von mehr als 2mm, vorzugsweise mehr als 4mm handeln kann. Vorzugsweise umfasst das Grobgut einen Anteil von 90 bis 95% an Schüttgut der Korngröße von 2mm bis 100mm, vorzugsweise 4mm bis 100mm, wobei es sich bei 5% bis 10% des Grobguts um Schüttgut mit einer Korngröße von weniger als 2mm, vorzugsweise weniger als 4mm handeln kann. Eventuell kann das Grobgut auch Materialbrocken enthalten, die größer als 100mm Korngröße aufweisen.
An den Separationsbereich schließen sich der Feingutkühler und der Grobgutkühler an, wobei diese parallel zueinander angeordnet sind. Die parallele Anordnung des Feingutkühlers und des Grobgutkühlers ist nicht ausschließlich im geometrischen Sinne sondern auch in einem prozesstechnischen Sinne zu verstehen. Der Feingutkühler ist vorzugsweise in Förderrichtung des Schüttguts parallel zu dem Grobgutkühler angeordnet. Der Feingutkühler und der Grobgutkühler weisen vorzugsweise einen dynamischen Rost auf, die jeweils mit einem Kühlmedium zum Kühlen des auf dem dynamischen Rost aufliegenden Schüttguts durchströmt werden. Bei dem Kühlmedium handelt es sich beispielsweise um Kühlluft, die mittels Ventilatoren durch den Fein- und Grobgutkühler geblasen wird.
Das Gehäuse des Kühlers dient der Abtrennung der Kühlluft in dem Kühler von der Umgebungsluft. Der Separationsbereich, der Grobgutkühler und der Feingutkühler weisen insbesondere ein gemeinsames Gehäuse auf, das den Separationsbereich, den Grobgutkühler und den Feingutkühler zumindest teilweise oder vollständig umschließt. Bei dem Gehäuse handelt es sich beispielsweise um eine Wand aus Stahl. An der Innenseite der Wand weist das Gehäuse vorzugsweise eine feuerfeste Auskleidung auf, die sich über einen Bereich oder die gesamte Innenseite der Wand erstreckt. Vorzugsweise weist der Kühler genau ein Gehäuse auf, das alle Bereiche des Kühlers zumindest teilweise oder vollständig umschließt. Das Gehäuse erstreckt sich beispielsweise von dem Ofen zu dem Separationsbereich, dem Grobgutkühler und dem Feingutkühler, sodass die Kühlluft des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers und des Feingutkühlers in das gemeinsame Gehäuse strömen.
Ein gemeinsames Gehäuse, in dem der Separationsbereich, der Grobgutkühler und der Feingutkühler angeordnet sind, ermöglicht einen Austausch der Kühlluftströme der Bereiche, sodass die Abwärme der Bereiche des Kühlers gemeinsam genutzt werden können. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass ein höherer Kühlerwirkungsgrad erzielt werden kann als bei einem klassischen Klinkerkühler. Des Weiteren ermöglicht die Anordnung des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers und des Feingutkühlers in einem gemeinsamen Gehäuse eine kompakte Bauweise des Kühlers, sodass ein einfaches Umrüsten eines herkömmlichen Kühlers zu einem Separationskühler mit einem Feingutkühler und einem Grobgutkühler möglich ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform bildet das Gehäuse einen gemeinsamen Bereich, vorzugsweise eine Kühlluftkammer, innerhalb des Gehäuses aus, wobei die Kühlluftkammer den Kühlluftstrom des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers und des Feingutkühlers aufnimmt. Die Kühlluftkammer ist vorzugsweise von dem Gehäuse, dem dynamischen Rost des Separationsbereichs, dem dynamischen Rost des Grobgutkühlers und dem dynamischen Rost des Feingutkühlers abgegrenzt. Vorzugsweise weist das Gehäuse genau eine Kühlluftkammer zur Aufnahme der gesamten das Schüttgut durchströmenden Kühlluft auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist innerhalb des Gehäuses ein oder eine Mehrzahl von Trennwänden derart angeordnet, dass sie den rekuperierten Kühlluftstrom des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers und des Feingutkühlers um lenken und/oder teilweise voneinander abtrennen. Die Trennwände erstrecken sich vorzugsweise zwischen dem Grobgutkühler und dem Feingutkühler über ausschließlich einen Teil oder die gesamte Länge des Feingutkühlers. Beispielsweise sind die Trennwände an dem Gehäuse angebracht. Vorzugsweise sind innerhalb des Gehäuses eine Mehrzahl von Trennwänden begrenzte Kammern zur ausschließlichen Aufnahme der rekuperierten Kühlluft des Separationsbereichs, Grobgutkühlers oder Feingutkühlers. Der Separationsbereich ist gemäß einer weiteren Ausführungsform mit dem Feingutkühler derart verbunden, dass über die Länge des Separationsbereichs rekuperierte Kühlluft zwischen dem Separationsbereich und dem Feingutkühler strömbar ist. Vorzugsweise ist über einen Teil oder die gesamte Länge des Separationsbereichs rekuperierte Kühlluft zwischen dem Separationsbereich und dem Feingutkühler strömbar. Der Separationsbereich und der Feingutkühler sind insbesondere parallel zueinander angeordnet. Das Strömen der rekuperierten Kühlluft zwischen dem Separationsbereich und dem Feingutkühler bietet den Vorteil, dass die Temperatur der rekuperierten Kühlluft gegenüber einem herkömmlichen Kühler gesteigert werden kann und sich der Kühlerwirkungsgrad dadurch erhöht. Unter der rekuperierten Kühlluft ist die Kühlluft zu verstehen, die bereits eine Kühlung des Schüttguts durchgeführt hat. Die rekuperierte Kühlluft ist die oberhalb des zu kühlenden Schüttguts angeordnete Luft innerhalb des Kühlers, die bereits beispielsweis einen dynamischen oder statischen Rost von unten nach oben passiert hat.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Grobgutkühler mit dem Feingutkühler derart verbunden, dass über einen Teil oder die gesamte Länge des Grobgutkühlers rekuperierte Kühlluft zwischen dem Grobgutkühler und dem Feingutkühler strömbar ist.
Der Feingutkühler erstreckt sich gemäß einer weiteren Ausführungsform in Förderrichtung parallel zu dem Grobgutkühler. Das stellt eine besonders kompakte Bauweise des Kühlers dar, wobei eine einfache Nachrüstung eines Feingutkühlers und eines Grobgutkühlers in einem nicht als Separationskühler ausgebildeten Kühler ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen Sekundärluftauslass zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler in den Drehrohrofen und/ oder einen Tertiärluftauslass zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler in einen Vorwärmer einer Zementherstellungsanlage und/ oder einen Abluftauslass zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler auf.
Vorzugsweise weist die Kühlluftkammer den Tertiärluftauslass auf. Der Tertiärluftauslass ist beispielsweise mit einem Vorwärmer einer Zementherstellungsanlage verbunden, sodass die erwärmte Kühlluft in den Vorwärmer strömt. Das Gehäuse weist beispielsweise einen Abluftauslass zum Auslassen von Kühlluft aus dem Kühler auf. Die Abluft wird vorzugsweise von Schadstoffen gereinigt und an die Umgebung entlassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen dem Separationsbereich und dem Feingutkühler ein Separationsmittel angeordnet, wobei sich das Separationsmittel vollständig oder teilweise entlang einer Längsseite des Separationsbereichs erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich das Separationsmittel vollständig in Förderrichtung des Schüttguts. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Separationsmittel entlang einer Längsseite des Grobgutkühlers. Beispielsweise erstreckt sich das als Wand ausgebildete Separationsmittel abschnittsweise bis an das Gehäuse, sodass die rekuperierte Abluft des Grobgutkühlers abschnittsweise von der rekuperierten Abluft des Feingutkühlers getrennt ist.
Das Separationsmittel weist insbesondere einen Feingutauslass zum Auslassen des Feinguts aus dem Separationsbereich in den Feingutkühler auf, wobei der Feingutauslass vorzugsweise vollständig oberhalb des Belüftungsbodens des Separationsbereichs angeordnet ist. Der Feingutauslass des Separationsbereichs stellt vorzugsweise den Feinguteinlass in den Feingutkühler dar, wobei sich der Feingutkühler beispielsweise direkt oder über ein Transportmittel zum Transport des Feinguts an den Separationsbereich anschließt. Das Grobgut liegt vorzugsweise in dem unteren Bereich des Schüttguts des Separationsbereichs vor, wobei das Feingut in dem oberen Bereich auf dem Grobgut aufliegt. Der Separationsbereich weist daher einen oberen Feingutbereich und einen sich darunter direkt anschließenden Grobgutbereich auf, der sich an den Belüftungsboden des Separationsbereichs anschließt. Ein Feingutauslass zum Auslassen von Feingut von dem Separationsbereich in den Feingutkühler oberhalb des Belüftungsbodens des Separationsbereichs ermöglicht, das vorzugsweise Feingut in den Feingutkühler gelangt. Vorzugsweise ist der Feingutauslass in dem Feingutbereich des Separationsbereichs angeordnet, in dem ausschließlich oder hauptsächlich Feingut vorhanden ist. Der Grobgutbereich, in dem hauptsächlich oder ausschließlich Grobgut vorhanden ist, ist vorzugsweise vollständig oder teilweise unterhalb des Feingutauslasses angeordnet, sodass dieses nicht schwerkraftbedingt durch den Feingutauslass in den Grobgutkühler gelangen kann. Vorzugsweise wird durch eine solche Ausführung erreicht, dass weniger als 5% des eintretenden Materials einer Partikelgröße größer 4mm, vorzugsweise größer als 2mm, in den Feingutkühler gelangt.
Das Separationsmittel ist gemäß einer weiteren Ausführungsform als Wand ausgebildet, sodass es vorzugsweise oberhalb der belüfteten Klinkerschichten, einen rekuperierten Kühlluftstrom zwischen dem Separationsbereich, dem Grobgutkühler und dem Feingutkühler ermöglicht. Das Separationsmittel ist gemäß einer ersten Ausführungsform eine Wand. Die Wand umfasst beispielsweise einen oder mehrere Monolithen oder ist aus feuerfesten Steinen gemauert. Beispielsweise umfasst der Kühler genau ein als Wand ausgebildetes Separationsmittel. Es ist auch denkbar, dass innerhalb des Separationsbereichs zwei oder mehrere als Wände ausgebildete Separationsmittel angeordnet sind. Beispielsweise bildet das als Wand ausgebildete Separationsmittel eine Seitenwand des Separationsbereichs und beispielsweise gleichzeitig eine Seitenwand des Grobgutkühlers.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Feingutkühler und der Grobgutkühler einen gemeinsamen Auslass auf zum Auslassen von gekühltem Schüttgut aus dem Kühler. Das Feingut und das Grobgut werden beispielsweise im Anschluss an den Feingutkühler und den Grobgutkühler in einem Endbereich des Kühlers zusammengeführt und gemeinsam aus dem Kühler entlassen. Es ist ebenfalls denkbar, dass der Feingutkühler und der Grobgutkühler einen getrennten Auslass zum Auslassen von gekühltem Schüttgut aus dem Kühler an verschiedenen Stellen in unterschiedlicher Kornfraktion aufweisen. Dies hätte den Vorteil, dass das Feingut und das Grobgut separat transportiert und weiterbehandelt werden können.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker, in einem Kühler aufweisend die Schritte:
Einlassen von zu kühlendem Schüttgut aus einem Ofen durch einen Materialeinlass in den Kühler,
Separieren von Feingut und Grobgut, wobei das Grobgut eine Korngröße aufweist, die größer ist als die des Feinguts, in einem Separationsbereich des Kühlers,
Kühlen des Feinguts in einem Feingutkühler und
Kühlen des Grobguts in einem Grobgutkühler separat zu dem Feingut dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers und des Feingutkühlers innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses geführt wird.
Die mit Bezug auf den Kühler zum Kühlen von Schüttgut erläuterten Ausgestaltungen und Vorteile treffen in verfahrensmäßiger Entsprechung auch auf das Verfahren zum Kühlen von Schüttgut zu.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlers zum Kühlen von Schüttgut in einer Draufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlers zum Kühlen von Schüttgut in einer perspektivischen Ansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 bis 5 zeigen schematische Darstellungen eines Kühlers zum Kühlen von Schüttgut in einer Schnittansicht gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
Fig. 1 zeigt einen Kühler 10 zum Kühlen von heißem Schüttgut, insbesondere Zementklinker. Der Kühler 10 ist vorzugsweise stromabwärts eines in Fig. 1 nicht dargestellten Ofens, insbesondere Drehrohrofens, zum Brennen von Zementklinker angeordnet, sodass aus dem Ofen austretendes heißes Schüttgut beispielsweise schwerkraftbedingt auf den Kühler 10 fällt.
Der Kühler 10 weist eine Mehrzahl von Bereichen auf, in denen jeweils das Schüttgut unterschiedliche Temperaturen aufweist und beispielsweise auf unterschiedliche Weise gekühlt wird. Der Kühler 10 weist einen Materialeinlass 12 zum Einlassen von heißem Schüttgut in den Kühler 10 auf. Bei dem Materialeinlass 12 handelt es sich beispielsweise um den Bereich zwischen dem Ofenauslass und einem statischen Rost des Kühlers 10, wobei das Schüttgut vorzugsweise schwerkraftbedingt durch den Materialeinlass 12 fällt. Das zu kühlende Schüttgut weist in dem Materialeinlass 12 beispielsweise eine Temperatur von 1200 bis 1450°C auf. An den Materialeinlass 12 schließt sich ein Kühlereinlaufbereich 14 an, der beispielsweise einen statischen Rost umfasst Bei dem statischen Rost handelt es sich beispielsweise um ein in einem Winkel zur Horizontalen von 5° bis 35°, vorzugsweise 10° bis 30°, insbesondere 13° bis 21° angestellten Rost, der von unten mit Kühlluft durchströmt wird. Vorzugsweise ist der statische Rost unterhalb des Ofenauslaufs angeordnet, sodass das Schüttgut aus dem Ofenauslauf direkt auf den statischen Rost fällt und auf diesem in Förderrichtung entlang gleitet. In dem Kühlereinlaufbereich 14 des Kühlers 10 wird das Schüttgut insbesondere auf eine Temperatur von weniger als 1150°C abgekühlt. Der statische Rost weist vorzugsweise Durchlässe auf, durch welche Kühlluft in den Kühler 10 und das Schüttgut eintritt. Die Kühlluft wird beispielsweise durch wenigstens einen unterhalb des statischen Rosts angeordneten Ventilator 18 erzeugt, sodass Kühlluft von unten durch den statischen Rost strömt. Innerhalb des Kühlers 10 wird das zu kühlende Schüttgut in Förderrichtung F bewegt. Optional schließt sich der Separationsbereich 16 an den Kühlereinlaufbereich 14 oder direkt an den Kühlereinlass 12 an, wobei der Kühlereinlaufbereich 14 optional nicht vorhanden ist oder beispielsweise mit dem Separationsbereich 16 zusammenfällt. Der Separationsbereich 16 des Kühlers 10 ist optional insbesondere derart angeordnet, dass das Schüttgut aus dem Ofenauslauf direkt auf den statischen Rost oder des dynamischen Rosts des Separationsbereichs 16 fällt. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 schließt sich an den Kühlereinlaufbereich 14 in Strömungsrichtung des Schüttguts ein Separationsbereich 16 des Kühlers 10 an.
In dem Separationsbereich 16 wird das Schüttgut in Feingut und Grobgut separiert. In dem Separationsbereich 16 wird das Schüttgut vorzugweise auf eine Temperatur von weniger als 1150°C, vorzugsweise 1100°C, insbesondere 800°C abgekühlt, wobei die Abkühlung derart erfolgt, dass ein vollständiges Erstarren von in dem Schüttgut vorhandenen flüssigen Klinkerphasen in feste Phasen erfolgt. Beim Verlassen des Separationsbereichs 16 des Kühlers 10 liegt das Schüttgut vorzugsweise vollständig in der festen Phase und einer Temperatur von maximal 1100°C vor. Bei der Separation des Schüttguts in Grobgut und Feingut liegt zumindest das Feingut vorzugsweise zumindest teilweise oder vollständig in der festen Phase vor und weist eine Temperatur von weniger als 1150°C, insbesondere weniger als 1100°C, auf. Bei einer solchen Temperatur kommt es nicht zum Verkleben oder Verklumpen des Schüttguts. Die Feingutpartikel und die Grobgutpartikel liegen im Wesentlichen getrennt voneinander vorzugsweise in unterschiedlichen Schichten vor, sodass eine Trennung des Feinguts und des Grobguts optimal durchgeführt werden kann ohne, dass es zu Anbackungen oder Verklumpungen des Schüttguts kommt. Der Separationsbereich 16 des Kühlers 10 weist beispielhaft einen oder eine Mehrzahl von Ventilatoren 24 auf, mittels welcher Kühlluft durch das zu kühlende Schüttgut strömt. Vorzugsweise weist das Schüttgut in dem Separationsbereich einen oberen Bereich, in dem größtenteils oder ausschließlich Feingut vorhanden ist, und einen unteren Bereich auf, in dem größtenteils Grobgut vorhanden ist. Unter Feingut ist Schüttgut mit einer Korngröße von etwa 10-5 mm bis 4mm, vorzugsweise 105 mm bis 2mm zu verstehen, wobei es sich bei dem Grobgut um Schüttgut mit einer Korngröße von 4mm bis 100mm, vorzugsweise 2mm bis 100mm handelt. Der Trennschnitt zwischen dem Grobgut und dem Feingut liegt vorzugsweise bei einer Korngröße von 2mm.
An den Separationsbereich 16 schließen sich ein Grobgutkühler 20 zum Kühlen des in dem Separationsbereich 16 von dem Feingut separierten Grobguts und ein Feingutkühler 22 zum Kühlen des in dem Separationsbereich von dem Grobgut separierten Feinguts an, wobei der Feingutkühler 22 und der Grobgutkühler 20 parallel zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise wird von dem Separationsbereich größtenteils oder ausschließlich Feingut in den Feingutkühler 22 geleitet, wobei größtenteils oder ausschließlich Grobgut in den Grobgutkühler 20 geleitet wird.
Der Grobgutkühler 20 umfasst beispielsweise einen dynamischen Rost, der eine Fördereinheit mit einer Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung F bewegbaren Förderelementen zum Transport des Schüttguts in Förderrichtung aufweist. Bei der Fördereinheit handelt es sich beispielsweise um einen Schubbodenförderer, der eine Mehrzahl von Förderelementen zum Transport des Grobguts aufweist. Bei den Förderelementen handelt es sich bei einem Schubbodenförderer um eine Mehrzahl von Planken, vorzugsweise Rostplanken, die einen Belüftungsboden ausbilden. Die Förderelemente sind nebeneinander angeordnet und in Förderrichtung F und entgegen der Förderrichtung F bewegbar. Die als Förderplanken oder Rostplanken ausgebildeten Förderelemente sind vorzugsweise von Kühlluft durchström bar, über die gesamte Länge des Grobkühlers 20 angeordnet und bilden die Oberfläche aus, auf der das Schüttgut aufliegt. Die Fördereinheit kann auch ein Schubförderer sein, wobei die Fördereinheit einen stationären von Kühlluft durchströmbaren Belüftungsboden und eine Mehrzahl von relativ zu dem Belüftungsboden bewegbaren Förderelementen aufweist. Die Förderelemente des Schubförderers sind vorzugsweise oberhalb des Belüftungsbodens angeordnet und weisen quer zur Förderrichtung verlaufende Mitnehmer auf. Zum Transport des Schüttguts entlang des Belüftungsbodens sind die Förderelemente in Förderrichtung F und entgegen der Förderrichtung F bewegbar. Die Förderelemente des Schubförderers und des Schubbodenförderers sind nach dem „walking-floor-Prinzip“ bewegbar, wobei die Förderelemente alle gleichzeitig in Förderrichtung und ungleichzeitig entgegen der Förderrichtung bewegt werden. Alternativ dazu sind auch andere Förderprinzipien aus der Schüttguttechnik denkbar. Im Anschluss an den Grobgutkühler 20 wird das gekühlte Grobgut aus dem Kühler 10 ausgelassen und weist dabei vorzugsweise eine Temperatur von 50°C bis 200°C, vorzugsweise weniger als 100°C auf. Der Grobgutkühler 20 weist beispielhaft unterhalb des Belüftungsbodens eine Mehrzahl on Ventilatoren 26, 28 auf, mittels welcher Kühlluft von unten durch den Belüftungsboden strömt.
Der Feingutkühler 22 umfasst beispielsweise einen dynamischen Rost, der eine voran beschriebene Fördereinheit mit einer Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung F bewegbaren Förderelementen zum Transport des Schüttguts in Förderrichtung aufweist. Bei der Fördereinheit kann es sich beispielsweise um einen Schubförderer oder Schubbodenförderer, wie voran beschrieben handeln. Auch andere Förderprinzipien aus der Schüttguttechnik sind denkbar.
Der Separationsbereich 16 umfasst beispielweise einen voran beschriebenen dynamischen Rost, der eine Fördereinheit mit einer Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung F bewegbaren Förderelementen zum Transport des Schüttguts in Förderrichtung aufweist. Es ist auch denkbar, dass der dynamische Rost des Separationsbereichs 16 auch den dynamischen Rost des Grobgutkühlers 20 ausbildet und sich über die gesamte Länge des Separationsbereichs 16 und des Grobgutkühlers 20 erstreckt.
Der Feingutkühler 22 weist einen Materialeinlass 30 zum Einlassen von Feingut aus dem Separationsbereich 16 des Kühlers 10 in den Feingutkühler 22. Der Feingutkühler 22 weist auch einen Materialauslass 32 in einem dem Materialeinlass 30 beispielsweise gegenüberliegenden Bereich des Feingutkühlers 22 auf zum Auslassen von Feingut aus dem Feingutkühler 22.
Der Separationsbereich 16 weist einen Feingutauslass 34 auf zum Auslassen des Feinguts aus dem Separationsbereich 16 in den Feingutkühler 22. Der Feingutauslass 34 und der Materialeinlass 30 fallen beispielsweise zusammen. Der Separationsbereich 16 und der Feingutkühler 22 sind beispielsweise über Materialrutschen miteinander verbunden. Beispielsweise weist der Feingutkühler 22 einen voran beschriebenen dynamischen Rost auf, der eine Fördereinheit mit einer Mehrzahl von in Förderrichtung und entgegen der Förderrichtung F bewegbaren Förderelementen zum Transport des Schüttguts in Förderrichtung aufweist.
Der Kühler 10 der Fig. 3 weist ein Separationsmittel 36, das in dem Separationsbereich 16 des Kühlers 10 angeordnet ist und den Feingutkühler 22 von dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20 trennt. Das Separationsmittel 36 ist beispielhaft eine Wand, die sich vollständig mindestens entlang einer Längsseite des Separationsbereichs 16 in Förderrichtung F des Schüttguts erstreckt. Beispielhaft erstreckt sich das Separationsmittel 36 zusätzlich vollständig oder zumindest teilweise in Förderrichtung F entlang einer Längsseite des Grobgutkühlers 20.
Zum Separieren des Feinguts und des Grobguts weist der Separationsbereich 16 vorzugsweise Separationsmittel 36 auf. In dem Separationsbereich 16 liegt das Schüttgut vorzugsweise bereits in zwei Phasen vor, wobei das Feingut oberhalb des Grobguts angeordnet ist. Das Grobgut liegt vorzugsweise auf dem dynamischen Rost des Separationsbereichs 16 auf, wobei das Feingut auf dem Grobgut aufliegt. Das Separationsmittel 36 ist beispielsweise plattenförmig und erstreckt sich von dem dynamischen Rost des Separationsbereichs 16 in vertikaler Richtung. Die Oberkante des als Wand ausgebildeten Separationsmittels 36 dient als Auslass des Feinguts des Separationsbereichs 16 in den Feingutkühler 22. Das den oberen Bereich des Schüttgutbetts bildende Feingut strömt über das als Wand ausgebildete Separationsmittel 36 in den Feingutkühler 22. Der Feingutauslass 34 ist vollständig oberhalb des dynamischen Rosts angebracht. Dadurch wird sichergestellt, dass vorzugsweise lediglich das Feingut und nicht das Grobgut in den Feingutkühler strömt. Vorzugsweise weist das Separationsmittel 36 eine Höhe auf, die geringer ist als die Höhe des Schüttgutbetts des Separationsbereichs 16. Der Feingutauslass 34 wird durch die Oberkante des als Wand ausgebildeten Separationsmittels 36 gebildet und ist insbesondere auf einer Höhe unterhalb der Höhe des Schüttgutbetts im Separationsbereich 16 angeordnet und erstreckt sich nicht, insbesondere an keiner Stelle des Separationsbereichs 16, über die Höhe des Schüttgutbetts hinaus. Vorzugsweise erstreckt sich die Wand über die Höhe des Grobgutanteils des Schüttgutbetts hervor, wobei der Feingutauslass 34 oberhalb der Höhe des Grobgutanteils des Schüttgutbetts angeordnet ist.
Das Separationsmittel 36, vorzugsweise die Wand, erstreckt sich beispielhaft entlang der gesamten Länge des Feingutkühlers 22 in Förderrichtung F an dem Feingutkühler 22. Vorzugsweise erstreckt sich das Separationsmittel 36 über die gesamte Längsseite des Feingutkühlers 22 und trennt den Feingutkühler 22 von dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20. Der Feingutauslass 34 erstreckt sich beispielsweise ausschließlich in dem Separationsbereich 16, vorzugsweise entlang der Länge des Separationsbereichs 16. Der Feingutkühler 22 ist beispielhaft parallel zu dem Grobgutkühler 20 angeordnet und erstreckt sich beispielhaft über die gesamte Länge des Grobgutkühlers 20 parallel zu diesem. Der Feingutkühler 22, der Separationsbereich 16 und der Grobgutkühler 20 weisen beispielsweise jeweils einen dynamischen Rost mit einer Fördereinrichtung auf. Beispielsweise ist eine nach dem „walking-floor-Prinzip“ arbeitende Fördereinrichtung eines dynamischen Rosts vorgesehen, die den Feingutkühler 22, den Separationsbereich 16 und den Grobgutkühler 20 umfasst, wobei der Feingutkühler 22 von dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20 durch das Separationsmittel 36, insbesondere die Wand, getrennt ist.
Die Separation des Feinguts von dem Grobgut erfolgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in dem das Feingut über das als Wand ausgebildete Separationsmittel 36 in den Feingutkühler 22. Idealerweise erstreckt sich das Separationsmittel 36 über die gesamte Höhe der Grobgutschicht und nicht oder nur in einem sehr geringen Maße in die Feingutschicht des Schüttguts, sodass ausschließlich das Feingut über das Separationsmittel 36 in den Feingutkühler 22 strömt und das Grobgut in dem Separationsbereich 16 verbleibt. Die Höhe des als Wand ausgebildeten Separationsmittels 36 beträgt beispielsweise 200mm bis 1,5m, vorzugswiese 600mm. Das Feingut gelangt vorzugsweise mittels des als Überlauf ausgebildeten Feingutauslasses 34 von dem Separationsbereich 16 in den Feingutkühler 22. Das Abfließen des Feinguts über das Separationsmittel 36 in den Feingutkühler 22 wird beispielsweise durch den in Richtung des Feingutkühlers 22 abfallenden Belüftungsboden 42 des Separationsbereichs 16 begünstigt.
Der Kühler 10 der Fig. 2 entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Kühler, wobei der in Fig. 2 dargestellte Kühler ein Gehäuse 48 aufweist. Das Gehäuse 48 umschließt zumindest teilweise den Kühlereinlaufbereich 14, den Separationsbereich 16, den Grobgutkühler 20 und den Feingutkühler 22. Beispielhaft weist der Kühler 10 genau ein Gehäuse 48 auf, wobei der Separationsbereich 16, der Grobgutkühler 20, der Feingutkühler 22 und optional der Kühlereinlaufbereich 14 innerhalb des Gehäuses 48 angeordnet sind. Das Gehäuse 48 weist einen Sekundärluftauslass 50 auf zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler 10. Die durch den Auslass 50 den Kühler 10 verlassende rekuperierte Kühlluft wird beispielsweise dem Drehrohrofen einer Zementherstellungsanlage zugeführt. Der Sekundärluftauslass 50 ist vorzugsweise oberhalb des Separationsbereich 16 und des Grobgutkühlers 20 angeordnet. Insbesondere ist der Sekundärluftauslass 50 oberhalb des in Förderrichtung F des Schüttguts eines vorderen Bereichs Grobgutkühlers 20 angeordnet. Das Gehäuse 48 weist des Weiteren einen Tertiärluftauslass 46 auf zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler 10. Die durch den Auslass 46 den Kühler 10 verlassende rekuperierte Kühlluft wird beispielsweise dem Vorwärmer einer Zementherstellungsanlage zugeführt. In einer weiteren, nicht dargestellten, Ausführungsform fallen der Auslass 50 für die Sekundärluft und der Auslass 46 für die Tertiärluft in einem Auslass zusammen. Das Gehäuse 48 weist des Weiteren einen Abluftauslass 52 auf, der in Förderrichtung hinter dem Sekundärluftauslass 50 und dem Tertiärluftauslass 46 angeordnet ist. Der Abluftauslass 52 dient zum Auslassen der Kühlerabluft aus dem Kühler 10.
Fig. 2 zeigt lediglich einen Ausschnitt des Gehäuses 48, sodass die Fördereinheiten innerhalb des Kühlers 10 sichtbar sind. Vorzugsweise erstreckt sich das Gehäuse 48 vollständig über den Kühlereinlaufbereich 14, den Separationsbereich 16, den Grobgutkühler 20 und den Feingutkühler 22. Die durch den statischen Rost des Kühlereinlaufbereichs 14, den dynamischen Rost des Separationsbereichs, des Grobgutkühlers 20 und des Feingutkühlers 22 strömende Kühlluft strömt anschließend vollständig in das Innere des gemeinsamen Gehäuses 48.
Vorzugsweise weist das als Wand ausgebildete Separationsmittel 36 eine Stufe auf, die in dem Separationsbereich 16 oder an dem Übergang zwischen dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20 angeordnet ist, sodass die an den Separationsbereich 16 angrenzende Wand 36 eine geringere Höhe aufweist als die an den Grobgutkühler angrenzende Wand 36. Der Feingutauslass 34 wird durch den durch die Stufe abgesenkten Bereich der Wand ausgebildet und erstreckt sich beispielsweise ausschließlich in dem Separationsbereich 16, vorzugsweise entlang der Länge des Separationsbereichs 16. Die Stufe ist derart ausgebildet, dass die sich entlang dem Grobgutkühler 20 erstreckende Wand derart höher ist als die sich entlang des Separationsbereichs 16 ausgebildete Wand, sodass zwischen dem Grobgutkühler 20 und dem Feingutkühler 22 kein Feingutauslass 34, insbesondere kein Überlauf, ausgebildet ist.
Zwischen dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20 ist beispielhaft eine vertikale Stufe angeordnet, die sich vorzugsweise direkt in Förderrichtung F an den dynamischen Rost des Separationsbereichs 16 anschließt. Bei der Stufe handelt es sich beispielweise um einen vertikalen Höhenversatz zwischen dem dynamischen Rost des Separationsbereichs 16 und dem sich in Förderrichtung F anschließenden dynamischen Rost des Grobgutkühlers 20. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Stufe mindestens 700 - 1200mm, vorzugsweise 800 - 1100mm, insbesondere 900 - 1000mm. Die Stufe ist vorzugsweise maximal 3000mm hoch. Innerhalb der Stufe ist beispielsweise ein Transportmittel angeordnet. Das Transportmittel erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Höhe der Stufe und dient insbesondere dem Transport des sich in der Stufe befindenden Schüttguts in Förderrichtung F. Die Stufe zwischen dem Separationsbereich 16 und dem Grobgutkühler 20 bewirkt, dass das Schüttgut von dem dynamischen Rost des Separationsbereich 16 auf den dynamischen Rost des Grobgutkühlers 20 fließt, sodass eine Auflockerung des Schüttguts erfolgt. Zusätzlich wird das Schüttgut durch die strömende Kühlluft lokal aufgelockert, wodurch die durch das Schüttgut strömende Kühlgasmenge erhöht wird. Das Transportmittel sorgt für ein Zusammenschieben des Schüttgutbetts, sodass die Höhe des Schüttgutbetts erhöht wird. Der Kühler 10 wird vorzugsweise derart betrieben, dass das Schüttgutbett in dem Separationsbereich 16 eine geringere Höhe aufweist als auf dem dynamischen Rost des Grobgutkühlers 20.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 1 mit A-A gekennzeichnete Schnittkante. Zusätzlich sind in Fig. 3 die rekuperierten Kühlluftströmungen mit Pfeilen dargestellt. Das Gehäuse 48 erstreckt sich beispielhaft zumindest um den Ofenkopf des Drehrohrofens 42 herum. Unter dem Ofenkopf ist das in Richtung des Kühlers 10 weisende Ende des Drehrohrofens 42 zu verstehen. Das Gehäuse 48 weist einen Abstand zu dem Drehrohrofen auf und verläuft beispielhaft halbreisförmig um den oberen Bereich des Ofenkopfes des Drehrohrofens 42 herum. Das Gehäuse 48 bildet zusammen mit dem statischen Rost 54 des Kühlereinlaufbereichs 14, dem dynamischen Rost 56 des Separationsbereichs 16, dem dynamischen Rost 58 des Feingutkühlers 22 und dem dynamischen Rost 60 des Grobgutkühlers 20 eine Kühlluftkammer 62 aus, die rekuperierte Kühlluft aus dem Kühlereinlaufbereich 14, dem Separationsbereich 16, dem Grobgutkühler 20, und dem Feingutkühler 22 aufnimmt. Die Kühlluft wird beispielhaft über jeweilige Ventilatoren 24, 36 unterhalb des jeweiligen Rosts des Kühlerbereichs in den Kühler 10 eingeblasen und strömt von unten nach oben durch den jeweiligen Rost in die Kühl luftkam mer 62. Die Kühlluftkammer 62 ist oberhalb der Roste 54, 56, 58, 60 des Kühlers 10 angeordnet. Das Gehäuse 48 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass zwischen dem Separationsbereich 16, dem Grobgutkühler 20 und dem Feingutkühler 22 rekuperierte Kühlluft strömbar ist. Insbesondere sind der Separationsbereich 16 und der Feingutkühler 22, sowie der Grobgutkühler 20 und der Feingutkühler 22 jeweils über die gesamte Länge des Separationsbereichs 16 und des Grobgutkühlers 20 derart miteinander verbunden, dass rekuperierte Kühlluft zwischen dem Separationsbereich 16, dem Grobgutkühler 20 und dem Feingutkühler 22 strömt.
Fig. 4 und 5 zeigen die in Fig. 1 eingezeichneten Schnittansichten B-B und C-C des Kühlers 10. In Fig. 4 ist der Tertiärluftauslass 46 zum Auslassen von Kühlluft aus dem Kühler 10 gezeigt. Bei dem Tertiärluftauslass 46 handelt es sich beispielhaft um einen oder mehreren rechteckförmigen Stutzen, der/die in einem Winkel von etwa 45° zur Vertikalen verläuft. In Fig. 5 ist der Abluftauslass 52 zum Auslassen von Kühlluft aus dem Kühler 10 gezeigt. Bei dem Abluftauslass 52 handelt es sich beispielhaft um einen rechteckförmigen Stutzen, der sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erststreckt.
Optional kann der Kühler 10 weitere Anschlüsse im Gehäuse 48 besitzen, um beispielhaft heiße Luft für Trocknungszwecke oder für die Wärmeverstromung abzuführen.
Bezugszeichenliste
10 Kühler 12 Materialeinlass 14 Kühlereinlaufbereich 16 Separationsbereich
18 Ventilator 20 Grobgutkühler 22 Feingutkühler 24 Ventilator 26 Ventilator
28 Ventilator 30 Materialeinlass 32 Materialauslass 34 Feingutauslass 36 Separationsmittel
38 Ventilator 40 Ventilator 42 Drehrohrofen 46 Tertiärluftauslass 48 Gehäuse
50 Sekundärluftauslass 52 Abluftauslass
54 statischer Rost des Kühlereinlaufbereichs 14 56 dynamischer Rost des Separationsbereichs 16 58 dynamischer Rost des Feingutkühlers 22
60 dynamischer Rost des Grobgutkühlers 20 62 Kühlluftkammer

Claims

Patentansprüche
1. Kühler (10) zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker, aufweisend einen Kühlereinlass (12) zum Einlassen von zu kühlendem Schüttgut in den Kühler (10) einen in Förderrichtung (F) des Schüttguts hinter dem Kühlereinlass (12) angeordneten Separationsbereich (16) zum Separieren von Grobgut und Feingut, einen sich an den Separationsbereich (16) anschließenden Grobgutkühler (20) zum Kühlen des Grobguts und einen sich an den Separationsbereich (16) anschließenden und parallel zum Grobgutkühler (20) geschalteten Feingutkühler (22) zum Kühlen des Feinguts, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (10) ein Gehäuse (48) aufweist und der Separationsbereich (16), der Grobgutkühler (20) und der Feingutkühler (22) innerhalb des Gehäuses (48) angeordnet sind und wobei der Feingutkühler (22) und der Grobgutkühler (20) jeweils einen dynamischen Rost (58, 60) zum Transport des Feinguts und des Grobguts aufweisen.
2. Kühler (10) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (48) eine Kühlluftkammer (62) innerhalb des Gehäuses (48) ausbildet und wobei die Kühlluftkammer (62) den Kühlluftstrom des Separationsbereichs (16), des Grobgutkühlers (20) und des Feingutkühlers (22) aufnimmt.
3. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei innerhalb des Gehäuses (48) ein oder eine Mehrzahl von Trennwänden derart angeordnet sind, dass sie den rekuperierten Kühlluftstrom des Separationsbereichs (16) , des Grobgutkühlers (20) und des Feingutkühlers (22) umlenken und/oder teilweise voneinander abtrennen.
4. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Separationsbereich (16) mit dem Feingutkühler (22) derart verbunden ist, dass über die Länge des Separationsbereichs (16) rekuperierte Kühlluft zwischen dem Separationsbereich (16) und dem Feingutkühler (22) strömt.
5. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Grobgutkühler (20) mit dem Feingutkühler (22) derart verbunden ist, dass über die Länge des Grobgutkühlers (20) rekuperierte Kühlluft zwischen dem Grobgutkühler (20) und dem Feingutkühler (22) strömt.
6. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der Feingutkühler (22) in Förderrichtung (F) parallel zu dem Grobgutkühler (20) erstreckt.
7. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (48) einen Sekundärluftauslass (50) zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler (10) in den Drehrohrofen (42) und/ oder einen Tertiärluftauslass (46) zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler (10) in einen Vorwärmer einer Zementherstellungsanlage und/ oder einen Abluftauslass (52) zum Auslassen von rekuperierter Kühlluft aus dem Kühler (10) aufweist.
8. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Separationsbereich (16) und dem Feingutkühler (22) ein Separationsmittel (36), angeordnet ist und sich das Separationsmittel (36) entlang einer Längsseite des Separationsbereichs (16) erstreckt.
9. Kühler (10) nach Anspruch 8, wobei sich das Separationsmittel (36) entlang einer Längsseite des Grobgutkühlers (20) erstreckt.
10. Kühler (10) nach Anspruch 8, wobei das Separationsmittel (36) als Wand ausgebildet ist und derart ausgebildet ist, dass es einen Kühlluftstrom zwischen dem Separationsbereich (16), dem Grobgutkühler (20) und dem Feingutkühler (22) ermöglicht.
11. Kühler (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Feingutkühler (22) und der Grobgutkühler (20) einen gemeinsamen Auslass aufweisen zum Auslassen von gekühltem Schüttgut aus dem Kühler (10).
12. Verfahren zum Kühlen von Schüttgut, insbesondere Zementklinker, in einem Kühler (10) aufweisend die Schritte: Einlassen von zu kühlendem Schüttgut aus einem Ofen durch einen Materialeinlass (12) in den Kühler (10),
Separieren von Feingut und Grobgut, wobei das Grobgut eine Korngröße aufweist, die größer ist als die des Feinguts, in einem Separationsbereich (16) des Kühlers (10),
Kühlen des Feinguts in einem Feingutkühler (22) und
Kühlen des Grobguts in einem Grobgutkühler (20) separat zu dem Feingut dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlluft des Separationsbereichs (16), des Grobgutkühlers (20) und des Feingutkühlers (22) innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses (48) geführt wird und wobei der Feingutkühler (22) und der Grobgutkühler (20) jeweils einen dynamischen Rost (58, 60) zum Transport des Feinguts und des Grobguts aufweisen.
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