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Feststehender Treppenrost als Vorwärm-oder Brenneinrichtung für Zement,
Magnesit, Kalk, Gips od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf einen Treppenrost,
der als Vorwärmer, also zur Wärmebehandlung von granulierfähigem oder stückigem
Gut, gegebenenfalls für mehlartiges Trockengut vorgesehen ist. In einem solchen
Vorwärmer sollen die Abgase des vorgeschalteten Brennofens ausgenutzt werden. Der
Treppenrost kann aber auch als selbstständiger Brennapparat vorgesehen sein, wobei
in diesem Rost an Stelle des vorgeschalteten Brennofens ein Brenner irgendeiner
bekannten Bauart eingesetzt ist.
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Es sind Treppenroste bekannt, die als Vorwärmer dienen. Bei diesen
bekannten Rosten besteht der Mangel, daß das zu behandelnde Gut ohne wesentliche
Bewegung innerhalb der Gutschicht während des Transportes auf dem Rost liegt. Das
Verbrennungsgas bzw. die Heißluft kann unter solchen Umständen das Aufgabegut nicht
in dem gewünschten Ausmaße umspülen.
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Es sind auch Treppenroste zur Behandlung körniger Stoffe mit Gasen,
unter anderem auch zum Erhitzen bekannt, durch die das Behandlungsgas mit einer
solchen Geschwindigkeit geblasen wird, daß der Druck, den die zu behandelnden körnigen
Stoffe nach unten ausüben, sich wesentlich vermindert, ohne aber so weit herabgesetzt
zu werden, daß das Material völlig in den schwebenden Zustand übergeht. Diese Betriebsweise
ist aber naturgemäß nur in einem bestimmten, recht engen Bereich der Gasgeschwindigkeit
möglich. Daher ist dieser Apparat als Vorwärmer für einen nachgeschalteten Brennofen
nur bei einem ganz bestimmten Betriebszustand des letzteren geeignet. Da sich bei
Änderungen des Betriebszustandes, insbesondere der Durchsatzleistung, sowohl die
aufzugebende Materialmenge als auch die Menge der Abgase des Brennofens verändert,
kann diese Einstellung der Gasgeschwindigkeit im allgemeinen nur eingehalten werden,
wenn mit einem nicht völlig ausnutzbaren Gasüberschuß gefahren wird. Es kann aber
der Fall eintreten, daß nicht genügend Abgas des Brennofens zur Verfügung steht,
um die erforderliche Gasgeschwindigkeit im Treppenrost einzuhalten, so daß nichts
anderes übrigbleibt, als entweder die Abgase durch Sekundärluft zu verdünnen, um
die erforderliche Gasmenge zu erhalten, wodurch naturgemäß der Wirkungsgrad des
Wärmeaustausches verschlechtert wird, oder aber auf die erforderliche Gasgeschwindigkeit
zu verzichten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet diese Nachteile im wesentlichen
dadurch, daß ein Treppenrost verwendet ist, dessen Stufen auf Trägern befestigt
sind, die aus dem Treppenrostgehäuse nach außen geführtundüberdies verschwenkbar
angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, sowohl den freien Gasdurchtrittsquerschnitt
zwischen den Treppenroststufen zu verstellen und damit der jeweils zur Verfügung
stehenden Gasmenge anzupassen, als auch die Neigung der das Gut tragenden Oberfläche
der Treppenroststufen und damit die Wandergeschwindigkeit des Feststoffes zu variieren,
so daß man innerhalb weiter Grenzen das Verhältnis Feststoffbewegung zu Gasdurchsatz
einstellen kann.
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Es ist zwar in anderem Zusammenhang bekannt, Treppenroststufen oder
Rostplatten ganz oder teilweise beweglich zu gestalten, jedoch nur zum Zwecke der
Reinigung des Rostes von verklemmtem Material, aber weder für die Einstellung des
Gasdurchtrittsquerschnitts noch für die Regelung der Reibung und damit der Wandergeschwindigkeit
der Feststoffe.
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Vorzugsweise sind die Treppenroststufen erfindungsgemäß zum Zwecke
der Kühlung hohl ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt jede Gefahr, daß Materialbestandteile
durch den Treppenrost hindurchfallen und damit dem Arbeitsprozeß entzogen werden,
und zwar bei jedem Betriebszustand des nachgeschalteten Brennofens. Durch den Druckzustand
des Verbrennungsgases bzw. der Heißluft, die von unten durch den Treppenrost und
durch die Gutschicht hindurchgeleitet wird, kann ein solcher Schwebezustand der
einzelnen Bestandteile
der zu behandelnden Gutschicht erreicht werden,
daß das Verbrennungsgas bzw. die Heißluft das zu behandelnde Gut auch hinsichtlich
der einzelnen Bestandteile vollkommen umspült. Hiermit sind dann besonders gute
Voraussetzungen dafür gegeben, daß das Verbrennungsgas bzw. die Heißluft ihre Wärme
auch tatsächlich an das zu behandelnde Gut abgibt.
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Das Verbrennungsgas bzw. die Heißluft kann d-.shalb unmittelbar von
unten gefahrlos an die einzelnen Stufen des Treppenrostes herangeführt werden, weil
diese Treppenroststufen gekühlt sind. Die Treppenroststufen selbst können aus geeigneten
feuerfesten Steinen zusammengesetzt sein. Durch die besondere Hohskörperausbildung
ist es aber auch möglich, diese Treppenroststufen aus einem entsprechenden hitzebeständigen
Metall zu fertigen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt Fig.1 einen Treppenrostvorwärmer im
Längsschnitt mit vorgeschalteter Aufgabeeinrichtung und einem nachgeschalteten Drehrohrofen,
Fig.2 einen Schnitt durch eine Treppenroststufe gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.
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Das zu behandelnde Gut, z. B. Rohmaterialien für eine Zementherstellung,
wird von dem Granulierteller oder einem anderen Aggregat 1 über einen Aufgabetrichter
2 einem einregulierbaren Förderband 3 zugeleitet. Von diesem Förderband 3 aus gelangt
das Rohgut auf die Treppenstufenroste I, 1I, die beide in dem Treppenrostgehäuseabschnitt
übereinander untergebracht sind. Das Treppenrostgehäuse 4 ist nach unten weitergeführt.
Die diesbezügliche Verlängerung 5 des Treppenrostgehäuses hat einen Anschluß an
die Umhausung 6, die zu dem Drehrohrofen 7 führt.
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Die aus diesem Drehrohrofen 7 austretenden Verbrennungsgase steigen
in der Verlängerung 5 des Treppenrostgehäuses 4 senkrecht nach oben. Diese Gase
treten durch die Schlitze 8 zwischen den einzelnen Treppenroststufen 9 des Treppenrostes
11 hindurch. Die Verbrennungsgase müssen alsdann die Materialschicht 10,
die oberhalb der Treppenroste 11 sich befindet, durchdringen; die Verbrennungsgase
treffen alsdann von unten auf den oberen Treppenrost I, wandern auch hier durch
die Schlitze 8 der benachbarten Treppenroststufen 9, nochmals durch die Materialschicht
10 und von dort über den Abzug 11 ins Freie.
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Die Treppenroststufen 9 können aus einzelnen nebeneinander aufgereihten
feuerfesten Steinen bestehen. Diese feuerfesten Steine sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht,
auf einem Träger 12 aufgereiht, der als Hohlkörper mit rechteckigem Querschnitt
ausgebildet ist. Dieser Träger 12 ragt mit seinen Enden durch die Wandungen des
Treppenrostgehäuses 4
nach außen hindurch. Somit ist es möglich, die einzelnen
Treppenroststufen zu kühlen. Es kann durch die hohl ausgebildeten Träger 12 ein
geeignetes Kühlmittel, wie Luft oder Wasser hindurchgeleitet werden.
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Mit Hilfe der aus dem Treppenrostgehäuse 4 herausragenden Enden des
Trägers 12 der Treppenroststufen 9 ist es auch möglich, diese Treppenroststufen
zu verschwenken. Damit kann einerseits erreicht werden, daß der Durchtrittsquerschnitt
8 zwischen den benachbarten Treppenroststufen 9 in seiner Größe verändert wird,
es kann aber auch durch die Verschwenkung der Treppenroststufen eine Veränderung
der Neigung der Auflageflächen der Gutschicht auf den Treppenroststufen erreicht
werden, um den mengenmäßigen Durchsatz des Gutes durch den Vorwärmer hindurch einregulieren
zu können.
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Um diesen verschiedenen Zwecken entsprechend angepaßt zu sein, haben
die Treppenroststufen den in Fig. 2 herausgezeichneten Querschnitt. Die Kanten des
Querschnitts sind abgerundet, und der übertretende Ansatz 13 bewirkt eine entsprechend
vergrößerte Auflagefläche 14 mit einer schräg abfallenden Nase 15, die an
ihrer Unterseite wiederum in eine gekrümmte Flächenausgestaltung übergeht, um dem
Durchtritt der Heißgase bzw. der Heißluft einen möglichst geringen Widerstand entgegenzusetzen.
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Der Einregulierung des mengenmäßigen Durchsatzes des Gutes durch den
Vorwärmer dienen auch die Pendelklappen 16 und 17, die am Aufgabeende bzw. am Auslaufende
des Treppenstufenrostes 1I angebracht sind.
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Es ist bei dieser Bauart des Vorwärmers Wert darauf gelegt, daß das
Treppenrostgehäuse aus einzelnen, unter sich gleichartig ausgestalteten Abschnitten
besteht. Es kann ein solcher Abschnitt gebildet sein durch den Gehäuseteil 4, der
gemäß Fig. 1 die beiden Treppenroste I und II aufnimmt. Es ist einleuchtend, daß
mehrere solcher gleichmäßig gestalteter Abschnitte übereinandersetzbar sind, so
daß unter Verwendung nur einer Baueinheit durch Aufeinandersetzen einer entsprechenden
Anzahl von gleichen Baueinheiten die jeweils gewünschte Abgastemperatur am Gasaustrittsende
11 erreicht werden kann.