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Kühlvorrichtung für feinkörniges heißes Gut, wie Sinter, Klinker u.
dgl. Zur wirtschaftlichen Durchführung eines Kühlverfahrens mit einer Kühlvorrichtung
müssen zur Anpassung an das jeweilige Produktionsverfahren sowie für die Wärmerückgewinnung
und das Niedrighalten der Betriebskosten bestimmte Bedingungen erfüllt werden. Hierzu
gehört eine kurze Kühlzeit bei geringstem Aufwand an Kühlluft, die möglichst gleich
dem Luftbedarf des Brennofens sein soll. Ferner ist eine einstellbare und selbsttätig
regulierte, möglichst gleichbleibende Temperatur der aus dem Kühler austretenden
Kühlluft erforderlich, wobei der Einfluß der hohen Temperatur des Kühlgutes von
allen empfindlichen Teilen des Kühlers fernzuhalten ist. Schließlich ist eine einfache
und leichte Auswechselbarkeit aller dem Verschleiß ausgesetzten Teile des Kühlers
erforderlich.
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Von den, bekannten Kühlern mit Bandrost oder hin- und herbewegtem
Rost, den Schwingkühlern in gerader oder Wendelform sowie den Rohrkühlern werden
jeweils nur einzelne der vorstehenden Bedingungen mehr oder weniger vollkommen erfüllt.
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Es ist auch eine Kühlvorrichtung bekanntgeworden, bei der das heiße
Gut über einen wendelförmigen Treppenrost abwärts bewegt wird, durch dessen gelochte
Bodenplatten ein gasförmiges Kühlmittel, wie Luft, von unten her durch eine zentrale
zylindrische Kammer zugeführt wird und wobei eine Unterteilung des zugeführten Kühlmittels
derart vorgesehen ist, daß dem oberen, das heißeste Kühlgut enthaltenen Bereich
des Rostes ein von dem übrigen Kühlgut nicht vorgewärmter Kühlgasstrom zugeführt
wird.
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Bei Vorrichtungen dieser Art ist der Treppenrost lediglich an der
Außenseite des zentralen Luftzuführungsrohres dicht angeschlossen, während an der
Innenseite des Gehäuses weder eine Verbindung noch eine Abdichtung vorgesehen ist;
im Gegenteil, es ist hier ein Spalt angeordnet. Einmal kann demnach die zugeführte
Kühlluft durch den erwähnten Spalt die Roste außen umströmen, und zum andern wird
sie innerhalb der Wendel über die Oberfläche des Kühlgutes nach oben streichen,
ohne eine ausreichende Kühlwirkung erreicht zu haben und ohne eine nennenswerte
Wärmeaufnahme zu erfahren. Gerade der zuletzt genannte Umstand ist für die vorliegende
Erfindung von besonderer Bedeutung, da es zu deren Aufgabenbereich auch gehört,
am Luftaustritt der Vorrichtung eine ständige, gleichmäßog hoch erwärmte Luftströmung
zur weiteren Nutzanwendung zur Verfügung zu haben.
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Erfindungsgemäß sind die den Treppenrost bildenden Platten sowohl
an der zentralen Luftzuführungskammer als auch an der Behälteraußenwand befestigt,
und ferner werden radiale Schleusenbleche oberhalb der Bodenplatten angeordnet,
die die Materialschichthöhe begrenzen und senkrecht übereinanderliegende Kammern
bilden, die jeweils nacheinander von der im unteren Bereich eingeführten Kühlluft
durchströmt werden.
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Bei dieser neuartigen Vorrichtung ist im Gegensatz zu den geschilderten
bekannten Ausführungsformen die Gegenstromkühlung besonders wirksam, weil durch
die in der Wendel übereinanderliegenden Kammern der Luftstrom gezwungen wird, mehrfach
die zu kühlenden Materialschichten zu durchdringen.
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In besonderer Ausbildung der Erfindung ist zur Regelung des im oberen
Bereich zugeführten Kühlmittels ein Wärmefühler im Abgasstrom angebracht, durch
den die Zuführungsöffnungen für das Gas entsprechend der eingestellten Abgastemperatur
gedrosselt oder geöffnet werden. Die in der heißesten Zone befindlichen Teile des
Kühlers, die nicht dem Kühllufteinfluß unterliegen, werden gegen schädliche Wärmeeinflüsse
isoliert, und alle übrigen Teile des Kühlers in der heißesten Zone stehen unter
dem Einfluß der zusätzlichen kalten Kühlluft, die im oberen Bereich zugeführt wird.
In der Kühleinrichtung treten keine unter dem Einfluß des Kühlgutes stehenden, Verschleiß
bewirkenden zusätzlichen Bewegungen von bewegten Maschinenteilen (wie z. B. beweglichen
Schiebern oder bewegten Roststäben) auf.
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Die leichte Auswechselbarkeit der Verschleißteile wird durch eine
einfache Befestigung derselben und durch geeignete Formgebung und Größe sowie durch
leichte Zugänglichkeit von außen her erreicht.
Die forcierte Kühlqng
und der gute Wirkungsgrad des Kühlprozeßes durch 'die günstige und verlustlose Luftführung
im Gegenstromprinzip, die automatische Konstanthaltung der Ablufttemperatur und
die Stetigkeit des Betriebe* ermöglichen in, dieser Kombination gegenüber_,_ä1deren
Ausfürungen bei gleicher Durchsatzmenge am Klinker geringere Abmessungen des Kühlers,
also eine Einsparung an Konstruktionsaufwand, Antriebsaggregaten und Verschleißteilen.
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In den F i g. 1 bis 6 ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Kühler nach Linie D-E der
F i' g. 4 und 5, F i g. 2 einen Ausschnitt in abgewickelter Darstellung nach Linie
A-B der F i g. 3, F i g. 3 einen waagerechten Schnitt im Bereich der Kühlgutaufgabe,
F i g. 4 einen waagerechten Schnitt im Bereich der Kühlgutentladung, F i g. 5 eine
Teilansicht des Kühlers in Richtung C der F i g. 1, F i g. 6 den Teil eines Querschnittes
durch die Kühlplatte mit der Loch- und Abdeckwinkelanordnung.
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Das zu kühlende Gut wird dem mit der Haube 1
und dem Kühlergerüst
2 verbundenen Schurrenbehälter 3 aufgegeben und durch mehrere radial, in
Förderrichtung neben dem Behälter 3 angeordnete Querbleche 4 in gleichmäßiger
Schichthöhe in die Kühleinrichtung eingeschleust, ohne daß das Kühl-,mittel an der
Aufgabestelle entweichen kann. Die Schleusenbleche 4, die Seitenwände
5 des Aufgabebehälters 3 sowie die Sektorbleche 6, die in diesem Bereich
nicht von dem Kühlmittel durchströmt werde, sind durch eine Isolierung 7 gegen schädliche
Wärmeeinflüsse geschützt.
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Nach der Schleuse wird das Kühlgut auf den wendelförmig angeordneten
Treppenrosten 8 von dem 'durch die Öffnungen 9 in diesen Rosten und unter den Abdeckwinkeln
10 austretenden Kühlmittel gekühlt und gleichzeitig abwärts gefördert.
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Die Roste 8 sind durch schlitzförmige Halterungen
,11 an der zentral angeordneten, zylindrisch geformten Hohlsäule 12 und durch
Halterungen 13 an dem ' Küblermantel 14 leicht auswechselbar befestigt und
durch Abnehmen einzelner, regelmäßig entlang den _ wendelförmigen Kühlrosten angeordneter
Klappen 15
im Küblermantel 14 auch leicht zugänglich.
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Am Ende der Kühlzonen wird das Kühlgut durch radial angebrachte Querbleche
16 (F i g. 4), die ein Entweichen des Kühlmittels an der Entladung verhindern,
ausgeschleust und mittels einer Schurre 17 abgeworfen.
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Das Kühlmittel wird durch die Zuleitung 18, die an dem festen, mittleren
Vertikallager 19 angeflanscht ist, der zentralen Säule 12, deren Hohlraum als Kühlmittel-Vorkammer
dient, zugeführt und strömt durch die Schlitze 20 in der Säule
12 in den untersten Bereich der Kühleinrichtung. Von hier wird das Kühlmittel
durch die auf das Ganze (F i g. 3 und 4) gesehen polygonartig angeordneten Öffnungen
9 in den Rosten 8 der untersten Kühlzone zugeführt und durchströmt
in vertikaler Richtung - und somit im Gegenstromprinzip - die übereinanderliegenden
Schichten: des Kühlgutes bis zur Haube 1. Die öffnungen 9 sind durch ebenfalls
polygonartig angeordnete Winkel 10 abgedeckt, die an den Rosten 8 abnehmbar befestigt
sind und über den Rosten 8 beidseitig schmale Spalte frei lassen. Dadurch wird bewirkt,
daß das Kühlmittel zunächst waagerecht in die jeweilige Schicht des Kühlgutes eintritt
und der Auftrieb bei großer Kühlmittelgeschwindigkeit vermindert wird. Die in bestimmten
Abständen radial angebrachten Abstreif- und Leitbleche 21 gewährleisten eine gleichmäßige
Schichthöhe des Kühlgutes und erzwingen den vertikalen Strom des Kühlmittels von
Schicht zu Schicht.
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Um die Temperatur beim Austritt des Kühlmittels konstant zu halten,
wird von einem einstellbaren Wärmefühler 22 an der Haube 1 mittels einer Schieberstange
23 ein Schieber 24 in der Hohlsäule 12 automatisch gesteuert, der die Schlitze 25
unterhalb der halben bis ganzen obersten Kühlzone je nach Bedarf öffnet oder schließt.
Die konstante Austrittsr temperatur des Kühlmittels begünstigt somit den einwandfreien
Betrieb des nachgeschalteten Röstofens od. dgl. und die Güte der Fabrikation.
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Die gesamte Kühleinrichtung stützt sich, wie in F i g.1, 4 und 5 dargestellt,
auf Rollen 26 ab, die auf Schienenstücken 27 laufen.
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F i g. 1 zeigt die zentrische Führung des Kühlers am unteren Ende
der Säule 12 mittels eines festen mittleren Vertikallagers 19.
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Die durch einen nicht dargestellten Antrieb erzeugte kreisförmige,
hin- und hergehende Bewegung der Kühleinrichtung wird mittels eines oder zweier
an dem Kühlergerüst 2 angebrachter Puffer 28 und eines oder zweier in ihrer Stärke
verstellbarer, federnder Prellböcke 29 abgefangen (F i g.1, 4 und 5).
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Die notwendige Kühlmittelmenge wird durch ein ebenfalls nicht dargestelltes
Gebläse erzeugt.