DE2221739A1

DE2221739A1 - Verfahren zum kuehlen von stueckigem ofengut mittels luft

Info

Publication number: DE2221739A1
Application number: DE19722221739
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Deussner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-05-04
Filing date: 1972-05-04
Publication date: 1973-11-15
Also published as: IT985018B; US3815253A; FR2183514A5; GB1411694A; BE799140A; JPS4954270A; ES414202A1

Description

Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz H 72/16

Aktiengesellschaft 2221739 Lg/Kr

vom 28. April 1972

Verfahren zum Kühlen von stückigem Ofengut mittels Luft

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von stückigem Ofengut in direktem Kontakt mit Luft in einer Kühlkammer, der das heiße Ofengut am oberen Ende zugeführt wird und aus der das abgekühlte Ofengut mittels wenigstens einer Austragsvorrichtung am unteren Ende'abgezogen wird.

Zur Kühlung von stückigem Ofengut, beispielsweise von gebranntem Stückkalk, Dolomit oder Magnesit mit Hilfe von Luft ist es im Prinzip bekannt, das zu kühlende heiße Ofengut und die Luft im Gegenstrom zueinander zu führen. Da jedoch wegen des relativ hohen Durchtrittswiderstandes für die Luft durch das heiße Schüttgut diese unter Druck eingeführt werden muß, ist es zur Vermeidung von unerwünschtem Luftaustritt im Bereich des Gutaustrages notwendig und üblich, die Austragsvorrichtungen konstruktiv so zu gestalten, daß sie zwar den Schüttgutstrom durchlassen, den Durchtritt von Luft aber verhindern. Diese Lösung ist kompliziert und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kühlverfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe die bezeichneten Nachteile vermieden werden

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können. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß Luft mit Abstand oberhalb des Austragsendes der Kühlkammer an mindestens einer Stelle in die Gutfüllung eingeführt wird, wobei ein Teil der eingeführten Luft nach oben im Gegenstrom durch die Gutfüllung geführt und vorzugsweise der Ofenfeuerung zugeführt wird und ein anderer Teil der in die Gutfüllung eingeführten Luft über eine im unteren Kammerbereich befindliche, mit der Gutfüllung in Verbindung stehende Luftansaugeinrichtung abgesaugt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Vorteil erreicht, daß durch die Absaugung der Luft im unteren Teil der Schüttgutsäule beispielsweise mit Hilfe des Kühlluftgebläses sieh die konstruktive Ausgestaltung der Austragsvorrichtung wesentlich vereinfacht, da keine zusätzliche Abdichtung der Austragsvorrichtung gegen austretende Kühlluft vorgesehen werden muß.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß mit Abstand unterhalb der Einführungsstelle für die Kühlluft eine]über,zusätzliche Einführungsstelle Sperrluft in die Gutfüllung eingeführt wird, die im Bereich des Austragsendes aus der Kühlkammer abgesaugt wird. Mit Hilfe dieser Maßnahme läßt sich der Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens noch verbessern, da durch eine entsprechende

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Regelung der Sperrluftmenge bzw. des Druckes der eingeführten Sperrluft die Führung der Luft für die Kühlung und der Sperrluft durch die Gutfüllung auch bei sich änderndem Durchströmungswiderstand des zu kühlenden Ofengutes möglich ist. Dies kann erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise dadurch bewerkstelligt werden, daß die Einführungsstelle für die Sperrluft mit einem zusätzlichen Sperrluftgebläse verbunden ist.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen.Verfahrens ist ferner vorgesehen, daß die Sperrluft im Kreislauf durch die Gutfüllung geführt wird. Hierdurch kann eine gesonderte Entstaubung für die Sperrluft entfallen»

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Kühlluftmenge in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Druck geregelt wird, der am feuerungsseitigen Ende des Ofens herrschtο Hierdurch kann mit Vorteil an der Übergangsstelle von der Kühlvorrichtung zum Ofen ein leichter Unterdruck eingehalten werden, so daß beispielsweise bei Drehöfen durch den Spalt zwischen Ofen und Ofenhaube kein heißer Staub austreten kann, aber auch keine nennenswerte Falschluftmenge eintreten kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ferner vorgesehen, daß die in die Gutfüllung ein-

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geführte Sperrluftmenge so geregelt, wird, daß der Druck an der Einführungsstelle .für die Sperrluft in etwa dem Druck der Kühlluft an der Einführungsstelle entspricht. Hierdurch ergeben sich definierte Strömungsverläufe in der Gutfüllung sowohl für die Kühlluft wie auch für die Sperrluft.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist schließlich vorgesehen, daß die pro Zeiteinheit aus der Kühlkammer abgezogene Gutmenge so geregelt wird, daß oberhalb der Einführungsstelle für die Kühlluft eine in etwa konstante von der Kühlluft durchströmte Schichthöhe eingehalten wird. Hierdurch ist eine gleichmäßige Durchströmung des zu kühlenden Ofengutes gewährleistet, durch die ein für einen gleichmäßigen Ofenbetrieb unbedingt erforderliches, gleichbleibendes Angebot an aufgeheizter Verbrennungsluft hinsichtlich Temperatur und Menge erzielt wird.

Anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen einer schachtartigen Kühlkammer wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Ausführungsformen mit unterschiedlich angeordneten Luftansaugvorrichtungen,

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Fig. 3 und 4 Ausführungsformen mit Sperrluftkreislauf

In Fig. 1 ist das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Das zu kühlende stückige Ofengut tritt am oberen Ende in eine Kühlkammer 1 ein und durchläuft diese von oben nach unten, wobei die Durchlauf- ' geschwindigkeit von der Austragsvorrichtung, beispielsweise einem Drehteller 2 bestimmt wird. Mit Abstand oberhalb des Drehtellers ist eine Luftverteilungseinrichtung 3 im Kammerinneren angeordnet, die sich durch die Gutfüllung erstreckt und die mit der Druckseite eines Gebläses 4> verbunden ist. Der Gutaustrittsspalt zwischen der Kammerwand und dem Drehteller ist durch eine Luftansaughaube 5 überdeckt, die über eine Rohrleitung 6 mit der Saugseite des Gebläses 4 verbunden ist.

Die von dem Gebläse 4 über die Luftverteilungseinrichtung in die Kühlkammer eingedrückte Kühlluft steigt, nun im Gegenstrom nach oben durch das heiße Ofengut (durchgezogene Pfeile 7) und wird beispielsweise als aufgeheizte Verbrennungsluft über eine Ofenhaube 8 einem Drehofen 9 zugeführt. Da nun die Kühlluft unmittelbar am Austragsende über die Luftansaughaube 5, die noch in unmittelbarem Kontakt mit der Gutfüllung steht, angesaugt wird, tritt infolge des

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geringeren Durchtrittswiderstandes die Hauptmenge der Kühlluft seitlich über den sich auf dem Drehteller aufbauenden Schüttgutkegel ein (Pfeil 10). Auf Grund des Druckgefälles zwischen der Luftverteilungseinrichtung 3 und der Ansaugeinrichtung 5 strömt ein geringer Teil der in die Gutfüllung eingeblasenen Kühlluft im Gleichstrom mit dem Gut von oben nach unten (gestrichelte Pfeile 11). Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes wird mit Vorteil erreicht, daß für die Austragsvorrichtung, im Beispiel der Drehteller, jegliche mechanische Gasdichtung entfallen kann, da auf Grund der unterschiedlichen Durchtrittswiderstände für die zur Luftansaugvorrichtung 5 strömenden Luftmengen im Bereich der Gutaustrittsöffnungen der Austragsvorrichtung ein Unterdruck herrscht, und somit eine "gasdynamische" Abdichtung erzielt wird. Außerdem wirkt sich dieses Verfahren günstig auf die Bauhöhe aus, d.h. die Bauhöhe der Kühlvorrichtung insgesamt kann niedriger gewählt werden. Da zwischen der Luftverteilungseinrichtung und der Luftansaugeinrichtung ein gewisser -Anteil der Kühlluft im Gleichstrom den unterhalb der Luftverteilungseinrichtung befindlichen Gutanteil durchströmt, unterliegt das Gut auch in diesem Bereich noch einer Kühlung, so daß insgesamt gesehen der Kühlwirkungsgrad einer derartigen Vorrichtung verbessert wird.

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In Fig. 2 ist eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hierbei ist die Luftansaugvorrichtung mit größerem Abstand oberhalb der Gutaustragsvorrichtung, beispielsweise einem Rollenrost 12 angeordnet. Sie besteht aus einem oder mehreren, nach unten offenen, dachförmigen Hohlkörpern 13, die sich quer durch die Gutfüllung in der Kühlkammer erstrecken und mit der Saugseite eines Gebläses 4 in Verbindung stehen. Die Wirkungsweise ist in etwa die gleiche, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß einmal die am unteren Ende im Bereich der Austragsvorrichtung angesaugte Kaltluft (10) einen längeren Strömungsweg durch das Schüttgut hat und somit die Kühlung an dieser Stelle noch intensiviert wird. Hierbei muß der Abstand und/oder der Querschnitt der Kammer so bemessen sein, daß der Durchtrittswiderstand für die Luft vom unteren Ende bis zur Ansaugeinrichtung 13 und von der Luftverteilungseinrichtung 3 nach oben zum Ofen geringer ist als der Durchtrittswiderstand zwischen der Ansaugeinrichtung 13 und der Luftverteilungseinrichtung 3. Auch hier strömt ein geringer Teil der über die Luftverteilungseinrichtung 3 eingebrachten Luftmenge im Gleichstrom mit dem Ofengut bis zur Ansaugvorrichtung.

In Fig. 3 ist eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hierbei ist mit Abstand unterhalb der

Luftverteilungseinrichtung 3 eine zusätzliche Verteilungseinrichtung 14 für die Einführung von Sperrluft in der Kühlkammer vorgesehen, die an ein gesondertes Gebläse 15 angeschlossen ist. Auch hier ist unmittelbar über der Austragsvorrichtung, beispielsweise einem Plattenband 16 eine Luftansaugvorrichtung vorgesehen, die beispielsweise aus den beschriebenen Hohlkörpern 13 gebildet ist oder als Luftabzugshaube entsprechend Fig. 1 ausgebildet ist. Die Luftansaugeinrichtung ist über die Leitung 17 mit dem Gebläse 15 verbunden, so daß die Sperrluft im Kreislauf durch den unteren Teil der Schüttgutsäule geführt werden kann und hierbei praktisch unabhängig von der über die Verteilungseinrichtung 3 in die Kühleinrichtung eingebrachten Kühlluftmenge, die unmittelbar aus der Umgebung angesaugt wird, geregelt werden kann.

Je nach der erforderlichen Kühlwirkung kann es vorteilhaft sein, wenn von der Leitung 17 des Sperrluftkreislaufes eine Zweigleitung 18 abzweigt, die mit einer Regelklappe 19 versehen ist und über die immer eine Teilmenge der sich aufheizenden Sperrluft abgeführt wird, so daß für eine ausreichende Kühlung auch im Bereich des Sperrluftkreislaufes gesorgt ist. Die über die Zweigleitung 18 abgeführte, erwärmte Sperrluft kann je nach Menge entweder zusätzlich zu der aufgeheizten Kühlluftmenge als Sekundärluft der Ofenfeuerung zugeführt

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werden, oder aber, bei größeren Mengen ggf. unter Zwischenschaltung einer Entstaubungseinrichtung, in die Atmosphäre abgeblasen werden. Entsprechend der über die Zweigleitung aus dem Kreislauf abgeführten Teilmenge wird über die Luftansaugeinrichtung 13 Kaltluft (10) in den Sperrluftkreislauf an den Durchtrittsöffnungen oberhalb der Gutaustragsvorrichtungen angesaugt. Bei dieser Ausgestaltung läßt sich über die Regelung der Drehzahlen der Gebläse 4 und 15 in einfacher Weise die Kühlvorrichtung regeltechnisch an die Bedingungen des Ofenbetriebes anpassen.

In Fig. 4 ist schließlich eine Abwandlung der Verfahrensweise gemäß Fig. 3 dargestellt, bei der die Luftansaugeinrichtung mit Abstand oberhalb der Austragsvorrichtung,.beispielsweise einem Schubwagen 20 angeordnet ist. Auch hier wird die Sperrluft über das Gebläse 15 im Kreislauf durch die Schüttgutfüllung geführt.

Sowohl in der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 als auch in der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 wird zweckmäßigerweise der Druck der Sperrluft im Bereich der Verteilungseinrichtung .13 so geregelt, daß er in etwa dem Druck der Kühlluft im Bereich der Verteilungseinrichtung 3 entspricht, so daß über die im Kreislauf geführte Luft eine gasdynamische Abdichtung der Kühl-

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kammer gegenüber der Austragsvorrichtung erreicht wird. Dies läßt sich beispielsweise in der Weise ausführen, daß je ein Druckfühler in den Zuleitungen zwischen dem Gebläse 4 bzw. und den Luftverteilungseinrichtungen 3 bzw. 14 angeordnet ist und daß über einen Regler durch Veränderung der Drehzahl des Gebläses 15 oder durch Verstellung einer Drosselklappe der Druck der Sperrluft auf den Kühlluftdruck eingeregelt wird.

Anhand von Fig. 1 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erläutert. Um zu verhindern, daß ein bestimmter einzuhaltender Druck in der Ofenhaube 8 überschritten wird, ist ein Druckfühler 21 im Bereich der Ofenhaube angeordnet, dessen Signal über einen Umformer 22 und einen Regler 23 mit Sollwerteinstellung aufgeschaltet ist, mit dessen Hilfe die Drehzahl des Kühlluftgebläses 4 oder eine Drosselklappe in der Ansaugleitung 6 verstellt wird und so der vorgegebene Druck in der Ofenhaube eingehalten wird.

Um nun zu verhindern, daß bei schwankendem Gutzufluß zur Kühlkammer die Schichthöhe des Gutes oberhalb der Verteilungseinrichtung 3 ein vorgegebenes Maß unter- oder überschreitet, ist entsprechend einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß über einen Niveaufühler, der beispielsweise aus einer Strahlungsquelle 24 mit einer entsprechenden Emfangseinrichtung 25 besteht, das erhaltene Signal über einen Um-

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fonner einem Regler 26 aufgeschaltet wird, über den der Antrieb der Austragsvorrichtung und damit die Austragsgeschwindigkeit geregelt wird, so daß also immer die für den Kühlerwirkungsgrad vorgegebene günstigste Schichthöhe eingehalten wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Kühlen von stückigem Ofengut in direktem Kontakt mit Luft in einer Kühlkammer, der das heiße Ofengut am oberen Ende zugeführt wird und aus der das abgekühlte Ofengut mittels wenigstens einer Austragsvorrichtung am unteren Ende abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Luft mit Abstand oberhalb des Austragsendes der Kühlkammer an mindestens einer Stelle in die Gutfüllung eingeführt wird, wobei ein Teil der eingeführten Luft nach oben im Gegenstrom durch die Gutfüllung geführt und vorzugsweise der Ofenfeuerung zugeführt wird und ein anderer Teil der in die Gutfüllung eingeführten Luft über eine im unteren Kammerbereich befindliche, mit der Gutfüllung in Verbindung stehende Luftansaugeinrichtung abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Abstand unterhalb der Einführungsstelle für die Luft über eine zusätzliche Einführungsstelle Sperrluft in die Gutfüllung eingeführt wird, die im Bereich des Austragsendes der Kühlkam-Tner abgesaugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrluft im Kreislauf durch die Gutfüllung geführt wird.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluftmenge in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Druck geregelt wird, der am feuerungsseitigen Ende des Ofens herrscht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Gutfüllung eingeführte Sperrluftmenge so geregelt wird, daß der Druck an der Einführungsstelle für die Sperrluft in etwa dem Druck der Kühlluft an der Einführungsstelle entspricht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die pro Zeiteinheit aus der Kühlkammer abgezogene Gutmenge so geregelt wird, daß oberhalb der Einführungsstelle für die Kühlluft eine in etwa konstante, von ier Kühlluft durchströmte Schichthöhe eingehalten wird.

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