DE2343339C3

DE2343339C3 - Vorrichtung zum Abkühlen von aus einem Drehrohrofen ausgetragenen Klinkerkörnern

Info

Publication number: DE2343339C3
Application number: DE2343339A
Authority: DE
Inventors: Goro Tokyo Okaka
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1972-08-28
Filing date: 1973-08-28
Publication date: 1984-08-09
Also published as: DE2343339B2; JPS4941417A; JPS5211322B2; US3836321A; DE2343339A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abkühlen von aus einem Drehrohrofen ausgetragenen Klinkerkörnern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Zum Kühlen von heißem Gut, beispielsweise von DrehrohrofenklinLjr, ist es bereits bekannt. Luft von unten durch einen Rost zu blasen, ai?^f dem das heiße Gut abgelegt wird. Die den Staub entfernende Luft wird anschließend in einem Zyklon gereinigt. Das auf dem Rost einer ersten Abkühlung unterworfene Gut wird dann auf ein Kühlband aufgebracht und weitergefördert, wobei durch Aufrechterhalten eines starken Zuges eine weitere Abkühlung des Gutes erfolgt, indem Luft durch das Kühlband und das Gut hinduchgesaugt wird (DE-PS 9 35 300).

Weiterhin ist es bekannt, in einen aus einem Drehrohrofen fallenden Strom aus Klinkerkörnern quer Luft einzublasen und mit dem Luftstrom die feinen staubförmigen Klinkerteilchen in einen Zyklon zu transportieren, wo die Teilchen von der Luft abgetrennt werden. Die gröberen Teilchen fallen durch den Luftstrom auf einen Wanderrost, durch den von unten Kühlluft geblasen wird (US-PS 29 04 323).

Zum Stand der Technik gehört weiterhin ein Kühlschacht mit einem darin angeordneten Schrägrost, durch den die aus einem Drehofen ausgetragenen Klinkerkörner in feine und grobe Klinkerkörner getrennt werden. Die durch den Schrägrost nach unten fallenden feinen Körner werden von einem Gasluftgemisch gekühlt, während die von Schrägrost in einen parallelen Schacht fallenden groben Körner durch die Luft im Gegenstrom gekühlt werden (DE-PS 11 35 816).

Bei einer weiteren, aus der DE-PS 11 06 238 bekannten Anlage wird aus einem Brennofen austretendes staubförir.iges gebranntes Gut, wie Tonerde, im Schwebezustand gekühlt. Dabei wird eine erste Gutabscheidung in einem Zyklon vorgenommen. Das abgeschiedene Gut wird in einem pneumatischen Kanalförderer in eine Kammer geführt, in der Kühlschlangen angeordnet sind und die bodenseitig eine poröse Wand aufweist, durch die Trägerluft geblasen wird. Bei der bekannten Anordnung wird außerdem aus einer Ofenhaube austretendes staubförmiges Gut in eine Kammer geführt, deren Boden nach unten zusammenlaufende Belüftungskammern aufweist und flüssigkeitsgekühlte Flächen hat Das durch die Trägerluft fließbar gemachte Gut tritt durch ein Oberströmrohr aus, während grobe Gutteilchen durch den Trägerluftstrom nach unten fallen und unterhalb des Belüftungsbodens entfernt werden können.
Die bekannten Vorrichtungen ermöglichen ein zufriedenstellendes Abkühlen dtr Klinkerkörner, sind jedoch in ihrem Aufbau sehr aufwendig und für große Kühlleistungen nicht besonders geeignet

Das aus einem Drehrohrofen auf einen von unten mit Luft durchblasenen Rost in Form eines Kegels fallende körnige Gut soll, wie aus der US-PS 33 50 077 bekannt ist, für eine gleichmäßige Abkühlung eine gleichmäßige Stärke aufweisen. Um dies zu erreichen, wird der Gutaustrag aus dem Drehofen so ausgebildet daß die Bildung eines Schüttkegels auf dem Rost verhinderttvird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nur darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einer relativ einfachen Bauweise große Mengen von frisch gebranntem Zementklinker auch bei starker Streuung der Korngrößenverteilung abgekühlt werden können, ohne daß ein Zusammenbacken der rotglühenden Klinkerkörner eintritt

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, toit dem Merkmal des Unteranspruchs wird die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft ausgebildet

Durch die Fluidiswrung der feinen Klinkerkörner an der Oberfläche des Schüttkegels laufen diese längs der Kegelflächen in die Schächte zur weiteren Kühlung in Fluidbettkühlern ab, während die groben Klinkerkörner auf dem Rost transportiert und abgekühlt werden. Diese Art der Abkühlung verhindert ein Zusammenbacken der aus dem Drehofen fallenden rotglühenden Klinkerkörner, da die fluidisierten feinen Körner durch die Kühlluft schnell abkühlen und über die Schächte für die weitere Kühlung in die Fluidbeukühlt? abtransportiert werden, wobei diese Anordnung wenig baulichen Aufwand erfordert und das Abkühlen großer Klinkermengen pro Zeiteinheit ermöglicht

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Darin ist

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung;

Fig.2 ist eine schematische Draufsicht auf die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung;

so F i g. 3 ist eine Schnittansicht längs Linie A-A gemäß Fig. 2;

Fig.4 ist eine schematische Schnittansicht einer Külilvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig.5 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnungen bedeutet das Bezugszeichen 1 einen Drehrohrofen, 2 einen mit dem Ofen 1 verbundenen Rostkühler und 3 einen Brenner, der an der Verbindung dieses Ofens 1 und des Kühlers 2 zum Heizen des Ofens 1 vorgesehen ist Der Kühler 2 ist in einen Hochtemperaturabschnitt 2a, der auf der Seite der Verbindung mit dem Ofen 1 liegt, und einen Niedertemperaturabschnitt 2b auf der Seite der Klinkerentnahmeöffnung 4 unterteilt. Ein Hochtemperaturrost 5a ist in dem Hochtemperaturabschnbitt 2a vorgesehen und ein Niedertemperaturrost 5b befindet sich in dem Niedertemperaturabschnitt 2b. Der aus dem Ofen 1 in

den Kühler 2 fallende Klinker wird von dem Hochtemperaturrost 5a aufgenommen, bildet dort eine Klinkerschicht 6 aus und wird nach und nach auf den Niedertemperaturrost 5b und schließlich zu der Klinkerentnahmeöffnung 4 geführt Der Hochtemperaturrost 5a besteht aus hitzebeständigem metallischem Material mit höherer Qualität als das Material, welches den Niedertemperaturrost 56 bildet Aus einem Hochdruck-Kühlluftgebläse 7 zugeführte Kühlluft (der Luftdruck beträgt einige tausend mm H2O) wird durch eine Leitung 8 in einen Hochdruck-Luftspeicherraum 9 geleitet, der unterhalb des Rosts 5a vorgesehen ist, und strömt durch den Rost 5a, um die darauf befindliche Klinkerschicht 6 zu kühlen, während die von einem Niederdruck-Kühlluftgebläse 10 durch eine Leitung 11 in eine unterhalb des Rosts 5b vorgesehene Niederdruck-Luftspeicherkammer 12 geführte Kühlluft durch den Rost 5b ström, um die darauf befindliche Klinkerschicht 6 zu kühlen.

Wenn die Luft die Klinkerschicht 6 auf den Rosten 5a und 5b durchströmt hat und den Wärmeaustausch mit dieser Klinkerschicht vorgenommen hat wird der Anteil dieser Luft, der auf der Hochtemperaturseite verbleibt, dem Ofen 1 zugeführt, um den Wärmeaustausch mit dem aus dem Ofen 1 herabfallenden Klinker vorzunehmen und diesen Klinker, der eine Temperatur von 1200 bis 1400⁰C hat, auf eine Temperatur von etwa 1000⁰C zu kühlen, während diese Luft gleichzeitig als Verbrennungsluft für den Brenner 3 dient Danach wird dieser Teil der Luft in den Ofen 1 geleitet. Andererseits strömt der verbleibende Anteil der Luft auf der Niedertemperaturseite in eine Abluftleitung 13 und diese Luft wird, nachdem sie ein Abluftgebläse 14 passiert hat (gewöhnlich ist vor diesem Gebläse ein Staubabscheider vorgesehen) durch einen Abzugsschacht 15 in die Atmosphäre abgeleitet.

Auf beiden Seiten des Rostkühlers 2 sind Fluidbett-Kühler 18 vorgesehen, die von dem Hochtemperaturabschnitt 2a abgezweigt sind und mit dem Kühler 2 mit Hilfe von Schächten 19 verbunden sind, die so angeordnet sind, daß sie den auf beiden Seiten des Hochtemperaturrosts 5a herabfallenden feinkörnigen Klinker aufnehmen.

Der aus dem Ofen 1 in den Kühler 2 fallende Klinker sammelt sich in Form eines Kegels an, dessen Mittellinie durch den Punkt verläuft, in welchem der Klinker auf den Hochtemperaturrost 5a fällt. Da jedoch dieser Klin ker bereits auf etwa 1000⁰C abgekühlt wird, während er herabfällt, wird der feinkörnige Klinker fluidisiert und tritt aus der Oberfläche der kegelförmigen Klinkerschicht 6 aus und fließt auf dieser Pfeilrichtung (F i g. 3). Auf diese Weise strömt lediglich der feinkörnige Klinker diTch die in Fig.3 gezeigten Schächte 19 in die Fluidbett-Kühler 18. Jeder dieser Schächte 19 besteht vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Material oder ist mit einer wassergekühlten Wand versehen, so daß der feinkörnige Klinker hoher Temperatur glatt herabströmt, ohne an der Wand des Schachtes zu haften.

Im allgemeinen wird die Fluidisierung des Klinkers auf den Rosten durch verschiedene Faktoren beeinflußt, wie den Druck, die Temperatur, die Geschwindigkeit der Kühlluft, die Dicke der Klinkerschicht u. dgl.; wenn jedoch diese Bedingungen im wesentlichen die gleichen sind, hängt die Fluidisierung von der Korngröße des Klinkers Ab. Das bedeutet, daß Klinkerkörner, die kleiner als eiiie bestimmte Korngröße sind, fluidisiert wer· den. daß jedoch andere Klinkerkörner, die größer als der kritische Wert der Korngröße sind, nicht fluidisiert werden.

Da die gröberen Klinkerkörner nicht fluidisiert werden verbleiben sie auf dem Hochtemperaturrost 5a und werden in Form einer Klinkerschicht 6 von diesem Rost 5a zu dem Niedertemperaturrost 56 geführt Die in der Klinkerschicht 6 enthaltenen großen Massen werden mit Hilfe eines Hammerbrechers 16 zerkleinert und die zerkleinerten Kltnkerstücke werden zurück auf den Rost 5b geworfen, wo sie erneut abgekühlt und dann zusammen mit anderen Klinkerkörnern durch die Entnahmeöffnung 4 auf eine Fördervorrichtung 17 ausgetragen, durch die sie weiter an einen anderen Ort gefördert werden.

In jeder Einheit der Fluidbett-Kühler 18 sind horizontale Kühlrohre 22 zur Abkühlung des feinkörnigen Klinkers hoher Temperatur vorgesehen, wobei jedes Rohr 22 mit Anschlüssen (Headers) 20 und 21 versehen ist, oder es sind Kühlrohre 25 (vertikal) vorgesehen, die jeweils Anschlüsse 23 und 24 haben. Es sind außerdem Prallplatten 26 vorgesehen, um das Herabströmen der feinen Körner auf der Oberfläche df. ■■: fluidisierten Klinkerschicht in jedem dieser Kühler fg zu verhindern. Durch die angewendeten Kühlbedingungen wird bestimmt, ob die horizontalen oder vertikalen Kühlrohre verwendet werden.

Die Einteiligen Klinkerkörner mit hoher Temperatur fließen aus dem Drehrohrofen 1 durch den Schacht 19 in jeden dieser Fluidbett-Kühler 18 und werden dort durch die aus einer Fluidisierluftkammer 28 durch eine poröse Fluidbettplatte mit Hilfe eines Luftgebläses 27 ausgeblasene Luft fluidisiert und abgekühlt. Die so fluidisierten Körner unterliegen dann einem raschen Wärmeaustausch in den Kühlrohren 22 und 25, wobei die gekühlten Körner aus einer Entnahmeöffnung 29 auf einen Förderer 30 gebracht werden. Vorzugsweise ist jeder dieser Fluidbett-Kühler 18 leicht geneigt, um die Strömung der feinen Körner in Richtung der Entnahmeöffnung 29 zu erleichtern und es ist außerdem wünschenswert, die Anordnung so vorzusehen, daß die Neigung dieses Kühlers in gewünschter Weise eingestellt werden kann.

iVie vorstehend beschrieben wurde, werden erfindungsgemäß die Klinkermassen, die aus dem Ofen 1 in dem Hochtemperaturabschnitt 2a in dem Rostkühler 2 auf den Rost 5a gefallen sind, in Körner mit kleiner Teilchengröße und Körner oder Massen mit höherer Teilchengröße getrennt und die größeren Körner oder Massen werden abgekühlt, während sie auf dem Rost 5b in dem Niedertemperaturabschnitt 2b in Richtung der Entnahmeöffnung 4 geführt werden. Da somit nur die groben Körner in Anwesenheit der feinen Körner mit Hilfe des Rostkühlers gekühlt werden, wird der Luftströmungswiderstand der Klinkerschicht auf dem Rost -tarJ. vermindert, so daß eine sehr wirkungsvolle Kühlung und hohe Energieersparnis erzielt werden kann, im Vergleich mit dem bekannten Verfahren, bei dem Klinker sämtlicher Korngrößen gemeinsam gekühlt wird. Außerdem wird eine Überhitzung auf Grund unzureichender Luftzufuhr und der Verschleiß gering gehalten und darüber hinaus ist in dem Abgas kaum feiner Klinkerstaub vorhanden, wodurch ein langdauernder kontinuierlicher Betrieb der Vorrichtung ohne Störungen ermöglicht wird. Außerdem kann die Gröte des sehr aufwendigen Rostkühlers vermindert werden.

Andererseits können die Klinkerkörner mit kleiner Teilchengröße in wirksamer Weise gekühlt werden, indem Fluidbett-Kühler angewendet werden, die nur geringen Aufwand verursachen, dem Abrieb und der Be-

Schädigung durch Überhitzen wenig unterliegen. Durch die Erfindung werden daher außerordentliche technische Vorteile im Hinblick auf die Vorrichtung und die Kühlwirksamkeit erzielt.

Wenn außerdem ein wesentlicher Anteil der feinen Klinkerkörner mit Hilfe der in jedem Fluidbett-Kühler vorgesehenen Kühlrohre gekühlt wird, kann die Menge des staubhaltigen Abgases, das durch den Abzugschacht in die Atmosphäre abgeleitet wird, stark vermindert werden, wodurch ein weiterer bedeutender Vorteil erzielt wird, der darin liegt, daß die Luftverschmutzung vermieden wird und die Staubabscheidevorrichtungen verkleinert werden können.

Wenn die durchschnittliche Geschwindigkeit der durch das leere Bett geleiteten Kühlluft (wenn auf dem Rost der Hochtemperaturzone Sa keine Klinkerschicht 6 vorliegt) auf 2 bis 3 m/s eingestellt wird, werden die feinen Klinkerkörner mit einer Teilchengröße von weniger als 5 mm in der Klinkerschicht 6 vollständig fluidisiert. In einem Ofen mit einer Kapazität in der Größen-Ordnung von 4000 Tonnen pro Tag liegen etwa 30% feine Körner vor und diese Körner fallen zusammen mit Klinkerkörnern anderer Teilchengröße aus dem Ofen auf den Rost. Es besteht die Tendenz, daß der Anteil der kleinen Körner, die in dem zu kühlenden Klinker vorliegen, erhöht wird, wenn die Größe des Ofens erhöht wird, wenn auch einige Unterschiede in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Ofens existieren. Es wird angenommen, daß der Anteil dieser feinen Klinkerkörner in einem Ofen einer Kapazität von 10 000 Tonnen/ Tag 50% überschreitet. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist daher besonders vorteilhaft bei der Verwendung von öfen mit großer Kapazität, wie sie zukünftig verwendet werden sollen.

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der der Rost 5a, der in dem Hochtemperaturabschnitt 2a des Rostkühlers 2 vorgesehen isi, ieicht in Richtung des Schachts 19 geneigt ist, um die Strömung der abgetrennten feinen Klinkerkörner in Richtung des Schachts 19 zu erleichtern.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, in der mehrere Fluidbett-Kühler, die von dem Hochtemperaturabschnitt 2a in dem Rostkühler 2 abgezweigt sind, radial angeordnet sind.

Die mit Hilfe dieser Ausführungsformen erzielten Wirkungen sind praktisch die gleichen, wie sie bereits im Zusammenhang mit F i g. 1 bis 3 beschrieben wurden.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abkühlen von aus einem Drehrohrofen ausgetragenen Klinkerkörnern mit einem einen Rost aufweisenden Rostkühler, der in einen Kochtemperaturabschnitt und einen Niedertemperaturabschnitt unterteilt ist wobei unter dem Rost im Hochtemperaturabschnitt eine Einrichtung zur Zuführung von Kühlluft mit hohem Druck und unter dem Rost im Niedertemperaturabschnitt eine Einrichtung zur Zuführung von Kühlluft mit niedrigem Druck angeordnet ist, gekennzeichnet durch dem Rost (5) im Hochtemperaturabschnitt (2a) zugeordnete Schächte (19), die für das Abfließen des an der Oberfläche des Klinkerkornschüttkegels durch die Kühlluft von hohem Druck fluidisierten feinkörnigen Klinkers mit Fluidbettkühlern (18) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rost (5) im Hochtemperaturabschnitt (2a)in Richtung der Schächte (IS) geneigt ist.