DE2346795A1

DE2346795A1 - Rostkuehler

Info

Publication number: DE2346795A1
Application number: DE19732346795
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Helming
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1973-09-17
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1975-03-20

Description

P 2588

Polysius AG, Neubeckum

Rostkühler

Die Erfindung betrifft einen Rostkühler zur Kühlung von auf einer bewegten Rostfläche als Schicht ausgebreitetem Gut mittels im Querstrom zur bewegten Gutschicht geführter Kühlluft.

Zum Kühlen von kleinstückigem Gut, wie Zementklinker, Kalkstein, Eisenerzpellets und dgl., sind Roste in Gebrauch, bei denen das Gut auf der Rostfläche in einer Schicht von etwa 100 bis 6θΟ mm Stärke ausgebreitet und von Kühlluft im Querstrom (meist von unten nach oben) durchströmt wird. Der kontinuierliche Transport des Gutes geschieht bei Schubrosten dadurch, daß von in Förderrichtung aufeinanderfolgenden 'Rostplattenreihen jeweils die eine feststehend und die nächste beweglich angeordnet ist. Bei Wanderrosten wird die luftdurchlässige Rostfläche durch eine umlaufende Rostbahn gebildet.

Bei beiden Bauarten erweist es sich als schwierig, eine gleichmäßige Kühlung des Gutes zu erzielen. Der Grund hierfür besteht darin, daß es nicht gelingt, das Gut in gleichmäßiger Schichthöhe und mit gleichmäßiger Luftdurchlässigkeit auf die Rostfläche aufzugeben und es die Kühlstrecke so durchlaufen zu lassen, daß die Kühlluft eine gleichmäßige Kühlwirkung an allen Gutteilchen ausüben kann. Die Schwierigkeiten werden meist noch dadurch vergrößert, daß das Gut oft keine gleichmäßige Stückigkeit bzw. Korngröße besitzt und daß - bedingt durch geringfügige Unterschiede in der Beschaffenheit des Gutes und der Wärmebehandlung im vorgeschalteten Ofen - Partien

509812/0651

234G795

auf die Kühlstrecke geraten, die eine recht unterschiedliche Luftdurchlässigkeit besitzen. Die Kühlluft durchdringt dann die feinkörnigen und weniger durchlässigen Partien mit geringerer Intensität als die gröberen, stärker durchlässigen Partien. Oft weicht die Kühlluft den feinkörnigen Partien des Gutes ganz aus, um ausschließlich den Weg des geringeren Widerstandes durch die grobkörnigen Partien zu nehmen. Bei einem solchen, oft längere Zeit andauernden Betriebszustand gelangen dann unter Umständen einzelne Partien des Kühlgutes rotglühend zum Ende der Kühlstrecke, während andere Partien unnötig stark gekühlt werden.

Das Ergebnis ist dann eine zu hohe Durchschnittstemperatur des gekühlten Gutes und ein zu geringer Kühlerwirkungsgrad, der sich negativ auf die Wärmewirtschaft des Ofensystems auswirkt, da die Kühlluft im allgemeinen als Verbrennungsluft für den Ofen dient und auf diese Weise derr Brennprozeß einen möglichst großen Anteil der Gutwärme wieder zuführen soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,.unter Vermeidung dieser Nachteile einen Rostkühler zu entwickeln, der auch bei Ungleichmäßigkeiten in der Beschaffenheit des Gutes oder hinsichtlich der Aufgabe des zu kühlenden Gutes auf den Rostkühler eine sehr gleichmäßige Kühlung des gesamten Gutes gewährleistet und auf diese Weise zu einer niedrigen Endtemperatur des gekühlten Gutes und einem ausgezeichneten Kühlerwirkungsgrad führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rostfläche in Richtung ihrer Breite in einzelne Teilflächen unterteilt ist und benachbarte Teilflächen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in Förderrichtung antreibbar sind.

S09812/0651

Wie umfangreiche Versuche zeigten, kann man auf diese Weise eine schnelle und gleichmäßige Ausbreitung des auf die Rostfläche aufgebrachten, zu kühlenden Gutes erreichen. Weiterhin wird durch die den einzelnen Kühlgutteilchen auf der Kühlstrecke aufgezwungene, unterschiedliche und wechselnde Bewegung gewährleistet, daß weniger gekühlte und stärker gekühlte Partien des Gutes miteinander in Berührung kommen und sich vermischen, wodurch besonders die Luftdurchlässigkeit in der gesamten Gutschicht und damit der Grad der Kühlung vergleichmäßigt werden.

Der erfindungsgemäße Rostkühler ergibt daher mit einem vergleichsweise geringen Luftbedarf einen ausgezeichneten Kühleffekt. Für Ofenprozesse mit geringem Wärmeaufwand bringt dies den weiteren Vorteil mit sich, daß der über den Verbrennungsluftbedarf des Prozesses hinausgehende Kühlluftanteil verringert wird oder sogar ganz entfällt. Damit verkleinern sich auch die für die Abluftentstaubung erforderlichen, hohen Investitionskosten.

Der Antrieb benachbarter Teilflächen des erfindungsgemäßen Rostkühlers mit unterschiedlicher Geschwindigkeit kann beispielsweise so erfolgen, daß die eine Gruppe von Teilflächen mit der Geschwindigkeit v. und die andere Gruppe von Teilflächen mit der GDschwindigkeit v~ arbeitet. Man kann jedoch den Antrieb auch so wählen, daß sich die eine Gruppe von Teilflächen mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, die andere dagegen anhält.

Zweckmäßig wird die Antriebsgeschwindigkeit der einzelnen Teilflächen in periodischer Folge geändert, so daß sich auf allen Teilflächen die gleiche mittlere Aufenthaltszeit des Gutes ergibt.

509812/0651

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Unterschied in der Antriebsgeschwindigkeit der einzelnen Teilfächen änderbar. Auf diese Weise kann man die Relativgeschwindigkeit der benachbarten Gutsträhnen den jeweils vorliegenden Verhältnissen (insbesondere dem zu kühlenden Gut und der Art der Aufgabe) optimal anpassen.

Die Breite der einzelnen Teilflächen wird zweckmäßig nicht wesentlich größer, vorzugsweise jedoch kleiner als die mittlere Stärke der Gutschicht gewählt. Dadurch wird bei der Relativbewegung der sich auf benachbarten Teilflächen bewegenden Gutsträhnen ein rascher Ausgleich gewährleistet.

Die Ausgleichswirkung läßt sich noch dadurch vergrößern, daß die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbaren Teilflächen auf etwas unterschiedlicher Höhe angeordnet werden.

Der erfindungsgemäße Rostkühler erfordert zwar einerseits einen gewissen Mehraufwand durch den gesonderten und in zeitlicher Folge wechselnden Antrieb von wenigstens zwei Gruppen von Teilflächen. Auf der anderen Seite ermöglicht die wesentliche Verbesserung der Kühlwirkung eine beachtliche Verkleinerung der Baugröße des Rostkühlers und - wie bereits erwähnt - eine Verkleinerung der Kühlluftmenge. Die hierdurch erzielten Vorteile überwiegen bei weitem die für den Antrieb erforderlichen Mehrkosten.

Der erfindungsgemäße Rostkühler kann als Wanderrostkühler oder als Schubrostkühler ausgebildet werden. Zwei derartige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

509812/0651

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Wanderrostkühlers;

Fig. 2 eine Teilaufsicht auf den Rostkühler gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilquerschnitt längs der Linie III-III der Fig. 2, jedoch durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel;

Pig. 4 eine Teilaufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schubrostkühler.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Wanderrostkühler enthält zwei nebeneinander laufende Rostkettensysteme 1 und 2, die durch Antriebswellen 3 und ¹I mit den darauf angeordneten Kettensternen mit unterschiedlicher und periodisch wechselnder Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Rostfläche ist somit in Richtung ihrer Breite in einzelne Teilflächen la, Ib usw. (zum Rostkettensystem 1 gehörend) und 2, 2b usw. (zum Rostkettensystem 2 gehörend) unterteilt (vgl. Fig. 2). An dem den Antriebswellen 3 und 4 abgewandten Ende der Rostbahn befindet sich eine Umlenkachse 5 mit den darauf drehbar gelagerten Umlenkrollen 6.

Die gewünschte Bewegung des Kühlgutes (Bewegung in Förderrichtung (Pfeil x; vgl. Fig. 1) unter gleichzeitigem Ausgleich in Querrichtung wird dadurch erreicht, daß die beiden Wellen 3 und H je einen regulierbaren Antrieb erhalten. Die beiden Antriebe werden automatisch abwechselnd ein- und ausgeschaltet, oder es wird die Antriebsgeschwindigkeit automatisch gewechselt. So zeigt Fig. 2 den Fall, daß zunächst die Teilflächen la, Ib usw. des Rostkettensystems 1 mit der größeren Geschwindigkeit V₁ und die Teilflächen 2a, 2b usw. des Ro.stkettensystems 2 mit der kleineren Geschwindigkeit Vp

109812/0651

laufen, während nach einer gewissen Zeitspanne dieses Geschwindigkeitsverhältnis umgekehrt wird (Geschwindigkeiten ν'. und ν'ρ).

Statt Verwendung zweier regulierbarer Antriebe kann man selbstverständlich auch einen einzigen Antrieb vorsehen, der durch eine automatische Schaltung in wechselnder Folge einmal die eine Welle und einmal die andere Welle antreibt.

Die Beschickung des Kühlers erfolgt beispielsweise vom Auslauf eines Drehrohrofens bei A, wo das Gut durch die beschriebene Bewegung der beiden Rostkettensysteme 1 und 2 schnell auf die gesamte Breite des Kühlers verteilt wird. Bei B und C, wo die Stränge der beiden Rostkettensysteme umkehren, erfolgt der Abwurf des gekühlten Gutes in einen Sammeltrichter 7, aus dem das Gut durch einen Förderer 8 abtransportiert wird.

Unter dem oberen Trum des Wanderrostkühlers sind in bekannter Weise Belüftungstrichter 9 bis 12 angeordnet, in die Kühlluft eingeblasen wird. Hierbei wird normalerweise der Trichter 9 und evtl. auch der Trichter 10 mit Luft höheren Druckes beschickt, um die Verteilung des Kühlgutes zu erleichtern. Die in Richtung des Kühlerendes folgenden Belüftungstrichter können dann mit Luft abfallenden Druckes beschickt werden, da der Widerstand der Gutschicht gegen den Luftdurchgang mit fortschreitender Abkühlung sinkt. Jeder Belüftungstrichter wird zwecks Energieersparnis an je einen besonderen Ventilator angeschlossen. Die Trichter sind wie üblich mit Schleusen 13 versehen, durch die der Rostdurchfall in den Samme!trichter 7 gelangt.

509812/0651

Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante sind die Teilflächen l'a, l'b usw. des Rostkettensystems 1 und die Teilflächen 2'a, 2'b usw. des Rostkettensystems 2 auf etwas unterschiedlicher Höhe angeordnet, was den übergang von Gutteilchen zwischen den einzelnen Gutsträhnen begünstigt. Man erkennt ferner aus Fig. 3, daß die Breite B der einzelnen Teilflächen etwas kleiner als die mittlere Stärke H der Gutschicht ist. Die Kühlluft ist schematisch durch die Pfeile y angedeutet.

Fig. 4 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel einen als Schubrostkühler ausgebildeten erfindungsgemäßen Rostkühler. Hierbei folgen in Förderrichtung abwechselnd aufeinander bewegliche Rostplattenreihen 14 und unbewegliche Rostplattenreihen 15· Die beweglichen Rostplattenreihen 14 sind in einzelne plattenartige Teilflächen 16a, 16b usw. und 17a, 17b usw. unterteilt. Jede dieser beiden Gruppen von Teilflächen ist durch einen gesonderten Antrieb mit unterschiedlicher und in periodischer Folge wechselnder Geschwindigkeit antreibbar, beispielsweise die Teilflächen 16a, 16b usw. über ein Gestänge 18 und die Teilflächen 17a, 17b usw. über ein Gestänge 19.

Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der beiden Gruppen von Teilflächen sind wieder mit v^ bzw. v_ bezeichnet. Die Anordnung ist hierbei so gewählt, daß sich die eine Gruppe von Teilflächen in Förderrichtung bewegt (V₁), während sich gleichzeitig die andere Gruppe in entgegengesetzter Richtung bewegt (Vp). Auch hier erfolgt in der Grenzzone zwischen benachbarten Gutsträhnen eine die Kühlwirkung begünstigende Ausgleichsbewegung.

509812/0651

Claims

Patentansprüche

.) Rostkühler zur Kühlung von auf einer bewegten Rostfläche als Schicht ausgebreiteten Gut mittels im Querstrom zur bewegten Gutschicht geführter Kühlluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostfläche in Richtung ihrer Breite in einzelne Teilflächen (z.B. la, Ib usw., 2a, 2b usw.) unterteilt ist und benachbarte Teilflächen (z.B. la, 2a) mit unterschiedlicher Geschwindigkeit (z.B. v., v«) in Förderrichtung antreibbar sind.
2. Rostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostfläche in zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbare Gruppen von abwechselnd aufeinanderfolgenden Teilflächen (la, Ib usw. und 2a, 2b usw.) unterteilt ist.
3. Rostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsgeschwindigkeit der einzelnen Teilflächen (z.B. la, 2a) in periodischer Folge änderbar ist.
h. Rostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied in der Antriebsgeschwindigkeit der einzelnen Teilflächen (z.B. la, 2a) änderbar ist.
5. Rostkühler'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der einzelnen Teilflächen nicht wesentlich größer, vorzugsweise jedoch kleiner als die mittlere Stärke (H) der Gutschicht ist.

509812/0651
6. Rostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbaren
Teilflächen (z.B. l'a, 2'a) auf etwas unterschiedlicher Höhe liegen.
7. Rostkühler nach Anspruch !,gekennzeichnet durch Ausbildung als Wanderrostkühler, dessen Rostfläche in einzelne mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbare streifenartige Teilflächen (la, Ib, 2a, 2b usw.) unterteilt ist.
8. Rostkühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausbildung als Schubrostkühler mit in Förderrichtung abwechselnd
aufeinanderfolgenden beweglichen und feststehenden Rostplattenreihen (1*1, 15), von denen die beweglichen Rostplattenreihen (1*0 in einzelne mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbare plattenartige Teilflächen

(16a, 16b usw., 17a, 17b usw.) unterteilt ist.

509812/0651