DE2702876C3

DE2702876C3 - Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren

Info

Publication number: DE2702876C3
Application number: DE2702876A
Authority: DE
Inventors: Bodo 4401 Sendenhorst Ermer; Antonius 4730 Ahlen Vering; Juergen Dipl.-Ing. 4722 Ennigerloh Wurr
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1980-07-17
Also published as: US4193759A; DE2702876A1; GB1568537A; DE2702876B2; BE861378A; ZA777315B; FR2378245A1; ES465581A1; FR2378245B3

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren, deren Einlaufstutzen mit dem Ofeninnern über je eine Einlaufhiilse in Verbindung stehen, die in einer im Ofenmantel und in dessen Auskleidung vorgesehenen Ofenauslauföffnung angeordnet ist.

Die im Ofenmantel eines Drehrohrofens vorgesehenen Auslauföffnungen, die mit den Einlaufen der Planetenkühlrohre in Verbindung stehen, sind besonderen thermischen Belastungen sowie einem starken Verschleiß ausgesetzt. Eine nicht mehr intakte feuerfeste Auskleidung im Bereich dieser Auslauföffnungen kann zu Überhitzungen des Ofenmantels und somit zu schwerwiegenden Schäden führen.

Um Beschädigungen der Feuerfest-Auskleidung im Bereich der Ofenauslauföffnungen zu mindern, hat man bei bekannten Drehrohröfen (vgl. z. B. DE-AS '7 58 343) im Bereich der Auslauföffnungen zu den einzelnen Planetenkühlrohren Einlaufhülsen aus Metall vorgesehen, die in die in der Ofenumfangswand (Ofenmantel und Auskleidung) vorgesehenen Ofenausiaiiföffnungen hineinragen. Diese Einlaufhülsen tragen auf ihrer Innenseite eine feuerfeste Auskleidung. Bei diesen bekannten Ausführungsformen hat es sich jedoch allgemein als Nachteil herausgestellt, daß zwischen den eigentlichen Ofenauslauföffnungen und dem Außenumfang der Einlaufhülsen ein das Einsetzen erleichternder Ringspalt vorhanden bleibt. Während des Ofenbetriebes wird aber der im Ofeninnern liegende Rand der feuerfesten Ofenauskleidung oft durch grobstückiges gebranntes Material zerschlagen oder auch durch Staub, der sich im Ringspalt zwischen Einlaufhülse und Feuerfest-Auskleidung ansammelt, zerdrückt. Dies hat zur Folge, daß die feuerfeste Auskleidung im Bereich

der Ofenauslauföffnungen keinen einwandfreien Schutz des Ofenmantels mehr gewährleisten kann, so daß dann vielfach nach verhältnismäßig kurzer Laufzeit eines Drehrohrofens Ausbesserungsarbeiten an dieser feuerfesten Auskleidung vorgenommen werden müssen.

Eine ähnliche bekannte Ausführungsform ist auch in der Zeitschrift »Zement-Kalk-Gips«, No. 6/1975, S. 229-235 (insbes. anhand des Bildes 4 auf S. 232), beschrieben. In diesem Falle sind um die Auslauföffnungen innerhalb des Drehrohrofens einzelne Felder aus m gestampftem, feuerfestem Beton vorgesehen. Diese gestampften Felder sind — wie besonders deutlich aus dem Schnitt A-B des Bildes 4 hervorgeht — durch als Y-Clips dargestellte Verankerungen mit dem Mantel des Drehrohrofens verbunden. Somit können auch durch diese bekannte Ausführungsform die weiter oben beschriebenen konstruktiven Mängel (Auftreten von Fugen und Dehnungsspalten zwischen Einlaufhülse und feuerfester Auskleidung mit der Folge eines vorzeitigen Verschließes) nicht beseitigt werden.

Der Erfindung Hegt daher die Aufgabe zugrunde, einen optimalen Schutz für die kritischen Auslc'eidungsbereiche der Ofenauslauföffnungen zu den einzelnen Planetenkühlrohren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der in die Ofenmantelauskleidung hineinragende Teil jeder Einlaufhülse an seinem Außenumfang mit einem in die Ofenmantelauskleidung eingesetzten, ringförmigen Kragen aus feuerfester Auskleidungsmasse fest verbunden ist.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Einlaufhülse, zumindest soweit sie in die Ofenmantelauskleidung hineinragt, einen ringförmigen Kragen aus feuerfester Auskleidungsmasse aufweist, ist auch hier kein Ringspalt zwischen der Ofenmantelauskleidung und der Einlaufhülse und auch kein Absatz in dem in der Ofenmantelauskleidung liegenden Abschnitt jeder Ofenauslauföffnung vorhanden, wie es bei den bekannten Ausführungen der Fall ist, so daß ein Ausbrechen oder Auswichen dieser Ofenauslaufbereiche vermie- ^4r> den wird. Der erfindungsgemäß an jeder Einlaufhülse vorgesehene ringförmige Kragen stellt vielmehr im Bereich der gefährdeten Randzonen der Ofenauslauföffnungen einen verhältnismäßig kompakten Block dar. der diese Bereiche der Ofenauslauföffnungen sowohl *5 gegenüber thermischen Überbeanspiiichungen als auch gegenüber erhöhtem Verschleiß schützt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der ringförmige Kragen durch Einlegen dünner Materialstreifen in Umfa.igsrichtung in mehrere Ring-Segmente unterteilt. Durch diese beispielsweise aus Pappe oder dgl. bestehenden Materialstreifen können von dem ringförmigen Kragen die zwischen der aus Metall gen die zwischen der aus Metall bestehenden Einlaufhülse und der feuerfesten Auskleidungsmasse auftretenden unterschiedlichen Wärmedehnungen aufgenommen werden.

Weiterhin ist es zweckmäßig, zwischen dem der Ofenmantelauskleidung benachbarten Außenumfang des Kragens und dem gegenüberliegenden Innenumfangsbereich einer den Kragen aufnehmenden Ausnehmung der Ofenmantelauskleidung eine dünne Trennschicht vorzusehen. Auf diese Weise schließt sich der umlaufende Kragen aus Auskleidungsmasse im wesentlichen unmittelbar an die Ofenmantelauskleidung an, *5 ohne damit jedoch eine direkte Verbindung einzugehen.

Wenn für jede Oiriiauslauföffnung ein an der Ofenmantelaußenseite angeordneter Ofenauslaufstutzen vorgesehen ist, der den aus dem Ofen herausragenden Längsabschnitt der Einlaufhülse mit einem Ringspalt umgibt, dann ist es erfindungsgemäß ferner von Vorteil, daß der vom Ringspalt umgebene Längsabschnitt der Einlaufhülse keine Auskleidungsmasse aufweist und in dem Ringspalt ein temperaturbeständiges und wärmeisolierendes Material lose eingelegt ist. Hierdurch kann die Temperatur des Ofenauslaufstutzens verhältnismäßig niedrig gehalten werden, und außerdem kann kein Staub in den Ringspalt eindringen, ganz abgesehen davon, daß der Ringspalt durch den ringförmigen Kragen gegenüber dem Ofeninnern voll abgedeckt ist

Im folgenden sei die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine zum Teil geschnittene Ansicht vom Auslaufende eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens;

Fig. 2 eine Detail-Schnittansicht (Detail II) mit der Ofenauslauföffnung und der eingesäten Einiaufhülse (vergrößerter Maßstab);

Fig.3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III in Fig.2;

Fig.4 eine ähnliche Detail-Schnittansicht ».'ie in F i g. 2, iedoch bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In Fi g. 1 ist der Einfachheit halber lediglich der Teil des Auslaufendes eines erfindungsgemäßen Drehrohrofens 1 veranschaulicht, in dessen Uinfangswand 2 sich die Ofenauslauföffnungen 3 befinden, die in Umfangsrichtung des Drehrohrofens 1 mit gleichen Abständen, voneinander angeordnet sind und mit den Auslaufstutzen 4a von — nur zum Teil dargestellten — Planetenkühlrohren 4 in Verbindung stehen, die mit ihren Achsen 4b in üblicher Weise etwa parallel zu der Drehrohrofenachse 1 a ausgerichtet sein können.

Wie sich besonders deutlich aus Fig.2 ersehen läßt, setzt sich die Umfangswand 2 des Drehrohrofens I im wesentlichen aus dem metallischen Ofenmantel 5 und der feuerfesten Auskleidung 6 des Ofenmantels zusammen. Für jede Ofenauslauföffnung 3 ist an der Außenseite des Ofenmantels 5 ein Auslaufstutzen 7 befestigt, mit dem der Einlaufstutzen 4a des zugehörigen Planetenkühlrohres 4 verbunden ist.

Jedem Einlaufstutzen 4a eines Planeienkühlrohres 4 ist eine Einlaufhülse 8 aus Metall zugeordnet, die in die zugehörige Ofenauslauföffnung 3 hineinragt, wobei zwischen dem Außenumfang des den Ofenauslaufstutzen 7 durchsetzenden Längsabschnittes der Einlaufhülse 8 und dem Ofenauslaufstutzen 7 ein Ringspalt 9 vorhanden ist.

Wesentlich bei dieser erfindungsgemäßen Ausfüiirungsform ist, daß — wie Fig.2 besonders deutlich zeigt — zumindest der in die Ofenmantelauskleidung 6 hineinragende Teil 8a jeder Einlaufhülse 8 an seinem Außenumfang einen ringförmigen Kragen 10 aus feuerfester Auskleidungsmasse aufweist. Um jede Auslauföffnung 3 herum ist zu diesem Zweck eine der Größe des Krag.ns entsprechende ringförmige Ausnehmung 11 eingeformt, durch die sich — im Querschnitt der Fig.2 gesehen — eine Art Abstufung der Ofenumfangswand 2 ergibt. In dies? ringförmige Ausnehmung 11 der Ofenmantelauskleidung 6 ist der ringförmige Kragen 10 der Einlaufhülse 8 genau passend eingesetzt, d. h. die Breite b des Kragens 10 stimmt im wesentlichen mit der Breite (also der radialen Abmessung) der Ausnehmung H überein, während die Höhe h des Kragens 10 der Höhe der Ausnehmung Il

und somit in diesem Falle der Dicke der Ofenmantelauskleidung 6 entspricht. Da bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die in das Ofeninnere weisende Stirnfläche des ringförmigen Kragens 10 bündig mit der in das Ofeninnere weisenden Endfläche der Einlaufhülse 8 bündig liegt, fluchten somit die ins Ofeninnere weisende Stirnfläche des Kragens 10 und die Außenfläche des ebenfalls in das Ofeninnere weisenden Einlaufhülsenendes mit der Innenumfangsfläche der Ofenmantelauskleidung 6. so daß keinerlei störende Absätze vorhanden sind.

Wie sich ferner den F i g. 2 und 3 entnehmen läßt, sind an der mit Auskleidungsmasse bzw. mit dem Kragen 10 versehenen Umfangsfläche der Einlaufhülse 8 Verankerungselemente 12 für die Auskleidungsmasse befestigt. Diese zur Halterung der Auskleidungsmasse dienenden Verankerungselemente 12 weisen eine entsprechend i^e oder

äu Form R'(f '!pH sⁱⁿd vorzugsweise in unterschiedlichen Längen vorgesehen, wie insbesondere F i g. 3 zeigt.

Um unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen der metallischen Einlaufhülse 8 und der feuerfesten Auskleidungsmasse des Kragens 10 ausgleichen zu können, ist dieser Kragen 10 durch Einlegen dünner Materialstreifen, vorzugsweise Pappstreifen 13 (vgl. F i g. 3), in Umfangsrichtung in Ringsegmente lO.j bis 10d (in diesem Beispiel also in vier Ringsegmente) unterteilt. Damit weiterhin der aus Auskleidungsmasse bestehende Kragen 10 keine feste Verbindung mit der übrigen feuerfesten Auskleidungsmasse der Ofenmantelauskleidung 6 eingeht, ist zwischen dem der Ofenmantelauskleidung 6 benachbarten Außenumfang des Kragens 10 und dem gegenüberliegenden Inncnumfangsbereich der Ausnehmung 11 eine dünne Trennschicht 14 vorgesehen, die beispielsweise durch einen auf dem Außenumfang des Kragens 10 vorgesehenen Gleitmittelanstrich oder auch durch einen umlaufenden Materialstreifen gebildet sein kann, der mil einer Gleitoberfläche versehen und z. B. als Ölpapier ausgeführt ist.

lede Einlaufhülse 8 ist — vgl. F i g. 2 — an ihren beiden Stirnenden mit je einem nach innen vorstehenden Flansch 15,16 versehen, wobei die Außenfläche des in das Ofeninnere weisenden Endflansches 15 mit der in das Ofeninnere weisenden Stirnfläche des Kragens 10 bündig abschließt. Zwischen diesen beiden Endflanschen 15,16 sowie an der Innenumfangsfläche der Einlaufhülse 8 ist ebenfalls eine Schicht 17 aus feuerfester Auskleidungsmasse vorgesehen. Diese ebenfalls Ringform besitzende Schicht 17 erstreckt sich in axialer Richtung der Einlaufhülse 8 von der Innenseite des Endflansches 15 bis zur Innenseite des Endflansches 16 und besitzt in radialer Richtung eine Dicke, die etwa der Breite der Endflansche 15,16 entspricht. Vorzugsweise weist dabei jedoch diese Auskleidungsschicht 17 eine im Querschnitt ballige Form auf (vgl. F i g. 2), indem sie im Bereich der Endflansche 15, 16 genau der Breite dieser Flansche entspricht, während sie in dem Zwischenbereich ballig in die Durchgangsöffnung vorspringt. Auch die Auskleidungsschicht 17 wird — genau wie das Rad 10 — mit Hilfe von Verankerungselementen 18 an der Innnenumfangsfläche der Einlaufhülse 8 gehalten. Ferner kann auch diese innere Auskleidungsschicht 17 — wie bei 19 angedeutet — durch Einlegen von dünne Materialstreifen in Umfangsrichtung in Segment unterteilt sein, um unterschiedlichen Wärmedehnunger zwischen Einlaufhülse und Auskleidungsmasse stattzu ^r> geben.

Wie in F i g. 2 weiterhin angedeutet ist. weist der vom Ringspalt 9 umgebene Einlaufhülsen-Längsabschnitt 8 der aus dem Ofenmantel 5 bzw. aus der Ofenmantelaus kleidung 6 nach außen herausragt, keine Auskleidungs

to masse auf. Der zwischen diesem Einlaufhülsen-Längsab schnitt 8 und dem OfenauslaufsHitzen 7 vorhanden Ringspalt 9 ist vielmehr mit einem temperaturbeständi gen und wärmeisolierenden Material vollgepac'.l. He diesem Material kann es sich beispielsweise in ' ein

Ii temperaturbeständige und wärmeisolierende Keramik schnur 20 handeln, die in mehreren Windungen fest ir den Ringspalt 9 eingelegt bzw. eingedrückt ist.

Hg« in FIg 4 vrransrhaiilirhti¹ Aiisfiihningsbeisnie der Erfindung stellt eine Abwandlung des zuvoi

JH beschriebenen Ausführungsbeispieles dar. Da bei diese Ausführungsform der Erfindung die meisten Teil gleichartig wie beim vorhergehenden Ausführungsbei spiel ausgeführt sein können, sind sie der Einfachhei halber mit denselben Bezugszeichen unter Beifügun

:·, eines Striches bezeichnet, so daß sich eine nochmalig ausführliche Erläuterung weitgehend erübrigt.

Der wr-entlichc Unterschied der Ausführungsforn gemäß F i g. 4 gegenüber dem vorhergehenden Ausfüh rungsbeispiel ist darin zu sehen, daß die Einlaufhülse 8

x> mit ihrer in das Ofeninnere weisenden Stirnfläch gegenüber der durch die Inneiumfangsfläche de Ofenmantelauskleidung 6' definierten, durchgehende Linie 30 um das Maß dzurückspringt. Am Außenumfang des in die Ofenmantelauskleidung 6' hineinragende

r, Teiles 8a' der Einlaufhülse 8' ist wiederum ei ringförmiger Kragen 31 aus feuerfester Auskleidungs masse angebracht, der bei dieser Ausführungsform ir axialer Richtung über das ins Ofeninnere weisend Stirnende der Einlaufhülse 8' hinausragt, und zwar urr

4(i das zuvor erwähnte Maß d. wobei dann auch di Außenfläche des ins Ofeninnere weisenden Endflan sches 15' in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise von de feuerfesten Auskleidungsmasse des ringförmigen Kra gens 31 überdeckt ist. Da die ins Ofeninnere weisend

Ji Stirnfläche des ringförmigen Kragens 31 wiederum mi der Innenumfangsfläche der Ofenmantelauskleidung 6 fluchtet, sind auch hier keine störenden Absätze in dei Auskleidung vorhanden.

Ansonsten ist der umlaufende Kragen 31 genaus ausgebildet und an der Außenseite der Einlaufhül ^ 8 befestigt, wie es im vorhergehenden Ausführungsbei spiel beschrieben und insbesondere anhand der F i g. und 3 dargestellt ist.

Durch die zusätzliche Überdeckung des Endflansche:

15' durch einen Teil der Auskleidungsmasse de ringförmigen Kragens 31 ist die Einlaufhülse 8' ii diesem Bereich noch besser gegenüber einer thermi sehen Korrosion und einem mechanischen Verschleil geschützt, so daß die Standzeit der Einlaufhülse 8' um

μ damit auch die Betriebsbereitschaft des erfindungsge mäßen Drehrohrofens — soweit sie von der Ausbildung der Ofenausläufe abhängig ist — verlängert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehrohrofen mit einer Anzahl von Planetenkühlrohren, deren Einlaufstutzen mit dem Ofeninnern über je eine Einlaufhülse in Verbindung stehen, die in einer im Ofenmantel und in dessen Auskleidung vorgesehenen Ofenauslauföffnung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der in die Ofenmantelauskleidung (6, 6') hineinragende Teil (8a, 8a'; jeder Einlaufhülse (8, ι ο 8') an seinem Außenumfang mit einem in die Ofenmantelauskleidung eingesetzten, ringförmigen Kragen (10, 31) aus feuerfester Auskleidungsmasse fest verbunden ist

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Kragen (10, 31) durch Einlegen dünner Materialstreifen (13) in Umfangsrichtung in mehrere Ringsegmente (10a, 106,10c, lOd^unterteilt ist.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem der Ofenmantelauskleidung (6, 6') benachbarten Außenumfang des Kragens (10, 31) und dem gegenüberliegenden Innenumfangsbereich einer den Kragen aufnehmenden Ausnehmung (11, 11') der Ofenmantelauskleidung eine dünne Trennschicht (14, 14') vorgesehen ist.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Trennschicht durch einen Gleitmittelanstrich auf dem Außenumfang des Kragens geh'ldet ist.

5. Drehrohrofen nach Anbruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als dünne Trennschicht ein umlaufender Materialstreifen mit einer Gleitoberfläche vorgesehen ist. ^J5

6. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einlaufhülse (8, 8') an ihren beiden Stirnenden je einen nach innen vorspringenden Flansch (15, 16, 15', 16') aufweist und daß am Innenumfang der Einlaufhülse (8, 8') ebenfalls eine Schicht (17,17') aus Auskleidungsmasse vorgesehen ist, die sich in axialer Richtung der Einlaufhülse zwischen den beiden Endflanschen (15, 16, 15', 16') erstreckt und in radialer Richtung eine Dicke besitzt, die etwa der Breite der Einlaufflansche ⁴^ entspricht.

7. Drehrohrofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ins Ofeninncre weisende Stirnfläche des Kragens (8) und die Außenfläche des in das Ofeninnere ^Μ weisenden Einlaufhülsen-tindflansches (15) mit der Innenumfangsfläche der Ofcnmantelauskleidung (6) fluchten.

8. Drehrohrofen nach wenigstens einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ^v> ringförmige Kragen (31) aus Auskleidungsmasse in axialer Richtung über das ins Ofeninnere weisende Stirnende der Einlaufhülse (8') hinausragt und auch die Außenfläche dieses Endflansches (15') überdeckt, wobei diese ins Ofeninncre weisende Stirnfläche des ^b0 Kragens mit der Innenumfangsfläche der Ofenmantelausklcidung (6') fluchtet.

9. Drehrohrofen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an den mit Auskleidungsmasse versehenen Flächen der Einlauf- *'' hülse (8, 8') Verankerungselemente (12) für die Auskleidungsmasse befestigt sind.

10. Drehrohrofen nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, daß zumindest die zur Halterung der Kragen-Auskleidungsmasse an der Außenumfangsfläche der Einlaufhülse (8, 8') angebrachten Verankerungselemente (12) in unterschiedlichen Längen vorgesehen sind.

U. Drehrohrofen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für jede Ofenauslauiöffnung ein an der Ofenmantei-Außenseite angeordneter Ofenauslaufstutzen vorgesehen ist, der den aus der Ofenmantelauskleidung herausragenden Längsabschnitt der Einlaufhülse mit einem Ringspalt umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ringspalt (9,9') umgebene Längsabschnitt (Sb) der Einlaufhülse (8) keine Auskleidungsmasse aufweist und daß im Ringspalt ein temperaturbeständiges und wärmeisolierendes Material (20) eingelegt ist.

12. Drehrohrofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturbeständige und wärmeisolierende Material in Form einer Schnur (20) in mehreren Windungen fest eingelegt ist

13. Drehrohrofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur eine temperaturbeständige und wärmeisolierende Keramikschnur (20) ist.

14. Drehrohrofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am Innenumfang der Einlaufhülse (8,8') vorgesehene Schicht (17,17') aus Auskleidungsmasse — im Querschnitt gesehen — an ihrer Innenumfangsseite ballig ausgebildet ist.