DE2801967A1

DE2801967A1 - Vorrichtung zur kuehlung von zementklinker

Info

Publication number: DE2801967A1
Application number: DE19782801967
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Herchenbach; Hubert Dipl Ing Remesohl; Karlheinz Schroeder
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1978-01-18
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1979-07-19
Also published as: GB1604798A; BR7900296A; DE2801967C2; DK19879A; JPS54110223A; FR2415277B1; FR2415277A1; US4259062A; ES476790A1

Description

Anlage zum Patentgesuch der - 2 - H 78/1

fCLöckner-flumboldt-Deutz So/Wr

Aktiengesellschaft IH ; < *

vom 2· Jan. 197Q

Vorrichtung zur Kühlung von Zementklinker

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kühlung von Zementklinker oder ähnlichen Materialien, welche einem Drehrohrofen nachgeschaltet ist und aus wenigstens zwei Kühlaggregaten besteht.

Es ist aus der DT-PS 917,716 bekannt, einem Drehrohrofen zwei hintereinandejjgescheltete Kühlaggregate zuzuordnen, von denen das erste, dem Drehrohrofen unmittelbar benachbarte als Treppenrost und das zweite als Rohrkühler ausgebildet ist. Im Zuge ständig wachsender Produktionseinheiten stößt die Realisierung dieses Konzeptes jedoch auf konstruktive bzw. verfahrenstechnische Grenzen, und zwar sowohl bei dem Rost« kühler als auch bei dem Rohrkühler. Zur Erzielung einer bestimmten Kühlwirkung im Rohrkühlor muß dessen Gasgeschwindigkeit begrenzt werden, so daß mit wachsendem Durchsatz an Kühlgut sehr große Rohrdurchmesser entstehen. Bei derartigen Rohrkühlern erhöht sich bekanntermaßen der Verschleiß durch eine zunehmende Fallhöhe der Im Kühlrohr aufgrund dessen Drehbewegung umgewälzten, mehr oder weniger groben, zu kühlenden liaterialien. Aufgrund der geringen Forrastabilität des sehr großen Kühlrohree nüssen außerdem besondere kon-

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struktive Maßnahmen zu dessen Versteifung getroffen werden« Ein Rostkühler erfordert mit steigendem Durchsatz eine größere Breite und Länge, wobei für eine gleichmäßige, alle Partikel erfassende Kühlvirkung die Ausbildung eines gleichmäßigen Materialbettes von einer bestimmten Schütthöhe erforderlich ist.

Das zu kühlende Material verläßt den Drehofen jedoch in einem begrenzten Materialstrom, so daß durch besondere, unter Umständen aufwendige Maßnahmen dafür Sorge getragen werden muß, daß es sni dieser gleichmäßigen Verteilung des zu kühlenden Materiales über die gesamte Rostbreite kommt. Eine ungleichmäßige Materialverteilung hat Stauungen, Anbackungen, eine verschlechterte Kühlvirkung, sowie einen erhöhten Verschleiß unter anderem aufgrund lokaler Überhitzungen zur Folge. Die Verwendung einer Kühlvorrichtung gemäß der DT-PS 917,716 ist aufgrund des auf diese Weise entstehenden Vartungs- und Betriebskostenaufwandes nur bis zu Leistungen von etwa 2.500 t/d wirtschaftlich vertretbar.

Bs ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Zementklinker oder ähnlichen Materialien zu schaffen, welche ohne eine derartige Loistungsb^grenzung, Insbesondere bei großen Produktionseinheiten wirtschaftlich einsetzbar ist und eine gleichmäßige und v/irksame Kühlung gewährleistet.

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Diesa Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Drehrohrofen über ein Verteilerorgan wenigstens zwei Rohrkühler oder Rostkühler oder Rohr- und Rostkühler in Kombination nachgeschaltet sind, Bas den Drehrohrofen verlassende Material wird mittels eines Verteilerorgan» auf mehrere Rohrkühler oder Rostkühler verteilt, von denen Jeder einzelne eine Größe haben kann, deren Anwendung weder konstruktiv noch verfahrenstechnisch problematisch ist, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb such bei großen Anlagen möglich ist·

Auf diese ireico entfallen leistungsiaäßige Beschränkungen der Drehofenanlege, da stets eine entsprechende Anzahl von Kühlern über ein Verteilerorgan Eusamiaengefaßt werden kann. Die Förderrichtung beispielsweise -wenigstens zweier Rohrkühler kann mit derjenigen dee Drehrohrofenc übereinstimmen, jedoch kommt auch eine entgegengesetzte Richtung in Betracht· Es kann in einseinen Füllen auch zweckmäßig sein, die Rohrkühler so anzuordnen, dcß ihre Förderrichtungen genau in einander entgegengesetzter Richtung vorlaufen, beispielsweise gleichsinnig und gogensinnig zur Förderrichtung des Drehrohrofens oder auch - in der Draufsicht - unter einem beliebigen Winkel zu dieser Richtung. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kühlvorrichtung bietet ferner den Vorteil, daß bei Botriebeetörungen irgendwelcher Art an einen der Rohr- oder Rostkühler

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eine Stillegung der gesamten Drehofenanlage nicht nötig ist. Vielmehr kann die Kühlvorrichtung weiter mit verminderter Kühlleistung und/oder vermindertem Gesamtdurchsatz betrieben werden. Durch diese Möglichkeit eines Teillastbetriebes werden Produktionszeitverluste durch anfallende Reparatur* oder Instandsetzungsarbeiten in sehr engen Grenzen gehalten, so daß die betriebliche Verfügbarkelt der gesamten Drehofenanlage und damit deren Wirtschaftlichkeit entscheidend erhöht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rohrkühler oder Rostkühler parallel zueinander verlaufend angeordnet. Diese parallele Anordnung erfolgt zweckiaäßigerweise derart, daß die jeweiligen Förderrichtungen der Rohrbsw. Rostkühler übereinstimmen, wobei diese Förderrichtungen jedoch - in der Draufsicht gesehen - unter einoia beliebigen Winkel zur Achse des Drehrohrofen orientiert und damit den örtlichen Gegebenheiten angepaßt sein können. Auf diese "Weise kann das zu kühlende Material nach Durchlaufen dieser parallel geschalteten Rohr» bzw· Rostkühler durch fördertechnische Haßnahmen in einfacher Weise wieder an einem Punkt zusammengefaßt und weiteren Verarbeitungsstufen, wie beispielsweise einer Mahlanlage oder einem Klinkersilo zugeführt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel· - 6 -

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ΐ.'' Es zeigen»

Fig« 1 ein Auaftlhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht in teilweise aufgerissener Darstellung,

Fig. 2 ein AusfUhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verteilerorganes in der Vorderansicht gemäß Pfeil II in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung·

Fig. 1 2ßißt einen Drehrohrofen 1 mit zwei, sich in Förderrichtung dee Drehrohrofens erstreckenden, untereinander parallelen Rohrkühlern 2 sowie oit diesen in Reihe geschaltet zvrei Rostkühlern 3»

Unmittelbar am Ofenaustritt befindet sich ein Verteilerorgan 4, welches den, den Drehrohrofen 1 in Richtung des Pfeiles 5 verlessenden Ilaterialstroa in zwei Teilströme aufteilt, in deren Verlauf die Rostkühler 3 und - in Keterialflußrlchtung gesehen - auf diese folgend die Rohrkühler 2 angeordnet sind· Anstelle der Rohrkühler 2 können jedoch auch Rostkühler 2* vorgesehen sein·

Der Drehrohrofen 1 und die Rohrkühler 2 sind mittels Laufringen 1'_t 2'· in an sich bekannter Weise gelagert.

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Der Auslaufbereich des Drehrohrofens 1, die Rostkühler 3 und der Einlaufbereich der Rohrkühler 2 sind von einem Gehäuse 6 umgeben, dessen oberer Bereich in Fig· 1 in aufgerissener Darstellung gezeigt ißt· Die für die Rostkühler benötigte Kühlluft wird von zwei Gebläsen 7 und 8 engesaugt und in cn sich bekannter Vieiao über geeignete Leitungen dem Bereich unterhalb der Rostkühler 3 zugeführt. Diese Kühlluft tritt nach Durchströmen der auf dem Rost befindlichen Schüttung von zu kühlenden Materialien in den Drehrohrofen 1 ein, um hier als Sekundärluft die Verbrennung zu unterstützen. Jedoch ist in der Zeichnung der Erenner des Drehrohrofen 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt.

Die Förderung der Kühlluft durch die Rohrkühler 2 in Richtung der Pfeile 9 erfolgt durch in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Gebläse, welche entweder aa Materialaustrittsende der Rohrkühler 2 im Druckbetrieb oder cm Katerialeintritt in den Drehrohrofen bzw. eines diesem vorgeschalteten Wärmetauscher systems im Saugbetrieb arbeiten. Da die insgesamt in den Drehofen 1 gelangende Menge en Kühlluft mit Rücksicht auf den im Drehrohrofen durchzuführenden thermischen Prozeß bzw. die Ofentemperatur begrenzt werden muß, befinden sich am Gehäuse 6 Kühlluftentnahmeleitungen 10 und 11, welche mit Regelorganen 12 und 13 ausgerüstet sind. Diese, über die Leitungen 10 und 11 abgezweigte Kühlluft kann entweder nach

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Rückgewinnung ihres Vlinneinhaltes durch Wärmetauscher und Entstaubung ins Freie abgelassen werden oder ganz oder teilweise als Verbrennungsluft einer Zweitfeuerung einer Drehrohrofen-Wärtaetaußcher-Anlage dienen.

Auf diese V/eise kann die Kühlleistung ohne Beeinträchtigungen des thermischen Prozesses im Drehrohrofen in weiten Grenzen variiert werden.

Die Rostkühler 3 Bind besonders vorteilhaft als Schubrostkühler ausgebildet. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, daß Anbackungori und Stauungen des korngrößenmäßig außerordentlich inhomogenen, zn kühlenden Materialec verhindert werden und gleichzeitig eine gleichmäßige Verteilung, Förderung und damit auch Kühlwirkung erzielt wird. Durch eine entsprechende Wahl der Spaltv/eite des Schubrostes kenn außerdem eine bestimmte Kornsrößenfrektion bereite hier gekühlt entnoauaen werden, so daß die naciigeschelteten Rohrkühler 2 cntlaetet werden und Staubkreisläufen im Bereich der Rohrkühler und der Rostkühler entgegengewirkt wird. Das im Bereich der Rostkühler abgetrennte Material wird durch zwei im Bereich unterhalb der Rostkühler sich senkrecht zur Förderrichtung des Drehrohrofens erstreckenden Heißgutbändern 14 und 15 gesammelt und einem weiteren Heißgutband 16 zugeführt, mittels welchem es anschließend den die Rohrkühler verlassenden gekühlten Materialen beigemischt wird.

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Das Verteilerorgan ist in horizontaler Richtung (Pfeile 17) vorzugsweise motorisch verschiebbar gelagert und besteht aus einem im oberen Bereich prismatischen Körper, zu dessen beiden Schrägseiten das zu kühlende Material herunterrieselt. Es wird zur Verhinderung von Anbackungen sowie zur Verschleißminderung zweckraäßigerwise gekühlt. Eine ßolche Kühlung kann beispielsweise indirekt dadurch geschehen, daß die den zu kühlenden Materialien abgekehrte Seite einer Schrägflächa mit einem Kühlmittel beaufschlagt wird.

Das Verteilerorgan 4 kann aufgrund seiner verschiebbaren Lagerung iomer in eine derartige Position gebracht werden, daß beide Rostkühler und damit auch beide Rohrkühler gleichmäßig mit dem zu kühlenden Material beaufschlagt werden. Eine gleichmäßige Beaufsclilagung beider Rohr- und Rostkühler ist sowohl aus Verschleißgründen als auch aus wärmeSkonomischen Gründen vünsGhenswert. Die bei einer ungleichmäßigen Beaufschlagung der Küliler entstehenden Teiaxioraturdifferenzen der beiden Materialströme können sehr vorteilhaft regelungßtechnisch als Führungsgröße für eine Hachregelung der Position des Verteilerorganes 4 mit Hinblick auf eine gleichmäßige Beschickung beider Rost· bzw· Rohrkühler eingesetzt werden.

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Fig. 2 zeigt eine AusfUhrungsform eines erfindungsgemäßen Verteilerorgan3 in der Vorderansicht gemäß Pfeil II in Fig. M&n erkennt das Verteilerorgan 4, zu dessen beiden Selten Rostkühler 3 angeordnet sind, welche vorzugsweise als Schubrostkühler ausgebildet sind· Das Verteilerorgan 4 besteht aus einem oberen, prismatischen Bereich 18, der aufgrund seiner geometrischen Gestaltung die Verteilung des aus dem Drehrohrofen ausgetragenen Materiales übernimmt und einem unteren Bereich Ί9., welcher der Abstützung bzw. Führung des Verteilerorgans 4 dient.

Das Verteilerorgan 4 ist horizontal auf einem oder mehreren schienenartigen Trägern ZO geführt. Ein ortsfest angeordnete!· Motor ii dient der horizontalen Verfahrung dss Verteiler- ©rganes 4 in Richtung der Pfeile 22, wobei die Kraftübertragung vom Motor %4- auf das Verteilerorgan 4, beispielsweise über die· gestrichelt dargestellte Kette SA erfolgt, mit welcher das Verteilerorgan 4 in Verbindung steht.

Position 23 deutet eine flexible Zuleitung für die Zuführung eines Kühlmittels zum Verteilerorgan 4 an. Das Kühlmittel, zum Beispiel Wasser, kann unter Druck mittels in den Schrägflächen des Vertellerorganes 4 angeordneten Düsen 24 unmittelbar in die über die Schrägflächen hinwegrieselnde Schicht

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aus zu kühlenden Materialien eingespritzt verden. Auf diese Weise verden insbesondere in diesem Bereich sehr vorteilhaft Zusammenbackungen und Ansatzbildungen dor den Drehrohrofen verlassenden Materialien aufgrund der hohen kinetischen Energie des ausströmenden Wassers und dem Druck des sich entwickelnden Dampfes in kürzester Zeit zerstört, so daß ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist· Eine derartige Einspritzung kann kontinuierlich oder auch intervallweise erfolgen, zum Beispiel dann, wenn die Ansatzbildung ein erträgliches Maß überschreitet.

Es bosteht jedoch euch die Möglichkeit, mittels eines Kühllaeäiums lediglich eine indirekte Kühlung des Verteilerorgan.es vorzunehmen, wobei das Kühlmittel naturgemäß in einen Kreislauf geführt werden und seine ¥ärme an geeigneter Steiles dieses Kreislaufes abgeben muß.

Das aufgrund der Drehung des Drehrohrofens 1 (Fig. 1) außermittig aus diesem in Richtung des Pfeiles 25 austretende Material wird durch das Verteilerorgan 4 in zwei Teil·* ströme (Pfeile 26 und 27) aufgeteilt und gelangt Über zwei kurze Rutschen 28 und 29 auf die Schubroste 3. Bei Schubroeten erfolgt die Förderung bekanntlich aufgrund der Bewegung von Teilen des Rostes. Dies bringt gegenüber der Vorwendung von Schrägrosten, deren Neigung mit Rücksicht auf die Förderwirkung größer sein muß als der Böschungswinkel

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des zu fördernden Materiales den Vorteil mit sich, daß euch bei einer Förderung über verhältnismäßig große horizontale Strecken eine flache Bauweiße des Rostkühlere möglich ist· Auf diese Weise verringert sich aber auch die Bauhöhe des Drehrohrofcns und aller iia Bereich zwischen dem Drehrohrofen und den Rohrkühlern angeordneten Teile, so daß insgesamt eine wesentliche Verringerung des konstruktiven Aufwandes der Drehrohrofenanlage erzielt wird.

Die Erfindung kann im Bedarfsfall auch aus mehr als zwei parallel geschalteten Rohrkühlern bzv/. Rostkühlern bestehen. In dissea Foil können beispielsweise zwei oder mehrere der in Fig. Z vorgestellten Verteilerorgene 4 in Katerialflußrichtung gesehen hintereinander geschaltet sein, so daß sich eine entsprechende Aufteilung des gesamten Katerielstromes ergibt. Es kommen jedoch auch andere Verteilerorgane in Betracht. Durch eine kontinuierliche Messung von Teaperaturdifferenzen der Rost- bzw. RohrkühlDr untereinander kenn auch in diesen Fällen selbsttätig eins derartige Position der Verteilerorgane erreicht -werden, daß eine gleichmäßige Beaufschlagung aller Kühlaggregats gewährleistet ist.

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Claims

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1. Vorrichtung zum Kühlen von Zementklinker oder ähnlichen Materialien, welch© einem Brehrohrofan nachgeschaltet ist und die aus wenigstens zwei Kühlaggregaten besteht, dadurch

gekennzeichnet, daß dem Drehrohrofen (1) über ein Verteilerorgan (4) wenigstens zwei Rohrkühler (2) oder Rostkühler (2¹) oder Rohr- und Rostkühler in Kombination nachgeschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrkühler (2) oder Rostkühler (2«) por&llel zueinander verlaufend angeordnet sind.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß federn Rohrkühler (2) ein Rostkühler (3) vorgeschaltet ist.

4· Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerorgan (4) als im wesentlichen horizontal verschiebbarer, im oberen Bereich prismatischer Körper ausgebildet ißt·

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