DE3046605C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen, insbesondere Brennvorrichtung zum Kalzinieren, Sintern, Pelletieren od. dgl., mit einem drehbaren Träger und mit einer Mehrzahl von an diesem mit einem Ende kippbar gelagerten, einen ringförmigen Wander­ rost bildenden segmentartigen Rostwagen, die an dem dem drehbaren Träger gegenüberliegenden Ende an einer ortsfe­ sten Führungsbahn mittels Stützrollen abgestützt sind und die zwecks Entleerung um eine in der Förderebene des Wanderrostes liegende Achse kippbar sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 16 08 018) sind die einzelnen Rostwagen an einem äußeren ringförmigen Träger befestigt, der durch Antriebsrollen angetrieben wird. Zur Entleerung werden die einzelnen Rostwagen durch eine Absenkung der innen liegenden Lauf­ schienen nach unten gekippt. Es ergeben sich dabei Ent­ leerungs-, Wärmedehnungs- und Antriebsprobleme:

Der Antrieb über den außenliegenden ringförmigen Träger wird bei größeren Anlagen wegen des großen Durchmessers des Trägers und seiner geforderten Steifigkeit konstruktiv aufwendig. Durch die Verankerung der Rostwagen am außen­ liegenden Träger verkleinert eine radiale Dehnung den Dehnspalt in Umfangsrichtung zwischen zwei Rostwagen. Eine unerwünschte große Dimensionierung des Dehnspaltes ist daher notwendig. Die Entleerung der einzelnen Rostwagen über die Innenseite ist nicht zufriedenstellend. Dabei müssen die Rostwagen über ihre ganze Länge abgesenkt wer­ den und über eine lange Schleppstrecke wieder angehoben werden. Da der Steigwinkel aus Reibungs- ud Festigkeits­ gründen begrenzt ist, wird eine lange Entleerungsstrecke benötigt. Dadurch geht Reaktionsfläche für den Prozeß verloren. Das ganze abgeworfene Material rutscht über die Innenwange des Rostwagens, welcher daher einem erhöhten Verschleiß unterliegt.

Aus der DE-OS 19 22 065 ist eine Brenn- und Sintermaschine bekannt, bei der die Rostwagen an beiderends angeordneten ortsfesten Führungsbahnen geführt sind. Die Dehnung in Umfangsrichtung wird bei dieser bekannten Vorrichtung durch Anordnung einer kraftschlußfreien Öffnung des Rost­ wagenringes aufgenommen, die im Bereich der Abwurfstelle des Brenngutes angeordnet ist. Das Kippen der Rostwagen erfolgt um eine an einer Endseite jedes der Rostwagen liegende, radial gerichtete Achse, wodurch zwar das Abkip­ pen in die vertikale Lage mit geringem Kraftaufwand, je­ doch das Zurückkippen in die horizontale Lage nach Beendi­ gung des Entleervorganges nur mit großem Kraftaufwand zu bewerkstelligen ist.

Weiter ist aus der DE-PS 9 68 796 eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen bekannt, bei der die Roste innen- und außenseitig an einem drehbaren Träger gelagert sind. Die Roste kippen auch bei dieser bekannten Vorrichtung um eine radial gerichtete und am Ende jedes Rostes liegende Kippachse. Außerdem ist der in der DE-PS 9 68 796 gezeigte umlaufende Träger insgesamt der hohen Brenntemperatur der Anlage ausgesetzt, woraus Wärmedeh­ nungsprobleme resultieren.

Es sind auch zahlreiche weitere Vorrichtungen zur thermi­ schen Behandlung von Feststoffen bekannt. Zu diesen gehö­ ren Bandsinterapparate, welche ein Stahlgerüst aufweisen, in welchem eine Anzahl von Rostwagen, die einen Wanderrost in Form eines endlosen Bandes bilden, mit Hilfe von Hub- und Senkrädern über Laufschienen geführt werden. Bei solchen Bandsinterapparaten wird jedoch die Rostfläche nur zu etwa 40% als Reaktionsfläche genutzt, während 60% der Rostfläche leerlaufen. Bei kurzen Brennmaschinen ist das Verhältnis von Reaktionsfläche zu leerlaufender Fläche noch ungünstiger. Außerdem ergibt sich bei diesen Bandsinterapparaten, daß mit zunehmender Länge und Breite und damit verbundener erhöhter Bandgeschwindigkeit ein erheblicher Verschleiß auftritt. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Band­ sinterapparat mit einer effektiven Saugfläche von 500 m² und einer Rostwagenbreite von 5 m mit einer Geschwindig­ keit von 10 m/min zum Sintern von Erzen mit einer Sinter­ zeit von 10 min betrieben wird.

Weiter sind runde Sintermaschinen bekannt, bei denen eine ringförmige Rostfläche auf horizontal und konzentrisch angeordneten Laufschienen bewegt wird. Dabei können für die thermische Behandlung der Feststoffe etwa 80 bis 85% der Gesamtrostfläche ausgenutzt werden. Diese runden Sin­ termaschinen sind jedoch bisher nur in beschränktem Umfang und für spezielle Zwecke eingesetzt worden, da die drei wesentlichen Konstruktionsmerkmale: Antrieb des Rundher­ des, Aufnahme der Wärmedehnung und Entleerung in ihrer Gesamtheit bei den bekannten Rundherdkonstruktionen nicht zufriedenstellend gelöst sind.

Es sind auch Pelletierbrennmaschinen bekannt, die einen Rundherd aus einer wassergekühlten geschlossenen Rostflä­ che aufweisen. Die Entleerung dieses Rostes erfolgt mit­ tels Schaufelbagger. Dabei entsteht durch Abrieb feines Material, das die Öffnungen für Durchgasungen zwischen den Roststäben verstopfen und den Ablauf des Prozesses beein­ trächtigen kann. Wassergekühlte Pelletierbrennmaschinen kommen für eine wirtschaftliche Verarbeitung von großen Feststoffmengen, insbesondere feinkörnigen Eisenerzen, nicht in Betracht, da ein großer Kühlwasserbedarf, die Kühlwasserförderung, die Kühlwasserzu- und -ableitung, die Kühlwasseraufbereitung und Kühlwasserrückkühlung hohe Ko­ sten verursachen.

Die Antriebs-, Entleerungs- und Wärmedehnungsprobleme sind auch bei den bekannten Konstruktionen von Rundherden nicht zufriedenstellend gelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu verbessern und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine problemlose Ent­ leerung der Rostwagen, eine günstige Anbringungsmöglich­ keit für den Antrieb des Wanderrostes sowie eine bessere Bewältigung der Wärmedehnungsprobleme gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger ringinnenseitig und die ortsfeste Führungsbahn ringaußenseitig liegen und die Rostwagen mit dem ringin­ nenseitigen Ende an dem Träger mittels einer in radialer Richtung und durch die Mitte des Rostwagens verlaufenden Achse kippbar gelagert sind.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich folgende Vorteile:

Der innenliegende ringförmige Träger bei der erfindungsge­ mäßen Anordnung ist kleiner und leichter zu bauen als ein außenliegender: er ermöglicht die Verwendung eines Reiban­ triebes oder eines formschlüssigen Antriebes direkt über eine Welle in der Mittelachse des ringförmigen Trägers.

Die Wärmedehnung kann bei einer Befestigung der Rostwagen auf der Ringinnenseite leichter beherrscht werden als bei Fixierung an der Außenseite.

Somit entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch den Dehnungsbedingungen besser als die be­ kannte. Bei einer ringinnenseitigen Befestigung des Rost­ wagens wird der radiale Dehnspalt zwischen den einzelnen Rostwagen in erwünschter Weise erweitert. Der Dehnspalt kann daher kleiner dimensioniert werden.

Ein großer Vorteil liegt in der einfachen Entleerung der einzelnen Rostwagen um die radiale Längsachse des Rostwa­ gens. Da die Schwerlinie des Rostwagens mit dieser Achse fast zusammenfällt, ist ein Entleeren mit geringem Kraft­ aufwand ohne Abschwenken und Heben, nur mit einem Kippen um die Schwerlinie möglich. Die Entleerstrecke ist sehr kurz, da nur die halbe Rostwagenlänge gleichzeitig nach oben und unten kippt. Durch die kurze Entleerstrecke wird das Verhältnis Reaktionsfläche/Gesamtfläche weiter ver­ bessert.

Die Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch erhöht werden, daß der drehbare Träger als Kasten­ profil oder in Fachwerkbauweise ring- oder scheibenförmig ausgeführt ist.

Eine besonders einfache Ausbildung der Kippvorrichtungen ergibt sich dadurch, daß als Kippvorrichtungen für die Rostwagen Führungsrollen und Führungskulissen vorgesehen sind.

Zur raschen Rückführung der Rostwagen in ihre Aufnahme­ stellung ist es günstig, wenn zur Rückführung der Rostwa­ gen aus ihrer Kippstellung Rückführanschläge vorgesehen sind.

Zur teilweisen oder vollständigen Ausführung des Kippvor­ ganges ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kippvorrich­ tungen einen Druckstempel aufweisen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, durch welche die spezielle Kinematik des Wanderrostes berücksichtigt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ringinnenseite des Wanderrostes vorgesehenen Stütz­ zapfen mittels eines Pendellagers und eines die Bewegung in Umfangsrichtung sperrenden Loslagers gelagert sind.

Die Wärmedehnungsprobleme werden beim Wanderrost auf ein­ fache Weise dadurch weiter herabgesetzt, daß die Rostwagen Randstäbe aufweisen, von denen die benachbarten Rostwagen angehörenden in Umfangsrichtung einen überdeckten Dehn­ spalt einschließen.

Eine hervorragende Abdichtung der Rostflächenränder kann dadurch erzielt werden, daß zwischen den einzelnen Rostwa­ gen an deren Innen- und Außenumfang Labyrinthdichtungen oder federnde Dichtleisten vorgesehen sind.

In manchen Fällen ist es besonders günstig, wenn bei den Rostwagen zur Abdichtung gegenüber Hauben und Windkästen Schleifringdichtungen vorgesehen sind, die durch eine ge­ federte Membran an die Dichtstellen gedrückt sind.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher er­ läutert werden. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den in der Entleerungsstrecke befind­ lichen Rostwagen in Richtung des Pfeiles B,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach der Linie A-A aus Fig. 1, wobei auf der linken Seite ein Rostwagen in horizontaler Lage mit Brenn­ haube und Windkasten und auf der rechten Seite ein zwecks Entleerung in die vertikale Lage gekippter Rostwagen dar­ gestellt ist. In der Mitte dieser Darstellung sind die Innenlagerung der Rostwagenachsen und der Antrieb der Rost­ wagen bzw. des Wanderrostes schematisch angedeutet.

Fig. 4 zeigt eine ausführliche Seitenansicht einiger Rostwagen, wobei ein Rostwagen sich in teilweise gekippter Stellung befindet und die

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen von Rostwagen in Richtung des Pfeiles X in Fig. 4.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur thermi­ schen Behandlung von Feststoffen, insbesondere Brennvor­ richtung zum Kalzinieren, Sintern oder Pelletieren, hat einen auf Schiene S und Laufrollen R (Fig. 3) abge­ stützten drehbaren Träger 1 und eine Mehrzahl von an diesem gelagerten einen ringförmigen Wanderrost 2 bildenden seg­ mentartigen Rostwagen 3, die zwecks Entleerung um eine in der Förderebene des Wanderrostes 2 liegende Achse 5 kipp­ bar sind. Gemäß der Erfindung sind die Rostwagen in der Drehrichtung des drehbaren Trägers 1 um eine in radialer Richtung des ringförmigen Wanderrostes 2 verlaufende Achse 5 kippbar, wobei die Rostwagen 3 ringinnenseitig auf dem drehbaren Träger 1, 1 a aufliegende Stützzapfen 6 und ringaußenseitig eine Stützrolle 7 besitzen, die auf einer Führungsbahn 8 geführt ist (Fig. 3). Der ring- oder scheibenförmige Träger 1, 1 a ist als Kastenprofil oder in Fachwerkbauweise ausgeführt. Als Kippvorrichtungen für die Rostwagen 3 sind Führungsrollen 9 und Führungskulissen 10 vorgesehen (siehe insbesondere Fig. 2). Zur Rückführung der Rostwagen 3 aus ihrer Kippstellung sind Rückführan­ schläge 11 vorgesehen (Fig. 2 und 3). Die Kippvorrichtungen können zur Erzielung der Kippbewegung auch einen, nicht dar­ gestellten, Druckstempel aufweisen. Die an der Ringinnen­ seite des Wanderrostes 2 vorgesehenen Stützzapfen 6 können mittels eines Pendellagers 12 und eines die Bewegung in Umfangsrichtung sperrenden Loslagers 13 gelagert sein (Fig. 3). Die Kippachsen 5 der Rostwagen 3 verlaufen vorzugsweise in Wagenmitte. Weiter weisen die Rostwagen 3 Randstäbe 14, 14 a auf, die in Umfangsrichtung einen abgedeckten Dehnspalt D bilden. Zwischen den einzelnen Rostwagen können an deren Innen- und Außenumfang Labyrinthdichtungen 15 oder federnde Dichtleisten 16 vorgesehen sein. Weiter können bei den Rostwagen 3 zur Abdichtung gegenüber Hauben 17 und Wind­ kästen 18 Schleifringdichtungen 19 vorgesehen sein, die durch eine gefederte Membran 20 an die Dichtstellen ge­ drückt werden (Fig. 3).

Das Lager 12 ist ein Pendellager. Das Lager 13 des Zapfens 6 ist ein Loslager, das nur die Bewegung in der Umfangs­ richtung sperrt. Die einzelnen Rostwagen 3 müssen daher eine Drehbewegung des ringförmigen Trägers 1 oder bei kleineren Anlagen des scheibenförmigen Trägers 1 a mit­ machen (Fig. 3).

Der Antrieb kann dabei über ein Reibradgetriebe 21, einen Triebstock oder einen Zahnkranz 22 erfolgen.

In horizontaler Lage bilden alle Rostwagen 3 zusammen einen geschlossenen Wanderrost 2.

Jeder einzelne Rostwagen 3 wird in der Entleerungszone mittels der Führungsrolle 9 um die Achse 5, die durch den Zapfen 6 und die Stützrolle 7 geht, gekippt und durch den Rückführanschlag 11 wieder in die horizontale Lage zurück­ gedreht.

Im Bereich der Beladung wird die horizontale Lage des Rostes durch die Führungsrolle 9 und die Kulisse 10 sowie durch die Überlappung der Roststäbe 14 sichergestellt. Diese Überlappung deckt auch den notwendigen Dehnspalt in Umfangsrichtung ab, so daß kein Material durch den Dehn­ spalt fallen kann.

Die Spalte zwischen den Rostwagenkörpern werden innen und außen durch gefederte Dichtleisten 16 oder durch eine Labyrinthdichtung 15 abgedichtet.

Zwischen Rostwagen 3 und Hauben 17 und Windkästen 18 sind vorzugsweise Schleifringdichtungen 19 vorgesehen, die durch eine gefederte Membrane 20 aneinandergedrückt werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen, insbesondere Brennvorrichtung zum Kalzinieren, Sintern oder Pelletieren, mit einem drehbaren Träger und mit einer Mehrzahl von an diesem mit einem Ende kippbar gelagerten, einen ringförmigen Wanderrost bildenden segmentartigen Rostwagen, die an dem dem drehbaren Träger gegenüberliegenden Ende an einer ortsfesten Führungsbahn mittels Stützrollen abgestützt sind und die zwecks Entleerung um eine in der Förderebene des Wanderrostes liegende Achse kippbar sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Träger (1) ringinnenseitig und die ortsfeste Führungsbahn (8) ringaußenseitig liegen und die Rostwagen (3) mit dem ringinnenseitigen Ende an dem Träger (1) mittels einer in radialer Richtung und durch die Mitte des Rostwagens (8) verlaufenden Achse (5) kippbar gelagert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Träger (1, 1 a) als Kastenprofil oder in Fachwerkbauweise ring- oder scheibenförmig ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kippvorrichtungen für die Rostwagen (3) Führungsrollen (9) und Führungskulissen (10) vorge­ sehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückführung der Rostwagen (3) aus ihrer Kippstellung Rückführanschläge (11) vorge­ sehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippvorrichtungen einen Druck­ stempel aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Ringinnenseite des Wan­ derrostes vorgesehenen Stützzapfen (6) mittels eines Pendellagers (12) und eines die Bewegung in Umfangs­ richtung sperrenden Loslagers (13) gelagert sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostwagen Randstäbe (14) auf­ weisen, von denen die benachbarten Rostwagen angehören­ den in Umfangsrichtung einen überdeckte Dehnspalt (D) einschließen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Rostwagen (3) an deren Innen- und Außenumfang Labyrinthdichtungen (15) oder federnde Dichtleisten (16) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Rostwagen (3) zur Abdich­ tung gegenüber Hauben (17) und Windkästen (18) Schleif­ ringdichtungen (19) vorgesehen sind, die durch eine gefederte Membran (20) an die Dichtstellen gedrückt sind.