DE3844493C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schubrost zur Wärmebehandlung von insbesondere feinkörnigen Schüttgütern, mit einer Mehrzahl von quer zur Förderrichtung mindestens teilweise beweglich sowie einander schuppenartig überlappend angeordneten Rostreihen, einem Tragwerk aus Längsträgern und Querträgern für die beweglich angeordneten Rostreihen und langgestreckten Zugelementen zur Aufhängung des Tragwerks.

Allgemeiner Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der Seitenführung solcher Schubroste.

Bei in der Praxis üblichen Schubrosten ist das Tragwerk entweder auf Laufrollen und Laufachsen zur Aufnahme der Förderbewegung gelagert. Aufgrund der sich dabei ergebenden, weiter unten beschriebenen Verschleißprobleme wurde anhand von Versuchen in der Praxis ein Rost der eingangs beschriebenen Art entwickelt und zum Einsatz gebracht, bei dem das Tragwerk an langen, zur senkrechten Rostlängsebene parallelen Zugelementen aufgehängt ist. Allgemein sind die Längsträger miteinander durch die beweglichen Rostreihen selbst sowie meist weitere Streben zu einem Gesamtrahmen versteift. Zur Förderung des Schüttgutes führt dieser sogenannte Schübe aus, nach denen der Schubrost seinen Namen hat. Es handelt sich um 3 bis 30 Schübe in der Minute von meist 50 bis 150 mm Länge, abgestimmt auf die Länge der Überlappung der Rostplatten der aufeinanderfolgenden Rostreihen. Die Schübe werden durch mechanische Kurbeln oder hydraulische Zylinder erzeugt und auf den Rahmen geleitet.

Entweder erfolgt die Seitenführung des Rahmens durch Spurkränze an den Laufrollen, die auf fest verlegten Schienenstücken abrollen, bzw. umgekehrt durch Schienenstücke an den Längsträgern, die auf mit Spurkränzen versehenen Rollen vor- und zurücklaufen. Oder die Querträger erhalten bei ihrer Aufhängung an langen Zugelementen an ihrer Unterseite Platten aus Stahl, die auf fest angeordneten Gegenplatten reiben.

Diese formschlüssigen Lösungen zur Seitenführung der Schubroste mittels Spurkränzen bzw. Reibplatten sind verschleißbehaftet und erfordern eine Vorgabe des Verschleißweges in den Randspalten der beweglichen Rostreihen. Diese Vorgaben addieren zu den Vorgaben für die Wärmedehnung der Rostträger und führen zu entsprechend weiten, offenen Randspalten.

Eine Lösung ohne Verschleiß besteht bei der Zugelementaufhängung in Diagonalversteifungen zwischen einander gegenüberliegenden Zugelementen. Mit Rücksicht auf den Heißbereich oberhalb der Rostfläche lassen sich Diagonalversteifungen nur unterhalb der Rostreihen zwischen steifen Verlängerungen der Zugelemente anbringen. Ihre Wirkung hängt von der Länge dieser Verlängerungen in Verbindung mit der Steifigkeit ab. Die Verlängerung ist meist durch die Bauhöhe unter den Rostreihen begrenzt, so daß eine wirtschaftlich nicht realisierbare Steifigkeit für eine enge Seitenführung erforderlich wäre.

Nach dem Stand der Technik liegt die Güte eines Schubrostes in seinem Widerstand gegen die Durchgasbarkeit zur Erzielung einer gleichmäßigen Durchgasung im zu behandelnden Schüttgut (s. K. von Wedel und R. Wagner "Sind Kühlroste Klinkerkühler oder Wärmerekuperatoren?", Zement-Kalk-Gips, 37. Jahrgang, Nr. 5/1984, S. 244-247). Dieser Widerstand kann durch entsprechend feine und gleichmäßig verteilte Öffnungen in dem Rostboden erzielt werden. Zu diesem Zweck ist ein Rost bekanntgeworden (EP-A-01 67 658), bei dem als wesentliche Bauelemente kastenartige Rostplatten sowie Hohlträger als Rostträger vorgesehen sind. Einen erheblichen Einfluß haben dabei jedoch die nicht zu vermeidenden Randspalte zwischen festen Seitenbordplatten und den Rostplatten beweglicher Rostreihen.

Schubroste leiden allgemein unter einer Randgängigkeit sowohl für das Gas als auch für das Gut. Bei Kühlrosten für Zementklinker führt die Randgängigkeit der Kühlluft zu Verschleiß am seitlichen Mauerwerk durch Sandstrahleffekte. Die Begrenzung der Lebensdauer der Schubroste durch Verschleiß geht häufig von den Randspalten aus, besonders dann, wenn nach Verschleiß der Spurkränze der Laufrollen die formschlüssige Seitenführung auf einer Seite des Rostes auf einen Reibschluß zwischen festem Seitenbord und beweglicher Rostplatte übergeht. Einseitig ist dieser Reibschluß wegen ungleichmäßiger Einleitung der Schübe in den Rahmen oder ungleichmäßiger Gegenkräfte aus dem Schüttgut. In dem Maße, in dem die reibende Werkstoffpaarung verschleißt, wird die gegenüberliegende Seite randgängiger.

Wird der Rahmen von je einem hydraulischen Zylinder auf jeder Seite des Rostes angetrieben, kann die ungleiche Krafteinleitung oder komplizierten Regeleinrichtungen zur Kraftverteilung auf die Zylinder so groß werden, daß nur einer der beiden Zylinder die Schubarbeit leistet, während der andere Zylinder ohne Druck mitläuft. Da bei freier Verteilung des Ölstroms auf die beiden Zylinder nur jener mit den geringeren Gegenkräften die Arbeit leistet, muß die Reibung aus der Seitenführung über den Rahmen von der gegenüberliegenden Zylinderkraft aufgebracht werden. Wegen der begrenzten Steifigkeit des Rahmens wirken deshalb besonders große Kräfte einseitig auf die Seitenführung des Rostes.

Aufgabenstellung

Der Erfindung deshalb liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schubrost so dicht auszubilden, daß er den Güteanforderungen an einen Widerstandsrost entspricht und sich sein verfahrenstechnisches Verhalten nicht durch Verschleiß verschlechtert.

Lösung und Vorteile

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Rost der eingangs beschriebenen Art durch Zugelemente gelöst, die zu der senkrechten Rostlängsebene in einem Anstellwinkel von mehr als 3 Grad angeordnet sind. Damit lassen sich die flachen Schubspalte oberhalb der beweglichen Rostreihen zu den festen Rostreihen bzw. zu den festen Seitenborden und die senkrechten Randspalte zwischen beweglichen Rostreihen und festen Seitenborden auf Dauer eng einstellen, indem in Abhängigkeit von dem Anstellwinkel aus dem Eigengewicht des Rostes nach dem Parallelogramm der Kräfte in dem Querträger horizontale Zugkräfte entstehen, die sich bei mittiger Ruhelage gegenseitig aufheben. Bei Abweichung aus der Mittellage entsteht ein ungleiches Kräftepaar, dessen resultierende Kraft als Zentrierkraft seitwärts gerichteten Störkräften aus der Schubbewegung entgegenwirkt. Je nach Anstellwinkel wirkt bereits bei sehr geringen Auslenkungen aus der Mittellage eine so große Zentrierkraft auf den beweglichen Rost, daß dieser nur durch Kräfte und ohne reibenden Formschluß seitlich geführt wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können die schräg angestellten Zugelemente als fest eingespannte und quer zur Förderrichtung angeordnete Blattfedern ausgebildet sein. Während sich die Blattfedern in Schubrichtung leicht verformen, bilden sie, insbesondere bei Bündelung als Blattfederpakete, in Querrichtung dazu ein formsteifes System. Die Kräfte aus dieser Formsteifigkeit addieren sich zu den Querkräften aus der Schrägstellung der Zugelemente, wodurch der Rahmen zusätzlich mittig geführt wird. Die Kräfte zur Seitenführung sind insgesamt so groß, daß in besonders vorteilhafter Weise ein nur auf einer Seite des Rostes angeordneter Hydraulikantrieb in Form eines Hydraulikzylinders möglich wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Weitere Vorteile und eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in den schematischen und untereinander nicht maßstäblich getreuen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Schubrost nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen anderen Schubrost nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schubrost und

Fig. 4 ein Detail der Spaltverhältnisse im Seitenwandbereich bei den Rosten der Fig. 1 bis 3.

Bei den in Fig. 1 bis 3 gezeigten Schubrosten wird der heiße Nutzraum durch die Rostplatten 12 und das auf Stützen 11 ruhende Mauerwerk 10 gebildet. Ein Tragwerk für bewegliche Rostträger umfaßt beim Stand der Technik im wesentlichen Längsträger 2 und Laufachsen 6 mit darauf befestigten Laufrollen 5, die Spurkränze aufweisen und die Seitenführung darstellen, bzw. Querträger 3. Das Detail der Fig. 4 zeigt das Mauerwerk 10, einen festen Seitenbord 13 und eine bewegliche Rostplatte 12, die mit dem festen Seitenbord 13 einen Schubspalt 15 und einen Randspalt 14 bildet. Die Spalte 14, 15 sind so bemessen, daß sie die Maßtoleranzen, Wärmedehnung und Verschleißwege aufnehmen. Die Spaltweiten betragen in der Regel 6 mm für den Schubspalt 15 und 20 mm für den Randspalt 14.

Bei der Ausführungsform der Fig. 2 sind die die Längsträger 2 tragenden Querträger 3 an langen Zugelementen 4 aufgehängt. Die Seitenführung geschieht dabei durch Reibplatten 7 und durch eine zur Vermeidung unkontrollierter Verformung und Bewegungen erforderliche Aussteifung des Tragwerks aus Zugelementen 4 und Querträgern 3 in der Querschnittsebene. Zu diesem Zweck ist das bekannte Tragwerk mit Verlängerungen 9 und Diagonalversteifungen 8 ausgebildet.

Der erfindungsgemäße Schubrost (Fig. 3) weist im Unterschied dazu unter einem Winkel α angestellte Zugelemente 4 auf, der größer als 3 Grad ist und bevorzugt 15 Grad betragen kann. Diese Zugelemente 4 erfüllen im wesentlichen die Funktion der Diagonalversteifungen 8, während die im Querträger 3 entstehenden Zugkräfte die Funktion der Reibplatten 7 erfüllen. Dadurch ist eine verschleißfrei wirkende Seitenführung geschaffen. Durch Ausbildung der Zugelemente 4 als fest eingespannte, bevorzugt in Paketform angeordnete Blattfedern, die sich infolge der Schubbewegung verformen, sind sowohl der Schubspalt 15 als auch der Ringspalt 14 verschleißunabhängig. Der Schubspalt 15 und der Randspalt 14 betragen beispielsweise nur noch je 2 mm und halten diese Güte ohne Einfluß von verschleißenden Bauelementen des Rahmens.

Claims (3)

1. Schubrost zur Wärmebehandlung von insbesondere feinkörnigen Schüttgütern, mit

• a) einer Mehrzahl von quer zur Förderrichtung mindestens teilweise beweglich sowie einander schuppenartig überlappend angeordneten Rostreihen,
• b) einem Tragwerk aus Längsträgern und Querträgern für die beweglich angeordneten Rostreihen und
• c) langgestreckten Zugelementen zur Aufhängung des Tragwerks,

dadurch gekennzeichnet, daß

• d) die Zugelemente (4) zu der senkrechten Rostlängsebene in einem Anstellwinkel (α) von mehr als 3 Grad angeordnet sind.

2. Schubrost nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zugelemente (4) als fest eingespannte und quer zur Förderrichtung angeordnete Blattfedern ausgebildet sind.