DE4132475A1 - Schubrostkuehler zum abkuehlen von heissem gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schubrostkühler zum Abkühlen von heißem Gut, z. B. von aus einem Drehrohrofen austre­ tenden Zementklinker, mit abwechselnd ortsfesten und in der Förderrichtung des Rostes hin und her beweglichen Rostplattenträgern, wobei die beweglichen Rostplattenträ­ ger auf einem oder mehreren längsbeweglich gelagerten Schubrahmen befestigt sind, die mit einem Oszillieran­ trieb verbunden sind.

Bei einem Schubrostkühler besteht das den Kühler in eine obere Heißgaskammer und in ein luftbeaufschlagtes Gehäu­ seunterteil einteilende Rostsystem aus einer Vielzahl von ortsfesten und beweglichen Rostplattenträgern, auf denen jeweils mehrere mit Kühlluftöffnungen versehene Rostplat­ ten befestigt sind. In Förderrichtung gesehen wechseln sich ortsfeste Rostplattenreihen, die über ihre ortsfe­ sten Rostplattenträger am Gehäuseunterteil befestigt sind, mit hin und her beweglichen Rostplattenreihen ab, die über ihre entsprechend hin und her beweglichen Rost­ plattenträger auf einem oder mehreren längsbeweglich ge­ lagerten Schubrahmen gemeinsam befestigt sind. Der An­ trieb der Schubrahmen erfolgt über außerhalb des Gehäu­ seunterteils installierte Antriebe, in der Regel Schub­ kurbelantriebe oder auch Hydraulikzylinder. Durch die ge­ meinsame oszillierende Bewegung aller beweglichen Rost­ plattenreihen wird das zu kühlende Gut schubweise trans­ portiert und dabei gekühlt.

Der bzw. die Schubrahmen sind bisher auf innerhalb des Kühlergehäuseunterteils angeordneten Wälzkörper wie Lauf­ rollen oder Kugeln gelagert (US-PS 31 97 887), die auf Längsschienen abrollen können. Die Seitenführung der Schubrahmen wird dabei durch mit den Wälzkörpern zusam­ menwirkende Spurkränze bewirkt, die aber einem Verschleiß unterliegen. Jedenfalls wird durch eine solche Lösung eine eindeutige Führung der Schubrahmen in Längsrichtung nicht ermöglicht, und es ist dabei die Gefahr nicht aus­ geschlossen, daß beim seitlichen Ausschlenkern bzw. Schieflaufen der hin und her bewegten Schubrahmen die Spalte zwischen dem Kühlergehäuse und den bewegten Kühl­ rostplatten an der einen Seite zu eng und an der anderen Seite zu groß werden, was im ersten Fall einen großen Verschleiß und im letzteren Fall einen unerwünschten Kühlluftdurchtritt an diesen undichten Stellen zur Folge hat. Wenn außerdem die als Wälzkörper fungierenden Lauf­ rollen oder Kugeln selbst verschleißen, sinken die darauf gelagerten bewegten Schubrahmen samt ihren Rostplatten­ reihen nach unten ab, so daß die Spalte zwischen den einander schuppenartig überlappend angeordneten Reihen bewegter und nicht bewegter Rostplatten an der einen Seite zu eng und an der anderen Seite zu groß werden.

Schubrostkühler leiden allgemein unter der eingangs be­ schriebenen sogenannten Randgängigkeit sowohl für die von unten nach oben durch den Rost strömende Kühlluft als auch für das zu kühlende Gut, d. h. die Kühlluft hat da­ bei keine Gelegenheit, das heiße Gut abzukühlen, und ein Teil des Gutes kann ungekühlt nach unten in das Kühlerge­ häuseunterteil fallen. Hinzu kommt, daß diese Randgängig­ keit bei Kühlrosten, z. B. für Zementklinker, zu einem er­ heblichen Verschleiß am seitlichen Mauerwerk des Kühler­ gehäuses führen kann. Die Begrenzung der Lebensdauer der Schubroste durch Verschleiß geht häufig von den Randspal­ ten aus, besonders dann, wenn bei den bisherigen Lösungen der Schubrostverlagerung auf Wälzkörpern nach Verschleiß der Spurkränze die formschlüssige Seitenführung auf einer Seite der Schubroste bzw. Schubrahmen auf einen Reib­ schluß zwischen festem Seitenbord und beweglicher Rost­ platte übergeht. Dieser Reibschluß ist auch noch einsei­ tig wegen meist ungleichmäßiger Einleitung der Schübe in den Schubrahmen oder wegen ungleichmäßiger Gegenkräfte aus dem zu kühlenden Schüttgut. In dem Maße, in dem die reibende Werkstoffpaarung verschleißt, wird die gegen­ überliegende Seite um so randgängiger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schub­ rostkühler zu schaffen, bei dem gewährleistet ist, daß der bzw. die beweglich gelagerten Schubrahmen eindeutig in Längsrichtung des Kühlers geführt sind und die Rand­ spalte zwischen dem Kühlergehäuse und den Rostplatten bewegter Rostplattenreihen während des Kühlerbetriebes eng und auf Dauer konstant bleiben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.

Die beim bisherigen Stand der Technik geschilderten Pro­ bleme sind beim erfindungsgemäßen Schubrostkühler dadurch gelöst, daß der oder die hin und her pendelnden Schubrah­ men nicht auf Wälzkörpern wie Laufrollen, Kugeln oder dergleichen, sondern auf Lenkern oder Gelenkstützen abge­ stützt sind, die mit ihren unteren Enden an ortsfesten Gelenken im Kühlergehäuseunterteil angelenkt sind. Die Achsen der an den Enden der Lenker angeordneten Gelenke stehen dabei senkrecht zur vertikalen Rostlängsebene. Da­ durch wird eine eindeutige zwangsweise Führung des bzw. der Schubrahmen in Rostlängsrichtung erreicht, ohne daß ein Reibschluß an den Seiten der Schubrahmen auftritt, wodurch ein Werkstoffverschleiß sowie eine Spaltvergröße­ rung mit unerwünschtem Kühlluftdurchtritt vermieden sind. Querbewegungen der Schubrahmen quer zur Rostlängsrichtung werden nicht zugelassen. Auftretende Querkräfte können noch zusätzlich durch Diagonalversteifungen und/oder durch Querträger, welche jeweils gegenüberliegende Lenker miteinander verbinden, in eindeutiger Weise übertragen werden. Da der erfindungsgemäße Schubrostkühler nur prak­ tisch verschleißfreie Gelenklager aufweist und nicht dem Verschleiß unterliegende Wälzkörper und zugehörige Spur­ kränze, tritt auch kein unerwünschtes Absenken, Schieflaufen oder Verklemmen der beweglichen Rostteile auf. Als Antrieb der Schubrahmen wird nur ein einziger Antrieb ( mechanischer Exzenterantrieb, Hydraulikzylinder etc. ) benötigt, der an einer Seite oder in der Mitte je­ weils eines Schubrahmens angeordnet werden kann. Man benötigt also nur noch ein Antriebsaggregat anstelle von bisher z. B. zwei Hydraulikzylindern, die infolge des im­ mer auftretenden unsynchronen Laufes entsprechende Nach­ teile bieten. Außerdem ist ein einziger mittiger Oszillierantrieb technisch vorteilhafter und kostet weni­ ger als zwei.

Bei einer Länge der die Schubrahmen abstützenden Lenker von z. B. 2,50 m und bei einem Hubweg der Schubrahmen und damit der bewegten Rostplatten von z. B. ca. ± 75 mm füh­ ren die oberen Enden der Lenker infolge ihrer leicht kreisbogenförmigen Bewegung eine Vertikalbewegung von ca. 1 bis 2 mm durch, die hinreichend klein ist und nicht unbedingt kompensiert werden muß, wenn für die flachen Schubspalten zwischen den bewegten und den feststehenden Rostplatten eine konstante Höhe von z. B. 2,5 mm gewählt wird. Zur Kompensierung dieser an sich unbedeutenden Ver­ tikalbewegung der oberen Lenkerenden und zur Erzielung einer rein geradlinigen Rostschubbewegung können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Lenker zur Ab­ stützung des oder der Schubrahmen mit einer Kompensie­ rungseinrichtung ausgestattet sein, die weiter unten erläutert wird.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestell­ ten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt quer zur Förderrichtung eines erfindungsgemäßen Schub­ rostkühlers;

Fig. 2 im Querschnitt den Schubrostkühler der Fig. 1 mit einer anderen Ausführung der Abstützung des bzw. der beweglich gelager­ ten Schubrahmen;

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ein­ richtung zur Kompensierung der geringfügi­ gen Lenkerkreisbogenbewegung, und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer solchen Kompensierungseinrichtung.

Der Schubrostkühler der Fig. 1 zum Abkühlen von aus einem Drehrohrofen austretenden heißen Zementklinker (10) ist durch den Kühlrost in eine obere Heißgaskammer (11) und in ein von Kühlluft (12) beaufschlagtes Gehäuseunterteil (13) eingeteilt. Der Kühlrost weist abwechselnd ortsfe­ ste, quer zur Förderrichtung liegende Rostplattenträger und in Förderrichtung hin und her bewegliche Rostplatten­ träger (14) auf. Die ortsfesten Rostplattenträger sind am Kühlergehäuseunterteil (13) befestigt, während alle be­ weglichen Rostplattenträger auf einem oder mehreren in Kühlrosttransportrichtung gesehen hintereinanderliegenden längsbeweglich gelagerten Schubrahmen (15) befestigt sind, die mit einem Hubweg von z. B. 150 mm von der vor­ deren Totpunktstellung zur hinteren Totpunktstellung hin und her bewegt werden. Die Rostplattenträger tragen die perforierten, von unten nach oben von der Kühlluft (12) durchströmten Rostplatten (16), deren Länge z. B. ca. 300 mm beträgt. In Förderrichtung des Schubrostkühlers gese­ hen wechseln sich ortsfeste Rostplattenreihen mit beweg­ lichen Rostplattenreihen (16) ab, wobei sich jeweils be­ nachbarte Rostplatten-Querreihen schuppenförmig etwas überlappen. Durch die Hin- und Herbewegung der Schubrah­ men (15) sowie der darauf befestigten Rostplattenträger (14) und Rostplatten (16) wird der auf allen Rostplatten befindliche heiße Zementklinker Schritt für Schritt von der Materialaufgabestelle zum Kühleraustrag geschoben und dabei abgekühlt.

In Fig. 1 sind die nicht zu vermeidenden Randspalten, nämlich ein Horizontalspalt und ein Vertikalspalt zwi­ schen dem Kühlergehäuse und den am Rande des Kühlrostes liegenden Rostplatten (16) der beweglichen Rostplatten­ reihen deutlich zu sehen. Diese Randspalten können beim erfindungsgemäßen Schubrostkühler besonders eng gehalten werden, z. B. bei ca. 2 mm, weil der erfindungsgemäße Schubrostkühler eine eindeutige Führung der Schubrahmen (15) und damit der beweglichen Rostplatten aufweist, die dadurch erreicht wird, daß der bzw. die hin und her pen­ delnden Schubrahmen (15) auf Lenkern (17, 18 usw.) bzw. Gelenkstützen abgestützt sind, die mit ihren unteren Enden an ortsfesten Gelenken (19, 20) im Kühlergehäuseun­ terteil angelenkt sind. Die oberen Enden der Lenker (17, 18 usw.) weisen ebenfalls Gelenke (21, 22) auf, an denen der bzw. die Schubrahmen (15) angelenkt sind. Der bzw. die Schubrahmen (15) werden von einem bzw. mehreren außerhalb des Kühlergehäuses installierten Antrieben, z. B. Exzenterantrieben, Hydraulikzylindern oder derglei­ chen, oszillierend bewegt. Dadurch wird den beweglich ge­ lagerten Rostplatten (16) der bereits erwähnte Hubweg von z. B. ±75 mm erteilt, so daß infolge der Hin- und Herbe­ wegung der bewegten Rostplattenreihen der zu kühlende heiße Zementklinker (10) schubweise zum Kühleraustrag gefördert wird.

Die Achsen der an den Enden der Lenker (17, 18) angeord­ neten Gelenke (19 bis 22), die praktisch verschleißfrei sind, stehen senkrecht zur vertikalen Rostlängsebene. Da­ durch wird eine eindeutige zwangsweise Führung des bzw. der Schubrahmen (15) in Rostlängsrichtung erreicht; Quer­ bewegungen der Schubrahmen werden vermieden. Damit lassen sich die Horizontal- und Vertikalspalte zwischen den je­ weils an der Seite liegenden bewegten Rostplatten (16) und dem gegenüberliegenden feststehenden Seitenbord der Kühlergehäuseinnenwandung auf Dauer eng einstellen, z. B. auf die bereits genannten 2 mm. Nach Fig. 1 sind die Len­ ker (17, 18) als etwa vertikal angeordnete Druckstäbe ausgebildet, wobei bezogen auf die mittlere vertikale Rostlängsebene einander gegenüberliegende Druckstäbe (17, 18) jeweils durch eine Diagonalversteifung und/oder durch einen Querträger (24) miteinander verbunden sein können, wodurch die Quersteifigkeit der schwenkbar gelagerten Lenker (17, 18) noch erhöht wird. Nach Fig. 2 können die Lenker auch nur als sich jeweils in einer Kühlerquer­ schnittsebene diagonal angeordnete und sich kreuzende Druck- oder Zugstäbe (25, 26) ausgebildet sein.

Wenn die Lenker (17, 18 bzw. 25, 26) eine Höhe von z. B. 2,50 m aufweisen, erfahren beim Hin- und Herschwenken die oberen Lenkerenden, die eine leicht kreisbogenförmige Be­ wegung mitmachen, eine kleine Vertikalbewegung von 1 bis 2 mm, die hingenommen werden kann. Man kann diese gering­ fügige Vertikalbewegung aber noch kompensieren, um nicht mehr eine Kreisbogenbewegung, sondern eine reine Horizon­ talbewegung der oberen Lenkerenden während des Hin- und Herschwenkens der Lenker zu erreichen. Als Beispiel einer solchen Kompensiereinrichtung zeigt Fig. 3 die Ausbildung eines Lenkers als Parallelogrammstütze (27) mit vier Ge­ lenken, wobei die einander gegenüberliegenden mittleren Gelenke (28, 29) durch eine gesteuerte und mit dem Oszillierantrieb der Schubrahmen gekoppelte Einrichtung (30) wie z. B. Hydraulikzylinder, Spindeltrieb oder der­ gleichen mehr oder weniger weit gespreizt werden können, so daß trotz der Verschwenkbewegung (31) des gesamten Lenkers (27) dessen oberes Gelenk (21) eine reine gerad­ linige Horizontalbewegung erfährt. Bei der Kom­ pensationseinrichtung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 ist in den mit seinem unteren Ende (19) ver­ schwenkbar gelagerten Lenker (33) zur Veränderung von dessen Länge direkt ein Hydraulikzylinder (34), Spindel­ trieb oder dergleichen eingeschaltet, der in Abhängigkeit der Verschwenkbewegung (31) des Lenkers gesteuert ist. Mit Hilfe solcher Kompensationseinrichtungen lassen sich die Spalten zwischen den einander schuppenartig überlap­ penden bewegten und nicht bewegten Rostplattenreihen noch enger einstellen.

Der erfindungsgemäße Schubrostkühler ist im Vergleich zu den bisher bekannten Schubrostkühlern sehr dicht und da­ bei trotzdem praktisch frei von Verschleiß, und er ist insgesamt infolge der unterdrückten Randgängigkeit für Kühlluft und Kühlgut durch einen hohen Kühlwirkungsgrad gekennzeichnet. Die Erfindung ist außerdem nicht nur für einen Kühlrost, sondern ganz allgemein für Roste zur Wär­ mebehandlung von Schüttgütern anwendbar, auch für einen Schubrost eines Verbrennungsofens.

Claims (5)

1. Schubrostkühler zum Abkühlen von heißem Gut, z. B. von aus einem Drehrohrofen austretenden Zementklin­ ker (10), mit abwechselnd ortsfesten und in der För­ derrichtung des Rostes hin und her beweglichen Rost­ plattenträgern, wobei die beweglichen Rostplatten­ träger (14) auf einem oder mehreren längsbeweglich gelagerten Schubrahmen (15) befestigt sind, die mit einem Oszillierantrieb verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der oder die hin und her pendeln­ den Schubrahmen (15) auf Lenkern (17, 18 bzw. 25, 26) abgestützt sind, die mit ihren unteren Enden an ortsfesten Gelenken (19, 20) im Kühlergehäuseunter­ teil (13) angelenkt sind.

2. Schubrostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Achsen der an den Enden der Lenker angeordneten Gelenke (19 bis 22) senkrecht zur ver­ tikalen Rostlängsebene stehen.

3. Schubrostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenker (17, 18) als etwa vertikal angeordnete Druckstäbe ausgebildet sind, wobei bezo­ gen auf die mittlere vertikale Rostlängsebene einan­ der gegenüberliegende Druckstäbe durch eine Diago­ nalversteifung (23) und/oder durch einen Querträger (24) miteinander verbunden sind.

4. Schubrostkühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenker als sich jeweils in einer Kühlerquerschnittsebene diagonal angeordnete und sich kreuzende Druck- oder Zugstäbe (25, 26) aus­ gebildet sind.

5. Schubrostkühler nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker zur Abstützung des oder der Schubrahmen mit einer Einrichtung (27, 33) zur Kompensierung der Kreisbo­ genbewegung und zur Erzielung einer rein geradlini­ gen Rostschubbewegung (32) ausgestattet sind.