DE4229198C2 - Rührer eines Drehherdofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rührer eines Drehherdofens zum Bewegen von Aggregatmaterialien während der thermolytischen Verarbeitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Abgedichtete Drehherdöfen sind seit langem zum Trocknen oder Pyrolisieren unterschiedlicher Materialien wie Kohle, Koks und anderen Aggregaten verwendet worden. In einem speziellen Drehherdofen werden extern erzeugte heiße Gase in eine untere Ofenkammer eingeführt und steigen durch einen drehenden Siebherd auf, wodurch sie die auf dem Herd getragenen Materialien heizen.

DE 39 00 637 A1 beschreibt einen abgedichteten drehbaren Herd­ ofen zum Erhitzen von teilchenförmigen Material mit einer unteren und einer oberen Ofenkammer, die durch einen Siebherd getrennt sind, der von Heizgas durchströmt wird. Ein Beschickungs­ behälter führt dem Herd in der Nähe von dessen Umfang Beschickungsmaterial zu. Von dem Dach des Herds erstrecken sich Rührer mit seitlichehn Leitflächen, die das Beschickungsmaterial von dem rotierenden Siebherd in einen zentralen Auslaßschacht treiben.

Rührer für einen Drehherdofen sind ferner in DE-AS 22 21 635 beschrieben. Die bekannten Rührer sind als Platten ausgebildet und an einem Träger befestigt, der sich von dem Dach des Ofens erstreckt.

Die Wirkung der Rührer auf die Aggregatmaterialien, zusätzlich zu thermischen oder Scherspannungen innerhalb des Aggregatbettes, führt zu einer Zerlegung der Materialien und einer Ballung von "Feinanteil" auf dem Siebherd unterhalb der Unterseite der Rührer. Es hat sich gezeigt, daß die Ballung von Feinanteil auf dem Herd ein Sperren zwischen den Perforationen in dem Herd und den groben Aggregatmaterialien auf dem Herd verursacht, was zu einem außerordentlichen großen Druckabfall durch das Bett der Materialien führt. Es hat sich gezeigt, daß sich der Aufbau von Feinanteil um die Rührer und unter den Rührern durch den Herd ausdehnt, was den Strom des Heizgases blockiert und die Heizraten verzögert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rührer zu schaffen, der die Feinanteile des Beschickungsmaterials daran hindert, sich auf dem Siebherd im Bereich des Rührers in größeren Mengen abzulagern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkma­ len des Patentanspruchs 1.

Der erfindungsgemäße Rührer bewirkt das Zerbrechen des Beschickungs­ materials und entlastet den verballten Feinanteil von dem darüberliegenden groben Aggregat, so daß der Feinanteil in dem aufströmenden Heizgas von dem Herd abgehoben werden kann. Der Feinanteil wird an eine Stelle zurückgebracht, an der ein Sperren zwischen dem Herd und den Aggregatmaterialien vermieden wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Rührer kann der Feinanteil des Be­ schickungsmaterials durch eine Öffnung in der Schirmwand in benachbart liegendes Beschickungsmaterial geleitet werden. Die Öffnung kann auch ein Rohr umfassen, das die Schirmwand durch­ dringt und sich soweit nach oben erstreckt, daß die Feinanteile aus der Abschirmkammer ausgetragen und auf der Oberfläche des Beschickungsmaterials abgelagert werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Schirmwand in Form eines umgekehrten L-förmigen Profils aus einem horizonta­ len Bein, das sich im wesentlichen senkrecht zu dem Blatt erstreckt, und aus einem vertikalen Bein, das sich von dem horizontalen Bein nach unten und im wesentlichen parallel zu dem Blatt erstreckt.

Ein erstes Ende der Schirmwand liegt benachbart einer Vorderkante des Blattes, und das erste Ende ist geschlossen, während ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende offen ist und somit die Öffnung für das Entweichen von Feinanteil schafft. Weiterhin kann eine Daraufsicht auf die Schirmwand einem Parallelogramm ähneln, so daß das erste Ende einen spitzen Winkel mit dem Abschirmkammerabschnitt der Rückfläche bildet und das zweite Ende einen stumpfen Winkel mit demselben bildet.

Die Einrichtung zum Tragen des Rührerblattes kann wenigstens eine Trägerwelle umfassen, die sich von dem Dach nach unten erstreckt und an der Rückfläche des Blattes befestigt ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Drehofens mit einem Siebherd und abschirmenden Rührern gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Bereiches des Drehofens der Fig. 1 ist, die die abschirmenden Rührer oberhalb des Siebherdes angeordnet zeigt;

Fig. 3 eine Daraufsicht auf die abschirmenden Rührer und den Siebherd der Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine Rückansicht einer ersten Ausführungsform eines abschirmenden Rührers gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 5 ein Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 4 ist;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Rührers auf Fig. 4 ist;

Fig. 7 eine Rückansicht einer zweiten Ausführungsform eines abschirmenden Rührers gemäß der Erfindung ist;

Fig. 8 ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Rührers aus Fig. 7 ist;

Fig. 10 eine Daraufsicht auf den Rührer aus Fig. 7 ist;

Fig. 11 eine Ansicht von unten des Rührers aus Fig. 7 ist;

Fig. 12 eine Schnittansicht ist, die die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform des abschirmenden Rührers zeigt; und

Fig. 13 eine Schnittansicht ist, die die Betriebsweise einer dritten Ausführungsform des abschirmenden Rührers zeigt.

Fig. 1 zeigt einen abgedichteten Drehherdofen 10 mit einer unteren Kammer 12 und einer oberen Kammer 14. Die Kammern 12, 14 sind durch einen sich drehenden Siebherd 16 getrennt. Die obere Kammer 14 ist weiterhin durch ein Dach 20 definiert und ein Doppel-T-Träger 22 erstreckt sich quer durch die obere Kammer. Beschickungsmaterial wird auf dem Siebherd 16 an seiner äußeren Krempe 23 über einen Einlaß 24 abgelegt und nach der Verarbeitung durch einen Auslaß entfernt. Der Herd 16 ist im allgemeinen in der Form konisch, wobei der Auslaß 26 in seinem Zentrum angeordnet ist.

Ein Paar von Brennern 28 ist in die untere Kammer 12 zum Erhitzen der Gase gerichtet. Die erhitzten Gase steigen durch den Siebherd 16 und treten durch einen Abzug 30 in dem Dach 20 aus. Beschickungsmaterial z. B. Kohle, Koks und andere Aggregate, wird somit durch Konvektionswärme auf dem Siebherd 16 behandelt. Eine Sanddichtung 32 umgibt die äußere Krempe 23 des Herdes 16, um sicherzustellen, daß die Gase ausschließlich den Siebherd 16 durchströmen.

Es wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen eine Vielzahl von Rührern 36 oberhalb des Siebherdes 16 abhängen, um Beschickungsmaterial auf dem Herd von einer Stelle zu einer anderen abhängig von der relativen Drehung zwischen den Rührern 36 und dem Herd 16 zu treiben. Die Rührer 36 sind stationär, und jeder ist an dem Doppel-T-Träger 22 über wenigstens zwei Trägerwellen 38 für den Rührer befestigt. Beschickungsmaterial wird auf dem Herd 16 am Einlaß 24 abgelagert und dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn mit dem Herd an der äußeren Krempe 23, bis es der Herd in Kontakt mit dem Rührer 36 bringt, der der äußeren Krempe 23 am nächsten ist. Dieser Rührer treibt das Beschickungsmaterial weg von der äußeren Krempe 23 und auf den Auslaß 26 zu. Jeder Rührer danach schiebt das Beschickungsmaterial schrittweise vor, bis es schließlich von dem letzten Rührer 36 in den Auslaß 26 getrieben wird. Somit kann das Beschickungsmaterial kontinuierlich in dem Drehofen 10 verarbeitet werden.

Es wird Bezug auf die Fig. 4 bis 6 genommen, in denen jeder Rührer 36 aus einem Blatt 40 mit einer aktiven Fläche 42, einer Rückfläche 44, einer Vorderkante 46, einer Oberkante 48 und einer Unterkante 50 besteht. Ein Paar Rippen 52 erstreckt sich von der Rückfläche 44. Die Trägerwellen 38 für die Rührer sind an diesen Rippen über Kopplungsstücke 54 befestigt. Eine Schirmwand 56 erstreckt sich von der Rückfläche 44 jedes Blattes 40 im wesentlichen entlang der Länge der Unterkante 50, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Schirmwand 56 wird von vertikalen Stegen 58 gestützt, die sich von der unteren Rippe 52 zu einem horizontalen Bein 60 der Schirmwand erstrecken. Ein vertikales Bein 62 erstreckt sich von einem Ende des horizontalen Beines 60 gegenüber dem Blatt 40 im wesentlichen parallel zu dem Blatt. Die Schirmwand 56 hat somit einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt, und das horizontale und das vertikale Bein 60, 62 wirken mit der Rückfläche 44 zusammen, um eine Abschirmkammer 68 zu definieren.

Ein Ende 70 der Schirmwand 56 benachbart der Vorderkante 46 des Blattes 40 ist geschlossen, während ein gegenüberliegendes Ende 72 offen bleibt. Es wird Bezug auf die Fig. 10 und 11 genommen, wobei eine Daraufsicht auf die Schirmwand 56 ein Parallelogramm definiert, bei dem das geschlossene Ende 70 einen spitzen Winkel A mit der Rückfläche 44 bildet, während das offene Ende 72 einen stumpfen Winkel B mit demselben bildet.

Wenn Beschickungsmaterial 80 auf dem Siebherd 16 verarbeitet wird, kommen sie zuerst mit der aktiven Fläche 42 jedes Blattes nahe seiner Vorderkante 46 in Eingriff und laufen dann weiter der Länge des Blattes 40, bis seine Bahn um den Siebherd 16 geändert worden ist. Die Wirkung der Rührer 36 gegen das Beschickungsmaterial, in Kombination mit den thermischen Spannungen, die auf das Beschickungsmaterial aufgegeben werden, bewirkt das physikalische Brechen des Beschickungsmaterials 80 und eine Ballung des Feinanteiles 82 auf dem Siebherd. Der Feinanteil 82 ballt sich im allgemeinen zwischen der Unterkante 50 der Rührerblätter 40 und dem Siebherd 16, so daß der Strom aufsteigender Gase teilweise behindert werden kann. Die Last von Beschickungsmaterial 80 auf dem Feinanteil 82 verstärkt das Problem und verhindert, daß der Feinanteil 82 in dem aufströmenden Gas von dem Herd 16 abgezogen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung schirmt die Schirmwand 56 Beschickungsmaterial 80 von der Abschirmkammer 68 ab und beseitigt die Last des Beschickungsmaterials über dem Feinanteil 82. Der Feinanteil 82 kann dann frei von dem Siebherd 16 aufsteigen, wobei er in der Abschirmkammer 68 in dem auf strömenden Heizgas verwirbelt wird. Das geschlossene Ende 70 der Abschirmkammer enthält Feinanteil innerhalb der Kammer, der sonst gerade durch die Kammer mit dem durch die Drehung des Herdes 16 verursachten Zug fliegt. Andererseits erlaubt es das offene Ende 72, daß der Feinanteil zu der nächsten Stelle auf dem Herd 16 durch das vertikale Bein 62 getrieben wird, so daß der Feinanteil letztendlich durch den Auslaß 26 strömt und sich auf dem Herd 16 nicht aufbaut. Die versetzt angeordnete Schirmwand zieht besser die Spur des Feinanteils 82 auf dem Herd 16 hinter jedem Blatt 40. Dies stellt sicher, daß die Bereiche, in denen der Feinanteil am meisten verballt, von der Schirmwand überdeckt sind.

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 7-12, in denen eine zweite Ausführungsform der Schirmwand 56 dargestellt ist, die zwei Lüftungsrohre 74 umfaßt, welche durch das horizontale Bein 60 der Schirmwand dringen und sich nach oben über die Oberkante 48 des Blattes 40 erstrecken. Jedes Rohr hat eine Krümmung 76 an seinem oberen Ende, das einen Auslaß 78 nach unten zu einer von der Rückfläche 44 beabstandeten Stelle lenkt. Die Lüftungsrohre 74 sind weiterhin durch die Rippen 52 gestützt. Die Rohre bringen die Abschirmkammer 68 in Fluidverbindung mit der oberen Kammer 14 des Drehherdofens 10. Alternativ können sie in Kommunikation mit einem äußeren Unterdruck gebracht werden oder im allgemeinen mit außerhalb der oberen Kammer 14 verbunden sein.

Die Lüftungsrohre 74 tragen den verwirbelten Feinanteil aus der Abschirmkammer 68 und oberhalb einer Oberfläche 84 des Beschickungsmaterials 80. Der Feinanteil strömt durch jedes Rohr 74 nach oben, um die Krümmung 76 und nach unten durch den Auslaß 78. Der Feinanteil fällt somit auf die Oberfläche 84, wo er den Strom von dem Siebherd 16 in das Beschickungsmaterial 80 nicht versperren kann.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 13, in der eine dritte Ausführungsform der Schirmwand 56 einfach eine Vielzahl von Löchern 86 in den Beinen 60, 62 der Schirmwand enthält, um Feinanteil 82 aus der Abschirmkammer 68 zu leiten. Der Feinanteil 82 wird inmitten des Beschickungsmaterials 80 abgelagert, wo er wiederum nicht den Strom durch den Siebherd 16 behindern wird.

Claims (9)

1. Rührer (36) eines Drehherdofens (10) mit einer unteren Ofenkammer (12) und einer oberen Ofenkammer (14), die durch einen Siebherd (16) getrennt sind, wobei die obere Ofenkammer (14) durch ein Dach (20) oberhalb des Siebherdes (16) begrenzt ist, und wobei ein Heizgas von der unteren Ofenkammer (12) durch den Siebherd (16) in die obere Ofenkammer (14) geleitet wird,
wobei der Rührer (36)

• - von oberhalb des Siebherdes (16) herabhängt, um Beschickungsmate­ rial (80) von einer Stelle zu einer anderen auf dem Siebherd (16) abhängig von der relativen Drehung zwischen dem Siebherd (16) und dem Rührer (36) zu treiben,
• - ein Blatt (40) mit einer aktiven Fläche (42), einer Rückfläche (44), einer Oberkante (48) und einer Unterkante (50) aufweist, und
• - eine Einrichtung (38) zum Tragen des Blattes (40) in einer Position direkt oberhalb des Siebherdes (16) aufweist,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Rührer (36) weiterhin

• - eine Schirmwand (56) aufweist, die sich von der Rückfläche (44) des Blattes (40) benachbart seiner Unterkante (50) im wesentlichen parallel zu dieser erstreckt, wobei die Schirmwand (56) mit einem Abschnitt (60) der Rückfläche (44) zusammenwirkt, um eine Abschirmkammer (68) direkt oberhalb des Siebherdes (16) zu definieren, wobei die Schirm­ wand (56) die in der Abschirmkammer (68) befindlichen Feinanteile (82) des Beschickungsmaterials (80) derart von dem übrigen Beschickungs­ material (80) abschirmt, daß diese auf den Siebherd (16) freiliegen; und
• - wenigstens eine in der Schirmwand (56) befindliche Öffnung (86) aufweist, die in Fluidverbindung mit der Abschirmkammer (68) steht und derart angebracht ist, daß der Feinanteil (82) in dem aufströmenden Heizgas verwirbelt und aus der Abschirmkammer (68) durch die Öffnung (86) austreten kann.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmwand (56) in Form eines umgekehrten L-förmigen Querschnittes aus einem horizontalen Bein (60), das sich im wesentlichen senkrecht zu dem Blatt (40) erstreckt, und aus einem vertikalen Bein (62) besteht, das sich nach unten von dem horizontalen Bein (60) und im wesentlichen parallel zu dem Blatt (40) erstreckt, wobei ein erstes Ende (70) der Schirmwand (56) benachbart einer Vorderkante (46) des Blattes (40) und ein zweites Ende (72) gegenüber dem ersten Ende (70) vorgesehen sind.

3. Rührer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (70) der Schirmwand (56) geschlossen ist und das zweite Ende (72) offen ist.

4. Rührer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (70) der Schirmwand (56) einen spitzen Winkel und das zweite Ende (72) einen stumpfen Winkel mit der Rückfläche (44) bildet.

5. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsöffnung (86) wenigstens ein Rohr (74) aufweist, das durch die Schirmwand (56) dringt und sich so weit nach oben erstreckt, daß die Feinanteile (82) aus der Abschirmkammer (68) ausgetragen und auf der Oberfläche (84) des Beschickungsmaterials (80) abgelagert werden kann.

6. Rührer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Rohres (74) eine umgekehrte Krümmung (76) aufweist, so daß ein Rohrauslaß (78) von der Rückfläche (44) des Blattes (40) beabstandet und nach unten gerichtet ist.

7. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Schirmwand (56) aus wenigstens einem Loch (86) besteht, um die Feinanteile (82) aus der Abschirmkammer (68) in benachbart liegendes Beschickungsmaterial (80) zu leiten.

8. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Tragen des Rührerblattes (40) wenigstens eine Trägerwelle (38) aufweist, die sich von dem Dach (20) nach unten erstreckt und an der Rückfläche (44) des Blattes (40) befestigt ist.