DE2119006C3 - Vorrichtung zum Kühlen von in einem Ofensystem gebranntem Material, insbesondere von Zementklinker - Google Patents

Description

diesem nachgeordneten Sekundärkühler, wobei Kanäle in der Materialsäule gebildet werden, durch

die gesamte Kühlluft als Sekundärluft dem Ofen- die die Kühlluft hauptsächlich und sehr rasch hin-

system zugeführt wird, dadurch gekenn- io durchströmt.

zeichnet, daß der Sekundärkühler (4 bzw. 4') Es ist weiterhin eine Vorrichtung zum Kühlen von

aus mehreren in einer Reihe angeordneten, mit Zementklinker bekannt, die im wesentlichen aus

Material und Kühlluft parallel gespeisten, das einem durch einen Rost- oder Rohrkühler gebildeten

Material stauenden Abteilen (5,6,7 und 8) be- Primärkühler sowie einem durch eine Prallzerkleine-

steht, die oben durch einen Materialzuführraum 15 rungs-Kühleinrichtung gebildeten Sekundärkühler

(9) mit darin angeordnetem Verteilfördcrorgan besteht. Das vorgekühlte, noch verhältnismäßig heiße

(10) miteinander verbunden sind, die ferner ein- Material soll hierbei zwecks Vergrößerung der Oberzeln steuerbare Materialausläufe (Sa, 6 a, Ta fläche des zu kühlenden Materials zerkleinert wer- bzw. 80) aufweisen und KühHuftzuführelemente den. Ausreichend zerkleinertes Material wird mit

(11) enthalten, die an eine in Abhängigkeit vom *o Hilfe von Luft, die über einen Ventilator zugeführt Luftdruck im Primärkühler (1) gesteuerte Kühl- wird, in einen Zyklon gefördert, in dem es aus dem luftzuführleitung (12) angeschlossen sind. Luftstrom abgeschieden wird, der anschließend den

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Primärkühler durchströmt, wobei über einen weitekennzeichnet, daß die Materialausläufe (5 α, 6 α, ren Ventilator zusätzlich Kühlluft in den Primärküh-7 a und 8a) durch eine Temperaturmeßeinrich- 25 ler eingeführt werden kann. Durch einen dritten tung (20) und eine Füllstandsmeßeinrichtung (17) Ventilator wird außerdem Kühlluft höherer Pressung steuerbar sind. in die Zerkleinerungseinrichtung so eingeführt, daB

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- die Schlagwerkzeuge ausreichend gekühlt werden kennzeichnet, daß jedes Abteil (5) mehrere ge- können, damit diese gegenüber dem relativ heißen sondert steuerbare Materialausläufe (Sa) besitzt. 30 Material eine bessere Verschleißfestigkeit erhalten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Die gesamte Kühlluft soll dann als Sekundärluft dem kennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung Ofensystem zugeführt werden.

(20) und die Füllstandsmeßeinrichtung (17) über Es hat sich jedoch gezeigt, daß zum pneumati-

ein Zeitglied (21) miteinander verbunden sind, sehen Überheben des zerkleinerten Materials in den durch das die Temperaturmeßeinrichtung bei ma- 35 Zyklon bereits eine verhältnismäßig große Luftximalem Füllstand des Sekundärkühlers (4,4') menge erforderlich ist, die um so größer ist, je heißer abstellbar ist. das Material der Sekundärstufe ist; weiterhin ist auch

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- bereits eine verhältnismäßig große Luftmenge erforkennzeichnet, daß zwischen dem Primärkühler derlich, um die Schlagwerkzeuge der Zerkleinerungs-(1, 26) und dem Sekundärkühler (4,4') eine 4° einrichtung ausreichend zu kühlen. Wenn ferner in Materialzerkleinerungseinrichtung (23, 23') vor- der Primärkühlstufe noch eine ausreichende Abkühgesehen ist. lung des Materials erzielt werden soll, so muß über

den zugehörigen Ventilator auch ständig frische Kühlluft zusätzlich zugeführt werden. AH dies bedeu-

45 tet jedoch, daß entweder das Ofensystem zwangläufig mit einer zu großen Sekundärluftmenge versorgt wird, die die Ofenteistung ungünstig beeinflussen kann, oder daß andererseits — bei genauer Mengen-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Küh- zuführung von Sekundärluft in das Ofensystem — len von in einem Ofensystem gebranntem Material, 50 eine ausreichende Kühlung des gebrannten Materials insbesondere Zementklinker, mit einem sich an das nicht erzielt werden kann und dazu noch eine unbe-Ofensystem anschließenden Primärkühler und einem friedigende Förderleistung von der Zerkleinerungsdiesem nachgeordneten Sekundärkühler, wobei die einrichtung zum Zyklon sowie eine unzureichende gesamte Kühlluft als Sekundärluft dem Ofensystem Kühlung der Schlagwerkzeuge in Kauf genommer zugeführt wird. 55 werden muß; ganz abgesehen davon, daß für eine

Es ist bereits eine Kühlvorrichtung bekannt, bei ausreichende pneumatische Förderung des zerklef der ein einstufiger Kühlschacht direkt an den Aus- nerten Materials sowie für die gewünschte Kühlung laufkopf eines Drehrohrofens angeschlossen ist. der Schlagwerkzeuge eine erhöhte Pressung und so Hierbei wird die Kühlluft im unteren Teil des Kühl- mit ein verhältnismäßig hoher Energieaufwand erfor Schachtes unterhalb von Brechwalzen in den Schacht 60 derlich ist.

geleitet und im Gegenstrom zum absinkenden Mate- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde

rial nach oben und dann als Sekundärluft in den eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu ent Drehrohrofen geführt. Um dabei lediglich soviel wickeln, durch die ohne Ableitung von Kühlluft in Kühlluft in den Kühlschacht einzuführen, wie an- Freie und bei relativ geringem Raumbedarf eine äu schließend im Drehrohrofen als Sekundärluft ausge- 65 ßerst wirksame Abkühlung des gebrannten Material nutzt werden kann, sind entsprechende Regeigeräte gewährleistet wird.

vorgesehen. Diese bekannte Kühlvorrichtung weist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge

iedoch eine beträchtliche Bauhöhe auf. Weiterhin ar- löst, daß der Sekundärkühler aus mehreren -in eine

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Reihe angeordneten, mit Material und Kühlluft par- Im folgenden seien zwti Ausführungsbeispiele der

allel gespeisten, das Material stauenden Abteilen be- Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert,

steht, die oben durch einen Materialzuführraum mit Es zeigt

darin angeordnetem Verteilförderorgan miteinander Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten erverbunden sind, die ferner einzeln steuerbare Mate- 5 findungsgemäßen Ausfülirungsform mit einem Drehrialausläufe aufweisen und Kiihüuftzuführelemente rohrofen-Sateiiitenkühier (im Querschnitt) und einem enthalten, die an eine in Abhängigkeit vom Luft- darunter angeordneten Sekundärkühler (im Längsdruck im Primärkühler gesteuerte Kühlluftzuführlei- schnitt),
tung angeschlossen sind. F i g. 2 einen Querschnitt des Sekundärkühlers ent-

Bei entsprechender Wahl des Primärkühlers wird io lang der Linie H-Il in F ig. 1,

bereits eine recht gute Vorkühlung des Gutes erreicht F i g. 3 eine ebenfalls schematische Ansicht einer

werden, bevor dieses in den erfindungsgemäß ausge- zweiten Ausführungsform der Erfindung, mit einem

führten Sekundärkühler gelangt. Während des Über- Rostkühler und einem darunter angeordneten Sekun-

gangs^des Materials vom Primärkühler in den Sekun- därkühler.

därkühler kann dann in dem Materialzuführraum ei- 15 Die F i g. 1 und 2 veranschaulichen in rein schemanerseits eine mehr oder weniger starke Bewegung des tischer Darstellung eine erste erfindungsgemäße AusMaterials erfolgen, wodurch es dann zu einem inten- führungsform einer Vorrichtung zum Kühlen von in siven Wärmeaustausch zwischen Material und Kühl- einem Ofensyslem gebranntem Material, insbesonluft kommt; andererseits kann das Material äußerst dere Zementklinker.

gleichmäßig auf die in einer Reihe angeordneten Ab- ao Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird der Primärkühteile verteilt werden. Diese Abteile werden somit alle ler dieser Ausführungsform durch einen Satellitenparallel mit Material und Kühlluft beaufschlagt, wo- kühler 1 herkömmlicher Bauart gebildet, dessen einbei die Kühlluft entsprechend der im Ofensystem als zeine Kühlrohre, z. B. la, Ib und 1 c, kreisringför-Sekundärluft ausnutzbaren Menge über die einzelnen mig und konzentrisch um das auslaufseitige Ende Kühlluftzuführelemente geregelt eingeführt wird. Auf as eines Drehrohrofens 2 angeordnet sind. An das Aus-,Grund dieser Wirkung sowie auf Grund der Mate- laufgehäuse 3 dieses Satellitenkühler 1 schließt sich rialstauung in den einzelnen Abteilen wird dann eine unten ein Sekundärkühler 4 an.
äußerst wirksame Abkühlung des im Ofensystem ge- Der Sekundärkühler 4 besteht in diesem Ausfühbrannten Materials auf die gewünschte Endtempera- rungsbeispiel aus mehreren mit Material und Kühltur erreicht. Dies wird vor allem noch dadurch unter- 30 luft parallel gespeisten und gleichartig ausgebildeten stützt, daß die Materialausläufe der erwähnten Ab- Abteilen 5, 6, 7 und 8, die zum Satellitenkühler 1 teile einzeln steuerbar sind, wodurch sich eine diffe- bzw. zu dessen Auslauf 3 hin offen sind. Oberhalb renzierte Reguliermöglichkeit für das Austragen des der einzelnen Abteile 5 ... 8, die in einer Reihe hin-Materials aus dem Sekundärkühler bzw. dessen Ab- tereinanderliegen, befindet sich im Sekundärkühler 4 teile ergibt. 33 ein Materialzuführraum 9, der die Abteile miteinan-

Auf Grund dieser optimalen Ausnutzung der züge- der verbindet. Im oberen Teil des Materialzuführrauführten Kühlluft braucht beiden Kühlstufen insge- mes9 ist eine Schleppkette 10 angeordnet, deren unsamt nur eine so große Luftmenge zugeführt zu wer- leres Trum das aus dem Primärkühler 1 ausfallende den, wie effektiv im Ofensystem als Sekundärluft Material gleichmäßig auf die einzelnen Sekundärkühausgenutzt werden kann. Die erfindungsgemäße Aus- 40 lerabteile 5 ... 8 verteilt. Jedes Sekundärkühlerabführung gestattet außerdem eine verhältnismäßig teil 5 ... 8 weist mehrere Ausläufe 5 a, 6 a, 7 a bzw. günstige Raumausnutzung, was sich insbesondere in 8a auf, die durch Absperrelemente (beispielsweise einer niedrigen Bauhöhe auswirkt. Pendelklappen) verschlossen bzw. geöffnet werden

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er- können, wobei das in den Abteilen befindliche Matefindung sind die Materialausläufe durch eine Tempe- 45 rial entsprechend gestaut werden kann,
raturmeßeinrichtung und eine Füllstandsmeßeinrich- Im unteren Bereich des Sekundärkühlers 4 bzw. in tung steuerbar, so daß eventuell auftretende größere dessen Abteilen 5 ... 8 sind gleichmäßig verteilt Dä-Materialstöße vom Sekundärkühler verarbeitet wer- eher 11 angeordnet, die den Sekundärkühler in Querden können, ohne daß der Sekundärkühler deswegen richtung durchsetzen (vgl. F i g. 2). Diese Dächer 11 übermäßig groß ausgelegt werden müßte. 50 sind an eine gemeinsame Zuführleitung 12 ange-

Die soeben erwähnte Ausbildung des Sekundär- schlossen, die mit einem den Kühlluftstrom erzeu-

kühlers kann noch dadurch verbessert werden, daß genden Ventilator 13 verbunden ist. In die Leitung

die Temperaturmeßeinrichtung und die Füllstands- 12 ist eine Drosselklappe 14 eingesetzt, die mit einer

meßeinrichtung über ein Zeitglied miteinander ver- Steuereinrichtung 15 verbunden ist, die zur Steue-

bunden sind, durch das die Temperaturmeßeinrich- 55 rung der Drosselklappe 14 dient und durch den Luft-

tung bei maximalem Füllstand des Sekundärkühlers druck im Satellitenkühler bzw. Primärkühler 1 betä-

abstellbar ist. tigt werden kann. Zu diesem Zweck sind im Satelli-

Wie allgemein bekannt ist, enthält das aus dem tenkühler 1 an mehreren Stellen Druckluftmeßele-

Ofensystem austretende Material vielfach noch grobe mente 16 angeordnet, deren Meßergebnisse zwecks

Teile bzw. Zusammenballungen, die eine gleichnri- 60 Auswertung und somit zwecks Steuerung der Kühl-

ßige Verteilung des Materials insbesondere im Se- luftzufuhr der Steuereinrichtung 15 zugeleitet wer-

kundärkühler und somit die gewünschte Kühlwir- den.

kung stören können. Aus diesem Grunde kann ge- Dem Sekundärkühler 4 ist ferner eine Füllstandsmäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung meßeinrichtung 17 angeordnet, die einerseits mit

zwischen dem Primärkühler und dem Sekundärküh- 85 Füllstandsmeßelementen 18 und andererseits mit den

ler eine Materialzerkleinerungseinrichtung vorgese- einzelnen Absperrelementen der Sekundärkühleraushen sein, durch die eine Art Zwischenzerkleinerung laufe verbunden ist. Die Füllstandsmeßelemente 18

vorgenommen wird. sind zweckmäßig so angebracht, daß sie beim maxi-

malen Füllstand und beim minimalen Füllstand an- durch die Steuerung der Füllstandsmeßeinrichtung sprechen, wodurch über die Meßeinrichtung 17 die 17 bzw. der Temperaturmeßeinrichtung 20 geöffnet. Absperrelemente der Sekundärkühlerausläufe 5 a, Während des Betriebes der erfindungsgemäßen Vor- 6 a, 7 α und 8 α entsprechend geöffnet oder geschlos- richtung wird in der Regel diese Steuerung im Sinne sen werden können. 5 einer gleichmäßigen Materialfüllung des Sekundär-

Wciterhin ist im Bereich eines jeden Sekundärküh- kühlers und der Einhaltung der gewünschten Matelerauslaufes 5a, 6 a, Ία und 8α je ein Temperatur- rialendtemperatur ausreichen. Um jedoch eine: evenmeßelement 19 angebracht, dessen Meßergebnis tuellen Überfüllung des Sekundärkühlers 4 vorzubeueiner Temperaturmeßeinrichtung 20 zugeleitet wird, gen (was durch größere Stoßbelastungen hervorgerudie je nach der ermittelten Materialtemperatur eben- io fen werden könnte), sind die Temperaturmeßeinrichfalls die zugehörigen Absperrelemente der Sekundär- tung und die Füllstandsmeßeinrichtung über das kühlerausläufe öffnen oder schließen kann. Zeitglied 21 derart miteinander verbunden, daß die

Die Füllstandsmeßeinrichtung 17 und die Tempe- Temperaturmeßeinrichtung 20 abgeschaltet werden raturmeßeinrichtung 20 sind weiterhin durch ein kann, wenn der maximale Zustand des Sekundärküh-Zeitglied 21 miteinander verbunden, durch das die 15 lers erreicht bzw. überschritten wird; der Sekundär-Temperaturmeßeinrichtung 20 abgeschaltet werden kühler 4 kann in diesem Ausnahmefall etwas schneikann, wenn eine maximale Füllung des Sekundär- ler entleeren, ohne daß die Klinkerendtemperatur erkühlers 4 erreicht bzw. überschritten wird. reicht ist.

Der Sekundärkühler 4 selbst wird im allgemeinen Für ein einwandfreies Arbeiten der erfindungsge-

so groß ausgelegt, daß eine relativ langsame Abküh- 20 mäßen Kühlvorrichtung, bei der sowohl im Sekunlung des Klinkers durch direkte Zuführung von därkühler 4 als auch im Primärkühler 1 direkt mit Kühlluft erzielt wird. Luft gekühlt und diese Luft vollkommen als Sekun-

Bei der Konstruktion des Satellitenkühlers 1 wird därluft dem Drehrohrofen 2 zugeführt wird, ist es bees in der Regel zweckmäßig sein, wenn im Bereich sonders wichtig, daß dem Sekundärkühler 4 nur sodes Materialaustritts aus den einzelnen Kühlrohren 25 viel Luft zugeführt wird, wie im Drehrohrofen 2 als eine Art Zerkleinerungseinrichtung vorgesehen ist. Sekundärluft benötigt wird. Diesem Zweck dient die Aus diesem Grunde weist der Kühler 1 einen schräg- Steuereinrichtung 15, die mit ihren Druckluftmeßelegestellten Rost 22 mit einem in dessen unteren Be- menten ständig den Luftdruck im Primärkühler 1 reich darüber angeordneten, rotierenden Zerkleine- überwacht und dementsprechend die Luftzufuhr zum rungselement 23 auf. 3° Sekundärkühler 4 steuert. Das bedeutet, daß die

Der Funktionsablauf beim Kühlen von beispiels- Kühlluftzuführung durch die Leitung 12 über die weise Zementklinker bei der oben beschriebenen er- Drosselklappe 14 gedrosselt wird, wenn der Luftfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgendermaßen druck im Primärkühler 1 ansteigt (wenn also dem (hierbei ist die Luftführung allgemein durch Pfeile 24 Drehrohrofen 2 etwas zuviel Sekundärluft zugeführt und der Zementklinker durch Bezugszeichen 25 be- 35 wird) und umgekehrt.

zeichnet): Bei dem in Fig.3 veranschaulichten zweiten Aus-

Die gesamte zum Kühlen des Zementklinkers ver- führungsbeispiel der Erfindung ist als Primärkühler wendete Luftmenge wird durch den Ventilator 13 er- ein Rostkühler 26 vorgesehen, der von einem Gezeugt und über die Kühlluf!zuführleitung 12 den Da- häuse 27 umgeben ist. Der Auslauf des Gehäuses 27 ehern 11 im unteren Teil des Sekundärkühlers 4 zu- 40 ist mit dem Materialzuführraum 9' eines Sekundärgeleitet. Von hier tritt die Kühlluft weitgehend ver- kühlers 4' verbunden, der in der gleichen Weise austeilt direkt in den hier angesammelten Zementklinker geführt ist wie beim ersten Beispiel der F i g. 1 und 2. 25 ein. Die gesamte Kühlluft durchströmt den Sekun- Auch diese erfindungsgemäße Vorrichtung zum

därkühler 4 nach oben hin, tritt zunächst in das Pri- Kühlen von gebranntem Material, insbesondere Zemärkühlergehäuse 3 ein und wird dann, nachdem sie 45 mentklinker, kann einem Drehrohrofen oder irgenddic Kühlrohre des Satellitenkühlers 1 durchsetzt hat, einem geeigneten anderen Ofensystem nachgeschaltet als Sekundärluft in den Drehrohrofen 2 geführt. Es sein. In gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbraucht also keine vorgewärmte Kühlluft als Abluft beispiel sind auch hier eine Steuereinrichtung 15 (zur abgezweigt und mit großem Aufwand entstaubt zu Steuerung der Gesamtkühlluftzufuhr zum Sekundärwerden. 50 kühler in Abhängigkeit vom Luftdruck im Primär-In ungefährem Gegenstrom zu der Kühlluft (Pfeile kühler) sowie eine Temperaturmeßeinrichtung und 24) bewegt sich der zu kühlende Zementklinker 25. eine Füllstandseinrichtung (nicht näher dargestellt] Der Zementklinker tritt aus dem auslaufseitigen vorgesehen, durch die der Sekundärkühler 4'(Sekun Ende des Drehrohrofens 2 aus, wird in bekannter därkühlstufe) im Sinne einer gleichmäßigen Material-Weise im Satellitenkühler 1 gekühlt und gelangt dann 55 füllung und der Einhaltung der gewünschten Klinkerüber das Auslaufgehäuse 3 (in dem noch eine Zer- endtemperatur gesteuert wird; die Temperaturmeß klcinerung erfolgt) in den Sekundärkühler 4. Über einrichtung und die Füllstandsmeßeinrichtung sine den Materialzuführraum 9 sowie mit Hilfe der wiederum über ein Zeitglied miteinander verbunden Schleppkette 10 wird der Zementklinker gleichmäßig damit die Temperaturmeßeinrichtung bei maximale auf die einzelnen Abteile 5,6,7 und 8 des Sekundär- 60 Matcrialfüllung des Sekundärkühlers 4' abgeschalte kühlers 4 verteilt. Damit die zugeführte Kühlluft in werden kann.

allen Sekundärkühlcrabteilen gleichmäßig wirksam Die Funktion dieser Vorrichtung entspricht anson

sein kann, bleiben die Absperrelemente der Sekun- sten der, wie sie an Hand der Fig. 1 und2 für da därkühlerausläufe so lange geschlossen, bis ein Min- erste Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
destfüllstand erreicht ist, der durch das entspre- 65 Zur Ausführung des Sekundärkühlers sei allge chendc Füllstandsclement 18 angezeigt wird. Erst mein noch bemerkt, daß sich seine Länge L' aus de wenn dann die gewünschte Klinkerendtemperatur er- Addition einer beliebigen, den jeweiligea Erfordci reicht ist, werden einige oder alle Abspcrrelcmcnte nissen entsprechenden Anzahl von einzelnen Abtei

lon (mit je einer Länge L) zusammensetzt. Die Abxperrclemente der einzelnen Sekundärkühlerausläufe können — bei Steuerung durch die Füllstandsmeßeinrichlung — gegebenenfalls gemeinsam durch den Motor M betätigt werden. Das auszutragende Mali.¹-

rial wird durch eine gecignele Fördereinriehtunj transportiert (vgl. F i g. 2 und 3).

Es versteht sich schließlich von selbst, daß all eigneten Kühler als Primärkühler einem Ofens} S nacligeschaltet sein können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 beiten solche einstufigen Kühlvorrichtungen allge- Patentansprüche: mein mit einem verhältnismäßig schlechten Ausnutzungsgrad der Kühlluft, da im allgemeinen das Mate-

1. Vorrichtung zum Kühlen von in einem rial in dem Kühlschacht sehr ungleichmäßig verteilt

Ofensyslem gebranntem Material, insbesondere 5 ist und dadurch eine sehr ungenügende intensive Be-

Zementklinker, mit einem sich an das Ofensy- running zwischen Kühlluft und Material zustande,

stern anschließenden Primärkühler und einem kommt, zumal bei zum Teil sehr grobem Material