DE102005027729A1

DE102005027729A1 - Walzenbrecher zum Brechen von heißem Zementklinker

Info

Publication number: DE102005027729A1
Application number: DE102005027729A
Authority: DE
Inventors: Erich Sommer; Karl Schinke
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-12-28
Also published as: DK1899070T3; EP1899070B1; US8240589B2; US20080265073A1; EP1899070A1; WO2006133870A1; RU2007145808A; CN101218033A; CA2612294A1

Abstract

Um für einen Rostkühler zum Kühlen von heißem Schüttgut insbesondere heißem Zementklinker einen Walzenbrecher mit mehreren zueinander parallel nebeneinander angeordneten gegenläufig angetriebenen Brechwalzen zu schaffen, die jeweils ein drehbar gelagertes Tragrohr aufweisen, auf das jeweils eine Vielzahl mit dem Tragrohr drehfest zu verbindender Brechringe (10) aufschiebbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Brechringe (10) so auszubilden, dass von der zylindrischen Außenseite der Brechringe (10) Brechelemente (12, 13) vorspringen, die sowohl über den Umfang als auch über die Breite der Brechringe (10) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Walzenbrecher zum Brechen von heißem Schüttgut wie z. B. von aus einem Brennofen ausgetragenen Zementklinker, mit wenigstens zwei zueinander parallel angeordneten gegenläufig angetriebenen Brechwalzen, die ein drehbar gelagertes Tragrohr aufweisen, auf das jeweils eine Vielzahl mit dem Tragrohr drehfest zu verbindender Brechringe aufschiebbar ist, deren Außenoberflächen Brechelemente aufweisen.

Bei einer Zementklinkerproduktionslinie wird der in einem Drehrohrofen aus calciniertem Zementrohmehl erbrannte glühend heiße Zementklinker aus dem Ofenaustragsende auf einen Kühler, heute meistens auf den Kühlrost eines Rostkühlers abgeworfen, auf diesem verteilt und durch geeignete Fördertechnologien in Längsrichtung zum Kühleraustragsende bewegt, wobei gleichzeitig der Kühlrost und die heiße Schüttgutschicht quer zur Förderrichtung im wesentlichen von unten nach oben von Kühlluftdurchströmungen durchsetzt werden. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der zum Zusammenbacken neigende heiße Zementklinker eine möglichst gleichmäßige Stückgröße und gleichmäßige Korngrößenverteilung aufweist. Daher ist es bereits bekannt, bei einem Rostkühler im Bereich einer Kühlroststufe als sogenannten Zwischenbrecher einen Walzenbrecher mit mehreren parallel angeordneten gegenläufig rotierbaren Brechwalzen anzuordnen, die sich über die gesamte Breite des Rostkühlers erstrecken und welche die Aufgabe haben, insbesondere die großen Klinkerstücke zu zerkleinern, die sich dann nach Durchgang durch die Walzenspalte im anschließenden Rostkühlerbereich weiter abkühlen lassen, siehe z. B. Broschüre 7-330e der KHD Humboldt Wedag AG vom Oktober 1994, Seite 4. Auch am Klinkeraustragsende eines Rostkühlers im Gutauslaufschacht angeordnete Klinkerbrecher in Gestalt derartiger Mehrwalzenbrecher sind bekannt.

Bei solchen Walzenbrechern zum Brechen von heißem Zementklinker sind die Walzenoberflächen hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Es ist daher z. B. aus der EP 1 495 812 A1 ein am Gutaustragsende eines Zementklinker-Rostkühlers angeordneter Mehrwalzenbrecher bekannt, deren mehrere zueinander parallel angeordnete gegenläufig angetriebene Brechwalzen jeweils eine drehbar gelagerte Tragrohrkonstruktion aufweisen, die eine angetriebene Welle darstellt, auf die jeweils mehrere mit der Welle drehfest zu verbindende und an ihrer Außenoberfläche Brechelemente aufweisende Brechringe aufschiebbar sind, so dass im Verschleißfalle die einzelnen aufgeschobenen Brechringe einfach austauschbar sind. Bei den bekannten Brechringen sind die voneinander beabstandeten Brechelemente allerdings ausschließlich als achsparallele Profile und im übrigen in ihrer Gesamtheit ungleichmäßig über den Außenumfang der Brechringe verteilt, wodurch sich der Walzenspalt zwischen benachbarten Brechwalzen während des Brechwalzenbetriebes ständig verengt und dann wieder erweitert, was je nach Drehwinkelstellung der Brechwalzen eine ungleichmäßige Zerkleinerung des Zementklinkers und eine ungleichmäßige Korngrößenverteilung des den Mehrwalzenbrecher verlassenden Austragsgutes zur Folge hat, mit der weiteren Folge, dass im Mehrwalzenbrecher nicht ausreichend aufgeschlossene Klinkerstücke auch nicht ausreichend gekühlt werden können. Darüber hinaus beeinflusst ein variierendes Kornband des Zementklinkers die nachgeschaltete Mahlung negativ.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Rostkühler zum Kühlen von heißem Schüttgut insbesondere heißem Zementlinker einen Mehrwalzenbrecher der eingangs genannten Art zu schaffen, der geeignet ist, bei gutem Guteinzugsverhalten und hoher Standzeit der ringförmigen Brechwerkzeuge die vom Drehrohrofen ausgetragenen Zementklinkerbrocken auf einigermaßen gleiche Stückgrößen zu zerkleinern und eine gleichmäßige Korngrößenverteilung im aufgeschlossenen Kühlgut als Voraussetzung für einen hohen Kühlerwirkungsgrad und für eine gleichmäßigere nachgeschaltete Mahlung zu erzielen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Walzenbrecher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Dadurch, dass beim erfindungsgemäßen einem Klinkerkühler zugeordneten Walzenbrecher als Brechwerkzeuge dienende auswechselbare Brechringe eingesetzt werden, von deren zylindrischer Außenseite Brechelemente vorspringen, die sowohl über den Umfang als auch über die Breite der Brechringkörper gleichmäßig verteilt bzw. gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind, werden die Aufgabegutmaterialien für die Brechwalzen einschließlich der in der heißen Klinkerschicht enthaltenen Glühnester von den Brechelementen der rotierenden Brechwalzen gleichmäßig aufgeschlossen, was eine gleichmäßige Korngrößenverteilung im Brecheraustragsgut und damit eine effektive Klinkerkühlung zur Folge hat. Außerdem vermitteln die gleichmäßig über die zylindrische Außenseite der Brechringkörper verteilt angeordneten vorspringenden Brechelemente die Funktion auswechselbarer Einzugshilfen für das zu brechende Gut in den jeweiligen Walzenspalt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die von der zylindrischen Außenseite der Brechringkörper vorspringenden Brechelemente die Gestalt von Noppen haben, z. B. zylindrische Noppen, kegelförmige Noppen, Vielecknoppen etc.. Alternativ dazu können die Brechelemente aber auch die Gestalt von parallel zur Brechringachse liegenden Stegen haben.

Mit besonderem Vorteil kann der Werkstoff der vorspringenden Brechelemente verschleißbeständiger sein als der Werkstoff des insbesondere aus Metallguss bestehenden Brechringkörpers, der die Brechelemente trägt. So kann der Werkstoff der Brechelemente z. B. aus Hartmetall bestehen, z. B. aus Sinterhartmetall. Die kompletten Brechringe mit den vorspringenden Brechelementen können durch Verbundguss oder durch Aufschweißung der harten Brechelemente auf die Brechringkörper oder durch Einsetzen der harten Brechelemente in entsprechende Ausnehmungen wie Bohrungen, Nuten etc. der Brechringkörper hergestellt sein.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
1: die perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Brechrings für die Walzen des erfindungsgemäßen Walzenbrechers,
2: in vergrößerter Darstellung eine Stirnansicht auf den Brechring der 1, und
3: die perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brechrings.
Beim erfindungsgemäßen Walzenbrecher, der einem Zementklinkerkühler zugeordnet ist, sind mehrere Brechwalzen, z. B. 5 oder 6 Brechwalzen parallel nebeneinander angeordnet, die sich über die gesamte Kühlerbreite quer zur Kühlerförderrichtung erstrecken und die in ihrer Mehrzahl gegenläufig angetrieben sind. Dabei weisen die Brechwalzen jeweils ein in der Zeichnung nicht dargestelltes drehbar gelagertes Tragrohr auf, auf das jeweils mehrere mit dem Tragrohr drehfest zu verbindende Brechringe aufschiebbar sind, deren Außenoberfläche vorspringende Brechelemente aufweist. Das heißt auf das Tragrohr jeder der parallel nebeneinander angeordneten Brechwalzen ist jeweils eine Vielzahl von Brechringen auswechselbar aufgeschoben, von denen in 1 der Brechring 10 dargestellt ist, der, wie auch die übrigen Brechringe, über an der Innenseite angeordnete Nuten 11 drehfest mit dem nicht dargestellten Tragrohr zu verbinden ist.
Die Außenseite des Brechrings 10 sowie sämtlicher auf das zugehörige mit Drehantrieb versehene Tragrohr aufgeschobenen Brechringe ist zylindrisch. Wie aus der perspektivischen Darstellung der 1 klar hervorgeht, springen von der zylindrischen Außenseite des Brechrings 10 Brechelemente in Gestalt von beispielsweise zylindrischen Noppen 12 vor, die sowohl über den Umfang als auch über die Breite des Brechrings 10 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Diese gleichmäßige Verteilung bzw. Beabstandung der Vielzahl der nach Art eines Rasters angeordneten Brechelement-Noppen 12 gilt für sämtliche auf jeweils ein Tragrohr aufgeschobenen und dann unmittelbar nebeneinander angeordneten Brechringe 10, so dass ein Paar zueinander parallel angeordneter gegenläufig angetriebener Brechwalzen, ausgestattet mit dem gleichmäßig verteilt angeordneten Feld von Brechelement-Noppen 12 ein gutes Guteinzugsverhalten aufweist, das heißt auch in der Lage ist, im Schüttgutbett des heißen Zementklinkers enthaltene Glühnester wirkungsvoll aufzuschließen und ein Brechgut mit gleichmäßiger Korngrößenverteilung zu erzeugen, wodurch der Kühlwirkungsgrad bei der Abkühlung des Zementklinkers erhöht sowie die nachfolgende Mahlung des Zementklinkers vergleichmäßigt wird.
Die Brechelemente (12) können z. b. längs Mantellinien der Brechringe (10) gleichmäßig beabstandet angeordnet sein, und benachbarte Reihen von Brechelementen können auch auf Lücke so versetzt zueinander angeordnet sein, dass das Feld der gleichmäßig über den Umfang und die Länge der Brechwalzen verteilten Brechelemente entsteht.
Die Brechelement-Noppen 12 können statt eine zylindrische Konfiguration auch z. B. eine kegelförmige oder auch vieleckige Konfiguration haben. Mit Vorteil ist der Werkstoff der vorspringenden Noppen 12 verschleißbeständiger als der Werkstoff des Brechringkörpers. So können die Noppen 12 Hartmetallstifte sein, die durch Verbundguss mit dem Brechringkörper oder durch Aufschweißung auf den Brechringkörper oder durch Einsetzen in entsprechende Ausnehmungen des Brechringkörpers mit diesem fest verbunden sind.
Nach dem Ausführungsbeispiel der 3 können die von der zylindrischen Außenseite der Brechringe 10 vorspringenden Brechelemente auch die Gestalt von parallel zur Brechringdrehachse liegenden Stegen 13 haben, die wiederum sowohl über den Umfang als auch über die Breite aller Brechringe 10 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Auch hier ist infolge der drehfesten Verbindung zwischen den Brechringen 10 und dem zugehörigen Tragrohr vermittels der achsparallelen Durchgangsnut 11 bzw. Nuten sichergestellt, dass nach Aneinanderreihung aller auf ein Tragrohr aufgeschobenen Brechringe 10 das Feld der gleichmäßig verteilt angeordneten von den Brechringen 10 vorspringenden Stegen 13 entsteht.
Die von den Brechringen 10 vorspringenden Brechelemente 12, 13 können jeweils auch zweiteilig sein, nämlich aus einem radial inneren Teil und einem radial äußeren Teil verschleißbeständigeren Werkstoffs bestehen, wobei das radial äußere Teil auch die Gestalt einer Kappe aufweisen kann.
Zahlenbeispiele zu 1: Bereich der Durchmesser der Noppen 12 etwa 15 bis 50 mm, deren Abstände voneinander etwa 30 bis 70 mm und deren Höhe etwa 20 mm. Zu 3: Bereich der Breite der Stege 13 etwa 15 bis 50 mm, Bereich der Länge der Stege 13 etwa 50 bis 200 mm und deren Höhe etwa 20 mm.

Claims

Walzenbrecher zum Brechen von heißem Schüttgut wie z. B. von aus einem Brennofen ausgetragenen Zementklinker, mit wenigstens zwei zueinander parallel angeordneten gegenläufig angetriebenen Brechwalzen, die ein drehbar gelagertes Tragrohr aufweisen, auf das jeweils eine Vielzahl mit dem Tragrohr drehfest zu verbindender Brechringe (10) aufschiebbar ist, deren Außenoberflächen Brechelemente aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Außenseite der Brechringe (10) ist zylindrisch, b) von der zylindrischen Außenseite der Brechringe (10) springen die Brechelemente (12, 13) vor, die sowohl über den Umfang als auch über die Breite der Brechringe gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Walzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechelemente die Gestalt von Noppen (12) haben.
Walzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechelemente die Gestalt von parallel zur Brechringdrehachse liegenden Stegen (13) haben.
Walzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff der vorspringenden Brechelemente (12, 13) verschleißbeständiger ist als der Werkstoff des Brechringkörpers (10).
Walzenbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechringe (10), das heißt die Brechringkörper mit den vorspringenden Brechelementen (12, 13) durch Verbundguss oder durch Aufschweißung der Brechelemente (12, 13) auf die Brechringkörper oder durch Einsetzen der Brechelemente (12, 13) in entsprechende Ausnehmungen der Brechringkörper hergestellt sind.
Walzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechelemente (12, 13) jeweils zweiteilig zusammengesetzt sind, nämlich aus einem radial inneren Teil und einem radial äußeren Teil verschleißbeständigeren Werkstoffs bestehen.