DE4343464A1 - Hitzebeständige Dichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hitzebeständige Dichtung für den Spalt zwischen zwei Konstruktionsteilen, insbesondere zwischen dem Drehrohrofen-Klinkerabwurfge­ häuse (Ofenkopf) und dem darunter angeordneten Kühlereinlaufgehäuse einer Ze­ mentklinkerproduktionsanlage.

Bei einer Zementklinkerproduktionsanlage wird der in einem Drehrohrofen ge­ brannte Zementklinker in glühend heißem Zustand über ein das Drehrohrofenende umfassendes stationäres Klinkerabwurfgehäuse (auch Ofenkopf genannt) nach un­ ten in das stationäre Einlaufgehäuse eines Klinkerkühlers (Rostkühler oder Rohr­ kühler) abgeworfen, in welchem der z. B. 1000°C heiße Zementklinker mittels Kühlluft abgekühlt wird. Ein Teil der im Klinkerkühler erhitzten Kühlluft wird als heiße Sekundärluft über den Ofenkopf in das Klinkerabwurfende des Drehrohr­ ofens eingeführt bzw. von dem Saugzuggebläse des dem Drehrohrofen vorge­ schalteten Zementrohmehlvorwärmers eingesaugt. Der Klinkerkühler samt seinem Kühlereinlaufgehäuse ist auf dem Bodenfundament gelagert, und der darüber an­ geordnete Ofenkopf (stationäres Klinkerabwurfgehäuse) ist separat gelagert, z. B. auf der Brennerbühne des Drehrohrofens. Damit bei der Inbetriebnahme des Klin­ kerkühlers dessen Kühlereinlaufgehäuse infolge von Wärmedehnungen nach oben unbehindert wachsen kann, muß zwischen dem Ofenkopf und dem Kühlereinlauf­ gehäuse ein Spalt vorhanden sein, wobei die Spalthöhe im kalten Zustand der Ze­ mentklinkerproduktionsanlage ohne weiteres 100 mm betragen kann. Ein solcher Spalt ist z. B. in der Broschüre 8-100 d der KHD Humboldt Wedag AG auf Seite 11 zu sehen. Zur Verhinderung von Falschlufteinsaugungen bzw. Staubaus­ tritten ist es daher bekannt, diesen Spalt mittels Mineralfasermatten, auch in meh­ reren Lagen, auszufüllen. Im heißen Zustand der Klinkerproduktionsanlage wer­ den die als Dichtung dienenden Mineralfasermatten dann zusammengedrückt, die zwar etwas elastisch sind, jedoch nicht elastisch genug, um allen Bewegungen des Spalts folgen zu können, d. h., sind die Mineralfasermatten erst einmal zusam­ mengedrückt und der Dichtungsspalt vergrößert sich bei der Außerbetriebnahme der Zementklinkerproduktionsanlage wieder, so sind die Mineralfasermatten dann oft nicht mehr in der Lage, wieder weit genug auseinander zu gehen und bei allen Spaltgrößen ihre Dichtungsfunktion zu bewahren. Hinzu kommt, daß Klinkerstaub in die Mineralfasermatten eindringt und diese verhärtet, wodurch deren natürliche Elastizität noch mehr reduziert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Abdichtung des Spaltes zwi­ schen dem Drehofen-Klinkerabwurfgehäuse (Ofenkopf) und dem darunter ange­ ordneten Kühlereinlaufgehäuse einer Zementklinkerproduktionslinie eine einfach herstellbare Dichtung zu schaffen, die hitzebeständig und doch hochelastisch ist und die eine lange Standzeit möglichst über die gesamte Dauer einer Ofenreise aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des An­ spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Charakteristisch für die erfindungsgemäße hitzebeständige Dichtung ist, daß sie aus kissenförmigen Dichtungselementen zusammengesetzt ist, die jeweils eine Mi­ neralfasermattenhülle und Federeinlagenelemente aufweisen. Die Federeinlagen­ elemente sind Stahlfedereinlagen wie U-förmig gebogene Stahlblattfedern, Schraubenfedern, Tellerfedern oder andere geeignete Druckfedern, welche die einzelnen kissenförmigen Dichtungselemente, die nebeneinander angeordnet die Dichtung ergeben, ähnlich wie bei einer Federkernmatratze hochelastisch machen. So beträgt die Dichtungsspalthöhe zwischen dem Drehrohrofen-Klinkerabwurf­ gehäuse (Ofenkopf) und dem darunter angeordneten Kühlereinlaufgehäuse eines Rostkühlers (oder auch Drehrohrkühlers) bei kalter Zementklinkerproduktionslinie z. B. 100 mm, und die Dichtungsspalthöhe verengt sich im Betrieb der Produk­ tionslinie z. B. auf 70 mm, d. h. die erfindungsgemäßen hochelastischen Dich­ tungselemente arbeiten ohne weiteres mit einem Federweg von 30 mm und sie entwickeln dabei immer eine gute Dichtungswirkung, so daß vom Saugzuggebläse der Zementklinkerproduktionslinie möglichst wenig Falschluft über den Dich­ tungsspalt eingesaugt wird. Die Standzeit der erfindungsgemäßen Dichtung ist hoch, da das Mineralfasermaterial nur noch eine Dichtungsfunktion hat, während die Federfunktion voll von den in den kissenförmigen Dichtungselementen einge­ lagerten Stahlfedereinlagen übernommen wird. Dabei sind bei verschlissenen Dichtungselementen die Stahlfedereinlagen wiederverwendbar.

Die erfindungsgemäßen hitzebeständigen und hochelastischen kissenförmigen Dichtungselemente werden schon mit einer bestimmten Vorspannung in den kalten Dichtungsspalt eingebaut. Zu diesem Zweck sind die erfindungsgemäßen Dich­ tungselemente unter Vorspannung in eine Folienhülle eingeschweißt. Sind die Dichtungselemente dann in dieser Form in den kalten Dichtungsspalt eingebracht, wird die Folienhülle an der kalten Dichtungselementen-Außenseite aufgeschnitten, wonach die Stahlfedereinlagen ihre jeweiligen Mineralfasermattenhüllen auseinan­ derspreizen, wodurch auf diese Weise die Dichtungselemente im Dichtungsspalt aktiviert werden. Treten dann nach der Inbetriebnahme der Zementklinkerproduk­ tionslinie die Wärmedehnungen auf, lassen die erfindungsgemäßen hitzebeständi­ gen und hochelastischen kissenförmigen Dichtungselemente sehr große Federwege bzw. Verengungen und wieder nachfolgende Erweiterungen des Dichtungsspaltes zu. Die Folienhülle z. B. Schrumpffolie der erfindungsgemäßen kissenförmigen Dichtungselemente verbessert auch deren Gleiteigenschaften beim Einschieben der Dichtungselemente in den Dichtungsspalt und sie schützt gleichzeitig das Mineral­ fasermaterial sowohl bei der Lagerhaltung der Dichtungselemente als auch bei de­ ren Einbau in den Dichtungsspalt. Außerdem verbessert die Folienhülle insgesamt die Handhabung der einzelnen Dichtungselemente, die trotz ihrer Stahlfedereinla­ gen leichtgewichtig sind und von nur einer Montageperson eingebaut werden kön­ nen.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 vergrößert einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes hitze­ beständiges und hochelastisches Dichtungselement,

Fig. 2 die Querschnittszeichnung der Fig. 1 in kleinerem Maßstab mit erkennbarer Folienumhüllung um das Dichtungselement,

Fig. 3 die Seitenansicht auf das Dichtungselement der Fig. 2 gesehen von rechts, und

Fig. 4 die Draufsicht auf das Dichtungselement der Fig. 3 und 2.

Fig. 1 zeigt den Dichtungsspalt (10) zwischen dem Drehrohrofen-Klinkerabwurf­ gehäuse (11) [Ofenkopf] und dem darunter angeordneten Kühlereinlaufgehäuse (12) eines Rostkühlers einer Zementklinkerproduktionsanlage. Das stationäre Klinkerabwurfgehäuse (11) umfaßt das Auslaufende des Drehrohrofens, aus dem der glühend heiße gebrannte Zementklinker über diesen Ofenkopf und über das darunter angeordnete Kühlereinlaufgehäuse (12) nach unten auf den Klinkerkühler fällt, wobei ein Teil der durch den heißen Zementklinker hindurchgeblasenen bzw. hindurchgesaugten erhitzten Kühlluft als Sekundärluft von unten nach oben durch die Bauteile (12 und 11) in das Klinkerabwurfende des Drehrohrofens ein­ strömt. Die Höhe (H) des Dichtungsspaltes (10) beträgt bei kalter Zementklinker­ produktionslinie z. B. 100 mm. Dieser Dichtungsspalt (10) wird mit einer Dich­ tung abgedichtet, die erfindungsgemäß aus einzelnen kissenförmigen Dichtungs­ elementen besteht, die jeweils eine Mineralfasermattenhülle (13) und Federeinla­ genelemente (14) aufweisen. Die Federelemente (14) bestehen im Ausführungs­ beispiel aus U-förmig gebogenen Stahlblattfedern, und aus den Fig. 3 und 4 geht hervor, daß vier solcher Stahlblattfedern (14) nebeneinander in einem Dichtungs­ element eingebaut sind, und zwar fixiert an den Anheftungsstellen (15) an noch eingebauten Aussteifungsblechen wie z. B. Gitterblechen (20), wobei das obere und das untere Gitterblech (20) zur gleichmäßigen Druckverteilung des von den Federn (14) ausgelösten Federdruckes auf die Mineralfasermattenhülle (13) die­ nen.

Im neuen Zustand sind die kissenförmigen Dichtungselemente, die ein Rechtecks­ format von z. B. 600 × 300 mm aufweisen können, unter Vorspannung in eine Folienhülle (16) eingeschweißt. Mit dieser Folienhülle (16) werden die einzelnen Dichtungselemente in den Dichtungsspalt (10) eingeschoben. Zum Aktivieren der Dichtungselemente wird die Folienhülle (16) dann jeweils an der kalten Längsseite aufgeschnitten, bei Fig. 2 an der linken Seite, die Vorspannung löst sich und das Dichtungselement liegt jeweils elastisch mit Federspannung an den Dichtungs­ spalt-Begrenzungswänden an. Nach Inbetriebnahme der Zementklinkerproduk­ tionslinie, wenn es also an der heißen Seite (in Fig. 1 rechten Seite) des Dich­ tungsspaltes (10) z. B. 1200°C heiß wird, wandert das Kühlereinlaufgehäuse (12) infolge thermischer Ausdehnung mit seinem Dichtungsspalt nach oben, d. h. der Spalt (10) verengt sich von z. B. 100 mm auf z. B. 70 mm. Diese Verengung ma­ chen die erfindungsgemäßen Dichtungselemente infolge der Stahlfedereinlagen (14) mühelos mit. Vergrößert sich der Dichtungsspalt (10) wieder, so vergrößern die hochelastischen Dichtungselemente auch wieder ihre Höhe, und die Dich­ tungswirkung bleibt erhalten. D. h., die erfindungsgemäße Dichtung ist hitzebe­ ständig und trotzdem dauerhaft hochelastisch, sie kann infolge der großen Feder­ wege große Dichtungsspalt-Höhenunterschiede ausgleichen, sie ist leichtgewich­ tig, leicht handzuhaben und leicht auszutauschen, und die Stahlfedereinlagen samt Gitterbleche sind für die Herstellung neuer Dichtungselemente wiederverwendbar. Die erfindungsgemäßen kissenförmigen Dichtungselemente können auch in nicht horizontale Dichtungsspalte eingebaut werden.

Die Mineralfasermattenhüllen (13) können aus einem flexiblen Keramikfaservlies bestehen, z. B. aus einem Al₂O₃-Faservlies. Aus den Fig. 1 und 2 geht noch her­ vor, daß in die Mineralfasermattenhülle (13) an der heißen Dichtungsseite z. B. noch zwei Füllstreifen (17) ebenfalls aus Mineralfasermaterial eingelegt sein kön­ nen, um die Stahlfedereinlagen (14) noch besser gegen die Hitze des glühend hei­ ßen Zementklinkers zu schützen. Mit (18) und (19) ist feuerfestes Mauerwerk an­ gezeigt, dessen Wände den Dichtungsspalt (10) an seiner Innenseite begrenzen.

Die Folienhülle (16) der erfindungsgemäßen kissenförmigen Dichtungselemente verbessert erheblich deren Lagerhaltung und Handhabung, und sie schützt dabei das Mineralfasermaterial vor mechanischer Beschädigung.

Claims (5)

1. Hitzebeständige Dichtung für den Spalt (10) zwischen zwei Konstruktionstei­ len, insbesondere zwischen dem Drehrohrofen-Klinkerabwurfgehäuse (11) [Ofenkopf] und dem darunter angeordneten Kühlereinlaufgehäuse (12) einer Zementklinkerproduktionsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus kissenförmigen Dichtungselementen besteht, die jeweils eine Mineralfa­ sermattenhülle (13) und Federeinlagenelemente (14) aufweisen.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinlagen­ elemente (14) aus U-förmig gebogenen Stahlblattfedern, Schraubenfedern, Tellerfedern oder anderen geeigneten Druckfedern bestehen.

3. Dichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den Federeinlagenelementen (14) und der Mineralfasermattenhülle (13) ein oberes und unteres Gitterblech (20) angeordnet ist.

4. Dichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kissenförmigen Dichtungselemente unter Vorspannung in eine Folienhülle (16) eingeschweißt sind.

5. Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Aktivie­ rung der Dichtungselemente deren Folienhülle (16) an der kalten Dichtungs­ elementen-Außenseite aufgeschnitten wird.