EP0127733B1 - Drehrohrofen mit Kühler - Google Patents
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- EP0127733B1 EP0127733B1 EP84102518A EP84102518A EP0127733B1 EP 0127733 B1 EP0127733 B1 EP 0127733B1 EP 84102518 A EP84102518 A EP 84102518A EP 84102518 A EP84102518 A EP 84102518A EP 0127733 B1 EP0127733 B1 EP 0127733B1
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- outlet head
- rotary drum
- kiln outlet
- kiln
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
- F27B7/38—Arrangements of cooling devices
Definitions
- the invention relates to a rotary kiln
- Cooler according to the preamble of claim 1. It belongs to the general state of the art that material fired in a rotary kiln is fed to a downstream cooler via a stationary kiln outlet head assigned to the outlet end of the rotary tube and an inlet shaft arranged below it.
- One end of the stationary furnace outlet head encompasses the edge area of the rotary tube end facing it sufficiently far to ensure a sufficient seal in this area.
- a sealable parting line is also provided so that changes in length of the furnace due to temperature influences and resulting displacements of the furnace outlet head can be largely absorbed.
- the drop height of the fired material While in rotary kilns with relatively small dimensions, the drop height of the fired material generally remains within reasonable limits and the separating joint to be sealed between the furnace outlet head and the cooler inlet shaft can be arranged approximately horizontally (which generally ensures sufficient displaceability of the furnace outlet head during operation), In the case of larger rotary kilns, there are often considerable problems with respect to the acceptable drop height of the fired material.
- this oblique separation joint allows only a very limited displaceability of the kiln outlet head in the longitudinal direction of the kiln, which has several disadvantages: If the rotary tube is elongated excessively (due to the heating), sufficient compensation due to the displaceability of the head is not always guaranteed with the necessary security , whereby it should be noted that the inclined parting line, which must accommodate the length of the furnace during the compensation, should at the same time seal the connection point between the furnace outlet head and the inlet shaft and should therefore not be excessively large, but on the other hand, if the width is too small, the length expansion option or can hinder their compensation by the furnace outlet head; Due to this low displaceability of the furnace outlet head, the collar overlapping the rotary tube end must be dismantled approximately in sections so that the corresponding rotary tube end is accessible for maintenance work.
- the invention is therefore based on the object of designing a rotary kiln of the type required in the preamble of claim 1 in its transition region to the cooler in such a way that even with larger furnace dimensions and with sufficient displacement of the furnace outlet head, a relatively small drop height for the firing material can be maintained .
- the gradations formed on both sides of the furnace outlet head and cooler inlet duct each result in an equally large side opening, the side openings on both sides of the furnace outlet head and inlet duct being able to lie opposite one another.
- These closable side openings ensure, on the one hand, that the furnace outlet head can be moved sufficiently in the longitudinal direction of the furnace (to the extent that the outlet end of the rotary tube can be made freely accessible for maintenance purposes), and, on the other hand, together with the separating joint sections located at different heights, they enable a sufficiently low firing head , since the end of the radiator inlet shaft opposite the end of the rotary kiln can be made relatively high.
- the rotatably mounted rotary tube 2 is illustrated in FIG. 1 with its outlet end 2a and the stationary furnace outlet head 3 assigned to this end 2a.
- the rotary tube furnace 1 is followed by a cooler 4, which is connected to the furnace outlet head 3 via an inlet shaft 5, which in the exemplary embodiment shown is part of the cooler itself; however, it can also be designed as an independent inlet shaft between the actual cooler inlet and the furnace outlet head.
- the cooler 4 is illustrated in the form of a moving grate cooler; However, this cooler downstream of the rotary kiln 1 can be any other suitable design, for example a traveling grate cooler, a drum cooler and the like.
- the stationary furnace outlet head 3 can be displaced or moved to a limited extent on cylindrical rollers 6 in the longitudinal direction of the rotary kiln 1 (see longitudinal axis 1 a), whereby it is supported on a standing surface by means of these cylindrical rollers 6, through the top 7a of a building ceiling 7 provided here is formed.
- the end of the furnace outlet head 3 facing the end of the rotary tube 2a is designed in the form of a collar part 3a, which encircles the edge region of this end of the rotary tube 2a with its protective segments 8 provided there in the usual manner, a type of seal - as is generally known - being created.
- the burner lance (not shown in more detail) can be inserted into the outlet-side rotary tube end 2a in a conventional manner.
- the side walls 3c, 3d and 5a, 5b of the furnace outlet head 3 and the cooler inlet shaft 5 are formed in the area of the connection point with interlocking steps 10 and 11, which run approximately vertically and are essentially the same height, so that the steps 10 in the side walls 3c , 3d of the furnace outlet head 3 with the gradations 11 in the side walls 5a, 5b of the inlet shaft 5 interlock approximately correspondingly with one another.
- steps 10 in the side walls 3c , 3d of the furnace outlet head 3 with the gradations 11 in the side walls 5a, 5b of the inlet shaft 5 interlock approximately correspondingly with one another.
- the two mutually opposite gradations 10, 11 have a horizontal distance a from one another on each longitudinal side of the furnace outlet head 3 and inlet shaft 5, so that a side opening 12 is formed between each of these gradations 10, 11, whose horizontal width corresponds to the distance a and whose vertical height h corresponds approximately to the height of the gradations 10, 11.
- Said horizontal distance a between the two mutually opposite gradations 10, 11 also corresponds in the operating position of the furnace outlet head 3 shown in solid lines in FIG.
- each side wall 3c, 3d or 5a, 5b of furnace outlet head 3 and inlet shaft 5 only has a correspondingly high level Gradation 10 or 11 and a side opening 12 formed between them is provided.
- the deeper parting joint section 9a runs at a height in the area below the outlet-side rotary tube end 2a, namely it extends horizontally from the area of the end faces facing the rotary tube 2 below the collar part 3a and opens directly into the lower end of the two side openings 12 in the upper height separating joint section 9b approximately at the level of the standing surface 7a of the furnace outlet head 3, whereby it is horizontal from the area of the end faces opposite the rotary tube end 2a (for example 3b) and opens directly into the upper end of the side openings 12.
- each parting line section 9a or 9b runs in its height approximately over the entire associated peripheral section, i.e. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 with side openings 12 arranged approximately in the region of the longitudinal center, each parting line section 9a or 9b extends approximately over half the circumference in the region of the connection point.
- the height b of the parting line 9 is dimensioned such that vertical expansions caused by temperature influences can also be sufficiently compensated for in this area.
- the parting line 9 is expediently sealed by means of a conventional ceramic fiber seal.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Drehrohrofen mit
- Kühler gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Es gehört zum allgemeinen Stand der Technik, dass in einem Drehrohrofen gebranntes Gut über einen dem auslaufseitigen Drehrohrende zugeordneten, stationären Ofenauslaufkopf und einen hierunter angeordneten Einlaufschacht einem nachgeschalteten Kühler zugeleitet wird. Der stationäre Ofenauslaufkopf umfasst mit seinem einen Ende den Randbereich des ihm zugewandten Drehrohrendes ausreichend weit, damit eine genügende Abdichtung in diesem Bereich gewährleistet ist. An der Verbindungsstelle zwischen diesem Ofenauslaufkopf und dem Einlaufschacht ist ferner eine abdichtbare Trennfuge so vorgesehen, dass auf Temperatureinflüsse zurückzuführende Längenänderungen des Ofens sowie daraus resultierende Verschiebungen des Ofenauslaufkopfes weitgehend aufgenommen werden können.
- Bei diesen Drehrohröfen mit Kühler ist nun zu beachten, dass eine möglichst niedrige Fallhöhe für das aus dem Drehrohrende in den Kühler fallende Gut eingehalten wird, und zwar zum einen, weil bei relativ grossen Fallhöhen die Staubbelastung der im Gegenstrom zum Brenngut nach oben steigenden Luft unerwünscht hoch wird (übermässige Staubbelastung im Brennprozess bzw. in zugeordneten Staubabscheideeinrichtungen), und zum anderen deswegen, weil das Brenngut vielfach in verhältnismässig grossen und schweren Klumpen aus dem Drehrohrende ausfällt und beim Aufprall-auf den Kühlereinrichtungen dort zu erheblichen mechanischen Belastungen führen kann. Während bei Drehrohröfen mit relativ kleinen Abmessungen die Fallhöhe des Brenngutes im allgemeinen innerhalb vertretbarer Grenzen bleibt und dabei die abzudichtende Trennfuge zwischen Ofenauslaufkopf und Kühlereinlaufschacht etwa horizontal verlaufend angeordnet werden kann (wodurch in der Regel eine während des Betriebes ausreichende Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes gewährleistet werden kann), treten bei grösseren Drehrohröfen vielfach erhebliche Probleme hinsichtlich der Einhaltung der vertretbaren Fallhöhe des Brenngutes auf. Um diese Fallhöhe möglichst klein zu halten, ist man bei grösseren und grossen Drehrohröfen in der Praxis dazu übergegangen, die an der Verbindungsstelle zwischen Ofenauslaufkopf und Einlaufschacht vorhandene Trennfuge schräg verlaufend auszubilden, wodurch die dem auslaufseitigen Drehrohrende entgegengesetzte Stirnseite des Einlaufschachtes entsprechend höher und die zugehörige Stirnwand des Ofenauslaufkopfes entsprechend niedriger ist, so dass die Fallhöhe relativ klein gehalten werden kann. Diese schräg verlaufende Trennfuge lässt jedoch nur eine sehr eingeschränkte Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes in Ofenlängsrichtung zu, was mit einigen Nachteilen verbunden ist: Bei übermässiger Längung des Drehrohres (aufgrund der Erwärmung) ist ein ausreichender Ausgleich durch die Verschiebbarkeit des Kopfes nicht immer mit der erforderlichen Sicherheit gewährleistet, wobei zu beachten ist, dass die schrägverlaufende Trennfuge, die die Längenausdehnung des Ofens bei der Kompensation mit aufnehmen muss, gleichzeitig die Verbindungsstelle zwischen Ofenauslaufkopf und Einlaufschacht abdichten soll und daher nicht übermässig gross sein darf, andererseits jedoch bei zu kleiner Weite die Längenausdehnungsmöglichkeit bzw. deren Kompensation durch den Ofenauslaufkopf behindern kann; aufgrund dieser geringen Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes muss dessen das Drehrohrende übergreifender Kragen etwa sektionsweise demontierbar sein, damit das entsprechende Drehrohrende für Wartungsarbeiten zugänglich wird.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drehrohrofen der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art in seinem Übergangsbereich zum Kühler auf einfache Weise so auszubilden, dass auch bei grösseren Ofenabmessungen und bei ausreichender Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes eine relativ kleine Fallhöhe für das Brenngut eingehalten werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Bei dieser erfindungsgemässen Ausführungsform ergibt sich durch die auf beiden Seiten von Ofenauslaufkopf und Kühlereinlaufschacht ausgebildeten Abstufungen jeweils eine gleichgrosse Seitenöffnung, wobei die Seitenöffnungen auf beiden Seiten von Ofenauslaufkopf und Einlaufschacht sich einander gegenüberliegen können. Diese verschliessbaren Seitenöffnungen gewährleisten einerseits eine ausreichende Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes in Ofenlängsrichtung (und zwar auch so weit, dass das auslaufseitige Drehrohrende für Wartungszwecke frei zugänglich gemacht werden kann), und andererseits ermöglichen sie zusammen mit den in unterschiedlichen Höhenlagen befindlichen Trennfugenabschnitten eine ausreichend niedrige Brenngut-Fallhöhe, da die dem Drehrohrofenende entgegengesetzte Stirnseite des Kühlereinlaufschachtes verhältnismässig hoch ausgebildet werden kann.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles. Es zeigen
- Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch einen Teil des Drehrohrofens im Übergangsbereich zum Kühler (Schnittlinie etwa entlang der Linie I-I in Fig. 2);
- Fig. 2 eine Querschnittansicht entlang der Linie 11-11 in Fig. 1.
- In der Zeichnung sind im wesentlichen nur die zur Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile veranschaulicht, d.h. Brennerlanze, Drehrohrofenantrieb und -lagerung und Kühlerantrieb sowie zugeordnete Gebläse- und Abscheideeinrichtungen sind der Übersichtlichkeit wegen fortgelassen.
- Von dem Drehrohrofen 1 ist in Fig. 1 das drehbeweglich gelagerte Drehrohr 2 mit seinem auslaufseitigen Ende 2a sowie der diesem Ende 2a zugeordnete, stationäre Ofenauslaufkopf 3 veranschaulicht. Dem Drehrohrofen 1 ist ein Kühler 4 nachgeschaltet, der mit dem Ofenauslaufkopf 3 über einen Einlaufschacht 5 in Verbindung steht, der im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Teil des Kühlers selbst darstellt; er kann jedoch auch als selbständiger Einlaufschacht zwischen dem eigentlichen Kühlereinlauf und dem Ofenauslaufkopf ausgebildet sein. In Fig. 1 ist der Kühler 4 in Form eines Schubrostkühlers veranschaulicht; es kann sich jedoch bei diesem dem Drehrohrofen 1 nachgeschalteten Kühler um jede andere geeignete Ausführung handeln, beispielsweise um einen Wanderrostkühler, einen Trommelkühler und dgl....
- Der stationäre Ofenauslaufkopf 3 ist - wie in Fig. 2 angedeutet - auf Zylinderrollen 6 in Längsrichtung des Drehrohrofens 1 (vgl. Ofenlängsachse 1 a) begrenzt verschiebbar bzw. verfahrbar, wobei er sich mittels dieser Zylinderrollen 6 auf einer Standfläche abstützt, die durch die Oberseite 7a einer hier vorgesehenen Gebäudedecke 7 gebildet wird. Das dem Drehrohrende 2a zugewandte stirnseitige Ende des Ofenauslaufkopfes 3 ist in Form eines Kragenteiles 3a ausgebildet, das den Randbereich dieses Drehrohrendes 2a mit seinen dort in üblicher Weise vorgesehenen Schutzsegmenten 8 ringförmig umfasst, wobei eine Art Abdichtung - wie allgemein bekannt - geschaffen wird. Durch die entgegengesetzte, rückwärtige Stirnwand 3b des Ofenauslaufkopfes 3 kann in üblicher Weise die nicht näher veranschaulichte Brennerlanze in das auslaufseitige Drehrohrende 2a eingeführt werden.
- An der Verbindungsstelle zwischen Ofenauslaufkopf 3 und Kühlereinlaufschacht 5 (also an der Unterseite des Ofenauslaufkopfes und an dem oberen Ende des Einlaufschachtes) ist eine in zwei Abschnitte 9a, 9b unterteilte Trennfuge 9 vorhanden, deren Verlauf weiter unten noch näher erläutert wird.
- Die Seitenwände 3c, 3d bzw. 5a, 5b von Ofenauslaufkopf 3 und Kühlereinlaufschacht 5 sind im Bereich der genannten Verbindungsstelle mit ineinandergreifenden Abstufungen 10 bzw. 11 ausgebildet, die etwa senkrecht verlaufen und im wesentlichen gleichhoch sind, so dass die Abstufungen 10 in den Seitenwänden 3c, 3d des Ofenauslaufkopfes 3 mit den Abstufungen 11 in den Seitenwänden 5a, 5b des Einlaufschachtes 5 etwa miteinander korrespondierend ineinandergreifen. Wie sich aus Fig. 1 gut erkennen lässt, weisen die beiden einander gegenüberliegenden Abstufungen 10, 11 auf jeder Längsseite von Ofenauslaufkopf 3 und Einlaufschacht 5 einen horizontalen Abstand a voneinander auf, so dass zwischen diesen Abstufungen 10, 11 je eine Seitenöffnung 12 gebildet ist, deren horizontale Breite dem genannten Abstand a und deren senkrechte Höhe h etwa der Höhe der Abstufungen 10, 11 entspricht. Der genannte horizontale Abstand a zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Abstufungen 10,11 entspricht ferner in der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien gezeigten Betriebsstellung des Ofenauslaufkopfes 3 dem maximalen Verschiebeweg dieses Ofenauslaufkopfes 3 in Richtung des Pfeiles 13, wenn also - bei Stillstand des Drehrohrofens 1 - der Ofenauslaufkopf 3 vom Drehrohrende 2a weggeschoben wird, wie es in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Dieses Verschieben des Ofenauslaufkopfes 3 ist beispielsweise erforderlich, um das auslaufseitige Drehrohrende 2a und die dort vorhandenen Schutzsegmente 8 für Wartungszwecke zugänglich zu machen. Im Betriebszustand des Drehrohrofens 1 und somit in der Betriebsstellung des Ofenauslaufkopfes 3 ist dagegen - wie erwähnt - zwischen den Abstufungen 10, 11 der horizontale Abstand a vorhanden, wobei jedoch die beiden zwischen den beiden Abstufungen 10, 11 gebildeten Seitenöffnungen 12 mit herausnehmbaren Schamottesteinen 14 zugestellt sind. Diese Schamottesteine-Zustellung bietet die Möglichkeit, die Seitenöffnungen 12 einerseits während des Ofenbetriebes ausreichend zu verschliessen und andererseits - durch Herausnehmen der Schamottesteine - im Bedarfsfalle rasch zu öffnen, um dadurch die volle Verschiebbarkeit des Ofenauslaufkopfes um das Abstandsmass a herbeizuführen. Der maximale Verschiebeweg (Abstand a) des Ofenauslaufkopfes 3 ist zweckmässig der Grösse für eine freie Zugänglichkeit im Bereich zwischen Ofenauslaufkopf 3 und dem auslaufseitigen Ende 2a des Drehrohres 2 angepasst.
- Selbst wenn im Bereich jeder Längsseite von Ofenauslaufkopf 3 und Einlaufschacht 5 mehrere der genannten Abstufungen denkbar sind, so ist für die gewünschte Verschiebbarkeit vollkommen ausreichend, wenn in jeder Seitenwand 3c, 3d bzw. 5a, 5b von Ofenauslaufkopf 3 und Einlaufschacht 5 nur eine entsprechend hohe Abstufung 10 bzw. 11 sowie eine dazwischen gebildete Seitenöffnung 12 vorgesehen ist.
- Wichtig ist vielmehr die Ausbildung und der Verlauf der Trennfuge 9 mit ihren Abschnitten 9a, 9b. Der Verlauf und die Anordnung der Trennfugenabschnitte 9a, 9b sowie deren Zuordnung zu jeder Seitenöffnung 12 ist besonders aus Fig. 1 ersichtlich. Danach verläuft der tieferliegende Trennfugenabschnitt 9a in einer Höhenlage im Bereich unterhalb des auslaufseitigen Drehrohrendes 2a, und zwar erstreckt sie sich vom Bereich der dem Drehrohr 2 zugewandten Stirnseiten unterhalb dem Kragenteil 3a horizontal und mündet direkt in das untere Ende der beiden Seitenöffnungen 12. Dagegen verläuft der in der oberen Höhenlage liegende Trennfugenabschnitt 9b etwa auf der Höhe der Standfläche 7a des Ofenauslaufkopfes 3, wobei sie sich horizontal aus dem Bereich der dem Drehrohrende 2a entgegengesetzten Stirnseiten (z.B. 3b) und mündet direkt in das obere Ende der Seitenöffnungen 12. Auf diese Weise ist ein absatzfreies Verschieben des Ofenauslaufkopfes 3 ermöglicht, und es ist vor allem sichergestellt, dass der Ofenauslaufkopf 3 einerseits mit seinem Kragenteil 3a das Drehrohrende 2a vollkommen untergreifen kann, andererseits aber auch mittels der Zylinderrollen 6 auf der zugehörigen Gebäudedecke 7 verschoben werden kann, so dass dadurch bei verhältnismässig grosser Verschiebbarkeit in Richtung des Pfeiles 13 die Fallhöhe des aus dem Drehrohrende 2a auf den Kühlerrost 4a fallenden Brenngutes so klein wie möglich, d.h. in vertretbaren Grenzen, gehalten werden kann.
- Es versteht sich von selbst, dass jeder Trennfugenabschnitt 9a bzw. 9b in seiner Höhenlage etwa über den ganzen zugehörigen Umfangsabschnitt verläuft, d.h. bei dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel mit etwa im Bereich der Längsmitte angeordneten Seitenöffnungen 12 verläuft jeder Trennfugenabschnitt 9a bzw. 9b etwa über den halben Umfang im Bereich der Verbindungsstelle. Die Höhe b der Trennfuge 9 ist so bemessen, dass auch in diesem Bereich durch Temperatureinflüsse verursachte vertikale Dehnungen ausreichend kompensiert werden können. Die Trennfuge 9 ist dabei zweckmässig mittels einer üblichen Keramikfaserdichtung abgedichtet.
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