[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Verhinderung der Entstehung von Schneemännern in Klinkerkühlern, und dabei insbesondere
ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine Überwachung sowie das gezielte Einblasen
kurzer Hochdruck-Hochgeschwindigkeits-Luftstöße durch Öffnungen in der abgestuften
Auflagefläche eines Klinkerkühlers ermöglichen, wodurch der Klinker durchgerüttelt
wird, was bewirkt, daß die Anhäufung feinkörnigen Materials, das zu Schneemännern
anwächst, aufbricht und alle derartigen Anhäufungen vom Klinkerbett entfernt werden.
[0002] Bei der Zementherstellung werden Rohmaterialien üblicherweise in Drehrohröfen nach
bekannten Verfahren gebrannt, um Zementklinker herzustellen. So beschreibt beispielsweise
die US-A-5,437,721 ein Verfahren zur Herstellung von Zementklinker aus feinkörnigen
Zementrohmaterialien.
[0003] Bei der Herstellung von Zementklinker sind Brennofentemperaturen von wenigstens 1400°C
üblich. Die Temperatur des Klinkers beim Verlassen des Brennofens beträgt normalerweise
etwa 1350°C. Wenn der Klinker den Brennofen verläßt, muß er schnell abgekühlt werden.
Sehr häufig gelangt der heiße Klinker aus dem Brennofen auf einen Rost, welcher so
ausgestaltet ist, daß er die Zufuhr von Kühlluft zum Klinker erleichtert. Während
sich der Klinker auf dem Kühlereinlaßrost befindet, wird er Kühlluft ausgesetzt. Danach
gelangt er üblicherweise auf eine Fördereinrichtung, welche ihn zu einem Mahlwerk
oder einer anderen Mühlenanordnung transportiert.
[0004] Es wurde bereits eine Vielzahl von verschiedenen Kühlrosten zum Kühlen von Zementklinker
entwickelt, die zum Stand der Technik gehören. So zeigt beispielsweise die US-A-2,434,845
eine Klinkerkühlkammer, enthaltend eine abgestufte Rostvorrichtung, auf die der heiße
Klinker nach Verlassen des Brennofens gelangt. Während sich der Klinker aufgrund der
Schwerkraft entlang des Rostes nach unten bewegt, wird Kühlluft durch Öffnungen in
der abgestuften Oberfläche in die Klinkeranhäufung eingeblasen.
[0005] Eine ähnliche Kühlvorrichtung ist in der US-A-4,732,561 offenbart, wobei heißes,
vom Brennofen kommendes Material, wie etwa Klinker, sich aufgrund der Schwerkraft
über eine stufenartige Reihe von luftdurchlässigen Tragelementen bewegt. Kühlluft
wird dem Material durch die Tragelemente hindurch zugeführt und kann in pulsierenden
Stößen an einzelne Tragelemente oder an Gruppen von Tragelementen geleitet werden.
[0006] Der vom Brennofen kommende Klinker ist üblicherweise kugelförmig und besitzt einen
Durchmesser von etwa 2,5 bis 7,5 cm. Außer Klinker gelangt auch feinkörniges Material
vom Brennofen in den Klinkerkühler. Dieses feinkörnige Material besteht aus kleineren
Partikeln und kann im Klinkerkühler zu einer Reihe von unerwünschten Wirkungen führen.
So kann das feinkörnige Material sich beispielsweise im Kühler an den Oberflächen
von aneinandergrenzenden Klinkerstücken festsetzen und ein Zusammenkleben des Klinkers
bewirken - ein Vorgang, der als Agglomeration bzw. Zusammenbacken bezeichnet wird.
Außerdem gelangen gelegentlich große Stücke der Verkleidung aus dem Brennofen, die
von dessen Innenfläche losgebrochen sind. Diese großen Stücke stören die wirksame
Wärmeübertragung innerhalb des Kühlers und unterbrechen den Klinkerfluß durch den
Kühler.
[0007] In der US-A-4,870,913 wird versucht, ein Zusammenbacken im Klinkerkühler durch das
Vorsehen eines Rostkühlers mit abgestuften Rostplatten zu verhindern, wobei die vorderen
Flächen der Rostplatten düsenförmige Kühlluftöffnungen aufweisen, die so ausgerichtet
sind, daß ein Zusammenbacken zwischen den Rostplatten verhindert wird. Weil die den
Düsenöffnungen zugeführte Luft aus dem Kühlluftzufuhrsystem stammt, zielt dieses Patent
darauf, ein Zusammenbacken von Klinker in örtlich begrenzten Bereichen zu verhindern.
Der Luftfluß ist dabei zu gering, um ein Durchrütteln oder eine Erschütterung des
Klinkers selbst zu bewirken, und er reicht auch nicht dazu aus, feinkörniges Material
zu entfernen, das sich bereits am Klinker festgesetzt hat.
[0008] Ein größeres Problem als das des Zusammenbackens des Klinkers ist die Bildung von
sogenannten Schneemännern im Klinkerkühler. Schneemänner bilden sich, wenn feinkörniges
Material aus dem Brennofen nach unten auf die Oberfläche von auf der oberen Schicht
des Klinkerbettes befindlichen großen Stücken der Brennofenverkleidung im Kühler fällt.
Manchmal bilden sich Schneemänner auch auf der Oberfläche des Klinkers, und dies insbesondere
dann, wenn der Klinker zusammenbackt. Während sich eine Schicht des feinkörnigen Materials
nach der anderen auf dem Stück der Brennofenverkleidung festsetzt, "wächst" der Schneemann
stalagmitenartig nach oben. Die Stücke der Brennofenverkleidung dienen dabei geradezu
als eine Art Ausgangspunkt für die Bildung von Schneemännern. Werden diese Schneemänner
nicht bemerkt, so können sie so weit anwachsen, daß sie schließlich die Abgabeöffnung
des Brennofens erreichen und dadurch die Abgabe der Klinkers vom Brennofen verhindern.
[0009] Es wurden bisher einige Versuche unternommen, die Bildung von Schneemännern zu verhindern.
So ist beispielsweise in der US-A-5,330,350 ein Kühler mit hin- und herbeweglichem
Rost beschrieben, der einen hydraulischen Mechanismus zum Hin- und Herbewegen des
Einlaßrostes aufweist. Aus der US-A-4,732,561 ist es darüber hinaus bekannt, eine
rotierende Stoß- und Schiebestange vorzusehen, die mechanisch angetrieben wird, um
alle Ablagerungen oder Verkrustungen auf dem Klinker aufzubrechen.
[0010] Man hat festgestellt, daß diese und andere bekannte Verfahren und Vorrichtungen zum
Entfernen von Stücken der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß bzw. zur Verhinderung
der Bildung von Schneemännern keine gänzlich zufriedenstellenden Ergebnisse liefern.
Dies liegt teilweise daran, daß derartige Vorrichtungen grundsätzlich insofern einen
Nachteil aufweisen, als bei ihnen in jedem Fall bewegliche Teile vorhanden sind. Aufgrund
des Gewichts des Klinkers und der von ihm verursachten Reibwirkung, unterliegen derartige
bewegliche Teile, insbesondere bei den hohen Temperaturen, die in einem Kühler normalerweise
vorherrschen, einem hohen Verschleiß und sind sehr anfällig für Bruch. Außerdem kann
das Vorhandensein aus dem Brennofen stammenden, feinkörnigen Materials im Kühlerbereich
dazu führen, daß bewegliche Teile in ihrer Bewegung gehemmt werden oder sich gänzlich
festklemmen. Da die großen Stücke der Brennofenverkleidung außerdem dazu neigen, auf
der Oberfläche des Klinkerbettes zu wandern bzw. von dieser mittransportiert werden,
sind sich hin- und herbewegende Kratzelemente oder Schiebestangen, die gänzlich unterhalb
der Oberfläche des Klinkerbettes wirken, nicht in der Lage, diese Stücke vom Kühlereinlaß
zu entfernen.
[0011] Es wurde auch vorgeschlagen, aus Öffnungen in den Kühlerwänden oder in feuerfesten
Wänden innerhalb des Kühlers pulsierende Luftstöße mit Hochdruck auf den Klinker zu
blasen. Dies hat sich teilweise als wirksam erwiesen, wenn es darum geht, die Spitzen
der Schneemänner in der direkten Nähe der Luftöffnungen abzutrennen. Die unteren Bereiche
der Schneemänner verbleiben jedoch auf dem Klinkerbett und dienen als Ausgangspunkte
zur Ausbildung neuer Schneemänner. Da die Luftöffnungen außerdem üblicherweise an
den äußeren Rändern des Kühlers vorgesehen sind, hat die pulsierende Luft keine Auswirkungen
auf Schneemänner oder andere Ansammlungen, die sich näher an der Mitte des Kühlers
befinden. Außerdem ist es bei einer derartigen Vorrichtung nur dann möglich, die pulsierenden
Luftstöße in die Richtung des Klinkerflußes auszurichten, wenn sie durch Öffnungen
in der Endwand am hinteren Ende des Kühlers eingeblasen werden. Dadurch ist es bei
derartigen Vorrichtungen nur in begrenztem Umfang möglich, große Stücke der Brennofenverkleidung
in nennenswerter Entfernung von der Endwand zu bewegen. Diese Anordnung weist außerdem
den Nachteil auf, daß die Lage der Luftöffnungen endgültig festgelegt ist, sobald
diese in den Kühlerwänden vorgesehen wurden. Da die Hohe des Klinkerbettes variiert,
können die Öffnungen aufgrund ihrer Lage unwirksam sein.
[0012] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
anzugeben, so daß die Bildung von Schneemännern verhindert wird, indem Stücke der
Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß entfernt werden, wobei ferner Schneemänner entfernt
werden können, sobald sich diese geformt haben, und wobei auf bewegliche Teile verzichtet
werden kann und die Unterschiede in der Höhe des Klinkerbettes keinen Einfluß haben.
[0013] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 13 und 20 gelöst.
[0014] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0015] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden nur kurz beschrieben
werden soll, umfaßt ein Verfahren zur Verhinderung der Anhäufung von feinkörnigem
Material, aus dem sich Schneemänner bilden, während des Kühlens von Zementklinker.
Dieses Verfahren umfaßt die Arbeitsschritte der Zufuhr des heißen Klinkers zum Kühlerrost
und der Zufuhr von Kühlluft mit niedrigem Druck zum Klinker, und ist dahingehend verbessert,
daß Reinigungsluftstöße mit hohem Druck über einen bestimmten Zeitraum vom Kühlereinlaßrost
in das Klinkerbett eingeblasen werden, und zwar in etwa horizontal in Richtung des
Klinkerflußes, um den Klinker durchzurütteln und zu erschüttern, wodurch alle beginnenden
Anhäufungen oder Agglomerationen abgelöst und alle großen Stücke von Brennofenverkleidung
vom Kühlereinlaß wegtransportiert werden. Das Verfahren kann außerdem ein Überwachen
des Klinkers innerhalb des Kühlers und ein gezieltes Einsetzen der Reinigungsluft
in ausgewählten Bereichen des Kühlereinlaßrostes mit bestimmten Stoßintensitäten umfassen.
[0016] Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung, durch die nicht
nur das Zusammenbacken, sondern auch die Bildung von Schneemännern während des Kühlens
von Zementklinker verhindert wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt
die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Kühlereinlaßrost mit einer abgestuften Oberfläche,
auf der der Klinker zu liegen kommt, ein Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem für die
Zufuhr von Kühlluft zum Klinker und zusätzlich ein gesondertes Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem,
zum Einblasen kurzer Stöße von Hochdruck-Reinigungsluft mit bestimmter Intensität
in die Klinkeransammlung. Die Vorrichtung kann darüber hinaus Überwachungsmittel und
Kontrollmittel zur gezielten Zufuhr der Reinigungsluft zum Klinker aufweisen.
[0017] Demgemäß ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, daß ein Verfahren
zur Verhinderung des Anwachsens von Schneemännern und zum Entfernen von großen Stücken
von Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß während des Kühlens von Zementklinker angegeben
wird, wobei bewegliche Teile im Klinker und in dessen Nähe nicht mehr oder nur noch
in sehr begrenztem Umfang benötigt werden.
[0018] Des weiteren ermöglicht das Verfahren bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine
einfache und wirtschaftliche Herstellung, Montage und Reparatur.
[0019] Weitere Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
[0020] In der Zeichnung zeigen
- Fig.1
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Klinkerkühlers gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- Fig.2
- eine Aufsicht auf den Kühlereinlaßrost und die Reinigungsluftzuführbereiche des Klinkerkühlers
gemäß Fig.1,
- Fig.3
- eine Detailansicht des Kühlereinlaßrostes des Klinkerkühlers gemäß Fig.1,
- Fig.4
- die Reinigungsluftzufuhr zu einem Bereich des Kühlereinlaßrostes gemäß Fig.3 und den
Reinigungsluftabfluß aus diesem Bereich und
- Fig.5
- eine detaillierte Querschnittansicht einer Rostplatte gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, die einen Teil des Kühlereinlaßrostes bilden kann.
[0021] In den verschiedenen Zeichnungsfiguren wurden für die gleichen Bauteile dieselben
Bezugszeichen verwendet. In Fig.1 ist ein Klinkerkühler 20 gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Klinkerkühler 20 ist unterhalb
des Brennofenauslasses 10 angeordnet. Am Kühlereinlaßbereich 16 wird ihm von einem
nicht dargestellten Brennofen kommender heißer Klinker 12 und feinkörniges Material
14 aufgegeben. Der in den Klinkerkühler 20 eingefüllte Klinker 12 und das feinkörnige
Material 14 kommen auf einem Kühlereinlaßrost 22 zu liegen. Der Kühlereinlaßrost 22
ist in Richtung des Pfeiles 19 von seinem oberen Ende 17 zu seinem unteren Ende 18
nach unten geneigt. Die Neigung des Kühlereinlaßrost 22 zur Horizontalen beträgt vorzugsweise
zwischen 10 und 20°; beim am meisten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Kühlereinlaßrost
22 um 14° zur Horizontalen geneigt.
[0022] Der Klinker 12 sammelt sich auf dem Kühlereinlaßrost 22 zu einem nicht dargestellten
Klinkerbett. Die direkt über dem Kühlereinlaßrost 22 befindliche Klinkerschicht verbleibt
üblicherweise an Ort und Stelle und bildet damit für den Kühlerrost eine Schutzschicht
gegen die durch den vom Brennofenauslaß 10 kommenden Klinker 12 verursachte Reibung
und Wärme. Diese Schicht wird üblicherweise als statisches Klinkerbett bezeichnet.
[0023] Die Fig.3 bis 5 zeigen jeweils immer detailliertere Darstellungen des Kühlereinlaßrostes
22. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der Kühlereinlaßrost 22 eine
Vielzahl von Reihen abnehmbarer Rostplatten 24. Die Rostplatten 24 einer jeden Reihe
liegen entweder direkt aneinander an oder sind miteinander verbunden. Rostplatten
benachbarter Reihen können, wie in Fig.5 genauer dargestellt, ebenfalls miteinander
verbunden sein. Diese Rostplattenanordnung ist vorzugsweise eine Abwandlung ähnlich
der Ausgestaltung gemäß US-A-5,322,434. Für den Durchschnittsfachmann ist jedoch klar,
daß die vorliegende Erfindung auch bei vielen anderen bekannten Kühlerrostausführungen
Anwendung finden kann.
[0024] Die Rostplatten 24 tragen den Klinker, während sich dieser ansammelt, wobei sich
der Klinker üblicherweise in einem Winkel von etwa 30 bis 35° anhäuft. Der über dem
statischen Klinkerbett angesammelte Klinker bewegt sich normalerweise in Richtung
des Pfeiles 19 entlang des Kühlereinlaßrostes 22 nach unten. Die Rostplatten 24 werden
von Rostplattenträgern 26 gehalten, die stufenartig nebeneinander angeordnet sind.
Abhängig von der Art der jeweiligen Vorrichtung werden die Rostplattenträger 26 ihrerseits
je nach Bedarf von einem Tragrahmen 50 und der daran anliegenden Struktur 52 getragen.
[0025] In den Fig.4 und 5 sind die voneinander getrennte Kühl- und Reinigungsluftzuführsysteme
des Klinkerkühlers 20 genauer dargestellt. Eine Rostplatte 24 weist einen senkrechten
Rostplattenabschnitt 40 und einen Rostplattengrundbereich 41 auf, wodurch ein in etwa
L-förmiges Element entsteht. Die Rostplatte 24 ist vorzugsweise ein Gußstück und sollte
eine ausreichende allgemeine Festigkeit sowie Verschleißfestigkeit aufweisen, um den
Klinker tragen zu können, ohne daß die Bewegung des Klinkers über den Kühlereinlaßrost
zu einem übermäßigen Verbiegen und Verschleiß führt. Die Tatsache, daß die Rostplatten
24 abnehmbar sind, erleichtert ein Auswechseln und Reparieren des Kühlereinlaßrostes
22. Der senkrechte Rostplattenabschnitt 40 ist durch einen oberen Rand 42 begrenzt,
der so an einen unteren Rand 44 des benachbarten Rostplattengrundbereichs 41 anliegen
kann, daß sich beide überlappen bzw. daß sie ineinandergreifen. Der Rostplattengrundbereich
41 weist wenigstens eine Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 auf, durch die Kühlluft strömen
kann. Wie in der US-A-5,322,434 näher erläutert ist, ist die Rostplatte 24 so ausgestaltet,
daß sie eine Lüftungsabdeckung 36 über der Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 aufweist.
Dadurch entsteht ein ringförmiger Kühlluftschlitz bzw. -spalt 38 zwischen der oberen
Fläche des Rostplattengrundbereiches 41 und der unteren Fläche der Lüftungsabdeckung
36.
[0026] Kühlluft 28 strömt mit niedrigem Druck aus einer nicht dargestellten Quelle in die
Kühlluftleitung 30. Als "niedriger Druck" wird bei der vorliegenden Erfindung ein
Druck von unter etwa 13,79 kPa bezeichnet. Die Kühlluftleitung 30 weist wenigstens
eine Kühlluftleitungsöffnung 32 auf, durch die Luft strömen kann. Die Kühlluftleitungsöffnung
32 ist so ausgerichtet, daß sie mit der Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 fluchtet, wenn
die Rostplatte auf dem Rostplattenträger 26 aufliegt. Auf diese Weise wird zur Kühlung
des Klinkers Kühlluft 28 aus der Kühlluftleitung 30 durch die Kühlluftleitungsöffnung
32 und die anliegende Rostplatten-Kühlluftöffnung 34 und weiter durch den ringförmigen
Kühlluftschlitz bzw. -spalt 38 und um die Belüftungsabdeckung 36 geleitet. Um den
Klinker bis zum Verlassen des Kühlers ausreichend abzukühlen, wird die Kühlluft vorzugweise
mit einem Druck von zwischen etwa 7,6 und 12,4 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen
etwa 18,3 und 39,6 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 0,028 und 0,06 m
3/s pro Plattenöffnung zugeführt, wobei diese Werte normalerweise vom Volumen und der
Art des zu kühlenden Klinkers sowie von der Temperatur abhängen, mit der der Klinker
den Brennofen verläßt.
[0027] Als Rostplattenträger 26 finden vorzugsweise hohle Träger mit quadratischem oder
rechteckigem Querschnitt Verwendung (siehe Fig.4). Wie sich der Zeichnung entnehmen
läßt, können die Rostplattenträger 26 gleichzeitig als Kühlluftleitung 30 dienen.
Stattdessen können aber auch gesonderte Bauelemente eingesetzt werden, wobei die Kühlluftleitung
30 dann aus Rohren besteht, die innerhalb eines Tragrahmens liegen, welcher als Rostplattenträger
26 dient. Die Rostplattenträger 26 werden stufenartig angeordnet und vom Stützrahmen
50 getragen. Jeder stufenartige Rostplattenträger umfaßt weiterhin eine Auflageläche
56 an seinem oberen Ende sowie eine Setzstufe 58, die die senkrechte Außenseite des
stufenartigen Rostplattenträgers 26 bildet. Wenn die Rostplatte 24 montiert ist, liegt
ihr senkrechter Rostplattenabschnitt 40 eng an die Setzstufe 58 und der Rostplattengrundbereich
41 eng an die Auflagefläche 56 an.
[0028] Um ein Ansammeln feinkörnigen Materials zu verhindern, etwa vorhandene Stücke der
Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß zu entfernen und sich möglicherweise bildende
Schneemänner zu beseitigen, besitzt der erfindungsgemäße Klinkerkühler weiterhin ein
Hochdruck-Reinigungsluftsystem, das im folgenden genauer beschrieben wird. Bei der
vorliegenden Erfindung wird als "Hochdruck" ein Druck von über 345 kPa bezeichnet.
Wie sich Fig.2 entnehmen läßt, führt wenigstens eine Druckluftkanone 60 dem Klinkerkühler-Reinigungsluftsystem
Reinigungsluft zu. Die Druckluftkanonen 60 liefern dabei kurze Stöße (mit einer Dauer
von vorzugsweise etwa 0,5 bis 1,2 sec., beim besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
von etwa 0,7 sec.) von Hochgeschwindigkeits-Druckluft an das Reinigungsluftsystem.
Die von den erfindungsgemäßen Druckluftkanonen 60 gelieferten Reinigungsluftstöße
werden kurzfristig ein- und ausgeschaltet, was es ermöglicht, Erschütterungen und
ein Durchrütteln des Klinkers auszulösen, während bei herkömmlichen Kühlern "pulsierende"
Kühlluft zugeführt wird, wobei der Druck der zum Klinker geleiteten Kühluft variiert
werden kann, aber Erschütterungen bzw. ein Durchrütteln des Klinkers nicht möglich
ist. Ein Beispiel einer geeigneten Druckluftkanone ist die Martin BB4-24-48.
[0029] Reinigungsluft von den Druckluftkanonen 60 wird durch Reinigungsluft-Zuführleitungen
62 zugeführt. In den Reinigungsluft-Zuführleitungen 62 können Reinigungsluftzufuhrventile
64 vorgesehen sein. Druckluftkanonen 60 werden vorzugweise über pneumatische oder
elektrische Steuereinrichtungen fernbedient, beispielsweise über das Druckluftkanonen-Ferhbedingungskontrollelement
66.
[0030] Wie sich am besten aus den Fig.3 bis 5 ersehen läßt, fließt die Reinigungsluft von
den Druckluftkanonen 60 durch eine Reinigungsluft-Zuführleitung 68 in die Reinigungsluftkammer
70. Die Reinigungsluftkammer 70 wird vorzugsweise durch Befestigung eines Winkeleisens
72 von bestimmter Länge an der Innenfläche der Setzstufe 58 des Rostplattenträgers
26 gebildet (siehe Fig.5). Die Winkeleisen-Reinigungsluftkammer wird vorzugsweise
durch eine durchgehende Schweißnaht - und damit luftdicht - am Rostplattentragelement
befestigt. In Abständen sind durch die Setzstufe 58 führende Reinigungsluftkammermündungen
74 vorgesehen, durch die die Reinigungsluft abfließen kann.
[0031] Im senkrechten Rostplattenabschnitt 40 der Rostplatten 24 sind Reinigungsluftöffnungen
76 vorgesehen, die beispielsweise schlitzförmig ausgebildet sind und die mit den Reinigungsluftkammermündungen
74 fluchten, so daß die Reinigungsluft von der Reinigungsluftkammer 70 in Richtung
des Pfeiles 78 in die Klinkeransammlung strömen kann. Indem die Reinigungsluftöffnungen
76 so angeordnet sind, daß die Reinigungsluft im wesentlichen in horizontaler Richtung
strömt, wirkt der Reinigungsluftstoß fast gänzlich auf die Klinkeranhäufung ein, wodurch
jegliche Schneemann-Ansammlung wirkungsvoller entfernt werden kann. Außerdem trägt
eine horizontale Ausrichtung der Reinigungsluftöffnungen 76 dazu bei, daß sich das
statische Klinkerbett entlang des Kühlereinlaßrostes bewegt. Die Reinigungsluftöffnungen
76 sind vorzugsweise etwa 7,5 cm breit und 1,25 cm hoch und es sind jeweils zwei Reinigungsluftöffnungen
an jeder der Rostplatten 24 vorgesehen, bei denen Reinigungsluft zugeführt wird.
[0032] Das oben beschriebene Reinigungsluftzuführsystem sollte es ermöglichen, in kurzen
Stößen Reinigungsluft mit einem hohen Druck von zwischen wenigstens etwa 345 und 690
kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen wenigstens 100 und 200 m/sec und einer Fließrate
von zwischen wenigstens etwa 1,13 und 1,7 m
3/sec zuzuführen. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist im Handel eine Vielzahl unterschiedlicher
Druckluftkanonen erhältlich, die es ermöglichen, in geeigneter Weise Reinigungsluft
entsprechend diesen Parametern zuzuführen. Um Luftstöße zu erzeugen, die diese Kriterien
erfüllen, ist es notwendig, eine von der Kühlluftzufuhr unabhängige Reinigungsluftzufuhr
sowie ein unabhängiges Reinigungsluftverteilungssystem bereitzustellen, das bei einem
Druck funktionsfähig ist, welcher etwa 10 bis 50 mal so hoch ist wie der im Kühlluftsystem.
Damit sind die Drücke und Geschwindigkeiten der durch die Reinigungsluftöffnungen
76 strömenden Reinigungsluft erheblich höher als die Drücke und Geschwindigkeiten
der durch die Rostplattenöffnungen 34 zum Klinker strömenden Kühlluft.
[0033] Durch gezielten Einsatz von einer oder mehreren Druckluftkanonen 60 kann Reinigungsluft
zu bestimmten Abschnitten oder Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 geleitet werden. Das
Druckluftkanonen-Kontrollelement 66 erlaubt ein Betätigen der Druckluftkanonen 60
durch Fernbedienung zur gezielten Zufuhr von Reinigungsluft. Durch das Vorsehen getrennter
Reinigungsluftkammern rechts und links der Mittellinie 69 des Kühlereinlaßrosts 22,
kann der Kühlereinlaßrost zusätzlich unterteilt werden, wodurch Reingungsluft in bestimmte
Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 geleitet werden kann. In der Anordnung gemäß Fig.2
kann beispielswiese Reinigungsluft wahlweise in eine der acht den einzelnen Druckluftkanonen
60 entsprechenden Zonen eingeblasen werden, von den jeweils vier links und vier rechts
der Mittellinien 69 liegen. Alternativ hierzu kann die Reinigungsluftkammer 70 von
einer Seite des Kühlereinlaßrostes 22 ohne Unterbrechung zur anderen Seite verlaufen
oder sie kann mit entfernbaren Luftsperren oder Ventilen versehen sein, die eine Unterteilung
der Reinigungsluftkammer in eine beliebige Anzahl von Zonen ermöglichen.
[0034] Zwar weist in den Darstellungen gemäß Fig.3 und 4 jede Rostplatte 24 eine Reinigungsluftöffnung
76 auf; dies ist jedoch nicht unbedingt nötig. In Fig.2 können bei den mit einem "X"
gekennzeichneten Abschnitten des Kühlereinlaßrostes Reinigungsluftöffnungen 76 nur
bei bestimmten Rostplatten 24 vorgesehen sein, um je nach Bedarf Reinigungsluftstöße
zum Entfernen von etwaigen Ansammlungen feinkörnigen Materials innerhalb des Kühlers
zu ermöglichen. Es ist jedoch wünschenswert, eine ausreichende Anzahl in geeigneter
Weise verteilter Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 zu versehen, um eine
Zufuhr von Reinigungsluft im wesentlichen über die gesamte Breite des Kühlereinlaßrostes
22 zu gewährleisten. Die Anordnung dieser Rostplatten ist notwendigerweise unterschiedlich
und hängt von verschiedenen Faktoren, wie etwa dem Aufbau und der Größe des Kühlereinlaßrostes
22, ab.
[0035] Durch Veränderung der Anzahl der Rostplatten 24, die mit Reinigungsluftöffnungen
76 versehen sind, kann die Stärke der Reinigungsluftstöße gezielt eingestellt werden.
Wenn beispielsweise alle Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 versehen sind,
wird die Reinigungsluft von den Druckluftkanonen in etwa gleichmäßig über die Breite
des Kühlereinlaßrostes 22 verteilt. Bei dieser Anordnung minimiert sich die Intensität
des durch jeden der Reinigungsluftöffnungen 76 zugeführten Reinigungsluftstoßes. Sind
nur die Hälfte der Rostplatten 24 mit Reinigungsluftöffnungen 76 versehen, entspricht
die Intensität des durch jede Reinigungluftöffnung zugeführten Druckluftstoßes in
etwa dem Doppelten der zuvor genannten minimalen Intensität. Andererseits ist die
Intensität des Reinigungsluftstoßes durch eine Reinigungluftöffnung dann am höchsten,
wenn nur eine Rostplatte 24 mit einer Reinigungsluftöffnung 76 versehen ist.
[0036] Es ist auch möglich, die Intensität des dem Klinker zugeführten Reinigungsluftstoßes
durch den gezielten Einsatz von Ventilen wunschgemäß zu variieren. So könnten beispielsweise
eine oder mehrere Druckluftkanonen dazu verwendet werden, Reinigungsluft an ein gemeinsames
Verteilersystem zu liefern, von dem aus mehr als eine Reinigungsluftleitung versorgt
wird. Durch geeignetes Öffnen und Schließen von bestimmten Reinigungsluftventilen
könnten Reinigungsluftstöße an eine oder mehrere Reinigungsluftzuführleitungen strömen,
wobei eine geringere Anzahl von Leitungen eine höhere Intensität des bereitgestellten
Reinigungsluftstoßes bedingt.
[0037] Um die gezielte Zufuhr von Reinigungsluft zum Klinker zu erleichtern, können Überwachungsvorrichtungen,
wie beispielsweise eine Infrarotkamera 90, im Klinkerkühler 20 vorgesehen werden (siehe
Fig.1). Alternativ zur Temperaturüberwachung kann eine herkömmliche Regelkreis-Videokammera
oder sogar ein Fenster oder eine Sichtöffnung als Überwachungsvorrichtung vorgesehen
sein. Wenn für die Infrarotkamera 90 ein separat angeordneter Monitor 92 vorgesehen
ist, kann das Bedienungspersonal den Klinkerkühler von einer anderen Stelle aus überwachen.
Wird eine Bildung von Schneemännern beobachtet, so kann das Bedienungspersonal gezielt
mit Hilfe des fernbedienten Reinigungsluftventil-Kontrollelementes 66 Reinigungsluftstöße
in die Zone des Kühlereinlaßrostes einblasen, in der die Ansammlung beobachtet wurde.
Stattdessen können auch mechanische oder elektronische Kontrollmittel oder eine Zeitschaltung
vorgesehen sein, um nacheinander oder nach dem Zufallsprinzip Reinigungsluftstöße
in die verschiedenen Zonen des Kühlereinlaßrostes 22 einzublasen.
[0038] In der Praxis wird das vom Brennofen kommende Material, enthaltend Klinker 12 und
feinkörniges Material 14, auf den Kühlereinlaßrost 22 aufgeschüttet und dann entlang
des Rostes etwa in Richtung des Pfeiles 19 transportiert. Während sich der Klinker
entlang des Kühlereinlaßrostes bewegt, wird er durch die ihm in der oben beschriebenen
Weise zugeführte, unter geringem Druck stehende Kühlluft 28 gekühlt. Wenn Mittel zur
Fernüberwachung vorgesehen sind, kann Bedienungspersonal allgemein den Transport des
Klinkers überwachen und so feststellen, ob sich Schneemänner bilden. Werden derartige
Formationen beobachtet, kann das Bedienungspersonal mit Hilfe des fernbedienten Druckluftkanonen-Kontrollelements
66 gezielt Hochdruck-Reinigungsluftstöße in die geeignete Zone des Kühlereinlaßrostes
22 einblasen. Diese Reinigungsluftstöße werden durch Öffnungen in den Setzstufenbereichen
des abgestuften Kühlereinlaßrostes 22 abgegeben.
[0039] Die Reinigungsluft strömt vom Kühlereinlaßrost auf Rosthöhe üblicherweise horizontal
in Richtung des Klinkerflusses. Die Reinigungsluftstöße sind ausreichend intensiv,
um den Klinker so zu erschüttern bzw. durchzurütteln, daß das Klinkerbett nicht mehr
stabil ist und alle möglicherweise entstandenen Schneemänner umstürzen und die Neigung
des Klinkerbettes hinabrutschen, wobei die Schneemänner zerbrechen. Die Richtung der
Reinigungsluft sowie deren jeweilige Einblasstelle beeinflussen auch den Fluß des
statischen Klinkerbettes positiv. Weil die Reinigungsluftstöße auf Höhe des Rostes
eingeblasen werden, dehnt sich außerdem die Luft aus, wenn sie sich erwärmt, während
sie durch das heiße Klinkerbett strömt, wodurch sich die Intensität des Luftstoßes
erhöht.
[0040] Die Reinigungsluftstöße bewegen auch möglicherweise in den Klinkerkühler gelangte
Stücke der Brennofenverkleidung vom Kühlereinlaß in Richtung des Klinkerflusses vorwärts,
wodurch potentielle Ausgangspunkte für die Bildung von Schneemännern entfernt werden.
Diese Ergebnisse werden im übrigen erzielt, ohne daß bewegliche Teile in der Nähe
des Klinkerkühlers vorgesehen werden müßten.
[0041] Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben.
Für den Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, daß Abwandlungen, Hinzufügungen
und Weglassungen in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen vorgenommen werden
können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.
1. Vorrichtung zum Kühlen heißen Materials, enthaltend feinkörniges Material (14), wobei
diese Vorrichtung die folgenden Bauteile umfaßt:
a) einen Kühlereinlaßrost (22) zum Tragen des Materials (14), der mit Kühlluftöffnungen
(34) und Reinigungsluftöffnungen (76) versehen ist,
b) ein Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem zum Zuführen von Kühlluft (28) zu den Kühlluftöffnungen
(34) und
c) ein Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem zum Zuführen von Reinigungsluft zu den
Reinigungsluftöffnungen (76).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kühlereinlaßrost (22) eine gestufte Oberfläche
aufweist, die weiterhin wenigstens eine Auflagefläche (56) und wenigstens eine Setzstufe
(58) umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kühlluftöffnungen (34) in der Auflagefläche
(56) und die Reingungsluftöffnungen (76) in der Setzstufe (58) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Reingungsluftöffnungen (76) so ausgerichtet
sind, daß durch sie Reinigungsluft von der Setzstufe (58) nach außen in etwa horizontaler
Richtung strömt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kühlereinlaßrost (22) weiterhin eine Vielzahl
von abnehmbaren Rostplatten (24) umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem wenigstens
eine Druckluftkanone (60) umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei diese Druckluftkanone (60) den Reinigungsluftöffnungen
(76) die Reinigungsluft in Stößen mit einer Dauer von weniger als 1 Sekunde, einem
Druck von zwischen wenigstens 345 und 690 kPa, einer Geschwindigkeit von zwischen
etwa 100 bis 200 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 1,13 und 1,7 m3/s zuführt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kühlereinlaßrost (22) in wenigstens zwei Zonen
unterteilt ist und das Hochdruck-Reingiungsluftzufuhrsystem weiterhin eine Anzahl
von Reinigungsluft-Zufuhrleitungen (62, 68) umfaßt, wobei jede dieser Reinigungsluft-Zufuhrleitungen
(62, 68) Reinigungsluft von der Druckluftkanone (60) zu einer der Zonen leitet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Druckluftkanone (60) zur Zufuhr von Reinigungsluft
in eine oder mehrere der Zonen fernbedient werden kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, weiterhin enthaltend Überwachungsmittel zum Beobachten
des heißen Materials, die außerdem eine gezielte Zufuhr der Reinigungsluft in eine
oder mehrere der Zonen ermöglichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, weiterhin enthaltend ein Zeitsteuerungsmittel zur Betätigung
der Druckluftkanone (60) zur Zufuhr von Reinigungsluft an eine oder mehrere der Zonen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Reingungsluft in Stößen mit Intensitäten zugeführt
wird, die gezielt durch Veränderung der Anzahl der Reinigungsluftöffnungen (76) verändert
werden können.
13. Verfahren zum Kühlen von heißem Material, enthaltend feinkörniges Material (14), in
einem Kühler, wobei dieses Verfahren die folgenden Arbeitsschritte umfaßt:
a) Zufuhr von heißem Material auf einen Rost (22) im Kühler (20),
b) Einblasen von Kühlluft (28) in den Kühler (20) aus einem Niedrigdruck-Kühlluftzufuhrsystem
zum Kühlen des Materials sowie
c) Zufuhr von Reingigungsluft aus einem Hochdruck-Reinigungsluftzufuhrsystem durch
den Rost (22) zu diesem Material, um das feinkörnige Material (14) zu entfernen.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Reingungsluft in Stößen mit einer Dauer von
weniger als 1 Sekunde, einem Druck von zwischen etwa 345 und 690 kPa, einer Geschwindigkeit
von zwischen etwa 100 bis 200 m/s und einer Fließrate von zwischen etwa 1,13 und 1,7
m3/s zugeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Reingungsluft vom Rost (22) in etwa horizontaler
Richtung nach außen strömt.
16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei weiterhin die Reinigungsluft in eine oder mehrere
Zonen des Rostes (22) eingeblasen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei weiterhin das Material innerhalb des Kühlers (20)
überwacht wird und die Reinigungsluft gezielt in eine oder mehrere Zonen des Rostes
(22) eingeblasen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei weiterhin die Intensität, mit der die Reingungsluft
eingeblasen wird, gezielt verändert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Zufuhr von Reinigungsluft an eine oder mehere
Zonen des Rostes (22) mit Hilfe von Zeitsteuerungsmitteln kontrolliert wird.
20. Vorrichtung zur Verhinderung der Ansammlung feinkörnigen Materials (14) innerhalb
eines Kühlers (20) zum Kühlen von Zementklinker (12), wobei die Vorrichtung die folgenden
Bauteile enthält:
a) Mittel zum Überwachen des Kühlers (20) zur Erfassung der Lage etwaiger Anhäufungen
feinkörnigen Materials (14) im Kühler (20),
b) ein Reinigungsluftzuführsystem innerhalb des Kühlers (20) zur Zufuhr von Stößen
von Reinigungsluft zum Kühler (20) sowie
c) Mittel zum Trennen des Reinigungsluftzufuhrsystems in wenigstens zwei Zonen, die
es ermöglichen, daß Reinigungsluftstöße nur in die Zonen gelangen, in denen Anhäufungen
feinkörnigen Materials (14) entdeckt wurden.