Rostkühler

Abstract

 Um einen verhältnismäßig einfach gebauten Rostkühler zu schaffen, dessen Kühlrost weitgehend vor Verschleiß geschützt ist und der sich einfach und mit einem hohen Kühlwirkungsgrad betreiben lässt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, oberhalb des statischen, keine bewegten Teile enthaltenden Kühlrostes (12) quer zur Kühlguttransportrichtung mehrere voneinander beabstandete drehbar gelagerte Rohrwellen (15a, 15b, 15c) anzuordnen, an denen sich nach oben erstreckende und als einarmige Hebel wirkende Schaufelarme (16a, 16b, 16c) befestigt sind, die in Kühlguttransportrichtung eine hin- und hergehende Pendelbewegung (17) ausüben, wobei die Schaufelarme an ihrer Vorderseite eine Schubfläche und an ihrer Rückseite eine Keilfläche aufweisen und bei ihrer Pendelbewegung das heiße Kühlgutbett vom Rostkühleranfang sukzessive zum Rostkühlerende bewegen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Rostkühler mit einem von Kühlgas durchströmten Kühlrost, über den das abzukühlende Kühlgut wie z. B. heißer Zementklinker bewegbar ist.

[0002] Rostkühler werden in der Steine- und Erdenindustrie eingesetzt, um das zuvor in einem Ofen gebrannte Gut wie z. B. Zementklinker oder andere mineralische Güter unmittelbar anschließend auf dem Kühlrost stark abzukühlen. Zwecks Transports des heißen abzukühlenden Kühlgutes über die Kühlstrecke sind neben Wanderrostkühlern besonders die Schubrostkühler weit verbreitet, bei denen das Rostsystem aus einer Vielzahl von abwechselnd ortsfesten und beweglichen Rostplattenträgern besteht, auf denen jeweils mehrere mit Kühlluftöffnungen versehene und im wesentlichen von unten nach oben von Kühlluft durchströmte Rostplatten befestigt sind. Dabei wechseln sich in Förderrichtung gesehen ortsfeste Rostplattenreihen mit hin- und herbeweglichen Rostplattenreihen ab, die über ihre entsprechend hin- und herbeweglichen Rostplattenträger auf einem oder mehreren längsbeweglich gelagerten angetriebenen Schubrahmen gemeinsam befestigt sind. Durch die gemeinsam oszillierende Bewegung aller beweglichen Rostplattenreihen wird das zu kühlende Gut, z. B. der heiße Zementklinker, schubweise transportiert und dabei gekühlt. Dabei ist es bekannt, zur Schonung der Rostplatten vor thermischmechanischer Überbeanspruchung die Plattenoberseiten mit Mulden bzw. Taschen zur Aufnahme und zum Festhalten von Kühlgut zu versehen, welches dann eine Schutzlage für das darüber gleitende heiße Kühlgut bildet (EP-B-0 634 619).

[0003] Als Alternative zu einem Rostkühler, bei dem der ganze Kühlrost oder Teile davon bewegt sind wie z. B. beim Wanderrostkühler und Schubrostkühler, ist ein z. B. aus der EP-A-0 718 578 bekannter Rostkühler bekannt, bei dem der von Kühlluft durchströmte Kühlrost nicht bewegt ist, sondern bei dem oberhalb der Rostfläche eine Reihe von hin- und herbeweglichen balkenförmigen Förderelementen quer zur Förderrichtung des Gutes angeordnet ist, wobei durch die Hin- und Herbewegung dieser balkenförmigen Förderelemente im abzukühlenden Gutbett das Gutmaterial sukzessive vom Kühleranfang zum Kühlerende bewegt und dabei gekühlt werden soll. Bei diesem Rostkühlertyp soll das insbesondere beim Schubrostkühler auftretende Verschleißproblem besonders im Überlappungsbereich benachbarter bewegter und nicht bewegter Rostplattenreihen, hervorgerufen durch Zementklinkerabrieb und Gutverklemmungen im Überlappungsbereich der Rostplatten, gemindert sein.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Rostkühler-Variante zu schaffen, die verhältnismäßig einfach gebaut ist, deren Kühlrost weitgehend vor Verschleiß geschützt ist und die sich einfach und mit einem hohen Kühlwirkungsgrad betreiben lässt.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Rostkühler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Beim erfindungsgemäßen Rostkühler ist der Kühlrost statisch, d. h. er enthält keine bewegten Teile mehr. Oberhalb des feststehenden Kühlrostes sind quer zur Kühlguttransportrichtung mehrere voneinander beabstandete drehbar gelagerte Rohrwellen angeordnet, und an der dem feststehenden Kühlrost abgewandten Seite der Rohrwellen sind an diesen sich nach oben erstreckende Schaufelarme befestigt, die in Kühlguttransportrichtung eine hin- und hergehende Pendelbewegung ausüben. Diese als einarmige Hebel wirkenden Schaufelarme, die an ihrer Vorderseite eine Schubfläche und an ihrer Rückseite eine Keilfläche aufweisen, liegen mit ihrer Schubfläche in der heißen Kühlgutschicht und sie bewegen bei ihrem Vorwärts- und Rückwärtspendeln das heiße Kühlgutbett vom Kühlrostanfang sukzessive zum Kühlrostende. Zum Schutz gegen Überhitzung durch das heiße Klinkerbett können die die Schaufelarme tragenden Hohlwellen von einem Kühlmedium wie z. B. Kühlluft durchströmbar sein, wobei dieses Kühlmedium über um den Rohrwellenumfang verteilte Öffnungen in das Kühlgutbett austreten und dort eine zusätzliche Kühlung des Kühlgutes bewirken kann.

[0007] Weil der Kühlrost feststehend ist und keine bewegten Teile enthält, ist es besonders vorteilhaft, den Kühlrost mit Rostplatten bzw. Bereichen mit Kühlgutmulden bzw. Kühlguttaschen zur Aufnahme und zum Festhalten von Kühlgut auszustatten, so dass beim Betrieb des Rostkühlers auf dem statischen Kühlrost eine untere vorgekühlte Gutbettlage bzw. Schutzlage gebildet wird, über welche das abzukühlende heiße Gut vermittels der pendelnden Schaufelarme bewegt wird. Die Lager sowie der Pendelantrieb bzw. die Pendelantriebe der mit den Schaufelarmen besetzten Wellen sind mit Vorteil außerhalb der Kühlerseitenwände vom heißen Kühlgut geschützt angeordnet.

[0008] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfasst der Schwenkwinkel zwischen der Schubfläche der pendelnden Schaufelarme und der Kühlrostebene einen Bereich von etwa 160° bis etwa 90°, also einen Differenz-Schwenkwinkelbereich von etwa 70°. Das heißt, die Schubflächen der pendelnden Schaufelarme sind in der Lage, das heiße Kühlgut schräg nach oben bis etwa parallel zur Kühlrostebene in Kühlguttransportrichtung zu bewegen, d. h. durch die Begrenzung der Vorwärts-Pendelbewegung ist vermieden, dass das Kühlgut von den Schubflächen der Schaufelarme gegen den Kühlrost gepresst wird. Gleichzeitig wird durch die Pendelbewegung der Schaufelarme erreicht, dass Zusammenfrittungen bzw. Zusammenbackungen des heißen Kühlgutes wie z. B. Zementklinker durch die Schaufelarme wieder aufgebrochen werden, ohne dass diese in die untere kältere Kühlgutschicht transportiert werden. Die Höhe der pendelnden Schaufelarme, d. h. also die radiale Erstreckung der einseitigen Hebelarme kann unterschiedlich sein; so können im Anfangsbereich des Rostkühlers besonders hohe Schaufelarme eingesetzt werden, um den Aufbrecheffekt von Kühlgutzusammenbackungen zu begünstigen. Dabei kann ein in einem Rostkühler konventioneller Bauart bisher oft eingesetzt gewesener Zwischenbrecher z. B. in Gestalt von Brechwalzen entfallen.

[0009] Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0010] Es zeigt:

Fig. 1:

ausschnittsweise schematisch einen Vertikallängsschnitt durch den erfindungsgemäßen Rostkühler zur Kühlung von aus einem Drehrohrofen ausgetragenen heißen Zementklinker, mit den im Kühlgutbett pendelnden Schaufelarmen,

Fig. 2:

herausgezeichnet in vergrößertem Maßstab die Seitenansicht auf einen Schaufelarm in zwei Pendel-Positionen, und

Fig. 3:

ausschnittsweise und schematisch die Draufsicht auf den Rostkühler der Figur 1.

[0011] Nach Figur 1 wird der aus einem Drehrohrofen ausgetragene heiße Zementklinker 10 über eine Gutüberleiteinrichtung 11 wie z. B. feststehender Treppenrost zum Kühlrost 12 gefördert, der im wesentlichen von unten nach oben von Kühlluft 13 durchströmbar ist und der statisch angeordnet ist, d. h. der keine bewegten Teile enthält. Der Kühlrost 12 ist in der Regel aus einzelnen Rostplatten zusammengesetzt, die so konstruiert sind, dass einerseits ein Durchfall an abzukühlendem Gut 10 durch den Kühlrost möglichst vermieden ist, und dass andererseits die Durchlässigkeit des Kühlrostes für die Kühlluft 13 aufrecht erhalten bleibt. Mit Vorteil weisen die Rostplatten des Kühlrostes 12 an ihrer Oberseite Kühlgutmulden bzw. Kühlguttaschen zur Aufnahme und zum Festhalten von Kühlgut 10 auf, so dass auf dem Kühlrost 12 eine untere vorgekühlte Gutbettlage bzw. Schutzlage 14 gebildet ist, über welche der zu kühlende heiße Klinker 10 bewegt wird, so dass ein Verschleiß des Kühlrostes bzw. dessen Rostplatten minimiert ist.

[0012] Die Bewegung des heißen Klinkers 10 über die abgekühlte Gutbettlage 14 geschieht in der Weise, dass oberhalb des Kühlrostes 12 quer zur Kühlguttransportrichtung mehrere voneinander beabstandete drehbar gelagerte Rohrwellen 15a, 15b, 15c etc. angeordnet sind, an denen an der dem Kühlrost 12 abgewandten Seite sich nach oben erstreckende Schaufelarme 16a, 16b, 16c befestigt sind, die in Kühlguttransportrichtung eine hin- und hergehende Pendelbewegung 17 ausüben können, die in Figur 2 groß herausgezeichnet ist.

[0013] Diese Schaufelarme 16a, 16b, 16c weisen an ihrer Vorderseite eine Schubfläche auf, an der durch Verschraubung, Verschweißung oder andere Verbindungstechnik eine Verschleißplatte 18 befestigt ist. Wie besonders in Figur 3 zu sehen ist, weisen die Schaufelarme an ihrer Rückseite eine Keilfläche 19 auf, d. h. beim Zurückpendeln der Schaufelarme 16a, 16b, 16c gleiten diese pfeilförmig bzw. stromlinienförmig durch das Kühlgutbett, wodurch der Kraftaufwand sowie der Verschleiß minimiert sind. Jedenfalls wird beim Pendeln der als einarmige Hebel wirkenden Schaufelarme das heiße Kühlgut 10 vom Anfang bis zum Ende des Kühlrostes 12 über die bereits abgekühlte untere Gutbettlage 14 sukzessive transportiert.

[0014] Die Vorwärts-Pendelbewegung der Schaufelarme ist in der Weise begrenzt, dass die Schaufelarme das Kühlgut nicht auf den Kühlrost 12 pressen, d. h. der Winkel α zwischen der Schubfläche 18 der Schaufelarme und der Kühlrostebene beträgt im Minimum etwa 90°. Insgesamt kann der Schwenkwinkel β zwischen der Schubfläche 18 der pendelnden Schaufelarme und der Ebene des Kühlrosts 12 einen Bereich von etwa 160° bis 90°, also in der Differenz einen Schwenkwinkelbereich 17 von etwa 70° umfassen. Auf diese Weise sind die Schaufelarme mit ihren Schaufeln 18 in der Lage, das heiße Kühlgut schräg nach oben bis maximal etwa parallel zur Kühlrostebene in Kühlguttransportrichtung zu bewegen, und sie sind dabei auch in der Lage, Zusammenbackungen von heißem Kühlgut wieder aufzubrechen. Jedenfalls ist vermieden, dass das heiße Kühlgut 10 in die bereits abgekühlte untere Gutbettlage 14 gedrückt wird.

[0015] Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind auf einer Welle 15a bzw. 15b mehrere Schaufelarme 16 benachbart zueinander befestigt, und zwar auswechselbar, z. B. wie aus Figur 2 ersichtlich durch eine Nut-Feder-Verbindung. Dazu hat der z. B. aus einem Gusskörper bestehende Schaufelarm 16a in seiner Nabe eine Nut 20, in die eine Feder 21 der Hohlwelle 15a eingreift. Wie aus Figur 2 noch ersichtlich, können in der Nabe des Schaufelarms 16a noch weitere Nuten 22 vorhanden sein, und durch unterschiedliche Belegung der Nuten 20, 22 etc. können auf einer Welle benachbarte Schaufelarme 16 auch eine unterschiedliche radiale Ausrichtung bzw. Einstellung aufweisen, wobei beim gemeinsamen Pendeln aller Schaufelarme dadurch regional unterschiedliche Fördergeschwindigkeiten in der zu transportierenden heißen Kühlgutschicht 10 erzielbar sind. Dadurch kann z. B. ein besonderer Einfluss auf die Vermeidung der sogenannten "red river"-Bildung genommen werden, bei welcher noch rot glühende heiße Klinkerbrocken über die Böschungsstrecke des heißen aufgestauten Kühlgutes herabrollen können.

[0016] Die Schaufelarme 16 können bis zum vollständigen Verschleiß der Verschleißplatten 18 aufgebraucht werden, auch durch Umsetzung an anderen Stellen im erfindungsgemäßen Rostkühler.

[0017] Ferner ist aus Figur 3 ersichtlich, dass die Schaufelarme 16a, 16b benachbarter Wellen 15a, 15b versetzt zueinander, d. h. auf Lücke angeordnet sein können, wodurch mit den pendelnden Schaufelarmen die gesamte Breite des Kühlgutbettes 10 zwecks dessen Transports sowie auch zwecks Aufbrechens zusammengebackener Klinkerbrocken erfassbar ist.

[0018] Die Lager 23 sowie der Pendelantrieb 24 der mit den Schaufelarmen besetzten Wellen 15a etc. sind geschützt außerhalb der Kühlerseitenwände angeordnet. Diese Rohrwellen 15a etc. können zum Schutz gegen thermische Überbeanspruchung von einem Kühlmedium wie z. B. Kühlluft durchströmt sein, die durch nicht dargestellte Perforierungen der Hohlwellen in das Kühlgutbett zwecks dessen zusätzlicher Kühlung austreten kann. Jede Welle 15a, 15b etc. ist durch je einen eigenen Antrieb 24 angetrieben; ebenfalls mögliche wäre aber auch ein gemeinsamer Antrieb mehrerer Rohrwellen. Am Antrieb 24 ist der Pendelweg 17 zwischen den beiden Endlagen der Schaufelarme 16a etc. individuell einstellbar.

[0019] Der erfindungsgemäße Rostkühler zeichnet sich durch einen hohen Kühlwirkungsgrad, durch einen gegen Verschleiß weitgehend geschützten Kühlrost sowie durch eine einfache und besonders niedrige Bauweise aus. Die Erfindung ist anwendbar nicht nur bei Rostkühlertypen mit kammerbelüfteten Rostplatten, bei denen das Unterteil des Kühlers unterhalb des Kühlrosts in mehrere voneinander getrennte Kammern unterteilt ist, sondern auch bei Rostkühlertypen mit reihenbelüfteten Rostplatten, bei denen die Kühlluft durch hohle Rostplattenträgerbalken herangeführt wird, aus denen die Kühlluft in daran befestigte entsprechend mit Kühlluftkanälen versehene spezielle Rostplatten einströmt.

Ansprüche

1. Rostkühler mit einem von Kühlgas durchströmten Kühlrost (12), über den das abzukühlende Kühlgut wie z. B. heißer Zementklinker bewegbar ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) oberhalb des Kühlrostes (12), der feststehend ist, sind quer zur Kühlguttransportrichtung mehrere voneinander beabstandete drehbar gelagerte Rohrwellen (15a, 15b, 15c) angeordnet,

b) an der dem Kühlrost (12) abgewandten Seite der Rohrwellen sind an diesen sich nach oben erstreckende Schaufelarme (16a, 16b, 16c) befestigt, die in Kühlguttransportrichtung eine hin- und hergehende Pendelbewegung (17) ausüben,

c) die Schaufelarme (16a, 16b, 16c) weisen an ihrer Vorderseite eine Schubfläche (18) und an ihrer Rückseite eine Keilfläche (19) auf.

2. Rostkühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärts-Pendelbewegung der Schaufelarme in der Weise begrenzt ist, dass die Schaufelarme das Kühlgut nicht auf den Kühlrost pressen, d. h. der Winkel α zwischen der Schubfläche (18) der Schaufelarme (16a) und der Kühlrostebene beträgt im Minimum etwa 90°.

3. Rostkühler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel β zwischen der Schubfläche (18) der pendelnden Schaufelarme und der Kühlrostebene einen Bereich von etwa 160° bis etwa 90°, also in der Differenz einen Schwenkwinkelbereich (17) von etwa 70° umfaßt.

4. Rostkühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (15a, 15b) mehrere Schaufelarme auswechselbar befestigt sind, z. B. durch Nut-Feder-Verbindung (20, 21).

5. Rostkühler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass bei der Nut-Feder-Verbindung (20, 21) mehrere Nuten (20, 22) vorhanden sind und die an einer Welle (15a) befestigten Schaufelarme (16a) durch unterschiedliche Belegung der Nuten eine unterschiedliche radiale Ausrichtung bzw. Einstellung aufweisen.

6. Rostkühler nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelarme (16a, 16b) benachbarter Wellen (15a, 15b) versetzt zueinander, d. h. auf Lücke angeordnet sind.

7. Rostkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der statische keine bewegten Teile enthaltende Kühlrost (12) Rostplatten bzw. Kühlrostabschnitte mit Kühlgutmulden bzw. Kühlguttaschen zur Aufnahme und zum Festhalten von Kühlgut aufweist, so dass auf dem Kühlrost eine untere vorgekühlte Gutbettlage bzw. Schutzlage (14) gebildet ist, über welche das abzukühlende Gut (10) vermittels der pendelnden Schaufelarme (16a bis 16c) in Kühlrosttransportrichtung bewegbar ist.

8. Rostkühler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schubflächen der Schaufelarme (16a) Verschleißplatten (18) tragen.

9. Rostkühler nach den Ansprüchen 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (23) sowie der Pendelantrieb (24) der mit den Schaufelarmen besetzten Wellen (15a etc.) außerhalb der Kühlerseitenwände angeordnet sind.

10. Rostkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Schaufelarmen besetzten Wellen (15a etc.) von einem Kühlmedium durchströmbar sind.

Zeichnung