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Patent Searching and Data


Title:
GRATE COOLER PLATE HAVING ADJUSTABLE INSERT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/015577
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a grate cooler plate (1, 1') comprising an air inlet (2, 2') and air passage openings (3, 3'), through which the air (5, 5') flows for cooling the cooling goods present on the grate cooler plate (1, 1'). According to the invention, a rotatable insert (6, 6') having air passage openings (4, 4') is present in the surface of the grate cooler plate (1, 1'). The effect of said grate plate (1, 1') is that bulk goods placed in the inlet region of a grate cooler expands out to a flat cone of bulk goods.

Inventors:
BRENDLER DIETER (DE)
Application Number:
EP2010/061280
Publication Date:
February 10, 2011
Filing Date:
August 03, 2010
Export Citation:
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Assignee:
KHD HUMBOLDT WEDAG GMBH (DE)
BRENDLER DIETER (DE)
International Classes:
F27D15/02
Foreign References:
US5497711A1996-03-12
Other References:
None
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Claims:
Schutzansprüche

1. Rostkühlerplatte (1 , 1 ') aufweisend eine Luftzufuhr (2) und

Luftdurchthttsöffnungen (3, 3'), durch die Luft (5) zur Kühlung des auf der Rostkühlerplatte (1 , 1 ') liegenden Kühlguts strömt, dadurch gekennzeichnet, dass ein verdrehbarer Einsatz (6, 6') mit Luftdurchtrittsöffnungen (4, 4') in der Oberfläche der Rostkühlerplatte (1 , 1 ') vorhanden ist.

2. Rostkühlerplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Einsatz (6, 6') in der Oberfläche eine regelmäßig polygonale oder kreisrunde Form aufweist.

3. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsöffnungen (4, 4') des verdrehbaren Einsatzes (6, 6') eine Vorzugsrichtung aufweisen, die von der Vertikalen in Bezug auf die Oberfläche der Rostkühlerplatte abweicht.

4. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Einsatz (6, 6') kontinuierlich verdrehbar ist.

5. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Einsatz (6, 6') durch Mittel (7) von unterhalb der Rostkühlerplatte (1 , 1 ') verdrehbar ist.

6. Rostkühlerplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7) zur Verdrehung des verdrehbaren Einsatzes (6, 6') manuell oder motorisch bedienbar sind.

7. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Einsatz (6, 6') in einen sich nach unterhalb der Oberfläche der Rostkühlerplatte (1 , 1 ') verjüngenden Luftzufuhrkanal (7) eingesetzt ist.

8. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des verdrehbaren Einsatzes (6, 6') bündig mit der Oberfläche der Rostkühlerplatte (1 , 1 ') abschließt.

9. Rostkühlerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostkühlerplatte (1 , 1 ') guthaltende Vertiefungen (9) zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht (10) aufweist.

10. Rostkühler (1 , 1 ') zur Kühlung von Schüttgut, aufweisend eine Rostkühlerplatte (1 , 1 ') nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Description:
Rostkühlerplatte mit verstellbarem Einsatz

Die Erfindung betrifft Rostkühlerplatte aufweisend eine Luftzufuhr und

Luftdurchtrittsöffnungen, durch die Luft zur Kühlung des auf der Rostkühlerplatte liegenden Kühlguts strömt.

Zur Kühlung von heißem Kühlgut, beispielsweise von frisch aus einem Drehrohrofen stammendem Klinker, wird dieses auf einen beweglichen Kühlrost abgelegt, welcher das Kühlgut vom Ende des Drehrohrofens zu einem Kühlerausgang transportiert und dabei Kühlluft durch die auf dem Kühlrost liegende Kühlgutschicht presst. Als Kühler kommen Treppenrostkühler, Wanderrostkühler aber auch Kühler zum Einsatz, die nach dem sog. "Walking-Floor"-Prinzip arbeiten, im Folgenden Schubbodenkühler genannt. Wird das Kühlgut durch einen Drehrohrofen oder allgemein durch eine Schüttung auf dem Kühlrost abgelegt, so bildet sich in der Regel ein kegelförmiger Haufen, der durch die Transportwirkung des Kühlers zu einem Haufen mit einer dachähnlichen Fläche ausgezogen wird. Diese Haufenform verhindert, dass von unten durch den Kühlrost hindurchtretende Kühlluft gleichmäßig durch die Kühlgutschicht strömt. Statt gleichmäßig durch das Kühlgut zu strömen, strömt die meiste Kühlluft an den Stellen durch den Rost und durch das Kühlgut, an denen die

Schichtdicke der Schüttgutschicht auf dem Kühlrost besonders gering ist und die Kühlluft daher wenig Widerstand beim Durchdringen dieser Schüttgutschicht zu überwinden hat. Dadurch wird die Wärme des Kühlguts nicht optimal von der Kühlluft aufgenommen und die aus dem zu kühlenden Kühlgut austretende Kühlluft ist in ihrer Gesamtheit durch die an den Seiten des dachförmigen Kühlgutbettes vorbeiströmende Kühlluft unnötig kalt. Für den idealen Einsatz sollte die Kühluft möglichst viel Wärme aufnehmen und dabei selbst stark erhitzt werden, um diese Luft zur

Rekuperation wieder dem vorgelagerten Entsäuerungs- und Sinterprozess zuzuführen. Je höher die Temperatur der Kühlluft ist, desto größer ist der Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung, die durch die Rekuperation erreicht werden soll. Um in der Eingangszone derartiger Kühler die Ausbildung eines kegelförmigen hau- fens zu verhindern, werden häufig Rechen eingesetzt, die das Kühlgut gleichmäßig auf der Oberfläche des Kühlers verteilen. Andere Kühler weisen in der Eingangszone nach außen weisende, vertikale Leitbleche auf der Kühleroberfläche auf, um das Kühlgut im Eingangsbereich gleichmäßig nach außen zu transportieren, um so die spitze Dachform der Schüttung zu verbreitern und dadurch das Kühlgut auf dem Kühlrost in seiner Schichthöhe zu vergleichmäßigen.

Alle Lösungen, das heiße Kühlgut, insbesondere den heißen Klinker mechanisch zu verteilen, haben aber den Nachteil, dass ein eingesetzter Rechen, vertikale Leitbleche oder Schieber einem sehr starken Verschleiß ausgesetzt ist, weil der Klinker nicht nur sehr hart ist und stark abrasiv wirkt, sondern dazu auch noch heiß ist, wodurch das Material des Rechens oder der Leitbleche zusätzlich erweicht wird. Im Ergebnis müssen diese mechanischen Verteilungshilfen häufig erneuert werden, wozu eine Unterbrechung des kontinuierlichen Prozess der Klinkerherstellung notwendig ist und zu einem kurzzeitigen Anlagenstillstand führt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rostkühlerplatte vorzuschlagen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein verdrehbarer Einsatz mit Luftdurchtrittsöffnungen in der Oberfläche der Rostkühlerplatte vorhanden ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in der Rostkühlerplatte einen verdrehbaren Einsatz anzuordnen, durch den Kühlluft hindurchströmt.

Das auf den Rostkühler zur Kühlung abgelegte Schüttgut befindet sich durch die durchströmende Kühlluft in einem sehr lockeren Zustand. Dieser Zustand ist weder vergleichbar mit dem einer lockeren Schüttung im Ruhezustand noch mit dem Zustand eines Fließbetts, in welchem die Teilchen einer Schüttung durch ein durchströmendes Trägergas fluidisiert sind. Vielmehr ist der Zustand dieser Schüttgutschicht durch die sie durchdringende Kühlluft gegenüber einer im Ruhezustand ab- gelegten Schüttgutschicht besonders locker und dadurch ist die Schüttgutschicht vergleichsweise leicht in ihrer Form veränderbar. Es wurde festgestellt, dass ein auf einem Rostkühler liegende Schüttgutschicht durch Variation der Lufteinströmung von unten in seiner Ausbildung eines Schüttkegels beeinflusst werden kann, wobei der Winkel des Schüttkegels variiert. Dabei ist die Lufteinströmrichtung von unten ursächlich für die Ausbildung eines mehr oder weniger flachen Schüttgutkegels, der durch die kontinuierliche Bewegung zu einer dachförmigen Schüttung ausgezogen wird. Die exakte Richtung der Lufteinströmung zur Herbeiführung einer gewünschten äußeren Form der Schüttung ist dabei durch Test zu bestimmen, denn eine nach außen weisende Strömung ist nicht zwangsläufig mit einer Ausbildung einer flachen Schüttung verbunden und umgekehrt, ist eine nach innen weisende Strömung nicht unbedingt mit der Ausbildung einer spitzeren Schüttung verbunden.

Um die ideale Luftzufuhrrichtung von unten in die Schüttung zu erreichen, kann im Kaltbetrieb oder in Ruhestellung die Stellung des verdrehbaren Einsatzes in der Rostkühlerplatte verdreht werden, bis sich der gewünschte Winkel des Schüttkegels ausbildet.

Die Form des verdrehbaren Einsatzes ist je nach Einsatzart variierbar. Für eine Verstellung der Drehposition des verdrehbaren Einsatzes im Betrieb, beispielsweise durch eine Mechanik zur Fernbedienung oder durch motorische Verstellung, ist es vorteilhaft, wenn der verdrehbare Einsatz eine kreisrunde Form aufweist, die in die Oberfläche der Rostkühlerplatte eingebracht ist. Durch die kreisrunde Form kann der verdrehbare Einsatz in seinem Sitz während des Betriebes kontinuierlich verdreht werden, weil es nicht notwendig ist, zum Verdrehen den verdrehbare Einsatz aus dem Einsatz gegen die Schwerkraft des darauf liegenden Schüttguts anzuheben.

Für eine einmal vorgewählte Einstellung, die nachträglich nicht mehr geändert werden soll, ist es hingegen vorteilhaft, wenn der verdrehbare Einsatz eine regelmäßig polygonale Form in der Oberfläche der Rostkühlerplatte aufweist. Durch die regelmäßige polygonale Form ist der verdrehbare Einsatz nicht innerhalb der Oberfläche der Rostkühlerplatte verdrehbar, ohne dass dieser gegen die Schwerkraft des darauf liegenden Schüttguts angehoben werden muss. Durch die regelmäßig Polygonale Form, zu der auch eine dreieckige, eine quadratische oder höher polygonale Form gehört, wird der verdrehbare Einsatz also in seiner Stellung fixiert. Im Extremfall kann die Form des verdrehbaren Einsatzes auch rechteckig, elliptisch oder rautenförmig sein oder eine Symmetrie aufweisen, die eine Spiegelebene oder eine zweizählige Drehachse aufweist, durch die der verdrehbare Einsatz in der Rostkühlerplatte in zwei Stellungen eingesetzt werden kann.

Um die Wirkung der unterschiedlichen Lufteintrittsrichtungen der durch den verdrehbaren Einsatz in das Schüttgut eintretenden Kühlluft zu vergrößern, ist es vorteilhaft, wenn der verdrehbare Einsatz eine Vorzugsrichtung in den Luftaustrittsöffnungen für die durch den verdrehbaren Einsatz hindurchtretende Kühlluft aufweist, wobei diese Vorzugsrichtung von der Vertikalen in Bezug auf die Oberfläche der Rostkühlerplatte abweicht. Durch die Vorzugsrichtung, die von der Vertikalen in Bezug auf die Rostplattenoberfläche abweicht, wird der Kühlluft eine horizontale Richtungskomponente in Bezug auf die Oberfläche der Rostkühlerplatte aufgezwungen, die zur Ausbildung eines mehr oder weniger spitzen Schüttgutkegels verwendet werden kann. Denn wenn der verdrehbare Einsatz diese Vorzugsrichtung aufweist, bewirkt die schräg in die Kühlgutschicht einströmende Kühlluft, dass bei jedem Hub des Kühlrostes zur Vorwärtsbewegung zu kühlendes Schüttgut zur Seite fällt und dadurch wird die spitze Dachform des zu kühlenden Schüttguts auf dem Kühler zu Gunsten einer gleichmäßigen Schichtdicke über dem Rost des Rostkühlers abgetragen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der verdrehbare Einsatz Mittel aufweist, durch welche der verdrehbare Einsatz von Unterhalb der Rostkühlerplatte verdrehbar ist. Beispielhaft kann eine Stange von unterhalb der Kühlrostebene an den verdrehbaren Einsatz angebracht sein, die von unterhalb des Kühlrostes erreichbar ist und durch die der verdrehbare Einsatz in der Rostkühlerplatte manuell oder motorisch, beides direkt oder über ein Gestänge zur Fernbedienung, verdreht werden kann. Hierdurch kann der Winkel der aus dem verdrehbaren Einsatz austretenden Luft sogar während des Betriebes eingestellt werden. Eine kreisrunde Form ermöglicht die Verdrehung, ohne dass der verdrehbare Einsatz aus seinem Sitz in der Rostkühlerplatte angehoben werden muss. Sofern die Mittel zur Verdrehung des verdrehbaren Einsatzes eine hohe Kraft aufbringen können, ist es auch möglich, den regelmäßig polygonalen, Spiegel- oder rotationssymmetrischen verdrehbaren Einsatz aus seinem Sitz in der Rostkühleroberfläche gegen die Schwerkraft des darauf liegenden Schüttguts anzuheben und zu verstellen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der verdrehbare Einsatz in einen sich nach unterhalb der Oberfläche der Rostkühlerplatte verjüngenden Luftzuführkanal für Kühlluft einsetzbar. Durch den sich verjüngenden Luftzufuhrkanal ist es nicht möglich, dass der verdrehbare Einsatz in seinen Einsatz hineinfällt und dabei ein Leck für das zu kühlende Schüttgut auf dem Rostkühler ausbildet.

Um dem sich über die Rostkühlerplatte bewegenden Schüttgut wenig mechanischen Widerstand entgegenzusetzen und um den Verschleiß der Rostkühlerplatte und dem verdrehbare Einsatz zu mindern, ist vorgesehen, dass der verdrehbare Einsatz bündig mit der Oberfläche der Rostkühlerplatte abschließt.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rostkühlerplatte und auch der verdrehbare Einsatz guthaltende Vertiefungen zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht aufweist.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rostkühlerplatte mit verdrehbarem Einsatz in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Rostkühlerplatte mit verdrehbarem Einsatz gemäß Ebene A-A aus Figur 1 ,

Fig. 3 die Schnittansicht aus Figur 2 der Rostkühlerplatte mit verdrehbarem

Einsatz mit zusätzlichen guthaltenden Vertiefungen.

In Figur 1 sind in einer perspektivischen Ansicht von oben zwei rechteckige unterschiedlich ausgestaltete Rostkühlerplatten 1 , 1 ' dargestellt, die eine in dieser Ansicht je eine verdeckte Luftzufuhr 2, 2' und damit korrespondierende, längliche, parallel zu einer Seite der Rost kühlerplatte 1 , 1 ' ausgerichtete Luftdurchtrittsöffnungen 3, 3' aufweisen, die an den Ecken der rechteckigen Rostkühlerplatten 1 , 1 ' angeordnet sind und durch welche Kühlluft 5, 5' in das auf der Rostkühlerplatte 1 , 1 ' liegende Schüttgutbett eindringt, wobei das Schüttgutbett in dieser Skizze nicht dargestellt ist. Die Rostkühlerplatten 1 , 1 ' weist neben den länglichen Luftzufuhröffnungen 3, 3' eine im Vergleich zur Oberfläche der Rostkühlerplatte 1 , 1 ' große, zentrale Ausnehmung auf, in welcher je ein verdrehbarer Einsatz 6, 6' eingesetzt ist, der ebenfalls längliche Luftdurchtrittsöffnungen 4, 4' für Kühlluft aufweist, wobei die Kühlluft in das auf der Rostplattenoberfläche liegende und in dieser Skizze nicht dargestellte Schüttgut eindringt. Die Verdrehbarkeit des verdrehbaren Einsatzes 6, 6' in der Rostkühlerplatte 1 , 1 ' ist in der Skizze 1 durch einen Kreisdoppelpfeil angedeutet und sie bewirkt, dass bei Verdrehung des verdrehbaren Einsatzes 6, 6' die durch den verdrehbaren Einsatz 6, 6' hindurchströmende Kühlluft 5, 5' mit einer anderen Strömungscharakteristik in das zu kühlende Schüttgut eindringt als die Kühlluft 5, 5', die durch die feststehenden Luftdurchtrittsöffnungen 3, 3' der Rostkühlerplatte 1 , 1 ' in das zu kühlende Schüttgut eindringt, weil die Ausrichtung der Luftdurchtrittsöffnungen 3, 3', 4, 4' in den Rostkühlerplatten 1 , 1 ' und dem verdrehbaren Einsätzen 6, 6' unterschiedlich ausgerichtet sind. Im Einsatz dieser so ausgestalteten Rostkühlerplatten 1 , 1 ' hat sich gezeigt, dass bereits die unterschiedliche Ausrichtung der länglichen verschiedenen Luftdurchtrittsöffnungen 3, 3' und 4, 4' zu einem unterschiedlichen Winkel des Schüttgutkegels führt, der beim Ausziehen durch Bewegung des Schüttgutkegels zu einer dachförmigen Schüttung umgeformt wird.

Der innere Aufbau der Rostkühlerplatten 1 , 1 ' ist durch eine Schnittzeichnung entlang der Schnittebene A-A oder A' -A' gemäß Figur 1 in Figur 2 dargestellt. Figur 2 ist zu entnehmen, dass der verdrehbare Einsatz 6, 6' in einen sich verjüngenden Luftzufuhrkanal 8 der Rostkühlerplatte 1 , 1 ' eingesetzt ist und - angedeutet durch Strichellinien - von der Vertikalen in Bezug auf die Oberfläche der Rostplatten 1 , 1 ' abgeneigte Luftdurchtrittsöffnungen 4, 4' aufweist, durch welche Kühlluft, die durch diese Luftdurchtrittsöffnungen 4, 4' hindurchtritt, beim Austritt eine horizontale Richtungskomponente aufweist. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der verdrehbare Einsatz 6, 6' durch Mittel 7 von unterhalb der Rostkühlerplatten 1 , 1 ' verdrehbar ist. Im vorliegenden Beispiel ist der verdrehbare Einsatz durch eine Stange 7 als Mittel zur Verdrehung außen bewegbar, die zunächst in den sich verjüngenden Luftzufuhrkanal 8 hineinragt und von dort aus aus dem Kanal durch eine Buchse nach außen führt, wo diese Stange zur manuellen oder zur motorischen Bewegung des verdrehbaren Einsatzes 6 verwendet werden kann.

In spezieller Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß Figur 3 vorgesehen, dass die Rostkühlerplatte 1 guthaltende Vertiefungen 9 aufweist, auf die in Figur 3 durch den Mehrfachstrich an Bezugszeichen 9 hingewiesen wird und in welchen zu kühlendes Schüttgut verbleibt, um dort eine autogene Verschleißschutzschicht 10 zu bilden, die sich nicht gegenüber der Rostkühlerplatte 1 und den guthaltenden Vertiefungen 9 bewegt und so die Rostkühlerplatte 1 und den verdrehbare Einsatz vor Verschleiß schützt. Dabei sind die guthaltenden Vertiefungen 9 in dieser speziellen Ausgestaltung der Erfindung so angeordnet, dass Kühlluft 5, die durch die guthaltenden Vertiefungen 9 in das Schüttgutbett eindringt, eine deutliche horizontale Richtungscharakteristik aufweist. Es hat sich gezeigt, dass diese Richtungscharakteristik schon bei Verwendung eines symmetrischen Bodens der guthaltenden Vertiefungen 9 im verdrehbaren Einsatz 6, wie er auf der Rostkühlerplatte 1 vorhanden ist, auftritt, wenn der verdrehbare Einsatz 6 gegenüber der Rostkühlerplatte 1 verdreht eingesetzt ist und betrieben wird. Jedoch ist dieser Effekt bei horizontaler Komponente der Kühlluft 5 stärker ausgeprägt.

Bezugszeichenliste Rostkühlerplatte 5 Luft

' Rostkühlerplatte 6 verdrehbarer Einsatz Luftzufuhr 6' verdrehbarer Einsatz Luftdurchtrittsöffnungen 7 Mittel zur Verdrehung ' Luftdurchtrittsöffnungen 8 Luftzufuhrkanal

Luftdurchtrittsöffnungen 9 guthaltende Vertiefung ' Luftdurchtrittsöffnungen 10 Verschleißschutzschicht