DE1758257A1

DE1758257A1 - Drehofen

Info

Publication number: DE1758257A1
Application number: DE19681758257
Authority: DE
Inventors: Sherwood William Lyon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-05-01
Filing date: 1968-04-30
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3477704A; SE340674B; GB1215734A

Description

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dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. Dannenberg

dr. P. Weinhold

6 FRANKFURT AM MAIN

C*. ESCHENHEIMER STR. 39

29.4.68

PW/Hd

WiIIiam Lyon Sherwood

Postfach 2161
Vancouver 3, B. C./^Ganaäa

Drehofen

Die Erfindung betrifft einen langgestreckten Drehofen für "bei hohen Temperaturen ablaufende Be- und Verarbeitungsverfahren und insbesondere eine Verbindungsvorrichtung, die einen Anschluß zwischen zwei miteinander kommunizierenden zylinderförmigen Abschnitten eines Drehofens bildet.

Drehofen (bzw."rotary kiln-type furnaces") weraen in aen Industriezweigen für Verarbeitung, Bearbeitung unJ Aufbereitung von Materialien als Reaktionsgefäüe zum Erhitzen und Aufbereiten oder Verarbeiten von festen oder flüssigen Bef.chickungsmaterialien verwenaet. Die hauptsächlichen in einem soLchen Ofen durchgeführten Verfahrei^rohri t." a find:

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-Z-

(1) da3 Erhitzen zur Herbe Lführung einer Reaktion in der fesien Phase aes Materials, (2) das Schmelzen und (3) aas Feinen oder Abscheiden, z. B. beim Frischen. Der wohl größte Teil von Drehofen, z. B. Zement- und Kalketeindrehöfen, wird nur zum Erhitzen ui.d zur Herbeiführung einer Reaktion ir. der festen Phase verwendet. Es gibt andere Verfahren, die diese Verfahrensstufe und auch das Schmelzen und Feinen oder Reinigen oder dgl. umfacsen und bei denen flüssige BeschickungEmaterialien unter hohen Temperaturen anwesend sind. In den Abschnitten des Kiens, die zum Schmelzen und Feinen dienen, ist die Erosion bz.v. AusJhsssung des feuerfesten Auskleidungemateriale im allgemeinen stärker als in anderen Abschnitten und macht häufiger Unterbrechungen des Betriebes erforderlich, damit das feuerfeste Material ausgebessert und ersetzt werden kann. Deshalb ist es von Verteil, für diese stark beanspruchten Ofenzonen Ersatz-Ufenabschnitte zum Auswechseln und eine schnell und bequem zu betätigende Vorrichtung zum Anschließen eines solchen Ersatzabschnitte ψ und zum Austauschen derselben mit den abgenutzten Abschnitten zu schaffen, so daß der eine Abschnitt zugänglich ist und ausgebessert werden kann, während der andere angeschlossen ist und arbeitet. Auf diese Weise werden lange Betriebsunterbrechungen vermieden, und die Betriebskosten werden verringert, indem man ein fast ununterbrochenes fortlaufendes Arbeiten des Ofens erreicht.

Es icann auch ein Trennurrgwvorgang nach der !Teilchengröße und Abscheiden von Peinteilchen mittels eines in die VVanuung

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einen Drehrohrofen^ eingebauten Siebabschnitts erforderlich r.ein. Hin solcher Sie Dübschnitt bectfcht vorzugsweise aus einer Anzahl von Siebroptsegmenten mit Untnahmevorrichtungen oder -triontern, die sich in eil.er Reihe aufeinanderfolgend um den üfenumfang herum erntrecken. Bei Verfahren oder Verfahrenrstufen mit hohen Temperaturen ist der Siebabrcimitt ungleichmäßiger Erhitzung aut'^eretzt, waa zu Verzerrung; und Y/Urmespannunper. führt. Deshalb iet es erwünscht, den Siebabscnnitt von dem Traggerüst oder -rahn.en des üfens zu trennen und eine ciet'Haine Verbindung cwiachen uen: Sielab: chnitt und -..enipetene de:ii einen Ende de. tfene htrzustt:jlen, uil zu verhindern, dat durch auv un^leichn.hiige Erhitzen ejitr.tehende Spannui₄r^n weiter auf andere Teile dee Oienmantelß und des Gerüstes übertragen werüen.

Gepenstai.ü der Erfindung ist eine cit^raame Vorrichtung zun. Verbinden von Ab; Ciinitten einer Drehofens, die leicht gelöst werden kann, um einen ofenui^chnitt eu entfernen una aiese:; durch einen Auswpchsel-ErFGtzafcrchr.itt zu ersetzen, wodurcli Verzügerungen oaer uetrieltnunerbrechungen für ^euauskleidei. oder Aufbessern α· r Auskleidung der Ofens auf eir. lninaeBtmaü herabgesetzt werden

der Ausführung der Erfindung ist auiierdem eine Vorrichtung, mittels derer ein Abschnitt eines Drehofens durch einen anderen Abschnitt angetrieben wird, wobei dar für das Drehen des Ofens erforderliche Antriebsdrehmoment üter eine

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biegsame Verbindungsvorrichtung von dem treibenden Ofenabflchnitt auf den angetriebenen Abschnitt übertragen wird, während gleichzeitig eine enge Verbindung zwischen den Enden der beiden Abechnitte aufrechterhalten wird, die eng zusammengekuppelt Bind.

Die Erfindung sieht ferner Tor, daß die beiden durch eine erfindungsgemäße Verbindungevorrichtung miteinander verbundenen Drehofenabschnitte um ein gewisses begrenztes Maß frei im Winkel und/oder seitlich zueinander oder in Längsrichtung in bezug aufeinander versetzt werden oder liegen können, wodurch vermieden wird, daß mechanische Kräfte und Spannungen, die duroh Temperaturmnterechiede oder Unterschiede in der Bewegung der einzelnen Abechnitte des Ofens auf seinen Rollen entstehen, von einem Abschnitt auf den anderen übertragen werden·

Sie Erfindung sieht weiterhin «in starres Traggerüst für in Segmente aufgeteilte Siebabschnitte eines Drehofens vor, derart, daß an einem erhitzten Sieb Wärmedehnungen oder Verzerrungen auftreten können, ohne daß diese auf anschließende Teile des Ofens übertragen werden.

Sei der Ausführung der Erfindung soll ferner eine Vorrichtung zum Übertragen eines Antriebsdrehaoments auf einen angetriebenen Abschnitt dee Ofens über einen dazwischenliegenden biebabechnitt geschaffen werden.

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Die Erfindung bezweckt ferner, eine Möglichkeit zum schnellen und leichten Einbau eines in Segmente aufgeteilten Siebabschnitts mit Abgabevorrichtungen oder-trichtern zu schaffen, die einen Teil der inneren Wandungen einee Drehofens bilden.

Bei der Ausführung der Erfindung ist ferner eine einfache, wirksame Abdichtvorrichtung für einen in die V/andung eines unter hohen Temperaturen arbeitenden Drehofens eingebauten zylinderförmigen Siebabschnittß vorgesehen, ohne dabei eine gleitende mechanische Dichtung zu verwenden.

V/eitere Ziele und neue Merkmale von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht zweier mit Hilfe der erfindungsgemäuen Vorrichtung miteinander verbundener Abschnitte eines Drehofens, f

Fig. 2 einen Längsschnitt in der Höhe der Verbindungsvorrichtung nach Pig. 1 zur Darstellung einer üiebvorrichtung, wie sie gewöhnlich für Drehofen verwendet wird, und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 zur weiteren Darstellung der Bauweise der Verbindungsvorrichtung.

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Fig. 1 zeigt, dassder Ofen in zwei zylindrisch· Abschnitte unterteilt ist, einen treibenden Abschnitt 1 und einen angetriebenen Abschnitt 2. Der treibende Abschnitt 1 des Ofens besteht aus einen. mit feuerfestem Material ausgekleideten Mantel, der auf Reifen läuft, die von auf Fundamentteilen 7 gelagerten Rollen 4 getragen werden. Der Antrieb für den antreibenden Abschnitt 1st nicht dargestellt, ähnelt aber im großen und ganzen gesehen dem bei bekannten Drehofen normalerweise verwendeten Antrieb. Der treibende Abschnitt 1 stellt als Ganzes oder im allgemeinen die Beschickungsseite des Ofenaggregats dar, die zum Erhitzen und Herbeiführen von Reaktionen der Beschickung in festem Aggregatzustand dient, z. B. zur Reduktion von Eisenerzteilchen oder Pellets^ Der angetriebene Abschnitt 2 ist ebenfalls mit Keifen 5 ausgestatcec und kann sich auf den Rollen 6 drehen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist eine Siebvorrichtung am Austrittsende des treibenden Abschnitts 1 in diesen eingesetzt. Die Siebvorrichtung wird von und in einem käfigartigen Traggerüst getragen, das aus starren, am treibenden Abscnnitt 1 des Ofens befestigten und einen Teil dieses Abschnitts bildenden Gliedern getragen. Dieses Traggerüst besteht aus einem am Ofenmantel angebrachten ersten Tragring 9» der sich um den ganzen Umfang des Ofens erstreckt und an dem eine Anzahl von Längsgliedern 10 befestigt sind, die sich in Längsrichtung des eigentlichen Siebe erstrecken und gegebenenfalls über

*) und mit feuerfestem Werkstoff 8 ausgekleidet ist /™

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diese Länge hinausragen, sowie aus einem zweiten, eich um den

■ Umfang des Ofens herum erstreckenden Tragglied 11 enden, das

das Endglied dee Sieb-TraggerÜotes bildet.

Innerhalb dieses käfigartigen Traggerüsts ißt eine Reihe von Abgabevorrichtungen oder -trichtern 16 befestigt, die feinkörnige Materialien aufnehmen, die durch die in Segmente unterteilten Siebrostplatten 27 hindurchgehen, von denen jede eine Innenwand eines der Abgabetrichter bildet. Zv/eckmäfilgerwelse ist jeweils einem der Abgabetrichter 1b je ein Längsglied 10 zugeordnet, und werden die Trichter ir. Inneren des Hantele mittels eines an dem treibenden Absohnitt 1 aus gebildeten zylindrischen Flansche· 31 und eines an dem angetriebenen Abschnitt 2 des Ofens ausgebildeten zylindrischen Flanschen 32 gehalten. Die Abgabetriohter werden mittels Kopfschrauben 20 oder diesen gleichwertige verstellbare Klemmbefestlgungsglieder zwischen diesen Flanschen und dem Längeglied 10 in ihrer Stellung gehalten.

Die Abgabevorrichtungen 16 sind mit Auslafitoren 17 versehen, die bei Betätigung von an Hebeln gelagerten Rollen 18 öffnen, die beim Umlauf der Siebvorrichtung an einer Steuerkurvenfläohe entlanglaufen. Dabei gelangen die Änkörnigen Nat*erlallen, die durch die Tore 17 der in Segmente unterteilten Siebrost- platten 27 und die Abgabevorriohtungen 16 hindurchgehen, in einen Kühltank 21 (Fig. 1) oder andere geeignete Behälter, aus denen sie zur Weiterverarbeitung oder Wiedereinführung In den

Kreislauf entnommen werden kannen.

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DIe grobkörnigen Materiellin, die an der Innenseite der Sieb« roetplatten 27 zurückgehalten werden, werden zwecke Weiterverarbeitung innerhalb des angetriebenen Abeohnitte 2 über einen Damm 26 (Fig. 2) in dieeen geleitet, in welchem eich die Beeohickungsmiaohung im feuerfesten Werkstoff 25 befindet. Bin Brenner iat für eine Erhitzung vorgesehen, die bis zum Schmelzen gehen kann. Aus der Zeichnung ist ersiohtlioh, daß eine Brennerzuleitung 22 an einer der Abgabevorrichtung^en16 angebracht let und durch diese hinduroh ragt diese Zuleitung in den Ofen hinein. Siesem Brenner wird, geregelt durch Ventile 23, 24 Brennstoff und Luft zugeführt, pie Afcgabevorrichtungen sind im allgemeinen mit einen wttrmeisolierenden feuerfesten Werkstoff ausgekleidet. Diese Auskleidung setzt die Verformung der Abgabetrichter durch Wärme auf ein Minimum herab und schirmt die Längeglieder 10 und die angeschlossenen Teile von hohen Temperaturen ab.

Ein treibendes Kettenrad 12 ist um den Umfang des Traggliedee herum an diesem angebracht. Ein angetriebenes Kettenrad 14 ist auf einem angetriebenen lagglied 15 befestigt, das seinerseits um den Umfang des angetriebenen Abschnitts 2 des Ofens herum an diesem fest angebracht ist· Die beiden Ofenabsohnitte werden durch Verbindungsstifte 13 miteinander verbunden, zu denen bei der dargestellten Aueführungsform eine mittels dieses Stiftes zusammengehaltene Rollenkette, Tragrollen und Buchsen gehören. Auf diese Welse kann der angetriebene Abschnitt 2 des Ofens vom treibenden Abschnitt einfach dadurch getrennt werden, daß man

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einen der Stifte 13 der Rollenkette löst und die Kette vom Ofen abhebt. Biese einfache Maßnahme erfordert ein Minimum an Zeit und erleichtert das Auswechseln der Ofenabschnitte.

Der zum Einsatz anstelle des abgetrennten Ofenabschnitts bestimmte Ofenabsohnitt 29 ist auf Hilfsstützblöcken 28 gelagert. Um den angetriebenen Abschnitt 2 aus der Arbeitsstation in die Wieder-Auskleldungsstation und von dieser den Abschnitt 29 in die Arbeitsstellung bu bringen, kann ein auf Schienen gelagerter, für große Gewichte geeigneter Transportwagen verwendet werden. Es kann dazu stattdessen aber auch je ein für jeden der auszuwechselnden Ofenabschnitte gesonderter Satz von Rollen 6 vorgesehen sein, der als zusammenhängende Baueinheit auf Gleitbahnen oder Schienen gelagert sein und zwischen der Arbeitestation und der Auskleidungadbation hin und her bewegt werden kann. Zur Veransohauliohung ist ein zum Feinen oder Prisohen dienender Brenner 30 dargestellt, der von einem auf Schienen laufenden Wagen getragen wird. Die Ausführungsform ist aber, wie ersichtlich, in vereinfachter Darstellunglediglioh zur Klarstellung wiedergegeben; wobei eine große Anzahl von Einzelheiten weggelassen ist.

Xm Rahmen des Erfindungsgedankens sind Abwandlungen und Änderungen der beschriebenen Aueführungsform der Erfindung möglich.

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Claims

29.4.68 1C- William Lyon Sherwood PW/H Yanoouver 3. B.C. Kanada Patentansprüche

1. Drehofen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer, treibender Ofenabsohnitt (1), ein gesonderter, eioh an das Ende (11) des treibenden Ofenabsohnitts anschließender und mit diesem kommunizierender angetriebener Abschnitt (2 bzw. 29) unlein am Ende (11) dieses treibenden Absohnitte an dessen Umfang fest angebrachtes Kettenrad 412) "vorgesehen sind, und daß am benachbarten und anschließenden Ende (15) des angetriebenen Abschnitts an dessen Umfang fest ein «weites Kettenrad (14) im wesentlichen fluchtend mit dem ersten Kettenrad angebracht und mit letzterem durch lösbare Verbindungsglieder (13) auf Drehung verbunden ist.

2. Drehofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder (13) biegsam und/oder gelenkig miteinander verbunden sind und eine Vorrichtung sum lösbaren Verbinden der Ofenabschnitte (1, 2 bow. 1, 29) miteinander bilden, die während der Drehbewegung des Ofens (1, 16, 2 bsw. 1, 16, 29) ein gewisses begrenztes Maß an relativer Versetzung im Winkel und/oder seitlich und/oder in Längerichtung zwischen den sich aneinander anschließenden Enden (11, 15) der Ofenaeschnitte (1, 2 bzw. 1, 29) zulässt.

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3. Drehofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kettenräder (12, 14) ale mit je einem !Dragglied (11 bBw. 14) des zugehörigen Endes eines der Ofenabechnitte (1, 2 bzw. 1, 29) verbundener oder einstückiger Ring von Kettenzähnen ausgebildet ist.

4. Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsglieder mit den Gliedern einer Gelenkglieder-oder Rollenkette /verbundene, vorzugsweise mit Buchsen versehene Stifte (13) sind, von denen mindestens einer lösbar ist.

5. Drehofen naoh einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Abgabeende (11, 16) des treibenden Ofenabschnitts (1) ein sich an diesen anschließender Siebabschnitt vorgesehen ist, der aus einer Anzahl von Siebroetsegmenten (27) besteht, die sich in einer Reihe entlang dem Ofenumfang naoh um den inneren Ofenhohlraum herum erstrecken, und daß jedes der Siebsegmnte (27) an seiner Außenseite eine es umschließende Abgabevorrichtung (Abgabetrichter 16) Auelaßtoren (17) zum Abführen des durch dieSiebsegftaente hindurchgehenden und von den Abgabevorrichtungen aufgenommenen feinkörnigen Materials bestitzt* deren Auslaßtore vorzugsweise durch den Umlauf des Ofens (bei 18,19) steuerbar sind.

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6. Dreiiofen nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß von außerhalb der Abgabevorriohtungen (16) mehrere starre Längeglieder (10) angebracht sind, die eine Verbindung zwischen dem zylindriechen treibenden Abschnitt (1) des Ofens (1, 16, 2 bzw. 1, 16, 29) von der BeschiokungsStelle (JI) des Siebabachnitts mit dem um den Umfang dieses Abeohnitta (1) heram liegenden teieenden Tragglied (11) sowie mit dem an diesem angebrachten Kettenrad (12) an der Auslaßselte (32) der Beschiokung des Siebabschnitte herstellen.

7. Drehofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Siebsegmente (27) und jede der Abgabevorrichtungen- bzw.-trichter (16λeine einstUckige Baueinheit bilden, und daß die dieser Baueinheiten zu einem fortlaufenden zylindrischen Abschnitt der Ofenwand zusammengefügt sind, dessen eines Ende durch einen inneren an dem treibenden Ofenabsohnitt (1) befestigten Tragflansch (31) getragen wird* und an diesem anliegV und dessen anderes Ende durch einen inneren, an dem treibenden Abaohnitt (1) befestigten Tragflansoh (32) getragen wird und an diesem anliegt, wobei die Tragkonstruktion (31, 32) des Siebabschnitts an den Übergangsstellen (31, 32) zwischen dem treibenden Ofenabschnitt (1) und dem angetriebenen Ofenabschnitt (2 bzw. 29) eine im wesentlichen gasdichte Abdichtung zwischen dem Inneren und der Außenseite/bildet.

des Ofens

8«* Drtofen nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß AbgabeVorrichtungen bzw. -trichter (16) durch einstellbare

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Klemmvorrichtungen (20) in Ihrer Stellung zwischen den steifen Längegliedern (10) und den inneren !Dragflanschen (31« 32) gehalten werden·

9. Drehofen nach ein*em der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das öffnen und Sohlieiien der Auslaßtore (17) des Siebabschnitte bzw· je eines Siebsegments (27) durch eine unter dem Absohnitt ortsfest angebrachte Steuerkurve (19) und an dieser beim Umlauf der Drehbewegung des Ofens entlanglaufende, mit je einem der Auelaßtore verbundene Kurvenfolgeglieder (i.B, Hebflf und Rolle) steuerbar ist.

10. Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise seitlich verfahrbar gelagerte angetriebene Ofenabsohnitt (2 bzw. 29) nach Lösen der Verbindungsvorrichtung (z.B. Gliederkette mit Werbindungsstiften 17) zwischen den Kettenrädern (12, 14) der Ofenabschnitte (1, 2 bzw. 1, 29) in gleicher Stellung durch einen entsprechenden, vorzugsweise verfahrbar gelagerten Ofenabschnitt (29 bzw. 2) mit enschließbarem Kettenrad (14) durch Kuppeln der Verbindungsvorrichtung mit diesem Kettenrad (14) und dem Kettenrad (1ü) des treibenden Ofenabschnitts (1) austauschbar ist.

Der Patentanwalt:

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