DE19732778A1 - Vorrichtung zur Verteilung und/oder Schleusung eines heißen mehlförmigen Gutes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung und/oder Schleusung eines heißen mehlförmigen Gutes, insbesondere eines heißen Zementrohmehlstromes in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmehl, das in einem Wärmetauscher­ system vorerhitzt und in einem Drehrohrofen zu Zementklinker ge­ brannt wird.

Bei Anlagen zur Herstellung von Zementklinker aus Rohmehl, das vor dem Brennprozeß vorgewärmt und calciniert wird, ist es oft erforder­ lich, einen heißen Zementrohmehlstrom auf zwei Mehlableitungen aufzuteilen, das heißt heißes Rohmehl in die eine und/oder andere Mehlableitung zu leiten. So ist es z. B. bei der Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmehl (EP-B-0 222 044) erforderlich, das vorerhitzte Rohmehl, das aus der vorletzten (zweituntersten) Zy­ klonstufe nach unten austritt, auf eine in der Klinkerkühlerabluftleitung (Tertiärluftleitung) liegende Calcinierzone einerseits und auf eine in der Drehofenabgasleitung liegende Calcinierzone andererseits gezielt aufzuteilen. Außerdem ist es bei bestimmten Zweistranganlagen (Zwillingsanlagen), bei denen das in der Drehofenabgasleitung vor­ calcinierte Zementrohmehl des einen Strangs in der von der heißen Klinkerkühlerabluft betriebenen Calcinierzone des anderen Strangs nachcalciniert wird, erforderlich, nach dem Anfahren der Anlage das aus der untersten Zyklonstufe des Drehofenabgasstranges austre­ tende vorcalcinierte Zementrohmehl mittels einer Umstellklappe statt in den Drehrohrofen in die betriebsbereite Nachcalcinierzone des an­ deren Stranges einzuführen.

Die Verteilung bzw. Umstellung des heißen Rohmehlstromes wird bisher mit einem Verteilergehäuse bewerkstelligt, an dessen Ober­ seite die Heißmehlzuleitung und an dessen Unterseite zwei Heiß­ mehlableitungen anschließbar sind, so daß das Verteilergehäuse von seiner Gestalt her auch als sogenanntes "Hosenrohr" bezeichnet wird. Im Hosenrohr ist schwenkbar eine Klappe angeordnet, durch deren Schwenkbetätigung der heiße Zementrohmehlstrom, der eine Tempe­ ratur von z. B. 800 bis 900°C aufweisen kann, verteilt bzw. umgestellt wird. Es versteht sich, daß dabei speziell die schwenkbare Klappe einem hohen thermochemischen und abrasiven Verschleiß ausgesetzt ist.

Auch sogenannte Prallschieber, die bei Zementanlagen quer in eine vom Drehrohrofen und/oder vom Klinkerkühler kommende Heißgas­ leitung eingebaut sind und die Aufgabe haben, vorerhitztes Ze­ mentrohmehl, das von der Seite her in die Heißgasleitung eingeführt wird, gleichmäßig über den Heißgasquerschnitt zu verteilen bzw. zu suspendieren, sind einem hohen Verschleiß ausgesetzt.

Außerdem sind bei Zyklonschwebegasvorwärmersträngen mit von Heißgas durchströmten übereinander angeordneten Zyklonen zur Er­ hitzung von Zementrohmehl in den Mehlfalleitungen sogenannte Klappenkästen bzw. Pendelschleusen, auch Doppel-Pendelschleusen eingebaut, in denen eine bzw. zwei gewichtsbelastete Pendelklappen integriert sind, welche die Aufgabe haben, den heißen Gasstrom je­ weils zurückzuhalten und andererseits nach einer bestimmten Fest­ stoffbeladung durch Aufschwenken der Klappen den heißen Roh­ mehlstrom nach unten durch die Mehlfalleitung durchzulassen. Auch diese Pendelklappen sind einem hohen Verschleiß ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für den Ze­ mentanlagenbau zur Verteilung und/oder Schleusung eines heißen mehlförmigen Gutstromes eine Vorrichtung zu schaffen, deren einem hohen Verschleiß ausgesetzten Einbauten, insbesondere das Stellor­ gan, eine hohe Standzeit aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kenn­ zeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Charakteristisch für die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung und/oder Transportschleusung eines heißen mehlförmigen Gutstro­ mes mit Schwenkklappe/Pendelklappe oder Prallschieber ist, daß dieses dem Verschleiß besonders ausgesetzte Organ als plattenför­ miger kühlmediumdurchströmter Hohlköper ausgebildet ist, der we­ nigstens eine Kühlmediumeintrittsöffnung und wenigstens eine Kühl­ mediumaustrittsöffnung aufweist. Als Kühlmedium wird der Einfach­ heit halber Außenluft als Kühlluft eingesetzt, die von einem Kühlluft­ ventilator oder von einem Druckluftnetzanschluß ausgehend durch den Plattenhohlkörper gedrückt wird. Das Kühlmedium kühlt die in der Regel aus metallischem Werkstoff bestehende Hohlkörper-Klappe bzw. den Hohlkörper-Prallschieber sowie jeweils deren Oberfläche. Feststoffanbackungen an den gekühlten vergleichsweise leichtge­ wichtigen erfindungsgemäßen Organen werden vermieden. Insgesamt ist die Lebensdauer bzw. die Standzeit der erfindungsgemäßen Heißmehlverteilvorrichtung bzw. Heißmehlschleuse sehr hoch.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an­ hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht ein hosenrohrförmiges Heißmehlvertei­ lergehäuse mit luftgekühlter verstellbarer Klappe zur Verteilung/Umstellung eines von oben zuströmenden Heißmehlstromes in die eine und/oder andere Ableitung, gesehen in Richtung des Pfeiles I der Fig. 2,

Fig. 2 die um 90° versetzte andere Seitenansicht auf den Heiß­ mehl-Umstellkasten der Fig. 1 mit integrierter luftgekühl­ ter Umstellklappe,

Fig. 3 im Vertikalschnitt einen luftgekühlten Prallschieber, ein­ gebaut in eine Drehofenabgassteigleitung unterhalb der Heißmehleinführungsöffnung,

Fig. 4 herausgezeichnet etwas vergrößert den Vertikalschnitt durch den luftgekühlten Prallschieber der Fig. 3,

Fig. 5 die Draufsicht, teilweise im Horizontalschnitt auf den luft­ gekühlten Prallschieber der Fig. 4, und

Fig. 6 ausschnittsweise schematisch eine sogenannte Zwei­ stranganlage (Zwillingsanlage) zur Herstellung von Ze­ mentklinker aus Zementrohmehl mit integrierter luftge­ kühlter Heißmehlumstellklappe und mit integriertem luft­ gekühlten Prallschieber.

Die Zweistranganlage zur Herstellung von Zementklinker aus Ze­ mentrohmehl der Fig. 6 weist einen linken vom Abgas eines Dreh­ rohrofens 10 durchströmten Strang und einen rechten Strang auf, der von heißer Kühlerabluft über eine Tertiärluftleitung 11 des nicht dar­ gestellten Klinkerkühlers mit hochtemperierter Kühlerabluft versorgt wird. Beide Stränge weisen jeweils für sich betriebene Zyklonschwe­ begasvorwärmer-Stränge auf, von denen der Einfachheit halber je­ weils nur die beiden untersten Zyklonstufen 12, 13 und 14, 15 ge­ zeichnet sind. Von der gesamten in der Zweistranganlage behandel­ ten Rohmehlmenge können auf den linken Strang bei 16 z. B. ca. 50% Rohmehl und auf den rechten Strang bei 17 ebenfalls z. B. ca. 50% Rohmehlmenge aufgegeben werden. Das etwa 800°C heiße Rohmehl aus der zweituntersten Zyklonstufe 12 des linken Strangs wird über Leitung 18 in das etwa 900 bis 1100°C heiße Drehofenabgas einge­ führt und dort mit oder ohne Zufuhr von Brennstoff vorcalciniert. Die Rohmehleinführungsstelle in das Drehofenabgas befindet sich ober­ halb eines Prallschiebers 19, der den Zweck hat, das eingeführte Heißmehl gleichmäßig über den Drehofenabgasquerschnitt zu vertei­ len.

Beim Anfahren der Anlage nach Fig. 6 steht noch keine aus dem Klinkerkühler kommende heiße Kühlerabluft zum Betrieb des rechten Stranges zur Verfügung. In diesem Stadium wird das in der untersten Zyklonstufe 13 des linken Strangs vom Drehofenabgas abgetrennte Heißmehl 20, das etwa 800 bis 900°C heiß ist, vom Umstellkasten 21, dessen Pendelklappe 22 die rechte Schwenkposition eingenom­ men hat, über das Gutableitungsrohr 23 direkt in die Einlaufkammer des Drehrohrofens 10 eingeführt. Nach Beendigung des Anfahrbe­ triebes, wenn genügend heiße Kühlerabluft über die Tertiärluftleitung 11 zur Verfügung steht, wird die Klappe 22 des Umstellkastens 21 umgestellt und das Heißmehl des linken Strangs wird über Heißmehl­ leitung 24 in den mit Zweitfeuerung 25 ausgestatteten Calcinator 26 des rechten Stranges eingeführt, in den das Rohmehl aus der zweituntersten Zyklonstufe 14 des rechten Stranges über Leitung 27 ebenfalls einmündet. Schließlich wird das im Calcinator 26 calcinierte gesamte Zementrohmehl im untersten Zyklon 15 des rechten Strangs vom heißen Abgasstrom 28 abgetrennt und als hochgradig (z. B. 95%) calciniertes Zementrohmehl 29 in den Drehrohrofen 10 eingeführt, in dessen Sinterzone es zu Zementklinker gebrannt wird.

Der Heißmehl-Umstellkasten bzw. Verteilerkasten 21 mit der gekühl­ ten Stellklappe 22 ist in den Fig. 1 und 2 herausgezeichnet. Die um ihre Unterseite schwenkbare Klappe 22 ist als kühlmediumdurch­ strömter Hohlkörper ausgebildet, der im hosenrohrförmigen Gehäuse 21 angeordnet ist und je nach Schwenklage den eintretenden Heiß­ mehlstrom 20 in die eine und/oder andere Gutableitung 23, 24 ablei­ tet. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist im Inneren der Hohlkörperklappe 22 wenigstens ein quer zur Klappenebene ange­ ordneter Steg 30 eingebaut, der das über das eine Ende der hohlen Klappenwelle 31 zugeführte Kühlmedium, im Ausführungsbeispiel Kühlluft, durch den Klappenhohlraum zum anderen Ende der hohlen Klappenwelle 31 zum Zweck der Verlängerung der Kühlluftverweilzeit umlenkt. Dabei wird die vom Kühlluftventilator 32 geförderte Kühlluft über eine flexible Leitung 33 in das eine Ende der Hohlwelle 31 ein­ geführt, und die in der Klappe 22 erwärmte Kühlluft wird über das an­ dere Ende der Hohlwelle 31 über Leitung 34 in die Umgebung abge­ blasen. Die Betätigung der Schwenkklappe 22 erfolgt über einen Ver­ stellantrieb 35, z. B. Elektroverstellantrieb mit Motor 36 und Gelenk­ spindel 37, oder über Hydraulikschwenkzylinder, Pneumatik­ schwenkzylinder etc. Jedenfalls zeichnet sich die thermochemisch und abrasiv hoch beanspruchte und gekühlte Klappe 22 der erfin­ dungsgemäßen Heißmehlverteilvorrichtung durch eine hohe Standzeit aus.

Ähnlich wie die kühlmediumdurchströmte Schwenkklappe 22 der Fig. 1 und 2 kann eine kühlmediumdurchströmte Pendelklappe einer Pendelschleuse einer Heißmehlfalleitung ausgebildet sein.

Der Prallschieber 19 der Fig. 6 ist in den Fig. 3 bis 5 herausge­ zeichnet. Im Unterschied zu Fig. 6 ist bei Fig. 3 der Prallschieber 19 von der rechten Seite aus in die Drehofenabgassteigleitung 38 eingebaut. Das über die Mehlleitung 18 eingeführte Heißmehl wird beim Aufprall auf den Prallschieber 19 von diesem gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Drehofenabgassteigleitung verteilt. Auch der Prallschieber 19 ist als kühlluftdurchströmter Hohlkörper ausgebildet, in dessen Innerem wenigstens ein quer zur Schie­ berebene angeordneter Steg, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 konkret zwei Stege 39, 40 eingebaut sind, welche das über eine an der äußeren Schieberstirnseite angeordneten Eintrittsöffnung 41 zu­ geführte Kühlmedium, im Ausführungsbeispiel wieder Kühlluft, zur wenigstens einen ebenfalls an der Schieberstirnaußenseite angeord­ neten Kühlmedium-Austrittsöffnung, nach Fig. 5 zu den Austrittsöff­ nungen 42 und 43 umlenken. Die durch die Öffnung 41 in den Hohl­ körper-Prallschieber 19 eingeführte Kühlluft kann eine Hochge­ schwindigkeits-Druckluft sein, welche aus ihrer Umgebung nach dem Injektorprinzip weitere in der Umgebung befindliche Luftmengen in den Hohlkörper einsaugt und durch den Hohlkörper zu dessen Küh­ lung fördert. Die Standzeit des luftgekühlten Prallschiebers 19 der Fig. 3 ist ebenfalls sehr hoch.

Der luftgekühlte Prallschieber 19 kann nicht nur in der Calcinierzone der Zementklinkerproduktionslinie, wie im Beispiel der Fig. 6 ge­ zeigt, eingebaut sein, sondern auch an einer anderen Stelle des Zy­ klonschwebegas-Wärmetauschersystems, z. B., in der Abgasleitung zwischen dem untersten und dem zweituntersten Zyklon usw.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Verteilung und/oder Schleusung eines heißen mehlförmigen Gutes, insbesondere eines heißen Zementroh­ mehlstromes in einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker aus Zementrohmehl, das in einem Wärmetauschersystem vorerhitzt und in einem Drehrohrofen zu Zementklinker gebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan der Vorrichtung als plattenförmiger kühlmediumdurchströmter Hohlkörper (22, 19) aus­ gebildet ist, der wenigstens eine Kühlmediumeintrittsöffnung und we­ nigstens eine Kühlmediumaustrittsöffnung aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan aus einer Hohlkörper- Klappe (22) besteht, die in einem hosenrohrförmigen Gehäuse (21) mit an der Oberseite angeordneter Gutzuleitungsöffnung (20) und an der Unterseite angeschlossenen zwei Gutableitungen mit einer Welle (31) schwenkbar gelagert ist zur Leitung und/oder Umschaltung des eintretenden Gutstromes in die eine und/oder in die andere Gutab­ leitung (23, 24).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan aus einem Hohlkörper- Prallschieber (19) besteht, der in eine Heißgassteigleitung (38) im Bereich unterhalb einer Guteintrittsöffnung zwecks Suspendierung bzw. gleichmäßigen Verteilung des eingeführten Gutstromes (18) in­ tegriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan aus wenigstens einer gewichtsbelasteten Pendelklappe einer Zementrohmehl-Pendel­ schleuse besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der plattenförmigen Hohl­ körper-Klappe (22) wenigstens ein quer zur Klappenebene angeord­ neter Steg (30) eingebaut ist, der das über das eine Ende der hohlen Klappenwelle (31) zugeführte Kühlmedium durch den Klappenhohl­ raum zum anderen Ende der hohlen Klappenwelle umlenkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Hohlkörper-Prallschie­ bers (19) wenigstens ein quer zur Schieberebene angeordneter Steg (39, 40) eingebaut ist, welcher das über eine an der äußeren Schie­ berstirnseite angeordnete Eintrittsöffnung (41) zugeführte Kühlme­ dium zur wenigstens einen ebenfalls an der Schieberstirnseite ange­ ordneten Kühlmedium-Austrittsöffnung (42, 43) umlenkt.