FI109727B

FI109727B - Cooler

Info

Publication number: FI109727B
Application number: FI20000782A
Authority: FI
Inventors: Arto Ahvenainen
Original assignee: Andritz Oy
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2000-04-04
Publication date: 2002-09-30
Also published as: WO2001075382A1; AU2001250449A1; FI20000782A0; FI20000782L

Description

109727109727

JÄÄHDYTIN - KYLARECOOLER - KYLARE

Esillä oleva keksintö koskee jäähdytintä pyörivässä rumpu-uunissa käsitellyn materiaalin, kuten kalkin, jäähdyttämiseksi, joka jäähdytin käsittää ainakin kaksi uunia ym-5 päröivää, uunin mukana pyörivää sisäkkäistä lieriömäistä vaippaa, jotka on asennettu uunin poistopäähän samankeskisesti uunin kanssa ja joiden väliin muodostuu rengasmainen tila, ja sisempi lieriömäinen vaippa on kiinnitetty päätyjensä kohdalta uuniin, ja rengasmaisella tilalla on uunin poistoaukon kanssa yhteydessä oleva syöttöaukko kuuman materiaalin johtamiseksi uunista jäähdyttimeen ja poistoaukko jäähdytetyn 10 materiaalin poistamiseksi j a rengasmaisessa tilassa materiaali virtaa vastakkaiseen suuntaan jäähdyttävään kaasuvirtaan nähden.The present invention relates to a radiator for cooling material treated in a rotary drum furnace, such as lime, comprising at least two oval cylindrical sheaths encircling the furnace, mounted at the outlet end of the furnace concentric with the furnace, and the inner cylindrical jacket is secured at its ends to the furnace, and the annular space has an inlet port communicating with the furnace outlet for conducting hot material from the furnace to the cooler and an outlet for discharging the cooled material and in the annular space flowing in opposite direction.

Materiaali, joka on lämpökäsitelty pyörivässä rumpu-uunissa, on yleisesti jäähdytetty ns. satelliittijäähdyttimissä. Tässä jäähdytinsysteemissä joukko jäähdytysputkia on 15 kiinnitetty syöttöpäistään pudotustorven avulla kiinteästi uunivaippaan uunin kehän ympäri. Ne toimivat vastavirtaperiaatteella lämmittäen uuniin menevää palamisilmaa.The material which has been heat treated in a rotary drum furnace is generally cooled by a so-called. in the satellite. In this cooling system, a plurality of cooling tubes 15 are fastened at their inlet ends by a drop horn to the furnace sheath around the circumference of the furnace. They operate on a counter current basis to heat the combustion air entering the furnace.

Nykyisin rumpu-uunien, kuten meesauunien, kapasiteetit ovat nousseet niin korkeiksi, että satelliittijäähdyttimet eivät enää pysty käsittelemään koko tuotantoa tyydyttävällä •, : tavalla. Ilman nopeus pudotustorvissa, jäähdytettävän materiaalin takaisinkaato • ♦ · . ·, ·. 20 uuniin, jäähdyttimien paino, kalkkipölyvuodot yms. ongelmat ovat hyvin hankalia • » · : ·. hallita.Today, the capacities of drum ovens, such as lime kilns, have become so high that satellite radiators can no longer handle all production in a •, satisfactory manner. Air velocity in the downpipe, return of cooled material • ♦ ·. ·, ·. 20 furnaces, cooler weight, lime dust leaks, etc. are very troublesome • »·: ·. control.

;; Tällaisia ongelmia on pystytty oleellisesti vähentämään ns. sektorijäähdyttimessä, ; ‘'; joita on käytetty meesauunissa. Sektorijäähdytin on rumpu-uunin vaipan ulkopuolella 25 oleva kahdesta sisäkkäin olevasta lieriöstä muodostunut laite, joka pyörii uunin : ’' *: mukana. Se on tuettu syöttöpäästään kiinteästi ja purkupäästään liikuntasaumalla : : uunivaippaan. Sen tehtävä on jäähdyttää uunista tulevaa kuumaa materiaalia, kuten ,;. meesasta poltettua kalkkia, ja vastaavasti esilämmittää uunin menevää sekundääri- ;: ilmaa. Jäähdyttimen uiko- ja sisävaippa on liitetty toisiinsa säteensuuntaisilla '. t 30 pitkittäisillä levyillä, jolloin saadaan vaippojen väliin muodostuva rengasmainen tila ” · ·. jaetuksi haluttuun määrään jäähdytyssektoreita. Jäähdytin on syöttöpäästään hitsattu » · kiinteästi uunivaippaan pudotustorvien välityksellä. Pudotustorvien kautta kuuma 2 109727 materiaali johdetaan uunista jäähdyttimen syöttöpäähän. Syöttöpäässä on kartiomainen osa, joka ottaa vastaan pudotustorvista tulevan materiaalin. Jäähdytintä ympäröi jäähdytetyn materiaalin kokoojasuppiloon kiinteästi liitetty säteilysuoja, jonka tehtävänä on ohjata jäähdytysilma halutulla tavalla jäähdyttimeen, estää 5 pöly vuodot sekä myös parantaa j äähdyttimen hyötysuhdetta.;; Such problems have been substantially reduced by the so-called. sector cooler,; ''; used in a lime kiln. The sector cooler is a device formed by two nested cylinders on the outside of the drum furnace jacket 25 that rotates with the furnace: '': It is firmly supported at its inlet end and at the outlet end by an expansion joint: to the oven mantle. Its function is to cool the hot material coming from the furnace, such as; lime burned from the lime, and accordingly preheats the secondary air going into the furnace; The radiator outer and inner sheaths are connected to each other by radial directions. t 30 longitudinal plates to provide an annular space between the diapers ”· ·. divided into the desired number of cooling sectors. The radiator is welded from its inlet end »· firmly into the furnace casing by means of drop pipes. Through the drop pipes, hot 2 109727 material is led from the furnace to the inlet end of the radiator. The inlet end has a conical portion that receives material from the fall horns. The radiator is surrounded by a radiation shield integral with the cooled hopper, which serves to direct the cooling air to the cooler as desired, prevents dust leakage, and also improves the efficiency of the cooler.

Sektorijäähdyttimen materiaalina voi olla tavallinen ferriittinen matalaseosteinen lämmönkestävä teräs, josta johtuen jäähdyttimen ja uunivaipan väliset lämpölaajenemiserot pysyvät kohtuullisina.Tyypillisesti tällainen rakenneteräs kestää 10 jopa yli 500 °C:n lämpötiloja. Kalkin jäähdyttimestä tyypillisesti yli puolet jäähdyttimen pituudesta toimii lämpötila-alueessa, jossa lämpötila jää 550 °C:n alapuolelle.The material of the sector cooler may be ordinary ferritic low-alloy heat-resistant steel, which results in moderate differences in thermal expansion between the cooler and the furnace jacket. Typically, such structural steel can withstand temperatures of up to 500 ° C. Typically, more than half of the length of the lime cooler operates within a temperature range below 550 ° C.

Pudotustorvien poikkipinta-alaa esim. satelliittijäähdyttimeen verrattuna on helppo 15 kasvattaa lisäämällä torven leveyttä uunin pituussuuntaan. Näin saadaan sekundääri- ilman nopeudet pysymään sallituissa rajoissa, jolloin myös hienot partikkelit menevät vaivatta jäähdyttimeen. Pudotustorvien sekä myös sektorien lukumäärä riippuu uunin halkaisijasta. Mitä enemmän sektoreita, sitä parempi jäähdytysteho saadaan aikaan.The cross-sectional area of the drop horns, for example compared to a satellite radiator, can be easily increased by increasing the width of the horn in the longitudinal direction of the furnace. In this way, secondary air velocities are kept within the allowable limits, so that fine particles can also easily enter the condenser. The number of drop horns as well as the number of sectors depends on the furnace diameter. The more sectors, the better the cooling performance.

• » · . ·. ·. 20 Sektorijäähdyttimen kannakointi jäähdytettävän materiaalin, esim. kalkin, * » : *. purkupäässä on toteutettu siten, että jäähdyttimen sisävaippaan on kiinnitetty . · ·; tukielimet, jotka tukevat jäähdyttimen uunin vaippaan sallien uunivaipan ja : ”': jäähdyttimen lämpötilaeroista johtuvat liikkeet.• »·. ·. ·. 20 Carrying a sector cooler of material to be cooled, eg lime * »: *. at the discharge end is formed by attaching to the inner sheath of the radiator. · ·; support means supporting the radiator oven sheath allowing the oven sheath and: '': movements due to temperature differences in the radiator.

• · * »* 25 Koska uunista ulos jäähdyttimen kartio-osalle tulevan materiaalin lämpötila on hyvin : korkea, esimerkiksi kalkin lämpötila on tyypillisesti 950... 1050 °C, seuraa siitä, että : _ jäähdyttimen kartio-osalle ja sektoriosan alkupäähän kohdistuu voimakas .:. lämpökuorma, jota käytetyt ferriittiset teräkset eivät aina kestä riittävän hyvin. Tämän :‘: vuoksi jäähdyttimen kartio-osa ja sektoriosan alkupää on edullista suojata 30 tulenkestävällä sisävuorauksella. Sisävuorauksen kestävyyttä saattaa kuitenkin alentaa , · · ·, sisävuorausmateriaalin ja jäähdyttimen muissa osissa käytetyn materiaalin erilaiset » ominaisuudet, kuten lämpölaajenemiskertoimet.• · * »* 25 Because of the high temperature of the material coming out of the furnace to the cone portion of the condenser: high, for example lime, typically 950 to 1050 ° C, it follows that: - the cone portion and the upstream end of the condenser portion are exposed. :. a heat load that used ferritic steels do not always withstand well enough. Because of this: ', it is advantageous to protect the cone portion of the radiator and the front end of the sector portion with a refractory liner. However, various properties of the liner and other materials used in the other parts of the radiator, such as coefficients of thermal expansion, may reduce the strength of the liner.

i 109727 3 Jäähdytin voidaan myös rakentaa kokonaan sellaisesta materiaalista, joka kestää käytetyt lämpötilat. Tällainen austeniittinen jäähdytin kestää hyvin kuuman materiaalin, kuten kalkin aiheuttaman lämpökuorman. Huomiota vaatii kuitenkin 5 lämpöliikkeiden hallinta eri materiaalia olevien uuni vaipan ja jäähdyttimen välillä. Tällöin jäähdytin on varustettava säteittäissuuntaisen liikkeen sallivilla kannatuselementeillä, mikä johtaa mutkikkaisiin ja raskaisiin kannatusrakenteisiin. Lisäksi kokonaan austeniittista materiaalia oleva jäähdytin on kallis.i 109727 3 The radiator may also be constructed entirely of materials that withstand the temperatures used. Such austenitic condenser is well resistant to the heat load caused by hot material such as lime. However, attention must be paid to the control of the 5 heat movements between the oven sheath of different materials and the radiator. In this case, the radiator must be provided with support elements that allow radial movement, resulting in complicated and heavy support structures. In addition, a cooler made entirely of austenitic material is expensive.

10 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna mekaanisesti parempi jäähdytinrakenne, jossa minimoidaan sekä mekaanisista kuormista että myös lämpöliikkeistä johtuvat rakenneaineiden jännitykset. Lisäksi jäähdyttimen on oltava kustannuksiltaan taloudellisesti edullinen.It is an object of the present invention to provide a radiator structure which is mechanically superior to prior art solutions, which minimizes stresses in the materials due to mechanical loads as well as thermal movements. In addition, the radiator must be economically inexpensive.

15 Näiden päämäärien saavuttamiseksi johdanto-osassa mainitun kaltaiselle jäähdytti-melle on esillä olevan keksinnön mukaan tunnusomaista että rengasmaisessa tilassa on ainakin kaksi osaa siten, että kumpikin lieriömäinen vaippa käsittää ainakin kaksi, uunin pituusakselin suunnassa peräkkäistä, toisiinsa liitettyä lieriötä ja että sisempi lie-·. : riömäinen vaippa käsittää välineet jäähdyttimen kiinnittämiseksi uuniin myös oleelli- . ·. ·. 20 sesti peräkkäisten lieriöiden liitoskohdassa.In order to achieve these objects, a cooler such as that mentioned in the preamble is characterized by at least two portions in the annular space such that each cylindrical jacket comprises at least two cylinders successively interconnected in the longitudinal direction of the furnace and an inner slab. The ruffled jacket comprises means for attaching the radiator to the oven also substantially. ·. ·. 20 at the junction of successive cylinders.

. ‘ . Mekaanisesti uudelle jäähdyttimelle on oleellista se, että jäähdyttimen ja uunivaipan ;‘; välinen kiinteä tuki- j a kiintopiste (tuki- j a/tai kiintopisteellä tarkoitetaan tässä j a j äl- : ” ’: jempänä uunin pituusakseliin nähden kohtisuorassa asennossa olevaa tasoa, jossa yk- 25 sittäiset kiinnitys- tai tukipisteet oleellisesti sijaitsevat sekä uunivaipalla että jäähdyt-; ‘ ‘: timessä) sijaitsevat uunin pituusakselin suunnassa olennaisesti jäähdyttimen keski- : : osalla. Näin ollen tukivoimat voidaan jakaa kolmeen pisteeseen entisen kahden sijasta.. '. Mechanically, for a new radiator, it is essential that the radiator and oven mantle; '; fixed support and anchorage point ("support and / or reference point" means a plane perpendicular to the longitudinal axis of the furnace, in which the individual anchorages or anchorages are substantially located on both the mantle and the cooling; '' located in the longitudinal axis of the furnace substantially in the central part of the radiator. Thus, the support forces can be divided into three points instead of the previous two.

:"': Tämä mahdollistaa myös sen, että jäähdytin voidaan jakaa pituussuunnassa vähintään 30 kahteen erilliseen osaan. Jäähdyttimen muodostavassa rengasmaisessa tilassa on kaksi . · ·. osaa, jolloin jäähdytettävän materiaalin virtaussuunnassa ensimmäiset sisäkkäiset lie riöt muodostavat esijäähdytinosan, joka ottaa vastaan uunista tulevan kuuman materi- 4 109727 aalin, ja seuraavat sisäkkäiset lieriöt muodostavat jälkijäähdytinosan, josta jäähdytetty materiaali poistetaan. Peräkkäisten lieriöiden liitoskohta on pituusakselin suunnassa oleellisesti rengasmaisen tilan keskiosalla. Jäähdyttimen eli rengasmaisen tilan keskiosalla tarkoitetaan tämän keksinnön yhteydessä laajempaa aluetta kuin jäähdyttimen 5 pituusakselin suuntaisen pituuden keskipistettä ja sen välitöntä läheisyyttä. Keskiosa kattaa keskipisteen molemmin puolin ulottuvan alueen, jonka pituus tyypillisesti on 40-60 % jäähdyttimen kokonaispituudesta ja jolla esi-ja jälkijäähdyttimen liitoskohta sijaitsee. Tavallisesti esijäähdytin on jälkijäähdytintä lyhyempi, mutta prosessiolo-suhteista riippuen pituudet voivat olla toisenlaisetkin. Meesauunissa esijäähdyttimen 10 pituus on tyypillisesti 30-40 % jäähdyttimen koko pituudesta. Olennaista keksinnössä on se että keksinnön mukaisen jäähdytinrakenteen avulla on saatu aikaan lisätukipiste päädyissä olevien kiinnityspisteiden lisäksi.: "': This also allows the condenser to be longitudinally divided into at least 30 separate parts. The annular space forming the condenser has two. · ·. Portions whereby the first nested plies in the flow direction of the material to be cooled form a pre-condenser portion - 4,109,727 A, and the following nested cylinders form a post-cooling section from which the cooled material is removed. The center portion covers an area extending on both sides of the center point, typically 40-60% of the total length of the radiator, with pre- and post-cooling Usually the pre-cooler is shorter than the post-cooler but depending on the process conditions the lengths may be different. In a honey oven, the length of the pre-cooler 10 is typically 30-40% of the total length of the cooler. It is essential in the invention that the radiator structure of the invention provides an additional support point in addition to the attachment points at the ends.

Esijäähdytin on siis sekä uiko- että sisäkehiltään lieriömäinen laite, joka on sopivaa 15 kuumankestävää materiaalia, edullisesti austeniittista materiaalia, ja joka sijaitsee jäähdyttimen alkuosalla. Se on tuettu suoraan uunivaippaan säteensuuntaisesti liittyvistä uunista tulevan materiaalin pudotustorvista sekä jälkijäähdyttimeen esi- ja jälkijäähdyttimen liitoskohdasta. Esijäähdyttimen sisempi lieriö on kiinnitetty ; pudotustorviin siten, että kannatuspisteet toimivat liukupintoina, mikä mahdollistaa > 20 käytettyjen materiaalien lämpölaajenemiseroista ja lämpötilaeroista aiheutuvat radiaaliliikkeet. Esijäähdyttimen loppupää on edullisesti tuettu kevyesti . ·' *. liukuliitoksella jälkijäähdyttimen alkuosaan, mikä tekee mahdolliseksi myös '; tarvittavat radiaali- ja aksiaaliliikkeet.The pre-condenser is thus a cylindrical device with both an outer and an inner periphery, which is a suitable heat-resistant material, preferably austenitic material, and which is located at the beginning of the condenser. It is supported directly from the material drop-down horns from the furnace radially connected to the furnace sheath and at the junction of the pre- and after-cooler to the aftercooler. The inner cylinder of the precooler is attached; to the drop horn so that the anchor points act as sliding surfaces, allowing radial movement due to thermal expansion differences and temperature differences of the materials used. The rear end of the pre-cooler is preferably lightly supported. · '*. sliding connection to the front of the aftercooler, which also enables'; necessary radial and axial movements.

25 Jälkijäähdytin on edullisesti normaalia seostamatonta tai matalaseosteista ferriittistä : ”: terästä, jonka lämpölaajenemiskerroin on suunnilleen sama kun uunivaipan. Tämä : ’: mahdollistaa sen, että jälkijäähdyttimen alkupää voidaan hitsata sopivilla elementeillä .:. suoraan uunivaippaan kiinni, johon muodostuu myös jäähdyttimen keskiosan • · · · . ‘ ‘ *. aksiaalisuuntainen kiintopiste, ns. keskituki. Jälkijäähdyttimen purkupään tuenta \ 30 tapahtuu edullisesti suoraan uunivaipan pinnasta hukutuilla tai vastaavilla elimillä, * * · ·, jotka sallivat aksiaaliliikkeen ja joihin ei kohdistu merkittävän suuruisia • * taivutusjännityksiä. Koska uunivaippa ja jälkijäähdytin ovat edullisesti samankaltaista ! 109727 5 materiaalia, niiden lämpölaajenemiserot ovat niin pieniä että radiaaliliikkeen suhteen jälkijäähdytin ei tarvitse erikoisjäqestelyjä.Preferably, the aftercooler is made of normal unalloyed or low-alloy ferrite: ': steel with a coefficient of thermal expansion approximately equal to that of the furnace jacket. This: ': allows the front end of the aftercooler to be welded with suitable elements. directly attached to the oven mantle, which also forms the center of the radiator • · · ·. '' *. axial fixed point center support. Preferably, the after-cooler discharge end support 30 is provided directly from the surface of the furnace shell by drowned or similar means, * * · ·, which allow axial movement and are not subjected to significant bending stresses. Because the oven sheath and the aftercooler are preferably similar! 109727 5 materials, their thermal expansion differences are so small that no special refrigeration is required for the radial movement of the aftercooler.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan jälkijäähdyttimen alkupää on tuettu liuku-5 liitoksella esijäähdyttimen loppuosaan. Tällöinkin jäähdyttimen ns. keskituki kiinnitetään kylmempään jäähdytinosaan (jälkijäähdyttimeen). Keskituki tehdään aina siihen jäähdyttimen osaan, jonka sisälieriön materiaalilla on oleellisesti samat lämpölaa-jenemisominaisuudet kuin uunivaipalla 10 Uiko- ja sisävaippa on kiinnitetty toisiinsa säteensuuntaisilla pitkittäisillä väliseinillä.According to an embodiment of the invention, the initial end of the aftercooler is supported by a slider 5 connection to the remainder of the precooler. Here too, the so-called radiator. the center bracket is attached to the colder radiator section (post-cooler). The central support is always provided to the part of the radiator whose material of the inner cylinder has substantially the same thermal expansion properties as the furnace mantle 10 The outer and inner mantle are connected to one another by radially longitudinal partitions.

Rengasmaisen tilan esijäähdytinosan uiko-ja sisävaippa ovat koko pituudeltaan lieriöitä, jolloin esijäähdyttimen syöttöpäässä ei ole syöttökartiota, vaan “syöttölieriö”. Tästä johtuen pudotustorvien päät voivat ulottua jäähdyttimen sisälle niin syvälle, että 15 samalla estyy materiaalin virtaus pudotustorvien läpi takaisin uimiin.The outer and inner sheaths of the annular space preheater portion are cylindrical along their entire length, so that the inlet end of the pre-cooler is not a feed cone but a "feed cylinder". As a result, the ends of the downpipes may extend so deep inside the radiator that at the same time the flow of material through the downpipes back into the swim is prevented.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin keksinnön mukaisen jäähdyttimen sovellutuksen avulla ja viitaten oheisiin kaaviomaisiin kuvioihin, joissa V * * t · . ·, . 20 Kuvio 1 on poikkileikkauksena esitetty sivukuva keksinnön mukaisesta jäähdyttimestä : rumpu-uunin yhteydessä, ja ·,*'*; Kuvio 2 on kuvion 1 linjan Π-ΙΙ mukainen poikkileikkaus.The present invention will be described in more detail by way of an embodiment of a radiator according to the invention and with reference to the accompanying schematic diagrams in which V * * t ·. ·,. Figure 1 is a cross-sectional side view of the radiator of the invention: in connection with a drum furnace, and ·, * '*; Figure 2 is a cross-section along the line lin-ΙΙ in Figure 1.

♦ » · t · » » « : *: Kuviossa 1 on esitetty pyörivän rumpu-uunin 1 poistopääty, joka sinänsä tunnetusti on 25 tuettu kannatusrenkaan (ei esitetty) avulla kannatusrullastoon uunin pyöriessä pituusakselinsa L ympäri. Lämpökäsiteltävä aine, kuten meesa, kuljetetaan uunin • · · : lävitse tunnetulla tavalla ja kuumennetaan sekä hajotetaan poltetuksi kalkiksi ja • ·. hiilidioksidiksi uunissa polttimen 4 savukaasujen avulla. Lämpökäsitelty aine : ‘ ”: poistetaan uunin poistoaukon 5 kautta, joka on yhteydessä jäähdyttimeen 2.Fig. 1 shows an outlet end of a rotary drum furnace 1, which is known per se to be supported by a support ring (not shown) on the support roller as the furnace rotates about its longitudinal axis L. A heat treatable substance such as lime is transported through a furnace in a known manner and heated and decomposed into burnt lime; into carbon dioxide in the furnace by means of the flue gases of the burner 4. The heat-treated substance: '': is discharged through the furnace outlet 5 which is connected to the condenser 2.

30 I >f , · · % Jäähdytin 2 käsittää kaksi uunia 1 ympäröivää, uunin mukana pyörivää sisäkkäistä a » lieriömäistä vaippaa 6 ja 7, jotka on asennettu uunin poistopäähän samankeskisesti 6 109727 uunin kanssa. Niiden väliin muodostuu rengasmainen tila 8. Sisempi lieriömäinen vaippa 6 on kiinnitetty alkupäästään uimiin pudotustorvien 3 välityksellä. Pudotustor-vien kautta jäähdyttimen rengasmaisen tilan 8 syöttöaukko 11 on yhteydessä uunin poistoaukon 5 kanssa kuuman materiaalin johtamiseksi uunista jäähdyttimeen 2. Pu-5 dotustorvia 3 on useita uunin kehän ympäri (kuvio 2). Pudotustorvien ritiläholkit 17 sijaitsevat torvien alkupäässä. Ritiläholkkien tehtävänä on estää liian suurten materi-aalipartikkelien pääsy jäähdyttimeen 2.The condenser 2 comprises two inner cylindrical sheaths 6 and 7 which rotate with the furnace and are mounted on the outlet end of the furnace concentric with the furnace 6109727. An annular space 8 is formed therebetween. An inner cylindrical jacket 6 is initially attached to the float by means of drop horns 3. Through the drop towers, the inlet opening 11 of the annular space 8 of the cooler communicates with the furnace outlet 5 to introduce hot material from the furnace to the cooler 2. There are a plurality of pu-5 discharge towers 3 around the circumference of the furnace (Figure 2). The grating sleeves 17 of the dropping towers are located at the beginning of the horns. The function of the grid bushings is to prevent too large particles of material from entering the radiator 2.

Vaipat 6 ja 7 on kiinnitetty toisiinsa säteensuuntaisilla pitkittäisillä väliseinillä, jotka 10 jakavat rengasmaisen tilan jäähdytyssektoreihin 8a, 8b jne. ja joissa jäähdytettävä materiaali virtaa vastakkaiseen suuntaan jäähdyttävään ilmaan nähden. Jäähdytys-sektoreiden sisällä voi olla myös irrotettavia lisäjäähdytyselementtejä (ei esitetty), joiden avulla lisätään lämpöpintaa ja jäähdyttimen hyötysuhdetta.The diapers 6 and 7 are secured to one another by radial longitudinal partitions 10 dividing the annular space into the cooling sectors 8a, 8b, etc., in which the material to be cooled flows in the opposite direction to the cooling air. There may also be removable additional cooling elements (not shown) within the cooling sectors to increase the heat surface and the efficiency of the radiator.

15 Keksinnön mukaisesti rengasmaisessa tilassa 8 on ainakin kaksi erillistä osaa siten, että kumpikin lieriömäinen vaippa 6 ja 7 käsittää ainakin kaksi, uunin pituusakselin L suunnassa peräkkäistä, toisiinsa liitettyä lieriötä. Sisempi vaippa 6 koostuu peräkkäisistä lieriömäisistä osista, lieriöistä 6a ja 6b ja ulompi vaippa 7 peräkkäisistä lieriöistä : 7a ja 7b.According to the invention, the annular space 8 has at least two separate portions such that each of the cylindrical shells 6 and 7 comprises at least two consecutive cylinders interconnected in the direction of the longitudinal axis L of the furnace. The inner sheath 6 consists of successive cylindrical parts, the cylinders 6a and 6b, and the outer sheath 7 consists of successive cylinders: 7a and 7b.

I > ·I> ·

Vaippojen kaksiosaisen rakenteen takia jäähdytin voidaan pituussuunnassa jakaa kah-; ‘ ”: teen erilliseen osaan. Jäähdytinosaa jonka läpi jäähdytettävä materiaali virtaa ensim- : “ ‘: mäisenä, kutsutaan jäljempänä nimellä ’’esijäähdytin” 12 ja sitä osaa mistä jäähdytet- *, ‘ ‘: tävä materiaali poistuu uunista ja siirtyy prosessiin kutsutaan jäljempänä nimellä jäl- 25 kijäähdytin 13. Kuvioon 1 on merkitty esi- ja jälkijäähdyttimen pituudet E ja J. Esi-: t ,: jäähdytin, joka tyypillisesti on tehty kalliimmasta austeniittisesta aineesta, on aina niin :: lyhyt kuin mahdollista. Jälkijäähdytin on tyypillisesti ferriittistä terästä. Meesauuneis- * · · sa esijäähdyttimen pituus E on tyypillisesti 30-40 % koko jäähdyttimen pituudesta (E+J).Due to the two-part construction of the diapers, the radiator can be lengthwise divided into two; '': I'll do it in a separate section. The cooling portion through which the material to be cooled flows first as "" is referred to hereinafter as the "" pre-cooler "12 and the portion where the cooled * material exits the furnace and is subsequently referred to as the after-cooler 13. FIG. 1 denotes the lengths E and J of the pre- and post-cooler. Pre-,: The cooler, typically made of the more expensive austenitic material, is always as short as possible. The aftercooler is typically made of ferrite steel. In male ovens, the length of the pre-cooler E is typically 30-40% of the total length of the cooler (E + J).

• · · 30 • · * » ,· ··. Lieriöistä 6a ja 7a koostuva esijäähdytin 12 sijaitsee jäähdyttimen 2 alkuosallaja ottaa vastaan pudotustorvista 3 tulevan kuuman materiaalin, joka muodostaa patjan 7 109727 26. Lieriön 6a alkupää on tuettu uuniin näiden pudotustorvien välityksellä. Lieriö 6a on kiinnitetty pudotustorviin 3 välineillä 9, jotka edullisesti voivat olla sisäkkäisiä putkimaisia elementtejä. Nämä kannatuspisteet toimivat samalla liukupintoina, mikä mahdollistaa käytettyjen materiaalien lämpölaajenemiseroista ja pudotustorvien osien 5 välisistä lämpötilaeroista aiheutuvat radiaaliliikkeet. Esijäähdyttimen loppupää on tuettu esi-ja jälkijäähdyttimen liitoskohdasta 20 kevyesti sinänsä tunnetulla liukuliitoksella jälkijäähdyttimen alkuosaan, mikä tekee mahdolliseksi myös tarvittavat radiaali-ja aksiaaliliikkeet. Lieriöt 6a ja 7a ulottuvat liitoskohdassa 20 riittävän etäisyyden verran lieriöiden 6b ja 7b muodostaman rengasmaisen tilan 13 10 sisään liukuliitoksen 22 muodostamiseksi esi-ja jälkijäähdyttimen välille. Tällöin lieriövaipan 6a halkaisija on suurempi kuin lieriövaipan 6b halkaisija ja vastaavasti lieriövaipan 7a halkaisija on pienempi kuin lieriövaipan 7b siten että esijäähdytin 12 saadaan halutulla tavalla ulottumaan jälkijäähdyttimen 13 sisään liitoskohdassa 20.• · · 30 • · * », · ··. The pre-cooler 12 consisting of cylinders 6a and 7a is located at the initial portion of the cooler 2 to receive the hot material from the drop tubes 3 forming the mattress 7 109727 26. The start of the cylinder 6a is supported in the furnace via these drop tubes. The cylinder 6a is secured to the drop horn 3 by means 9 which may advantageously be nested tubular elements. These support points also act as sliding surfaces, allowing for radial movement due to the differences in thermal expansion of the materials used and the temperature differences between the parts 5 of the drop horns. The rear end of the pre-cooler is supported at the junction 20 of the pre- and post-cooler with a slightly known slip joint to the front of the after-cooler, which also allows the necessary radial and axial movements. The cylinders 6a and 7a extend at a sufficient distance at the junction 20 into the annular space 13 10 formed by the cylinders 6b and 7b to form a slide connection 22 between the precooler and the aftercooler. Hereby, the diameter of the cylindrical shell 6a is larger than the diameter of the cylindrical shell 6b and correspondingly the diameter of the cylindrical shell 7a is smaller than that of the cylindrical shell 7b so that the pre-cooler 12 can reach the after cooler 13

15 Esijäähdyttimen ja jälkijäähdyttimen lieriö vaippojen halkaisijamitat voivat olla myös päinvastoin, jolloin jälkijäähdytin ulottuu esijäähdyttimen sisään. Tämän toteuttamiseksi esijäähdyttimen (12) sisemmän lieriön (6a) halkaisija on pienempi kuin jälkijäähdyttimen (13) sisemmän lieriön (6b) halkaisija ja esijäähdyttimen ulkolieriön (7a) ; halkaisija on suurempi kuin jälkijäähdyttimen (13) ulkolieriön (7b) halkaisija siten, 1. 20 että peräkkäisten lieriöiden (6a, 6b; 7a, 7b) liitoskohdassa (20) jälkijäähdytin ulottuu ; esijäähdyttimen sisään liukuliitoksen aikaansaamiseksi I * ; ’ t Mainitut halkaisijamitat voivat olla myös ristikkäin, jolloin rengasmaisen tilan :" ‘: sisemmässä vaipassa esijäähdytin ulottuu jälkijäähdyttimen sisään, kun taas 25 rengasmaisen tilan ulkovaipalla jälkijäähdytin ulottuu esijäähdyttimen sisään.15 The cylindrical diameter of the shells of the pre-cooler and the after-cooler may also be reversed, whereupon the after-cooler extends into the pre-cooler. To accomplish this, the inner cylinder (6a) of the pre-cooler (12) has a smaller diameter than the inner cylinder (6b) of the after-cooler (13) and the outer cylinder (7a) of the pre-cooler; the diameter being greater than the diameter of the outer cylinder (7b) of the aftercooler (13), so that at the junction (20) of the successive cylinders (6a, 6b; 7a, 7b) the aftercooler extends; inside the precooler to provide a slip joint I *; 'T Said diameter dimensions may also be transverse, whereby the inner casing of the annular space:' ': the pre-cooler extends into the after-cooler, while the outer casing of the annular space extends the after-cooler inside the pre-cooler.

» - »»-»

Ristikkäisyys voidaan toteuttaa myös päinvastaisella tavalla.Crossover can also be implemented in the opposite way.

• * * » · • * • · · • · Jälkijäähdytin 13 on edullisesti normaalia seostamatonta tai matalaseosteista » » « · :' ‘: ferriittistä terästä, jonka lämpölaajenemiskerroin on oleellisesti sama kun uunivaipan.The aftercooler 13 is preferably made of normal non-alloy or low-alloy ferritic steel with a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the furnace jacket.

I · · I;, 30 Tämä mahdollistaa sen, että jälkijäähdyttimen sisälieriön 6b alkupää voidaan hitsata • t « » , * * ’, sopivilla elementeillä 24 suoraan uunivaippaan kiinni, johon muodostuu myös > · aksiaalisuuntainen kiintopiste. Jälkijäähdyttimen loppupään tukemiseksi lieriö 6b on 8 109727 kiinnitetty suoraan uunivaipan pintaan liukutassuilla 25 tai vastaavilla elimillä, jotka sallivat aksiaaliliikkeen ja joihin ei kohdistu merkittävän suuria taivutusjännityksiä. Radiaaliliikkeen kannakointi ei tarvitse erikoisjäijestelyjä, koska uunivaippa ja jäähdytin laajenevat riittävän tarkasti saman verran.I · · I ;, 30 This allows the initial end of the after-cooler inner cylinder 6b to be welded by suitable elements 24 directly to the furnace shell, which also forms a · · axially fixed point. To support the downstream end of the aftercooler, cylinder 6b is fixed to the surface of the furnace jacket by sliding pawls 25 or the like, which allow axial movement and are not subjected to significantly high bending stresses. Carrying the radial movement does not require special steps because the oven sheath and radiator expand sufficiently precisely.

55

Uusi jäähdytinrakenne on mekaanisesti aikaisempia rakenteita kestävämpi, koska jäähdyttimen ja uunivaipan välinen kiinteä tuki 24 ja kiintopiste sijaitsevat oleellisesti jäähdytinelementin keskiosalla. Näin ollen tukivoimat voidaan jakaa kolmeen pisteeseen entisen kahden sijasta. Lisäksi koko jäähdyttimen alku-ja loppupään tuenta 10 (kohdat 11 ja 25) uunivaippaan on toteutettu niin, että rakenteiden radiaaliliikkeet ja/tai aksiaaliliikkeet ovat mahdollisia.The new radiator structure is mechanically more robust than previous structures, since the fixed support 24 and the anchor point between the radiator and the oven jacket are located substantially in the middle of the radiator element. Thus, the support forces can be divided into three points instead of the previous two. In addition, the entire radiator upstream and downstream support 10 (points 11 and 25) to the furnace mantle is provided such that radial and / or axial movements of the structures are possible.

Esijäähdyttimen 12 alkupäässä - pudotustorvien 3 kohdalla - ei ole syöttökartiota, vaan sekä ulkovaippa 7a että sisävaippa 6a ovat koko pituudeltaan E lieriömäisiä, 15 jolloin pudotustorvien kohdalla on “syöttölieriö”. Tästä johtuen pudotustorvien 3 päät voivat ulottua esijäähdyttimen 12 sisälle niin syvälle, että samalla materiaalin takaisinkaato pudotustorvien 3 läpi takaisin uuniin oleellisesti estyy. Syöttölieriön alueella ei ole vaippoja 6a ja 6b yhdistäviä väliseiniä 16.At the upstream end of the pre-cooler 12 - at the dropping horns 3 - there is no feed cone, but both the outer sheath 7a and the inner sheath 6a are cylindrical along their entire length E, with a "feed cylinder" at the dropping horns. As a result, the ends of the dropping tubes 3 may extend so far inside the precooler 12 that at the same time material backflow through the dropping tubes 3 into the furnace is substantially prevented. In the area of the feed cylinder there are no partitions 16 which connect the diapers 6a and 6b.

• · '.' · ‘ 20 Esijäähdyttimen huolto on helppo hoitaa, koska huoltoluukut 18 voidaan nyt sijoittaa • · ! ’ ’ jäähdyttimen päätyyn lieriömäisestä rakenteesta johtuen. Lieriömäinen rakenne on ‘;;;;' myös huomattavasti halvempi rakentaa kartioon verrattuna.• · '.' · '20 Maintenance of the pre-cooler is easy to handle as service doors 18 can now be located • ·! '' To the radiator end due to its cylindrical construction. The cylindrical structure is ';;;;' also significantly cheaper to build compared to a cone.

· Jäähdytettävän materiaalin kuljetus jäähdyttimen sisällä materiaalipatjasta 26 tapahtuu ... 25 sinänsä tunnetuilla syöttölaitteilla, kuten syöttösiivillä 19, jotka voivat sijaita millä s · tahansa jäähdytintilan seinällä. Kuljetus voi tapahtua myös erillisillä elimillä, jotka • · ‘ · ’ rakennetaan jäähdytintilan sisään. Jäähdytetty materiaali poistetaan •; · jälkijäähdyttimestä 13 kokoojasuppiloon 21.· The material to be cooled is transported within the cooler from the material mattress 26 by ... 25 known feeders, such as feed blades 19, which can be located anywhere on the walls of the cooler space. The transport can also be carried out by separate bodies that are built into the cooler space. Refrigerated material is removed •; · From the aftercooler 13 to the collecting funnel 21.

• · • ti 30 Jäähdyttimen 2 ympärillä on kiinteä, ulkopuoleltaan eristetty, tiiviisti• · • t 30 The radiator 2 is surrounded by a solid, insulated exterior, sealed

• I I• I I

’·...· kokoojasuppiloon 21 liitetty lieriömäinen säteilysuoja 10. Säteilysuojan tehtävänä on toimia lämpöeristeenä ulospäin ja estää pöly vuodot. Sen kokoojasuppiloa 21 vastaava 9 109727 pääty on osittain avoin. Tämän osittain avoimen päädyn ja uimin poltinpäädyn välisen raon 27 kautta jäähdytysilma imetään jäähdyttimeen. Suurin osa jäähdytysilmasta ohjataan uunivaipan ja jäähdyttimen sisävaipan 6 välisestä solasta 28 kokoojasuppilon 21 kautta jäähdyttimen sisään sektoriosalle, jossa kalkin jäähtyminen tapahtuu 5 vastavirtaperiaatteella. Ilman virtaus on esitetty nuolilla. Pienempi osa ilmasta ohjautuu säteilysuojan ja jäähdyttimen välisen raon kautta niiden väliseen solaan 15.'· ... · a cylindrical radiation shield 10 connected to a collector funnel 21. The purpose of the radiation shield is to act as an insulator on the outside and to prevent dust leakage. Its 9 109727 end, corresponding to the hopper 21, is partially open. Through this gap 27 between the partially open end and the float burner head, cooling air is drawn into the cooler. Most of the cooling air is directed from the groove 28 between the furnace jacket and the radiator inner jacket 6 through the hopper 21 to the sector section where the lime is cooled by the countercurrent principle. Air flow is indicated by arrows. A smaller part of the air is directed through the gap between the radiation shield and the radiator into the gap 15 between them.

Ilman virtaus solassa 28 estää uunivaipan liiallisen lämpenemisen. Ilmavirtauksen lämpenemistä jäähdyttimestä johtuvalla ja siirtyvällä lämmöllä estetään jäähdyttimen 10 sisävaipalle asennetulla eristyskerroksella 23. Jäähdyttimestä esilämmitetty ilma virtaa edelleen pudotustorvien 3 kautta polttoilmaksi uuniin 1.The air flow in the passage 28 prevents the furnace mantle from overheating. The heating of the air flow by the heat from the radiator and the transfer of heat is prevented by an insulating layer 23 mounted on the inner jacket of the radiator 10, the air preheated from the radiator continues to flow through the downpipes 3 to the furnace 1.

Vähäistä jäähdytettävän aineen vuotoa voi tapahtua jäähdyttimen keskiosalla olevassa liitoskohdan 20 liikuntasaumassa 22. Tämän vuoksi jäähdyttimen ulkokehällä on 15 syöttöspiraali 14, joka syöttää säteilysuojan 10 sisälle vuotaneen materiaalin takaisin prosessiin.Slight leakage of the coolant may occur at the expansion joint 22 of the joint 20 at the center of the radiator. Therefore, the radiator outer circumference 15 has a feed coil 14 which feeds the leaked material inside the radiation shield 10 back into the process.

Esillä olevan keksinnön mukainen jäähdytinrakenne tuo monia etuja. Se on •,' · · taloudellisesti edullinen, koska koko jäähdyttimen ei tarvitse olla kallista :· 20 kuumankestävää materiaalia. Se on lisäksi nopeampi valmistaa. Lämpötilaeroista : ’ 1 · johtuvat lämpöliikkeet ovat hyvin hallittavissa. Koska jäähdytin on tuettu uuniin ‘ ' useammasta kuin kahdesta eri pisteestä, näin ollen yhdessä pisteessä tarvittavat ' · · · ’ tukivoimat ovat pienempiä. Esijäähdytin on tarvittaessa helposti vaihdettava varaosa.The radiator structure of the present invention provides many advantages. It is economical, because the whole radiator does not have to be expensive: · 20 heat-resistant materials. It is also faster to produce. Temperature differences: '1 · The resulting heat movements are well controlled. Because the radiator is supported in the furnace '' at more than two different points, the support forces required for one · '· · ·' are less. The pre-cooler is an easily replaceable spare part if needed.

• · * · · · ‘ Lisäksi esijäähdyttimen huolto on helppo hoitaa jäähdyttimen päässä olevien 25 luukkujen kautta.• · * · · · 'In addition, the pre-cooler is easily serviced through the 25 hatches at the end of the cooler.

• · • I · * · > • 1 • · t • · · • · • · ♦ · » · · • · · · • · ·• • • I · * ·> • 1 • • t • • • • • • • • • • • • • •

Claims

A radiator (2) for cooling a material treated in a rotary rotary kiln (1), such as lime, which radiator comprises at least two, arranged internally, together with the rotary cylindrical sheaths (6, 7) surrounding the furnace , which sheaths are arranged concentrically with the furnace at the outlet end of the furnace and between which sheaths are formed an annular space (8), and the inner cylindrical manifold (6) is connected at both ends to the furnace and the annular space (8) has an inlet opening (11). staring in conjunction with the furnace outlet port (5) for conducting hot material from the furnace to the radiator and an outlet port for dispensing cooled material, and in the annular space (8) deodor the material in the opposite direction with respect to the cooling gas flow, characterized in that the annular space (8) consists of at least two parts (12, 13) so that each cylindrical member comprises at least two, in the direction of g of the longitudinal axis of the furnace alternately following cylinders (6a, 6b); 7a, 7b) and that the inner cylindrical manifold (6b) is provided with means (24) for securing the cooler to ug. * also at the connection point (20) of the substantially consecutive cylinder frames (6a, 6b; 7a, 7b).

Cooler according to claim 1, characterized in that the annular space (8); parts (12, 13) are of different materials.

,. Cooler according to claim 1, characterized in that the annular space (8) consists of two parts, the first inner cylinders (6a, 7a) arranged in the flow direction of the material to be cooled constitute a cooling part (12) ·; ; receiving the hot material coming in from the furnace and the subsequent cylinders (6b, 7b) arranged within one another constitute a post-cooling part (13), '. from which the cooled material is removed. I * * I

Radiator according to claim 3, characterized in that the radiator (12) is made of austenitic frame. 13 109727

Cooler according to claim 3 or 4, characterized in that the after-cooler (13) is made of ferritic steel.

Radiator according to claim 3, characterized in that the inlet opening (11) of the annular space (8) located in the inner cylinder (6a) of the radiator is connected to the outlet outlet (5) of the furnace through drop pipes (3) which are connected to the furnace, to which drop tubes the inner cylinder is secured by means (9) allowing a radial movement between the furnace and the radiator (2).

Cooler according to claim 3, characterized in that the diameter lengths of the cylinders (6a, 7a) constituting the radiator (12) and the cylinders (6b, 7b) constituting the radiator (13) have been adapted so that the radiator and the radiator are suitably inside. each other in the connection point (20) of the successive cylinders (6a, 6b; 7a, 7b) to provide a sliding joint (22) in the connection point. 15

Cooler according to claim 7, characterized in that the inner cylinder of the aftercooler (13). (6b) is provided with means (24) for securing the annular space to the furnace. * mantle essentially at the connection point of the cylinders. • · »· *> ·

Cooler according to claim 3, characterized in that the latter end of the aftercooler (13) of the inner cylinder (6b) is fixed to the furnace (1) by means (25) which allow * * an axial movement between the furnace and the radiator. »·> · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·