DE4229198A1 - Abschirmende ruehrer zur verwendung von drehherdoefen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft Drehöfen und genauer darin verwendete Rührer zum Bewegen von Aggregatmaterialien während der thermolytischen Verarbeitung.

Abgedichtete Drehöfen sind seit langem zum Trocknen oder Pyrolisieren unterschiedlicher Materialien wie Kohle, Koks und anderen Aggregaten verwendet worden. In einem speziellen Drehofen werden extern erzeugte heiße Gase in eine untere Ofenkammer eingeführt und steigen durch einen drehenden Siebherd auf, wodurch sie die auf dem Herd getragenen Materialien heizen. Für die weitere Diskussion dieses Ofentyps wird auf die US-A-48 18 222 und die US-A-48 34 650 verwiesen.

In Drehöfen wird typischerweise ein Rührersystem verwendet, um Materialien auf dem Herd von einer Stelle zu einer anderen abhängig von der relativen Drehung zwischen dem Herd und den Rührern zu treiben, wie es in den US-A­ 34 75 286, US-A-36 12 497, US-A-37 40 184, US-A-37 88 800, US-A-38 59 172 und US-A-41 49 845 offenbart ist. Die Wirkung der Rührer auf die Aggregatmaterialien, zusätzlich zu thermischen oder Scherspannungen innerhalb des Aggregatbettes, führt zu einer Zerlegung der Materialien und einer Ballung von "Feinanteil" auf dem Siebherd unterhalb der Unterseite der Rührer. Es wurde gefunden, daß die Ballung von Feinanteil auf dem Herd ein Sperren zwischen den Perforationen in dem Herd und den groben Aggregatmaterialien auf dem Herd verursacht, was zu einem außerordentlichen großen Druckabfall durch das Bett der Materialien führt. Es wurde gefunden, daß sich der Aufbau von Feinanteil um die Rührer und unter den Rührern durch den Herd ausdehnt, was den Strom des Heizgases blockiert und die Heizraten verzögert.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Entfernen verballten Feinanteiles von dem Siebherd zur Verfügung zu stellen. Es ist eine weitere Aufgabe, den verballten Feinanteil von dem überliegenden groben Aggregat zu entlasten, so daß der Feinanteil in dem aufströmenden Heizgas von dem Herd abgehoben werden kann. Es ist noch eine weitere Aufgabe, den Feinanteil an eine Stelle zurückzubringen, an der ein Sperren zwischen dem Herd und den Aggregatmaterialien vermieden wird.

Demgemäß betrifft die Erfindung einen abschirmenden Rührer zur Verwendung in einem Drehofen mit einer oberen Ofenkammer und einer unteren Ofenkammer, die durch einen Siebherd getrennt sind, wobei die obere Kammer weiter durch ein Dach oberhalb des Siebherdes definiert ist. Ein Heizgas wird von der unteren Kammer durch den Siebherd und in die obere Kammer geführt, und der Rührer hängt von oberhalb des Siebherdes ab, um ein Ladungsmaterial auf dem Herd von einer Stelle an eine andere abhängig von der relativen Drehung zwischen dem Herd und dem Rührer zu treiben. Die Wirkung der Rührer auf die Ladungsmaterialien bewirkt das Zerbrechen der Ladungsmaterialien und das Ballen von Ladungsfeinanteil auf dem Siebherd.

Der abschirmende Rührer umfaßt ein Blatt mit einer aktiven Fläche, einer Rückfläche, einer Oberkante und einer Unterkante, mit einer Einrichtung zum Tragen des Blattes in einer Position direkt oberhalb des Siebherdes. Eine Schirmwand erstreckt sich von der Rückfläche des Blattes benachbart seiner Unterkante im wesentlichen entlang der Länge der Unterkante. Die Schirmwand wirkt mit einem Abschnitt der Rückfläche zusammen, um eine Abschirmkammer direkt oberhalb des Siebherdes zu definieren, und die Schirmwand schirmt Ladungsmaterialien von der Abschirmkammer ab, um sich gegenüber verballtem Ladungsfeinanteil auf dem Siebherd freizulegen. Der Ladungsfeinanteil wird in dem aufströmenden Heizgas verwirbelt, und wenigstens eine Öffnung ist in Fluidverbindung mit der Abschirmkammer, um den verwirbelten Ladungsfeinanteil daraus abzuleiten. Die Öffnung kann ein Rohr umfassen, das die Schirmwand durchdringt und sich nach oben erstreckt, um Ladungsfeinanteil von der Abschirmkammer wegzutragen, wobei er auf einer Oberfläche des Ladungsmaterials abgelagert wird. Die Öffnung kann auch aus wenigstens einem Loch in der Schirmwand bestehen, um Ladungsfeinanteil von der Abschirmkammer in benachbarte Ladungsmaterialien zu leiten.

Bevorzugt hat die Schirmwand ein umgekehrt L-förmiges Profil, welches ein horizontales Bein, das sich im wesentlichen senkrecht zu dem Blatt erstreckt, und ein vertikales Bein, das sich von dem horizontalen Bein nach unten und im wesentlichen parallel zu dem Blatt erstreckt, umfaßt. Ein erstes Ende der Schirmwand liegt benachbart einer Vorderkante des Blattes, und das erste Ende ist geschlossen, während ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende offen ist und somit die Öffnung für das Entweichen von Ladungsfeinanteil schafft. Weiterhin kann eine Daraufsicht auf die Schirmwand einem Parallelogramm ähneln, so daß das erste Ende einen spitzen Winkel mit dem Abschirmkammerabschnitt der Rückfläche bildet und das zweite Ende einen stumpfen Winkel mit demselben bildet.

Die Einrichtung zum Tragen des Rührerblattes kann wenigstens eine Trägerwelle umfassen, die sich von dem Dach nach unten erstreckt und an der Rückfläche des Blattes befestigt ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Drehofens mit einem Siebherd und abschirmenden Rührern gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Bereiches des Drehofens der Fig. 1 ist, die die abschirmenden Rührer oberhalb des Siebherdes angeordnet zeigt;

Fig. 3 eine Daraufsicht auf die abschirmenden Rührer und den Siebherd der Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine Rückansicht einer ersten Ausführungsform eines abschirmenden Rührers gemäß der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 5 ein Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 4 ist;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Rührers auf Fig. 4 ist;

Fig. 7 eine Rückansicht einer zweiten Ausführungsform eines abschirmenden Rührers gemäß der Erfindung ist;

Fig. 8 ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 ist;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Rührers aus Fig. 7 ist;

Fig. 10 eine Daraufsicht auf den Rührer aus Fig. 7 ist;

Fig. 11 eine Ansicht von unten des Rührers aus Fig. 7 ist;

Fig. 12 eine Schnittansicht ist, die die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform des abschirmenden Rührers zeigt; und

Fig. 13 eine Schnittansicht ist, die die Betriebsweise einer dritten Ausführungsform des abschirmenden Rührers zeigt.

Fig. 1 zeigt einen abgedichteten Drehherdofen 10 mit einer unteren Kammer 12 und einer oberen Kammer 14. Die Kammern 12, 14 sind durch einen sich drehenden Siebherd 16 getrennt. Die obere Kammer 14 ist weiterhin durch ein Dach 20 definiert und ein Doppel-T-Träger 22 erstreckt sich quer durch die obere Kammer. Ladungsmaterialien werden auf dem Siebherd 16 an seiner äußeren Krempe 23 über einen Einlaß 24 abgelegt, und nach der Verarbeitung werden die Materialien durch einen Auslaß entfernt. Der Herd 16 ist im allgemeinen in der Form konisch, wobei der Auslaß 26 in seinem Zentrum angeordnet ist.

Ein Paar von Brennern 28 ist in die untere Kammer 12 zum Erhitzen der Gase darin gerichtet, und die erhitzten Gase steigen durch den Siebherd 16 und treten durch einen Abzug 30 in dem Dach 20 aus. Die Ladungsmaterialien, z. B. Kohle, Koks und andere Aggregate, werden somit durch Konvektionserhitzen auf dem Siebherd 16 verarbeitet. Eine Sanddichtung 32 umgibt die äußere Krempe 23 des Herdes 16, um sicherzustellen, daß alle Gase durch den Herd strömen und um das Ofeninnere gegen die Atmosphäre abzudichten.

Es wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen eine Vielzahl von Rührern 36 oberhalb des Siebherdes 16 abhängen, um Ladungsmaterialien auf dem Herd von einer Stelle zu einer anderen abhängig von der relativen Drehung zwischen den Rührern 36 und dem Herd 16 zu treiben. Die Rührer 36 sind stationär, und jeder ist an dem Doppel-T-Träger 22 über wenigstens zwei Trägerwellen 38 für den Rührer befestigt. Ladungsmaterialien werden auf dem Herd 16 am Einlaß 24 abgelagert, und sie drehen sich entgegen dem Uhrzeigersinn mit dem Herd an der äußeren Krempe 23, bis der Herd sie in Kontakt mit dem Rührer 36 bringt, der der äußeren Krempe 23 am nächsten ist. Dieser Rührer treibt die Ladungsmaterialien weg von der äußeren Krempe 23 und auf den Auslaß 26 zu. Jeder Rührer danach schiebt die Ladungsmaterialien schrittweise vor, bis sie schließlich von dem letzten Rührer 36 in den Auslaß 26 getrieben werden. Somit können die Ladungsmaterialien kontinuierlich in dem Drehofen 10 verarbeitet werden.

Es wird Bezug auf die Fig. 4 bis 6 genommen, in denen jeder Rührer 36 aus einem Blatt 40 mit einer aktiven Fläche 42, einer Rückfläche 44, einer Vorderkante 46, einer Oberkante 48 und einer Unterkante 50 besteht. Ein Paar Rippen 52 erstreckt sich von der Rückfläche 44, und die Trägerwellen 38 für die Rührer sind an den Rippen über Kopplungsstücke 54 befestigt. Eine Schirmwand 56 erstreckt sich von der Rückfläche 44 jedes Blattes 40 im wesentlichen entlang der Länge der Unterkante 50, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Schirmwand 56 wird von vertikalen Stegen 58 gestützt, die sich von der unteren Rippe 52 zu einem horizontalen Bein 60 der Schirmwand erstrecken. Ein vertikales Bein 62 erstreckt sich von einem Ende 64 des horizontalen Beines 60 gegenüber dem Blatt 40 im wesentlichen parallel zu dem Blatt. Die Schirmwand 56 hat somit einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt, und das horizontale und das vertikale Bein 60, 62 wirken mit einem Abschnitt 66 der Rückfläche 44 zusammen, um eine Abschirmkammer 68 zu definieren.

Ein Ende 70 der Schirmwand 56 benachbart der Vorderkante 46 des Blattes 40 ist geschlossen, während ein gegenüberliegendes Ende 72 offen bleibt. Es wird Bezug auf die Fig. 10 und 11 genommen, wobei eine Daraufsicht auf die Schirmwand 56 ein Parallelogramm definiert, bei dem das geschlossene Ende 70 einen spitzen Winkel A mit dem Abschirmkammerabschnitt 66 der Rückfläche 44 bildet, während das offene Ende 72 einen stumpfen Winkel B mit demselben bildet.

Wenn Ladungsmaterialien 80 auf dem Siebherd 16 verarbeitet werden, kommen sie zuerst mit der aktiven Fläche 42 jedes Blattes nahe seiner Vorderkante 46 in Eingriff und laufen dann weiter der Länge des Blattes 40, bis ihre Laufrichtung um den Siebherd 16 geändert worden ist. Die Wirkung der Rührer 36 gegen die Ladungsmaterialien, in Kombination mit den thermischen Spannungen, die auf die Materialien aufgegeben werden, bewirkt das physikalische Brechen der Ladungsmaterialien 80 und eine Ballung des Feinanteiles 82 auf dem Siebherd. Der Feinanteil 82 ballt sich im allgemeinen zwischen der Unterkante 50 der Rührerblätter 40 und dem Siebherd 16, so daß der Strom aufsteigender Gase teilweise behindert werden kann. Die Last von Ladungsmaterialien 80 auf dem Feinanteil 82 verstärkt das Problem und verhindert, daß der Feinanteil 82 in dem aufströmenden Gas von dem Herd 16 abgezogen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung schirmt die Schirmwand 56 Ladungsmaterialien 80 von der Abschirmkammer 68 ab und beseitigt die Last der Ladungsmaterialien über dem Feinanteil 82. Der Feinanteil 82 kann dann frei von dem Siebherd 16 aufsteigen, wobei er in der Abschirmkammer 68 in dem auf strömenden Heizgas verwirbelt wird. Das geschlossene Ende 70 der Abschirmkammer enthält Feinanteil innerhalb der Kammer, der sonst gerade durch die Kammer mit dem durch die Drehung des Herdes 16 verursachten Zug fliegt. Andererseits erlaubt es das offene Ende 72, daß der Feinanteil zu der nächsten Stelle auf dem Herd 16 durch das vertikale Bein 62 getrieben wird, so daß der Feinanteil letztendlich durch den Auslaß 26 strömt und sich auf dem Herd 16 nicht aufbaut. Die versetzt angeordnete Schirmwand zieht besser die Spur des Feinanteils 82 auf dem Herd 16 hinter jedem Blatt 40. Dies stellt sich, daß die Bereiche, in denen der Feinanteil am meisten verballt, von der Schirmwand überdeckt sind.

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 7-12, in denen eine zweite Ausführungsform der Schirmwand 56 dargestellt ist, die zwei Lüftungsrohre 74 umfaßt, welche durch das horizontale Bein der Schirmwand dringen und sich nach oben über die Oberkante 48 des Blattes 40 erstrecken. Jedes Rohr hat eine Krümmung an seinem oberen Ende, das einen Auslaß 78 nach unten zu einer von der Rückfläche 44 beabstandeten Stelle lenkt. Die Lüftungsrohre 74 sind weiterhin durch Rippen 52 gestützt. Die Rohre bringen die Abschirmkammer 68 in Fluidverbindung mit der oberen Kammer 14 des Drehherdofens 10. Alternativ können sie in Kommunikation mit einem äußeren Vakuum gebracht werden oder im allgemeinen mit außerhalb der oberen Kammer 14 verbunden sein.

Die Lüftungsrohre 74 tragen den verwirbelten Ladungsfeinanteil aus der Abschirmkammer 68 und oberhalb einer Oberfläche 84 der Ladungsmaterialien 80. Der Feinanteil strömt durch jedes Rohr 74 nach oben, um die Krümmung 76 und nach unten durch den Auslaß 78. Der Feinanteil fällt somit auf die Oberfläche 84, wo er den Strom von dem Siebherd 16 in die Ladungsmaterialien 80 nicht sperren kann.

Es wird Bezug genommen auf Fig. 13, in der eine dritte Ausführungsform der Schirmwand 56 einfach eine Vielzahl von Löchern 86 in den Beinen 60, 62 der Schirmwand enthält, um Feinanteil 82 aus der Abschirmkammer 68 zu leiten. Der Feinanteil 82 wird inmitten des Ladungsmaterials 80 abgelagert, wo er wiederum nicht den Strom durch den Siebherd 16 behindern wird.

Nachdem die zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, soll dies jedoch so verstanden werden, daß nicht beabsichtigt ist, die Erfindung zu beschränken außer in dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche.

Claims (8)

1. Abschirmender Rührer zur Verwendung in einem Drehofen mit einer oberen Ofenkammer und einer unteren Ofenkammer, wobei die Ofenkammern durch einen Siebherd getrennt sind, wobei die obere Kammer weiterhin durch ein Dach oberhalb des Siebherdes definiert ist, wobei ein Heizgas von der unteren Kammer durch den Siebherd und in die obere Kammer geleitet wird, wobei der Rührer von oberhalb des Siebherdes abhängt, um ein Ladungsmaterial von einer Stelle zu einer anderen auf dem Siebherd abhängig zu der relativen Drehung zwischen dem Siebherd und dem Rührer treibt, wobei Ladungsfeinanteil auf dem Siebherd wegen des Brechens von Ladungsmaterialien verballen, dadurch gekennzeichnet, daß er

• - ein Blatt (40) mit einer aktiven Fläche (42), einer Rückfläche (44), einer Oberkante (48) und einer Unterkante (50);
• - eine Einrichtung (38) zum Tragen des Blattes (40) in einer Position direkt oberhalb des Siebherdes (16);
• - eine Schirmwand (56), die sich von der Rückfläche (44) des Blattes (40) benachbart seiner Unterkante (50) im wesentlichen entlang einer Länge der Unterkante erstreckt, wobei die Schirmwand (56) mit einem Abschnitt (60) der Rückfläche (44) zusammenwirkt, um eine Abschirmkammer (68) direkt oberhalb des Siebherdes (16) zu definieren, wobei die Schirmwand (56) Ladungsmaterialien (80) von der Abschirmkammer (68) abschirmt, um Ladungsfeinanteil (82) auf dem Siebherd (16) freizulegen; und
• - wenigstens eine Öffnung (86) in Fluidverbindung mit der Abschirmkammer (68) aufweist;
  wobei der Ladungsfeinanteil in dem aufströmenden Heizgas verwirbelt wird und aus der Abschirmkammer (68) durch die Öffnung (86) austritt.

2. Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmwand (56) einen umgekehrt L-förmigen Querschnitt hat und ein horizontales Bein (60), das sich im wesentlichen senkrecht zu dem Blatt (40) erstreckt, und ein vertikales Bein (62), das sich nach unten von dem horizontalen Bein (60) und im wesentlichen parallel zu dem Blatt (40) erstreckt, umfaßt, wobei ein erstes Ende (70) der Schirmwand (56) benachbart einer Vorderkante (46) des Blattes (40) und ein zweites Ende (72) gegenüber dem ersten Ende (70) vorgesehen sind.

3. Rührer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (70) der Schirmwand (56) geschlossen ist und das zweite Ende (72) offen ist.

4. Rührer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (70) der Schirmwand (56) einen spitzen Winkel mit dem Abschirmkammerabschnitt (66) der Rückfläche (44) bildet und das zweite Ende (72) einen stumpfen Winkel mit dem Abschnitt (66) bildet.

5. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsöffnung (86) wenigstens ein Rohr (74) aufweist, das durch die Schirmwand (56) dringt und sich nach oben erstreckt, um Ladungsfeinanteil (82) aus der Abschirmkammer (68) auszutragen und ihn auf einer Oberfläche (84) der Ladungsmaterialien (80) abzulagern.

6. Rührer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine umgekehrte Krümmung (76) an einem oberen Ende des Rohres (74) umfaßt, so daß ein Rohrauslaß (78) von der Rückfläche (44) des Blattes (40) beabstandet und nach unten gerichtet ist.

7. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung wenigstens ein Loch (86) in der Schirmwand (56) aufweist, um Ladungsfeinanteil (82) aus der Abschirmkammer (68) in benachbart liegende Ladungsmaterialien (80) zu leiten.

8. Rührer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Tragen des Rührerblattes wenigstens eine Trägerwelle (38) aufweist, die sich von dem Dach (20) nach unten erstreckt und an der Rückfläche (44) des Blattes (40) befestigt ist.