Охладитель и способ охлаждения горячего основного материала
Настоящее изобретение относится к охладителям для охлаждения горячего спеченного клинкера для получения цемента. Охладитель, предназначенный для пропускания охлаждающего газа (107) практически перпендикулярно направлению транспортировки через слой горячего спеченного клинкера с отбором тепла от него, содержит устройство для перемещения горячего клинкера с вентилируемой подиной, через которую поступает охлаждающий газ, выполненной в виде настила из подвижных планок, расположенных в направлении перемещения, при этом для обеспечения перемещения горячего клинкера не менее чем две смежные планки выполнены с возможностью одновременного движения в направлении перемещения и поэтапного, неравного по времени движения в противоположном направлении планок, на которых расположен слой горячего спеченного клинкера, выполнены в направлении перемещения с различной конфигурацией, обеспечивающей достижение средних скоростей перемещения, отличающихся друг от друга вследствие их различного фрикционного сцепления с расположенным на них слоем горячего спеченного клинкера, и обеспечивающей вытягивание упомянутого слоя в области быстрого перемещения и его сжатие в области медленного перемещения. Раскрыт способ охлаждения горячего спеченного клинкера для получения цемента. Обеспечивается повышение эффективности рекуперации тепловой энергии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к охладителям для осуществления охлаждения горячего основного материала, в котором охлаждающий газ поступает почти перпендикулярно к направлению транспортировки через основание основного материала, и в течение этого процесса поглощается тепловая энергия основного материала, при этом аппарат, на котором располагается основание основного материала, имеет вентилируемое дно, через которое проходит охлаждающий газ и в котором принцип транспортировки предусматривает наличие досок, которые тянутся в направлении транспортировки, в котором как минимум две примыкающие доски одновременно перемещаются в направлении транспортировки, и неодновременно - в направлении, противоположном транспортировке.
Для производства цемента сырьевая мука, состоящая из известковой породы и породы с содержанием кремния, сначала освобождается от химически связанной угольной кислоты в виде углекислой соли, посредством первоначальной термической обработки, после чего таким образом кальцинированная сырьевая мука спекается во вращающейся трубной печи при температуре до 1450°C. В этом случае различные фазы стехиометрически различных силикатов кальция формируются в результате реакции в твердой фазе, а гранулометрический состав сырьевой муки, используемой в процессе, изменяется, так как зерна сырьевой муки соединяются одно с другим во время спекания. После того как они пройдут процесс спекания во вращающейся трубной печи, зерна клинкера, формирующегося таким образом, обычно имеют размер сырьевой муки, идентичный гранулам клинкера, размером с кулак. Кристаллизация реакции в твердой фазе во время спекания для образования желаемых фаз требует быстрого охлаждения клинкера после процесса спекания во время прохождения через вращающуюся трубную печь. Только что спекшийся клинкер, который формирует абразивный и очень горячий материал, таким образом, выпускается в охладитель клинкера. В охладителе клинкера тепловая энергия поглощается из свежего клинкера таким образом, чтобы охладить клинкер и также переработать тепловую энергию, присутствующую в клинкере, для технологии производства жаропрочного цемента.
Охлаждение цементного клинкера требует значительных производственных затрат, так как клинкер является очень горячим, а также ввиду того, что клинкер имеет очень абразивное действие.
Технологии охлаждения цементного клинкера, известные в области техники в течение длительного времени, предусматривают выпуск цементного клинкера из вращающейся трубной печи на ступенчатую колосниковую решетку, на которой цементный клинкер охлаждается для формирования основания основного материала. Ступенчатая колосниковая решетка - это статическая решетка, на которой формируется статически пассивный слой цементного клинкера. Этот пассивный слов защищает статистическую решетку от перегрева и абразии. Клинкер, выходящий из вращающейся трубной печи, падает на такой пассивный слой и скользит по естественному углу наклона, который образуется в направлении транспортировки на движущейся решетке транспортировки. Когда цементный клинкер транспортируется через ступенчатую решетку, он охлаждается посредством воздуха охлаждения, подаваемого через решетку транспортировки снизу. Ступенчатая решетка примыкает к движущейся решетке транспортировки посредством колосников, которые перемещаются попеременно в направлении транспортировки и имеют колосниковые решетки. Таким образом, клинкер транспортируется в направлении задней части охладителя, а воздух охлаждения, направляемый на материал, охлаждается через подвижные колосники и через стационарные колосники с колосниковыми решетками или через расселины, которые присутствуют между подвижными колосниками с колосниковыми решетками. Такой известный тип охладителей клинкера оправдал себя на практике. Тем не менее, недостатком таких охладителей клинкера является высокая степень износа, так как абразивный, а также очень горячий клинкер проходит через расселины между ступенями. Следовательно, охладитель такого типа характеризуется высокими эксплуатационными расходами по сравнению с более современными охладителями клинкера.
Другие концепции улучшения охладителя, раскрытого в DE 2831473 A1, включают процесс перенесения клинкера через стационарную, вентилируемую поверхность с использованием тяговой цепи. Этот тип охладителя также имеет довольно высокую степень износа, так как тяговая цепь вместе с ее подвижными звеньями изнашивается из-за высокой температуры цементного клинкера.
Еще одна концепция, раскрытая в EP 1373818 B1, предусматривает движение поверхности, которая занимает весь охладитель в первой фазе, снижение блокирующей поверхности около вращающейся трубной печи в начале охладителя клинкера во второй фазе и отвод всей рабочей поверхности для блокирующего действия блокирующей поверхности таким образом, чтобы, когда поверхность отводится, охладитель проталкивается вперед по отношению к поверхности. Этот тип охладителя имеет преимущество, которое заключается в том, что все части машины, которые движутся по отношению друг к другу не находятся в непосредственном контакте с горячим абразивным клинкером. В этом случае этот тип охладителя, тем не менее, нуждается в приложении довольно значительных сил для передвижения рабочей поверхности для действия блокирующей поверхности, а основание основного материала имеет тенденцию к аккумулированию на блокирующей поверхности, и таким образом не всегда представляется возможным достижение равномерной транспортировки с равномерной и воспроизводимой высотой основания основного материала, а следовательно, и воспроизводимыми свойствами охлаждения клинкера. В документе, указанном здесь, также раскрывается то, что было бы предпочтительнее перемещать поверхность с такой низкой скоростью, чтобы основание основного материала не осуществляло никаких вертикальных смешивающих движений. Таким образом, была бы снижена степень абразии.
Статья «Sind Kühlroste Klinkerkühler oder Wärmerekuperatoren?» [«Являются ли охлаждающие решетки охладителями клинкера или тепловыми рекуператорами?»] из журнала «Цемент-Известь-Гипс», выпуск 37, №5/1984, поясняет теоретические соображения в отношении охлаждения клинкера. Эта статья главным образом описывает поперечно-точную модель, которая указывает на то, что клинкер перемещается в направлении транспортировки, а в процессе охлаждения воздух проходит через него перпендикулярно направлению транспортировки. Статья основана на той идее, что в этом случае формируется клин термической зоны, которая находится в основании основного материала, и широкая часть клина образуется в начале охладителя, а плоская часть клина образуется в задней части охладителя. В соответствии с установленной концепцией этот термический клин формируется в результате того, что воздух охлаждения проникает в горячий клинкер снизу вверх. Если вся масса слоя клинкера до сих пор остается горячей, воздух охлаждения поступает в клинкер снизу и нагревается даже через небольшое расстояние через слой клинкера, в этом случае нижний слой клинкера остается охлажденным, а верхний, более широкий, слой основания основного материала, остается горячим. Так как клинкер продолжает перемещаться, этот процесс происходит снова в направлении транспортировки. Здесь, холодный воздух охлаждения поступает в уже холодный слой основания основного материала, а после - во все еще горячий слой, который охлаждается, таким образом, ширина горячего слоя уменьшается. Этот процесс происходит до тех пор, пока вся толщина слоя основания основного материала клинкера не будет охлаждена. Желаемый эффект такого постепенного охлаждения заключается в том, что воздух охлаждения выходит из самого верхнего слоя основания основного материала при наивысшей возможной температуре. В результате чего клинкер охлаждается малым количеством используемого воздуха охлаждения, а самое основное и главное - это то, что тепловая энергия транспортируется обратно в процессе при высокой температуре. В соответствии с установленными концепциями основание основного материала с небольшим перемешивающим движением, главным образом с небольшим перемешивающим движением снизу вверх, является, таким образом, преимущественным. Это происходит ввиду того, что установленная теория поперечно-точного охладителя также указывает на то, что большая часть основания основного материала могла бы иметь эффект, который уже охлажденный зерновой материал мог бы пройти во все еще горячем участке и быть снова нагретым все еще горячим слоем. В результате температура самого верхнего слоя уменьшилась бы, ввиду того что тепловая энергия распространяется по большему объему основного материала, который охлаждается. Как следствие, температура воздуха охлаждения после выпуска из слоя охладителя клинкера снизилась бы, следовательно, эффективность охлаждения подобным образом также снизилась бы.
Этот фактор привел к развитию еще одного типа охладителя, который указан в датской патентной заявке DK 140399. В этом типе охладителя дно охладителя, которое состоит из досок, тянущихся в направлении транспортировки, перемещается в своем объеме в направлении транспортировки в первой фазе, а затем в последующих фазах отдельные доски отдельно убираются под основным материалом, который охлаждается в направлении, противоположном направлению транспортировки. Так как основание основного материала расположено на других стационарных досках, оно задерживается на доске, которая двигается в обратном направлении. Воздух охлаждения продувается через движущиеся доски для достижения необходимого эффекта охлаждения. Первые эксперименты с охладителем такого типа показали, что основание основного материала ослабляется по граничным линиям между двумя досками, когда доски перемещаются по отношению друг к другу. Каналы с малым сопротивлением потоку формируют в результате, так как воздух охлаждения проходит с приоритетом через такие ослабленные граничные области без охлаждения основного материала, который должен быть охлажден. Это значит, что таким образом эффективность рекуперации охладителя снижается, а температура воздуха, выходящего из основания основного материала, который должен быть охлажден, подобным образом снижается посредством воздуха, выходящего без эффекта охлаждения через основание основного материала. Следовательно, в DK 140399 предлагается создание препятствий на пути потока на перемещающихся досках, в результате чего доски делятся на отдельные части. Концепция в соответствии с DK 140399 заключается в том, что основание основного материала перекатывается через препятствия на пути потока, в то время как отдельные доски убираются вариативно таким образом, чтобы ослабленные области у граничных линий между досками, которые обозначаются как холодные каналы, закрывались.
Дальнейшие эксперименты с этим типом охладителя показали, что в теории в соответствии с DK 140399, такие части между препятствиями на пути потока, которые перемещаются то в одном, то в другом направлении вместе с доской заполняются слоем клинкера. Эффект, возникающий в соответствии с таким принципом транспортировки, появляется сначала на уровне высоты основания основного материала с верхним пределом в препятствия на пути потока. Тип автогенной защиты от износа в этом случае формируется на досках охладителя этого типа. Хотя это и является преимуществом для использования такого типа охладителя, так как отдельные части охладителя этого типа не соприкасаются с закрытым, горячим слоем клинкера, формирование холодных каналов в результате не снижается желательным образом.
Дальнейшая конфигурация этого типа охладителя раскрыта в EP 1509737 B1. В упомянутом документе подчеркивается то, что охладитель должен управляться таким образом, чтобы в основании основного материала не происходило вертикального перемешивания, а основание клинкера должно иметь особую высоту по отношению к ширине отдельных досок. Таким образом, ожидается, что транспортировочная эффективность, а также эффективность рекуперации теплоты имела бы позитивное воздействие в результате.
Кроме последних типов охладителей, были также разработаны и использовались в технологии охлаждения клинкера и другие типы охладителей клинкера, как например, так называемые поперечно-точные охладители. В охладителях этого типа отдельные приводы, которые выступают за вспомогательную решетку, через которую проходит воздух охлаждения, перемещаются вперед и назад. Этот тип охладителя описан, например, в EP 1272803 B2. Такой тип охладителя обычно имеет клиновидные приводы, которые направлены по направлению транспортировки своей фактически перпендикулярной стороной, а своей плоской клиновидной стороной - в направлении, обратном направлению транспортировки. Механизм транспортировки включает применение вышеописанного принципа обычного движения вперед в направлении транспортировки, а также отдельное движение в обратном направлении. Клиновидная форма, как указано, производит эффект, в результате которого основание основного материала перемещается через привод во время движения в обратном направлении отдельных приводов, которые перемещаются по отношению к вентилируемой дополнительной решетке, и посредством этой разницы продвигаются фактически перпендикулярной стороной в направлении транспортировки после движения в этом направлении.
Несмотря на перемешивание основания основного материала, которое осуществляется приводами, которые перемещаются в отношении дополнительной решетки и с трудом проходят через основание основного материала, удовлетворительные уровни рекуперации достигаются с такими типами охладителя. Недостатком такого типа охладителя является высокая степень износа, которой подвергаются приводы.
Целью изобретения является обеспечить охладитель, который комбинирует в себе преимущества известных типов охладителя и в котором исключены недостатки известных типов охладителя.
Цель в соответствии с изобретением достигается в том, что доски имеют поверхность разных конфигураций, на которых находится основание основного материала в направлении транспортировки, а эти поверхности за счет их различного фрикционного крепления с основанием основного материала, расположенного на них, приводят к средним скоростям транспортировки, которые отличаются друг от друга таким образом, что в результате этого основание основного материала протягивается в область медленной транспортировки. Дальнейшие преимущества конфигураций изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Цель изобретения достигнута в соответствии с технологией, описанной в пунктах формулы изобретения 8 и 9.
В соответствии с изобретением используется принцип транспортировки, в котором как минимум две примыкающие доски перемещаются одновременно в направлении транспортировки и неодновременно против направления транспортировки. Недостаток такого принципа транспортировки в виде особо нежелательного ослабления основания основного материала через граничные линии вдоль направления транспортировки между досками, которые перемещаются по отношению друг к другу и в направлении, противоположном направлению транспортировки, избегается за счет того факта, что представленное альтернативное растягивание и сжатие слоя основания основного материала, и такая ослабленная область закрываются во время растягивания основного материала, который продолжает перемещаться со стороны и является закрытым во время сжатия посредством трамбовки основного материала. В отличие от введения простых препятствий на пути потока, что приводит не к перемещению в виде поперечной волны, а к образованию слоя основания основного материала, который перемещается вместе с досками, такой одновременно перемещающейся слой не может вообще сформироваться в соответствии с настоящим изобретением, и, несмотря на это, предотвращается формирование холодных каналов. Настоящее изобретение имеет еще одно преимущество. Подобно опрокидывающемуся перемещению, постоянное, перемежающееся растягивание и сжатие приводит к значительному вертикальному перемешиванию основания основанного материала без присутствия препятствий на пути потока, которые выступают в основание основного материала. Хотя установленная концепция указывает на то, что именно отсутствие вертикального перемешивающего движения приводит, в частности, к хорошему уровню рекуперации, из-за описанных выше форм теплового клина, возникающих в результате, было обнаружено, что температура выделяющегося воздуха, который образуется при помощи охладителя в соответствии с настоящим изобретением и соответствующей технологией, горячее, чем в изобретениях, известных в настоящей области техники, без применения различно образованных поверхностей. Еще одним поразительным эффектом является то, что зерна и гранулы клинкера, выходящие из охладителя, являются, в частности, относительно большими частицами клинкера и имеют все меньшее количество тлеющих участков. В случае обычных охладителей может особо наблюдаться, что при обычной концентрации основной материал, выходящий из охладителя, который обычно соединен посредством дробилки, имеет отдельные частицы клинкера, которые все еще тлеют. Если наблюдается транспортная лента, которая установлена в дробилке, в конце охладителя, и которая транспортирует только что дробленый клинкер в бункер, то имеются отдельные частицы клинкера, которые все еще тлеют, в зависимости от качества охладителя клинкера. Такие частицы нежелательно переносят значительную часть объема тепловой энергии в бункер клинкера, которая не рекуперируется и чрезмерно нагружает бункер тепловой энергией.
В контексте настоящего изобретения предполагается, что установленная модель поперечно-точного охлаждения надлежащим образом описывает условия в слое основания основного материала, когда основание основного материала имеет идеальную форму. Это означает, что оно ведет себя как флюидизированное основание основного материала, которое несмотря на это свободно от перемешивающего движения. Это происходит из-за того, что воздух охлаждения, проходящий через основание основного материала, затем полностью охлаждает каждую частицу и формирует все стороны. Тем не менее, спекшийся клинкер имеет свойства материала в отношении тепловой проводности как некоторые керамические материалы, в которых тлеющая область может быть представлена в непосредственной близости от области со значительно низкой температурой. Следовательно, возможно, что часть клинкера размером с кулак все еще будет тлеть с одной стороны, и иметь температуру от 60°C до 80°C с противоположной стороны. Это также позволяет горячим гранулированным ядрам, которые раскрываются только во время дробления, оставаться невредимыми в относительно больших частицах клинкера. Допускается, что эти горячие очаги могут формироваться на гранулах клинкера, когда они частично расположены на тангенциальном потоке примыкающих зерен клинкера ввиду того факта, что не возникает перемешивающего эффекта. Хотя установленная теория поперечно-точного охлаждения предполагает, что перемешивающее движение приводит к относительно слабой рекуперации тепловой энергии, предполагается, что именно перемешивающее движение является причиной лучшей рекуперации, так как тангенциальные потоки, возникающие в результате перемещения основания основного материала, избегаются посредством активного перемешивания после попеременного вытягивания и сжатия основания основного материала.
Простая конфигурация изобретения обеспечивает то, что доски охладителя клинкера имеют аппарат, который переносит основание основного материала и имеет вентилируемое дно, доску, имеющую различно сконфигурированные поверхности в направлении транспортировки. Поверхность, которая отличается от дополнительных решеток, как аппарат, перемещающий основание основного материала, является простой гладкой поверхностью с очень низкой степенью фрикционного крепления. Во время обычного движения вперед не видно, что различное фрикционное сцепление поверхностей производит какой-то эффект, но во время движения в обратном направлении различная конфигурация поверхностей обозначает свое присутствие по длине досок в направлении транспортировки. В идеальной концепции основание основного материала удерживается в области, в которой доска отдельно перемещается назад под основанием основного материала посредством примыкающей полосы основного материала, расположенного на доске, которая в этом момент не перемещается, как например, несмотря на обратное движение доски, полоса основания основного материала, лежащая на ней, остается на своем месте. Тем не менее, во время непосредственной эксплуатации становится очевидно, что области над граничными линиями между досками ослаблены, что может быть приписано тому факту, что полоса основания основного материала убирается над доской, перемещающейся назад с особой, довольно значительной силой, в результате которой создается эффект ослабления. В областях доски, в которых степень фрикционного крепления является низкой, ослабление, таким образом, является менее значительным, в тех областях, в которых есть дополнительная решетка в качестве поверхности, перемещающей основание основного материала, ослабление является явно выраженным. В результате чего полоса основания основного материала сжимается в этих точках с низким фрикционным креплением посредством возобновления силы полос основания основного материала. Подобная ситуация возникает, если дощатая часть с низким фрикционным креплением примыкает к дощатой части с высоким фрикционным креплением, а примыкающая часть перемещается назад. Ввиду высокого трения полос основания основного материала отдельных досок, полоса основания основного материала над доской, перемещающейся назад, тянет часть полосы основания основного материала над поверхностью с низким фрикционным креплением к задней части, где она уплотняет основной материал в задней части и ослабляет основной материал в части, направленной вперед. Следовательно, сжатие и ослабление происходит в каждой фазе движения охладителя, в результате чего опрокидывающее движение с вертикальным перемешиванием и закрытием холодных каналов возникает над граничными линиями между досками, которые перемещаются по отношению друг к другу.
Первые поверхности с особенно низким фрикционным креплением встречаются с такими вторыми поверхностями, которые предпочтительно имеют перекрывающие профили как дополнительная решетка, между которыми проходит воздух охлаждения в основание основного материала.
В одной из конфигураций изобретения предусматривается, что одна из конфигураций поверхностей имеет клиновидную форму, плоская сторона которой направлена против направления транспортировки. В отличие от поперечно-точных охладителей, в которых клинья перемещаются по отношению к поверхности дополнительной решетки, и таким образом, присутствуют проталкивающие элементы, здесь предусматривается, что клинья постоянно расположены на движущейся дополнительной решетке. В результате чего описывается суть перемещения вперед, основной материал должен перемещаться через клинья и падать с фактически перпендикулярной стороны клина в конец его в направлении транспортировки. В этом случае и закрытие холодных каналов, и вертикальное перемешивание будет продолжаться и дальше. В отличие от теории в соответствии с DK 140399 в этом случае предусматриваются клинья с особенно низким фрикционным креплением, вместо обычных препятствий на пути потока. В результате чего приподнятый, автогенный износостойкий слой не формируется между клиньями, как в случае с установлением препятствий на пути потока в соответствии с DK 140399, а клинья обуславливают закрытие холодных каналов, помимо вертикальной циркуляции.
Еще один вариант осуществления изобретения, который усиливает эффект циркуляции, предусматривает, что одна из конфигураций поверхностей имеет клиновидную форму, наклоненную в сторону, а плоский конец которой направлен против направления транспортировки. Такая конфигурация поверхности имеет структуру подобную плугу, который лежит на задней поверхности, а лемех направлен вверх. В случае движения назад клинья, наклоненные в сторону, скользят под основанием основного материала, который сжимается в этой точке в этой фазе, а последний скользит к наклонной стороне охладителя. Часть основания основного материала, лежащая к наклонной стороне, таким образом, сжимается, граничная линия наполняется, а основание основного материала осуществляет вращательное движение по оси, вытягиваясь в направлении транспортировки. Основание основного материала перемещается подобно спирали вращающейся трубной печи к концу охладителя, по спирали на доску. В этом осуществлении настоящего изобретения последний указанный механизм приводит к очень интенсивному опрокидывающему движению и вертикальному перемешиванию, предположительно за счет увеличенного сопротивления переноса, который должен быть осуществлен в основании основного материала с увеличенной гидравлической силой. Недостаток увеличенного использования гидравлической энергии с учетом затрат больше компенсируется посредством тепловой рекуперации.
Для того чтобы также улучшить закрывающее действие для плуга и граничных линий, предусматривается обеспечение различных поверхностей по регулярно повторяющимся схемам на поверхности охладителя для транспортировки основания основного материала. Схема, в соответствии с которой был улучшен закрывающий эффект для плуга и граничных линий, - это схема линий, организованных под наклоном по направлению транспортировки. В первом случае все они могут быть выровнены, в результате чего возможным является компенсировать односторонний выпуск материала во вращающейся трубной печи. Во вращающейся трубной печи обычно происходит отделение фракций зерен клинкера разного размера, мелкие и крупные зерна клинкера выпускаются рядом друг с другом. Другие вращающиеся трубные печи не выпускают спеченный клинкер по очереди и централизовано, а с небольшим боковым отклонением.
Для того чтобы усилить действие плуга, не производя чистой транспортировки основания основного материала к одной или другой стороне охладителя клинкера, предусматривается, что направление линий, которые наклонены по отношению к направлению транспортировки, расположение поверхностей с низкой степенью фрикционного крепления меняются, то есть они указывают то влево, то вправо.
В одном из вариантов конфигурации настоящего изобретения предусмотрено, что расположение поверхностей с низкой степенью фрикционного крепления имеют форму дуги, при этом такая дуга направлена симметрично в отношении направления транспортировки. Эффект такой дуговидной формы заключается в том, чтобы уплотнить основание в направлении центра охладителя клинкера в зависимости от выбора формы поверхности с низкой степенью фрикционного крепления. Если выбрана поверхность, которая находится в одной плоскости с поверхностью транспортировки охладителя клинкера, опрокидывающее движение продолжается по дуге. Если, для сравнения, используется форма клина, который скользит к сторонам, транспортировочное действие по отношению к центру усиливается или уменьшается в зависимости от боковой ориентации клиновидной формы.
В одном из вариантов конфигурации настоящего изобретения поверхности могут также быть перемешаны. Если, например, клиновидные, гладкие поверхности используются по бокам, а плоские поверхности с гладким фрикционным креплением используются по центральной линии направления транспортировки, эффективность транспортировки будет отличаться между боковой стенкой и центральной линией, при этом давая такой же ход и такую же частоту ходов отдельных досок, а также различная транспортировочная эффективность может использоваться для компенсации неравномерного выпуска вращающейся трубной печи.
Изобретение пояснено подробнее со ссылкой на следующие рисунки:
Рисунок 1 отображает охладитель в соответствии с настоящим изобретением в первой конфигурации с плоскими поверхностями с низкой степенью фрикционного крепления,
Рисунок 2 - увеличенное подробное отображение частей плоских поверхностей,
Рисунок 3 отображает различную компоновку различных поверхностей,
Рисунок 4 отображает дальнейшую конфигурацию охладителя с частями клиновидной поверхности с низкой степенью фрикционного крепления,
Рисунок 5.1 - это увеличенное подробное отображение частей клиновидной поверхности,
Рисунок 5.2 - это вид сбоку, отображающий части клиновидной поверхности в транспортной поверхности охладителя,
Рисунок 6 отображает третью конфигурацию охладителя с частями клиновидной поверхности, которая скользит в сторону,
Рисунок 7 - это фронтальный вид, отображающий части клиновидной поверхности, которая скользит в сторону, в транспортной поверхности охладителя.
Рисунок 1 отображает части охладителя клинкера 100, которые имеют большое значение для настоящего изобретения в первой конфигурации. Упомянутый охладитель клинкера состоит из четырех досок 101, 102, 103 и 104, которые расположены вдоль друг друга и тянутся в направлении транспортировки 105. Поперечная сторона, указанная на переднем плане, является той стороной, на которую вращающаяся трубная печь выпускает клинкер, а поперечная сторона, указанная на заднем плане рисунка, формирует конец охладителя. Для охлаждения клинкер выпускается на переднюю часть охладителя клинкера 100, и в процессе воздух охлаждения 107 проходит через него, упомянутый воздух охлаждения, проходящий снизу через отверстия в форме кассет 110 в основание основного материала (которое не указано здесь), расположенного на охладителе 100. Отверстия в форме кассет имеют перекрывающие профили, через которые проходит воздух охлаждения 107, но через которые клинкер не может выпасть сверху. Гладкая структура поверхности со вторыми отверстиями 115 перемежается с отверстиями в форме кассет 110. Эти отверстия 115 могут также быть обеспечены отверстиями для выхода воздуха охлаждения. Важно, чтобы фрикционного крепление поверхностей вторых отверстий 115, имеющих гладкую поверхность, в значительной степени отличались от фрикционного закрытия отверстий в форме кассет 110, ввиду того, что только в результате различного фрикционного закрытия вдоль транспортировочной поверхности охладителя 100, описанный выше эффект сжатия и повторного ослабления имеет место, в результате чего происходит опрокидывающее движение основания основного материала, что приводит к вертикальному перемешиванию и что постоянно закрывает граничные линии над досками, расположенными вдоль друг друга, когда упомянутые граничные линии раскрываются, когда две доски 101, 102, 103 и 104 перемещаются по отношению друг к другу.
Отверстия 115 с низкой степенью фрикционного крепления указаны на увеличенном подробном отображении, на рисунке 2. Они заменяют отверстия в форме кассет 110 с одинаковой частотой таким образом, что попеременное действие сжатия и повторного ослабления устанавливается в этих точках в полосе основания основного материала через доски 101, 102, 103 и 104, на которых расположены вторые отверстия 115.
Помимо формы конфигурации отверстий 115, расположение таковых на транспортировочной поверхности охладителя также способствуют формированию различных конфигураций поверхностей. Самый простой тип расположения, как указано на подрисунке 3a, представляет собой постоянную смену отверстий в форме кассет 110, имеющих перекрывающие профили, которые расположены немного глубже, для того чтобы сформировать снижение автогенного износостойкого слоя в выемке, и вторые отверстия, имеющие фактически плоскую поверхность. Такое расположение приводит к почти перистальтическому опрокидывающему движению основного материала в полосках основания основного материала, которое расположено над отдельными досками 101, 102, 103 и 104.
Помимо постоянной смены по всей длине охладителя, также возможно расположить вторые отверстия 115 с низкой степенью фрикционного крепления под наклоном по отношению к направлению транспортировки охладителя 105, как показано на подрисунке 3b. Для того чтобы избежать чистого эффекта транспортировки в сторону охладителя, возможно постоянно менять наклонное расположение таким образом, чтобы опрокидывающее движение действовало в одну сторону, а затем в другую сторону охладителя 100.
Подрисунок 3c, в результате, отображает расположение, на котором указан чистый транспортировочный эффект в сторону, если опрокидывающее движение не распространено симметрично, как указано на подрисунке 3a, а довольно асимметрично над транспортировочной поверхностью охладителя.
Подрисунок 3d, в результате, отображает дугообразное расположение вторых поверхностей 115, при этом дуги расположены симметрично по отношению к центральной линии направления транспортировки 105.
Рисунок 4 отображает конфигурацию охладителя в соответствии с изобретением, как и охладитель 200, который подобным образом имеет четыре доски 201, 202, 203 и 204, которые расположены вдоль друг друга и тянутся в направлении транспортировки 205, в этом случае воздух охлаждения, поступающий снизу, не указан для упрощения. В отличие от охладителя, указанного на рисунке 1, вторые поверхности 215 в этом охладителе, имеющие клинообразную конфигурацию, расположены неподвижно на досках 201, 202, 203 и 204 и они не перемещаются, как в случае с типом охладителя, который очень похож на этот, но в котором дугообразные проталкивающие элементы перемещаются по отношению к плоской поверхности. В расположении, указанном здесь, фактически перпендикулярные поверхности 216 направлены в направлении транспортировки 205, а торцы клиньев 217 указывают в направлении, противоположном направлению транспортировки. После простого движения вперед, действие перпендикулярных поверхностей 216 не имеет эффекта, потому что все основание основного материала перемещается вперед на охладителе 200. Когда отдельные доски 201, 202, 203 или 204 убираются, вторые, клиновидные отверстия 215 скользят под полосу основания основного материала, расположенную под доской, перемещающейся против направления транспортировки 205, и в процессе поднимают полосу основания основного материала над собой, а основание основного материала падает через фактически перпендикулярный край 216, основание основного материала, которое было только что сжато, и в процессе также претерпевает вертикальное перемешивание. В отличие от препятствий на пути потока в соответствии с DK 140399 в этом случае основание осторожно поднимается клином с низкой степенью фрикционного крепления и циркулирует без формирования снижения между отдельными клиньями, которое наполнялось стационарно слоем основания основного материала над досками.
Расположение клинообразных отверстий 215 в охладителе 200, который иначе оборудован отверстиями в форме кассет 110, обеспеченными перекрывающимися профилированными элементами, отображено в увеличенном виде и очень подробно на рисунке 5.1, на котором указано расположение фактически перпендикулярной стороны, через которую проходит основной материал, когда убираются отдельные доски 201, 202, 203 и 204.
Рисунок 5.2, в результате, представляет собой схематический вид сбоку, на котором указана транспортировочная плоскость охладителя 200, дугообразные отверстия 215, немного выступающие над транспортировочной поверхностью охладителя.
Рисунок 6, в результате, отображает третью конфигурацию охладителя, как охладитель 300, в этом случае воздух охлаждения, также проходящий снизу, не указан для упрощения в сравнении с иллюстрацией на рисунке 1. В этой конфигурации настоящего изобретения вторые отверстия 315 охладителя, который иначе идентичен охладителям 100 и 200, имеют форму клиньев, которые скользят в одну сторону. Когда убираются отдельные доски 301, 302, 303 или 304, второе отверстие 315 с низкой степенью фрикционного крепления по сравнению с отверстиями в форме кассет 110 скользит под основание основного материала, которое сжимается к наклонной стороне, а затем падает через край второго отверстия 315, которое направлено в направлении транспортировки. Когда второе отверстие 315 протаскивается через основание основного материала, это создает действие подобно окучнику, в результате чего основной материал перемещается по спирали в направлении транспортировки, и в процессе проходит значительное вертикальное перемешивание. Перемешивание всегда происходит на тех частях поверхности клинкера с низкой тепловой проводимостью, которая все еще поддерживает поверхностную теплоту. В результате чего, эта тепловая энергия может быть рекуперирована, а общая эффективность охладителя клинкера повышена.
Можно менять вращательное движение клинкера в полосе основания основного материала через соответствующую доску 301, 302, 303 и 304, для того чтобы таким образом предотвратить чистое транспортировочное действие в сторону, а также возможно поддерживать вращательное движение однородным посредством идентичной ориентации клиньев в стороны, для того чтобы таким образом получить желаемую чистую транспортировку в сторону.
Концепция настоящего изобретения относится к умышленному нарушению движущегося дна конвейера, известного по существу изобретения, для того чтобы, во-первых, иметь возможность избежать флюидизации основания основного материала, но также, несмотря на это, предотвратить ситуацию, когда горячие, нефлюидизированные гранулы клинкера находятся в тангенциальном потоке других и таким образом выпускают свою тепловую энергию. Для того чтобы добиться этого, можно выбрать плоские или клинообразные части поверхности, или клиновидные части поверхности с ориентацией, которая скользит в сторону, как части поверхности, и расположить их в соответствии с различными схемами на транспортировочной поверхности охладителя. Таким образом, преимущества некоторых типов охладителя, такие как, например, эффективность рекуперации, сохраняются, а другие недостатки, такие как наличие движущихся частей в горячем слое основания основного материала отсутствуют. Ослабленные области, которые являются неотъемлемой частью транспортной системы над граничной линией между отдельными полосами основания основного материала и которые возникают, в частности, в случае небольшой высоты основания основного материала, закрыты или формирование таковых исключено.
| СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ | |||
| 100 | Охладитель клинкера | 204 | Доска |
| 101 | Доска | 205 | Направление |
| транспортировки | |||
| 102 | Доска | 215 | Клиновидное отверстие с |
| 103 | Доска | низкой степенью | |
| фрикционного крепления | |||
| 104 | Доска | 300 | Охладитель клинкера |
| 105 | Направление транспортировки | 301 | Доска |
| 107 | Воздух охлаждения | 302 | Доска |
| 110 | Отверстие | 303 | Доска |
| 115 | Отверстие с низкой степенью | ||
| фрикционного крепления | 304 | Доска | |
| 200 | Охладитель клинкера | 305 | Направление |
| транспортировки | |||
| 201 | Доска | 315 | Клиновидное отверстие с |
| 202 | Доска | низкой степенью | |
| фрикционного крепления с | |||
| 203 | Доска | доской, наклоненной в | |
| сторону |
1. Охладитель (100, 200, 300) для охлаждения горячего спеченного клинкера для получения цемента, предназначенный для пропускания охлаждающего газа (107) перпендикулярно направлению транспортировки через слой горячего спеченного клинкера с отбором тепла от него, содержащий устройство (101, 102, 103, 104) для перемещения горячего клинкера с вентилируемой подиной, через которую поступает охлаждающий газ (107), выполненной в виде настила из подвижных планок, расположенных в направлении перемещения (105), при этом для обеспечения перемещения горячего клинкера не менее чем две смежные планки (101, 102, 103, 104) выполнены с возможностью одновременного движения в направлении перемещения (105) и поэтапного, неравного по времени движения в противоположном направлении, отличающийся тем, что поверхности (110, 115, 215, 315) планок (101, 102, 103, 104), на которых расположен слой горячего спеченного клинкера, выполнены в направлении перемещения (105) с различной конфигурацией, обеспечивающей достижение средних скоростей перемещения, отличных друг от друга вследствие их различного фрикционного сцепления с расположенным на них слоем горячего спеченного клинкера, и обеспечивающей вытягивание упомянутого слоя горячего спеченного клинкера в области быстрого перемещения и его сжатие в области медленного перемещения.
2. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что первая конфигурация поверхностей (115) является плоской, а вторая конфигурация поверхностей выполнена в виде дополнительной решетки (110), предпочтительно имеющей перекрывающие профили, между которыми охлаждающий газ (107) проходит в слой горячего спеченного клинкера.
3. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что конфигурация поверхностей выполнена клиновидной формы (215), плоский конец (216) которой направлен против направления перемещения (205).
4. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что конфигурация поверхностей выполнена клиновидной формы (315), наклоненной в сторону, при этом ее плоский конец направлен против направления перемещения (305).
5. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что различно сконфигурированные поверхности (110, 115, 215, 315) чередуются с равными интервалами вдоль всего направления перемещения (105).
6. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что различно сконфигурированные поверхности (110, 115, 215, 315) расположены с наклоном относительно направления перемещения (105).
7. Охладитель по п.1, отличающийся тем, что различно сконфигурированные поверхности (110, 115, 215, 315) расположены с образованием дугообразного рельефа (3a), дуги которого расположены симметрично относительно направления перемещения (105).
8. Способ охлаждения горячего спеченного клинкера для получения цемента, включающий перемещение слоя горячего спеченного клинкера посредством вентилируемой подины (110, 115, 215, 315), пропускание охлаждающего газа (107) перпендикулярно направлению его перемещения (105) сквозь слой горячего спеченного клинкера, при этом перемещение осуществляют посредством настила из планок, проходящих в направлении перемещения, причем обеспечивают перемещение горячего клинкера с помощью не менее чем двух смежных планок (101, 102, 103, 104), которые выполняют с возможностью одновременного движения в направлении перемещения (105) и поэтапного, неравного по времени движения в противоположном направлении перемещения (105), отличающийся тем, что поверхности (110, 115, 215, 315) планок (101, 102, 103, 104), на которых располагают слой горячего спеченного клинкера, выполняют в направлении перемещения (105) с различной конфигурацией, обеспечивающей достижение средних скоростей перемещения клинкера, отличных друг от друга вследствие их различного фрикционного сцепления с расположенным на них слоем горячего спеченного клинкера, при этом обеспечивают вытягивание слоя клинкера в области быстрого перемещения и его сжатие в области медленного перемещения.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что поверхности, имеющие клинообразную форму (315), при движении планки (101, 102, 103, 104) против направления перемещения (105) создают циркуляцию слоя горячего спеченного клинкера, обеспечивающую его перемещение на граничную линию, проходящую между двумя планками (101, 102, 103, 104).
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что различно сконфигурированные поверхности формируют регулярный рельеф (3a, 3b, 3с, 3d).
