DE2103674C3

DE2103674C3 - Method and device for cooling hot bulk materials in open coolers

Info

Publication number: DE2103674C3
Application number: DE2103674A
Authority: DE
Inventors: Hermann 6000 Frankfurt Mueller
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1971-01-27
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1974-02-28
Also published as: AU3739571A; BE778562A; IT946787B; GB1331583A; LU64621A1; AU458707B2; DE2103674A1; FR2124651A5; DE2103674B2; ZA72511B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen von heißen Schüttgütern in auf geraden oder kreisförmigen Bahnen bewegten ofTenen Kühlern mit gasdurchlässigen Kühltrögen, wobei ein gasförmiges Kühlmedium durch das in den Kühltrögen ruhende Schüttgut gedrückt wird.The invention relates to a method and an apparatus For cooling hot bulk goods in open spaces moving on straight or circular paths Coolers with gas-permeable cooling troughs, with a gaseous cooling medium flowing through the cooling troughs stationary bulk material is pressed.

Zweck des Verfahrens ist es, die an solchen Kuhlern auftretende Staubbelästigung der Umgebung zu vermindern.The purpose of the procedure is to reduce the dust nuisance that occurs at such coolers in the environment Reduce.

Rs sind Kühler für Schüttgüter bekannt, insbesondere Sinterkiihler, bei denen ein gasförmiges Kühlmedium durch dss in den Kühltrögen ruhende Schuttgut geblasen wird. In der Zeitschrift »Stahl und Eisen«. 87 (1967). Nr. 24, S. 1472 bis 1477. ist ein solcher Rundkühler beschrieben. Er weist auf seinem ^UmfanS ^zehn seitliche Luftzuführungskanäle mit zehn separaten gleichen Geblasen aut.Rs coolers for bulk goods are known, in particular sintered coolers, in which a gaseous cooling medium is blown through the bulk material resting in the cooling troughs. In the magazine »Stahl und Eisen«. 87 (1967). No. 24, pp. 1472 to 1477. such a round cooler is described. It has ^ten lateral air supply ducts with ten separate identical blowers ^{on its circumference.}

Die kalte von den Gebläsen angesaugte Außenluft durchströmt das Schüttgut von unten oder von der Seite nach oben. Die Kühlluft verteilt sich dabei gleichmäßig über die gesamte Kühloberlläche bzw. Kühlerstrecke. Die beim Durchströmen des heißen Schüttgutes erwärmte Luft reißt Staub aus demThe cold outside air drawn in by the fans flows through the bulk material from below or from the Side up. The cooling air is distributed evenly over the entire cooling surface or Radiator line. The air heated as it flows through the hot bulk material tears dust out of the

Schüttgut in die Umgebung mit und führt so zu einer starken Belästigung der Umgebung. Man hat festgestellt, daß die ausgeblasene Staubmenge am Anfang des Kühlers oft fünfzig- bis hundertmal größer ist als am Ende. Der Betreiber solcher Anlagen ist daherBulk material in the environment and thus leads to a strong nuisance to the environment. It has been found that the amount of dust blown out at the beginning of the cooler is often fifty to a hundred times greater than at the end. The operator of such systems is therefore

'.5 gezwungen, den ausgeblasenen Staub unter Umständen direkt über den Kühltrögen abzusaugen und in einer elektrischen oder mechanischen Entstaubungsanlage abzuscheiden. Dabei verursachen beispielsweise die schleißenden und aggressiven Stäube einer Sinterbandanlage in der Sinterkühlung einen erhöhten Verschleiß in den Kanälen. '.5 forced to suck off the blown dust under certain circumstances directly above the cooling troughs and to separate it in an electrical or mechanical dedusting system. For example, the abrasive and aggressive dusts of a sinter belt system in the sinter cooling cause increased wear in the channels.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu überwinden und bei gleicher Kühlleistung den Staubauswurf so wesentlich zu verrin-The invention has set itself the task of overcoming these disadvantages and with the same cooling performance to reduce dust emissions so significantly

as gern, daß ein zusätzlicher Entstauber nicht mehr notwendig ist.How happy that an additional dust extractor is no longer necessary necessary is.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die pro Flächeneinheit durch das Schüttgut gedrückte Menge des Kühlmediums vom Anfang der Kühlstrecke bis zum Ende der Kühlstrecke gesteigert wird.The object is achieved in that the amount pressed per unit area through the bulk material of the cooling medium is increased from the beginning of the cooling section to the end of the cooling section.

Durch die unterschiedliche Beaufschlagung des Schüttgutes mit Kühlluft wird erreicht, daß am Anfang der Kühlstrecke in der Nähe der Aufgabe des beispielsweise 700 bis 90O¹ C heißen Sintergutes die Kühltröge mit en.·- geringeren spezifischen Kühlluftmenge durchblase, herden als am Ende der Kühlstrecke. Auf Grunü ier großen TemperaturdifTerenz zwischen dem heißen Schüttgut von 700 bis 900° C und der Kühlluft von 10 bis 30° C ist einThe different application of cooling air to the bulk material ensures that the cooling troughs are blown through the cooling troughs with a smaller specific amount of cooling air ^{at the beginning of the cooling section near the point where the sintered material, for example 700 to 90O 1 C, is fed, than at the end of the cooling section.} On Grunü there is a large temperature difference between the hot bulk material of 700 to 900 ° C and the cooling air of 10 to 30 ° C

4^ guter Wärmeaustausch auch bei niedrigen Durchströmungsgeschwindigkeiten oder niedrigen spezifischen Kühlluftmengen durch die Schicht gewährleistet. Am Ende der Kühlstrecke in der Nähe der Entleerung hat das Schüttgut meist nur eine Temperatur von 80 bis 120° C. Der Nachteil einer geringen TemperaturdifTerenz zwischen Schüttgut und Kühlluft und damit schlechteren Wärmeaustausch, wird durch die spezifisch höhere Kühlluftmenge und damit größere Strömungsgeschwindigkeit in der Schüttschicht ausglichen. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei gleicher Kühlleistung des Bandes der Staubauswurf im Anfangsteil der Kühlstrecke wesentlich verringert und über die gesamte Kühlstrecke vcrgleichmäßigt wird.4 ^ good heat exchange even at low flow rates or low specific amounts of cooling air through the layer. At the end of the cooling section near the drain the bulk goods usually only have a temperature of 80 to 120 ° C. The disadvantage of a small temperature difference between bulk material and cooling air and thus poorer heat exchange is due to the specific Compensate for a higher amount of cooling air and thus a higher flow velocity in the bulk layer. Surprisingly, it was found that the dust is ejected with the same cooling capacity of the belt significantly reduced in the initial part of the cooling section and uniform over the entire cooling section will.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Steigerung der Menge des gasförmigen Kühlmediums stufenweise.
Es hat sich als vorteilhaft und ausreichend erwie-According to a further embodiment of the invention, the amount of the gaseous cooling medium is increased in stages.
It has proven advantageous and sufficient

. sen, an Stelle einer stetigen Steigerung der Kühlluft über die Länge der Kühlstrecke, bcispielsv-rjse durch eine geeignete Gestaltung des Druckraumes unier den Kühltrögen, eine stufenweise Steigerung der Kühlluftmenge vorzunehmen. Dadurch wird eine einfächere Regelung bei gleicher Wirkung erreicht.. sen, instead of a steady increase in the cooling air over the length of the cooling section, bcbeispielsv-rjse through a suitable design of the pressure space under the cooling troughs, a gradual increase in the amount of cooling air to undertake. This achieves a simpler regulation with the same effect.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemüßen Verfahrens beträgt die durchgeblasene Menge des Kühlmediums pro Flächeneinheit am Anfang"der Kühlstrecke 30 bis 70⁰O. vorzugsweise 50⁰Zo,According to a further embodiment of the method according to the invention, the blown through quantity of the cooling medium per unit area at the beginning of the cooling section is 30 to 70 ^0, preferably 50 ^{0 0} ,

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der durchgeblasenen Menge am Ende der Kühlstrecke. the amount blown through at the end of the cooling section.

Es wurde gefunden, daß eine Absenkung ikr Menge in der Nähe der Aufgabestelle ;>uf 30 bis 7O°.'o, vorzugsweise 50⁰O, der Menge am Ende der Kühlstrecke ausreichend ist, um bei gleicher Kühlleistung den Staubgehalt über den Kühltrögen auf wenige Milligramm pro Sekunde pro Quadratmeter längs der Kühlstrecke abzusenken.It has been found that a lowering ikr amount in the vicinity of the feed point;> uf 30 to 7O ° .'o, preferably 50 ⁰ O, the amount at the end of the cooling section is sufficient for the same cooling capacity the dust content via the cooling troughs to a few Milligrams per second per square meter along the cooling section.

Eine Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens besteht aus auf geraden oder kreisförmigen Bahnen angeordneten beweglichen offenen Kühlern für Schüttgut mit von einem gasdurchlässigen Medium durchströmten Kühltrögen mit ruhendem Schüttgui, wobei in einem gasdichten Druckraum unter den Trögen mindestens ein Drosselorgan für das gasförmige Medium angeordnet ist und an diesem Druckraum mindestens ein Gebläse vorzugsweise nahe dem Ende der Kühlstrecke angeordnet ist.One embodiment for performing the method consists of straight or circular Movable open coolers arranged in lanes for bulk goods with a gas-permeable medium flowed through cooling troughs with resting Schüttgui, in a gas-tight pressure chamber at least one throttle element for the gaseous medium is arranged under the troughs and on this Pressure chamber at least one fan is preferably arranged near the end of the cooling section.

Eine Anpassung der Menge des Kühlniiidiums über die Länge der Kühlstrecke erfolgt durch Einbau von Drosselorganen in den Druckraum unter den Kühltrögen. Durch diesen Einbau wird den einzelnen Abschnitten der Kühlstrecke eine unterschiedliche Menge an Kühlmedium zugeordnet und in dem gewünschten Sinne über die Kühlstrecke verteilt. Das oder die Gebläse ordnet man dabei dem letzten Abschnitt der Kühlstrecke zu, um eine Abnahme der Menge des Kühlmediums vom Ende zum Anfang der Kühlsirecke zu erreichen. Es entfallen daher die vielen Einzelgcbläse und Gaskanäle, wie sie in < >Stalil und Eisen« beschrieben sind; sie werden durch mindestens eins oder zwei bis drei Gebläse gleicher Gesamtleistung ersetzt. Der Vorteil liegt also in der Einsparung von Gebläsen und Kanälen sowie der einfacheren Ausgestaltung des Druckraumes und den Kühltrögen.An adjustment of the amount of Kühlniiidiums over the length of the cooling section is achieved by installing throttling devices in the pressure space under the cooling troughs. This installation makes the individual sections of the cooling section different Allocated amount of cooling medium and distributed in the desired sense over the cooling section. The or the fan is assigned to the last section of the cooling section in order to reduce the To achieve the amount of cooling medium from the end to the beginning of the cooling sine. There are therefore no many Single blowers and gas ducts as shown in < "Stalil and Eisen" are described; they will be through at least one or two to three fans of the same total output replaced. So the advantage lies in the savings of fans and ducts and the simpler design of the pressure chamber and the Cooling troughs.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Drosselorgan als Trennwand mit veränderlichem Durchtritt ausgebildet.According to a further embodiment of the invention, the throttle element is designed as a partition with a variable Passage formed.

Eine solche Trennwand ha· den Vorteil, daß durch Jen veränderlichen Durchtritt in der Trennwand nach Einbau in den Druckraum eine Regelung der Menge des Kühlmediums über die Kühlstrecke möglich ist und damit der Staubauswurf über dem Kühler so beeinflußt werden kann, daß er minimal wird.Such a partition wall has the advantage that through Jen a variable passage in the partition wall Installation in the pressure chamber a regulation of the amount of the cooling medium via the cooling section is possible and so that the dust ejection above the cooler can be influenced in such a way that it is minimal.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ■M der Druckraum durch zwei Trennblerhc mit ver-Uh ^rHchem Durchtritt in drei Bereiche unterschiedlicher i nnge im Verhältnis 1:2:7. vom Anfang der Kühlstrecke ar gerechnet, ausgebildet. Diese bevorzugte Ausführunwiorm hat sich als vorteilhaft erwiesen, weil durch üi" gestufte Drosselung der Kühlluftmenge eine ausreirhei.·^* Verringerung des Staubauswurfes über dem Schlinge? eintritt, die den Anforderungen an die Reinhaltung de: i.uft genügtAccording to a further embodiment of the invention ■ M the pressure chamber by two separating tubes with ver-Uh ^ rHchem passage into three different areas lenght in the ratio 1: 2: 7. calculated from the beginning of the cooling section ar, formed. This preferred Implementation wiorm has proven to be advantageous because by üi "gradual throttling of the cooling air volume a sufficient. · ^ * Reduction of the dust emission over the noose? occurs that meets the requirements Keeping the de: i.uft clean is sufficient

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielhaft beschrieben.The invention is described in more detail and by way of example with reference to the figures.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 einen ringförmigen Kühler.1 shows an annular cooler.

Fig. 2 einen Schnitt A-A durch diesen Kühler.2 shows a section AA through this cooler.

Fiü. 3 einen Schnitt durch einen Kiihltrog mit Trennwand.Fiü. 3 shows a section through a cooling trough Partition wall.

F i >:. 4 ein gerades Kühlband mit Druckraum.F i> :. 4 a straight cooling belt with pressure space.

F i g. 5 eine grafische Darstellung des Staubgehaltes sowie der spezifischen Kühlgasmenge über der Kühlstrecke, ^'nmal ohne und einmal mit Trennwänden nach Fi g. 1 uiiu ?F i g. 5 shows a graph of the dust content as well as the specific amount of cooling gas over the cooling section, ^ 'n times without and once with partition walls according to Fig. 1 uiiu?

Jn Fig. I ist ein kreisförmiger Kühler vereinfacht dargestellt. Das heiße Schüttgut wird an der Aufgabe 1 in die gasdurchlässigen Kühltröge 2 gefüllt. Die einzelnen Kühl tröge 2 mit dem ruhenden Schüttgut hetvegcn sich auf einer kreisförmigen Bahn. An der Entleerung 3 wird das gekühlte Schüttgut abgeworfen. Unter den Kühlungen 2 befindet sich ein nach oben \on den gasdurchlässigen Kühltrögen 2 abgeschlossener Druckraum 4. Der Druckraum 4 istIn Fig. I, a circular cooler is simplified shown. The hot bulk material is filled into the gas-permeable cooling troughs 2 at task 1. The individual cooling troughs 2 with the bulk material at rest hetvegcn on a circular path. On the emptying 3, the cooled bulk material is thrown off. Under the cooling 2 there is a to the top \ on the gas-permeable cooling troughs 2 closed pressure space 4. The pressure space 4 is

ίο durch zwei Trennwände 5 mit veränderlichem Durchtritt 7. der beispielsweise als drehbare Klappe ausgebildet ist, in drei Zonen A. B, C unterschiedlicher Länge im Verhältnis A : B : C = 1 : 2 : 7 zwischen der Aufgabe 1 und der Entleerung 3 aufgeteilt. Im End- ίο divided into three zones A. B, C of different lengths in the ratio A: B: C = 1: 2: 7 between task 1 and emptying 3 by two partition walls 5 with variable passage 7 . In the end

bereich der Zone C sind beispielsweise drei Gebläse 6 zum Einblasen der Kühlluft in den Druckraum 4 auf der Außenseite des Kühlers angeordnet.Area of zone C are, for example, three fans 6 for blowing the cooling air into the pressure chamber 4 arranged on the outside of the cooler.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt A-A durch den Kühler nach Fig. 1 und 3, in etwas vergrößerter DarstellungFig. 2 shows a section AA through the cooler according to FIGS. 1 and 3, in a somewhat enlarged view

»ο einen Schnitt durch den Druckraum 4 mit den Küliltrögen 2 und Trennblechen 5 mit veränderlichem Durchtritt 7. Die beweglichen Kühltröge 2 gleiten mit Rollen über Schienen an den feststehenden Trennwänden vorbei.»Ο a section through the pressure chamber 4 with the cooling troughs 2 and dividers 5 with variable passage 7. The movable cooling troughs 2 slide with it Rollers over rails on the fixed partition walls past.

Eine ähnliche Anordnung für ein gerades Kühlband wird in Fi g. 4 beschrieben. Hier ist der Druck- !U_irn4 nur durch ein Trennblech 5 mit veränderlichem Durchtritt 7, der hier als drehbare Klappe angedeutet ist. in zwei Bereiche E und /) im Verhältnis I : 2 aufgeteilt.A similar arrangement for a straight cooling belt is shown in FIG. 4 described. Here the pressure! U_irn4 is only through a partition 5 with a variable passage 7, which is indicated here as a rotatable flap. divided into two areas E and /) in the ratio I: 2.

example

Ein kreisförmiger Kühler nach Fig. 1 bis 3. je-A circular cooler according to Fig. 1 to 3. each

doch zunächst ohne die Trennwände 5, wurde mit etwa 700 bis WO' C heißem Schüttgut einer Sinteranlage beschickt. Kühlluft von etwa 10 bis 30 C wurde über zehn Gebläse in einer Gesamtmenge von etwa 200 Nm³/sec in den Druckraum 4 geblasen und durch das zu kühlende Gut in den Kühltrögen 2 mit einer Gesamtquerschnittsfläche von 200 m- gedrückt. Dabei verteihe sich die Kühlluft im Druckraum gleichmäßig über diese Kühlfläche, so daß auch über die Länge der Kühlstrecke das Gut gleichmäßigbut initially without the partition walls 5, a sintering plant was charged with about 700 to WO 'C hot bulk material. Cooling air at about 10 to 30 C was blown into the pressure chamber 4 via ten fans in a total amount of about 200 Nm ³ / sec and pressed through the material to be cooled in the cooling troughs 2 with a total cross-sectional area of 200 m. The cooling air in the pressure chamber is distributed evenly over this cooling surface, so that the goods are evenly distributed over the length of the cooling section

durchströmt wurde. Den Verlauf der spezifischen Kühlluft in NnvVsec pro m- Kühlfläche zeigt die Kurve α in F i g. 5. In F i g. 5 ist auf der Abszisse die Kühlfläche vom Anfang der Kühlstrecke bis zum Ende der Kühlstrecke aufgetragen und als Ordinate die spezifische Kühlluftmenge in Nm³/sec/m- bzw. der spezfische Staubauswurf in mg'sec/m² Kühlfläche.was flowed through. The curve α in FIG. 1 shows the course of the specific cooling air in NnvVsec per m cooling surface. 5. In Fig. 5, the cooling surface from the beginning of the cooling section to the end of the cooling section is plotted on the abscissa and the specific cooling air ^{quantity in Nm 3} ^{/ sec / m 2} or the specific dust ejection in mg sec / m 2 cooling surface as the ordinate.

Die Kurve b zeigt den Staubauswurf über dem Kühler, der von über 500 mg'sec/m² am Anfang auf weniger als 10 mg'sec/m² am Ende des Kühlers ab-Curve b shows the dust ejection above the cooler, which decreased from over 500 mg'sec / m ² at the beginning to less than 10 mg'sec / m ² at the end of the cooler.

sinkt Die Staubbelastung im ersten Drittel des Kühlers ist erheblich und führt zu einer starken Belästigung der Menschen bzw. Verstaubung der Umgebung des Kühlbandes.The dust load in the first third of the cooler decreases is considerable and leads to a high level of nuisance for people and dust in the area of the cooling belt.

Durch Einbau der erfindungsgemäßen Drosselorgane nach Fig. 1 im kreisförmigen Kühler wurde lieser in drei Zonen A, B, C eingeteilt. Die spezihv. h? Külilluftmenge in den einzelnen Zonen ergab sich ti ⁿäß der dritten Kurve c in Fig. 5. Die spezifische Kui.''uftmenge stieg von etwa 0,6 Nm³ see m⁵ am Anfang 'ier Strecke über 0.8 auf über 1,1 Nm³ see m² -n Ende der Kühlstrecke an. Der Staubgehalt konnte 'abei im Anfangsbcreich gemäß Kurve rf in Fi g. 5 auf -eniger als 110 mg/sec'm'-' ver-By installing the throttle elements according to the invention according to FIG. 1 in the circular cooler, it was divided into three zones A, B, C. The specihv. H? Külilluftmenge in the individual zones resulted ti ⁿ AESS the third curve c in FIG. 5. 'The specific Kui.' Uftmenge increased from about 0.6 Nm ³ m lake ⁵ at the beginning 'ier range above 0.8 to about 1.1 Nm ³ see m ² -n the end of the cooling section. The dust content could 'abei in the initial range according to curve rf in Fig. 5 to -lower than 110 mg / sec'm'- 'ver

ringen werden; er erhöhte sich am Anfang der letzten Zone aui etwa 150 mg/sec/m², um am Ende der Zone schließlich auf weniger als l()mg'sec/nV- abzusinken. will wrestle; it increased at the beginning of the last zone to about 150 mg / sec / m ² , and finally dropped to less than 1 () mg'sec / nV- at the end of the zone.

Eine weitere und bessere Anpassung ist durch Verändern des Durchlrittcs der Trcnnbleche, beispii weise mittels der Klappe 7 nach F i g. 4, mögli Weitcrc Staubgehalte wurden nicht gemessen, da
erzielte Ergebnis der Anforderung an die Reimhalti der Luft schon erfüllte.A further and better adaptation is by changing the passage of the door plates, for example by means of the flap 7 according to FIG. 4, possible further dust levels were not measured because
achieved result of the requirement for the Reimhalti der Luft already fulfilled.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method of cooling hot bulk materials in open coolers with gas-permeable ones moving on straight or circular paths Cooling troughs, whereby a gaseous cooling medium flows through the bulk material resting in the cooling troughs is pressed, characterized in that the per unit area through the bulk material Pressed amount of the cooling medium from the beginning of the cooling section to the end of the cooling section is increased.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the increase in the amount of gaseous Kühlniediums takes place in stages.

3. The method according to claims ί and 2, characterized in that the blown through amount of Kühlniediums per unit area at the beginning of the cooling section is 30 to 70 ⁰ O, preferably 50 ⁰ O, the blown amount at the end of the cooling section.

4. Device for carrying out the Verfallrens according to claims 1 to 3, consisting of Movable open coolers for hot, arranged on straight or circular paths Bulk material with cooling troughs with stationary bulk material through which a gaseous medium flows, characterized in that in a gas-tight pressure space (4) under the cooling troughs (2) at least one throttle member for the gaseous cooling medium is arranged and on this Pressure chamber (4) at least one fan (6), preferably near the end of the cooling section, arranged is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the Drossclorgnn as a partition (5) is designed with a variable passage (7).

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the pressure chamber (4) by two Partition walls (S) with variable passage (7). in three areas of different lengths in the The ratio 1: 2: 7 is divided from the beginning of the cooling section calculated.