(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送グリルの幅に亘って材料を分配する方法であって、上記搬送グリル上では、材料層が、初期に第１の幅領域において少なくともこの第１の幅領域に隣接する第２の幅領域よりも大きい厚さを呈するような方法において、
上記搬送グリルは、少なくともこの搬送グリルの最初の部分(均一化領域)において、上記第１の幅領域内で上記第２の幅領域内におけるよりも小さい送り速度で運転されて、上記第１の幅領域上の厚い層をなす材料を、搬送グリルの幅方向に上記第２の幅領域へ流出させ、両幅領域の材料の層厚を均一化することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、上記材料は、上記第１の幅領域において所々で制動されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、上記搬送グリルは、上記均一化領域に続いて、幅に亘って概ね一定の搬送速度で運転されることを特徴とする方法。
【請求項４】
グリルの搬送方向に対して横方向に延び、グリル板の静止した列および搬送方向に往復動する列の交互になった連続を有するとともに、少なくとも最初の部分(均一化領域(6,7,8,11))内に、第１の幅領域(6,11)の材料層に少なくとも隣接する第２の幅領域(7,8)におけるよりも小さい搬送速度を与える手段を備えた焼かれた材料用の冷却機のためのスライドグリルにおいて、
上記第２の幅領域(7,8)は、上記第１の幅領域(6)のグリル板の送り速度に比して速い送り速度をグリル板に与えるための上記第１の幅領域(6,11)と異なる駆動手段を備えて、上記第１の幅領域上の厚い層をなす材料を、搬送グリルの幅方向に上記第２の幅領域へ流出させ、両幅領域の材料の層厚を均一化するようになっていることを特徴とするスライドグリル。
【請求項５】
請求項４に記載のスライドグリルにおいて、このスライドグリルは、上記第１の幅領域(6,11)において、上記第２の幅領域(7,8)に比してより多くの不動のグリル板(9)を有することを特徴とするスライドグリル。
【請求項６】
請求項４または５に記載のスライドグリルにおいて、上記付加的な不動のグリル板(領域11)の少なくとも幾つかは、上記第１の幅領域(6,11)の最初に集中して設けられていることを特徴とするスライドグリル。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、上記均一化領域は、材料供給箇所(4)の近傍または直後に配置されていることを特徴とするスライドグリル。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、３つの幅領域(6,7,8,11)が互いに隣接して配置され、これらの幅領域の中央の領域が上記第１の幅領域(6,11)を、外側の領域が上記第２の幅領域の各１つを夫々形成することを特徴とするスライドグリル。
【請求項９】
請求項４乃至８のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、上記均一化領域(6,7,8,11)に、上記グリル板の全幅に亘って概ね一定の送り速度をもつグリル部分(2)が後続することを特徴とするスライドグリル。
【請求項１０】
請求項９に記載のスライドグリルにおいて、後続するグリル部分(2)と異なる送り速度で運転されうる上記均一化領域の最長の幅領域(7,8)の長さは、この最長の幅領域のグリル幅の２倍よりも大きくないことを特徴とするスライドグリル。
【請求項１１】
請求項４乃至１０のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、上記均一化領域における搬送方向の傾きは、後続の部分におけるよりも大きいことを特徴とするスライドグリル。
【請求項１２】
請求項４乃至１１のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、中央の幅領域(6,11)に並んで存する幅領域(7,8)は、上記中央の幅領域(6)の半分乃至１倍の幅を有することを特徴とするスライドグリル。
【請求項１３】
請求項４乃至１２のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、種々の送り速度をもつ互いに隣接する幅領域(6,7,8,11)は、別個に通風しうることを特徴とするスライドグリル。
【請求項１４】
請求項４乃至１３のいずれか１つに記載のスライドグリルにおいて、上記均一化領域の互いに隣接する幅領域(6,7,8,11)間の送り速度の差異は、上記材料層の厚さに依存して制御しうることを特徴とするスライドグリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送グリルの幅に亘って材料を分配するための方法およびこの方法を実施するためのスライドグリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、セメントクリンカなどの焼かれた材料を冷却するために、冷却グリルが用いられ、この冷却グリルから、その上に載せられた材料層に冷却空気が吹き込まれ、この冷却空気が材料層を貫流し、かつ冷却する。グリルの全長に亘って達成される冷却効果は、とりわけ材料層の厚さと送り速度に依存する。これらのパラメータは、従来のグリルでは、グリル幅に亘って一定ではない。これは、直列に並んだ炉から、材料がグリルの幅に亘って完全に均一に投下されないことに関連している。冷却材料の大部分は、まずグリルの中央領域に達し、ここから材料層を支配し、かつグリルの送り速度に起因する相対運動によって材料が薄く被さっている側へ流れ出す。そのため、材料層の初期の種々の厚さを完全に均一化することは、公知のグリルでは達成することができなかった。このことは、ロータリキルンの放出域にあたる領域が、単位面積当たりに、側方に隣接する領域よりも多くの静止のグリル板およびより多くの換気されないグリル板を有するような公知の冷却グリル(EP-A129657)についてもあてはまる。これによって、中央領域における材料のせき止めおよび材料の側部領域への流出は促進されるが、材料層の種々の厚さを十分に均一化することは、特に大きいグリル幅にあっては達成することができない。
【０００３】
材料層の搬送速度は、材料層における粒径配分に影響される。細かい粒径の割合が多ければ多いほど、それだけ流れの傾向、従って材料の搬送速度は、大きくなる。一般に、グリルの側部領域では、中央領域におけるよりも細粒径の割合が高い状態にある。これは、一つには、まず厚く被さったグリルの中央領域から側部へ材料が流出する際に、粗い留分の割合が中央領域で、細かい留分の割合が側部領域で夫々促進されるような分離が生じることに起因する。また、炉からの材料の投下は、グリルの幅に亘って均一ではない。一方の側部および中央部にはより多くの粗い材料が、他方の側部にはより多くの細かい材料が夫々投下される。特に、ロータリキルンの非対称な投下挙動によって他方の側部領域よりもより多くの細粒を含むような側部領域では、材料の速度が望ましくないほど高い値をとり、その結果、冷却作用がもはや十分でなくなる(「レッドリバー(Red River)」)。
【０００４】
グリルの幅が広くなればなるほど、材料をグリルの幅に亘って均一に分配することがより難しくなる。従って、上述の問題は、設備の容量が益々大きくなる現在の傾向によって深刻になる。冷却機の幅を制限して長さと送り速度を増大させることによって大きい設備容量に適合させることが試みられている。しかし、その際、グリル板の摩耗が送り速度の増加とともに指数関数的に増大するため、経済的に限界がある。
【０００５】
同様の問題は、焼かれた材料の冷却と異なる目的に用いられるコンベアグリルにおいても生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、搬送グリルの幅に亘って材料を分配する方法を創作するという課題を基礎にし、上記搬送グリル上では、材料層が、初期に第１の幅部分において、少なくとも隣接する第２の幅部分におけるよりも大きい厚さを呈する。さらに、本発明は、上記方法の実施に適したスライドグリルを創作するという課題を基礎とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決は、請求項１および４の特徴ならびに好ましくは下位の請求項の特徴に存する。
【０００８】
本発明による方法は、材料層が、材料層の厚さが初期により厚い第１の幅領域において、隣接する第２の領域に比較してより多くせき止められることを特徴とする。これにより、材料層厚さの差異は強められる。これは、材料が、より厚く被さった第１の幅領域から第２の領域へ流出させられる契機となるという結果を再びもたらす。この方法は、特にスライドグリルに適している。なぜなら、スライドグリルは、材料内で恒常的な動きを惹起し、それ故、息角が超えられない限り、第１の幅領域から第２の幅領域への材料の流出が生じうるからである。
【０００９】
第１の幅領域における材料のせき止めは、搬送グリルが第１の幅領域において第２の幅領域におけるよりも遅い搬送速度で駆動されることによって起こる。材料は、材料の搬送運動を阻止する適切な障害を備えることによって、付加的に第１の幅領域において所々で制動されることができる。上記障害は、第１の幅領域の全長に亘って多かれ少なかれ分配することができる。これに代えて、あるいはこれに付加的に、上記制動が、この幅領域とこれに隣接する幅領域との間の厚さの差異が材料の投下堆積によってもともと最大である第１の幅領域の最初の部分で起こるようにすることができる。例えば、材料への搬送駆動が、厚く被さった第１の幅領域の上記部分においては作用しないが、薄く被さった隣接する幅領域においては作用するようにすることができる。換言すれば、材料層へのグリルの搬送作用が、いわゆる第１の幅領域において、薄く被さった隣接するいわゆる第２の幅領域におけるよりも遅く始まるようにすることができる。
【００１０】
この関連において、第１の幅領域および少なくとも１つの第２の幅領域という文言が用いられた場合、３つの互いに隣接して配置された幅領域がまず第１に念頭に置かれており、中央の幅領域が初期により厚く被さっており、外側の２つの幅領域がより薄く被さっている。しかし、本発明の原理そのものに基づけば、より厚く被さった幅領域とより薄く被さった幅領域の各対を上記文言から読み取ることができる。例えば、５つの互いに隣接した幅領域において初期に最も厚く被さった中央の幅領域という文言を聞いた場合、中央の幅領域は、この幅領域に隣接する幅領域に関して第１の幅領域である。上記隣接する幅領域は、初期または分配過程の経過中に、最も外側にある幅領域よりも厚く被さる場合、最も外側にある幅領域に関して再び第１の幅領域とみなされうる。
【００１１】
幅領域における搬送速度を、種々の幅領域での材料の種々の冷却特性に適合させうるべく、グリルをグリル長さの全体または本質的部分に亘って多数の幅領域に分割することは確かに可能である。しかし、本発明による分配方法が,グリルの比較的短い部分のみにおいて種々の搬送速度をもつ多数の幅領域に分割されているグリルを備えているような実施例が好ましく、上記比較的短い部分は、材料の供給箇所の近傍または直後に設けられるのが目的にかなうとともに、その作用のため本明細書では均一化部分と呼ばれる。初期に冷却材料層の厚さがより大きい第１の幅領域にあるグリルが、初期に冷却材料層の厚さがより小さい隣接する少なくとも第２の幅領域におけるよりも遅い送り速度で駆動されると、それによって、冷却材料層の厚さの差異はまず強められ、その結果、厚く被さった幅領域から隣接する材料層の厚さが薄く,より速く搬送する幅領域へより多くの材料が流出する。このようにして均一化部分の終端において総ての幅領域で同一の質量流量が生じ、次いでこの質量流量が全グリル幅に亘って同一の材料搬送速度を呈する後続のグリル部分上へ導かれるように制御されると、グリル全幅に亘って一定厚さの材料層を得ることができる。従って、均一化部分における隣接する幅領域の送り速度は、そこにある冷却材料層の相対的な厚さに依存して制御されるのが目的にかなっている。
【００１２】
このことは、グリル全幅に亘って常に一定の材料層厚さを得るのが、上記制御動作の目的でなければならないということを意味しない。むしろ、達成されるべき材料層厚さの決定に際して、特に粒径配分のような更なる考慮が、役割を果たす。側部領域における材料層厚さを中央領域におけるそれよりも僅かに小さく維持し、これによって、グリル幅に亘って冷却空気圧を均一にして、平均粒度の小さい領域におけるより高い通風抵抗が得られるように考慮する。側部領域に、中央領域よりも高い冷却空気圧を加える場合は、それとは逆に、側部領域を中央領域におけるよりも大きな層厚さで運転するのが目的にかなっている。なぜなら、側部領域で粒径がより小さいことは、熱伝達のより良い前提を提供するからである。材料層厚さの分配を常に冷却機の主要部で形成することが望まれる場合は、本発明は、それに適合した手段を提供する。
【００１３】
本発明の方法を実施するためには、互いに異なった送り速度のための別個の駆動手段をもつ多数の幅領域を、均一化部分に隣接して配置したスライドグリルが適しており、上記送り速度は、(複数または単一の)第２の幅領域において第１の幅領域におけるよりも大きいか、または大きく調整できる。送り速度という文言は、材料の搬送運動を引き起こすグリル機構の運動速度であると理解することができる。送り速度は、材料層の搬送速度と区別されなければならない。従って、別個の送り手段という文言は、幅領域の送り速度を種々に、かつ好ましくは互いに独立に調整することを可能にするような送り手段であると理解されなければならない。
【００１４】
より厚く被さった第１の幅領域は、搬送障害として幾つかの追加の静止グリル板を含むことができ、この静止グリル板は、例えば可動グリル板の列の領域にもいわゆる架橋板として設けることができる。静止グリル板は、せき止め効果が望まれる第１の幅領域の長さ方向に亘って配分されるのが目的にかなっている。
【００１５】
より厚く被さった第１の幅領域の最初の部分に、静止の板を集中して配置(ge-haeufte Angeordung)することができる。炉から投下される熱い材料が現われるスライドグリルの最初の部分に、材料層で覆われ、この材料層で熱い材料との直接接触から防護される静止の板のみを設けるのがもともと普通である。総ての幅領域の最初の部分に、このような静止板の列を設けることができる。しかし、より厚く被さった第１の幅領域に、このような静止板の列を全長に亘ってより多数設け、隣接するより薄く被さった第２の幅領域に全長に亘ってより少数設けるとともに可動のグリル板の列を早めに始まらせることができる。
【００１６】
互いに隣接する幅領域の各送り速度は、他の送り速度と独立に調整または制御できるのが目的にかなっているが、これら速度の関係を互いに変化させることができるだけでも足りうる。その上、例えば隣接して配置された３つの幅領域をもつ配置において、中央領域における送り速度または側部領域における送り速度だけが変化できる場合も十分である。均一化部分における送り速度の制御は、個々の部分での層厚さに依存して目的にかなって行なうことができる。これに代えて、幅領域に対応する後続の冷却機部分の幅領域の材料厚さを考慮に入れることができる。
【００１７】
均一化部分の長さは、グリルの全長に比較して小さくすることができる。均一化部分の長さは、望ましい均一が達成されうるような寸法である。グリル幅の２倍よりも大きい長さは、通常、必要でない。通例、グリル幅の１倍より少ない長さで十分である。均一化部分の長さという文言は、均一化部分の最長の幅領域の長さと理解されなければならず、上記最長の幅領域は、後続のグリル部分と異なった送り速度で駆動することができる。
【００１８】
均一化部分における側方の材料層の均一化は、均一化部分に搬送方向に向かって後続のグリル部分よりも急な傾きを与えることによって促進される。均一化部分の傾きは、８〜１５°の範囲にあるのが好ましく、これに続く部分の傾きは、僅かに１〜７°、好ましくは３〜５°の範囲にあるのが好ましい。冷却機の終端に向かって、傾きは０°にすることができる。
【００１９】
上記部分の幅は、材料層厚さの配分に対応して材料供給域の直後で測定される。３つの幅領域が設けられている場合、中央領域の側方にある幅領域は、この中央領域の半分から１倍の間の幅をもつのが目的にかなっている。
【００２０】
均一化部分は、冷却機の熱い領域にあり、この領域の本発明によるグリルの材料による被さりの差異は、一時的に強められるので、通風を種々のスライド領域における関連に適合させ、その結果として、別個に駆動できる部分を別個に通風できるようにすることが目的にかなっている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１に示されたクリンカ冷却機の冷却グリルは、３つの部分、つまり流入領域１と２つの後段の部分２,３とからなる。冷却されるべき材料は、前段のロータリキルンから冷却機上の図１でハッチングを施した領域４に落下し、次いでこの領域の幅方向に分散する。
【００２２】
上記冷却機の主要部を形成する上記部分２,３において、冷却機は、従来と同様、つまり静止したグリル板と搬送方向５に往復動するグリル板の交互の横列から製作される。部分２は、搬送方向に３°だけ緩く傾いている。部分３は、水平に延びている。部分２,３において、グリル板のスライド速度は、その幅に亘って一定である。グリル板上に載った材料層は、種々の性質をもつ幅領域において種々の搬送速度をもつことができる。
【００２３】
流入領域１は、同様に横方向に延びるグリル板の列から形成される。流入領域の後述する静止領域以外は、３つの幅領域、つまり１つの中央部分６と２つの側部分７,８とからなり、これらの各部分は、静止板と矢印で示された搬送方向に往復動するように駆動される板とが交互になったグリル板の横列で構成される。幅領域の数を、例えば２,４または５のように異なって選べることが理解できよう。
【００２４】
流入領域１の構造は、図２から詳細に判明する。図２では、夫々のグリル板の領域が、太い縁取りによって他の領域から際立たせられている。領域１０,１１,１２には、専ら静止のグリル板が備えられている。これらの静止グリル板上には、冷却材料のばら荷が堆積し、このばら荷が、炉から出た直後の材料による過熱と摩耗からグリルを防護する。
【００２５】
領域６,７,８は、静止グリル板と往復動するグリル板の交互の列からなり、領域１０〜１２に続く第１のグリル板の列の夫々は、可動のグリル板である。これらのグリル板は、他の各領域のグリル板および続く部分２から独立して駆動される。中央部分６は、図示の実施の形態では６枚のグリル板の幅を有し、外側にある部分７,８の夫々は、５枚のグリル板の幅を有する。部分７,８の長さは、グリル板１０枚分である。こうして定まる均一化部分の長さは、３つの部分の各幅の半分を上回る長さに達している。中央部分６には、可動グリル板の列中の板に代わりに長さ方向に亘って分配して静止した、ハッチングで示した架橋板９が備えられる。
【００２６】
図３〜図６は、構造的な組み立ての具体例を示している。静止のグリル板の列は、横方向に延びるグリル板支持材１４に載っており、このグリル板支持材は、今度は縁部支持材１５および縦桁１６に載っている。グリル板支持材１４は、空気を導くように接続されたグリル板への導風路として形成される。上記グリル板支持材は、空気力学的に互いに分離された支持材部分１４a,１４ｂ,１４cに分けられて、これらに割り当てられたグリル板の組は、互いに独立して空気を供給されることができる。また、縦桁１６および場合によっては縁部支持材１５は、上記グリル板支持材部分に空気を供給するための導風路として形成される。縦桁１６は、隣接する支持材部分１４a,１４ｂ,１４cの夫々に割り当てられた半部分１６a,１６bに空気力学的に分けられている。静止のグリル板支持材の中央部分１４bは、図５に示すように、導管１３から分岐管および上記中央部分に割り当てられた縦桁の半部分１６aを介して冷却空気を供給される。これに相応して、外側にあるグリル支持材部分１４a,１４cは、冷却空気導管１７,１８から上記支持材部分に割り当てられた縦桁の半部分１６bおよび縁部支持材１５を介して冷却空気を供給される。
【００２７】
可動のグリル板は、ブラケット２１を介して縦桁２２a,２２b,２２cによって夫々支持された機械的に互いに分離されたグリル板支持材部分２０a,２０b,２０cに載っており、上記縦桁は、今度は公知の手法で縦方向に可動に軸受２３に支承されるとともに、油圧の駆動装置２４によってグリル板の縦方向に往復スライド動作させられることができる。これによって、送り動作が起こされる。
【００２８】
グリル板支持材部分２０a,２０b,２０cとブラケット２１と縦桁２２は、これらに割り当てられたグリル板の組に冷却空気を供給すべく、冷却空気を導くように形成されている。中央部分６の可動のグリル板列の縦桁２２bは、冷却空気導管１３により、動きを許容する分岐管２６を介して冷却空気を供給される(図５参照)。これに相応する冷却空気の供給は、側部分７,８の縦桁２２a,２２bに対して、冷却空気導管１７,１８により、動きを許容する分岐管２７,２８を介して行なわれる(図６参照)。これにより、中央部分６の静止および可動のグリル板は、同一で単一の冷却空気源によって冷却空気を供給される。これに相応する冷却空気の供給は、側部分７,８のグリル板についてもあてはまる。これらの側部分への冷却空気供給は、これら側部分の運動周期と同様に、他の部分と独立に調整することができる。
【００２９】
残りの領域に対して異なって調整できる別個の冷却空気の供給が、領域１０,１１,１２にも設けられている。詳しくいうと、上記領域に割り当てられた図３に示された冷却空気導管２９,３０である。また、他の冷却空気供給設備が、冷却機の部分２,３および望む場合はこれらの部分内の個々の領域のために設けられる。制御されるべきパラメータの数が余りに多くなるのを避けるために、一回限りの適切な調整により個々の領域への冷却空気の供給を一定にし、上記領域の送り速度のみを制御することが目的にかなうであろう。
【００３０】
図３に示されたグリル部分の搬送方向への傾きは、１０°である。この例で述べられた均一化部分の構成は、所定の冷却機効率に対して冷却機の幅を略２５％だけ増加させることを可能にする。これは、冷却機の部分２,３におけるスライドサイクル数が略２５％だけ低下されうることを意味する。均一化部分において、一方で材料層の厚さと他方で従来の冷却機に比べて急な傾きとの相乗作用によって、冷却機のサイクル数をさらに大きく低下、詳しくは２０／分から１０／分に低下することができる。典型的な例は、流入部分の中央部分において５／分のスライドサイクル数を、側部分において７〜８／分のスライドサイクル数を夫々呈する。これによって、板の摩耗は、総ての部分において大きく減少する。
【００３１】
述べてきた構造の構造上の３つの特異性は、これらの特異性が、中央の第１の部分(領域６,１１)からいわゆる第２の部分７,８への横方向の輸送を生じさせ、かつ強めるということである。第１に、領域６の動かされるグリル板の列は、領域７,８内のグリル板の列よりも送り速度が遅い。第２に、領域６内の架橋板９が、そこでの材料の搬送速度を制動し、第３に、領域１１内には専ら静止の板が存在し、この領域から側方に領域７,８へ既に送り運動が起こる。これらの特異性は、中央部分における既にもともとより厚い層の厚さがさらに厚くなり、これによって、材料の側部分への横方向の輸送が強められ、それ故、質量流量が単一化されるという結果に至る。３つの部分における材料の流れが、続いて冷却グリルの部分２の幅に亘って一定な送り速度に出合うと、概ね均一な材料層の厚さが生じる。何らかの理由で部分２,３において幅に亘って均一でない材料層の厚さが望まれる場合は、本発明による手段によって同様に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  冷却グリルの平面図である。
【図２】  均一化部分の拡大図である。
【図３】  上記均一化部分の縦断面図である。
【図４】  図３の平面IVによる断面図である。
【図５】  図３の平面Vによる断面図である。
【図６】  図３の平面VIによる断面図である。
【符号の説明】
１…流入領域、２,３…後段の部分、４…材料投下部分、５…搬送方向、６…中央部分、７,８…側部分、９…架橋板、１０,１１,１２…静止グリル板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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