DD287990A5 - Kuehlwalze zum kuehlen von heissen schmelzfluessigen medien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kuehlwalze zum Kuehlen von insbesondere schmelzfluessigem Calciumcarbid, die im hohen Temperaturbereich eine schnelle Abkuehlung des Mediums bewirkt und dabei Abwaerme bei hohem Temperaturniveau auf einen flieszfaehigen Waermetraeger uebertraegt. Merkmale der Erfindung bestehen darin, dasz zwischen dem aeuszeren Mantel der Kuehlwalze und einem konzentrisch liegenden Kuehlmittelraum fuer das durchstroemende Kuehlmittel ein weiterer abgeschlossener Hohlraum fuer einen Waermetraeger angeordnet ist. Dadurch ist es moeglich, dasz beim Carbidabstich die Abkuehlzeit verkuerzt wird und ein Teil der abgegebenen Waerme nutzbar gemacht werden kann. Figur{Kuehlung; Zerkleinerung; Calciumcarbid; Carbidschmelze; Erstarren; Kornfraktionen; Kuehlwalze; Waermetraeger; Kuehlmittelraum; Hohlraum; UEbertragungsflaeche}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgeblot der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen von heißen schmelzflüssigen Medien, vorzugsweise schmelzflüssig abgestochenem Calciumcarbid- mit der die Abkühlzeit verkürzt wird und Möglichkeiten einer Abwärmenutzung bestehen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Abkühlung der Rohcarbidschmelze von etwa 2000⁰C auf ca. 300 bis 400°C erfolgt zur Zeit durch sich drehende Kühltrommeln, die mit Kühlwasser offen berieselt worden. Diese Kühltrommeln haben bekannterweise eine Länge von etwa 40 bis 45m und einen Durchmesser von 2 bis 3m.

Die Carbidschmelze erstarrt beim Abstich in die Kühltrommel bzw. im Innern der Trommel.

Eine weitere Variante der Carbidkühlung ist das Tiegel-Block-Verfahren, bei welchem die Carbidschmelze in die Gußtiegel abgestochen wird, dort erstarrt und nach Abkühlzeiten von 25 bis 30 Stunden in einer Kühlhalle mit Carbidbrechern auf das geforderte Kornspektrum zerkleinert wird.

Nachteilig wirkt sich bei allen Varianten der Carbidkühlung aus, daß der in der Schmelze enthaltene Wärmeinhalt technisch nicht genutzt wird.

In der DE-AS 1078147 wird ein Verfahren beschrieben, bei wc 'ehern ein Wärmeträger in geschlossenem Kreislauf zwischen einem Erhitzer und einem Wärmeverbraucher umläuft, dereine chemisch umkehrbare Reaktion in homogener Phase ermöglicht.

Es wird vorgeschlagen, Phosphorpentachlorid (PCL₆) einzusetzen.

Es ist in der Technik außerdem bereits bekannt, organische Wärmeträger zur Kühlung bzw. Beheizung einzusetzen.

In der DD-PS 244625 wird ein Verfahren zur indirekten Wärmeübertragung zwischen zwei rieselfähigen Feststoffen unterschiedlicher Körnungsbereiche beschrieben, wobei der zu kühlende feinkörnigere Feststoff im iluidisierten Zustand durch Dichtstromförderleitungen transportiert wird und der andere Feststoff vorzugsweise im Gegenstrom an der Wandung entlanggeführt wird.

Die geschilderten Verfahrensstufen lassen sich jedoch nicht auf die Kühlung von Calciumcarbidschmelze, welche diskontinuierlich am Carbidofen abgestochen wird, übertragen, da sich im Abstichbereich keine Kühlkreisläufe installieren lassen und im anderen Fall bereits vom Vorliegen einer körnigen Fraktion ausgegangen wird.

In der SU-PS 859292 wird ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Calciumcarbid beschrieben, bei welchem die

bzw. Granuliertrommel aufgegeben wird. Die Carbidschmelze wird dazu zuerst in Tiegel gefüllt, wobei sich eine Kruste ausbildet und dann je nach Abkühlzeit im gefordertem fest/flüssig Verhältnis der Trommel zugeführt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Kühlwalze zum Kühlen von heißen schmelzflüssigen Medien, insbesondere Calciumcarbid zu schaffen, mit der eine sichere Wärmeableitung auch im extrem hohem Temperaturbereich erreicht wird und die die Bedingungen für eine Abwärmenutzung verbessert.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlwalze zum Kühlen von heißen schmelzflüssigen Medien, insbesondere Calciumcarbid^ entwickeln, die im hohen Temperaturbereich eine schnelle Abkühlung bewirkt und dabei Abwärme mit einem

hohen und nahezu gleichmäßigen Temperaturniveau entsteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Kühlwalze mit einem Kühlmittelraum und Anschlußstutzen für

das Durchströmen eines fließfähigen Kühlmittels zwischen dem äußeren Mantel der Kühlwalze und dom konzentrisch liegenden

Kühlmittelraum für das durchströmende Kühlmittel ein weiterer abgeschlossener Hohlraum für einen Wärmeträger angeordnet Dieser Hohlraum ist zweckmäßigerweise in ringförmiger konzentrischer Form ausgebildet. In vorteilhafter Weise können in dem Hohlraum Einbauten zur Beeinflussung der Strömung des Wärmeträgers angeordnet

werden.

Ebenso ist es möglich, den Hohlraum als umlaufenden Kanal auszubilden. Es kann auch zweckmäßig sein, wenn der Hohlraum aus mehreren Kammern besteht. Weiterhin zweckmäßig ist es, in dem Hohlraum zusätzliche Wärmeübertragungselemente anzuordnen. Schließlich besieht eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung darin, daß der Wärmeträger in dem Hohlraum eine höhere Schmelztemperatur aufweist als der durchströmende Wärmeträger. So ist beispielsweise als durchströmender Wärmeträger ein

organischer Wärmeträger und als Wärmeträger in dem Hohlraum Zinn geeignet.

In Funktion wird die Kühlwalze von einem fließfähigen Wärmeträger durch den Kühlmittelraum durchströmt. Dieser fließfähige Wärmeträger fließt durch die Kühlmittelrohre in die Kühlwalze ein und aus. In dem Hohlraum befindet sich ein weiterer Wärmeträger, dessen Schmelztemperatur im allgemeinen höher ist, als die des

anderen Wärmeträgers. Bei dem Überleiten eines sehr heißen Mediums, wie beispielsweise Calciumcarbid, über die Kühlwalzeschmilzt der Wärmeträger in dem Hohlraum und nimmt damit die Schmelzwärme auf. In den Abstichpausen tritt eine Erstarrungdes Wärmeträgers ein, und er gibt zusätzlich noch die Erstarrungswärme an den anderen Wärmeträger ab. Dadurch entsteht einegewisse Pufferwirkung in der Kühlwalze selbst, und die abgeführte Wärme wird dadurch vergleichmäßigt.

Ausführungsbelcplel Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt den Schnitt

durch eine erfindungsgemäße Kühlwalze in scnematischer Darstellung.

Die erfindungsgemäße Kühlwalze besteht aus einem kegelstumpfartig gefertigten Mantel 1. An den Stirnseiten der Kühlwalze

münden jeweils Kühlmittelrohre 2, die eine Verbindung zum Kühlmittelraum 3 darstellen. Zwischen dem Kühlmittelraum 3 unddem Mantel 1 befindet sich der Hohlraum 4, der mit Zinn als Wärmeträger gefüllt ist. Die Füllung erfolgt über oinen

Einfüllstutzen 5 an der Außenkante des Mantels 1. Die innere Wärmeübertragungsfläche 6 zwischen dem Hohlraum 4 und Kühlmittelraum 3 ist als gewellte Fläche ausgebildet. Die Kühlwalze wird von einem organischen Wärmeträger durchströmt, der über Drehverbindungen durch die Kühlmittelrohre 2

zu· und abgeführt wird. Über einen nicht dargestellten Wärmeübertrager kann die Energie aus dem organischen Wärmeträgereinem Verbraucher zugeführt werden. Während des Kühlvorganges wird das heiße schmelzflüssige Calciumcarbid über die in

Drehung versetzte Kühlwalze geleitet. Dabei besteht etwa während einer viertel Umdrehung direkter Kontakt mit dem Mantel 1 der Kühlwalze. In dieser kurzen Zeit

erfolgt keine Überhitzung des Mantels 1. Der feste Wärmeträger, in diesem Falle Zinn, schmilzt und bewirkt durch die Aufnahmeder Schmelzwärme und Abgabe der Erstarrungswärme für eine Pufferung der Wärmeabgabe an den fließfähigen organischen

Wärmeträger im Kühlmittelraum 3.

Claims (7)

1. Kühlwalze zum Kühlen von heißen schmelzflüssigen Medien, insbesondere Calciumcarbid, mit einem Kühlmittelraum und Anschlußelementen für das Durchströmen eines fließfähigen Kühlmittels, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem äußeren Mantel (1) der Kühlwalze und dem konzentrisch liegenden Kühlmittelraum (3) für das durchströmende Kühlmittel ein weiterer abgeschlossener Hohlraum (4) für einen Wärmeträger angeordnet ist.

2. Kühlwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (4) in ringförmiger konzentrischer Form ausgebildet ist.

3. Kühlwalze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (4) Einbauten zur Beeinflussung der Strömung des Wärmeträgers angeordnet sind.

4. Kühlwalze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (4) als umlaufender Kanal ausgebildet ist.

5. Kühlwalze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (4) aus mehreren Kammern besteht.

6. Kühlwalze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum (4) zusätzliche Wärmeübertragungselemente angeordnet sind.

7. Kühlwalze nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger in dem Hohlraum (4) eine höhere Schmelztemperatur als der durchströmende Wärmeträger aufweist.