DD287991A5 - Vorrichtung zum kuehlen von schmelzfluessig abgestochenem calciumcarbid - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kuehlen von schmelzfluessigem Calciumcarbid, die in hohem Temperaturbereich eine schnelle Abkuehlung des Carbids bewirkt und dabei Abwaerme mit einem hohen Temperaturniveau auf einen flieszfaehigen Waermetraeger uebertraegt und die maximale Koerngroesze des Carbids begrenzt. Merkmale der Erfindung bestehen darin, dasz mehrere von einem Kuehlmittel durchflossene Kuehlwalzen unmittelbar nacheinander so angeordnet sind, dasz die einzelnen Kuehlwalzen mit groeszerem Abstand von der Abstichbahn des Carbidofens tieferliegend angeordnet sind und die Kuehlwalzen ueber Waermetraegerleitungen mit einem Waermetauscher verbunden sind. Dadurch ist es moeglich, dasz beim Carbidabstich die Abkuehlzeit verkuerzt wird und ein Teil der abgegebenen Waerme nutzbar gemacht werden kann. Fig. 2{Kuehlung; Zerkleinerung; Calciumcarbid; Carbidschmelze; Erstarren; Kornfraktionen; Kuehlwalze; Waermetraeger; Abwaermenutzung}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet 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 Stande!« der Technik

Die Abkühlung der Rohcarbidschmelzs von ca. 2000⁰C auf ca. 300 bis 400⁰C erfolgt zur Zeit durch sich drehende Kühltrommeln, die mit Kühlwasser offen berieselt werden. 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 welchem ein Wärmeträger in geschlossenem Kreislauf zwischen einem Erhitzer und einem Wärmeverbraucher umläuft, der eine chemisch umkehrbare Reaktion in homogener Phase ermöglicht.

Es wird vorgeschlagen, Phosphorpentachlorid (PCI₅) einzusetzen.

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

In der DD-PS 244626 wird ein Verfahren zur indirekten Wärmeübertragung zwischen zwei rieselfähigen Feststoffen unterschiedlicher Körnungsbereiche beschrieben, wobei der zu kühlende feinkörnigere Feststoff im fluidisierten 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 geforderten Fest/Flüssig-Verhältnis der Trommel zugeführt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung Ist es, eine Vorrichtung zum Kühlen von schmelzflüssig abgestochenem Calciumcarbid zu schaffen, die bei Gewährleistung einer sicheren und ausreichenden Kühlung die Bedingungen für eine Abwärmenutzung verbessert.

Darlegung dos Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kühlen von schmelzflüssig abgestochenem Calciumcarbid zu

entwickeln, die auch im hohen Temperaturbereich eine schnelle Abkühlung bewirkt, wobei Abwärme mit einem hohen

Temperaturniveau entsteht und die maximale Korngröße des Calciumcarbides begrenzt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere von einem Kühlmittel durchflossene in gleicher Drehrichtung

umlaufende Kühlwalzen unmittelbar nacheinander angeordnet sind. Die einzelnen Kühlwalzen sind dabei mit größerwerdendem Abstand von der Abstichbahn jeweils tiefer liegend angeordnet.

Zweckmäßigerwelse sind die einzelnen Kühlwalzen aus beidseitig kegelstumpfartigen Segmenten zusammengesetzt, die

versetzt zueinander bei nebeneinanderliegenden Kühlwalzen so angoordnet sind, daß ein etwa gleichmäßiger Spalt zwischenden unmittelbar nebeneinanderliegenden Kühlwalzen verbleib*.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Kühlwalzen mit größerem Abstand von der Abstichbahn in einer größeren Länge auszuführen. Dabei weisen die unmittelbar nebeneinander liegenden Kühlwalzen vorzugsweise eine jeweils um ein

kegelstumpfartiges Segment erweiterte Länge auf.

Eine weiten zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß unter den Kühlwalzen ein Ausräum er und unter der

letzten Kühlwalze eine Sammelschurre angeordnet sind, die beide in eine Übergabeschurre münden.

Besonders vorteilhaft Ist es, wenn die Fluchtlinie der oberen Abrollflächen für das Calciumcarbid an den Kühlwalzen einen Winkel zwischen 15 und 75 Grad zu der Waagerechten aufweist. Schließlich ist es zweckmäßig, die Kühlwalzen über Wärmeträgerleitungen mit einem Wärmetauscher zu verbinden. In Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung wird das schmelzflüssige Calciumcarbid während des Abstichvorganges zuerst

auf die am höchsten gelegene Kühlwalze geleitet und fließt von dieser auf die jeweils tiefer liegende Kühlwalze. Dabei werden die

Kühlwalzen in entsprechende Umdrehungen versetzt. Die Anzahl der hintereinander liegenden Kühlwalzen wird so gewählt, daß

an der letzten Kühlwalze eine oberflächliche Erstarrung eintritt. Be! dem Überfließen der einzelnen Kühlwalzen bleibt das

Calciumcarbid nur während einer viertel Umdrehung mit der Kühlwalze in Berührung, wodurch keine Überhitzung eintreten

kann. Die Kühlwalzen werden von einem flüssigen Wärmeträger durchströmt. Die anfallende Abwärme kann infolge ihres hohen

Temperaturniveaus gut genutzt werden. Eventuell zwischen den einzelnen Kühlwalzen hindurchfallendes Calciumcarbid wird

von dem Ausräumer ausgetragen. Das die letzte Kühlwalze verlassende Calciumcarbid fällt auf die Sammelschurre und wirdzusammen mit dem vom Ausräumer transportierten Carbid der Übergabeschurre zugeleitet. Diese bildet das Beschickungsorgan

für das erstarrte und vorgekühlte Calciumcarbid zur weiteren Abkühlung und Zerkleinerung. .

Ausföhrungsbelsplel Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: Die Seitenansicht einer schematischen Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung. Fig. 2: Die Draufsicht einer schematischen Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Unter der Abstichbahn 2 des Carbidofens 1 ist eine Kühlwalze 3 angeordnet. Die Kühlwalze 3 besteht aus zwei Walzensegmenten 3.1.

Drei weitere Kühlwalzen 3, die mit größerem Abstand von der Abstichbahn 2 jeweils ein Walzensegment 3.1 mehr aufweisen, bilden mit ihrer oberen Fluchtlinie der Ablaufflächen für das Calciumcarbid einen Winkel zur Waagerechten von 30 Grad. Die Kühlwalzen haben einen Durchmesser von 1000mm und sind aus Stahl gefertigt.

Ihre Drehzahl beträgt 35min~\ Unter den Kühlwalzen 3 befindet sich ein Ausräumer 4 ebenfalls in der Neigung der Kühlwalzen 3 von 30 Grad. Unter der letzten Kühlwalze 3 ist eine Sammelschurre 5 angebracht, die gemeinsam mit dem Ausräumer 4 in die Übergabeschurre 6 mündet. Die Kühlwalze η 3 sind über die Rohrleitungen 7 mit einem Wärmetauscher 8 verbunden. Das schmelzflüssige Calciumcarbid verläßt beim Abstich den Carbidofen 1 über die Abstichbahn 2 und fließt auf die erste unter der Abstichbahn 2 befindliche Kühlwalze 3. Danach fließt das schmelzflüssige Calciumcarbid auf die jeweils tiefer liegende nachfolgende Kühlwalze 3. Infolge der Segmentierung der Kühlwalze 3 in kegelstumpfförmige Walzensegmente 3.1 erfolgt auch eine seitliche Ausbreitung nach einer Aufteilung des Calciumcarbidstromes, da die Erhebungen und die Senken der angrenzenden Kühlwalzen 3 immer gegenüber liegen. Der sehr heiße Calciumcarbidstrom verbleibt nur etwa eine viertel Drehung auf der Oberfläche der Kühlwalze 3, und somit treten keine Überhitzungen der Kühlwalzen 3 auf. Dabei wird ein Teil der Abwärme an den organischen Wärmeträger abgegeben, der die Kühlwalzen 3 durchfließt. Diese Abwärme kann mit einer Temperatur von etwa 360⁰C an dem Wärmetauscher 8 einem Verbraucher zugeführt werden. Das bereits oberflächlich erstarrte Calciumcarbid fällt von der letzten Kühlwalze 3 auf die unter dieser befindlichen Sammelschurre 5. Das zwischen den Kühlwalzen 3 hindurchfallende Calciumcarbid wird von dem Ausräumer 4 ausgetragen. Beide Calciumcarbidströme münden in die Übergabeschurre 6. Die Übergabeschurre 6 bildet das Beschickungsorgan für das erstarrte und vorgekühlte Carbid zur weiteren Abkühlung sowohl in Tiegeln als auch in Kühltrommeln.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Kühlen von schmelzflüssig abgestochenem Calciumcarbid, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere von einem Kühlmittel durchflossen in gleicher Drehrichtung umlaufende Kühlwalzen (3) unmittelbar nacheinander so angeordnet sind, daß die einzelnen Kühlwalzen (3) mit zunehmendem Abstand von einer Abstichbahn (2) tieferliegend angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalzen (3) aus beidseitig kegelstumpfartigen Segmenten (3.1) zusammengesetzt sind, die versetzt zueinander bei nebeneinander liegenden Kühlwalzen (3) so angeordnet sind, daß ein etwa gleichmäßig breiter Spalt zwischen den nebeneinander liegenden Kühlwalzen (3) verbleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kühlwalzen (3) mit zunehmendem Abstand von der Abstichbahn (2) eine größere Länge aufweisen und vorzugsweise nebeneinander liegende Kühlwalzen (3) jeweils durch ein kegelstumpfartiges Segment (3.1) erweitert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Kühlwalzen (3) ein Ausräumer (4) und unter der letzten Kühlwalze (3) eine Sammelschurre (5) angeordnet sind, die beide in eine Übergabeschurre (6) münden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwalzen (3) über Wärmeträgerleitungen (3.2) mit einem Wärmetauscher (7) verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluchtlinie der ob aren Abrollflächen für das Calciumcarbid an den Kühlwalzen (3) einen Winkel zwischen 15 und 75 Grad zu der Waagerechten aufweist.