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Hochleistungs-Schachtofen
Die Erfindung betrifft einen HochleistungsSchachtofen, wie er zum Brennen insbesonders von Kalk, aber auch andern einer Entsäuerung zu unterwerfenden Mineralien bestimmt ist. In dem verengten Teil des Schachtes wird das Brenngut vorgewärmt und die Entsäuerung eingeleitet.
Wenn die in diesem Schachtteil noch feste Beschickungsäule in den erweiterten Teil des Schachtes eintritt, erfährt sie eine Auflockerung in seitlicher Richtung, die Flächen, an denen sich die Brenn, gutstücke berühren, werden verkleinert und damit auch der Abrieb, die Zugverhältnisse werden verbessert, Brenngase können durch die Auflockerung bis zum Kern der Brenngutsäule vordringen, womit die Entsäuerung des gesamten eingesetzten Brenngutes sicher eintritt und die Möglichkeit geschaffen wird, das Wärmeangebot zu vergrössern und damit den Durchsatz zu beschleunigen.
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von 50 ,Ausmauerungen nicht Rechnung getragen werden, weil die zwischen den Feuerungen befindlichen Pfeiler nur ungenügende Tragkraft besässen, anderseits die Entlastung der Pfeiler durch Verankerung oder Aufhängung von Steinen im Hinblick auf die geforderte wärmedämmende Hinter- mauerung nicht angewendet werden kann.
Das Erfordernis, das Brenngut auf die ibeschriebene Weise im Schacht plötzlich aufzulockern, ist bei bekannten Ausführungen dadurch erfüllt, dass der Schachtofen mit einer'Brennzone ausgeführt wird, die einen nach oben verengten Schachtquerschnitt aufweist. Die Brennzone wird dabei durch ein mit Kugelwölbern ausgeführtes, halbkugelför- miges Gewölbe abgeschlossen, das in einem oberen, die feuerfeste Auskleidung des darüberliegenden Schachtteiles tragenden Scheitelring endet. Man lässt alsdann die Brenner durch seitlich in den Schacht mündende Kanäle wirken.
Die Erfindung betrifft einen. Schachtofen der eben beschriebenen Bauart und befasst sich mit dem Problem der Beseitigung von Schwierigkeiten, die sich ergeben, wenn die Leistung solcher Öfen gesteigert werden soll. Wenn es sich nämlich um einen Hochleistungsschachtofen mit in der Brenn- zone sich erweiterndem Querschnitt handelt, fin, den Brenner Verwendung, die sehr hohe Arbeits- temperaturen liefern, wie z. (8. ÖLbrenner mit örtlichen Temperaturspitzen von 15500 C und dar- über. Weil es sich um einen Hochleistungs-Schachtofen handelt, müssen anderseits möglichst viele Brenner, mindestens deren vier, vorhanden sein.
Es hat sich nun gezeigt, dass es wichtig ist, die grösste Heilwirkung auf das Brenngut im Erweiterungsteil des Schachtes auftreten zu lassen. Demnach müssen die Brennerkanäle im Erweiterungsbereich des Schachtes in diesen münden. Die Vielzahl an Brennern, die grosse Abgasmengen liefern, was ebenfalls auf eine Verbreiterung der Brennerkanäle hinwirkt, bedingt eine Schwächung der 'zwischen den Kanälen stehenbleibenden Pfeiler.
Da die Pfeiler aus Gründen thermischer Natur in der gewölbten Zone des Schachtes stehen müssen, entsteht das Problem, nach einwärts gewölbte Pfeiler grosser Tragfähigkeit zu bauen. Dies würde grosse Pfeilerquerschnitte erfordern, die aber nicht untergebracht werden können. Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie kennzeichnet sich bei einer Ofenbauweise der oben umschriebenen Art dadurch, dass mindestens vier solcher flammenführender Kanäle vorhanden sind, die zwischen sich Pfeiler einschliessen, welche nicht wesentlich breiter sind als die genannten Kanäle, welche im Gewölbe- bereich der Brennzone in den Schacht münden, wobei die Gewölbezone des Schachtes aus feuerfesten Steinen, welche Kugelwölber basischer bis neutraler Beschaffenheit sind, aufgebaut ist.
In der schematischen Zeichnung, die auch der Erläuterung weiterer Erfindungsmerkmale dient, ist ein Vertikalschnitt durch die Erweiterungszone eines Schachtofens gezeigt, wobei ein Schachtofen mit vier Brennern dargestellt ist. Die rechtsseitige Wand stellt einen Schnitt durch die Mauerung zwischen zwei Brennern dar.
Der Ofen besitzt einen äusseren Blechmantel 1 und im Unterteil ein aus Steinen 2 aufgemauertes Verschleissfutter. Zwischen diesen beiden Wandungsteilen ist ein wärmeisolierender Körper 3, z. B. aus losem Dolomit und/oder aus Schamotte- steinen 4 bestehend, vorgesehen.
Das Verschleissfutter besteht aus einzelnen Steinen 2a. Die Basis des Gewölbeteiles bildet ein ringförmiges Widerlager aus ringkugelwölbern 2b.
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Das Gewölbe selbst besteht aus einzelnen Ringen von Gewölbesteinen 2c. Der oberste Gewölbering besteht aus Steinen 2d, die eine senkrecht zur Schachtachse verlaufende Stützfläche bilden, welche die Ausmauerung 5 des verengten Schachtteiles trägt. Die Gewölbesteine können mit Vorsprüngen und Nuten ineinandergreifen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Schachtofen mit insgesamt vier in der Brennzone wirkenden. Brennern, die in den Stichgewölben 6 angeordnet zu denken sind. Diese Stichgewölbe sind nach den Regeln der Herstellung sich schneidender Gewölbe ebenfalls aus feuerfesten, vorzugsweise basischen oder neutralen Steinen aufgebaut, zweckmässig unter Verwendung von Keilsteinen 2e. Form und Ausführung des Stichgewölbes ist nicht erfindungswesentlich und kann in weitem Masse geändert werden.
Wesentlich ist es, den Übergang vom Schachtteil grossen Durchmessers zum Schachtteil Hei- neren Durchmessers durch eine selbsttragende, aus feuerfesten Formsteinen aufgebaute Kuppel 2b-2d zu bilden, die ihrerseits die feuerfeste Ausmauerung des Schachtteiles engeren Querschnitts wenigstens zum Teil, vorzugsweise'aber zur Gänze zu tragen vermag. Es kommt, mit anderen Worten, auch darauf an, die Verschleissschicht der gesamten feuerfesten Auskleidung als einheitlichen . Baukörper auszuführen, der demgemäss in radialer Richtung Dehnungsbewegungen ausführen, aber auch seine Höhe bis zu einem gewissen Ausmass ändern kann, ohne darin behindert zu werden, z. B. dadurch, dass eine Verankerung zwischen Auskleidung und äusserem Ofenmantel 1 vorhanden ist.
Die Hintermauerung 4b des Kuppelteiles 2b- 2d wird zweckmässig so ausgeführt, dass sie bei einer Reparatur der Innenkuppel stehen bleibt und die darüber befindliche Hintermauerung trägt.
Zweckmässig wird zwischen innerer und äusserer Ausmauerung eine durchgehende Trennfuge 7 vorgesehen, die einerseits den Wärmefluss unterbricht, andererseits Dehnungen kompensiert und die Wärmedehnungen der inneren und der äusse-
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