Verfahren und Vorrichtung für die Durchführung einer Wärmebehandlung von festen Stoffen unter Mitwirkung von Gasen. Der Betrieb von Schachtöfen zum Bren nen von Zement leidet unter dem Nachteil, dass eine gleichmässige Aufgabe des brenn- stoffhaltigen Zementrohmehls bei den Schacht öfen bisheriger Bauart nur schwer erzielbar ist.
Auch die Verteilung des Blaswindes über den Sehaehtofenquerschnitt ist nicht genügend be- herrsehbar. Der Luftdurehgang durch das Brenngut ist nicht immer gleichmässig und er folgt in der Regel in den Randzonen, wäh rend die Besehiekungssäule in der Mitte nur ungenügend von Luft durchstrichen wird. Die Folge dieser Mängel ist, dass das Brenngut meist ungleichmässig gebrannt anfällt und der aus Schaclitofenklinker hergestellte Zement nicht immer einheitlich ist.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfah ren zur Wärmebehandlung von festen Stoffen unter Mitwirkung von Gasen sowie eine dazu geeignete Vorrichtung. Sie kann Anwendung finden beim Brennen von Zement oder gleich oder ähnlich gearteten Rohstoffen, wobei eine gleichmässige Gutaufgabe und eine den Erfor dernissen angepasste Verteilung, z. B. der Be handlungsluft, erwünscht ist.
Das erfindungs gemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das behandelte Gut, durch eine als Aus- tragsv orriehtung arbeitende Rostauflage aus einem Ofen ausgetragen wird, dessen nutzbare Höhe geringer ist als die grösste lineare Aus dehnung seiner Querschnittsfläche und der mit einer Einrichtung zum regelbaren Hin- durchsaugen von Behandlungsgasen in Rich tung von unten nach oben ausgerüstet ist.
Das Durchsaugen von Luft von unten nach oben durch die Beschickung ist bei Schachtöfen an sich bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Massnahme an der mangelhaften Luftverteilung im Schachtofen nichts ändert, da. die Luft auf dem langen Weg durch den Schachtofen genügend Zeit und Gelegenheit hat, sich den Weg des leich testen Widerstandes zu suchen.
Es ist darum schon vorgeschlagen worden, einerseits mit einer niedrigen Beschickungshöhe im Schacht ofen zu arbeiten und anderseits die Luft mit Hilfe einer in die Mitte der Beschickung rei chenden Düsenanordnung einzublasen, um so zu einer besseren Verteilung der Luft zu kommen. Die Vorschläge dieser Art haben jedoch zu keinem befriedigenden Erfolg ge führt. Die Beschickung ist nach wie vor man gelhaft geblieben, und damit konnten auch kein gleichmässiger Luftdurchtritt und Brenn vorgang erzielt werden.
Bei einem Ofen, dessen nutzbare Höhe ge ringer als die grösste lineare Ausdehnung sei ner Quersehnittsfläehe ist, kann nun das Brenngut leicht in -gleichmässigen Schichten aufgegeben werden, und es ergibt sich von selbst eine für den Brennvorgang günstige ge ringe Beschickungshöhe.
Weiterhin bieten sich keine Schwierigkeiten, regelbare Lufteinlässe innerhalb der Beschickung und gegebenen- falls an den Seiten des Ofens so anzuordnen, dass die eintretende Luft. über den Querschnitt des Ofens gleichmässig verteilt in die Beschik- kung gelangt, die sie unter der von oben wir kenden Absaugung auf ihrem infolge der ge ringen Besehickungshöhe kurzen Wege gleich förmig durchströmt.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sieh durch einen Ofen mit einer beweglichen, als Austragsvorriehtung arbeitenden Rostauflaege ans, bei dem die Höhe des Füllraumes für das zu behandelnde feste Gut geringer ist als die grösste lineare Ausdehnung seiner Quer schnittsfläche, und der mit Einrichtungen ver sehen ist, um die für die Behandlung be nötigten Gase in regelbarer Menge von unten nach oben hindurchzusaugen. Durch die be wegliche Ausbildung der Rostauflage kann bewirkt werden, dass das Brenngut in den untern Schichten laufend gelockert,
abgebro- ehen und durch die Rostzwischenräume aus getragen wird. Das unten ausgetragene Per tiggut kann nach Massgabe seines Austragens durch Aufgabe neuen Rohgutes von oben er setzt werden. Hierdurch ergibt sich ein kon tinuierlicher Betrieb und damit eine hohe Wirtschaftlichkeit des Ofens, zu der noch die gegenüber den bekannten Vorrichtungen zum Brennen von Zement verhältnismässig gerin gen Anlage- und Unterhaltungskosten kom men.
Zur näheren, beispielsweisen Erläuterung des Erfindungsgegenstandes dient die Zeieh- nung.
Fig. 1 zeigt einen Ofen mit einem runden Querschnitt; Fig. 2 gibt einen Schnitt durch den Ofen mantel nach der Linie 1-B wieder.
-'##-ie aus den Abbildungen erkennbar ist, ist die nutzbare Höhe des Ofens, der mit 1 bezeichnet ist, geringer als sein Durchmesser. Oberhalb des Ofens befindet sich das Absauge- gebläse 2 mit Kamin 3. Die Absaugung erfolgt über ein Rohr 4, das in den Ofenraum mün det und über einen Stauba.hscheider 5, z. B. Multiklon, zu dem Gebläse\ 2 führt. Zur Re gelung der Saugluft ist in dem Verbindungs- rohr zwischen Staubabselieider und Gebläse eine Drosselklappe 6 angeordnet.
Den Boden des Ofens bildet. ein durchlässiger Drehrost 7, der mit nach oben gerichteten Rippen 7a. zum Brechen der untern Beschiekungslag-en ausge rüstet ist. Der Mittelteil des Drehrostes ist als ein in den Ofenraum ragender Kegel 8 mit. Luftdurehlässen im Mantel ausgebildet. Zur Regelung der in den Kelel eintretenden Luft dient ein vorgesehaltetes Drosselorgan, z. B. eine Drosselklappe 8u., die gegebenenfalls mit Hilfe eines Thermostaten selbsttätig nach der Ofentemperatur gesteuert werden kann. Der Drehrost läuft in bekannter Weise auf Rol len 9 und wird von seitlichen Rollen 10 an getrieben.
Um zu verhindern, dass sieh die zusammenbaekende Beschiekung mit dem Rost dreht, sind in dem Ofensehaeht Längsrippen 1.1 vorgesehen, die über das Ofenfutter hinaus in den Ofenraum ragen. An die Stelle der Längsrippen können auch andere für den selben Zweck geei"nete Einrichtungen treten.
Die Ofenbesehickung erfolgt aus den Vor ratssilos 12, unter denen ein Förderband 13 angeordnet ist, das die Aufgabestoffe einer Misehtrommel 14 zuführt.. Aus der -Misch trommel gelangt die Rohmisehung auf ein weiteres Förderband 15 und von diesem über einen Tellerverteiler 1.6 in den Ofen.
Unterhalb des Drehrostes 7 ist ein dem Ofenquerschnitt. entsprechender Austragst.ricli- ter 17 angeordnet, von dem das Brenngut in einen Walzenbreeher <B>1.8</B> gelangt. Das ge brochene Gut fällt auf einen Siebförderer 19 und von diesem in Fertig und Rückgut ge trennt in Behälter 20 und '?l. An Stelle eines runden Quersehnittes kann der Ofen auch einen rechteckigen Querschnitt erhalten, in welchem Falle die nutzbare Höhe geringer als die Querschnittsdiagonale zu halten ist.
Bei einer derartigen Ofenausbildung wird der untere Ofenabschluss von einer in Längsrieh- tung hin- und herbewegbaren Rostauflage ge bildet. Die vorspringenden Mantelrippen 11 sind bei einem solchen Ofen überflüssig.
Die Arbeitsweise mit dem beschriebenen. Ofen gestaltet sieh wie folgt: Die in den Silos 12 in Rohmehl, Kohle und Rückgut ge- trennt gehaltenen Beseliiekungsbestandteile werden in der erforderlichen mengenmässigen Bemessung über < las Förderband 13 der lliseh- trommel 14 und aus dieser dem Ofen zage ; führt. In diesem gelangt das Auf gabegut mit Hilfe des Tellerverteilers 16 zur gleichmässigen Verteilung über dem gesamten Ofenquer schnitt.
Die Zusammensetzling und Bereitung der Mischung erfolgt zweckmässig in der beim i Betrieb von Sinterbrandapparaten üblichen Weise. So empfiehlt es sieh z. B., die Roh- inisehung aus Zeinentrohmelil und Brennstoff vor ihrer Aufgabe unter Hinzufügung von Wasser einer Krünrelung in der Mischtrommel. zu unterwerfen, um den Luftdurchgang durch die Besehiekunr zu erleichtern.
Die Verbrennungsluft tritt unter der kung der Saugvorrichtung ?, die einen Be- triebsunterdruek von etwa 20 bis 80 ein WS oder auch mehr erzeugt, über den ganzen Querschnitt des Drehrostes 7 gleichmässig in den Ofen ein, erwärmt sieh in den fertig gebrannten untern Schichten der Beschickung und gelangt so vorgewärmt in die Brennzone, in der je nach Massgabe der Brennstoffzutei lung eine Klinkerung oder auch Sinterung des Brenngutes erfolgt.
Die aus der Brenn zone austretenden heissen Verbrennungsgase wärmen sodann die darüberliegenden Beschik- kungsschichten vor, verdampfen das Wasser aus den Krümeln und treten schliesslich über den Staubabscheider 5 und die Saugvorrich tung '? ins Freie.
Durch Betätigung der Drosselklappen 6 und 8u hat man es in der Hand, die Luft menge und -verteilung nach Wunsch zu regeln und den Temperaturverhältnissen des Ofens anzupassen. So wird man die Absaugung bei gegebener Beschickungsmenge vorteilhaft so halten, dass die Temperaturen in der Ofen haube beispielsweise 200 C nicht überschrei ten. Die Regelung kann in Abhängigkeit von einem Thermostaten selbsttätig erfolgen. Man ist auch in der Lage, den durch Anordnung des Kegels 8 verstärkten Luftzutritt in die lllitte der Besehiekung nach Bedarf zu dros seln und zu erhöhen.
Unregelmässigkeiten des Brandes, der in einer Ebene vonstatten gehen soll, lassen sieh durch die Regeleinrichtungen leicht beherrschen, und man ist somit in der Lage, die Hauptverbrennung immer im Be reich der gleichen Zone zu halten.
Die untern fertiggebrannten Schichten werden von dem beweglichen Rost gleichmässig gebrochen und durch die Rostzwischenräume ausgetragen. Der Klinker wird in dem Wal zenbrecher 7.8 oder einer andern geeigneten Brechvorrichtung zweckmässig auf Körnungen unter 30 mm zerkleinert und anschliessend das im wesentlichen aus Schwachbrand bestehende Feingut. von einer Körnung bis 6 mm abge- siebt, das als Rückgut der Rohmischung wie der zugesetzt werden kann. In gleicher Weise kann der im Staubabseheider 5 anfal lende Staub der Beschickung des Ofens lau fend wieder zugeführt werden.
Der Ofen eignet sich naturgemäss nicht nur zum Brennen von Zement, sondern ist glei cherweise auch zur Durchführung anderer Brennprozesse, wie z. B. zum Brennen von Kalk, Rösten von Eisenerzen, oder für andere Verfahren anwendbar, bei denen es auf die Wärmebehandlung von Stoffen unter Einwir kung von Luft. oder andern Gasen ankommt.