DE1783005A1

DE1783005A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von kleinkoernigem oder pulverfoermigem Gut in einem Ofen

Info

Publication number: DE1783005A1
Application number: DE19681783005
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl-Ing Kanics
Original assignee: KANICS ANDREAS DIPL ING
Current assignee: KANICS ANDREAS DIPL ING
Priority date: 1968-09-14
Filing date: 1968-09-14
Publication date: 1971-03-18

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von kleinkörnigem oder pulverförmigem Gut in einem Ofen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von kleinkörnigem oder pulverförmigem Gut in einem Ofen, insbesondere einem Drehrohrofen zur Zementklinkerherstellung sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei bekannten durch eine Flamme beheizten Drehrohröfen läuft das Gut in einer gleichbleibenden Richtung durch des Drehrohr hindurch. An dem der Flamme gegenüberliegenden Ende wird das Gut aufgegeben. Es durchläuft im Gegenstrom zu den Plammenabgasen zunächst eine Aufwärmzone, gelangt dann in eine Verweilzone, in der die nötigen chemisch-physikalischen Vorgänge ablaufen, und kommt schliesslich in eine Ausbrenn- oder Heizzone, wo das Gut fertig gebrannt wird. Danach verlässt das Gut das Drehrohr.
Es sind schon Drehrohrören bekanntgeworden, bei denen durch be-. sondere Massnahmen das Gut mehrmals durch die Aufwärmzone hindurchgeführt wird, wodurch eine Verkürzung des Drehrohrofens erreicht werden sollte. Man hat zu diesem Zweck zoH. Teile in das Drehrohr eingebaut, die zur ProduktrUckfuhr dienten. Diese Tei- le waren bei den dort herrschenden hohen Temperaturen einem schnellen Versehleiaa unteriorten. Zu ihrem Ersatz musste der Drehrohrofen stillgelegt we:*den. Weiterhin wurden am Drehrohr Taschen angebracht, in die das Gut an der Unterseite des Dreh- rohrs hineinfliessen sollte. Die Taschen sollten das Feinmehl bei der Drehbewegung nach oben mitnehmen, ein Stück in Richtung der Abgase fördern und es von oben wieder herabrieseln lassen. Diese Taschen und ihre Durchlässe verstopften sich aber im Be- trieb. Schliesslich wurde das Drehrohr als Doppelrohr ausgebil- det. Nachteilig war dabei, dass alles Gut, also nicht nur das Kreislaufgut in das Innenrohr gehoben werden musste. Auch konnte das ungehinderte Fallen des Kreislaufgutes nachteilige Folgen haben. Die hierbei erforder:.ichen Einbauten in der Heiz= und Verweilzone hatten eine kure Lebensdauer und waren überdies störanfällig.
Die vorliegende Erfindung beschreitet einen grundsätzlich anderen Weg. Erfindungsgemäss wird (-in Teil des dem Ofen zuzuführenden Guts,in einem Luftstrom feit: verteilt,in die Heizzone des Ofens eingeführt, von dort weiter in das Ofeninnere geführt und dann in Gegenrichtung in die Hei2.zone zurtiekgeführt. Vorzugsweise wird die gesamte Gutmenge in diefer Weise eingeführt, was für die tolgenden Erörterungen zunächst vorausgesetzt sein soll. Man kann jedoch, wie später beschrieben wird, auch einen Teil, vorzugsweise einen kleineren Anteil des Guts in herkömmlicher Weise a,3 dem der Heizzone gegenüberliegenden Ofenende aufgeben.
Nach der Erfindung werden die Strömungsverhäi tniss* im Den bewusst dazu ausgenutzt, das Gut zunächst zu tragen und w_itezzutransportieren und es dann beim Übergang der turbulenten Strömung etwa am Ende der Heizzone in lamsnare Strömung auszuscheiden und auf den Boden des'Ofens absinken 7u lassen, Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt: -Dae Gut wandert nicht mehr in gleichbleibender K^htung durch den Ofen hindurch, nonderz wandert von der Heizzone her ein S zück in den Ofen hinein und denn wieder zurück. Beim Einführen in die Heizzone werden die Gutteilchen praktisch allseitig von haissen Gasen, insbeaandere einer Flamme, -umspült und dadurch sehr schnell aufgeheizt. Infolgedessen kommt man mit wesentlich kürzeren: Öfen a13 bisher aus, weil die Aufwärmzeit des Guts erheblich kür-' 2e r ist.
Die Gutteilchen kommen mit Abgasen nur sehr kurze Zeit in Berührung, wodurch unerwünschte chemische Vorgänger zum Beispiel Aufnahme von schädlichen Gasen oder Dämpfen, stark herabgesetzt werden.
- Zur Realisierung der Erfindung sind in der Heiz. und Vera weilzone keine Einbauteile erforderlich, die erfahrungsge. mäss nur eine kurze Lebensdauer haben und daher zu kostspieligen Produktionsunterbrechungen führen.
Durch den Gutschleier, der in die Heizzone eingeführt wird, wird die Wärmestrahlung auf den jeweils benachbarten Teil der Ausmauerung den Ofens herabgesetzt und damit die Ausmauerung an der Stelle geschont, wo sie normalerweise durch die Beheizung am stärksten beansprucht wird.
Das Einführen des Guts in einem Luftstrom erleichtert eine Regelung der Gutzugabe und der Beheizung und damit einen vollautomatischen Bet=rieb.
Nach der Erfindung fallen die Aufwärmzone und die Heizzone zusammen. Im folgenden wird daher nur noch von der Heizzone gesprochen. Da das Gut im Ofen hin- und zurückläuft, kann der Ofen kurzer gebaut werden. Dadurch entstehen geringere Wärmeverluste als bei herkömmlichen Öfen.
.. Es ist bekannt, dann feste Teilchen bei plötzlicher star- ker Erwärmung ,zum Zersplittern neigen. Daher ist zu erwarten, dann die Gutteilchen sich selbsttätig in der Heizzone oder kurz danach zerkleinern. Dann kann man Kosten durch weniger feinen Mahlen vor dem Einführen sparen. Wesentlich ist, dass die Gutteilchen in die Heizzone, also in eine Stelle Mehster Temperatur,cingeblasen werden. Es ist zu erwarten, dass die erhitzten Teilchen im Abgasstrom nach Verlassen der Heizzone zusammenkleben und dadurch die Ausscheidung beschleunigen.
In Weiterbildung der Erfindung kann der Ofen durch eine Flamme beheizt werden, wobei dann das gut in seinem Luftstrom einem Aussenbezirk der Flamme zugeführt wird. Das Gut wird also in den heissesten Teil der Flamme geblasen. Die in dem Luftstrom fein verteilten Gutpartikel werden allseitig von der Flamme umzpült und dadurch sehr schnell aufgeheizt.
In Weiterbildung der Erfindung kann der das Gut enthaltende laftstrom zugleich die für die Verbrennung erforderliche Luft liefern. Infolgedessen ist für den Ofenbetrieb keine Sekundärluft erforderlich.
Vorzugeweise wird das Gut in Strömungsrichtung der Flamme an deren stromabwärtigem Ende eingeführt. Marx erhält hierdurch eine strömungsgUnstige Anordnung.
Die Erfindung ist auf Öfen verschiedener Arten anwendbar, zum Beispiel auch auf Schachtöten. Bei Anwendung auf einen Drehxvhryofen kann das Gut in Weiterbildung der Erfindung durch entsprechende Bemessung der Strömungegeschwindigkeit des Abgasstromes durch das Drehrohr getragen werden, dann auf den Hoden des Drehrohres sinken und dann von Drehrohr in entgegengesetzter Rich- tung in die Heizzone gefördert werden. Die Strömungsgeschwindigkeit lässt sich so einstellen, dass die Teilchen für den erfor- derlichen Aufwärmvorgang ausreichend weit in das Drehrohr hinein- getragen und dort ausgeschieden werden.
In Weiterbildung der ebenfalls auf einen Drehrohrofen aigewandt -r i1 Erfindung kann das Gut in denjenigen Teil des Luftstroms eingeführt werden, der an der dem zurückgeführten Gut abgekehrten Sei- te der Flamme eingeleitet wird. Die Gutteilchen werden dann verhältnismässig hoch aber dem Drehrohrboden eingeführt und brauchen länger, bis sie dessen Hoden erreicht haben. Da keine Teilchen zwischen Flamme und dem zurückgeführten Gut eingeführt werden, wird die Wärmestrahlung dort nicht behindert. Andererseits konzentriert sich die die Wärmestrahlung vermindernde Wirkung der Teilchen auf der anderen Seite der Flamme, also dort, wo d'.e Strahlung eine schädliche Wirkung auf die Auonav.2rung 1-at.

Wird in bekannter Weise die Verbrennungsluft in einem KlinkerkUhler vorgewärmt, so kann man in Weiterbildung der Erfindung das Gut der Verbrennungsluft schon eine Wegstrecke vor deren Zuftihrang, zur Flame beimengen. Hierdurch kann das Gut schon vor dem Eintritt in die Flamme vorgewärmt werden.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Brenner des Drehrohrofens

exzentrisch zur Drehrohraehse angeordnet sein, und zwar schräg

abwärts gegen das zurückget°ührte Gut versetzt. Dieser Erfindungs=

teil Ist auch dann von Bedeutung, wenn das gut nicht in der Heiz-

zone In einem Luftstrom in den Ofen eingetUhrt wird. Daher wird

für diesen Erfindungsteil selbständiger Schutz begehrt. Nach die-

sem Erfindungsteil wird die Flamme dem Teil des Drehrohr.--. ange-

nähert, der das zurüokgefUnrte Gut enthält, und von der gegenüber-

liegenden Seite den Drehrohrs entfernt. Hierdurch wird zusRtz-

lich zu den oben genannten Massnehmen die Wärmestrahlung auf das

zurückgeführte Gut erhöht und die gegenüberliegende Seite der Aus#-

mauerung geschont.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden ein Dreh-

rohrofen zur Herstellung von Zementklinker anhand der Zeichnung

beschrieben.

Fig. 1 zeigt den Drehrohrofen in axialem Längsschnitt.

Kg. 2 ist ein Querschnitt nach Linie II-II durch das Befeuerungs-

ende des Ofens.

Das Drehrohr la, 1b ist in bekannter Weine gegen das Befeuerungs.

ende hin schwach geneigt angeordnet und wird., wie bekannt, Uber

Zahnkräne 3 und Ritzel 5 gedreht.

In einen ortsfesten YSSten 7 am Befeuerungsende ist parallel zur

Drehrohrachse ein Rohr 9 für die Brennstoffzuführung eingeführt. Dieses Rohr wird von einem Rohr 11 umgeben, durch das Gebläseluft zugeführt wird. Diese Luft wird vor der Einführung in nicht dargestellter Weise in feiner Verteilung mit dem Rohmehl beladen. Hierzu können bekannte Dosierinatrumente, zum Beispiel eine Dosierschnecke, dienen.

Wie Fig. 2 zeigt, werden vorzugsweise beide Rohre 9 und 11 aussermittig versetzt, und zwar schräg abwärts gegen den Teil der Drehrohrwandung, an dem das umzuwälzende Gut 13 etwas hochläuft. Der Luftstrom wird allseitig um das Rohr 9 herum eingeblasen. Er ist jedoch nur in dem Umfangsbezirk mit Rohmehl beladen, der dem Gut 13 gegenüberliegt. Durch entsprechende nicht dargestellte Längsunterteilungen des Rohres 11 wird dafür gesorgt, dass das Rohmehl. nicht in den Teil des Luftstromes gerät, der im wesent-lichen in den unteren Aussenbezirk der Flamme eingeblasen wird, genauer gesagt, den Bezirk, der dem zu sinternden Gut 13 zugekehrt ist. Wie ?3g. 2 zeigt, ist auch das Rohr 9 innerhalb des Rohres il wiederum exzentrisch gegen das zu sinternde Gut 3 ver- setzt. Hierdurch erhält man einen grösseren StrömungBquersohnitt an der Seite des Rohres il, an der das Rohmehl zugefUhrt wird. Das im Luftstrom fein verteilte Rohmehl gelangt in den oberen Teil der Heizzone, die hier als Autwärmzone 1!S dient, nämlich den vom Gut 13 abgekehrten Aussenbezirk der Flamme 12 und wird hier gutgeheizt. Es wird dann von der in diesem Bezirk turbulenten Strömung im Drehrohr la weitergetragen. In der Heiz- und Autwärmzone 16 dUrften sich die Rohmehlteilahen zunächst spalten. Die aufgeheizten Rohmehlteilchen klumpen aneinander und sinken gröB-tensteils innerhalb der Verweilzone 17 zu Boden.
Ein Teil den Rohmehls wird jedoch von dem Abgasstrom weiter mitgenommen. Um diesen Teil auszuscheiden, wird zunächst ein Kettenvorhang 19 bekannter Art vorgesehen. Anschliessend kann man den Teil 1b des Drehrohres erweitern, um hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit herabzusetzen und die Ausscheidung zu beschleunigen. Weitere Kettenvorhänge 21, 22 sorgen !"Ur eine weitere Ausscheidung von Rohmehl. Vom Boden des erweiterten Teils 1b den Drehrohrs gelangt das Rohmehl durch nur angedeutete Schaufein 25 bekannter Art wieder in den Teil la des Drehrohrs von kleineren Durobwesser.

Das linke Ende den Drehrohrteils lb ist durch eine wand 27 geschlossen. Aus dieser tUhrt ein Abgaskanal 29 zu einem Filter 31. Von hier tritt das Abgas in einen wegtUhrenden Kansl 33 ein, während das im Filter abgeschiedene Rohmehl durch einen Trichter 35 und eine Schurre 37 wieder in das Innere des Teils 1b des

Drehrohrs gelangt.

Durch diese Schurre 37 kann ausser dem in Vilter abgeschiedenen

Feinmehl noch weiteres Rohmehl $ugeftihrt werden, sofern man

nicht wünscht, die ganze Menge des neu zuzuführenden Rohmehls

in die Flamme einzublasen.

Das vom Teil 1b in den Teil la beförderte Feinmehl wird durch

das herabsinkende sehr heisse Rohmehl zmätzlioh erwärmt. Es er-

gibt sich also auch dann eine Verkürzung des Drehrohre la, 1b,

wenn ein Teil des neu einzubringenden Ho3umehls durch die Schurre

37 zugeführt wird.

Das Gut gelangt schliesslich aus der Verweilzone 17 in die 3lnter-

zone 39, wo in bekannter Weise der Zementklinker entsteht, der

das Drehrohr denn durch einen Auslauf 41 verlässt. An den Auslauf

kann sich ein Klinkerkühler anschliessen, der von Gebläseluft

durchströmt wird, die dann als Verbrennungsluft dient. In diese

Gebläseluft wird das Rohmehl schon eine Wegstrecke vor dem Ein-

tritt in den Feuerungsraum eingegeben, damit es hier vorgewärmt

wird.

Im Gegensatz zu bekannten Drehrohröfen befindet $iah die Auiltürat-

aone 16 für das Rohmehl im Aussenbezirk der Plaone, während der

sonst hierfür dienende Rohranfangateil 1b nur in geringem Maße

als Aufwärmzone dient. weiterhin dient als Aufwärmrone 16 der

Abgasraum der Veryreilzone 17.

Das Gut durchläuft das Dreh:Nihr nieht,wie bisher, in gleichblei-

bender Richtung, sondern zuli,chst in Strömungsrichtung der Plam>

menabgane und dann in Gegenrichtung.

Während die Autwärmzeit naci dex Frfindun4, erheblich herabge-

setzt wird, werden die Aufe:ithalt yzeiten des Guts in der Vier

weilzone und der ginterzone beibeLalten, da diese Zeiten für

die chemischmphysikalftichen Abläutv erforderlich sind

Als Hei=aterial kann Jn bekannter h#ise Lias, Öl, Kohlenstaub

oder elektrischer Strori dienen.

Claims

P A T L N T A N 8 P R Ü C H ä 1) Verfahren zur Behandlung von kleinkörnigem oder pulverförmigem Gut In einem Ofen, insbesondere eines Drehrohroten zur Zementklinkerherstellung, daduroh g e k e n n z e i c h n e t , dass mindestens (ein Teil den dem Ofen zuzuMhrenden GutR,in einem Luftstrom ;11) fein verteilt,in die Heizzone (bei 16) des Ofens einge:'ührt, von dort weiter In das Ofen innere geführt und dann In Gegenrichtung in die Heizzone (bei 39) zurückgeftlhrt wird. 2) Verfahren nach Anspruch :1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen durch eine Flamme (.l2) beheizt wird, und dass das Gut in seinem Luftstrom einen Aussenbezirk der Flamme zugeführt wird. 3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der das Gut enthaltende Luftstrom zugleich die für die Verbrennung erforderliche Luft :liefert. 4) Verfahren nach Anspruch ? oder 3, dadurch gekennzeichnet, dann der das Gut enthaltt:nde Luftstrom in Strämnnghrichtung der Flamme (12) an deren stromabwärtigem Bade eingeführt wird. 5) Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden AnspriichB4 dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Drehrohrofens das Gut durch entsprechende Bemessung der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstromes zunächst durch das Drehrohrs (la) getragen wird, dann auf den Boden des Drehrohrs sinkt und dann vom Drehrohr in entgegengesetzter Richtung in die Heizzone (bei 39) gefördert wird. 6) Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines Drehrohrofens Gut in denjenigen Teil des Luftstroms geführt wird, der an der dem zurückgeführten Gut (13) abgekehrten Seite der Flamme (12) eingeleitet wird. 7) Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche y dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Verbrennungsluft in bekannter Weise in einem Klinkerleühler vorgewärmt wird, das Gut der VerbrennungEluft schon eine Wegstrecke vor der Zuführung zur Flamme beigemengt wird. 8) Vorrichtung an einem durch eine Flamme beheizten Drehrahrofen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n -a z e i o h n -o t'» dann der Bremer (9, 11) des Drehrohrofen@ exzentrisch zur Drehrohrachee angeordnet ist, und zwar schrY',g abwärts gegen das zurttek geführte Out (13) versetzt. 9) Vorrichtung nach Ansprual 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (9) für den 3renastoff innerhalb des Einlabseg (7.1) für den Luftstrom amsermittig angeordnet ist, und zwaY schräg abwärts gegen das zurUchgefUhrte Gut (13) versetzt.