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Verfahren ulld Vorrichtung zum Beschicken von Drehrohröfen mit schlarnntfinnigem
Brenngut.
Die Leistung und der thermische Wirkungsgrad eines Drehrohrofens für Zementwerke u. dgl. hängen im wesentlichen von den Einrichtungen ab, die das srhlammförmige Brenngut einführen und verteilen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, das schlammförmige Brenngut einfach in den oberen Teil des Ofens einströmen zu lassen. Der Wirkungsgrad ist dann am schlechtesten. Deshalb ist versucht worden, das schlammformige Brenngut fein verteilt in die Trockenzone des Ofens einzuspritzen, u. zw. so, dass der Schlamm den Ofenabgasen in Gestalt eines Sprühregens entgegengeschleudert wird, so dass Abgase und Schlamm in innige Berührung miteinander kommen. Ferner sind schon Ketten kreuz und quer in der
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und den Gasen eine grössere Trockenfläche dargeboten wird.
Gegenstand der Erfindung ist es nun, den eingespritzten Schlamm in gleichmässiger und genau regelbarer Menge auf die einzelnen Ketten zu verteilen, so dass man den höchsten Wirkungsgrad bei der Trocknung erreichen kann.
Zu diesem Zwecke wird das schlammförmige Brenngut in einem oder mehreren dichten Strahlen gleichlaufend oder annähernd gleichlaufend mit der Achse des Drehrohrofens in letzterem auf freihängende Ketten aufgespritzt, welche nach Art eines Vorhanges in, mit der Achse des Ofens einen spitzen Winke] einschliessenden lotrechten Ebenen angeordnet sind, wobei die Strahlen unter einem spitzen Winkel gegen die Kettenebenen gerichtet werden, so dass jeder der Strahlen auf einer durch jenen Winkel bestimmten Länge auf eine der Kettenebenen während des Ofenumlaufes auftrifft.
Zur Durchführung dieses Verfahrens sind mehrere aus freihängenden Ketten gebildete, mit der' Achse des Drehrohrofens gleichlaufende oder annähernd gleichlaufende Vorhänge in der Trocknungszone gleichmässig verteilt und eine oder mehrere Düsen zur Erzeugung dichter Strahlen vorgesehen. An gewissen Stellen des Ofens sind diese den Vorhang bildende Ketten dichter zusammengerückt als an den übrigen Stellen. Gegen die Einbringeseite hin sind die Kettenvorhänge durch eine Reihe kürzerer Ketten verlängert, die von den Breistrahlen jedoch nicht getroffen werden. Auf der Austragseite sind Kettenreihen parallel zur Ofenachse angeordnet und mit Scheiben versehen, die in einiger Entfernung voneinander angeordnet sind.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung gemäss der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Grundriss des Ofens und einen Schnitt durch die Einspritzvorrichtung, welche vier Düsen aufweist. Fig. 2 zeigt einen Grundriss des Ofens und einen Schnitt durch die Einspritzvorrieh-
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Teil und einen Schnitt durch die Einspritzvorrichtung. Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt des Drehrohrofens, wobei die Staubkammer, die Einspritzvorrichtung des Gutes und eine Vorrichtung zur Zuführung des flüssigen Breies in die in die Staubkammer mündende Zone des Ofens dargestellt sind. Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt des Drehrohrofens, welcher Schnitt auch die Staubkammer, die Einspritzvorrichtung des Gutes und eine Wasserzuführungsvorriehtuug in die in die Staubkammer mündende Zone des Ofens darstellt. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt des Drehrohrofens nach der Linie VI-VI der Fig. 4.
Fig. 7 zeigt, einen Querschnitt des Drehrohrofens nach der Linie VII-VII der Fig. 4. Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen Ansichten der in den verschiedenen Zonen des Drehrohrofens angeordneten Ketten.
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In den Fig. 1-3 bedeutet die Linie X-X die Projektion der Längsachse des Ofens, B die Treknungszone des Ofens. C ist eine Wiedergewinnungszone, welche vor der Trocknungszone liegt und A eine der Trocknungszone folgende Zone, wobei D die Staubkammer ist.
Der Brei wird den Düsen I, II, III, IV unter einem regelbaren Druck zugeführt.
Diese Düsen werden alle unter demselben Druck beschickt, so dass für eine bestimmte Düsenzahl die zugeführte Materialmenge verändert werden kann, indem man nur den Druck des Breies verändert.
Zur Veränderung der zuzuführenden Breimenge sind also zwei Mittel vorgesehen. Das erste Mittel besteht darin, dass man die Menge ändert, ohne den Druck zu ändern, indem man eine oder mehrere der
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zugeführten Breies ändert. Durch das Zusammenwirken dieser beiden Regelungsprozesse wird es möglich sein, die Breimenge beliebig zu verändern.
Je nach der Ofengrösse kann man eine oder mehrere Einspritzdüsen vorsehen.
Diese Düsen sind einfache Röhren, welche das Gut in dichten Strahlen einspritzen, und welche im Innern der Staubkammer angeordnet sind, so wie es in den Fig. 1-5 dargestellt ist. Die Strahlen werden die Staubkammer D durchsetzen, bevor sie in den Ofen eintreten. Ein Hineinfallen des Breies in die Staubkammer ist vorliegendenfalls ausgeschlossen.
Es ist selbstverständlich, dass die Düsen unmittelbar am Ofeneingang angebracht werden können ; in diesem Falle werden die Strahlen die Staubkammer D nicht durchsetzen. Zur Verteilung des Breies im Ofeninnern sind Ketten 1, 2,3 usw. vorgesehen, auf welche die Breistrahlen auftreffen und zerstäubt werden.
Diese Ketten sind einerseits in Ebenen FI, F2 bis F 25 angeordnet und anderseits liegen die Projektionen ihrer Aufhängepunkt auf Geraden E-E, die zur Achse X-X des Ofens unter einem kleinen Winkel geneigt sind.
Wenn man die Fig. 1 betrachtet und annimmt, dass die Einsprit7. J'öhren J, II, III, IV fest sind und dass der Ofen sich im Sinne des angegebenen Pfeiles dreht, so sieht man, dass der durch das Einspritzrohr I gebildete Strahl, welcher zuerst die Kette 7 berührt, allmählich die Ketten 2. 3, 4, 5 bis 25 treffen wird.
Der Strahl des Einspritzrohres 3 wird gleichfalls unter denselben Umständen die Ketten 11, 18, 19, 20,
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Strahl die Trocknungszone B von einem zum andern Ende so oft pro Umlauf des Ofens besprengen wird, als man Geraden E-E zur Anordnung der Aufhängepunkte der Ketten gewählt hat.
Die Ketten sind derart angeordnet, dass ein Strahl in keinem Fall zwischen ihnen hindurchgehen kann und die über die Trocknungszone B hinaus befindliche Zone A erreichen kann.
Man wird anderseits sehen, dass ein Strahl für jede nachfolgendeKette verkürzt ist, ausgenommen, wenn der Strahl die ganze Länge der Zone B frei durchläuft, indem er sich z. B. von der Kette 24 zur Kettel bewegt. Es ist also unmöglich, dass ein Strahl über die zwischen den Ketten 1 und 25 befindliche Grenze hinausreicht. Die Trocknungszone ist daher durch die Ebenen Fl und F2ó begrenzt und sie kann nicht verkürzt oder verlängert werden, ohne die Stellung der Einspritzröhren zu verändern.
Um die Sicherheit zu erhöhen, kann man auch über die EbeneFhinaus, also in der Zone A Ketten I', 2'usw. anordnen, welche den über die Troeknungszone B hinausgehenden Strahl auffangen. Diese Ketten
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und 3 dargestellt ist, angeordnet. Diese Ketten können auch Flügel v'besitzen, welche an verschiedenen Stellen derselben vorgesehen sind, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Flügel v'werden zur Aufhebung des teilweise getrockneten Breies verwendet, um ihn der Wirkung der Gase besser auszusetzen.
Infolge der Drehbewegung des Ofens bewegt sich der Berührungspunkt der Strahlen mit den Ketten periodisch und bewirkt dadurch eine Zerstäubung der Strahlen von einem Ende zum andern Ende der Trocknungszone B, welcher Vorgang bei einer Umdrehung des Ofens mehrmals erfolgt. Vorausgesetzt, dass der Druck des Breies nie unter das erforderliche Minimum abfällt, so können keinerlei Einflüsse die im vorhinein festgelegte Verteilung des Gutes in der Trocknungszone verändern, was bis hieher bei keinem Verfahren erreicht wurde.
Mit der Anordnung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ketten erhält man die Verteilung des Breies in gleichen Mengen und dieses auf der ganzen Länge der Trocknungszone B. Wenn man grössere oder kleinere Breimengen in verschiedene Stellen der Zone B zu erhalten wünscht, so wird man die Anzahl der Ketten an diesen Stellen erhöhen oder herabsetzen.
Ein Beispiel einer örtlich dichteren Verteilung der Ketten ist in Fig. 3 dargestellt. In dieser Figur ist die Anzahl der Ketten im hinteren Teile der Trocknungszone B grösser als die Anzahl der Ketten im vorderen Teile. Auf diese Weise wird die Anzahl der Strahlen, welche sich gegen die Ketten des hinteren Teiles des Ofens richten, grösser sein als die des vorderen Teiles und eine grössere Menge des'Breies wird in diesen hinteren Teilen verteilt werden. Es ist klar, dass man auf ähnliche Weise die Anzahl der Ketten des vorderen Teiles, des mittleren oder aller andern Teile der Trocknungszone B erhöhen kann.
Jeder Strahl wird bei seinem Auftreffen zerstäubt und erzeugt einen Breischirm, welcher den Gasen eine sehr grosse Fläche bietet, sowohl um die Wärme aufzunehmen, als auch den durch den gas-
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förmigen Strom mitgerissenen Staub aufzufangen. Die in den Geraden E-E angeordneten Ketten können in beliebiger Weise vermehrt werden und können auch so angeordnet werden, dass sie aneinander liegen und eine Fläche bilden, welche den Wirkungsgrad der Troeknungszone des Ofens erheblich erhöht und den durch die Gase mitgerissenen Staub aufhält.
Um den Brei, welcher von dem Zerstäuben der Strahlen an der ersten Reihe der Ketten in der Ebene F 25 herrührt, wieder zu gewinnen, ist eine Zone C vorgesehen, welche mittels in den Ofen frei einströmenden Breies feucht gehalten wird ; so wird es vermieden, dass die Breireste hier trocknen und mit der Zeit einen Ring bilden.
In dieser Zone C ist die Ziegelbekleidung weggelassen und durch Abnutzungsbleche ersetzt. Um das Ankleben des Breies an der Ofenwand zu verhindern, wird eine Reihe von Ketten 1", 2"usw. an der Ofenwand befestigt. Das freie Ende ist mit einem Gewicht 14"'versehen, um die Ketten zu spannen.
Die Länge dieser Ketten 1", 2"usw. ist derart, dass die Breistrahlen sie nicht berühren können. Diese Ketten 1", 2"usw. sind nach Geraden verteilt angeordnet, welche unter einem grösseren Winkel zur Ofenachse X-X geneigt sind als die Geraden E-E.
Dieselbe Wirkung kann z. B. mittels Kettenringen, die den gleichen Durchmesser aufweisen als der Ofen, erzielt werden. Diese kreisförmigen Ketten sind an der Ofenwand mittels einer Reihe Kettehen aufgehängt, so dass diese Ketten die Ofenwand immer berühren und das Binden des getrockneten Breies in der Zone C verhindern.
Verwendet man gerade oder kreisförmige Ketten, so soll eine getrennte Zuführung des Breies, wie in Fig. 4 dargestellt ist, vorgesehen werden.
Diese Zuführung kann mittels einer doppelwandigen Leitung erfolgen. Zwischen den Wänden dieser Leitung strömt Wasser, das bei 41 einfliesst und bei 42 ausfliesst. Der Brei tritt durch die Öffnung 43 in die Leitung ein und wird von einem Regler 30 mit Schwimmer 31 mittels eines Ventils 32 gesteuert.
Die Einführung des flüssigen Breies erfolgt durch die Leitung 33. Der durch die von dem Ventil 32 gesteuerte Öffnung durchströmende Brei fliesst durch den Abflusskanal 34 in den Trichter 35 und von hier aus in die Leitung 40. Die in die Zone C des Ofens strömende Breimenge ist also durch den Schwimmer 31
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Diese Anordnungen der Ketten 1", 2"usw. oder der kreisförmigen Ketten kann gegebenenfalls weggelassen werden, wenn man die unmittelbare Einführung des Breies durch die Zufügung einer kleinen Wassermenge, welche dazu dient, um die Wand zu waschen und die Breiauswürfe aufzufangen, ersetzt.
Bei dieser Zuführungsart wird die Zone C mit einer Anzahl Brechkörper 44, sowie Gerölle, Kugeln oder
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Im Falle einer Wasserzuführung wird dieses in die Zone C mittels einer einfachen Leitung 36 eingeführt ; diese Leitung ist auf die gleiche Weise wie oben erwähnt, mit einem, mit dem Schwimmer 31 versehenen Regler 30 verbunden, welcher Regler dem oben erwähnten ähnlich ist.
Die in der Troeknungszone B angeordneten Ketten, an welchen die Breistrahlen zerstäubt werden, sind mit dem einen Ende an der Ofenwand aufgehängt. An dem andern freien Ende ist ein Gewicht w vorgesehen, welches vorzugsweise eine grosse Schleife oder ein Ring ist. Diese Ketten sollen biegsam sein, und der Zweck des Gewichtes ist der, die Ketten plötzlich zu spannen und das Auflockern des getrockneten Gutes, welches die Ketten überdeckt, zu bewirken, bevor noch die Ketten wieder mit frischem Brei überdeckt werden.
Die Länge dieser Ketten ist durch den Ofendurchmesser bestimmt. Die Einbauten können durch eine grosse Kette, durch gelenkige Bandeisen oder durch ein aus dicken Schlingen und dicken Draht bestehendes Geflecht gebildet werden ; in jedem Fall sollen sie aber biegsam und beweglich sein.
In der über die Troeknungszone B hinaus gelegene Zonen A, welche auch mit Vorrichtungen zur Verteilung des Breies zu feinen Körnern und zur Übertragung der Wärme der Gase auf das getrocknete Gut versehen ist, kann man Ketten oder andere ähnliche Organe, welche gleichfalls durch Gewichte w' gespannt sind, verwenden.
Die Fig. 8,9 und 10 stellen beispielsweise Ketten, welche in der Trocknungszone B, in der Verlängerungszone A und in der Wiedergewinnungszone C verwendet werden, dar.
In Fig. 2 sind Einrichtungen dargestellt, mittels welchen die Richtung der Strahlen geändert werden kann, um dadurch die Verteilungszone zu verkürzen oder zu verlängern. Zu diesem Zwecke ist die Düse I auf eine Querleiste 50 angebracht, deren Stellung mittels Schrauben 51 so geregelt werden kann, dass man den Strahl gleichlaufend mit der Achse X-X des Ofens oder unter einem spitzen Winkel zu dieser Achse auf der einen oder der andern Seite dieser Achse einstellen kann.
Anstatt die Ketten so anzuordnen, dass die Projektionen der Aufhängepunkte in einer zur Ofenachse X-X geneigten Gerade E-E liegen, kann man eine ähnliche Verteilung des Gutes dadurch erhalten, dass man die Ketten nach einer Erzeugenden des Ofens aufhängt, d. h. nach einer Geraden, welche mit der Achse X-X des Ofens gleichlaufend ist, indem man die Achse der Strahlen durch die in
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