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Verfahren und Drehrohrofen zum Brennen von Zement, Kalk od. dgl.
Das Brennen von Zement, Kalk od. dgl. erfolgt gewöhnlich in Drehrohröfen, deren hauptsächlieher
Vorteil gegenüber den früher verwendeten Schachtofen darin besteht, dass das Gut in vollkommen gleichmässiger Weise gebrannt wird. Die bisher vorgeschlagenen Bauarten von Drehrohröfen befriedigen jedoch hinsichtlich Wirtschaftlichkeit des Brennstoffverbrauehes nicht vollkommen und sind in dieser
Hinsicht den Schachtofen unterlegen.
Es wurde bereits versucht, die Wirtschaftlichkeit der Drehrohröfen durch Einbau von wärme- übertragenden Körpern in das Innere des Ofens zu verbessern. Diese Körper fördern die Wärmeüber- tragung von den Verbrennungsgasen auf das Brenngut, können jedoch nur an Stellen des Ofens mit verhältnismässig niederer Temperatur vorgesehen werden, beispielsweise im Klinkerkühler oder beim Nassbrennen in der Trockenzone. Was speziell das Brennen von Zement betrifft, ist es von Wichtigkeit. die bestmöglichen Wärmeübertragungsverhältnisse in der Kalzinierungszone zu erhalten, da die Kalzinierung grosse Wärmemengen verbraucht. In dieser Zone ist jedoch die Temperatur so hoch, dass metallische Wärmeübertragungskörper nicht verwendet werden können, da sie von der Hitze zerstört werden.
Es wurde daher versucht, die Wärmeübertragungsverhältnisse in der Kalzinierungszone und auch an andern Stellen des Ofens auf eine andere Weise zu verbessern, beispielsweise durch Verbreiterung des
Querschnittes der Kalzinierungszone bzw. anderer Ofenteile, so dass sowohl die in dem Ofen enthaltene Gutmenge als auch die Fläche der Ofenwandung vergrössert wird, wodurch das Brenngut eine längere Zeit hindurch in der besagten Zone zurückgehalten wird und die Wärme, insbesondere strahlende Wärme, von einer grösseren Fläche empfängt. Eine Gleichwertigkeit des Drehrohrofens mit dem Schachtofen bezüglich Wärmewirtschaftlichkeit konnte jedoch durch keine der genannten Vorkehrungen erzielt werden.
Die Erfindung bezweckt eine ebenso intensive Wärmeausnutzung der Verbrennungsgase bei Drehrohröfen wie bei Schachtöfen. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Verbrennungsgase in der Kalzinierungszone des Drehrohrofens durch das Brenngut oder durch Schichten desselben hindurchgeleitet werden. Hiedurch wird die wärmeübertragende Fläche sowie auch der Wärmeübertragungskoeffizient erheblich grösser als in jenen Fällen, wo bloss die Oberfläche des Gutes mit dem Gasstrom in Berührung kommt.
Die Bildung einzelner Brennstoffsehiehten kann zweckmässig dadurch bewirkt werden, dass das Brenngut durch an den Ofenwandungen angeordnete Huborgane angehoben wird und in Form eines Schleiers oder Vorhangs wieder herabfällt, den die Verbrennungsgase durchdringen müssen. Diese Huborgane sind gemäss der Erfindung im Gegensatz zu bekannten derartigen Organen, die in Form von Schaufeln im Ofeninnern angeordnet und daher der Wirkung der Hitze ausgesetzt sind, als rohrförmige Kammern ausgebildet, die an der Aussenseite des Ofens liegen und durch Schlitze in der Ofenwandung mit dem Ofeninnern in Verbindung stehen.
Es können auch im Ofenraum eine Anzahl von quergestellten Teilwände vorgesehen sein, die mit je einer Öffnung am Umfang versehen sind. Diese Öffnungen sind gegeneinander in der Drehrichtung des Ofens versetzt, so dass die Verbrennungsgase, die nacheinander durch die Öffnungen durchziehen. gezwungen sind, beim Durchgangs durch eine oder mehrere Öffnungen durch einen Teil des Brenngutes zu strömen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, beim Brennen in Drehrohröfen die Vorwärmung und einen Teil der Kalzinierung ausserhalb des eigentlichen Drehrohrofens zu verlegen, u. zw. in einen besonderen Vorwärmeofen bzw. eine Vorwärmevorrichtung) in welcher das Gut nach ähnlichen Grundsätzen wie im Schachtofen mit Verbrennungsgasen behandelt wird, die vom Drehrohrofen kommen und das Gut durchdringen ; hiedurch wird jedoch die gesamte Ofenanlage besonders kompliziert. Diesen Anlagen gegenüber wird durch die Erfindung eine beträchtliche Vereinfachung der Anklage und der Wirkungweise erzielt, da die Wärme zur Gänze innerhalb des Ofens selbst verwertet wird.
In den Zeichnungen sind zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Bauart des Drehrohrofens im Längs- und Querschnitt, die Fig. 3 und 4 zeigen in gleicher Darstellungsweise eine andere Bauart eines Ofens.
Gemäss den Fig. 1 und 2 wird das Brenngut in den Drehrohrofenl in üblicher Weise durch eine Schüttrinne 2 am Kopfende des Ofens zugeführt, während die Wärme durch einen Brenner 3 am Fussende erzeugt wird. Die Schichte des Brenngutes, durch die die Gase hindurchströmen, wird dadurch gebildet, dass das Gut durch eine Hebevorrichtung 4 über den ganzen Ofenquerschnitt gestreut wird (Fig. 2).
In dem Beispiel nach den Fig. 1 und 2 besteht die Hebevorrichtung aus mehreren Reihen von zylindrischen Kammern 4, die an der Aussenseite des Ofens angeordnet und mit dem Ofeninnern durch sehlitzförmige Öffnungen 5 in der Ofenwandung verbunden sind. Diese Kammern füllen sich, wenn sie sich in ihrer unteren Stellung befinden, heben im Verlaufe der Drehung des Ofens das Gut an und lassen es langsam herausfallen, so dass bei Anordnung einer genügenden Anzahl solcher Kammern eine Art Schleier oder Vorhang von ununterbrochen herabfallendem Materiale gebildet wird, der von den Verbrennungsgasen durchströmt werden muss.
Dieses Verwirbeln des Brenngutes kann auch mittels anderer Hebevorrichtungen bewirkt werden, obwohl die beschriebene Vorrichtung sich als besonders zweckmässig erwiesen hat, da hiedurch in das Ofeninnere vorragende Teile, die einer beträchtlichen Abnutzung und Beschädigung durch die Hitze ausgesetzt sein würden, vermieden sind.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Bauart jenes Ofenteils, in welchem die Verbrennungsgase durch das Gut ziehen. Das den Ofen bildende Rohr 1 weist eine Erweiterung 6 auf, deren Querschnitt genügend gross ist, um die Verbrennungsgase durchzulassen, wennletztere durch einen weiter unten zu beschreibenden Gasverschluss gezwungen werden, durch die Masse 7 des Brenngutes selbst zu strömen, das mit ganz geringer Geschwindigkeit durch den erweiterten Ofenteil nach vorne wandert.
Der genannte Gasverschluss besteht nach den Fig. 3 und 4 aus einer Anzahl von Querwänden 8. die senkrecht zur Ofenachse stehen und mit je einer seitlichen Öffnung 9 versehen sind, durch welche die Verbrennungsgase wie auch das Brenngut durchtreten. Diese Durchgangsöffnungen sind gegeneinander in der Drehrichtung versetzt, so dass die Gase während der Drehung des Ofens ununterbrochen durch die Schichte des Brenngutes in schraubenförmigen Windungen, wie in Fig. 3 durch Pfeile angedeutet ist, strömen müssen.
Das Durchströmen der Gase durch die Schichte des Brenngutes kann im Rahmen der Erfindung auch auf beliebig andere Weise erreicht werden. Beispielsweise können die Gase, statt wie bei den vorbeschriebenen Beispielen, im Wesen in der Längsrichtung des Ofens, auch in der Querrichtung des Ofens durch die Brenngutschichten strömen, wobei das Gut vor einer oder mehreren Öffnungen der Ofenwand, beispielsweise in Form eines Schleiers oder Vorhangs, herabfallen kann, durch welche Öffnungen dann die Verbrennungsgase abgesaugt werden, um entweder abgeleitet oder andern Öffnungen in der Ofenwandung zugeführt zu werden, über welche sie durch einen Materialschleier oder-vorhang noch einmal in den Ofen eintreten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Brennen von Zement, Kalk od. dgl. in Drehrohröfen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsgase in der Kalzinierungszone des Drehrohrofens durch das Brenngut oder durch Schichten desselben hindurchgeleitet werden.