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Drehrohrofen.
Man hat schon beim Rösten, Sintern, Agglomerieren von Erzen u. dgl. sowie beim Brennen von Kalk, Dolomit, Zement usw. im Drehrohrofen Vorschläge gemacht, um diesen Ofen wärmetechnisch ebenso wirtschaftlich zu gestalten wie den Sehachtofen. So hat man versucht, die Abgase des Drehrohrofens ausserhalb des Ofens noch auszunutzen, sei es zum Vertrocknen des Gutes, sei es zur Krafterzeugung.
Auch hat man anderseits Einbauten in den Drehrohrofen gemacht. Aber auch hiedurch liess sich der wärmetechnisch Wirkungsgrad kaum verbessern. Auch waren solche Einbauten gewöhnlich wenig haltbar, denn wenn man einzelne Zellen aus Eisenblech versah, so wurden diese bald durch die heissen Gase zerstört oder mindestens verbogen. Wählte man aber zum Umwälzen des Gutes Steine, die als Vorsprünge an der Wand befestigt waren, so platzten diese sehr bald von der Ofenwand ab.
Der Drehrohrofen gemäss der vorliegenden Erfindung besteht aus drei an sich bekannten Teilen, nämlich einem Teil zum Vortrocknen, einem Teil zum Vorbrennen und einem Teil zum Fertigbrennen.
Der wichtigste Teil ist der zum Vorbrennen. Dieser ist so gestaltet, dass in ihm die im Gegenstrom zum Gut durchziehenden Gase von 900 C bis herunter auf etwa 5000 C abgekühlt werden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass der ganze Ofenquerschnitt in eine Reihe von Kanälen oder Zellen bzw.
Rohren aus keramischem Gut aufgelöst ist, durch die das Gut hindurchwandert. Dadurch kommt eine sehr grosse Gutoberfläche mit den heissen Gasen in Berührung, so dass auch eine lebhafte Aufnahme der Wärme durch das Gut stattfindet und die Gase bis auf etwa 500 C herunter abgekühlt werden.
Dieser Zone ist erfindungsgemäss unmittelbar eine Vortrockenzone aus Metall für das Gut vorgeschaltet, die als Riesel-oder Zellentrockner, w ie man sie in der Trockenindustrie seit längerer Zeit kennt, ausgebaut ist. Es können hier eine grosse Anzahl von Blechen in den verschiedensten Richtungen aufgestellt sein, über die das Gut, in Teilströme aufgelöst, hinwegeleitet bzw. von denen es in dünnem Strom bei der Drehung des Ofens herrunterrieselt, so dass es von den bereits erheblich abgekühlten Gasen von allen Seiten umspült wird und damit ein Vortrocknen, bzw. ein Heraustreiben eines Teiles der in dem Gut vorhandenen Gase eintritt. Diese Zellenanordnung kann infolge der verhältnismässig niedrigen Temperaturen, die die Gase an dieser Stelle noch haben, ohne weiteres aus Eisenblech hergestellt werden.
Nach der andern Seite zu schliesst an die Vorbrennzone die Zone für die Entsäuerung zweckmässig in Gestalt einer erweiterten Entsäuerungszone und an diese die Fertigbrennzone an, die den normalen Ofenquerschnitt hat, in der das Gut gesintert, agglomeriert, d. h. fertiggebrannt, wird.
Mit einem derartigen Ofen ist es möglich, die Abgastemperatur, beispielsweise beim Zementbrennen, auf etwa 250 herunterzudrücken gegen 650-7000 im gewöhnlichen Brennofen mit Trockenverfahren. Das stellt einen Wärmegewinn von etwa 250 bis 300 WE pro 1 kg Klinker, also etwa eine
Kohlenersparnis von 15 bis 20% dar.
Zelleneinbauten sind an sich in Drehrohröfen, u. zw. sowohl in der Trockenzone als auch in der Entsäuerungszone, bekannt, auch hat man diese Zellen schon aus keramischem Stoff hergestellt. Das Neuartige der Erfindung ist darin zu sehen, dass vor den Zelleneinbauten aus keramischem Gut noch
Zellen oder Rieseleinbauten aus Metall vorgesehen werden. Mit dieser Hintereinanderschaltung erhält man ein dauerhaftes Gebilde. Die Einbauten können dann lang genug gehalten werden und am Gut- eintrittsende auch so feinmaschig sein, so dass die Abgase im Dauerbetrieb auf 250 heruntergekühlt w erden.
Die Anwendung der an sich bekannten erweiterten Entsäuerungszone bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die Gase in dieser Zone etwas angestaut werden und ihre Wärme besser abgeben. Damit gelangen sie schon etwas abgekühlt in die Vorbrennzone.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen eines derartigen Drehrohrofens sind in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform, Fig. 2 einen ebensolchen Schnitt durch eine andere Ausführungsform. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie G-H der Fig. 1 bzw. Fig. 2, und Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 bzw. Fig. 2.
Der Drehrohrofen besitzt zunächst einen Teil a, der zum Vortrocknen dient. Dieser Teil ist durch eine grosse Anzahl von Blechen b in bekannter Weise als Riesel-oder Zellentrockner ausgeführt, wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist. Ihm wird durch den Zulauf e das Gut zugeführt, wobei durch entsprechend Schaufeln die Verteilung desselben auf die verschiedenen Bleche b erfolgt.
Daran schliesst sich dann ein Teil d, der bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 3 aus einem Bündel von Röhren e besteht, durch die das Gut hindurchläuft. Durch die Auflösung des Rohrquerschnitts in einzelne Rohre wird auch das Gut in einzelne Ströme aufgelöst, so dass den durchziehenden Gasen eine grosse Oberfläche geboten wird, wodurch die Wärmeaufnahme verbessert wird. Durch eine besondere Sehaufelanordnung f an der Verbindungsstelle zwischen dem Teil a und dem Teil d des Ofens wird das von dem Vortrockner a kommende Gut in die einzelnen Rohre verteilt.
An diesen Abschnitt d schliesst sich dann der Übergangsteil 9, der in die erweiterte, zum Entsäuern dienende Zone h übergeht. Das Ende des Ofens ist bei i wieder eingezogen. Hier findet das Sintern, Agglomerieren bzw. das Fertigbrennen statt. Bei & wird durch eine Düse der Brennstoff, also etwa Kohlen- staub, zugeführt.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2 ist die Einrichtung im wesentlichen dieselbe, nur ist die mittlere Zone d anstatt aus Rohren aus einzelnen Zellen i ! gebildet, die gleichfalls aus Schamotte oder einem andern feuerfesten Stoff bestehen. Auch hiedurch wird die Oberfläche wesentlich vergrössert. Betrieb und Wirkungsweise dieses Ofens sind genau die gleichen wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.
Bei beiden Ausführungsformen können in dem Teil d, also in dem Rohrbündel bzw. Zellen, noch Stauvorrichtungen eingebaut sein, um den Durchgang des Gutes durch diesen Teil zu verlangsamen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehrohrofen mit Riesel-und Zelleneinbauten zum Rösten, Sintern, Agglomerieren von Erzen, zum Brennen von Kalk, Dolomit, Zement usw., dadurch gekennzeichnet, dass der Vortroeknerteil als Riesel-oder Zellentrockner aus Metall ausgeführt ist, während zum Schutze dieses Teils der Vorbrennteil in eine grössere Anzahl von Rohren, Kanälen, Zellen od. dgl. aus keramisehem Gut aufgelöst ist.