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Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage, bestehend aus einem geneigten Drehofen, dessen oberes Ende an einem mehrstufigen Suspensionsvorwärmer zum Vorwärmen oder zum Vorwärmen und mindestens teilweisen Kalzinieren des in dem Ofen zu brennenden Rohmaterials angeschlossen ist, aus einer Rauchkammer, die das obere Ofenende mit einer Steigleitung für die letzte Vorwärmerstufe zur Weiterführung der Ofenabgase aus dem Ofen zu der Steigleitung verbindet, und aus mindestens einer ersten Leitung zur Zuführung des Rohmaterials aus mindestens einer der nicht die letzte Vorwärmerstufe darstellenden Vorwärmerstufen.
Bei modernen Drehofenanlagen dieser Art, die z. B. aus der GB-PS Nr. 763, 837 bekannt sind, wird das Material der Sinterung und gegebenenfalls einer abschliessenden Kalzinierung unterzogen, wobei die in dem Ofen erzeugte Wärme in dem Vorwärmer und, sofern zweckmässig, in dem Kalzinator ausgenutzt wird.
Somit kann die Abgastemperatur in dem oberen Ende des Ofens, d. h. in dem Materialeinlassende desselben, und in der Steigleitung zwischen dem Ofeneinlass und der untersten Vorwärmerstufe so hoch sein, dass die Gefahr einer Beschädigung des Ofenaufbaus an dessen oberen Ende und an der untersten Leitung und die
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mit Chlor- und Alkalibestandteilen.
Bei Konstruktionen für die Zuführung des Rohmaterials zu einem Drehofen sind bereits Versuche zur Überwindung der Überhitzungsprobleme unternommen worden ; so zeigt die GB-PS Nr. 763837 beispielsweise bereits einen Drehofen, dessen oberes Ende an seiner Innenseite mit einem Stauring und mit Aufnehmern bzw. Hebern ausgestattet ist, wobei der Stauring und die Aufnehmer dazu dienen, das behandelte Gut in den Strom der Abgase einzuführen und in diesem mitzunehmen, und wobei eine Zuführungsöffnung für atmosphärische Luft zu der Steigleitung zwischen dem Ofen und dem Vorwärmer zur Kühlung der Gase in der Steigleitung vorgesehen ist.
Aus der GB-PS Nr. 1, 100, 530 ist eine Verbesserung der Konstruktion nach der GB-PS Nr. 763, 837 bekannt, wobei das Wesen dieser bekannten Ausführung darin besteht, dass die Aufnehmer in den
Stauring eingebaut sind, damit die Abkühlung in der Steigleitung stattfindet, indem Rohmaterial aus der vorletzten Vorwärmerstufe durch eine Leitung direkt in den Ofeneinlass eingeführt wird. Schliesslich ist aus der GB-PS Nr. 1, 375, 566 eine weitere Konstruktionsweise zur Verhinderung von Anbackungen in dem und rund um den Ofenauslass durch Vorsehung eines starken Gebläses in dem Abgasauslass ausserhalb des Ofens bekannt, um so eine extra grosse Staubzirkulation unter anderm in dem oberen Ofenende sicherzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Einrichtungen weiterzuentwickeln und eine verbesserte Verteilung des Rohmaterials zu gewährleisten.
Dies wird gemäss der Erfindung bei einer Ofenanlage der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Ofenanlage am oberen Ofenende eine Einrichtung zur Kalzinierung, bestehend aus der ersten Leitung bzw. den ersten Leitungen für die Zufuhr von Rohmaterial aus einer der vorletzten Vorwärmerstufen an den Ofen in eine an sich bekannte, am oberen Ofenende angeordnete Verteilung-un Suspensionseinrichtung, und aus einer zweiten Leitung zur Abgabe des Rohmaterials aus der letzten Vorwärmerstufe am Ofenende innerhalb des inneren Endes der Verteilung-un Suspensionseinrichtung, aufweist.
Die Verteilung-un Suspensionseinrichtung ist hiebei z. B. aus der US-PS Nr. 2, 841, 385 bekannt.
Durch diese Ausbildung wird eine verbesserte Verteilung des Rohmaterials aus der vorletzten Vorwärmerstufe oder vorausgehenden Vorwärmerstufen in den Ofenabgasen und damit eine erhebliche Temperaturabsenkung am oberen Ofenende erreicht. Die Verteilungs- und Suspensionseinrichtung kann eine beispielsweise mit dem Ofen rotierende Rotationseinrichtung oder eine stationäre Einrichtung, z. B. eine Sprinklereinrichtung sein. Ein weiterer Vorteil für den Fall einer stationären Einrichtung besteht in der Vermeidung jeglicher Rotationseinrichtungen, selbstverständlich mit Ausnahme derjenigen des Ofens, und in der verhältnismässig einfachen Konstruktion und Arbeitsweise der Verteilungseinrichtung als solche.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verteilung-un Suspensionseinrichtung als eine an sich bekannte, mit Schaufeln, Taschen oder Abteilen ausgestattete Rotationskammer ausgebildet ist, die in das obere Ofenende ein-oder mit dem oberen Ofenende fest zusammengebaut ist, wobei die in radialer Richtung innere Kante der Schaufelblätter Taschen- oder Abteilscheidewände auf einem Kreis
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liegen, dessen Durchmesser grösser als der kleinere Innendurchmesser des oberen Endes des Ofens ist, und wobei das Ofenende in üblicher Weise konvergierend ausgeführt ist.
Die erste Leitung kann dabei ein Rohr sein, mittels dessen Material in die Schaufelkammer unmittelbar oberhalb der untersten Schaufelblätter einführbar ist.
Das Rohmaterial, das in die Schaufelkammer direkt aus der vorletzten oder der vorausgehenden
Vorwärmerstufe oder solchen Stufen abgegeben wird und eine Temperatur wesentlich geringer als diejenige der Abgase besitzt, kühlt dabei einerseits die Schaufelblätter und bewirkt anderseits als Folge des
Hineingeschleudertwerdens in die Ofenabgase mittels der Schaufeln eine plötzliche Abkühlung der
Ofenabgase. Diese plötzliche Abkühlung bewirkt eine wesentliche Reduzierung des nachteiligen Auftreffens der heissen Ofengase auf das Ofen- und Vorwärmergebilde rund um das obere Ofenende. Zur Vermeidung einer Beschädigung der Schaufelblätter durch die heissen Abgase sind die äussersten Teile der Blätter in Hinblick auf den Innendurchmesser des Ofenendes zurückgezogen bzw. zurückversetzt, um so von dem direkten Gasaustrittsstrom aus dem Ofen freizukommen.
An ihrem Aussenumfang kann die Verteilung-un Suspensionseinrichtung mit automatisch oder von Hand betätigbaren Luken zum Einsaugen atmosphärischer Luft in die Rotationskammer ausgestattet sein.
Dies ermöglicht eine weitere Abkühlung der Abgase im Falle einer nicht ausreichenden Abkühlung mittels des Rohmehls aus dem Vorwärmer, womit die Gefahr einer Hitzebeschädigung für die Rotationseinrichtung verbunden wäre. Als gleiche Vorbeugungsmassnahme kann Zuflucht zu einer automatisch wirkenden Luftabdichtung genommen werden, die zwischen der Verteilungs-und Suspensionseinrichtung und der Rauchkammer angeordnet ist, und durch die Luft in die Verteilungseinrichtung eingesaugt werden kann.
Weiters ist es zweckmässig, dass der Eingang zur Rauchkammer für die Ofenabgase und für das suspendierte Material zur Bewirkung einer wesentlichen Erhöhung der Geschwindigkeit der Abgase und des Materials, die aus dem Ofen ausströmen und in die Rauchkammer und die Steigleitung einströmen, in Vergleich zu dem Gesamtquerschnitt des oberen Ofenendes eingeengt ist. Hiedurch wird eine wesentliche Geschwindigkeitserhöhung der aus dem Ofen heraus und in die Rauchkammer und die Steigleitung eintretenden Abgase und des sich ebenso bewegenden Materials erzielt.
Die grössere Geschwindigkeit trägt erheblich dazu bei, das suspendierte Rohmaterial wegzutragen und dadurch die Gefahr von Anbackungen zu reduzieren, die durch mögliche Chlor- und/oder Alkalibestandteile der behandelten Materialien verursacht werden, wobei die Chlor- und/oder Alkalipartikel in den Abgasen aufwärts durch die Rauchkammer mitgerissen werden. Die Einengung wird in zweckmässiger Weise durch Unterteilung des Querschnitts an der Verbindung des oberen Ofenendes und der Rauchkammer in zwei Teile, beispielsweise obere und untere oder rechte und linke Teile, erreicht, wobei einer dieser Teile den Durchlass für die Ofenabgase und das mitgerissene Material und der andere Teil den Raum bildet, durch den eine oder beide der ersten und zweiten Leitungen das Material in die Rotationseinrichtung oder das obere Ofenende hinter der Rotationseinrichtung führen.
Die Leitung oder Leitungen sind somit gegenüber den heissen Ofenabgasen isoliert, und das die Leitung oder die Leitungen bildende Rohrwerk ist somit gegen Wegbrennen unter der intensiven Hitze geschützt.
Weiters kann mindestens eine Bypassleitung zur Führung der heissen Abgase direkt aus dem Inneren des Ofens zu einem Abscheider od. dgl. vorgesehen sein, wobei die Bypassleitung innerhalb des inneren Endes der Verteilung-un Suspensionseinrichtung und in den untersten Teil des oberen Ofenendes ausmündet. Diese Leitung nimmt keinen Raum ein, der für ein ordnungsgemässes Arbeiten anderweitiger Teile notwendig ist.
Im folgenden wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäss gestalteter Anlagen dargestellt sind. Im einzelnen zeigen Fig. l eine schematische Seitenteilansicht des ersten Beispiels mit
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Längsschnitt durch das obere Ofenende und die Rauchkammer, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 3, Fig. 7 eine schematische Seitenteilansicht des zweiten Ausführungsbeispiels mit einer Rotationsverteilungseinrichtung, Fig. 8 eine Vorderansicht des zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 9 einen Längsschnitt durch das obere Ofenende und die Rauchkammer eines dritten Ausführungsbeispiels mit einer stationären Einrichtung, Fig.
10 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII der Fig. 9, Fig. l1, 12 und 13 schematische Seitenansichten von Anlagen mit aus mehreren Zweigen bestehenden Vorwärmer und Fig. 14
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Der mit dem Ofen in Verbindung stehende Vorwärmerzweig --A-- wird mit den heissen Ofenabgasen durch eine Rauchkammer --2-- hindurch und eine Steigleitung --10-- für die unterste Zyklonstufe --12a-- gespeist. Das Material aus der vorletzten Zyklonstufe --l1a-- des mit dem Ofen in Verbindung stehenden
Vorwärmerzweigs --A-- strömt durch eine Leitung --5-- hindurch hinunter in die Verteilereinrichtung - -3--, bevor es durch die Rauchkammer --2-- hindurch in den Ofenabgasen suspendiert ausgetragen wird.
Der mit Kühlluft arbeitende Zweig wird mit heisser verbrauchter Kühlluft aus dem Kühler --24-- durch eine Leitung --23-- und einen Kalzinator --22-- hindurch versorgt, in welchem Brennstoff verbrannt wird unter Benutzung eines Teils der verbrauchten Kühlluft. Der Kalzinator --22-- ist an die
Steigleitung für die unterste Zyklonstufe --12b-- in dem mit Kühlluft arbeitenden Zweig--B-- angeschlossen, und das Material aus der vorletzten Zyklonstufe --l1b-- wird in den Kalzinator --22-- eingeführt.
Das vorerwärmt Material aus der Zyklonstufe --12a--, das mindestens teilweise in den
Ofenabgasen kalziniert worden ist, und das mindestens teilweise kalzinierte Material aus der Zyklonstufe - werden durch Leitungen --4a und 4b-- und die eine gemeinsame Leitung --4-- in den Ofen --1-- stromabwärts der Verteilungseinrichtung --3-- geführt. Die Leitung --4a-- kann ebenfalls einen Kalzinator besitzen. Diese Gestaltung würde eine Herstellung der beiden Zweige--A und B-- mit gleichen
Abmessungen ermöglichen.
Das Beispiel der Fig. 12 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 11 dadurch, dass das abwärts in die Zyklonstufe --12a-- in dem Vorwärmerzweig --A-- einströmende Material aufgeteilt wird, so dass ein
Teil der vorletzten Zyklonstufe --l1a-- und ein anderer Teil einer parallelen Zyklonstufe --l1c-- zuströmt. Das Material aus der Zyklonstufe --l1a-- wird wie zuvor in die Verteilungseinrichtung --3-- eingeführt und somit in den Ofenabgasen zur im wesentlichen vollständigen Kalzinierung in der
Steigleitung --10-- suspendiert.
Das zu der Zyklonstufe --l1c-- strömende Material strömt aus dem mit dem Ofen in Verbindung stehenden Zweig --A-- durch eine Leitung --25-- hindurch in den Kalzinator - -22--, wo es mit dem Material aus der Zyklonstufe --l1b-- vereinigt wird, wobei eine Kalzinierung stattfindet und anschliessend eine Weiterbewegung in den Ofen durch die Zyklonstufe --12b-- und die Leitungen --4b und 4-- hindurch. Bei dieser Gestaltung ist es möglich, eine niedrige Temperatur der Ofenabgase und ein verbessertes Ausmass der vollständigen Vorkalzinierung der Anlage zu erreichen.
Bei dem Beispiel der Fig. 13 wird das gesamte Material in dem mit dem Ofen in Verbindung stehenden Zweig --A-- in die Verteilungseinrichtung --3-- eingeführt und somit durch die Steigleitung --10-- der Zyklonstufe --12a-- zugeführt, von wo es gänzlich in den Kalzinator --22-- zum Kalzinieren und zur Abwärtsbewegung in den Ofen zusammen mit dem Material aus dem mit Kühlluft betriebenen Zweig--B- geführt wird. Diese Gestaltung ermöglicht eine Veränderung der Kalzinierung in dem mit dem Ofen in Verbindung stehenden Zweig von 0% bis 100% ohne Beeinträchtigung des Gesamtausmasses der vor der endgültigen Kalzinierung in dem eigentlichen Ofen stattfindenden Kalzinierung.
Das Beispiel der Fig. 14 entspricht im allgemeinen demjenigen der Fig. 11 mit der Ausnahme, dass lediglich ein Vorwärmerzweig dargestellt ist, wohingegen jedoch auch mehr als ein Zweig möglich ist ; dabei sind entsprechende Bezugszeichen unter Weglassung der angehängten Buchstaben verwendet worden.
Es ist erkennbar, dass eine Leitung --28-- für die Einführung atmosphärischer Luft dargestellt ist, die über ein Ventil in die Leitung --4-- führt, die die zweite Leitung bildet.
Bei dem Beispiel der Fig. 15 ist die Leitung --28-- durch eine Leitung --29-- ersetzt, die in gleicher Weise über ein Ventil in die Leitung --5-- führt, die die erste Leitung bildet.
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