CH638297A5

CH638297A5 - Verfahren und vorrichtung zur beheizung von gleichstrom-regenerativ-schachtoefen.

Info

Publication number: CH638297A5
Application number: CH196379A
Authority: CH
Inventors: Erwin Fuessl
Original assignee: Maerz Ofenbau
Priority date: 1979-02-28
Filing date: 1979-02-28
Publication date: 1983-09-15
Also published as: DE2927851A1; US4289482A; ATA196379A; AT366027B; ATA482579A; AT370867B; CA1134613A; DE2927851C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beheizung eines Gleichstrom-Regenerativ-Schachtofens zum Brennen von karbonhaltigen Rohstoffen mit flüssigen Brennstoffen durch in der Schüttung der Vorwärmzone hängende Brennstofflanzen, wobei der Schachtofen mindestens zwei, durch einen Überströmkanal bzw. Ringkanal miteinander verbundene Schächte aufweist, von denen wechselweise der eine Schacht als Brenn- bzw. Gleichstromschacht und der andere Schacht als Gegenstromschacht betrieben wird.

Zum Brennen von karbonhaltigen Rohstoffen, z. B. Kalkstein, ist ein Regenerativ-Verfahren (AT-PS 211214) bekannt, welches für den Bau von Gleichstrom-Gegenstrom-Schachtöfen mit mindestens zwei Schächten vielfach angewandt wird. Bei Gleichstrom-Regenerativ-Schachtöfen mit mindestens zwei Schächten ist es bekannt, gasförmige und flüssige Brennstoffe zu verwenden (Zeitschrift «Zement-Kalk-Gips», Nr. 6,1970, s. 217 ff.). Für die Zufuhr von flüssigen Brennstoffen wurden beim Bau der ersten Öfen dieses Systems Schwenkbrenner gewählt, die das Öl am Übergang zwischen der Vorwärm- und der Brennzone unterhalb einer Brennerbrücke direkt auf die sich dort befindende Brennstoffschüttung aufspritzten. Hierbei wird das Öl in dem dort herrschenden Temperaturbereich von ca. 700° C sehr rasch vergast und verbrennt sodann mit der nach unten im Gleichstrom geführten Verbrennungsluft.

Für gasbeheizte, z. B. mit Erdgas, verdampftem Flüssiggas oder Leichtbenzin, Koksofengas, Mischgas usw. beheizte Öfen dieses Systems wurden von Anfang an aus Stahlrohren gefertigte Brennstofflanzen verwendet, die direkt in die Kalksteinschüt-tung der Vorwärmzone hineingehängt wurden. Für verdampftes Flüssiggas haben sich auch isolierte Stahlrohre als geeignet erwiesen.

Versucht man, auch für die Zufuhr von flüssigen Brennstoffen im Schüttgut hängende Brennstoff lanzen zu verwenden, so sind erhebliche Schwierigkeiten nicht zu vermeiden. Wegen der in den Brennstofflanzen herrschenden Temperaturen erfolgte eine Verkrackung des Öls, was in der Folge zu einer Verstopfung des Brennstoffzufuhrrohrs führte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass die Verwendung von flüssigen Brennstoffen in der Vorwärmzone des Brennschachtes störungsfrei möglich ist.

Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass der in einem Brennstoffrohr zugeführte Brennstoff von einem, in einem Ringspalt geführten Kühlmediumstrom umgeben wird.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei welcher das Brennstoffrohr von einem Mantelrohr umgeben ist, zwischen welchem und dem Brennstoffrohr ein Ringspalt zur Zuleitung eines Kühlmediums gebildet ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Brennstofflanze;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Brennstofflanze, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Gleichstrom-Rege-nerativ-Schachtofens mit zwei Schächten und mit einer Brennstoffzufuhr durch erfindungsgemässe Brennstofflanzen.

Um im Schüttgut hängende Brennstofflanzen auch für die Zufuhr von flüssigen Brennstoffen einsetzen zu können, muss die Spaltung des flüssigen Brennstoffs und die nachfolgende Verstopfung des Brennstoffrohrs verhindert werden, was durch Brennstofflanzen, die gemäss Fig. 1 und 2 ausgebildet sind, erreicht wird.

Wie aus dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Gleichstrom-Regenerativ-Schachtofen mit zwei Schächten 5,6 ersichtlich ist, sind die Brennstofflanzen 10 in der Vorwärmzone V der beiden Schächte 5,6 hängend angeordnet, wobei die Mündungen 11 der Brennstofflanzen 10 am Übergang von der Verbindungszone V zur Brennzone B liegen. An die Brennzone B schliesst eine Kühlzone K an.

In Fig. 3 ist der Schacht 5 der Gleichstrom-Schacht, bei welchem die durch Pfeil 7 angedeutete Verbrennungsluft von oben in die Schüttung 12 eintritt. Die durch die Verbrennung des zugeführten Brennstoffs mit dem Sauerstoff der Verbrennungsluft entstehenden Brenngase werden in den Gegenstromschacht

6 übergeleitet, wo sie nach Abgabe ihrer Wärme an die Schüttung 12 als durch Pfeil 8 angedeutetes Abgas nach oben abströmen. Im Gleichstrom-(Brenn)-Schacht treten an den Mündungen 11 der Brennstoffrohre 10 Temperaturen von ca. 700° C auf, während flüssige Brennstoffe schon bei Temperaturen von 300-350° C zur Verkokung führen, was durch die erfindungsgemässe Brennstofflanze 10 verhindert wird.

In Fig. 1 und 2 ist mit Pfeil 1 die Zufuhr des flüssigen Brennstoffs mit einem Zerstäubungsmittel angedeutet. Der Brennstoff 1 wird durch ein zentral angeordnetes Brennstoffrohr

4 zur Lanzenmündung 11 geführt. Das Brennstoffrohr, meistens als Stahlrohr ausgebildet, weist einen Innendurchmesser von ca.

7 mm auf. Jeder Brennstofflanze 10 wird im Gleichstromschacht

5 je Brennzyklus eine mittels einer Dosierpumpe exakt vorgegebene Ölmenge zugeführt.

Zur Zerstäubung des Öls kann Dampf, Pressluft oder ein inertes Gas verwendet werden. Um im Gegenstromschacht ein Eindringen der Rauchgase in die Brennstofflanzen 10 zu verhindern, wird das Zerstäubungsmittel in diesem Schacht als Spülmedium verwendet.

Um das verhältnismässig dünne, zentrale Brennstoffrohr4 vor der niedergehenden Schüttung 12 zu schützen, wird ein, zweckmässig als Stahlrohr ausgebildetes Mantelrohr 3, darübergezogen. Der von den beiden Rohren 3,4 gebildete Ringspalt 13 dient zur Zuführung eines mit Pfeil 2 angedeuteten Kühlmediums, z. B. Luft oder inertes Gas, das dafür sorgt, dass die Wandtempera-

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tur des Brennstoffrohrs nur auf höchstens 300° C ansteigen kann. Für die Zuführung des Kühlmediums, z.B. Kühlluft in Mengen von 20-70 m3/h, und Brennstofflanze wird je Schacht, also sowohl für den Brennschacht 5 als auch für den Gegenstromschacht 6, ein Gebläse, vorzugsweise ein Drehkolbengebläse, aufgestellt, das unabhängig vom Gegendruck an den Lanzenmündungen 11 eine gleichbleibende Kühlluftmenge fördert.

Die Brennstofflanze nach Fig. 2 ist ähnlich aufgebaut wie diejenige nach Fig. 1. Für die Zufuhr des Brennstoffs 1 dient das zentrale Brennstoffrohr 4, das mit dem Mantelrohr 3 den Ringspalt 13 bildet, durch den das Kühlmedium 2 zugeführt wird. Im vertikalen Teil der Brennstofflanze 10 wird um das Mantelrohr 3 eine Isolierung 14 gelegt. Ist die Isolierung 14 eine keramische

Masse, so kann auf einen weiteren Überzug verzichtet werden. Besteht jedoch Gefahr, dass die Isolierung 14 durch die niedergehende Schüttung 12 beschädigt wird, wird sie von einem Schutzrohr 15 umgeben.

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Aus Fig. 3 ist die Anordnung mehrerer Brennstofflanzen 10 für jeden Schacht 5,6 ersichtlich. Kühlmedium 2 wird über eine Ringleitung 16 dem Ringspalt 13 der einzelnen Brennstofflanzen 10 zugeführt. Die Zufuhr des Brennstoffs 1 erfolgt für j ede 10 Brennstofflanze 10 durch eine Dosierpumpe.

Während das Brennstoffrohr 4 einen Aussendurchmesser von etwa 11 mm aufweist, kann der Aussendurchmesser des Mantelrohrs 3 ca. 28-40 mm betragen.

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1 Seite Zeichnungen

Claims

638 297 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Beheizung eines Gleichstrom-Regenerativ-Schachtofens zum Brennen von karbonhaltigen Rohstoffen mit flüssigen Brennstoffen ( 1 ) durch in der Schüttung der Vorwärm-zone hängende Brennstofflanzen ( 10), wobei der Schachtofen mindestens zwei, durch einen Überströmkanal bzw. Ringkanal miteinander verbundene Schächte (5,6) aufweist, von denen wechselweise der eine Schacht (5) als Brenn- bzw. Gleichstromschacht und ein anderer Schacht (6) als Gegenstromschacht betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem Brennstoffrohr (4) zugeführte Brennstoff (1) von einem, in einem Ringspalt (13) geführten Kühlmediumstrom (2) umgeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Brennstoff (1) mit einem Zerstäubungsmittel den Brennstofflanzen zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass den Brennstofflanzen (10) des Gleichstrom- und des Gegenstromschachtes das Kühlmedium (2) von je einem Gebläse , vorzugsweise einem Drehkolbengebläse, getrennt zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffrohr (4) von einem Mantelrohr (3) umgeben ist, zwischen welchem und dem Brennstoffrohr (4) der Ringspalt (13) zur Zuleitung eines Kühlmediums (2) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (3) von einer Isolierung (14), z. B. einer keramischen Isolierung, umgeben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (14) von einem Schutzrohr (15) umgeben ist.