DD245243A1 - Verfahren und vorrichtung zum vorwaermen und brennen von koernigem material - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die Vorrichtung zum Vorwaermen und Brennen von koernigem Material. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, den spezifischen Waermeaufwand des Brennprozesses zu senken und gleichzeitig eine Loesung fuer das Transportproblem von koernigen Schuettguetern, vorzugsweise Kalksteinsplitt im Schachtvorwaermer anzubieten, deren Eignung vor allem fuer kleinere Anlagen gegeben ist, wobei durch Kombination mehrerer kleinerer Schachteinheiten auch groessere Durchsaetze moeglich sind. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, indem zur Waermeuebertragung ein oder mehrere voneinander getrennte Schaechte, die am Materialauslauf absperrbar sind, eingesetzt werden und deren Auslaeufe in ein gemeinsames Austragsorgan muenden, das das Gut in den Ofen weitertransportiert, wobei das Gas im Gegenstrom mengenregulierbar ganz oder teilweise dem gesamten Haufwerk und/oder ueber einen Bypass den Schaechten zugefuehrt werden kann. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere zum Vorwärmen und Brennen sowie zum Transport von körnigem Material im Korngrößenbereich von 5 bis 50mm, vorzugsweise Kalkstein, die einem Drehrohrofen oder einem anderen Brennaggregat vorgeschaltet ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Branntkalkerzeugung werden einerseits Schachtofen, die zwar einen geringen spezifischen Wärmebedarf besitzen, jedoch nur relativ grobe und schmale Körnungsbereiche verarbeiten können, verwendet. Bei feinkörnigem Aufgabegut mit unterschiedlichen Korngrößen und hohen Qualitätsanforderungen in bezug auf Rest-CO₂-Gehalt und definiertem Brenngrad kommen Drehrohrofen zur Anwendung. Durch Kombination von Drehrohrofen und Vorwärmern kann der höhere spezifische Wärmeverbrauch gegenüber den Schachtofen gesenkt werden. Als Vorwärmertyp kommt bei körnigem Material als wärmeaufwandgünstigste Variante der Schachtvorwärmer in verschiedensten Variationen zur Anwendung.

Bekannt ist ein Verfahren gemäß der DE-AS 2748760, bei dem das Aufgabegut in zwei oder mehr Kornfraktionen periodisch und abwechselnd dem Ofensystem aufgegeben wird, wobei die von den Abgasen durchströmten Schüttschichten des Brenngutes im Schachtvorwärmer durch selbsttätige Regelung in ihrer Dicke so verändert werden, daß ihr Strömungswiderstand immer gleich bleibt. Die Regelfunktion übernimmt ein Schichthöheneinstellschieber am Schachtauslauf. Der Gutaustrag aus den einzelnen Brenngutschächten geschieht mit Verdrängerstößeln, die im Unterteil des Vorwärmers einen Teil des körnigen Materials in Richtung Austrag bewegen.

Ein anderes Verfahren stellt die Pflugscharmethode dar. Hier wird durch umlaufende pflugscharähnliche Vorrichtungen das Material von einer mittig unter dem Schacht angeordneten tellerförmigen Platte gekratzt. Dieses Verfahren wird bei Ringschachtvorwärmern angewendet.

Nachteilig an den bekannten Austragslösungen sind der thermische und mechanische Verschleiß einerseits sowie die Beeinträchtigung der Kraftübertragung vom Verdrängerstößel zum körnigen Gut andererseits. Neben dem unerwünschten Effekt der Materialzerkleinerung durch den hohen Druck der relativ kleinen Fläche des Stößelkopfes breiten sich die Kräfte nach allen Seiten aus, so daß die für den Materialtransport wirksamen Kräfte nur einen relativ geringen Teil der aufzubringenden Kräfte ausmachen.

Weitere bekannte Lösungsverfahren zur Vorwärmung bestehen darin, das Aufgabegut in eine grobe und eine feine Fraktion getrennt dem Vorwärmer aufzugeben und parallel oder hintereinander geschaltet vom Gas durchströmen zu lassen oder zwei Böschungsabschnitte unterschiedlicher Schütthöhe durch eine feststehende Zwischenwand voneinander abzutrennen, so daß zwei steuerbare Teilluftströme abgesaugt werden können.

Der Nachteil dieser Verfahrenslösungen liegt darin, daß eine separate Teilvorwärmung unabhängig vom Materialdurchsatz im Prozeßablauf nicht möglich ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den spezifischen Wärmeaufwand des Brennprozesses zu senken und andererseits eine Lösung für das Transportproblem von körnigen Schüttgütern, vorzugsweise Kalksteinsplitt im Schachtvorwärmer vorzuschlagen, deren Eignung vor allem für kleinere Anlagen gegeben ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfinduncj liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der eine optimale Vorwärmung des körnigen Aufgabegutes sowie.ein kontinuierlicher und verschleißarmer Transport des Gutes in den Drehrohrofen gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem zur Vorwärmung der Feststoffmaterialien ein oder mehrere voneinander getrennte Vorwärmschächte, die am Materialauslauf absperrbar sind, eingesetzt werden und deren Ausläufe in ein gemeinsames Austragsorgan münden, das das Gut in den Ofen weitertransportiert. Gleichzeitig durchströmt das heiße Ofenabgas in Abhängigkeit von Druckverlust und Materialtemperatur einen oder mehrere Vorwärmschächte. Jeder Vorwärmschacht kann unabhängig vom Materialtransport mit Ofenabgas beschickt werden, indem vom zentralen Vorwärmeraustrag das Gas abgezogen und in die einzelnen Schächte oberhalb ihrer Materialabsperrvorrichtung durch gesonderte Gasleitungen eintreten kann, wobei sich in jeder Abgasleitung zur Luftmengenregulierung Drosselklappen befinden.

Analog wird dazu gleichzeitig das vorgewärmte Gut aus einem oder mehreren Schächten abgezogen.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die Vorwärmschächte auch mit Material verschiedener Korngrößen beschickt werden können und damit die Vorwärmung und die Verweilzeit des Materials, unabhängig vom Materialtransport, regelbar ist.

Eine Zwangsführung des heißen Abgases durch die Materialsäule im Vorwärmschacht wird durch den geometrischen Versatz von Gaseintritt und Gasaustritt erreicht.

Der zentrale Vorwärmaustrag erfolgt mit Hilfe eines regelbaren Schubplattenförderers.

Erfindungsgemäß werden ein oder mehrere leistenförmige Platten in verschleißfesten und hitzebeständigen Führungen am Boden des Schachtvorwärmers angeordnet und in der gesamten Breite einer geneigten Transportbahn horizontale Hubbewegungen ausgeführt. Sie beträgt für Kalkstein vorzugsweise ¹/4des größten Korndurchmessers. Eine.oder mehrere in einem Rahmen befestigten Platten werden entweder über einen Kurbelbetrieb oder hydraulisch translatorisch angetrieben.

Eventueller Abrieb und Staub werden unterhalb der Plattenbahn gesammelt und über ein druckdichtes Austragsorgan diskontinuierlich abgezogen.

Die maximale Plättenhöhe entspricht dem mittleren Komdurchmesser des Haufwerkes.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: den Querschnitt der erfindungsgemäßen Lösung

Fig. 2: den Schnitt A-B nach Fig. 1

Fig.3: die Draufsicht nach Fig. 1

Fig. 4: den zentralen Schachtteil mit Schubplattenförderer nach Fig. 2

Dargestellt.wird ein Kalkschachtvorwärmer mit drei separaten Schächten 4, 5, 6 und einem zentralen Austrag 7. Der Vorwärmer 1 ist mit dem Drehrohrofen 2 durch eine Ofendichtung 3 verbunden. Das Material wird nach entsprechender Vorbehandlung (Brechen und Sieben) über einen oder mehrere schwenkbare Bandförderer 8 in einem in drei Kammern aufgeteilten Aufgabebunker 9 aufgegeben, von dem aus die drei Vorwärmschächte über Zwischenschurren 10 beschickt werden. Damit kann im Bedarfsfall Material in drei verschiedenen Körnungsbreiten gleichzeitig vorgewärmt werden. Die Aufgabevorrichtung dient gleichzeitig als Sperrvorrichtung zwischen Umgebung und Vorwärmraum, um Falschlufteinbrüche zu.verhindern. Die drei separaten Schächte münden in einen gemeinsamen Sammelraum 7, in dem sich auch der Schubplattenförderer 11 befindet, der das Material kontinuierlich dem Drehrohrofen 2 über eine schräge Ofeneinlaufschurre zuführt.

Gemäß Fig. 4 besteht das Schachtaustragsfördersystem aus mehreren beweglichen Platten 12, die im hinteren Teil des zentralen Schachtaustrages am Boden der geneigten Transportbahn 13 über die gesamte Breite angeordnet sind und die horizontale Hubbewegungen ausführen. Zwischen zwei beweglichen Platten ist jeweils eine Rückstauplatte 14 angeordnet. Die Höhe der Platten beträgt vorzugsweise ¹A des größten Korndurchmessers. Die beweglichen Platten sind unterhalb der Transportbahn auf einem Rahmen 15 befestigt, der hydraulisch oder mechanisch translatorisch von außen angetrieben wird. Das Antriebssystem ist zur Verhinderung von Falschlufteinbrüchen gasdicht verkleidet 16. Über eine spezielle Luftschleuse 17 kann zum Schutz des Antriebes und der Platten vor thermischer Überlastung Kühlluft angesaugt werden 18. Kalksteinabrieb bzw. Staub werden in der spitz auslaufenden Verkleidung 19 gesammelt und über ein druckdichtes Austragsorgan 20 abgezogen. Vom Freiraum, der auf Grund des sich ausbildenden Schüttwinkels des Materials zwischen Ofeneinlauf und zentralem Schachtaustrag entsteht 21, kann nach Fig. 1 das Ofengas abgezogen und auf die drei Vorwärmerschächte 22, 23, 24 verteilt werden. In jeder Absaugleitung befindet sich zur Luftmengenregulierung eine Drosselklappe 25. Die Einführung der Ofenabgase in die Vorwärmerschächte erfolgt oberhalb von Materialabsperrvorrichtungen 26, die in jedem Schacht angeordnet sind. Mit diesen genannten Vorrichtungen kann die Verweilzeit und damit die Vorwärmung des Gutes in jedem Schacht separat geregelt werden.

Die Regelgrößen, die in der Vorrichtung gemessen werden und die in Abhängigkeit zueinander stehen, sind die Guttemperatur in jedem Vorwärmschacht und am Ofeneinlauf, die Gastemperatur nach dem Vorwärmer, der Druckverlust jedes Schachtes sowie der Gesamtdruckverlust des Vorwärmers.

Die Stellgrößen sind die Materialabsperrvorrichtungen und die Drosselklappe zur Abgasmengenregulierung in jedem Schacht, die Hubzahl des Plattenförderers im zentralen Schachtteil, mit der der Massendurchsatz eingestellt wird und die Aufgabemenge.

Claims (6)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Verfahren zum Vorwärmen und Brennen von körnigem Material mit unterschiedlicher Korngröße im Korngrößen bereich von 5 bis 40 mm, beispielsweise Kalkstein, mit Schachtvorwärmer und Drehrohrofen, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorwärmung in mehreren voneinander getrennten Fluten mit gemeinsamem Transport zur Brennzone erfolgt, wobei die Heißgase aus der Brennzone im Gegenstrom mengenregulierbar ganz oderteilweise dem Material und/oder über eine Bypaß den Vorwärmzonen zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Material in verschiedenen Körnungsgrößen den einzelnen Vorwärmfiuten aufgegeben wird und die Verweilzeit des Materials in den einzelnen Fluten unterschiedlich regulierbar ist.
3. 3. Vorrichtung zum Vorwärmen und Brennen von körnigem Material mit unterschiedlicher Korngröße, beispielsweise Kalkstein, gekennzeichnet dadurch, daß der Vorwärmer (1) aus mehreren voneinander getrennten Vorwärmschächten (4, 5,6) besteht, die über ein gemeinsames Transportorgan, einem Schubplattenförderer (11), mit dem Brennaggregat, beispielsweise einem Drehrohrofen (2) verbunden sind, und Ofenabgasleitungen (22,23,24) im unteren Teil der Vorwärmschächte angeschlossen sind.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Schubplattenförderer (11) aus leistenförmig angeordneten Platten (12) besteht, die in der gesamten Breite der Transportbahn horizontale Hubbewegungen ausführen, wobei die Hubbewegung in Abhängigkeit vom Korndurchmesser einstellbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Hubbewegung beispielsweise für Kalkstein etwa ein Viertel des größten Korndurchmessers beträgt.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die maximale Plattenhöhe dem mittleren Korndurchmesser entspricht.