DD245243A1

DD245243A1 - METHOD AND DEVICE FOR PREWASHING AND BURNING MATERIAL MATERIAL

Info

Publication number: DD245243A1
Application number: DD28530485A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Prahl; Reinhard Boeber; Paul Richter; Horst Huckauf; Wolfgang Traut; Rainer Schlegel; Siegfried Peter
Original assignee: Dessau Zementanlagenbau Veb
Priority date: 1985-12-24
Filing date: 1985-12-24
Publication date: 1987-04-29

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. 1The invention relates to a method and apparatus for preheating and firing koernigem material. The aim and the object of the invention is to reduce the specific heat expenditure of the firing process and at the same time to provide a solution to the transport problem of granular bulk goods, preferably limestone chippings in the shaft preheater, whose suitability is given above all for smaller plants, whereby by combining several smaller shaft units also larger ones Throughputs are possible. According to the invention this is achieved by the heat transfer one or more separate Schaechte that are shut off at the material outlet, be used and their outlets muenden in a common discharge that weitergutcransportiert the good in the oven, the gas counter-flow adjustable in whole or in part the entire heap and / or a bypass the Schaechten can be supplied. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Field of application of the invention

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.The invention relates to a method and apparatus for heat transfer, in particular for preheating and firing and for transporting granular material in the particle size range of 5 to 50mm, preferably limestone, which is upstream of a rotary kiln or other combustion unit.

Characteristic of the known technical solutions

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.For lime production on the one hand shaft furnace, which indeed have a low specific heat demand, but can process only relatively coarse and narrow grain areas used. For fine-grained feed material with different grain sizes and high quality requirements with regard to residual CO ₂ content and defined degree of combustion, rotary kilns are used. By combining a rotary kiln and preheaters, the higher specific heat consumption compared to the shaft furnace can be reduced. As a type of preheater, the granular material of the granular material is the most cost-effective variant of the shaft preheater in various variations.

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.Known is a method according to DE-AS 2748760, in which the feed material in two or more grain fractions periodically and alternately abandoned the furnace system, wherein the flowed through by the exhaust gases bulk layers of the fuel in the shaft preheater by automatic control in their thickness are changed so that their flow resistance always remains the same. The control function is performed by a layer height adjustment slide at the shaft outlet. The Gutaustrag from the individual Brenngutschächten done with Verdrängerstößeln that move part of the granular material in the direction of discharge in the lower part of the preheater.

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.Another method is the Pflugscharmethode. Here, the material is scraped by a circulating pflugscharähnliche devices from a centrally located below the shaft plate-shaped plate. This procedure is used for annular shaft preheaters.

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.A disadvantage of the known Austragslösungen are the thermal and mechanical wear on the one hand and the impairment of power transmission from Verdrängerstößel the granular Good on the other hand. In addition to the undesirable effect of material crushing due to the high pressure of the relatively small area of the plunger head, the forces spread out on all sides, so that the forces acting on the material transport make up only a relatively small part of the applied forces.

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.Other known solution methods for preheating are to abandon the feed material into a coarse and a fine fraction separate the preheater and connected in parallel or successively to flow through the gas or separate two slope sections of different bed height by a fixed partition, so that two controllable partial air streams are sucked can.

Der Nachteil dieser Verfahrenslösungen liegt darin, daß eine separate Teilvorwärmung unabhängig vom Materialdurchsatz im Prozeßablauf nicht möglich ist.The disadvantage of these process solutions is that a separate Teilvorwärmung is independent of the material throughput in the process flow is not possible.

Object of the invention

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.The aim of the invention is to reduce the specific heat input of the firing process and on the other hand to propose a solution to the transport problem of granular bulk materials, preferably limestone chippings in the shaft preheater, whose suitability is given especially for smaller plants.

Explanation of the essence of the invention

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.Derrfinduncj the object of the invention is to develop a method and a device with which an optimal preheating of the granular feed material as well as a continuous and low-wear transport of the material is ensured in the rotary kiln.

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.According to the invention the object is achieved by one or more separate preheating shafts, which are shut off at the material outlet are used to preheat the solid materials and their outlets open into a common discharge that further transports the good in the oven. At the same time, the hot furnace exhaust gas flows through one or more preheating shafts as a function of pressure loss and material temperature. Each preheating duct can be fed with kiln exhaust gas regardless of material transport by withdrawing the gas from the central preheater discharge and entering the individual ducts above their material shut-off device through separate gas ducts, with throttle valves in each exhaust duct for air flow regulation.

Analog wird dazu gleichzeitig das vorgewärmte Gut aus einem oder mehreren Schächten abgezogen.Analogously, at the same time the preheated good is withdrawn from one or more shafts.

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.Another advantage of the device is that the preheating shafts can be loaded with material of different grain sizes and thus the preheating and the residence time of the material, regardless of the material transport, can be regulated.

Eine Zwangsführung des heißen Abgases durch die Materialsäule im Vorwärmschacht wird durch den geometrischen Versatz von Gaseintritt und Gasaustritt erreicht.A positive guidance of the hot exhaust gas through the column of material in the preheating shaft is achieved by the geometric offset of gas inlet and gas outlet.

Der zentrale Vorwärmaustrag erfolgt mit Hilfe eines regelbaren Schubplattenförderers.The central preheat discharge takes place with the aid of an adjustable push plate conveyor.

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.According to the invention, one or more strip-shaped plates are arranged in wear-resistant and heat-resistant guides at the bottom of the shaft preheater and executed in the entire width of an inclined transport path horizontal lifting movements. It is for limestone preferably ¹ / 4DES largest grain diameter. One or more fixed in a frame plates are driven either via a crank operation or hydraulically translational.

Eventueller Abrieb und Staub werden unterhalb der Plattenbahn gesammelt und über ein druckdichtes Austragsorgan diskontinuierlich abgezogen.Any abrasion and dust are collected below the plate web and discontinuously withdrawn via a pressure-tight discharge.

Die maximale Plättenhöhe entspricht dem mittleren Komdurchmesser des Haufwerkes.The maximum table height corresponds to the mean diameter of the pile.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: den Querschnitt der erfindungsgemäßen LösungFig. 1: the cross section of the solution according to the invention

Fig. 2: den Schnitt A-B nach Fig. 12 shows the section A-B of Fig. 1st

Fig.3: die Draufsicht nach Fig. 13: the plan view of FIG. 1

Fig. 4: den zentralen Schachtteil mit Schubplattenförderer nach Fig. 24 shows the central shaft part with push plate conveyor according to 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.Shown is a Kalkschachtvorwärmer with three separate shafts 4, 5, 6 and a central discharge 7. The preheater 1 is connected to the rotary kiln 2 through a furnace seal 3. The material is given after appropriate pretreatment (breaking and sieving) via one or more pivotable belt conveyor 8 in a divided into three chambers task bunker 9, from which the three preheating shafts via intermediate chutes 10 are fed. Thus, material can be preheated in three different grain sizes at the same time if necessary. At the same time, the feeding device serves as a blocking device between the environment and the preheating space, in order to prevent false air infiltrations. The three separate shafts open into a common collecting space 7, in which also the pushing plate conveyor 11 is located, which feeds the material continuously to the rotary kiln 2 via an inclined Ofeneinlaufschurre.

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.According to Fig. 4, the Schachtaustragsfördersystem consists of a plurality of movable plates 12 which are arranged in the rear part of the central Schachtaustrages at the bottom of the inclined transport path 13 over the entire width and perform the horizontal lifting movements. Between two movable plates, a back plate 14 is arranged in each case. The height of the plates is preferably ¹ A of the largest grain diameter. The movable plates are mounted below the transport path on a frame 15 which is driven hydraulically or mechanically translationally from the outside. 16. A special air lock 17 can be used to protect the drive and the plates against thermal overload cooling air are sucked 18. Limestone abrasion or dust are collected in the tapered lining 19 and a pressure-tight discharge member 20th deducted. From the free space, which arises due to the forming Schüttwinkels the material between kiln inlet and central Schachtaustrag 21, the furnace gas can be deducted and distributed to the three preheater wells 22, 23, 24 of FIG. In each suction line is located for air flow regulation, a throttle valve 25. The introduction of the kiln exhaust gases in the preheater wells takes place above Materialabsperrvorrichtungen 26, which are arranged in each slot. With these mentioned devices, the residence time and thus the preheating of the goods can be regulated separately in each slot.

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.The controlled variables that are measured in the device and which are dependent on each other, the Guttemperatur in each preheat and the kiln inlet, the gas temperature after the preheater, the pressure loss of each shaft and the total pressure loss of the preheater.

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.The manipulated variables are the Materialabsperrvorrichtungen and the throttle valve for exhaust gas quantity regulation in each slot, the number of strokes of the plate conveyor in the central part of the shaft, with the mass flow rate is set and the task amount.

Claims

Invention claim:

1. A method for preheating and firing of granular material with different grain size in the particle size range of 5 to 40 mm, such as limestone, with shaft preheater and rotary kiln, characterized in that the preheating takes place in several separate floods with common transport to the firing zone, said Hot gases from the combustion zone in countercurrent volume regulated all or part of the material and / or a bypass to the preheating zones are supplied.

2. The method according to item 1, characterized in that the material is given in different grain sizes the individual Vorwärmfiuten and the residence time of the material in the individual floods is regulated differently.

3. An apparatus for preheating and firing of granular material with different grain size, such as limestone, characterized in that the preheater (1) consists of a plurality of separate preheating shafts (4, 5,6), which via a common transport member, a thrust plate conveyor (11 ), are connected to the combustion unit, such as a rotary kiln (2), and furnace exhaust ducts (22,23,24) are connected in the lower part of the preheating shafts.

4. The device according to item 3, characterized in that the thrust plate conveyor (11) consists of strip-shaped plates (12) which perform horizontal strokes in the entire width of the transport path, wherein the lifting movement is adjustable in dependence on the grain diameter.

5. The device according to item 4, characterized in that the lifting movement, for example, for limestone is about one quarter of the largest grain diameter.

6. Device according to item 4, characterized in that the maximum plate height corresponds to the mean grain diameter.