DE1141934B - Durch mindestens einen Brenner beheizbare Behandlungskammer fuer die Aufbereitung von blaehfaehigem Gut - Google Patents

Description

• Durch mindestens einen Brenner beheizbare Behandlungskammer für die Aufbereitung von blähfähigem Gut Beim Wirbelschichtverfahren zur Aufbereitung von blähfähigem Gut sind zwei Systeme zu unterscheiden, das System, bei dem das granulierte Gut auf einem Rost ausgebreitet wird, durch dessen Öffnungen heißes Gas hindurchströmt, auch Wirbelbettverfahren genannt, und das zweite System, bei dem die Wirbelschicht unmittelbar vom heißen Gasstrom getragen wird. Der Gasstrom hat hier nicht nur die Aufgabe, die Wirbelbewegung in der Schicht zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, sondern er muß gleichzeitig den Auftrieb zum Tragen dieser Schicht hergeben.
• Man geht in der Weise vor, daß man am Boden einer senkrechten Behandlungskammer einen oder mehrere Brenner anordnet und eine Beschickungsvorrichtung verwendet, die das Frischgut in der Flannuenzone aufgibt. Abgesehen von anderen Nachteilen führt eine Behandlungskammer dieser Art zu Schwierigkeiten, - die sich aus der Besonderheit der Flamme ergeben.
• Eine große Flamme oder eine Mehrzahl einzelner Flammen so zu führen, daß sich eine über den Querschnitt der Behandlungskammer gleichmäßige Druck-und Temperaturverteilung ergibt, ist praktisch unmöglich. Die unterschiedliche Druckverteilung führt leicht dazu, daß Teilströme höheren Drucks die Wirbelschicht durchbrechen, deren Zusammenhalt lösen und Teilchen aus der Schicht austragen, die noch nicht fertiggebläht sind. Eine gleichmäßige Schichtbildung ist also praktisch so gut wie unmöglich. Das dürfte auch der Grund sein, daß man in vielen Fällen lieber das baumäßig aufwendigere Wirbelbettverfahren anwendet, bei dem derartige Unzuträglichkeiten nicht zu befürchten sind. Gefährlicher ist aber die ungleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Flamme. Zonen geringerer Temperaturen spielen dabei keine wesentliche Rolle. Durch die Bewegung der Teilchen in der Schicht kommen auch zunächst kalte Teilchen einmal in heißere Zonen.
• Gefährlich sind dagegen die unvermeidlichen Temperaturspitzen. Sie können leicht dazu führen, daß die Gasbildung im Korn so intensiv wird, daß die Glashaut springt und die Teilchen so plastisch (klebrig) werden, daß sie zusammenbacken. Das ist aber eine Erscheinung, die beim Wirbelschichtverfahren unbedingt vermieden werden muß. Auch können leicht Verunreinigungen und Verstopfungen der Brenner und Düsen eintreten.
• Erschwerend ist bei diesem Betriebsverfahren die Schwierigkeit der Steuerung des Behandlungsvorganges. Die Flamme ist so heiß, und damit die Behandlungszeit so kurz, daß es schwierig ist, ein Gut homogener Qualität zu erhalten.
• Die Erfindung beruht nun darauf, die Wirbelschicht zwar vom heißen Gasstrom tragen zu lassen, also auf einen Rost zu verzichten, aber die Schicht der unmittelbaren Einwirkung der Flamme zu entziehen.
• Das läßt sich erreichen, wenn man den Brenner oder deren mehrere in einem der Behandlungskammer fußseitig vorgeschalteten Kanal anordnet, der gegenüber der Behandlungskammer derart abgewinkelt ist, daß das Gut der unmittelbaren Flammeneinwirkung nicht ausgesetzt ist.
• Diese Anordnung hat nicht nur den Vorteil, der sich aus der Trennung von Wirbelschicht und Flamme aus den oben dargelegten Gesichtspunkten ergibt, sondern darüber hinaus die vorteilhafte Eigenschaft, daß der Gasstrom innerhalb des Kanals vor der Berührung mit der Wirbelschicht vergleichmäßigt wird und daß durch zusätzliche Luftabgabe auch eine bestimmte Behandlungstemperatur eingestellt werden kann.
• Abgesehen davon, daß durch den Erfindungsvorschlag auch eine durch Brennerverunreinigung bedingte Betriebsstörung ausgeschlossen wird, läßt sich der in einer Schräg- oder Horizontallage befindliche Brenner zwecks Überwachung und Regelung besser handhaben. In diesem Fall braucht unterhalb des Brennofens auch kein größerer Raum frei gelassen zu werden, wie er bei vertikaler Brenneranordnung unbedingt nötig ist. Der Ofen kann demnach viel tiefer angeordnet werden, was den Aufbau der gesamten Einrichtung sehr vereinfacht.
• Um auf alle Fälle eine Verstopfung des Heizfuchses zu vermeiden, sieht die Erfindung an der Übergangsstelle von Ofenraum zu dem Kanal in der Ofenwandung eine absperrbare Austragsöffnung für etwaig aus der Schwebezone herausgefallene Granalien vor.
• Eine weitere Ursache für bei der Durchführung des Wirbelschichtverfahrens etwaig auftretende Betriebsstörungen kann darin liegen, daß infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der dem Wirbelschichtofen von unten zugeführten Luft die Granalien in den Materialzuführungskanal, der in die Ofenwandung einmündet, zurückgeblasen werden. Um dies zu vermeiden, ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgesehen, daß der Zuführungskanal nicht in dem unteren Bereich des Ofens, wo die Strömungsgeschwindigkeit besonders groß ist, sondern etwa in halber Höhe oder noch weiter oben des Wirbelschichtofens einmündet, wobei zweckmäßigerweise die Einmündung mit Ofenlängsachse einen spitzen Winkel einschließt. Von besonderem Vorteil ist die Ausbildung des Zuführungskanals als Fallschacht, weil sich in diesem Fall eine besondere Fördereinrichtung, beispielsweise eine Förderschnecke, erübrigen kann. Hierdurch wird die Gefahr, daß beim Betrieb der Anlage Störungen auftreten, weiter vermindert. Die Granalien werden aus dem Fallschacht unter dem Einfluß der Schwerkraft dem Ofenraum zugeleitet. Die Absperrung gegenüber dem Vorratsbehälter für die Granalien kann durch ein zwischen diesem und dem Zuführungskanal eingeschaltetes Absperrorgan, z. B. ein Zellenrad, erfolgen.
• Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen halbschematischen Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die granulierten Körner 1 des zu brennenden, kalzinierenden oder sinternden Gutes von einem Schütttrichter2 über ein Zellenrad3 dem Zuführungskanal 4 zugeführt. Dieser dient sowohl der Vortrocknung als auch der Vorwärmung des Aufgabegutes. Der Zuführungskanal4 ist als Fallschacht ausgebildet, so daß die Granalien unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Ofenraumll gelangen. Der Zuführungskanal 4 mündet schräg in die Wandung des Wirbelschichtofens 7 ein. Dabei bildet die Einmündung also einen spitzen Winkel mit der Ofenlängsachse.
• Der Ofenraum 11 läuft fußseitig in einen hohen horizontal angeordneten Kanal 33 aus, der durch seine bauchige Ausbildung als Heizfuchs ausgestaltet ist. In dem Ausführungsbeispiel liegt der mit dem Ventilator 8 ausgestattete Brenner 9 und dessen Flamme 34 nicht genau in der Achsrichtung des Heizfuchses. Dadurch wird eine gute Durchmischung des aus der Brennerdüse austretenden Heizstoffes und der aus den Leitungen 22 und 25 dem Heizfuchs zugeführten Luft erzielt. Selbstverständlich kann der Brenner auch in der Achsrichtung des Heizfuchses angeordnet sein.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ragt die Flamme 34 des Brenners 9 nicht in die Schwebezone innerhalb des Ofenraumes 11, die sich oberhalb der Linie 35 erstreckt, hinein. An der Übergangsstelle von dem Ofenraum zu dem Kanal 33 ist die mit einem Schieber 36 verschließbare Austragsöffnung 37 vorgesehen.
• Mit 27 sind Schaugläser und mit 28 Steckeröffnungen in der Wandung des Ofens 7 bezeichnet.
• Die aufgeblähten Körner werden durch den Luft-und Gas strom durch die vom Kopf des Ofens 7 abgehende Leitung 14 abgeblasen und gelangen in einen Zyklon 15. In diesem fallen sie wieder über eine Absperrvorrichtung, beispielsweise ein Zellenrad 16, in den Abkühlungsraum 17, den sie etwa bis zur Linie 30 anfüllen und über eine weitere Absperrvorrichtung, beispielsweise über das Zellenrad 18, in das Austragsrohr 19.
• In dem Zyklon 15 findet eine Trennung der aufgeblähten Körner20 von den durch das Rohr 14 abströmenden Gasen statt. Ein Teil derselben wird durch das Rohr 21 dem Zuführungskanal 4 zugeführt und trocknet im Gegenstrom die in dem Zuführungskanal einfallenden Granalien.
• Ein anderer Teil der Gase strömt durch das beispielsweise vermittels des Prallbieches 31 am Einlauf geschützte Rohr 22 zum Brenner 9. Es wird dabei mit Frischluft vermischt, die mit dem Ventilator 23 aus dem Rohr 24 abgesaugt und in die Abkühlungskammerl7 gedrückt wird. Dabei entzieht die einströmende Luft den durch die Kammer 17 fallenden Kömern 20 die Wärme und erhöht dabei ihren eigenen Wärmeinhalt. Sie wird dann durch das Rohr 25, das eine düsenartige Verengung 26 aufweist, dem Heizfuchs 33 und damit dem Brenner 9 zugeführt.
• Ein Ventilator 32 bewirkt das Absaugen der Heizgase aus dem Zuführungskanal 4.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Durch mindestens einen Brenner beheizbare Behandlungskammer für die Aufbereitung von blähfähigem Gut, insbesondere Blähton, im Wirbelschichtverfahren, bei dem die Wirbelschicht ohne Zwischenschaltung eines Rostes unmittelbar durch den aufsteigenden Brenngasstrom getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner in einem der Behandlungskammer fußseitig vorgeschalteten Kanal angeordnet ist, der gegenüber der Behandlungskammer derart abgewinkelt ist, daß das Gut nicht der unmittelbaren Flammeneinwirkung ausgesetzt ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergangsstelle von der Behandlungskammer (11) zu dem Kanal (33) eine absperrbare Austragsöffnung (37) angebracht ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem schrägen Fallschacht zur Zuführung des Gutes zur Behandlungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung des Fallschachtes innerhalb der Behandlungskammer in einer Zone der Wirbelschicht liegt, in der die Strömungsgeschwindigkeit des Gases so weit abgesunken ist, daß das Frischgut nicht in den Fallschacht zurückgeblasen wird.
4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Frischgut in der Weise vorgeheizt wird, daß das Abgas der Behandlungskammer nach Abtrennung des fertiggeblähten Gutes im Gegenstrom zum Frischgut durch den Fallschacht geführt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 817720; britische Patentschrift Nr. 852 573; USA.-Patentschrift Nr. 2666269.