-
Verfahren zum Betrieb eines Doppelschrägofens Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Betrieb eines Schrägofens zum Brennen und Sintern von Material,
insbesondere von Kalkstein, bei dem das in den Ofen eingeführte Material zunächst
auf der geneigten Ablauffläche eines ersten Brennraums und dann unter Umkehr seiner
Schichtung auf der entgegengesetzt geneigten Ablauffläche eines tiefer gelegenen
Brennraums abrutscht und anschließend in die Kühlzone des Ofens gelangt, wobei seine
frei liegende obere Schicht in beiden Brennräumen von mit im unteren Ofenende hochsteigender
erwärmter Luft und gegebenenfalls mit Abgasen vermischten Heizgasen beaufschlagt
wird.
-
Bei bisher bekannten mit Zuführung von Abgas zu den Brennern arbeitenden
Schrägöfen wurde ein größerer Teil des den Ofen durchströmenden Gases am oberen
Ofenende entnommen und zusammen mit aus der Kühlzone abgezogener Kühlluft den Brennern
beider Brennräume zugeführt. Ein ähnliches Abgasumwälzsvstem ist für Querstromöfen
bekannt, bei denen an der einen Seite des Ofens am unteren Ende der Brennzone das
Heizgas in den voll mit Behandlungsgut gefüllten Ofenschacht eingeführt wird und
dort mit aus dem Kühlschacht hochsteigender Kühlluft ein brennbares Gemisch bildet,
das an der anderen Ofenseite den Ofen verläßt und das anschließend an mehreren übereinander
angeordneten Stellen in der Brennzone mehrfach quer durch den Ofen geführt wird.
Dabei wird dem Brenngasgemisch vor jedem Durchgang durch den Ofen ein Gemisch aus
Kühlluft, die der Kühlzone entnommen ist, und aus Abgas, das in der Vorwärmzone
aus dem Ofen abgezogen ist, zugesetzt. In beiden Fällen wird mit Abgas von niedriger
Temperatur gearbeitet, so daß der thermische Wirkungsgard des Ofens durch die Gasumwälzung
verschlechtert wird.
-
Um bei mit Abgaszuführung zu den Brennern arbeitenden Schrägöfen den
thermischen Ofenwirkungsgrad nicht zu verschlechtern und bei allen Betriebszuständen
möglichst konstante Temperaturen dieses Abgases zu erhalten, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, am oberen Ende der Kühlzone Kühlluft zusammen mit durch den unteren
Teil des unterer. Brennraumes im Gleichstrom mit dem absinkenden Gut nach unten
strömenden Abgasen abzuziehen und den Brennern beider Brennräume geregelt zuzuführen.
-
Bei dem neuen Verfahren wird ohne zusätzliche Mittel Abgas von gegenüber
dem vorerwähnten bekannten Verfahren wesentlich höherer Temperatur, die bei oder
sogar über der Prozeßtemperatur liegt, zusammen mit der Kühlluft aus dem Ofen abgezogen
und den Brennern beider Brennräume zugeleitet. Die Zuführung dieses heißen Gas-Luft-Gemisches
zu den Brennern jedes der beiden Brennräume und dadurch auch die Brenngastemperatur
und das Brennstoff-Luft-Verhältnis der in diese Brennräume eintretenden Brenngase
können in weiten Grenzen geregelt und den jeweiligen Betriebsbedingungen sowie der
Art und Stückgröße des Behandlungsguts angepaßt werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel eines nach dem neuen Verfahren arbeitenden
Schrägofens ist im folgenden Teil der Beschreibung an Hand der Zeichnung beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch einen im wesentlichen rechteckig ausgebildeten
Doppelschrägofen.
-
Der Ofen weist einen senkrecht angeordneten, rechteckigen Füllschacht
10 auf, dessen nicht dargestelltes oberes Ende mit Beschickungseinrichtungen üblicher
Bauart und Rauchgasabzugsvorrichtungen sowie gegebenenfalls mit die Restwärme der
Rauchgase ausnutzenden Luftvorwärmern versehen ist.
-
Das untere Ende des Füllschachts mündet in den oberen Brennraum
12. Die beiden in der Zeichnungsebene liegenden Seitenwände des Brennraums
sind im wesentlichen fluchtend mit den Seitenwänden des Füllschachts angeordnet,
wobei sie aber etwas in Richtung auf das untere Ofenende divergieren.
-
Die der schrägen Wand oder Ablauffläche 14 gegenüberliegende Wand
16 ist senkrecht angeordnet und an- ihren oberen Enden durch eine im wesentlichen
waagerechte Wand 18 mit dem Füllschacht 10
verbunden. Im oberen Teil
der senkrechten Wand 16 sind zwei nebeneinanderliegende Brennkammern 20
von
vorzugsweise rundem Querschnitt vorgesehen, an deren äußeren Enden je ein Brenner
22 angeordnet
ist. Von diesen Brennkammern ist nur eine in der Zeichnung
gezeigt. Die senkrechte Wand 16 erstreckt sich etwas weiter nach unten als die schräge
Wand 14, an deren unterem Ende sich eine senkrechte Wand 24 von geringer Länge anschließt,
so daß zwischen dem oberen Brennraum 12 und dem untren Brennraum 26 ein kurzer senkrechter
Schacht 28 vorhanden ist.
-
Die in der Zeichnungsebene liegende Breite des Schachts 28 ist geringer
als die entsprechende Breite des Füllschachts, während seine quer zur Zeichnungsebene
gemessene Breite auf Grund der nach unten divergierenden Ausbildung der Seitenwände
des oberen Brennraums etwas größer als die entsprechende Breite des Füllschachts
ist.
-
Der untere Brennraum 26 wird von einer von der senkrechten Wand 16
ausgehenden schrägen Wand 30, einer waagerechten oberen Wand 32, einer senkrechten
Wand 34 und zwei im wesentlichen senkrechten, aber nach unten etwas divergierenden,
quer zur Zeichnungsebene liegenden Wänden gebildet. Der untere Brennraum entspricht
also in seiner äußeren Form im wesentlichen dem oberen Brennraum; ist aber räumlich
etwas größer. Die im oberen Teil der senkrechten Wand 34 angeordneten Brennkammern
36 mit Brennern 38 entsprechen den Brennkammern 20.
-
Der sich an dem unteren Brennraum 26 anschließende, senkrecht angeordnete
Kühlschacht 40 hat ebenfalls rechteckige Form und ist an seinen beiden in der Zeichnungsebene
liegenden Seiten mit Ausnehmun-en 42 versehen. An den äußeren Ecken dieser Ausnehmungen
42 sind Rohrstutzen 44 vorgesehen, die miteinander durch eine Ringleitung
46
verbunden sein können. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese Ringleitung
46 über eine Verbindungsleitung 48 mit dem Einlaß eines Ventilators 50 verbunden,
dessen Auslaß über Leitungen 52 und 54 an die Brenner 22 und 38 angeschlossen ist.
-
In den Leitungen 48, 52 und 54 sind Regelklappen 56, 58 und 60 vorgesehen,
so daß, je nach den Betriebsbedingungen, eine bestimmte Menge von mit Abgas vermischter
Kühlluft den Brennern 22 bzw. 38 zugeführt werden kann.
-
Das untere, mit Austragevorrichtungen und Kühlluftzuführungseinrichtungen
üblicher Art versehene Ende des Kühlschachts ist nicht gezeigt.
-
Der beschriebene Ofen kann mit klassiertem oder unklassiertem Material
gefahren werden. Er eignet sich insbesondere zum Brennen von kleinstöckigem Kalkstein
(Splitt) von beispielsweise 10 bis 25 mm Stückgröße.
-
Die Beheizung des Ofens erfolgt durch Öl oder Gas, wobei dem Ofen
entnommenes Abgas den Brenngasen zugemischt wird. Insbesondere bei der Beheizung
mit Öl oder Starkgas kann, im Gegensatz zu üblichen Schachtöfen, mit sehr geringem
Luftüberschuß, und daher wegen der geringen Abgasmengen mit hohem thermischem Wirkungsgrad,
gefahren werden. Die wegen des geringen Luftüberschusses hohen Brenngastemperaturen
- beispielsweise über 1500° C - wirken sich nicht ungünstig aus, weil einerseits
sich diese hohen Temperaturen verringern, wenn die Brenngase in den sich an die
Brennkammern anschließenden, oberhalb des Materialbetts vorhandenen Hohlraum gelangen
und andererseits, weil die Brenngase nur das rohe bzw. noch nicht fertiggebrannte
Gut beaufschlagen, welches Wärme begierig aufsaugt, so daß die Gastemperaturen in
den an diesen Abschnitten des Materialbettes angrenzenden Teilen des Hohlraums schnell
herabgesetzt vrerden, z. B. auf etwa 1200° C.
-
Eine Verschlechterung des thermischen Wirkungsgrades des Ofens wird
nun gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß man das den Brenngasen zugemischte
Abgas nicht, wie dies bei bekannten Schrägöfen der Fall ist, dem oberen Ofenende
bei verhältnismäßig niedrigen und sich je nach dem Betriebszustand ändernden Temperaturen
entnimmt, sondern am unteren Ende des unteren Brennraums mit noch sehr hoher und
im wesentlichen konstanter Temperatur abzieht; was auf einfache Weise dadurch erreicht
werden kann, daß man den Ventilator so fährt und regelt, daß nicht nur die gesamte
Kühlluft angesaugt, sondern auch ein Teil der Rauchgase durch das Materialbett des
unteren Brennraums hindurch, also im Gleichstrom, nach unten abgesaugt wird.