DE1242799B

DE1242799B - Device for preheating of silty, grainy or dusty material

Info

Publication number: DE1242799B
Application number: DE1954P0013170
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernd Helming
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1954-12-09
Filing date: 1954-12-09
Publication date: 1967-06-22

Description

Vorrichtung zur Vorwärmung von schlammfähigem, körnigem oder staubförmigem Gut Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von schlammfähigem, körnigem oder staubförmigem Gut, insbesondere Zementrohgut, mittels der Abgase eines Drehrohrofens in zwei Stufen, deren zweite aus einer zyklonartig ausgebildeten Wirbelkammer besteht, in die heiße Ofenabgase tangential einströmen und zentral abgezogen werden.Device for preheating of sludgy, granular or dusty Good The invention relates to a device for the heat treatment of sludge-free, granular or powdery material, in particular raw cement material, by means of the exhaust gases of a Rotary kiln in two stages, the second of which consists of a cyclone-like swirl chamber exists, into which the hot furnace exhaust gases flow tangentially and are drawn off centrally.

Bei Drehrohröfen zum Brennen von Zement, in welche das Rohmehl einlaufseitig trocken aufgegeben wird, hat man bereits versucht, deren Abgaswärme auf das Rohmehl mittels im Vorwärmteil des Ofens vorgesehener Einbauten weitgehend zu übertragen, indem man Scheiben verwendete, die von den Abgasen umspült werden und sich hierbei aufwärmen. Beim nachfolgenden Eintauchen in das Rohmehl sollten die Scheiben die aufgenommene Wärme an dieses abgeben.In rotary kilns for burning cement, into which the raw meal is fed is abandoned dry, attempts have already been made to transfer the heat of the exhaust gas to the raw meal largely transferred by means of internals provided in the preheating part of the furnace, by using discs around which the exhaust gases wash and thereby warm up. During the subsequent immersion in the raw meal, the slices should have the give off absorbed heat to this.

Es wurde ferner vorgeschlagen, Hubeinrichtungen in den Vorwärmteil des Ofens einzubauen, welche das Gut ständig in den Gasstrom einstreuen sollten. Des weiteren hat man zellenartige Einbauten vorgeschlagen, die den Gutstrom unterteilen und dadurch den Wärmeübergang verbessern sollten. Derartige Einbauten haben sich jedoch nicht bewährt, weil sie selbst bei Auswahl teurer hitzebeständiger Werkstoffe nach einiger Zeit zerstört wurden.It has also been proposed to put lifting devices in the preheating part of the furnace, which should constantly sprinkle the material into the gas flow. Furthermore, cell-like internals have been proposed which subdivide the flow of material and should thereby improve the heat transfer. Such internals have become however, it has not been tried and tested because it is even with the selection of expensive heat-resistant materials after some time were destroyed.

Für die Vorwärmung von Zementrohmehl sind neuerdings in mehreren Stufen übereinander gestellte Zyklone in Vorschlag gebracht worden, welche auf dieses eine Wärmeübertragung von den Ofenabgasen bewirken sollen. Die stufenweise Vorwärmung des Zementrohmehls in Zyklonen hat jedoch den Nachteil, daß die Wärmeübertragung in den einzelnen Stufen im Gleichstrom erfolgt und daher nicht intensiv genug zur Wirkung kommt. Dadurch, daß der Abgasventilator den Widerstand von mehreren Zyklonen überwinden muß, wird der Kraftbedarf für den Ventilator sehr hoch, so daß der Vorteil ddr Rückgewinnung der Wärme durch den erhöhten Kraftbedarf nahezu wieder verloren geht.For the preheating of cement raw meal are recently in several stages stacked cyclones have been proposed, which on this one To bring about heat transfer from the furnace exhaust gases. The gradual preheating However, the cement raw meal in cyclones has the disadvantage that the heat transfer takes place in direct current in the individual stages and therefore not intense enough for Effect comes. Because the exhaust fan has the resistance of several cyclones must overcome, the power requirement for the fan is very high, so that the advantage ddr recovery of the heat almost lost again due to the increased power requirement goes.

Es wurde auch ein Vorwärmer für staubförmiges Gut, insbesondere Zementrohmehl, vorgeschlagen, bei dem die Vorwärmung in zwei oder mehr Stufen erfolgt, deren heißeste Stufe von einem Zyklon gebildet ist. Die erste Stufe dieses Vorwärmers ist jedoch zum Unterschied von der Erfindung seitwärts als Großraumkammer angeordnet, in der sich jedoch der Wärmeaustausch infolge geringer Gasgeschwindigkeit langsam vollzieht.There was also a preheater for powdery material, especially cement raw meal, proposed in which the preheating takes place in two or more stages, the hottest Stage is formed by a cyclone. However, the first stage of this preheater is in contrast to the invention arranged sideways as a large chamber in which however, the heat exchange takes place slowly due to the low gas velocity.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die aufgezählten Nachteile bei zwei Vorwärmstufen zu vermeiden bei Anheben der Wärmetauscherwirkung.The invention is based on the problem, the disadvantages listed To be avoided with two preheating stages when increasing the heat exchanger effect.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß für die Wärmebehandlung des Gutes in der ersten Stufe ein oberhalb der zweiten Stufe angeordneter, in die Wirbelkammer mündender, aus nebeneinander vorgesehenen, vertikalen Rohren bestehender Vorwärmer dient, durch den das Gut von oben nach unten wandert und dabei in direktem Kontakt mit den von unten nach oben strömenden Abgasen der Wirbelkammer steht. Die Erfindung ist nicht nur auf die vorerwähnte Vorwärmanordnung beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf deren Vervielfachung, bei der dann hinter dem Drehrohrofen mehrere aus je einer Wirbelkammer und einem Röhrenvorwärmer bestehende Einheiten vorgesehen sind. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden in die oberhalb der Wirbelkammer angeordneten Vorwärmerrohre bewegbare Etagenrutschen eingebaut. Ein weiterer Erfindungsschritt richtet sich auf die spezielle Ausbildung der Abgaszufuhrleitung in die Vorwärmerrohre der ersten Stufe in der Weise, daß zwischen der Wirbelkammer und dem Vorwärmer ein in so viel Zweige sich gabelndes Gasabzugsrohr vorgesehen ist, als Vorwärmerrohre vorhanden sind. Die Beschikkung des Vorwärmers erfolgt in bekannter Weise von oben durch eine drehbare Rutsche.This object is achieved in that for the heat treatment of the A good thing in the first stage is one above the second stage, in the vortex chamber opening preheater consisting of vertical pipes provided side by side serves, through which the goods migrate from top to bottom and thereby in direct contact with the exhaust gases from the vortex chamber flowing from bottom to top. The invention is not limited to the aforementioned preheating arrangement, but extends also on their multiplication, with which then several behind the rotary kiln Each unit is provided with a vortex chamber and a tube preheater are. According to a further development of the invention, in the above the vortex chamber arranged preheater pipes built-in movable floor slides. Another step in the invention is based on the special design of the exhaust gas feed line in the preheater pipes the first stage in such a way that between the vortex chamber and the preheater in as many branches a bifurcating gas discharge pipe is provided as the preheater pipes available. The preheater is fed from above in a known manner through a rotating slide.

In der Vorstufe des Vorwärmers kann feuchtes Material, z. B. Schlamm, getrocknet und vorgewärmt oder trockenes Material angewärmt werden. Die dort vorgesehenen Etagenrutschen sind derart gesteuert, daß sie nur ruckweise Bewegungen ausführen, die jedoch ausreichen, um das auf den Tragflächen liegende Gut abwärts zu fördern. Die vertikalen Rohre der ersten Vorwärmstufe werden von Teilströmen heißen Abgases durchströmt, die unter der Wirkung eines Ventilators stehen, so daß das Material beim Eintritt in die Hauptstufe hinreichend vorgewärmt ist.In the preliminary stage of the preheater, moist material, e.g. B. mud, dried and preheated or dry material heated. The ones provided there Floor slides are controlled in such a way that they only perform jerky movements, However, they are sufficient to convey the material lying on the wings downwards. The vertical pipes of the first preheating stage are made up of partial flows of hot exhaust gas flows through, which are under the action of a fan, so that the material at the Entrance to the main stage is sufficiently preheated.

Die Gase in der zweiten Vorwärmstufe bewegen sich in Spiralen zunächst unter Mitnahme des aus der Vorstufe eintretenden Gutes abwärts. Hierbei sammelt sich das mit Wärme aufgeladene Gut am unteren Ende der Kammer, von der aus das Gut über eine Schurre in den Ofen einläuft. Die Gase strömen alsdann mittig aufwärts und werden unter der Einwirkung eines Abgasventilators nach dem Durchgang durch die einzelnen Rohre der Vorstufe aus einer Abgaskammer einer Entstaubungseinrichtung zugeführt. Mitgerissene gröbere Materialteile werden sich beim Durchgang der Abgase durch die Rohre auf dem auf den Rutschentragflächen befindlichen Material absetzen und gelangen damit erneut in die Wirbelkammer.The gases in the second preheating stage initially move in spirals taking the goods entering from the preliminary stage downwards. This collects the goods charged with heat are located at the lower end of the chamber from which the goods enters the oven via a chute. The gases then flow upwards in the middle and are under the action of an exhaust fan after passing through the individual pipes of the preliminary stage from an exhaust gas chamber of a dedusting device fed. Coarser pieces of material that are carried away will be removed when the exhaust gases pass through settle through the pipes on the material on the slide support surfaces and thus get back into the vortex chamber.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.In the drawing, the invention is shown schematically in an exemplary embodiment shown.

Die aus dem Drehrohrofen 1 in die Staubkammer 2 eintretenden Heißgase strömen durch das gegen Wärmeabstrahlung isolierte Rohr 3 in die als Zyklon ausgebildete Wirbelkammer 4 tangential zur Kammerwand ein. Die Heißgase können der Wirbelkammer auch in mehreren tangential gerichteten Teilströmen zugeleitet werden. In die Wirbelkammer münden mehrere im Kreis angeordnete wärmeisolierte Rohre 5 mit eingebauten Etagenrutschen 6. Je nach der Form des durch eine drehbare Schurre 7 den einzelnen Rutschen 6 zugeleiteten Gutes kann der Auslauf mittels Kegelventileinrichtung 8 od. dgl. oder mittels Schieber 9 abgesperrt werden. Im Fall der Behandlung von Rohmehl oder Grießen, die oben den Rohren 5 aufgegeben werden, sind unter dem Auslauf der vertikalen Rohre 5 Überlauftöpfe 10 mit einer drehbaren Räumvorrichtung 11 vorgesehen, durch die das Gut gleichmäßiger in die Wirbelkammer 4 eingetragen wird. Die Etagenrutschen 6 drehen sich dabei ruckweise z. B. über eine Knarre, und gleichzeitig dreht sich die Räumeinrichtung 11 mit. Letztere kann auch, wie in der Zeichnung angedeutet, besonders angetrieben werden.The hot gases entering the dust chamber 2 from the rotary kiln 1 flow through the tube 3, which is insulated against heat radiation, into the cyclone Vortex chamber 4 tangential to the chamber wall. The hot gases can enter the vortex chamber can also be supplied in several tangentially directed partial flows. In the vortex chamber open out several in a circle arranged thermally insulated tubes 5 with built-in floor slides 6. Depending on the shape of the individual chutes 6 fed by a rotatable chute 7 The outlet can be good by means of a cone valve device 8 or the like or by means of a slide 9 are locked. In the case of the treatment of raw meal or semolina, the above Pipes 5 are abandoned, 5 overflow pots are under the outlet of the vertical pipes 10 provided with a rotatable clearing device 11, through which the material more evenly is entered into the swirl chamber 4. The floor slides 6 rotate jerkily z. B. via a ratchet, and at the same time the clearing device 11 rotates with it. The latter can also, as indicated in the drawing, be specially driven.

Die Vorwärmung des Guts in den vertikalen Rohren 5 erfolgt im Gegenstrom mit Heißgasen aus der Kammer 4, die unter der Saugwirkung eines nicht dargestellten Abgasventilators stehen. Die Heißgase gelangen in die Rohre 5 den versetzt angeordneten Tragflächen der Rutschen folgend, entweder bei geöffneter Kegelverschlußeinrichtung 8 an dieser vorbei, und durch ein Tauchrohr 13, das so viele Abzweigungen 12 besitzt, als Rohre 5 vorhanden sind. Etwa mitgerissene gröbere Materialteile schlagen sich hierbei auf dem auf den Rutschen-Tragflächen befindlichen Gut nieder. Die Abgase werden aus der über dem Vorwärmer befindlichen Abgaskammer 14 durch das Abgasrohr 15 der Entstaubung zugeleitet. Die Vorrichtung kann z. B. durch übereinanderanordnung zweier Aggregate erweitert werden, wodurch die Ausnutzung der Wärme noch verbessert wird. Der Auslauf der übergeordneten Wirbelkammer ist dann als drehbare Zuteilrutsche ausgebildet.The preheating of the material in the vertical tubes 5 takes place in countercurrent with hot gases from the chamber 4, which are under the suction effect of an exhaust gas fan, not shown. The hot gases enter the tubes 5, following the staggered support surfaces of the chutes, either past this with the conical closure device 8 open, and through an immersion tube 13, which has as many branches 12 as there are tubes 5. Any coarser pieces of material that are carried along are deposited on the material on the slide wings. The exhaust gases are fed from the exhaust gas chamber 14 located above the preheater through the exhaust pipe 15 for dedusting. The device can e.g. B. can be expanded by placing two units on top of each other, whereby the utilization of the heat is further improved. The outlet of the superordinate vortex chamber is then designed as a rotatable dispensing chute.

Die in der Zeichnung in der Wirbelkammer 4 gestrichelt wiedergegebene Spirale zeigt den Weg der mit Gut vermengten Heißaase bis zur Ablagerung des Gutes im unteren Teil der Kammer 4 und in der Austragschurre 16, in der eine Drossel 17 od. dgl. zwecks Regulierung der Austragmenge eingebaut ist.The spiral shown in dashed lines in the vortex chamber 4 shows the path of the hot air mixed with the material until the material is deposited in the lower part of the chamber 4 and in the discharge chute 16, in which a throttle 17 or the like is installed for the purpose of regulating the discharge rate is.

Manche der vorgenannten Mittel sind zwar bekannt. Aber gerade im Zusammenwirken dieser Mittel ergibt sich der eigenartige Effekt der Ausnutzung der Abgaswärme.Some of the aforementioned agents are known. But especially in cooperation This means there is a peculiar effect of utilizing the exhaust gas heat.

Claims

Claims: 1. Device for the heat treatment of muddy, granular or powdery material, in particular raw cement material, by means of the exhaust gases of a Rotary kiln in two stages, the second of which consists of a cyclone-like swirl chamber exists, into which the hot furnace exhaust gases flow tangentially and are drawn off centrally, characterized in that an above for the heat treatment in the first stage the second stage, which opens into the vortex chamber, from side by side provided, vertical pipes (5) existing preheater is used, through which the property migrates from top to bottom and thereby in direct contact with the from bottom to above flowing exhaust gases from the vortex chamber.

2. Device according to claim 1, characterized in that several from one vortex chamber (4) each around a tube preheater existing units are provided.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the above the vortex chamber (4) arranged preheating pipes (5) movable floor slides (6) are installed.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized characterized in that between the vortex chamber and the preheater one in so many branches bifurcating gas discharge pipe (13) is provided as preheating pipes (5) are.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the Loading of the preheater in a known manner from above through a rotatable chute (7) takes place. Documents considered: German Patent No. 977 186.