DE1282860B

DE1282860B - Furnace for heat treatment of expandable loose materials such as perlite

Info

Publication number: DE1282860B
Application number: DE1961C0024713
Authority: DE
Inventors: George Carpenter
Original assignee: BRITISH AND OVERSEAS MINERALS Ltd
Current assignee: BRITISH AND OVERSEAS MINERALS Ltd
Priority date: 1961-07-27
Filing date: 1961-07-27
Publication date: 1968-11-14

Description

Ofen zur Hitzebehandlung expandierbaren losen Materials, wie beispielsweise Perlit Es sind Öfen zur Hitzebehandlung expandierbaren Materials, wie beispielsweise Perlit, bekannt mit einer Vorverbrennungskammer, in der der Brennstoff mit der Verbrennungsluft gemischt und teilweise verbrannt wird, und mit einer über dem Gasauslaß der Vorverbrennungskammer liegenden Behandlungskammer, in der die vollständige Verbrennung stattfindet, und in die das Material in freiem Fall entgegen dem nach oben gerichteten Strom der Verbrennungsgase eingeführt wird, wobei das expandierte von den Verbrennungsgasen nach oben mitgeführte Material am oberen Ende der Vorverbrennungskammer abgeführt wird.Furnace for heat treatment of expandable loose material such as Perlite There are ovens for heat treatment of expandable material, such as Perlite, known with a pre-combustion chamber, in which the fuel is mixed with the combustion air mixed and partially burned, and with one above the gas outlet of the pre-combustion chamber lying treatment chamber, in which the complete combustion takes place, and in which the material in free fall against the upward flow of the Combustion gases are introduced, the expanded from the combustion gases Material carried upwards is discharged at the upper end of the pre-combustion chamber will.

Die Erfindung hat die Aufgabe, bei solchen Öfen eine bessere Mischung der Gase mit der Luft, und damit eine vollständige und gleichmäßige Verbrennung der Mischung in der Behandlungskammer zu erreichen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Brennstoffdüsen tangential in die Vorverbrennungskammer einmünden, und daß in der Mitte dieser Kammer ein axial angeordnetes Rohr für die Zufuhr von Zweitluft angeordnet ist, das innen mit spiralförmig gewundenen Leitblechen versehen ist, um die zuzusetzende Zweitluft in eine Umlaufbewegung zu versetzen, so daß sich die Gase und die Luft gut vermischen und in der Behandlungskammer vollständig und gleichmäßig verbrennen.The invention aims to provide a better mixture in such ovens of the gases with the air, and thus complete and even combustion of the mixture in the treatment chamber. According to the invention, this is thereby achieved achieves that the fuel nozzles open tangentially into the pre-combustion chamber, and that in the middle of this chamber an axially arranged pipe for the supply of Second air is arranged, which is provided with spirally wound baffles inside is to put the second air to be added in a circular motion, so that the gases and air mix well and completely and in the treatment chamber burn evenly.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.The invention is explained with reference to the drawing.

F i g. 1 ist ein Teilschnitt eines senkrechten Ofens zur Behandlung von Perlit, F i g. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1. Gemäß den F i g. 1 und 2 hat der Ofen eine Vorverbrennungskammer 10, in der die Ofenatmosphäre hergestellt wird, und in der eine teilweise Verbrennung der Gase stattfindet. Weiterhin ist eine Behandlungskammer 11 vorhanden, in der eine vollständige Verbrennung eintritt. Die beiden Kammern 10 und 11 sind durch einen engen kreisförmigen Kanal bzw. Düse 12 miteinander verbunden. Die Vorverbrennungskammer 10 hat ein innenliegendes Rohr 13 aus feuerfestem Material. In dem Rohr 13 befindet sich ein zweites Rohr 14 mit einem Trichter 15, der direkt unterhalb der Düse 12 liegt. Die Höhenlage des Trichters 15 kann verändert werden, um den ringförmigen Durchfluß 15 a zwischen dem Trichter und dem äußeren Gehäuse 16 zu verändern. Die äußere Umfangsfläche des Rohres 13 ist die innere Wandung der Verbrennungskammer, während die innere Wandung des äußeren Gehäuses 16 die Außenwandung der Vorverbrennungskammer ist. An dem Rohr 14 sind mehrere Leitbleche 17 befestigt, die gegenüber der Waagerechten geneigt sind und spiralförmige Kanäle 9 zwischen der Außenseite des Rohres 14 und der Innenseite des. Rohrs 13 bilden und von oben nach unten verlaufen.F i g. Fig. 1 is a partial section of a vertical furnace for treatment of perlite, F i g. 2 is a section along line 2-2 of FIG. 1. According to F i G. 1 and 2, the furnace has a pre-combustion chamber 10 in which the furnace atmosphere is produced, and in which a partial combustion of the gases takes place. Farther there is a treatment chamber 11 in which complete combustion occurs. The two chambers 10 and 11 are through a narrow circular channel or nozzle 12 connected to each other. The pre-combustion chamber 10 has an internal pipe 13 made of refractory material. In the tube 13 there is a second tube 14 with a funnel 15 which is directly below the nozzle 12. The height of the funnel 15 can be changed to the annular flow 15 a between the funnel and the outer housing 16 to change. The outer peripheral surface of the pipe 13 is the inner wall of the combustion chamber, while the inner wall is the outer Housing 16 is the outer wall of the pre-combustion chamber. Are on the tube 14 several baffles 17 attached, which are inclined relative to the horizontal and spiral channels 9 between the outside of the tube 14 and the inside Des. Form the tube 13 and extend from top to bottom.

Der spiralförmige Kanal 9 zwischen den Rohren 13,14 steht an seinem unteren Ende mit einem Luftzuführungsrohr 19 in Verbindung. Koaxial in dem Rohr 19 ist ein kleines Rohr 19 a angeordnet, das durch gelochte Platten 19 b gehalten wird. Das Rohr 19 a ist mit Gewinde versehen oder trägt einen mit Gewinde versehenen Ring, an dem eine Dämpferplatte 19 c befestigt ist. Diese Platte 19 c kann zum Ende des Rohrs 19 hin oder von diesem weg bewegt werden, um den Bereich zu ändern, durch den Luft in das Rohr 19 gelangen kann. Das Rohr 19 a kann einfach ein Befestigungsmittel für die Dämpferplatte 19 c sein, aber es kann auch an eine Druckluftquelle angeschlossen sein. Auf diese Weise kann Luft unter Druck in das Rohr 19 eingeleitet werden, um den Luftdurchfluß durch den Ofen zu vergrößern. Auf diese Weise wird der Durchsatz des Ofens vergrößert. Der Hauptdurchsatz an Luft wird dann durch ein Sauggebläse erzeugt, das sich am Auslaßende der Behandlungskammer 11 befindet.The spiral channel 9 between the tubes 13, 14 is connected at its lower end to an air supply tube 19. A small tube 19 a is arranged coaxially in the tube 19 and is held in place by perforated plates 19 b. The tube 19 a is threaded or carries a threaded ring to which a damper plate 19 c is attached. This plate 19 c can be moved towards or away from the end of the tube 19 in order to change the area through which air can enter the tube 19. The tube 19 a can simply be a fastening means for the damper plate 19 c, but it can also be connected to a compressed air source. In this way, air under pressure can be introduced into the pipe 19 in order to increase the air flow through the furnace. In this way the throughput of the furnace is increased. The main throughput of air is then generated by a suction fan located at the outlet end of the treatment chamber 11 .

Unten an der Vorverbrennungskammer 10 befinden sich die Brenner 18. Dies können Gas- oder Ölbrenner sein, und in F i g. 2 ist eine Einspritzvorrichtung 18 a gezeigt, durch die Brennstoff einem Brennerblock 18 b zugeführt wird. Die Brennerblöcke 18 b sind so angeordnet, daß das austretende Brennstoff-Luftgemisch tangential in die Vorverbrennungskammer 10 geleitet wird, so daß das Gemisch in einer stark reduzierenden Atmosphäre verbrennt und sich wirbelnd durch die Vorverbrennungskammer 10 hewegt. Diese wirbelnde Bewegung innerhalb der Ofenauskleidungen bewirkt eine teilweise Verbrennung des Kohlenstoffs; wenn das eingespritzte Brennstoff-Luftgemisch einen überschuß an Brennstoff enthält. The burners 18 are located at the bottom of the pre-combustion chamber 10. These can be gas or oil burners, and in FIG. 2 shows an injection device 18 a, through which fuel is fed to a burner block 18 b. The burner blocks 18 b are arranged so that the exiting fuel-air mixture is guided tangentially into the pre-combustion chamber 10, so that the mixture burns in a strongly reducing atmosphere and swirls through the pre-combustion chamber 10. This whirling motion within the furnace linings causes partial combustion of the carbon; when the injected fuel-air mixture contains excess fuel.

Das teilweise verbrannte Brennstoff-Luftgemisch bewegt sich in der Vorverbrennungskammer 10 nach oben; bis die die öffnungen 20 erreicht. Diese öffnungen liegen tangential zum Luftstrom in dem spiralförmigen Kanal 9, so daß Luft hindurchtritt und in das Brennstoff-Luftgemisch geleitet wird. Diese Einleitung von Luft vergrößert die Wirbelung des Gemisches oder erhält sie, und auf diese Weise setzt sich die vorhergehende Brennstoffverbrennung über den öffnungen-20 fort.-- Wenn das teilweise- -verbrannte Brennstoff-Luftgemisch den oberen Teil der spiraIfömigen Führung 9 erreicht; wird eine wesentliche Luftmenge in wirbelnder Bewegung hinzugefügt. Die Menge dieser Sekundärluft wird sorgfältig eingeregelt,, so daß das-.durch die Düse-12 -hindurchtretende teilweise verbrannte Brennstoff Luftgemisch die richtigen Anteile an Luft und Brennstoff enthält zwecks nachfolgender vollständiger Verbrennung in der Behandlungskammer 11.The partially burned fuel-air mixture moves upwards in the pre-combustion chamber 10; until it reaches the openings 20. These openings are tangential to the air flow in the spiral channel 9, so that air passes through and is directed into the fuel-air mixture. This introduction of air increases the turbulence of the mixture or maintains it, and in this way the previous fuel combustion continues via the openings 20. When the partially burned fuel-air mixture reaches the upper part of the spiral duct 9; a substantial amount of air is added in a whirling motion. The amount of this secondary air is carefully regulated so that the partially burned fuel / air mixture passing through the nozzle 12 contains the correct proportions of air and fuel for the purpose of subsequent complete combustion in the treatment chamber 11.

Die Behandlungskammer ist ein senkechtes Rohr, in- dem die Gase bei der Bewegung nach oben expandieren und in dem eine vollständige Verbrennung eintritt. Das vorher zerkleinerte und sortierte zu behandelnde Perlit wird in die Behändlüngskäminer 11 eingebracht. Beim Fall -nach unten wird das Perlit von den Gasen erhitzt und expandiert. Das vollständig expandierte Material wird dann mit den Gasen -nach oben- geleitet -und in -einem nicht dargestellten Sammler gesammelt. Das nicht expandierte Material tritt durch die Düse 12 in dem Trichter 15 aus dem Ofen äus. Die Luft in der Führung 9 hält das Rohr 14 kühl, und, deshalb bildet sich keine Schlacke.The treatment chamber is a vertical tube in which the gases are at expand the movement upwards and in which a complete combustion occurs. The previously crushed and sorted perlite to be treated is placed in the handlüngkäminer 11 introduced. When falling down, the perlite is heated by the gases and expands. The fully expanded material is then with the gases -upwards- directed and collected in a collector, not shown. That didn't expand Material exits the furnace through nozzle 12 in hopper 15. The air in the guide 9 keeps the pipe 14 cool and, therefore, no slag is formed.

Für eine bestimmte Größe und Sortierung des Perlits kann beispielsweise das Brennstoff-Luftgemisch unter den Öffnungen 20 eine Temperatur von etwa 900° C haben; das durch die Düse 12 hindurchtietende Gemisch -'kann eine Temperatur von 1000° C: haben, und die hohe Temperatur in der Zone der Behandlungskammer kann etwa 1150° C betragen. Diese Behandlungskammer- kann einen ersten Abschnitt haben, der -die Heißzone. enthält, und in den das vorher zerkleinerte und- Sortierte Perlit eingebracht wird der etwa 270 bin lang ist; und einen zweiten Abschnitt, der etwa 360 ein -lang ist, und in dem am Ende- eine Temperatur -zwischen 8-00 und 950° C herrscht. In der Behandlungskammer 11 herrscht in der Regel eine reduzierende Atmosphäre. Die Ofentemperatur kann aber weitgehend eingestellt werden, je nach der erforderlichen Dichte des hergestellten Erzeugnisses, d. h. der Ofen kann so eingestellt werden, däß sich aus der eingeführten Größe und Sortierung des Perlits das gewünschte Endprodukt ergibt.For a certain size and sorting of the perlite, for example, the fuel-air mixture under the openings 20 can have a temperature of approximately 900 ° C .; the mixture flowing through the nozzle 12 can have a temperature of 1000 ° C: and the high temperature in the zone of the treatment chamber can be around 1150 ° C. This treatment chamber can have a first section, the hot zone. contains, and in which the previously crushed and sorted perlite is introduced which is about 270 am long; and a second section, which is about 360 a - long, and in which at the end - a temperature - between 8-00 and 950 ° C prevails. As a rule, a reducing atmosphere prevails in the treatment chamber 11. The furnace temperature can, however, largely be adjusted depending on the required density of the manufactured product, ie the furnace can be adjusted in such a way that the desired end product results from the introduced size and sorting of the perlite.

Claims

Claims: 1. Oven for heat treatment expandable loose Material, such as perlite, with a pre-combustion chamber in which the Fuel- is mixed with the combustion air and- partially burned, and with a treatment chamber located above the gas outlet of the pre-combustion chamber; in which the complete combustion takes place, and in which - the material in free Case is introduced against the upward flow of the combustion gases, wherein the expanded material carried upwards by the combustion gases is discharged at the upper end of the pre-combustion chamber, characterized in that that the fuel nozzles (18) open tangentially into the pre-combustion chamber (10), and that in the middle of this chamber an axially arranged pipe (13) for the supply of: Second air is arranged, the inside with spirally wound baffles. (17) is provided in order to set the .secondary air to be added in. a rotary movement, so that the gases and the air mix well and: in the treatment chamber (11) burn completely and evenly. `2. Oven according to claim 1, characterized in that that in the tube (1.3) upwardly directed openings (20) are provided through the secondary air enters the pre-combustion chamber (10). -3. Furnace according to claim 1:. or- 2 ,, characterized in that a pipe (14) coaxially in the pipe (13) lies; that extends to just below the treatment chamber (11) and a funnel (15) in which the unexpanded part of the perlite is collected. - Consider printed publications: German Patent No. 91.7715 .; Austrian patent specification No. 204 464. -