DE1433832C - Ol oder gasbeheizter Schachtofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Öl- oder gasbeheizten sogar mit Luftunterschuß gefahren werden kann, weil Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit die überschüssige Luft, die in dem aufwärts strömenod. dgl. mit einer Brennzone, einer Kühlzone, Um- den Teil der im unteren Brennzonenbereich eingeleitkanälen zur Verbindung des oberen Bereichs der führten Brenngase enthalten ist, zur vollständigen Kühlzone und des unteren Bereichs der Brennzone 5 Verbrennung des Brennstoffs verwendet werden kann, mit Gasbeschleunigungseinrichtungen, von denen die der in den im oberen Brennzonenbereich eingeführten von ihnen über die Umleitkanäle aus dem Schacht ab- Brenngasen enthalten ist. Die den oberen Brenngezogenen Gase nahe der Schachtwand angeordneten Zonenbereich und die Vorwärmezone durchströmende, Brennstoffzuführungsstellen zugeführt werden, aus auf das Kilogramm Aufgabegut bezogene Gasmenge denen die Gase nach Zuführung regelbarer Brenn- io ist also wesentlich geringer als bei der bekannten stoffmengen in den Schacht gelangen. Anordnung, und der Abgaswärmeverlust des Ofens

Diese auf das ältere Patent 1281 111 des Erfin- ist beträchtlich verringert. Außerdem kann ein Abgas-

ders zurückgehende Ofenbauart stellt eine Weiter- abzugsgebläse von wesentlich geringerer Leistung

entwicklung eines vorbekannten Schachtofens dar, verwendet werden.

bei dem mittels der Gasbeschleunigungseinrichtungen 15 Die Gasführungsanordnung, die für Schachtöfen in der Kühlzone hochsteigende Luft und in der mit runder, ovaler oder rechteckiger Querschnittsunteren Brennzone im Gleichstrom mit dem Gut nach form verwendet werden kann, eignet sich insbesonunten strömende Gase aus dem Schacht in eine neben dere für die Behandlung von Kalkstein, Magnesit dem Schacht liegende, durch Brenner beheizte Brenn- oder Dolomit, kann aber auch für die Wärmebehandkammer eingesaugt werden, die mit dem Inneren des 20 lung anderer Materialien verwendet werden.
Schachtes durch eine Anzahl von in verschiedener Vorzugsweise ist die Druckseite der die Brenngase Flöhe angeordneten Schachtwanddurchbrüchen ver- beschleunigenden Einrichtungen an eine den Ofen bunden ist. Die in der Kammer aufgeheizten Gase umgebende Sammelleitung angeschlossen, die mit den werden also durch jeden dieser Durchbrüche mit der Brennstoffzuführungsstellen über die getrennten regelgleichen Temperatur und mengenmäßig ungeregelt 25 baren Leitungen verbunden ist.
wieder in den Schacht eingeführt. Die Entnahme von Gasen aus dem Bereich der

Öfen dieser bekannten Bauart, die auf Grund der unteren Brennzone kann dabei in an sich bekannter Verwendung von Umwälzgas von hoher Temperatur Weise über eine zur gemeinsamen Abführung von mit höherem thermischen Wirkungsgrad arbeiten als Gas und Kühlluft dienende Sammelleitung vorge-Schachtöfen, die mit nahe dem oberen Schachtende 30 nommen werden, die mit den Gasbeschleunigungsabgezogenen Umwälzgas arbeiten, erfahren durch die ' einrichtungen in Verbindung steht. Sie kann aber gemäß dem älteren Vorschlage nahe den Wiederein- auch über zwei getrennte Sammelleitungen, von denen führungssteilen der Gase geregelt erfolgende Zufüh- eine zur Entnahme von Abgas und die andere zur rung des Brennstoffs eine weitere Erhöhung des ther- Entnahme von Kühlluft dienen, erfolgen. Bei getrennmischen Ofenwirkungsgrads. Die geregelte Zuführung 35 ter Entnahme von Abgas und Kühlluft kann die zur des Brennstoffs ermöglicht ferner, daß ein solcher Abgasentnahme dienende Sammelleitung entweder Ofen in an sich bekannter Weise im oberen Brenn- zwischen den oberen und unteren Brenngaseinzonenbereich zur intensiven Entsäuerung des Guts führungsstellen, wobei die zur Abführung von Kühlmit geringem Luftüberschuß und hoher Temperatur luft dienende Sammelleitung unterhalb der unteren und im unteren Brennzonenbereich zur restlichen 40 Brennzone vorgesehen ist, oder am unteren Ende der Entsäuerung mit großem Luftüberschuß und mit unteren Brennzone angeordnet sein, wobei die zur niedriger Temperatur gefahren werden kann. Auch Abführung der Kühlluft dienende Sammelleitung in wird die bei dem vorbekannten Ofen bestehende einem Abstand unterhalb der Abgas abführenden Gefahr vermieden, daß bei größerer Ofenbelastung Sammelleitung vorgesehen ist. Durch die getrennte der heißeste Teil der Brennzone nach unten wandert, 45 Anordnung der Sammelleitungen wird in beiden was ein unerwünschtes Ansteigen der Umwälztempe- Fällen errreicht, daß das Gut oberhalb der die Kühlratur zur Folge hat. luft abführenden Sammelleitung eine unbeheizte

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- Schmorzone durchwandert.

besteht nun darin, die Regelbarkeit eines Ofens der Die neue Schachtofenanordnung eignet sich auch

eingangs erwähnten Art weiter zu verbessern und 50 für öfen mit einem in der Ofenmitte angeordneten,

dadurch insbesondere die Wirtschaftlichkeit des Ofens zur Oasführung dienenden Ofeneinsatz, dessen Hohl-

durch Verringerung des je Kilogramm Aufgabegut raum am unteren Ende mit dem das Brenngut ent-

aus dem Ofen austretenden Abgases zu erhöhen. haltenden Ofenschacht in Verbindung steht, im Be-

Dier, wird eriindungsgemäß dadurch erreicht, daß reich der Brennzone mit radial nach außen führenden, die Druckseite der zum Beschleunigen der im Bereich 55 durch zwischen dem Einsatz und der Schachtwand der unteren Brennzone dem Ofen entnommenen Ab- vorgesehene Rippen hindurchgeführten Kanälen vergase und Kühlluft dienenden Einrichtungen (Venti- bunden und oberhalb dieser Kanäle geschlossen ist. laloren oder Injektoren) mit im Bereich der oberen Bei einem solchen Ofen sind die Rippen zwischen den Brennzone vorgesehenen Brcnnstoff/ufühmngsstcllen oberen und unteren BrennstofTzuführungsstellen animd mit im Bereich der unteren Brennzone vorge- 60 geordnet und mehrere oder alle der durch sie hinsuhenen Brennstoffzuführiingsstellen durch getrennte durch nach außen führenden Kanäle entweder direkt regelbare Leitungen verbunden ist, wobei zumindest oder über einen oder mehrere, vorzugsweise ringdie oberen Brennstoffz.ul'iihrungsstellen mit Primär- oder teilringförmige Sammclkanäle mit den die Ablul'tziiiiihnin<>sleiliingen versehen sind. gas-Kühlluft-Mischung beschleunigenden Einrich-

Die neue Sdiaclitol'enanordnung ermöglicht es, nur 65 tiingen verbunden.

im linieren Ikrnii/oiiciibucidi mit hohem I.ul'lüber- In den Zeichnungen sind in den Fig. I bis 4 bzw.

schul! zn fahren, während im oberen fJrennzonenbe- la bis 4a Längsschnitte durch die mittleren Teile

rciih mil wesentlich geringerem Liifliihcrscliuf.l oder von Schachtöfen mit verschiedenen Systemen der

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Entnahme und Führung von Abgas und Kühlluft im Kern erheblich größeren Schale gespeicherte Wärme Bereich der unteren Brennzone dieser Öfen schema- vollständig entsäuert werden können. Beide Sammeltisch dargestellt. leitungen 18 und 22 sind in F i g. 1 über Leitungen 24

In den Fig. 1, 2 und 4 bzw. la, 2a und 4a ist der und 26 an die Ansaugleitung 28 eines Ventilators 30 besseren Übersichtlichkeit halber nur der mittlere Teil 5 bzw. in F i g. 1 a an die Saugseite eines Injektors 32 des Schachtofens dargestellt, der den oberen und angeschlossen. Die Düse 34 des Injektors 32 ist mit unteren Teil der Brennzone und den oberen Teil der einer Leitung 36 verbunden, durch welche unter höhe-Kühlzone umfaßt. Die oberhalb des oberen Teils der rem Druck stehende zusätzliche Treibluft von einem Brennzone liegende Vorwärmzone und die darüber nicht gezeigten Gebläse zugeführt wird. Die Druckangeordneten Beschickungseinrichtungen sowie das io seite des Ventilators bzw. des Injektors ist an eine Abgasabsauggebläse am oberen Ofenende sind nicht ringförmige, den Ofen umgebende Sammelleitung 38 gezeigt. Die Zonenbereiche des Ofens sind durch angeschlossen, von der über Leitungen 40 und 42 das strichpunktierte Linien schematisch angedeutet. Glei- beschleunigte Abgas-Luft-Gemisch zu den Brennche Teile sind bei den Figuren mit gleichen Bezugs- . Stoffzuführungsstellen 12 und 14 gelangt. Die Brennzeichen bezeichnet. In den F i g. 3 und 3 a ist nur der 15 stoff- bzw. Primärluftzuleitungen zu den nicht dargeuntere Bereich der Brennzone gezeigt. stellten Brennern sind mit 46« und 466 bzw. mit 47a

In jedem der in den Figuren schematisch gezeig- und 476 bezeichnet. Die den Brennern über, die

ten Schachtofen sind in der Ofenwandung 10 zwei Leitungen 47a und 47b zugeführte Primärluft und

Galerien von vier über den Ofenumfang gleichmäßig die dem Injektor über die Leitung 36 zugeführte

verteilten Brennstoffzuführungsstellen vorgesehen, 20 Treibluft wird vorzugsweise von dem gleichen Ge-

von denen nur jeweils zwei in den gezeigten Ansich- blase erzeugt. In der von diesem Gebläse zu den

) ten angedeutet sind, wobei in den Fig. 3 und 3a nur Leitungen 36, 47a und 476 führenden Leitung die untere Galerie gezeigt ist. Die im oberen Teil der 47c kann in bekannter Weise ein (nicht gezeig-Brennzone angeordneten Brennstoffzuführungsstellen ter) abgasbeheizter Rekuperator eingeschaltet sein, der oberen Galerie sind mit 12 und die der im 25 An Stelle eines einzigen Ventilators oder Injektors unteren Teil der Brennzone angeordneten unteren können auch zwei oder mehr dieser Vorrichtungen Galerie mit 14 bezeichnet. Die Anzahl der Brenn- vorgesehen sein, von denen beispielsweise eine oder Stoffzuführungsstellen, an denen jeweils ein oder mehrere der oberen Gelerie und eine oder mehrere mehrere Brenner angeordnet sein können, kann auch der unteren Galerie zugeordnet sind oder eine oder größer oder kleiner als vier sein. Bei Öfen mit recht- 30 mehrere die Brennstoffzuführungsstellen einer Ofeneckigem Schacht können die Brennstoffzuführungs- seite und die anderen diejenigen der anderen Ofenstellen auch nur an einer oder zwei gegenüberliegen- seite mit Abgas-Luft-Gemisch versorgen. Das Leiden Seitenwänden angeordnet sein. Die Brennstoff- tungssystem muß dann entsprechend geändert werden, zuführungssteilen einer Galerie können entweder in Im Leitungssystem sind, wie in der Zeichnung bezüggleicher Höhe liegen oder höhenmäßig gestaffelt sein. 35 lieh der Leitungen 24, 26, 40, 42 und 36, 47 a, 47 b An jeder der Zuführungsstellen ist ferner eine Vor- dargestellt, Drosselklappen od. dgl. angeordnet, um brennkammer vorgesehen. Die Vorbrennkammern die Verteilung des beschleunigten Gemisches auf die der unteren Zuführungsstellen sind mit 15 a und die Brennstoffzuführungsstellen in der oberen und unteder oberen mit 156 bezeichnet. Oberhalb der Aus- ren Brennzone und gegebenenfalls die Zusammentrittsstellen der Brenngase aus dem Schacht können 40 setzung des vom Ventilator bzw. Injektor zufließendachartige, den Ofenschacht durchdringende Träger den Abgas-Luft-Gemisches zu regeln.
12d bzw. 14a vorgesehen sein, um in der Gutsäule Bei den in Fig. 1 und la gezeigten Ausführungs-N mit den Austrittsöffnungen fluchtende Hohlräume zu formen wird also von dem in der Nähe des oberen bilden, die eine gleichmäßige Verteilung der Gase Endes des unteren Teils der Brennzone entnommenen über den Schachtquerschnitt gewährleisten. In den 45 Abgas nur ein Teil dieses. Abgases in dem zwischen Fig. 1, 2 und 4 bzw. la, 2a und 4a sind jeweils den Öffnungen20 und den Brennkammern 15β Hezwei Alternativanordnungen von Vorrichtungen zum genden Teil des Schachtes wieder umgewälzt, während Beschleunigen von dem Ofen entnommenem Abgas die an den oberen Brennstoffzuführungsstellen 12 bzw. Luft gezeigt, wobei diese Vorrichtung aus Venti- in den Schacht eintretenden Gase nicht umgewälzt latoren oder aus Injektoren bestehen können. 50 werden und nach oben strömen, wenn der vom Venti-In den Fig. 1 und 1 a sind zwei Ausführungs- lator30 bzw. vom Injektor32 ausgeübte Saugzug formen dargestellt, bei welchen im Bereich des oberen nicht größer als der vom Abgasabzugsgebläse ausge-Endes des Kühlzone in der Ofenwandung öffnungen übte Saugzug ist.

16 vorgesehen sind, durch welche aus der Kühlzone Bei dieser Anordnung kann auch die Sammelleitung hochsteigende Kühlluft aus dem Ofen abgezogen wird 55 38 entfallen und die Brennstoffzuführungsstellen direkt und in eine oder mehrere den Ofen umgebende mit dem Gebläse bzw. mit dem Injektor verbunden Sammelleitungen 18 gelangt. An einer zwischen den sein. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn beiden Galerien von Brennstoffzuführungsstellen lie- mehrere die abgezogenen Gase beschleunigende Eingenden Stelle der Schachtwand sind Abgasabzugs- richtungen 30 bzw. 32 vorgesehen sind,
öffnungen 20 vorgesehen, die zu einer oder mehreren 60 Es ist ersichtlich, daß bei der beschriebener. AnSammelleitungen 22 führen. In dem zwischen den Ordnung der den oberen und den unteren Brcnnstoffunteren Brenstoffzuführungsstellen 15a und den Ab- zuführungsstelien zugeführte Anteil der dem Schacht zugsöfTnungen 16 liegenden Teil des Schachtes wird entnommenen Gase durch Einstellung der Regeldas Gut nicht oder geringfügig von Kühlluft gekühlt, organe in den Leitungen 40 und 42 beliebig geregelt so daß in dieser »Nachentsäuerungszone« oder 65 werden kann. Sind die Regclorgane in den Leitungen »Schniorzone« Gutstücke, deren äußere Schale be- 42 ganz geschlossen, st) wird in der oberen Bieniireits entsäuert ist, deren innerer Kern aber noch nicht zone mir mit Primürhift gefahren. Die Priniiirluftcntsäucrt ist, durch die in der im Verhältnis zum menge kann dabei so eingestellt werden, daß ohne

Luftüberschuß oder mit Luftunterschuß gefahren wird. Die Menge der angesaugten Gase läßt sich nicht nur durch die Regelung der Gebläsedrehzahl oder der Injektorleistung, sondern auch durch die Drosselklappen in den Leitungen24 und 26 beeinflüssen. Auch die Zusammensetzung des Abgas-Luft-Gemisches kann durch eine unterschiedliche Einstellung der Drosselklappen in den Leitungen 24 und 26 geändert werden.

Bei den Anordnungen nach Fig. 2 und 2a strömt abweichend von F i g. 1 und 1 a ein Teil der aus den Vorbrennkammern 15 a austretenden, mit hohem Luftüberschuß verbrennenden Gase nach unten und wird dann zusammen mit der Kühlluft über die Öffnungen 16, die Sammelleitung 18 und die Leitung 48 vom Ventilator 30 bzw. Injektor 32 angesaugt und dann in der gleichen Weise wie bei den Anordnungen in den Fig. 1 und 1 a über die Leitungen 38, 40, 42 den oberen und unteren Brennstoffzufürrrungsstellen 12 und 14 zugeführt. Ein Teil der aus den unteren Vorbrennkammern 15 a austretenden Gase strömt jedoch nach oben, wie durch die Pfeile angedeutet ist.

Die in den F i g. 3 und 3 a gezeigten Ausführungsformen eines öl- oder gasgeheizten Schachtofens mit Entnahme des Abgases am unteren Ende der Brennzone und Entnahme von Kühlluft am oberen Ende der Kühlzone gleichen in bezug auf die nach unten gerichtete Strömung der Gase der in den Fig. 2 und 2 a gezeigten Ausführungsformen, wobei aber nur die untere Brennzone gezeigt ist. Während jedoch in den Fig. 2 und 2a die im unteren Bereich der Brennzone abwärts strömenden Gase und die Kühlluft gemeinsam abgeführt werden, sind bei dem in den F i g. 3 und 3 a rein schematisch dargestellten Schachtofen in ähnlicher Weise wie in F i g. 1 getrennte Entnahmeöffnungen 16 und 20 für die Kühlluft und das Abgas vorgesehen. Der zwischen den öffnungen 16 und 20 liegende Teil des Schachtes dient hier ebenfalls als Nachentsäuerungs- oder Schmorzone.

Bei den in Fig.4 und 4a dargestellten Ausführungsformen ist in der Schachtmitte ein zentraler Schachteinsatz 50 a vorgesehen, der sich bis zum Boden (nicht dargestellt) des-Ofens erstreckt und dort abgestützt ist. Auch bei dieser Anordnung werden Vorrichtungen zum Beschleunigen der Gase verwendet. Das im Zylinderraum 53 hochsteigende Abgas-Luft-Gemisch wird durch in dachförmigen Rippen 56 angeordnete Leitungen 57 einer ringförmigen Sammelleitung 58 zugeführt, aus der es über eine Leitung 59 von dem Ventilator 30 bzw. von dem Injektor 32 abgesaugt wird. Die Gasführung von der Druckseite der Vorrichtung 30, 32 zu den Brennstoffzuführungsstellen 12, 14 entspricht der Ausführungsform nach den übrigen Figuren. Auch hier strömt ein Teil der aus den Vorbrennkammern 15 a austretenden Gase nach oben und ein Teil im Gleichstrom mit der Gutbewegung nach unten, wo er am oberen Ende der Kühlzone zusammen mit der Kühlluft durch die Öffnungen 60 irr den Zylinderraum 53 eintritt. Auch bei dieser Ausführung können radiale Dachrippen 51 oberhalb der Vorbrennkammern zwischen Schacht und Schachteinsatz angeordnet sein.

Bei allen gezeigten Ausführungsformen ist eine außerordentlich gute Regelmöglichkeit des Ofenganges vorhanden, da sowohl die anteilmäßige Verteilung der umgeleiteten Gase auf die oberen und die unteren Brennstoffzuführungsstellcn als auch die Menge der umgeleiteten Gase und ferner bei den Anordnungen nach F i g. 1 und 3 auch die Zusammensetzung der umgeleiteten Gase in weiten Grenzen geregelt werden kann.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. ^ öl- oder gasbeheizter Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit od. dgL mit einer Brennzone, einer Kühlzone, Umleitkanälen zur Verbindung des oberen Bereichs der Kühlzone und des unteren Bereichs der Brennzone mit Gasbeschleunigungseinrichtungen, von denen die von ihnen über die Umleitkanäle aus dem Schacht abgezogenen Gase nahe der Schachtwand angeordneten Brennstoffzuführungsstellen zugeführt werden, aus denen die Gase nach Zuführung regelbarer Brennstoffmengen in den Schacht gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der zum Beschleunigen der im Bereich der unteren Brennzone dem Ofen entnommenen Abgase und Kühlluft dienenden Einrichtungen (Ventilatoren oder Injektoren 30 oder 32) mit im Bereich der oberen Brennzone vorgesehenen Brennstoffzuführungsstellen (12) und mit im Bereich der unteren Brennzone vorgesehenen Brennstoffzuführungsstellen (14) durch getrennte regelbare Leitungen (40, 42) verbunden ist, wobei zumindest die obere Brennstoffzuführungsstellen (12) mit Primärluftzuführungsleitungen (47 b) versehen sind.

2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der die Brenngase beschleunigenden Einrichtungen (30 oder 32) an eine den Ofen umgebende Sammelleitung (38) angeschlossen ist, die mit den Brennstoffzuführungsstellen (12) über die getrennten regelbaren Leitungen (40, 42) verbunden ist.

3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme von Gasen aus dem Bereich der unteren Brennzone zwei mit den Gasbeschleunigungseinrichtungen (30 oder 32) verbundene Sammelleitungen (22, 18) vorgesehen sind, von denen die eine zur Abführung von Abgas dienende Sammelleitung (22) zwischen den oberen und unteren Brenngaseinführungssteüen (12, 14) und die andere zur Abführung von Kühlluft dienende Sammelleitung (18) unterhalb der unteren Brennzone angeordnet ist (Fig. 1, la).

4. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme von Gasen aus dem Bereich der unteren Brennzone zwei mit den Gasbeschleunigungseinrichtungen (30 oder 32) verbundene Sammelleitungen (22, 18) vorgesehen sind, von denen die eine zur Abführung von Abgas dienende Sammelleitung (22) am unteren Ende der unteren Brennzone und die andere zur Abführung von Kühlluft dienende Sammelleitung (18) in einem zur Bildung einer Schmorzone ausreichenden Abstand unterhalb der Abgas abführenden Sammelleitung angeordnet ist (Fig. 3,3a).

5. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise am unteren Ende der Brennzone eine zur gemeinsamen Abführung von Gas und Kühlluft dienende Sammelleitung (18) angeordnet ist, die mit den Gasbeschleunigungseinrichtungen (30 oder 32) in Verbindung steht (F i g. 2, 2 a). , ,,

6. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2 mit einem in der Ofenmitte angeordneten, zur Gasführung dienenden Ofeneinsatz, dessen Hohlraum am unteren Ende mit dem das Brenngut enthaltenden Ofenschacht in Verbindung steht, im Bereich der Brennzone mit radial nach außen führenden, durch zwischen dem Einsatz und der Schachtwand vorgesehene Rippen hindurchgeführten Kanälen verbunden und oberhalb dieser Kanäle geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (56) zwischen den oberen und unteren Brennstoffzuführungsstellen angeordnet sind und mehrere oder

alle der durch sie hindurch nach außen führenden Kanäle (57) entweder direkt oder über einen oder mehrere, vorzugsweise ring- oder teilringförmige Sammelkanäle (58) mit den die Abgas-Kühlluft-Mischung beschleunigenden Einrichtungen (30 oder 32) verbunden sind (Fig. 4, 4a).

7. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Brennstoffzuführungsstellen und dem Schacht sich in Richtung auf diesen öffnende Vorbrennkammern (15 a, 15ö) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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