DE1508482C3 - Schachtofen zur thermischen Behandlung von stückigem Gut - Google Patents

Description

zunehmender Querschnittsverringerung. Durch diese Querschnittsverringerung wird vorteilhaft die infolge Abkühlung eintretende Volumenverminderung der Gase so ausgeglichen, daß die Gase von außen nach innen mit praktisch gleichbleibender Geschwindigkeit das Gut durchströmen. Dabei wird der im Gut befindliche feine Staub von den Gasen mit in den in der Ofenmitte in Längsrichtung angeordneten und als Längsrost ausgebildeten Gasabzugsschacht und von hier nach außen ausgetragen, während die gröberen Staubpartikeln im Gasabzugsschacht nach unten fallen und mit dem gebrannten Gut den Ofen verlassen. Auf diese Weise werden Staubablagerungen im Gut, insbesondere an den Gasaustrittsstellen, völlig vermieden, so daß eine gleichmäßige Wärmeübertragung von den Gasen auf das Gut gewährleistet ist. Außerdem ist hierbei für die Gasdurchführung durch das Gut kein zusätzlicher Energieverbrauch erforderlich. Durch diese Ausbildung des Gasabzugsschachtes ergibt sich weiterhin der Vorteil, daß eine Reinigung der Roststäbe durch das nach unten rutschende Material selbsttätig erfolgt, wodurch Staubablagerun- |~ gen an diesen automatisch beseitigt werden. Der Staub fällt hierbei im Gasabzugsschacht nach unten und wird mit dem gebrannten Gut ausgetragen.

In Weiterbildung der Erfindung ist in dem Gasabzugsschacht im Bereich einer Vorwärmzone ein Gasabzugsrohr koaxial und mit Abstand von den Roststäben angeordnet, welches seinerseits mit seinem oberen Ende über ein Abgasgebläse mit der Vorwärmzone in Verbindung steht und mit seinem unteren Ende mit einer der Gutaustragseinrichtung vorgeschalteten Hochtemperaturzone verbunden ist. Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen konstruktiven Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß die Hochtemperaturzone hierbei mit Heißgasen beschickt wird und diese Heißgase anschließend aus dem Schachtofen abgeführt und der Vorwärmzone wieder zugeführt werden. Auf diese Weise wird die in den Abgasen noch vorhandene Wärme vorteilhaft für die Vorwärmung des Aufgabegutes ausgenutzt, da keine Vermischung der aus der Hochtemperaturzone austretenden noch heißen Behandlungsgase mit den kühlen Gasen aus der Vorwärmzone stattfinden

' kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem oberen Ende des Gasabzugsrohres und dem Abgasgebläse ein Staubabscheider in Form eines Abscheidezyklons angeordnet ist. Durch diese vorteilhafte Anordnung eines Abscheidezyklons wird erreicht, daß die von den staubfreien Gasen transportierte fühlbare Wärme optimal auf das Behandlungsgut in der Vorwärmzone übertragen und zur optimalen Vorwärmung des Aufgabegutes ausgenutzt werden kann.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Gasdurchtrittsöffnungen im Schachtmantel und die Gasführungsöffnungen der Gutaustragseinrichtung mit der Abgasseite eines Drehrohrofens in Verbindung stehen. Durch diese Maßnahme wird mit Vorteil ermöglicht, daß ein Teil der heißen Abgase des Drehrohrofens unmittelbar an der Gutaustragsstelle dem Gut im Gegenstrom zugeführt werden kann und die übrigen aus dem Drehofen austretenden Gase durch die Gasdurchtrittsöffnungen des Schachtofenmantels dem Gut im Querstrom zugeführt werden. Hierdurch wird in der Hochtemperaturzone in verfahrenstechnischer Hinsicht eine vorteilhafte Heißgasführung mit optimaler Wärmeübertragung auf das Behandlungsgut erreicht. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schachtofen gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in

ίο Fig. 1.

Gemäß F i g. 1 besteht der Schachtofen aus einer im wesentlichen zylinderförmigen Wandung 1. Mit Abstand innerhalb dieser Ofenwandung befindet sich in den oberen und unteren Bereichen je ein mit Gasdurchtrittsöffnungen 2 versehener ringförmiger Mantel. Dieser Mantel wird durch übereinander angeordnete, im Querschnitt dreieckförmige Ringe 3 gebildet. In der Ofenmitte ist ein in Längsrichtung des Ofens verlaufender Gasabzugsschacht 4 vorgesehen, durch den die Abgase aus dem Ofen abgeführt werden. Am oberen Ende des Gasabzugsschachtes 4 befindet sich ein Verteiler 5, an den ein außerhalb des Ofens angeordneter Staubabscheidezyklon 6 angeschlossen ist. Der Mantel des Gasabzugsschachtes ist als Längsrost 4' ausgebildet und ist unten offen, wobei die öffnung mit Abstand oberhalb einer Gutaustragseinrichtung 13 ausmündet. Durch diese Ausbildung des Gasabzugsschachtes wird vorteilhaft eine selbsttätige Reinigung der Roststäbe durch das nach unten rutschende Material erreicht, so daß Staubablagerungen völlig vermieden werden. Der hierbei anfallende verhältnismäßig grobe Staub fällt im Schacht nach unten und wird mit dem Gut ausgetragen, während der verhältnismäßig feine Staub von den Gasen mit nach oben ausgetragen wird.

Der Schachtofen ist durch ein kegelstumpfförmiges Gehäuse 7 nach oben hin abgeschlossen, das auf der linken Seite einen Gasabführstutzen 8 und auf der rechten Seite eine Gutzuführungsvorrichtung 9 aufweist. In der Mitte des Gehäuses 7 befindet sich ein an einer Welle 10 befestigter Gutaufgabeverteiler 11, der durch einen Motor 12 in Umdrehungen versetzt wird. Mit Hilfe dieses Verteilers 11 wird das Aufgabegut in den vom Gasabzugsschacht 4 und der inneren oberen Ofenwandung 1 gebildeten Ringraum eingebracht.

Am unteren Ende des Ofens ist für den Abzug des gebrannten Gutes die Gutaustragseinrichtung 13 beispielsweise ein Austragsteiler angeordnet, der über eine Welle 14 und eine in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsvorrichtung in Umdrehung versetzt wird. An diese Austragsvorrichtung ist ein Drehofen 15 angeschlossen, in welchem das Gut einer Nachbehandlung unterzogen wird.

Zweckmäßig ist durch eine in der Schachtwandung angeordnete Verengung der Schachtofen in eine Vorwärmzone 16 und eine Hochtemperaturzone 17 getrennt. An die Vorwärmzone ist über eine Leitung 18 ein Abgasgebläse 19 angeschlossen, das über eine Leitung 20 mit dem Staubabscheidezyklon 6 in Verbindung steht.

Im Betrieb strömen die aus dem Drehrohrofen 15 austretenden Gase bei einer Temperatur zwischen 700 und 1300⁰C dem Schachtofen von unten zu.

Ein Teil der heißen Gase wird hierbei unmittelbar an der Gutaustragsstelle (Pfeilrichtung 21) dem Gut im Gegenstrom zugeführt. Die übrigen aus dem Drehrohrofen 15 austretenden Gase strömen in Pfeilrich-

tune 22 in den Ringraum 23, von wo sie durch die seitlichen öffnungen 2 des inneren Mantels in das Gut eintreten. Die Gase gelangen nach Durchströmen des Gutes von außen nach innen in den Gasabzugsschacht 4, von wo sie mit Hilfe eines in der Mitte des Gasabzugsschachtes 4 angeordneten Gasabzugsrohres 24, welches koaxial und mit Abstand von den Roststäben 4' angeordnet ist, dem Verteiler 5 zugeleitet werden. Von hier aus werden die Gase aus dem Ofen abgezogen und dem Abscheidezyklon 6 zugeführt.

Die aus der Hochtemperaturzone 17 in den Zyklon 6 abgeführten, noch verhältnismäßig heißen Gase werden nach Abscheidung des Staubes im Zyklon mit Hilfe des Abgasgebläses 19 aus dem Zyklon abgezogen und über die Leitung 18 der Vorwärmzone 16 wieder zugeführt. Nach Durchströmen des Gutes in der Vorwärmzone gelangen die Abgase aus dem Gasabzugsschacht 4 nach oben durch den Verteiler 5 in das Gehäuse 7, von wo sie durch den Rohrstutzen 8 ins Freie austreten. Auf diese Weise wird die in den Abgasen noch vorhandene Wärme weitgehend für die Vorwärmung des Aufgabegutes genutzt.

Wie im Verteilers die Verteilung der aus der Hochtemperaturzone 17 und der Vorwärmzone 16 nach oben austretenden Gase erfolgt, ist in F i g. 2 veranschaulicht. Die aus der Hochtemperaturzone 17 durch das Gasabzugsrohr 24 abgeführten Gase gelangen im Verteiler 5 durch radiale Kanäle 25 in einen Ringkanal 25', von wo sie über die Leitung 26 dem Zyklon 6 zugeführt werden. Die Gase der Vorwärmzone 16 gelangen nach Durchströmen des zylindrischen Kanals zwischen dem Gasabzugsrohr 24 und dem Längsrost 4' (Fig. 1) ebenfalls nach oben

ίο zum Verteiler 5, wo sie durch die im Verteiler 5 angeordneten Zwischenräume 27 nach oben durch das Gehäuse 7 ins Freie austreten. Durch diesen Verteiler wird eine Vermischung der aus der Hochtemperaturzone 17 kommenden verhältnismäßig heißen Gase mit den aus der Vorwärmzone 16 austretenden kühlen Gase vermieden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des als Längsrost ausgebildeten Gasabzugsschachtes in der Schachtofenmitte wird eine gleichbleibende von außen nach innen gerichtete Durchströmungsgeschwindigkeit der heißen Gase durch das Gut erzielt, wodurch Staubablagerungen an den Gasaustrittsstellen völlig vermieden werden. Daraus ergibt sich der Vorteil einer besonders gleichmäßigen Erhitzung des Gutes, während sich dieses durch den Schachtofen nach unten bewegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 minderung erheblich verringert wird. Dies führt na- Patentansprüche: turgemäß zu Staubablagerungen im Gut, und zwar insbesondere an den Randzonen der Gasaustrittsstel-

1. Schachtofen zur thermischen Behandlung len. Der im Gut abgelagerte Staub wirkt hierbei wie von stückigem Kalkstein, Rohdolomit oder Roh- 5 eine Isolierschicht, so daß die Wärmeübertragung magnesit oder ähnlichem Gut mit Hilfe von hei- von den heißen Gasen auf das Gut vermindert wird, ßen Gasen, die im Querstrom in temperaturge- Die Folge davon ist eine ungleichmäßige Erhitzung stuften Behandlungszonen durch das Gut geleitet bzw. Kalzinierung des Gutes.

werden, wobei der Schachtmantel mit Gasdurch- In der französischen Patentschrift 608 073 ist eine trittsöffnungen versehen ist und ein mittig in io Schachtofenanlage zum Brennen von Kalk, Zement Schachtlängsachse verlaufender Gasabzugs- und Dolomit beschrieben. Hierbei ist der Schachtschacht angeordnet ist, dadurch gekenn- ofen mit einem Gasabzugsrohr versehen, das zentral zeichnet, daß der Gasabzugsschacht (4) im oberen Bereich des Ofens angeordnet ist und nur durch die Behandlungszonen (16, 17) von einem ein kurzes Stück in das im Ofen befindliche Gut hinoberen Gutaufgabebereich bis in den Bereich 15 einragt. Der im Gut abgelagerte Staub verhindert einer am unteren Schachtende angeordneten Gut- auch hier eine gute Wärmeübertragung auf das Beaustragseinrichtung (13) geführt ist und daß der handlungsgut.

Mantel des Gasabzugsschachtes (4) als Längsrost Auch bei dem Schachtofen zum Brennen von stük-

(4') ausgebildet ist. kigem Gut gemäß der deutschen Auslegeschrift

2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 1208 233, der im wesentlichen aus mehreren Bekennzeichnet, daß in dem Gasabzugsschacht (4) handlungszonen und zwischengeschalteten Schleuim Bereich einer Vorwärmzone (16) ein Gasab- senzonen besteht, werden die bei der Wärmebehandzugsrohr (24) koaxial mit Abstand von den Rost- lung von Kalkstein od. dgl. bereits erwähnten nachstäben (4') angeordnet ist, welches seinerseits mit teiligen Staubablagerungen nicht verhindert,
seinem oberen Ende über ein Abgasgebläse (19) 25 Aus dem in der deutschen Patentschrift 101 925 mit der Vorwärmzone (16) in Verbindung steht offenbarten Stand der Technik ist ein Gashochofen und mit seinem unteren Ende mit einer der Gut- zur Herstellung von Fluß- und Roheisen zu entnehaustragseinrichtung (13) vorgeschalteten Hoch- men, der aus einer oberen Reduktionszone und einer temperaturzone (17) verbunden ist. unteren Schmelzzone besteht, wobei in die Reduk-

3. Schachtofen nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 tionszone ein Gasabzugsrohr mittig eingeführt ist, kennzeichnet, daß die Vorwärmzone (16) und die welches ausschließlich im unteren Bereich mit öff-Hochtemperaturzone (17) durch eine in der nungen versehen ist. Kurz oberhalb der Schmelzzone, Schachtwandung (1) angeordnete Verengung ge- jedoch noch im zur Reduktionszone gehörenden trennt wird. Schachtteil .wird seitlich durch die Ofenwandung Ge-

4. Schachtofen nach Anspruch 2 oder 3, da- 35 neratorgas zum Reduzieren des Erzes geschickt, weldurch gekennzeichnet, daß zwischen dem oberen ches, um Druckverluste zu vermeiden, nach mög-Ende des Gasabzugrohres (24) und dem Abgas- liehst kurzen Strömungswegen durch die Öffnungen gebläse (19) ein Staubabscheider (6) in Form in das Gasabzugsrohr eintritt und aus dem Ofen abeines Abscheidezyklons angeordnet ist. gezogen wird. Bei einem derartig ausgebildeten Gas-

5. Schachtofen nach einem der vorhergehenden 40 abzugsrohr ist die Gefahr von Staubablagerungen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die und Verstopfungen auch bei im Rohr angeordneten Gasdurchtrittsöffnungen (2) im Schachtmantel Öffnungen größeren Querschnitts gegeben.

und die Gasführungsöffnung der Gutaustragsein- Bei diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe

richtung (13) mit der Abgasseite eines Drehrohr- der Erfindung darin, einen Schachtofen zur thermiofens (15) in Verbindung stehen. 45 sehen Behandlung von stückigem Gut, insbesondere

von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit derart auszugestalten, daß die während der Behandlung im Gut

auftretenden Staubablagerungen vermieden werden

und dadurch zu gewährleisten, daß die in den Beso handlungsschacht eingeführten heißen Gase auf

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schachtofen Grund einer gleichmäßigen Wärmeübertragung eine zur thermischen Behandlung von Kalkstein, Rohdo- über den Kornquerschnitt des Gutes gleichmäßige lomit oder Rohmagnesit oder ähnlichem Gut mit Erhitzung bewirken. Insbesondere sollen die Gefah-Hilfe von heißen Gasen, die im Querstrom in tempe- ren eines schädlichen Uberbrennens des hochtemperaturgestuften Behandlungszonen durch das Gut ge- 55 ratur empfindlichen Gutes nachhaltig vermieden werleitet werden, wobei der Schachtmantel mit Gas- den, welche bislang immer dann auftraten, wenn undurchtrittsöffnungen versehen ist und ein mittig in gleichmäßig dicke Staubschichten die Gutkörnungen Schachtlängsachse verlaufender Gasabzugsschacht umgaben.

angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch ge-

Aus der deutschen Patentschrift 976 930 ist ein 60 löst, daß der Gasabzugsschacht durch die Behand-Schachtofen zum Brennen von Kalkstein, Dolomit lungszonen von einem oberen Gutaufgabebereich bis oder Magnesit bekannt, in welchem die Heizgase in den Bereich einer am unteren Schachtende anmehrmals im Querstrom durch das Gut geführt wer- geordneten Gutaustragseinrichtung geführt ist und den. Der von den Gasen durchströmte Querschnitt daß der Mantel des Gasabzugsschachtes als Längsdes Gutes ist hierbei jeweils gleich groß. Es ist daher 65 rost ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme werden nicht zu vermeiden, daß die Gasdurchströmungsge- mit Vorteil im Betrieb die heißen Gase dem Gut von schwindigkeit von der Eintrittsseite bis zur Austritts- der Außenseite des Schachtofens allseitig zugeführt, stelle infolge Abkühlung der Gase und Volumenver- Sie durchströmen das Gut von außen nach innen bei