DE1508550B1

DE1508550B1 - Shaft furnace for burning magnesite or the like.

Info

Publication number: DE1508550B1
Application number: DE19661508550
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hauenschild
Original assignee: Veitscher Magnesitwerke AG
Current assignee: Veitscher Magnesitwerke AG
Priority date: 1965-08-18
Filing date: 1966-07-22
Publication date: 1970-02-12
Also published as: GB1114189A; AT267396B; ES330308A1

Description

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Die Erfindung betrifft allgemein das Problem der menge von den Verbrennungsvorgängen unabhängig Erzielung hoher und gleichmäßiger Brenntempera- gemacht wird.The invention relates generally to the problem of the quantity independent of the combustion processes Achieving a high and even firing temperature is made.

türen im Schachtofen unter Einhaltung einer zu- Zur Herstellung von weichgebranntem KalkDoors in the shaft furnace in compliance with a closed For the production of soft burnt lime

friedenstellenden Wirtschaftlichkeit der Verbrennung. od. dgl. sind Schachtöfen bekannt, in denen am Dieses Problem erlangt besonders dann erhöhte Be- 5 oberen Ende der Kühlzone, und zwar im mittleren deutung, wenn sehr hohe, d. h. um 2000° C und Teil des Schachtofens, die von unten aufgestiegene darüber liegende Sintertemperaturen erzielt werden Kühlluft und am unteren Ende der Brennzone mit sollen. Derartige Temperaturen werden in neuerer dem Gut abwärtsströmende Gase abgesaugt und nach Zeit in der Herstellung von Ausgangsstoffen, Aufheizung in die Brennzone des Ofens wiederwie sie für die Erzeugung von besonders hoch- io eingeführt werden (österreichische Patentschrift wertigen basischen feuerfesten Steinen und Mas- 235 734). Dabei soll im unteren Brennzonenbereich sen benötigt werden, gefordert. Ein praktisches eine niedrige Gastemperatur von z. B. maximal Anwendungsbeispiel ist das Brennen von brikettier- 1150° C aufrechterhalten werden, um ein Übertem Magnesit, der durch einen Flotationsprozeß ge- brennen des Brenngutes zu vermeiden. Nach einer wonnen wurde, oder von Rohmagnesit hoher 15 Ausführungsform dieses bekannten Schachtofens Reinheit. erfolgt der Abzug der Kühlluft unterhalb der Brenn-satisfactory economy of combustion. Od. Like. Are shaft furnaces known in which on This problem becomes particularly acute in the upper end of the cooling zone, specifically in the middle interpretation if very high, d. H. around 2000 ° C and part of the shaft furnace that rose from below higher sintering temperatures are achieved with cooling air and at the lower end of the firing zone should. Such temperatures are sucked off in recent gases flowing down the property and gradually Time in the production of raw materials, heating in the furnace again as they are introduced for the production of particularly high-io (Austrian patent specification valuable basic refractory bricks and mas- 235 734). This should be in the lower focal zone area sen are required. A practical a low gas temperature of e.g. B. maximum An example of use is the burning of briquettes- 1150 ° C to be maintained to an overtem Magnesite, which avoids burning the material to be burned through a flotation process. After a was recovered, or from raw magnesite high 15 embodiment of this known shaft furnace Purity. the cooling air is extracted below the combustion

Es ist eine im Betrieb von Schachtöfen unvermeid- zone und der der Brenngase zwischen den beiden liehe Tatsache, daß der genannte Ofenstock, d. h. Brennerebenen, so daß in dem zwischen den unteren die aus dem Brenngut bestehende Materialsäule, die Brennern und den Kühlluftabzügen liegenden Teil des im Ofenschacht langsam nach unten wandert und die ao Schachtes das Gut nicht oder nur geringfügig von aus mehr oder weniger zusammengesintertem Brenn- Kühlluft gekühlt wird, wodurch eine Nachentgut besteht, in der Kühlzone mit verschiedenen säuerung des Gutes erreicht werden soll. Ferner sind ^ Dichten anlangt. Demzufolge ändert sich auch der Schachtöfen mit Schüttfeuerung bekannt, bei denen ■ Strömungswiderstand des Schachtes und damit die neben der von unten eingeblasenen Kühlluft zusätz-Kühlwindmenge, die unter dem Austragsrost einge- as Hch kalte Luft unterhalb der Brennzone zugeführt führt werden kann, im Schacht aufsteigt und als wird und ein Teil der Kühlluft etwa in der Mitte Sekundärwind in die Brennzone gelangt. Entspre- zwischen Rost und oberer Zuführung abgezogen chend dem sich ändernden Strömungswiderstand wird (deutsche Patentschrift 489 833). Diese vermischt sich die Sekundärwindmenge mehr oder schiedenen bekannten öfen dienen hauptsächlich nur weniger mit der Primärwindmenge, die in jene, 30 zur Entsäuerung oder zum Schwachbrand und eignen die in der Brennzone direkt zugeführt wird. Die sich nicht zum Hochsintern von Magnesit od. dgl., Veränderungen der Ofenwiderstände, die betriebs- da in ihnen die dafür nötigen hohen Temperaturen bedingt immer gegeben sind, bewirken also eine nicht erreicht und gehalten werden können. Änderung des Verhältnisses von Primär- zu Sekun- Die deutsche Auslegeschrift 1 159 842 zeigt einenIt is an unavoidable zone in the operation of shaft furnaces and that of the fuel gases between the two lent fact that said furnace stick, i.e. H. Burner levels so that in the one between the lower the material column consisting of the material to be fired, the burners and the cooling air extractors lying part of the slowly moves down in the furnace shaft and the ao shaft does not or only slightly removes the material is cooled from more or less sintered together combustion cooling air, whereby a Nachentgut exists, should be achieved in the cooling zone with different acidification of the goods. Furthermore, ^ As far as densities are concerned. As a result, the shaft furnaces with bulk firing also known in which ■ Flow resistance of the shaft and thus the additional cooling wind volume in addition to the cooling air blown in from below, the cold air below the discharge grate is supplied below the combustion zone leads, rises in the shaft and as becomes and part of the cooling air roughly in the middle Secondary wind gets into the burn zone. Correspondingly removed between the grate and the upper feed accordingly the changing flow resistance (German patent 489 833). These mixed up The secondary wind volume more or different known ovens are mainly used only less with the amount of primary wind that is suitable for those, 30 for deacidification or for low-level fires which is fed directly into the combustion zone. Which are not suitable for high-sintering of magnesite or the like, Changes in the furnace resistances, the operating temperatures in them that are necessary for this conditionally are always given, so cause a cannot be reached and maintained. Change in the ratio of primary to secondary The German Auslegeschrift 1 159 842 shows one

därwind; und damit ändert sich auch laufend das 35 Schachtofen, bei dem der Übertritt der von unten ein-Maß der Kühlung des anfallenden Sinters. Je höher geführten Kühlluft in die Brennzone vermieden nun die verlangten Sintertemperaturen sind, wie etwa werden soll, wozu der Ofen am unteren Schachtende beim Brand von Flotationsbriketts, desto wichtiger ist und oberhalb eines trichterförmigen Austragteiles es, den Sinter gut zu kühlen, um den Ofenrost und einen mittig angeordneten Hohlpilz mit anschließendie nachgeschalteten Windschleusen sowie die den 40 dem, nach außen führendem Hohlbalken zur Abfuhr Sinter abführenden Transportmittel zu schützen. Um der Kühlluft aufweist. Dieser offenbar ebenfalls zum diese Forderungen erfüllen zu können, kommt es Kalkbrennen bestimmte Schachtofen eignet sich jealso darauf an, die Kühlwindmenge, die unter dem doch nicht zum Hochtemperaturbrand von Magnesit Ofenrost eingeführt wird, ausreichend zu bemessen od. dgl., da es bei derartigen Bränden zur Ausbildung i und unabhängig vom wechselnden Widerstand der 45 fester Ofenstöcke kommt und die genannte Austrag- ™ Ofensäule möglichst konstant zu halten. Dabei und Kühlluftabfuhreinrichtung des bekannten dürfen aber die Verbrennungsvorgänge im Bereich Schachtofens nicht imstande ist, diese Ofenstöcke der Brennzone durch Übertritt von Kühlwind in diese aufzulockern und ein ausreichendes Durchströmen Zone nicht gestört werden. Ein Überangebot an des Brenngutes mit Kühlluft zu sichern. Sekundärwind, so erwünscht er für die Kühlung ist, 50 Demgemäß betrifft die Erfindung einen Schachtführt nämlich in der Brennzone zu einem Luftüber- ofen mit ausschließlich in der Brennzone erfolgender schuß, der den richtigen Ablauf der Verbrennung be- Zufuhr des Verbrennungswindes und mit Einricheinträchtigt. Ferner ist es erwünscht, die Brennzone tungen zum Abzug von Kühlluft, die von unten, zu vergrößern, um eine möglichst vollständige durch den der Austragung des Brenngutes dienenden Sinterung des Materials zu erreichen. Auch diese 55 Ofenteil, zugeführt und, ohne in die Brennzone Forderung widerstreitet mit dem Wunsch nach aus- gelangt zu sein, wieder abgeführt wird, zum Brennen reichendem Angebot an Kühlluft. von Magnesit od. dgl. bei hohen Temperaturen vondarwind; and thus the shaft furnace is constantly changing, in which the level of cooling of the sinter that accumulates from below is passed over. The higher the cooling air guided into the firing zone, the required sintering temperatures are avoided, such as should be, for which the furnace at the lower end of the shaft when burning flotation briquettes, the more important and above a funnel-shaped discharge part it is to cool the sinter well, around the furnace grate and to protect a centrally arranged hollow mushroom with subsequent wind locks as well as the means of transport leading to the hollow beam leading to the outside for the removal of sinter. Has around the cooling air. This apparently also to be able to meet these requirements, when it comes to lime burning certain shaft kilns, the amount of cooling wind that is introduced under the magnesite furnace grate, which is not introduced for high temperature firing, is sufficiently dimensioned or the like, as it is with such fires comes to the training i and independent of the changing resistance of the 45 fixed furnace stacks and to keep the said discharge ™ furnace column as constant as possible. In this case, and the cooling air discharge device of the known, the combustion processes in the shaft furnace area must not be able to loosen up these furnace floors of the combustion zone by the passage of cooling wind into this and sufficient flow through the zone not be disturbed. To secure an oversupply of the material to be fired with cooling air. Secondary wind, if it is desired for cooling, 50 Accordingly, the invention relates to a shaft that leads in the combustion zone to an air over-furnace with a shot exclusively in the combustion zone, which impairs the correct combustion process with the supply of the combustion wind and with equipment. Furthermore, it is desirable to enlarge the combustion zone lines for the extraction of cooling air from below, in order to achieve the most complete possible sintering of the material through the discharge of the material to be burned. This kiln part, too, is fed in and, without the demand being in conflict with the desire to have passed into the burning zone, is discharged again, with sufficient supply of cooling air for burning. of magnesite od. The like. At high temperatures of

Die Erfindung weist nun einen Weg, wie einerseits über 1700° C, insbesondere um 2000° C und dardas an sich im Interesse eines sehr weitgetriebenen über. Der Schachtofen ist erfindungsgemäß dadurch Hochsinterns des Brenngutes anzustrebende Her- 60 gekennzeichnet, daß zum Abzug der Kühlluft knapp unterbrennen aus der Brennzone in Richtung zum oberhalb des beweglich ausgeführten Ofenrostes und Rost zugelassen werden kann, ohne daß es im Rost- noch im Bereich des sich unter der Rostbewegung bereich zu gefährlichen Überhitzungen kommt, und auflockernden Teiles des Brenngutstocks wenigstens anderseits weist die Erfindung einen Weg, wie man eine, zweckmäßig aber zwei und alsdann einander eine gleichmäßige und ausreichende Kühlung des 65 gegenüberliegend angeordnete, vom Schacht seitlich Brenngutes unter Beibehaltung der richtigen Kühl- abziehende Leitungen vorgesehen sind, windmenge herbeiführen kann. Erreicht wird dies im Der bewegliche Rost lockert den zusammenge-The invention now shows a way, as on the one hand above 1700 ° C, in particular around 2000 ° C and dardas in itself in the interest of a very far-driven over. The shaft furnace is according to the invention High sintering of the material to be burned is characterized by the fact that there is scarcely any cooling air to be drawn off underburn from the firing zone in the direction of the furnace grate and above the moveable furnace grate Rust can be allowed without it being in the grate or in the area of the grate movement area comes to dangerous overheating, and loosening part of the material to be fired at least on the other hand, the invention shows a way how to get one, but appropriately two and then each other an even and sufficient cooling of the 65 arranged opposite to the side of the shaft The material to be fired is provided while maintaining the correct cooling and extracting lines, can cause the amount of wind. This is achieved in the The movable grate loosens the

Sinne der Erfindung dadurch, daß die Kühlwind- sinterten Ofenstock auf, schafft dadurch der KühlluftAccording to the invention, the fact that the cooling wind sintered furnace stock creates the cooling air

guten Zutritt zum Brenngut und erlaubt infolgedessen eine niedrige Kühlzone. Das Brenngut bleibt somit lange Zeit der hohen Temperatur unterworfen, so daß eine vollständige und gleichmäßige Durchsinterung des Materials gewährleistet ist.good access to the items to be fired and consequently allows a low cooling zone. The material to be fired thus remains Long exposed to the high temperature, so that a complete and even sintering of the material is guaranteed.

Der erfindungsgemäße Abzug des Kühlwindes knapp oberhalb des Rostes bewirkt, daß die Hauptmenge des Kühlwindes den Ofen über diesen Weg verläßt und höchstens ein relativ unbedeutender Anteil des Kühlwindes im Schacht aufsteigt und in die Brehnzone gelangt. Dadurch wird die neutrale Zone zwischen Kühlwinddruck und Primärwinddruck im Schacht nach unten verlagert und die Brennzone nach unten verlängert, und es steht nun unterhalb der Brennebene genügend Raum zur Verfügung, um das Hochsintern des Gutes zu ermöglichen.The inventive deduction of the cooling wind just above the grate causes the main amount of the cooling wind leaves the furnace via this route and at most a relatively insignificant proportion of the cooling wind rises in the shaft and reaches the Brehn zone. This becomes the neutral zone between cooling wind pressure and primary wind pressure in the shaft shifted downwards and the combustion zone extended downwards, and there is now enough space available below the focal plane to to enable the high sintering of the good.

Fallweise kann sogar ein Abgasteilstrom aus der Brennzone zur Unterwindabführung niederstreichen, und es kommt bei allzu starkem Herunterbrennen zu einer starken Erwärmung der Windabführungsstutzen, wobei Temperaturen von 1200 bis 1400° C erreicht werden. Ferner wirkt der mitgerissene Staub korrodierend auf die Windabführung. Um dem zu begegnen, kann man nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in jeder Kühlluft-Abzugsleitung einen feuerfest ausgekleideten Beruhigungsraum anordnen. Daran anschließend kann in der Abzugsleitung eine Entstaubungseinrichtung, zweckmäßig ein Zyklon bekannter Art, angebracht sein.In some cases, a partial exhaust gas flow can even sweep down from the combustion zone for underwind discharge, and if it burns down too much, the wind deflection nozzles heat up too much, temperatures of 1200 to 1400 ° C are reached. The entrained dust also has an effect corrosive to the wind exhaust. To counter this, one can look for another feature According to the invention, a fireproof lined calming space can be arranged in each cooling air extraction line. A dedusting device, expediently a cyclone, can then be installed in the discharge line known type, be appropriate.

Die Kühlwindzufuhr und die Windabzugsleitungen können je mit Vorrichtungen zur Regelung der Windmenge versehen sein. Dadurch ist es möglich, die zugeführte Kühlluftmenge der Temperatur des Brenngutes anzupassen.The cooling wind supply and the wind exhaust lines can each be equipped with devices for regulating the amount of wind be provided. This makes it possible to adjust the amount of cooling air supplied to the temperature of the item to be fired adapt.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Schachtofens zeigt die schematische Zeichnung im Querschnitt. Man erkennt in dieser den gemauerten Schacht 1 mit Ofengicht 2 und von dieser abzweigender Abgasleitungen 3 mit Zyklon 4 und dessen Ausgang 5. Der Ofen besitzt zwei übereinander angeordnete Brennzonen 6 und 7; die Brenner sind nicht eingezeichnet. Man erkennt ferner den Ofenunterteil 8 mit Rost 9 und Austragverschluß 10 sowie das Kühlwindgebläse 11 und die Kühlwindzufuhrleitung 12, die unterhalb des Rostes mündet.An exemplary embodiment of a shaft furnace designed according to the invention is shown in the schematic Drawing in cross section. You can see in this the brick shaft 1 with furnace top 2 and from this branching off exhaust pipes 3 with cyclone 4 and its exit 5. The furnace has two on top of each other arranged burning zones 6 and 7; the burners are not shown. One also recognizes the Oven lower part 8 with grate 9 and discharge closure 10 as well as the cooling wind fan 11 and the cooling wind supply line 12, which opens below the grate.

Ein so beschaffener "und insoweit bekannter Schachtofen ist nun erfindungsgemäß mit zwei einander gegenüberliegenden Abzugsleitungen 13 versehen, die knapp über dem Rost 9 münden und durch welche die aus der Zufuhrleitung 12 eintretende Kühlluft, nachdem sie das jeweils unterste Ende des Ofenstocks gekühlt hat, in feuerfest ausgemauerte Beruhigungsräume 14 gelangt, um von dort über Zyklone 15 in die Abzugsrohre 16 zu gelangen, von wo sie zur Wiederverwertung abgenommen werden kann. In diese Abzugsrohre 16 sind Drosselklappen 17 eingebaut.According to the invention, a shaft furnace of this type and known in this respect is now with two each other opposite discharge lines 13 provided, which open just above the grate 9 and through which the incoming from the supply line 12 Cooling air, after it has cooled the bottom end of the furnace, in refractory brick Calming rooms 14 arrives in order to get from there via cyclones 15 into the flue pipes 16, from where it can be removed for recycling. In these flues 16 are Throttle valves 17 installed.

Es hat sich gezeigt, daß die Abfuhr des heißen Windes unmittelbar oberhalb des Rostes, also eines Windes sehr hoher Temperatur — er hat in den Abzugsrohren 16 noch eine Temperatur von etwa 150 bis 200° C und darüber — den Gesamtwirkungsgrad des Schachtofens kaum beeinflußt, obgleich der Abzug von Wärme aus dem Ofen grundsätzlich ein erheblicheres Absinken des Wirkungsgrades erwarten ließe. Hier ist zu beachten, daß man im Schachtofenbetrieb bisher grundsätzlich den Unterwind als Sekundärwind durch die Brennzone zur Gicht geführt hat.It has been shown that the discharge of the hot wind directly above the grate, so one Wind's very high temperature - it still has a temperature of about 150 in the flues 16 up to 200 ° C and above - hardly affects the overall efficiency of the shaft furnace, although the fume cupboard basically expect a more significant drop in efficiency from heat from the furnace let. It should be noted here that in shaft furnace operation up to now the under wind has always been used as Secondary wind through the burn zone led to gout.

Zur Einstellung der Menge der zugeführten Kühlluft ist das Kühlwindgebläse 11 mit einer Regelvorrichtung versehen. Als solche kann zweckmäßig ein Drallregler am Ansaugstutzen des Gebläses dienen, wodurch es auch möglich ist, die Luftmenge unabhängig von den wechselnden Ofenwiderständen konstant zu halten.For setting the amount of cooling air supplied the cooling wind blower 11 is provided with a control device. As such it can be a useful one Swirl regulators on the suction port of the blower are used, which also makes it possible to control the amount of air independently to keep constant from the changing furnace resistances.

Die Luft wird sehr knapp oberhalb des Rostes 9 abgezogen, weil die Ofensäule (Ofenstock) nur in einem Bereich etwa 40 bis 50 cm oberhalb des Austragrostes locker ist, im Ofenunterteil 8 selbst jedoch dicht und kompakt. Der Rost bildet nämlich mit seinen Fräszähnen im Materialstock Risse und lockert ihn in Einzelblöcke auf. Daher findet nur in diesem kurzen Ofenstück eine intensive Kühlung statt. Die Erfindung gewährleistet nun in diesem aufgelockerten Teil eine recht konstante Kühlung.The air is drawn off very just above the grate 9 because the furnace column (furnace shaft) is only in is loose in an area about 40 to 50 cm above the discharge grate, in the lower part of the furnace 8 itself but dense and compact. The grate forms cracks with its milling teeth in the material stock loosens it up into individual blocks. This is why there is only intensive cooling in this short section of the furnace instead of. The invention now ensures a fairly constant cooling in this loosened part.

Der durch die Abzugsleitungen 13 · abziehende Wind trägt andererseits dazu bei, daß es zu einem Herunterbrennen aus der Brennzone und damit zu dem erwünschten Nachsintern kommt. Durch Betätigung der Regelung des Kühlwindgebläses 11 und der Drosselklappen 17 hat man es in der Hand, das Ausmaß des Herunterbrennens und damit des Nachsinterns des Brenngutes im Ofenunterteil 8 zu regeln. Sollte dabei die Temperatur in den Abzugsrohren 16, die ebenfalls feuerfest ausgekleidet sein können, einen bedenklich hohen Wert annehmen, so kann man Kaltluft in die Beruhigungsräume 14 einführen, wozu man sich der Leitungen 18 bedienen kann. Die Beruhigungsräume 14 sind ferner mit absperrbaren Staubablässen 19 versehen.On the other hand, the wind drawing off through the discharge lines 13 contributes to the fact that it becomes one Burning down from the firing zone and thus the desired re-sintering occurs. By actuation the regulation of the cooling wind blower 11 and the throttle valve 17 you have it in hand, the To regulate the extent of the burning down and thus of the re-sintering of the material to be fired in the furnace lower part 8. Should the temperature in the flue pipes 16, which can also be refractory lined, be a assume a worryingly high value, cold air can be introduced into the calming spaces 14, for which purpose the lines 18 can be used. The calming rooms 14 are also lockable Dust outlets 19 provided.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß man durch eine Steuerung der Windabfuhr am Ofenfuß die betriebsbedingten Ofenwiderstände in ihren wechselnden Größen berücksichtigen kann, um dadurch die Brenntemperatur zu erhöhen und bei vollständiger Verbrennung einen gleichbleibenden Brennstoffverbrauch zu sichern.In summary it can be said that by controlling the wind dissipation at the furnace foot the operational furnace resistances in their changing Sizes can be taken into account in order to increase the firing temperature and with more complete Combustion to ensure constant fuel consumption.

Claims

Patent claims:

1. Shaft furnace with supply of the combustion wind exclusively in the combustion zone and with devices for the extraction of Cooling air, which is supplied from below, through the furnace part which is used to discharge the material to be fired and, without having reached the burning zone, is discharged again for burning Magnesite od. The like. At high temperatures of over 1700 ° C, in particular around 2000 C and above, characterized in that to extract the cooling air just above the movably designed furnace grate (9) and still at least in the area of the part of the material to be fired that loosens under the movement of the grate one, but expediently two and then arranged opposite one another, from Manhole (1) laterally withdrawing lines (13) are provided.

2. Shaft furnace according to claim 1, characterized in that in each discharge line (13) of the Cooling air is arranged in a refractory lined calming space (14).

1 sheet of OQPY drawings