DE1542462A1

DE1542462A1 - Anlage zum Vorwaermen pulverfoermiger Materialien durch die Abgase eines Ofens zur Behandlung dieser Materialien

Info

Publication number: DE1542462A1
Application number: DE19661542462
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe des Forges et Ateliers du Creusot
Current assignee: Societe des Forges et Ateliers du Creusot
Priority date: 1965-08-04
Filing date: 1966-07-28
Publication date: 1969-08-28
Also published as: BE684630A; GB1154012A; FR90153E; DE1542462B2; ES329838A1

Description

Patentanwalt· Dipl.-Ing. Lutnprecht

München 22, StelrisdorfiU. 10

310-11.b74P

STE DBS FORGES BT ATEIIERS DU CREUSOT, Paris (Frankreich)

Anlage zum Vorwärmen pulverförmiger Materialien durch die Abgase eines Ofens zur Behandlung dieser Materialien

Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen zum Vorwärmen pulverförmiger Materialien durch die Abgase eines Ofens zur Behandlung dieser Materialien, in denen die heißen Gase und das pulverförmige Material im Gegenstrom zirkulieren und die eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Temperaturaustauschzonen umfassen, in denen das pulverf örmige Material im Strom der heißen Gase in Suspension bzw. im Schwebezustand gehalten wird, wobei sich an jede dieser Zonen eine Trennvorrichtung für die Mischung anschließt.

Diese Anlagen sind im allgemeinen in der Weise abgefaßt, daß ein optimaler Wirkungsgrad für einen bestimmten Durchsatz an pulverförmigem Material erhalten wird, dem dann ein bestimmter Durchsatz an Abgas mit konstanter Temperatur entspricht. Es ist daher nicht möglich, eine solche Anlage variablen Durchsätzen an zu behandelndem pulverförmiger! Material anzupassen oder pulverförmigen Materialien unter-

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schiedlicher Natur, die jeweils eine bestimmte Vorheizung erfahren sollen»

Zur Anpassung des Wärmeaustausche in einer solchen Vorwärmanlage an ein bestimmtes Vorwärmverhältnis bei unterschiedlichen Durchsätzen an pulverförmigen Materialien wurde bereits vorgeschlagen, einen Anteil der Vorheizgase nach Durchqueren der Gesamtheit der Vorheiz stufen der Anlage zu entnehmen und dieses Gas an zwei Punkten des Vorwärmzyklus bzw. der Vorwärmanlage wiedereinzuführen, wobei die Wiedereinführungs-Durchsätze zum einen in Abhängigkeit von der Vorheiz-Endtemperatur des pulverförmigen Materials und zum anderen vom Durchsatz an zu behandelndem pulverförmigen Material geregelt werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorwärmanlage, bei der verschiedene Störungen, die beim Betrieb der Anlage auftreten können, bei der Regelung der Durchsätze der Wiedereinfühgung der entnommenen Vorheizgase berücksichtigt werden.

Gemäß der Erfindung umfaßt die Anlage einen Rückführungskreis mit zwei unterschiedlichen Zweigen, die durch Gase beaufschlagt werden, die im Yorwärmzyklus entnommen werden, wobei jeder der Zweige zumindest einen Punkt für die Wiedereinführung in diesen Kreislauf hat, der vor (d l'amont) dem letzten Vorheizraum oder den letzten Vorheizräumen liegt und der Durchsatz in dem einen dieser Zweige abhängig gemacht

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wird von der Temperatur vor dem Ofen und der Durchsatz des anderen Zweiges vom Momentandurchsatz der Vorheizgase in einem Seil der Anlage hinter (Ä I¹aval) zumindest einem der Wiedereinführungepunkte·

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand von Ausführungsarten beschrieben, die als Beispiel angegeben und durch die angefügten Zeichnungen veranschaulicht werden« Ss zeigen:

Fig. 1 ein allgemeines Schema für eine Torheizanlage mit einer ersten AusführungsVariante eines Kreises für die Bückführung der Gase mit zwei unterschiedlichen Zweigen;

Pig. 2 ein der Fig. 1 analoges Schema, mit einem Rttckführungs· kreis reziprokem Abhängigkeitsverhältnis der Wiedereinführungsdurchsätze der beiden Zweige des Kreises; und

Fig. 3 einen Ausschnitt des Schemas gemäß Fig. 2 mit einer Variante der Steuerung des den Temperaturen unterworfenen Rückführungsdurchsatzes.

Fig. 1 zeigt einen Behandlunge of en 1, dessen Abgase dem durch die ausgezogene Linie angedeuteten Strömungsweg 2 folgen. Das pulverförmige Material wird bei 3 eingeführt und bewegt sich im Gegenstrom dazu, längs des gestrichelt angegebenen Strömungsweges 4-· Die Mischung Pulver-Gas durchläuft einen ersten Torheizmantel bzw. -raum GM und wird dann in einer ersten Trennvorrichtung 31 getrennt; die Gase werden durch ein Gebläse oder einen Ventilator 5 in Richtung eines nichtgezeigten

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Staubabscheiders abgesaugt und das pulverförmige Material bewegt sich unter der Wirkung der Schwerkraft In Richtung eines zweiten Yorheizraumes G2; nach Wärmeaufnahme In diesem Raum wird das Pulver in der Trennvorrichtung S2 abgetrennt bzw. abgeschieden und bewegt sich in Richtung eines dritten Yorheizraumes G3; schließlich gelangt das pulverförmige Material nach Abtrennung in einer Trennvorrichtung S3 in einem vierten Yorheizraum, der durch einen Dom oder ein Gewölbe B gebildet wird und nach Abtrennung in einer letzten Trennvorrichtung S4 bewegt es sich in Richtung des Einganges des Ofens 1. Selbstverständlich kann eine solche Anlage, die an sich bekannt ist und selbst keinen Teil der Erfindung bildet, irgendeine Zahl von aufeinanderfolgenden Räumen zum Yorheizen des pulverförmiger. Materials umfassen, an die sich dann jeweils eine Trennvorrichtung anschließt.

Es ist klar, daß eine solche Anlage gestört wird, sobald eine zufällige Änderung auftritt, wie beispielsweise eine Änderung der Temperatur oder des Durchsatzes der heißen Gase und jeder solchen Änderung entspricht dann eine Gleichgewichtsstörung beim Betrieb der Anlage und folglich u.a. eine Änderung der Bndtemperatur des vorgeheizten pulverförmigen Materials.

Pur die Aufrechterhaltung der Gleichgewichtsbedingungen des Betriebes umfaßt die erfindungsgemäße Anlage einen Rückführungs-

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kreis mit zwei Zweigen, von denen jeder durch Vorheizgase gespeist bzw· beaufschlagt wird, die an einem bestimmten Punkte der Anlage entnommen werden.

Dieser Rückffihrungskreis umfaßt zwei unterschiedliche Zweige 6 und 7, die von zwei Anzapfstellen 6a und 7a her gespeist werden und deren zeitlich durchströmende Mengen in den offenen Vorwärmzyklus bzw. die Torwärmanlage an zwei Punkten 6c und 7c wieder eingeführt werden. Die Durchsätze für die Wiedereinführung werden durch Regelung der Geschwindigkeit der Antriebsmotoren 6d und 7d der Ventilatoren oder Gebläse 6b und 7b gesteuert, und zwar mit Hilfe von Geschwindigkeit sreglem 6e und 7e.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten AusführungsVariante wird der Durchsatz der bei 6c wiedereingeführten Gase zur -Steuerung der Temperatur im letzten Vorheizraum B in Abhängigkeit von Änderungen der Temperatur des pulverförmiges. Materials vor seinem Eintritt in den Ofen 1 verwendet,und dar- Burchsats der bei 7c wiedereingeführten Gase wird zur Steuon^g der Temperatur in der Gesamtheit der übrigen Vorheizidiisis benutzte

Der Durchsatz der Wiedereinführung bei 6c wiitl abhängig gemacht von der Bndtemperatur der Vorheizung des i^lverfStinigen Materials und zwar mit Hilfe eines Temperaturdetsfctwa T₁, der in der zum Ofen 1 führenden leitung 8 angeordnet ist und dessen

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Informationen auf den Regler 6e übertragen werden; wenn 'beispielsweise die gemessene Temperatur unter einen bestimmten Wert absinkt, erhält der Regler 6e eine Information in dem Sinne einer Verminderung des Durchsatzes der Wiedereinführung bei 6c und daraus folgt eine Erhöhung der Temperatur der in den Vorheizdom D eintretenden Gase.

Sie Regelung der bei 7c zeitlich wiedereingeführten Mengen wird abhängig gemacht vom Durchsatz der heißen Gase, die im Vorwärmer (in Gasströmungsrichtung betrachtet) hinter 7c zirkulieren, in der Weise, daß dieser Durchsatz innerhalb von Grenzen gehalten wird, die einen guten Transport der Materialien im Vorwärmer ermöglichen. Diese Abhängigkeit wird unter Verwendung eines Geschwindigkeitsanzeigegerätes bzw. eines Durchflußmessers M erreicht, dessen Informationen auf einen Regler 7e übertragen werden, in der Weise, daß eine Geschwindigkeitsänderung der Gase in entgegengesetztem Sinne zu der durch das Anzeigegerät M gemessenen erzeugt wird. Der Geschwindigkeitsanzeiger kann durch ein Gerät gebildet werden, bei dem die an zwei Stellen m^ und m₂ zwischen 6a und 7c aufgenommenen Drucke miteinander verglichen werden.

Der Durchsatz der Wiedereinführung bei 7c wird ebenfalls abhängig gemacht vom Durchsatz des zu behandelnden Materials unter Verwendung eines Mengenmessers oder Dosiermeßgerätas (doßlmdtre) F, dessen Informationen übertragen werden a if den

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Regler 7e zur Veränderung des Durchsatzes der bei 7c wiedereingeführten Gase in einer angemessenen Weise, die durch Versuche unter Berücksichtigung der allgemeinen Charakteristiken jeder Anlage bestimmt wird.

Die automatische Regelung der Wiedereinführungsdurchsätze, wie sie soeben beschrieben wurde, berücksichtigt nicht die manuellen Regelmöglichkeiten, die eingeschaltet werden können, um die Regel-Informationen den verschiedenen Betriebegegebenheiten anzupassen, insbesondere der Art des zu behandelnden Materials, dem Durchsatz und der Temperatur der Gase entsprechend dem im Ofen zu behandelnden Material und der gewünschten Vorwärmtemperatur.

Bei der in Pig. 2 gezeigten Ausführungsart wird der Durchsatz der bei 6c wiedereingeführten Gase abhängig gemacht von der Temperatur der aus dem Ofen 1 austretenden Gase, und zwar mit Hilfe eines Temperaturdetektors Tg, dessen Informationen auf den Regler 6e übertragen werden. Diese Regelung hat zum Ziel, durch eine Erhöhung des Durchsatzes der Wiedereinführung ein Schmelzen und klebendes Zusammenbacken (des pulverförmigen Materials) im Vorheizraum D zu verhindern, das im Falle einer anormalen Erhöhung der Temperatur der Abgase des Ofens auftreten könnte. Sie kann sich der Regelung in Abhängigkeit von der Endtemperatur der Vorheizung des zu behandelnden Materials überlagern und der Art dieses Materials angepaßt

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werden. Die durch den Detektor T₂ gelieferten Informationen können im übrigen zur Auslösung eines Warnsignale verwendet werden, das es ermöglicht, notwendige Haßnahmen zur Verhinderung der vorgenannten Zwischenfälle zu ergreifen.

Die Drucke der bei 6c und 7c wiedereingeführten Gase werden in einem Druckkomparator (comparateur manometrique)C (Pig.2) verglichen, dessen Anzapfungen bei 6f und Tf angeordnet sind und -der den Nachweis von Störungen des Druckgleichgewichts ermöglicht, die mit der Aufrechterhaltung der in der Anlage vorgesehenen Zirkulationsgeschwindigkeit unverträglich sind. Die durch das Manometer C gelieferten Informationen können dazu verwendet werden, entweder die beiden Durchsätze für die Wiedereinführung in einander entgegengesetztem Sinne zu verändern oder den Durchsatz der Beschickung mit zu behandelndem Material. Der Druckkomparator C kann im übrigen Druckabfälle nachweisen, die von einem Verstopfen oder Zusetzen der Anlage an irgendeiner Stelle herrühren und ein entsprechendes Warnsignal liefern.

Die Punkte 6a und 7a für die Entnahme der rückgeführten Gase sind bevorzugt hinter der letzten Trennvorrichtung S₁ angeordnet, die durch die Vorheizgase durchquert.wird. In gewissen Fällen, beispielsweise wenn ein Interesse besteht, große Durchsätze der Wiedereinführung anzuwenden, v*»™ indessen der eine oder andere dieser Punkte vor dem ersten Vorheizraum 0-1

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vorgesehen werden, der durch die Mischung Gas-pulverförmiges Material durchquert wird; ebenso kann man zur Verminderung temporärer Gleichgewichtsstörungen des Druckes in der Anlage bei zumindest einem der beiden Zweige des Rückführungekreises zwei Wiedereinführungspunkte vorsehen, die vor zwei unterschiedlichen Vorheizräumen liegen; die Pig. 1 zeigt zwei WiedereinfUhrungspunkte 6c und 6c1 im Zweig 6, die vor dem Dom D und dem Vorheizraum G3 angeordnet sind.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsart wird der durch den Ventilator 6b in Abhängigkeit von der Messung der Temperatur der den Ofen.1 verlassenden heißen Gase gelieferte Durchsatz für die Wiedereinführung durch ein Register bzw. einen Regler 6g gesteuert, das bzw. der an der Förderseile dieses Ventilators angeordnet ist.

Dieser Regler empfängt Regel-Informationen, die durch den Druckkomparator O für unterschiedliche Drucke der durch die beiden Ventilatoren 6b und 7b geförderten Gase geliefert werden.

Der förderdruck des Ventilators 7b ist im wesentlichen (sensiblement) konstant bzw. stetig auf Grund der Tatsache, daß die Geschwindigkeit dieses Ventilators durch im wesentlichen stabile Parameter für jeden Wert des Durchsatzes an zu behandelndem Material beeinflußt wird. Der förderdruck dee Venti-

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lators 6b kann dagegen plötzliche Änderungen erfahren, bedingt durch plötzliche .Änderungen der Temperatur der Gase am Austritt des. Of ens, die durch das Thermometer Tg gemessen wird. Der Bruckkomparator C, der durch die plötzlichen änderungen des Förderdruckes des Ventilators 6b beeinflußt wird, gibt in diesem Falle eine Information an den Regler 6g Im Sinne einer Wiedereinstellung des Gleichgewichtes der Wiedereinführungsdrucke, was für die Aufrechterhaltung der vorgesehenen Zirkulationsgeschwindigkeit in der Anlage notwendig ist, wobei der Überschuß der Oase vor dem Regler 6g zu einer oberen Stufe (der Anlage) geschickt wird, beispielsweise nach 6h. Bin zweiter nichtgezeigter Regler kann an der Förderseite des Ventilators 7b angeordnet sein und ebenso die Informationen des Druckkomparators C empfangen·

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen .:beschränkt, die abgewandelt oder ergänzt werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

- 11 Patentansprüche

.jAnlage zum Torwärmen pulverförmiger Materialien durch die Abgase eines Behandlungsofens für diese Materialien, in der die heißen Gase und das zu behandelnde Material im Gegenstrom zirkulieren und die eine Mehrzahl von Torheizräumen mit jeweils anschließender Trennvorrichtung für die Mischung Gas-pulverförmiges Material umfaßt und in der eine Fraktion der Torheizgase nach Durchqueren der Torheizräume in den TorMärmzyklus wieder eingeführt wird, gekennzeichnet durch einen Rückführungskreis mit zwei unterschiedlichen Zweigen (6,7), die durch aus dem Torwärmzyklus entnommene Gase beschickt werden, wobei jeder der Zweige zumindest einen vor dem letzten Torheizraum (D) oder den letzten Torheizräumen (D,G3,..) aufgelegenen Punkt (6c,7c) für die Wiedereinführung in diesen Zyklus weist und der Durchsatz in einem dieser Zweige abhängig gemacht wird von einer Messung der Temperatur vor dem Ofen (1) und der Durcheatz in dem anderen Zweig abhängig gemacht wird von der Messung des Momentandurchsatzes des Gases in einem Teil der Anlage hinter zumindest einem der Wiedereinführungepunkte.

2 · Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucke in den beiden Zweigen (6,7) des Rückführungskreises in einem Druckkomparator (C) miteinander verglichen werden, dessen Informationen über die Abweichung von einem bestimmten, einer

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konstanten Geschwindigkeit der Mischung Gas-pulverförmiges Material entsprechenden Gleichgewicht für die Wiedereinstellung dieses Gleichgewichtes verwendet werden.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, die in dem der Temperatur vor dem Ofen (1) unterworfenen Zweig (6) gemessen wird, die Temperatur der den Ofen verlassenden Gase ist und daß der Bruckkomparator (C) Steuerimpulse an ein Regelorgan (6g) liefert, das den Wiedereinführungsdurchsatz dieses Zweiges unter Berücksichtigung plötzlicher Schwankungen dieser Temperatur verändert.

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