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Die Erfindung betrifft einen Schachtofen mit Doppelschräge zum Brennen
und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein od. dgl., und ein Verfahren zu dessen
Betrieb, wobei der Durchsatz des Gutes durch den Ofen in zwei übereinander angeordneten
Brennräumen mit jeweils einander entgegengesetzt geneigten Schrägflächen derart
erfolgt, daß die im oberen Brennraum vorhandene Gutoberfläche unter Umkehr ihre
Schichtung in den unteren Brennraum gelangt.
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Bei bekannten Schrägöfen wird das in den beiden Brennräumen liegende
stückige Gut mittels Brennern durch ein Brenngas beaufschlagt, wobei das durch den
Ofen strömende Gas am oberen Ende des Ofens abgezogen und mit aus dem unteren Ende
des Ofens stammender Kühlluft den Brennern beider Brennräume zugeführt wird. Der
thermische Wirkungsgrad ist in diesem Falle jedoch nicht befriedigend, da ein Abgas
mit verhältnismäßig niedriger Temperatur verwendet wird.
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Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, mit Abgas wesentlich höherer
Temperatur zu arbeiten, indem im unteren Teil des unteren Brennraumes die nach unten
strömenden Abgase zusammen mit der am oberen Ende der Kühlzone vorhandenen Kühlluft
abgezogen und den Brennern beider Brennräume zugeführt werden. Auf diese Weise wird
der thermische Wirkungsgrad erheblich verbessert.
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Beiden Ofentypen ist jedoch ein Nachteil gemeinsam: Der sich von der
oberen in die untere Brennkammer bewegende Materialstrom wird durch die beiden Wände
des Ofens an den Seiten der oberen und unteren Brennkammer auf Grund der Reibung
gebremst, so daß sich die Mitte des Materialstromes bei der Durchwanderung der Brennzone
schneller als die randnahen Zonen bewegt. Auf diese Weise entsteht in der Mitte
des Ofens wegen der kürzeren Verweilzeit ein Kalk von geringerer Qualität, die sich
in einer schlechteren Entsäuerung und einem entsprechend höheren Restgehalt an C02
äußert.
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Bekannt ist ferner ein als Zwillingsofen ausgebildeter Schachtofen
(vgl. französische Patentschrift 1202 948), der durch eine Trennwand in zwei selbständig
arbeitende Schachtöfen mit einer Doppelschräge geteilt ist. Diese voneinander unabhängig
arbeitenden Schachtöfen weisen gleichfalls voneinander unabhängige Beschickungs-
undAustragevorrichtungen auf. Die den bekannten Schachtofen in zwei unabhängige
Teile trennende Wand hat dabei keinerlei Einfluß auf die Wanderungsgeschwindigkeit
des in der Mitte des Ofens befindlichen Materials. Bei einfachen Schachtöfen ist
weiterhin bekannt (vgl. französische Patentschrift1275323, deutscheAuslegeschrift
1137 990) die Anordnung von Kammern und Schlitzen in einer Mittelwand dieses Schachtofens.
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Den oben erwähnten Restgehalt an C02 einmal für einen in der Mitte
gebrannten Kalksplitt der Körnung 25 bis 40 mm und zum anderen für einen in der
Randzone gebrannten Kalksplitt gleicher Körnung bei vier untersuchten Proben zeigt
Tabelle 1:
| Tabelle 1 |
| Probe Nr. Rest-CO, Rest-CO, Differenz |
| der Randzone I in der Mitte |
| 1 0,70/, 5,4()/, 4,7()/, |
| 2 0,9()/, 5,01)10 4,10/0 |
| 3 0,9()/, 5,2)/o 4,30/, |
| 4. 0,8()/, 5,2()/o 4,40/0 |
Es ist deutlich zu sehen, daß der Restgehalt an C02 des in der Mitte ausgetragenen
Branntkalkes höher als derjenige des in den Randzonen ausgetragenen Branntkalkes
liegt, und zwar durchschnittlich um 4,40/0.
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Ziel der Erfindung ist es, einen reaktionsfähigen Kalk unter Vermeidung
von Hartbrannt und Ungebranntem (Möpse) herzustellen und den gesamten Wärmeübergang
in Schachtöfen mit Doppelschräge zu verbessern. Gemäß der Erfindung wird dieses
Ziel dadurch erreicht, daß auf den Schrägflächen des oberen und unteren Brennraumes
Wände angeordnet sind, die sich senkrecht auf den Schrägflächen in die Brennräume
erstrecken und den gesamten Brennschacht in obere und untere Teilschächte unterteilen,
wobei die im oberen Brennraum angeordnete Wand oben als an der Stirnseite zur Brennkammer
offene Hohlwand ausgebildet ist und in den Seitenwänden Schlitze aufweist.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die im oberen Brennraum
angeordnete Hohlwand durch eine in ihrem Inneren waagerecht verlaufende Trennwand
in eine obere und eine untere Kammer unterteilt und weist die Hohlwand an den Seitenwänden
Schlitze auf.
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Beim Betrieb des Schachtofens mit Doppelschräge wird erfindungsgemäß
so verfahren, daß ein Teil der Heißgase aus der oberen Brennkammer mittels eines
Abgasventilators durch den oberen Teil der Hohlwand gesaugt und über die Schlitze
in den Seitenwänden derselben anschließend dem Brennschacht zugeführt wird, während
eine einstellbare Menge Brenngas aus dem unteren Brennkammerraum durch einen mit
einem Schieber versehenen Kanal in den unteren Teil der Hohlwand der oberen Brennkammer
gesaugt und ebenfalls über die Schlitze in den Seitenwänden der Hohlwand in die
durch die obere Wand gebildeten Brennschächte geführt wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt und wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
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F i g. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Teile
eines Doppelschrägofens mit den erfindungsgemäß angeordneten Wänden; F i g. 2 zeigt
eine schematische Vorderansicht der im oberen Brennraum angeordneten Wand; F i g.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung der im oberen Brennraum angeordneten Wand,
wobei alle das Verständnis erschwerenden Einzelheiten weggelassen wurden.
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D--r in F i g. 1 schematisch dargestellte Doppelschrägofen weist auf
den bekannten Schrägflächen Wände 1 und 2 auf, die den gesamten Brennschacht 3 in
obere Teilschächte 4 und 5 sowie untere Teilschächte 4a und 5a unterteilen.
Aus der schematischen Vorderansicht in F i g. 2 geht hervor, daß die Wand 2 an der
Stirnseite eine Öffnung 6 und an den Seitenwänden Schlitze 7 aufweist. Durch eine
waagerechte, im Inneren der oberen Wand 2 verlaufende Wand 8 wird diese in zwei
Kammern 2 a und 2 b unterteilt. Die obere Kammer 2b ist zur oberen
Brennkammer 9 hin geöffnet. Vom unteren Brennkammerraum 10 führt ein Kanal 11 in
den oberen Brennkarnmerraum 9. Der Kanal 11 kann durch einen im unteren Teil
des oberen Brennkammerraumes 9 angeordneten Schieber 12 geschlossen oder geöffnet
werden.
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Gemäß der Erfindung wird beim Betrieb des Doppelschrägofens so verfahren,
daß aus der oberen Brennkammer
9 ein Teil der Heißgase mittels
eines nicht dargestellten Abgasventilators durch den oberen Teil 26 der Hohlwand
2 gesaugt werden. Dieser Gasstrom gelangt dann durch die Schlitze 7 in der Hohlwand
2 in den Brennschacht 3. Aus dem unteren Brennkammerraum 10 strömt gleichzeitig
eine durch den Schieber 12 einstellbare Menge Brenngas in den unteren Teil 2a der
Hohlwand 2, von wo aus dasselbe gleichfalls über die Schlitze 7 in die Brennschächte
geführt wird.
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~ Durch den erfindungsgemäßen Doppelschrägofen wird zunächst erreicht,
daß der Materialstrom in der Mitte des Ofens gebremst wird und in der Tiefe des
Gutstromes zwei Materialbetten mit entsprechend vergrößerter Reibung entstehen.
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D--r schnelleren Bewegung des in der Mitte befindlich2n stückigen
Gutes wird auf diese Weise so daß die Verweilzeit des Gutes in der Mitte derjenigen
in der Randzone angeglichen ist.
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In der Mitte des Ofens erfolgt außerdem als weiterer Vorteil der gemäß
der Erfindung angeordneten Wand eine bessere Wärmeübertragung an das Brenngut, da
diese zusätzliche Wand in ähnlicher Weise wie die seitlichen Brennkammerwände wirkt.
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Die Ausbildung der oberen Wand 2 als Hohlwand mit einer Öffnung im
oberen Teil der Stirnseite führt weiterhin wegen des geringen Widerstandes im Inneren
dazu, daß Heißgase aus dem freien Brennraum angesaugt werden. Diese treten sodann
durch seitliche Schlitze wieder aus und durchströmen das umgebende Brenngut. Auf
diese Weise wird als weiterer Vorteil erreicht, daß eine bisher »tote« Strömungszone
gleichfalls von Heißgasen durchströmt wird.
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Tabelle 2 veranschaulicht die mit dem erfindungsgemäßen Doppelschrägofen
im Hinblick auf einen gleichmäßig gebrannten Kalk erzielten Vorteile, wobei die
gleiche Anzahl von Proben gleicher Körnung wie in Tabelle 1 untersucht wurden.
| Tabelle 2 |
| Probe Nr. Rest-CO_ Rest-CO? Differenz |
| der Randzone in der Mitte |
| 1 1.1010 1,60,10 0,>0.0 |
| 2 1.00,I0 1,60;o 0 , 50 10 |
| 3 1.3% 1,70,/0 0,40'0 |
| 4 1,l0110 1>50 1 , 040110 |
Es ist zu ersehen, daß keine nennenswerte Differenz mehr zwischen in der Mitte des
Ofens und am Rande des Ofens ausgetragenem Kalk besteht.