DE1758949C3 - Verfahren zum Betrieb von Schachtöfen zum Brennen karbonathaltiger Gesteine - Google Patents

Description

Betrug beispielsweise die Stückgröße des aufgegebenen Kalksteins 40 bis 170 mm und entfallen dabei etwa 20% auf die Stückgröße 40 bis 70 mm und der Rest auf die Stückgröße 70 bis 170 mm, so wurde folgende Verteilung festgestellt:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Schachtöfen zum Brennen karbonathaltiger Gesteine, wie Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, wobei zur teilweisen Beheizung ölbrenner um den Umfang des Schachtofens verteilt in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, während der Kern des Schachtofens mittels festem Brennstoff beheizt wird, und einen Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens.

Schachtöfen, die sowohl mit festem Brennstoff als auch von außen mit Heizöl oder -gas beheizt werden, sind bereits vorgeschlagen worden.

Hierbei wird der Brennstoff meist in einer außen am Schachtofen angeordneten Brennkammer vergast und anschließend in derselben oder im Ofen verbrannt.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Heizöl zunächst in Verbrennungskammern außerhalb des Schachtofens zu verbrennen und die Heizgase in den Ofen einzuführen.

Die Schwierigkeiten dieser mittels außerhalb des Schüttgutes befindlicher Brenner ausgerüsteten Schachtöfen liegen darin, daß die feuerfeste Ofenauskleidung oberhalb der Brennstoffeinführungsebenen durch örtliche Überhitzung beschädigt wird. Hinzu kommt noch der Umstand, daß durch die direkte oder indirekte Beaufschlagung des Brenngutes mit der Flamme Sintererscheinungen auftreten können, wodurch das Brenngut gegenüber der Flamme weniger durchlässig wird. Die Grenzen der Durchdringung des Brenngutes mit dem Brennstoff bzw. mit den heißen Verbrennungsprodukten stellen ohnehin ein Problem

0	bis	0,1	mm	2 %	0	bis	40	mm	34%
0	bis	2	mm	4 %	0	bis	60	mm	520/0
0	bis	5	mm	8 %	0	bis	80	mm	660/0
0	bis	8	mm	11,5%	0	bis	100	mm	76%
0	bis	15	mm	17 %	100	bis	170	mm	Rest
0	bis	30	mm	28 %

Dies ist auf den nach unten hin zunehmenden Zerfall des Brenngutes zurückzuführen.

In F i g. 1 sind diese Verhältnisse graphisch dargestellt. Die Kurve 1 bezeichnet dabei die Körnungsverteilung des aufgegebenen Kalksteines, die Kurve 2 diejenige des abgezogenen Kalkes.

Dadurch besteht nach wie vor die Gefahr eines Überbrennens der kleineren Körnungen, was insbesondere bei Kalk unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Schachtofen der eingangs genannten Art anzugeben, mittels derer das Überbrennen von kleinen Körnungen, die sich auf Grund des zunehmenden Verfalls des Brenngutes ergeben, zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die in den einzelnen Brennstoffzuführungsebenen eingeführten Brennstoffmengen entsprechend der abnehmenden Korngröße des Brenngutes bemessen werden. Auf diese Weise wird ein Überbrennen der kleinen Stücke in den tiefer gelegenen Ebenen vermieden.

Die in den einzelnen Ebenen zugeführten absoluten Brennstoffmengen sind außer von der Stückgröße noch von einer Reihe von Faktoren, wie beispielsweise der Temperatur der Umgebungsgase, der Richtung und dem Sauerstoffgehalt der aufsteigenden Gase usw., abhängig und müssen von FaI! zu Fall bestimmt werden. Für

Kalkstein hat es sich ganz allgemein als vorteilhaft erwiesen, wenn die jeweils in der nächst unteren Ebene eingeführte Brennstoffmenge die Hälfte bis zwei Drittel der in der darüberliegenden Ebene eingeführten Brennstoffmenge beträgt

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß durch kontinuierliches Abziehen des gebrannten Gutes aus dem Schachtofen das Klcingut ständig in Bewegung gehalten wird. Bei nicht kontinuierlichem Abziehen entsteht leicht ein Kokskuchen, der nur langsam verbrennt und zu schlechtei Qualität führt. In F i g. 2 der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung schematich im Längsschnitt dargestellt. In einen Schachtofen 1 ragen durch das Ofenfutter 2 etwa um 15° geneigte Rohre 5, durch die das öl in den Feuerraum 4 gelangt Außerhalb der Rohre 3 sind entsprechende Impulsbrenner 5 angeordnet, die mit den Rohren 3 jeweils die Lage der brennstoffeinführungsebenen 6, 7 und 8 bestimmen. Die Menge des in der untersten Ebene 6 eingeführten Brennstoffes ist gemäß der Erfindung am geringsten, die Menge des in der obersten Ebene 8 eingeführten Brennstoffes am größten. Unmittelbar über den Rohren 3 sind Vorsprünge 9, 10 und 11 angeordnet, deren Querschnitt in den einzelnen Ebenen jeweils nach unten zunimmt. Der Verlauf des Ofenkerns 12 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet.

Auf Grund der Tatsache, daß der Feinanteil des Brenngutes im Schachtofen nach unten hin zunimmt, kann das Brenngut in die Röhren gelangen, durch die das öl eingeführt wird, in einem Schachtofen gemäß der Erfindung wird dies dadurch vermieden, daß über den Brennermündungen Vorsprünge angeordnet sind, deren Querschnitt sich von Ebene zu Ebene jeweils vergrößert.

Durch die natürlichen Zugverhältnisse im Schachtofen ist der mit festem Brennstoff, z. B. Koks, versehene Ofenkern nicht genau zylindrisch ausgebildet, sondern erweitert sich nach unten hin konisch. Auf Grund der sich nach unten vergrößernden Kammern wird diese Erscheinung vermieden.

Bei bekannten Schachtofen, die zur teilweisen Beheizung außen ölbrenner aufweisen, sind diese in mehreren, meist drei Ebenen übereinander angeordnet. Aus Kostengründen ist dabei die Gesamtzahl der Brenner begrenzt so daß die einzelnen Ebenen relativ weit auseinanderliegen. Eine gleichmäßige Beheizung des in der Stückgröße nach unten hin abnehmenden Brenngutes ist dann oft nicht mehr gewährleistet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die ölbrenner am Umfang des Schachtofens gegeneinander versetzt angeordnet. Dies kann bei zwei Ebenen so erfolgen, daß jeder zweite ölbrenner der oberen Ebene um ein Drittel des Abstandes zur darunterliegenden Ebene nach unten and jeder zweite ölbrenner der unteren Ebene um ein Drittel des Abstandes zur darüberliegenden Ebene nach oben versetzt wird, so daß zwei zusätzliche Brennerebenen entstehen. Auf diese Weise wird bei gleicher Brenneranzahl eine gleichmäßigere Verteilung der Brenner erzielt, und insbesondere bei kleineren Stückgrößen des Brenngutes werden die geschilderten Nachteile vermieden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb von Schachtofen zum Brennen karbonathaltiger Gesteine, wie Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, wobei zur teiiweisen Beheizung ölbrenner um den Umfang des Schacht ofens verteilt in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, während der Kern des Schachtofens mittels festem Brennstoff beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in den einzelnen Ebenen eingeführten Brennstoffmengen entsprechend der abnehmenden Korngröße des Brenngutes bemessen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in der nächst unteren Ebene eingeführte Brennstoffmenge die Hälfte bis zwei Drittel der in der darüberliegenden Ebene eingeführten Brennstoffmenge beträgt.

3. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß durch kontinuierliches Abziehen des gebrannten Gutes aus dem Schachtofen das Kleingut ständig in Bewegung gehalten wird.

4. Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über den Mündungen der ölbrenner (5) Vorsprünge [9, 10, 11) angeordnet sind, deren Querschnitt sich von Ebene (6, 7, 8) zu Ebene vergrößert.

5. Schachtofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ölbrenner (5) am Umfang des Schachtofens (1) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

35

bei dieser Art von Beheizung dar.

Zur Vermeidung einer Beschädigung des Ofenfutter und von Sintererscheinungen des Brenngutes ist ferner vorgeschlagen worden, die Verbrennung des Brennstoffes mit einem Luftüberschuß vorzunehmen, vgl. »Zement Kalk. Gips« 21 (1968), 160/61, oder durch Zumischen von Abgasen eine Verdünnung zu erreichen, vgl. »Zement, Kalk, Gips« 10 (1957), S. 240. Die dazu erforderlichen Aggregate sind jedoch verhältnismäßig aufwendig.

In jüngster Zeit ist ein Verfahren beschrieben worden, bei dem schweres Heizöl als unzerstäubter Strahl impulsweise in den Schachtofen eingespritzt wird, so daß Oberhitzungen vermieden werden, da sich die auf dem heißen Brenngut bildenden öldämpfe noch vor der Verbrennung verflüchtigen, vgl. »Zement, Kalk, Gips« 21 (1968), S. 164. Brennerleistung und Flammenform können dabei durch die Regelgrößen

Impulsfrequenz

Abspritzdruck

Menge je Impuis

Heizölviskosität

gesteuert werden. Die Temperatur in der Einspritzebcne soll für eine rußarme Verbrennung nicht unter 750⁰C betragen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch, daß der sich im Laufe der Ofenreise ändernde Kernungsaufbau des Brenngutes nicht berücksichtigt