DE19513549B4

DE19513549B4 - Pelletieranlage

Info

Publication number: DE19513549B4
Application number: DE19513549A
Authority: DE
Inventors: Gersch Prof. Dr. Maisel; Jakov Belozerowskij; Wadim Absalov; Wladimir Tweritin; Sergej Ewstjugin; Leonid Kokorin
Original assignee: Siemens AG; NPWP TOREKS; NPWP TOREKS JEKATERINBURG
Current assignee: Siemens AG; NPWP TOREKS; NPWP TOREKS JEKATERINBURG
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2015-04-11
Also published as: MX9707820A; ZA962583B; AU701166B2; WO1996032510A1; IN188994B; DE19513549A1; RU2149331C1; AU5268896A

Abstract

Pelletieranlage mit einem Durchlaufofen (1), in dem ein Wanderrost (3) mit einer darauf abgelegten Schicht (5, 7) von Grünpellets (6) nacheinander eine Trocknungszone (8), eine Erwärmungszone (9), eine Brennzone (10) und eine Kühlzone (11) des Ofens (1) durchläuft, wobei in der Kühlzone (11) ein Gas (19) als Kühlgas von unten nach oben durch die Pelletschicht (5, 7) geleitet wird und das so erwärmte und in der Brennzone (10) durch Brennstoffverbrennung zusätzlich erhitzte Gas (19) in den übrigen Ofenzonen (8, 9, 10) von oben nach unten durch die Pelletschicht (5, 7) geleitet wird, wobei die Kühlzone (11) des Ofens (1) in mehrere aufeinanderfolgende separate Unterbereiche (15, 16, 17) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbereiche (15, 16, 17) entsprechend ihrer Reihenfolge in Durchlaufrichtung (2) des Wanderrosts (3) oberhalb der Pelletschicht (5, 7) einzeln über separate Kanäle (20, 21, 22) zur Führung des erwärmten Gases (19) mit der Brennzone (10), der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Pelletieranlage mit einem Durchlaufofen, in dem ein Wanderrost mit einer darauf abgelegten Schicht von Grünpellets nacheinander eine Trocknungszone, eine Erwärmungszone, eine Brennzone und eine Kühlzone des Ofens durchläuft, wobei in der Kühlzone ein Kühlgas von unten nach oben durch die Pelletschicht geleitet wird und das so erwärmte und in der Brennzone durch Brennstoffverbrennung zusätzlich erhitzte Gas in den übrigen Ofenzonen von oben nach unten durch die Pelletschicht geleitet wird, wobei die Kühlzone des Ofens in mehrere aufeinanderfolgende separate Unterbereiche unterteilt ist. Die aus Feinsterzen unter Zugabe von Wasser und Zuschlagstoffen zu kugelförmigen Packungen gerollten Grünpellets werden beim Durchlauf durch die Pelletieranlage zunächst getrocknet, anschließend vorerwärmt und schließlich bei hohen Temperaturen gebrannt oder geröstet. Danach werden die gebrannten Pellets mittels Kühlgas (Luft) abgekühlt.

Die DE 14 33 339 A1 beschreibt im wesentlichen eine derartige Pelletieranlage, in der zum Hartbrennen von Pellets aus Erzen, Zementrohstoffen und dergleichen Grünpellets in einer Vortrocknungsstufe unter Hindurchdrücken der aus nachfolgenden Stufen zurückgeführten heißen Gase von unten nach oben getrocknet und anschließend aufgeheizt, gebrannt und gekühlt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von dem Kühlgas beim Abkühlen der gebrannten Pellets aufgenommene Wärme optimal für die Wärmebehandlung der Grünpellets in dem Durchlaufofen zu nutzen, um so den Brennstoffeinsatz und die bei der Wärmebehandlung der Pellets entstehende Abgasmenge zu minimieren.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe. dadurch gelöst, daß bei der Pelletieranlage der eingangs angegebenen Art die Unterbereiche der Kühlzone entsprechend ihrer Reihenfolge in Durchlaufrichtung des Wanderrosts oberhalb der Pelletschicht einzeln über separate Kanäle zur Führung des erwärmten Gases mit der Brennzone, der Erwärmungszone und der Trocknungszone verbunden sind.

Auf diese Weise wird die unterschiedliche Erwärmung des Kühlgases bei seinem Durchtritt durch die Pelletschicht für die Wärmebehandlung der Grünpellets in den unterschiedlichen Ofenzonen ausgenutzt, wobei der die Pelletschicht unmittelbar nach dem Brennvorgang abkühlende und dementsprechend die höchsten Temperaturwerte aufweisende Teil des Kühlgases der Brennzone zugeführt wird und die Gasanteile mit niedrigerer Temperatur den vor der Brennzone liegenden Ofenzonen zugeführt werden. Dabei erfolgt die Einteilung der Kühlzone in die separaten Unterbereiche in der Weise, daß der Unterschied zwischen den Gastemperaturen in den einzelnen Unterbereichen der Kühlzone und den für die Wärmebehandlung der Pellets vorgesehenen Temperaturen in den mit den jeweiligen Unterbereichen der Kühlzone über die Kanäle verbundenen Ofenzonen so gering wie möglich ist.

Um die Grünpellets in der Erwärmungszone optimal vorwärmen zu können, ist in vorteilhafter Weise der erste von zwei aufeinanderfolgenden Unterbereichen der Kühlzone mit einem letzten Unterbereich der Erwärmungszone und der zweite Unterbereich mit einem ersten Unterbereich der Erwärmungszone oder einem letzten Unterbereich der Trocknungszone verbunden. Dadurch wird erreicht, daß die Grünpellets am Ende des Trocknungsvorganges bzw. zu Beginn des Erwärmungsvorganges von Gasen mit niedrigerer Temperatur als am Ende des Erwärmungsvorganges aufgeheizt werden. Hieraus ergibt sich ein gleichmäßiger Temperaturanstieg in der Pelletschicht von der Trocknungszone bis zur Brennzone und damit eine optimale Wärmeausnutzung der Gase.

Vorzugsweise wird das Kühlgas in einem letzten Unterbereich der Kühlzone wahlweise von oben nach unten oder von unten nach oben durch die Pelletschicht geleitet, wobei das so erwärmte Gas in zumindest einem vorangehenden Unterbereich der Kühlzone von unten nach oben durch die Pelletschicht geführt wird. Hierdurch wird eine gleichmäßigere Abkühlung der Pelletschicht und eine verbesserte Ausnutzung des Kühlgases erreicht, weil das jeweilige Temperaturniveau des zur Kühlung der Pellets verwendeten Gases in den verschiedenen Unter bereichen der Kühlzone nicht niedriger ist, als dies zur Erzielung der gewünschten Abkühlung erforderlich ist.

Aus dem gleichen Grund wird vorzugsweise das in der Erwärmungszone und/oder einem letzten Unterbereich der Trocknungszone von oben nach unten durch die Pelletschicht geleitete Gas anschließend in einem ersten Unterbereich der Kühlzone von unten nach oben durch die Pelletschicht geführt.

Um das in der Brennzone durch die Pelletschicht geleitete Gas optimal ausnutzen zu können, wird es anschließend in zumindest einem ersten Unterbereich der Trocknungszone von oben nach unten durch die Pelletschicht geführt. Danach kann das Gas gereinigt und ausgestoßen werden.

Dadurch, daß der Wanderrost mit zwei übereinanderliegenden Pelletschichten belegt ist, wobei zunächst die untere Pelletschicht in einem ersten Unterbereich der Trocknungszone allein getrocknet wird und anschließend beide Schichten in einem zweiten Unterbereich der Trocknungszone gemeinsam getrocknet werden, wird eine gleichmäßige Trocknung der Grünpellets bei optimaler Wärmeausnutzung erreicht.

Die Zufuhr des in der Kühlzone erwärmten Kühlgases in die Brennzone läßt sich in vorteilhafter Weise dadurch realisieren, daß zu der Brennzone zwei zur Längsrichtung des Wanderrosts parallele Seitenkanäle führen, von denen jeder Seitenkanal jeweils eine von zwei parallelen Reihen mit Brennern mit dem zu erhitzenden Gas versorgt.

Alternativ hierzu führt aus der Kühlzone zu der Brennzone ein zentraler Kanal, von dem in der Brennzone quer zur Richtung des Wanderrosts seitlich Leitungen zur Versorgung von zwei parallelen Reihen mit Brennern mit dem zu erhitzenden Gas abzweigen. Die Brenner können aber auch in dem zentralen Kanal angeordnet sein.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen; im einzelnen zeigen
1 ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Pelletieranlage,
2 und 3 unterschiedliche Beispiele für die Führung des Gases aus der Kühlzone in die Brennzone,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Pelletieranlage und
5 ein weiteres Beispiel für die Führung des Gases aus der Kühlzone in die Brennzone.
1 zeigt einen Durchlaufofen 1 einer Pelletieranlage im Längsschnitt. Durch den Ofen 1 läuft in Richtung des Pfeiles 2 ein als Endlos-Bandförderer ausgebildeter Wanderrost 3, der mit einer Schutzschicht 4 aus gebrannten Pellets belegt ist. Bevor der Wanderrost 3 in den Ofen 1 einläuft, wird er mit einer ersten Schicht 5 aus Grünpellets 6 belegt. Diese bestehen aus Feinsterzen, die mit Hilfe von hier nicht gezeigten rotierenden Trommeln oder Tellern unter Zugabe von Wasser und Zuschlagstoffen zu kugelförmigen Packungen gerollt werden. Nach einer untenstehend näher erläuterten Vortrocknung der ersten Schicht 5 wird auf dieser eine zweite Schicht 7 aus Grünpellets 6 aufgebracht.
Der Durchlaufofen 1 weist eine Trocknungszone 8 zum Trocknen der Grünpellets, eine Erwärmungszone 9 zum Vorwärmen der Grünpellets, eine Brennzone 10 mit einem nachfolgenden Rekuperationsbereich zum Brennen oder Rösten der Grünpellets und eine Kühlzone 11 zum Abkühlen der nunmehr gebrannten Pellets auf. Die einzelnen Ofenzonen 8 bis 11 sind voneinander getrennt und in Durchlaufrichtung 2 des Wanderrosts 3 aufeinanderfolgend angeordnet. Die Trocknungszone 8 besteht aus drei in Durchlaufrichtung 2 aufeinanderfolgenden separaten Unterbereichen 12, 13 und 14, wobei die erste Schicht 5 mit Grünpellets 6 vor dem ersten Unterbereich 12 und die zweite Schicht 7 zwischen den Unterbereichen 12 und 13 auf dem wanderrost 3 mit der Schutzschicht 4 aufgebracht wird.
Die Kühlzone 11 besteht aus vier in Durchlaufrichtung 2 aufeinanderfolgenden Unterbereichen 15, 16, 17 und 18. In dem letzten Unterbereich 18 wird Gas 19, hier angesaugte Außenluft, als Kühlgas von unten nach oben durch die Pelletschichten 5 und 7 geleitet. Das so erwärmte Gas 19 wird anschliessend unter dem Wanderrost 3 gesammelt und in den beiden mittleren Unterbereichen 16 und 17 der Kühlzone 11 von unten nach oben durch die Pelletschichten 5 und 7 geführt. Dabei wird das Gas 19 in dem Unterbereich 17 auf eine Temperatur von etwa 700°C und in dem Unterbereich 16 auf etwa 900°C aufgewärmt.
Das in dem dritten Unterbereich 17 erwärmte Gas 19 wird über einen Kanal 20 in den letzten Unterbereich 14 der Trocknungszone 8 geleitet und durchströmt dort die Pelletschichten 5 und 7 von oben nach unten. Das in dem zweiten Unterbereich 16 der Kühlzone 11 stärker erwärmte Gas 19 wird über einen weiteren Kanal 21 in die Erwärmungszone 9 geführt, wo es die Pelletschichten 5 und 7 ebenfalls von oben nach unten durchströmt.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht kein grundsätzlicher Unterschied zwischen dem letzten Unterbereich 14 der Trocknungszone 8 und und dem Anfangsbereich der Erwärmungszone 9. Es ist daher ohne weiteres möglich, das erwärmte Gas 19 aus den Unterbereichen 16 und 17 der Kühlzone 11 auf einen näher zur Brennzone 10 liegenden Endbereich der Erwärmungszone 9 und einen näher zur Trocknungszone 8 liegenden Anfangsbereich der Erwärmungszone 9 aufzuteilen.
Unterhalb des Wanderosts 3 wird das in dem letzten Unterbereich 14 der Trocknungszone 8 und der Erwärmungszone 9 aus den Pelletschichten 5 und 7 austretende und durch Wärmeabgabe an die Pellets 6 abgekühlte Gas 19 abgesaugt und in den ersten Unterbereich 15 der Kühlzone 11 geführt, wo es die Schichten 5 und 7 mit den gebrannten Pellets von unten nach oben durchströmt. Das dabei auf etwa 1100°C erwärmte Gas 19 wird über einen weiteren Kanal 22 zur Brennzone 10 geleitet. Dort wird das heiße Gas 19 zwei parallelen und in Richtung der Breite des Wanderrosts 3 versetzten Reihen von Brennern 23 zugeführt und durch Verbrennung von Brennstoff 24 auf die zum Brennen bzw. Rösten der Grünpellets 6 erforderliche Temperatur erhitzt. Das so erhitzte Gas 19 durchströmt die Grünpelletschichten 5 und 7 von oben nach unten , wobei es den größten. Teil seiner Wärme an die Pellets 6 abgibt und sich auf Temperaturwerte von nicht mehr als ca. 350°C abkühlt.
Das Gas 19 wird im weiteren unterhalb des Wanderrosts 3 abgesaugt und den beiden ersten Unterbereichen 12 und 13 der Trocknungszone 8 zugeführt, wo es zunächst nur die erste Grünpelletschicht 5 und nach deren Vortrocknung beide Grünpelletschichten 5 und 7 von oben nach unten durchströmt. Das aus den Pelletschichten 5 und 7 austretende Gas 19 wird schließlich gereinigt und abgeführt.
2 zeigt einen Schnitt durch den Durchlaufofen 1 im Bereich der Brennzone 10 quer zur Durchlaufrichtung 2 des Wanderrosts 3 mit den daraufliegenden Pelletschichten 4, 5 und 7. Der das heiße Gas aus dem ersten Unterbereich 15 der Kühlzone 11 in die Brennzone 10 leitende Kanal 22 besteht aus zwei zueinander parallelen Seitenkanälen 25 und 26, von denen jeder Seitenkanal 25, 26 jeweils eine der beiden parallelen Reihen mit den Brennern 23 mit dem zu erhitzenden Gas 19 versorgt. Die beiden andereren Kanäle 20 und 21 sind zentral angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 ist der Kanal 22 in Form eines zentral verlaufenden Rohres ausgebildet, von dem seitlich Leitungen 27 zu den Brennern 23 abzweigen.
4 zeigt eine Pelletieranlage, die sich von dem Ausfühungsbeispiel nach 1 dadurch unterscheidet, daß in dem letzten Unterbereich 18 der Kühlzone 11 das Gas 19 als Kühlgas von oben nach unten durch die Pelletschichten 5 und 7 ge leitet wird und daß die Brennzone 10. und der erste Unterbereich 15 der Kühlzone 11 in ihren oberen Bereichen durch einen zentralen Kanal 28 direkt miteinander verbunden sind, wobei in dem oberen Bereich des ersten Unterbereichs 15 der Kühlzone 11 ein Brenner 23 angeordnet ist.
5 zeigt einen Schnitt durch die Brennzone 10 quer zur Durchlaufrichtung 2. Die Kanäle 20 und 21 sind als Seitenkanäle ausgebildet.

Claims

Pelletieranlage mit einem Durchlaufofen (1), in dem ein Wanderrost (3) mit einer darauf abgelegten Schicht (5, 7) von Grünpellets (6) nacheinander eine Trocknungszone (8), eine Erwärmungszone (9), eine Brennzone (10) und eine Kühlzone (11) des Ofens (1) durchläuft, wobei in der Kühlzone (11) ein Gas (19) als Kühlgas von unten nach oben durch die Pelletschicht (5, 7) geleitet wird und das so erwärmte und in der Brennzone (10) durch Brennstoffverbrennung zusätzlich erhitzte Gas (19) in den übrigen Ofenzonen (8, 9, 10) von oben nach unten durch die Pelletschicht (5, 7) geleitet wird, wobei die Kühlzone (11) des Ofens (1) in mehrere aufeinanderfolgende separate Unterbereiche (15, 16, 17) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbereiche (15, 16, 17) entsprechend ihrer Reihenfolge in Durchlaufrichtung (2) des Wanderrosts (3) oberhalb der Pelletschicht (5, 7) einzeln über separate Kanäle (20, 21, 22) zur Führung des erwärmten Gases (19) mit der Brennzone (10), der Erwärmungszone (9) und der Trocknungszone (8) verbunden sind.
Pelletieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (16) von zwei aufeinanderfolgenden Unterbereichen (16, 17) der Kühlzone (11) mit einem letzten Unterbereich der Erwärmungszone (9) und der zweite Unterbereich (17) mit einem ersten Unterbereich der Erwärmungszone (9) oder einem letzten Unterbereich (14) der Trocknungszone (8) verbunden ist.
Pelletieranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas (19) in einem letzten Unterbereich (18) der Kühlzone (11) wahlweise von oben nach unten oder von unten nach oben durch die Pelletschicht (5, 7) geleitet wird und daß das so erwärmte Gas (19) in zumindest einem vorangehenden Unterbereich (16, 17) der Kühlzone (11) von unten nach oben durch die Pelletschicht (5, 7) geführt wird.
Pelletieranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Erwärmungszone (9) und/oder einem Letzten Unterbereich (14) der Trocknungszone (8) von oben nach unten durch die Pelletschicht (5, 7) geleitete Gas (19) anschließend in einem ersten Unterbereich (15) der Kühlzone (11) von unten nach oben durch die Pelletschicht (5, 7) geführt wird.
Pelletieranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Brennzone (10) durch die Pelletschicht (5, 7) geleitete Gas (19) in zumindest einem ersten Unterbereich (12, 13) der Trocknungszone (8) von oben nach unten durch die Pelletschicht (5, 7) geführt wird.
Pelletieranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wanderrost (3) in dem ersten Unterbereich (12) der Trocknungszone (8) mit einer ersten Schicht (5) aus Grünpellets (6) und in dem zweiten Unterbereich (13) der Trocknungszone (8) mit der ersten und einer daraufliegenden zweiten Schicht (7) aus Grünpellets (6) belegt ist.
Pelletieranlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Kühlzone (11) zu der Brennzone (10) zwei zur Längsrichtung des Wanderrosts (3) parallele Seitenkanäle (25, 26) führen, von denen jeder Seitenkanal (25, 26) jeweils eine von zwei parallelen Reihen mit Brennern (23) mit dem zu erhitzenden Gas (19) versorgt.
Pelletieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Kühlzone (11) zu der Brennzone (10) ein zentraler Kanal (22) führt, von dem in der Brennzone (10) quer zur Richtung des Wanderrosts (3) seitlich Leitungen (27) zur Versorgung von zwei parallelen Reihen mit Brennern (23) mit dem zu erhitzenden Gas (19) abzweigen.
Pelletieranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem ersten Unterbereich (15) der Kühlzone (11) zu der Brennzone (10) ein zentraler Kanal (28) führt, der mindestens einen Brenner (23) zur Erhitzung des in dem ersten Unterbereich (15) der Kühlzone (11) aus der Pelletschicht (5, 7) austretenden Gases (19) aufweist.