DE2047826B2 - Drehherdofen zur Behandlung körnigen Guts mit pflugscharartigen Förderund Verteilungsvorrichtungen - Google Patents

Description

25

Die Erfindung betrifft einen Drehherdofen zur Behandlung körnigen Guts mit pflugscharartigen Förder- und Verteilungsvorrichtungen. Gemäß der britischen Patentschrift 1 055 857 ist eine Vorrichtung für das Bewegen von Material über einen Herd, der die Konfiguration einer Reihe Stufen aufweist, bekanntgeworden, wobei zunäc" st die Materialien mit einer Pflugschar in Berührung gebracht werden, die sich teilweise durch das Bett hindurch erstreckt unter Drücken des oberen Teiles des Bettes auf die nächst niedrigere Stufe und sodann wird das Bett mit einer zweiten Pflugschar in Berührung gebracht, die sich tiefer in dasselbe hinein erstreckt. Sodann wird der restliche Teil des Bettes auf die nächst niedrigere Stufe gedrückt.

Vorrichtungen dieser Art sind insoweit mit Mangeln behaftet, als die Bettdicken im Verlaufe der Wärmebehandlung stark variieren, wodurch die Behandlung des Gutes anteilweise unterschiedlich ausfällt, also gewisse Anteile z. B. einer zu starken und gewisse Anteile einer zu geringen Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind, sowie diese Verfahrensweise zwecks Ausgleich oder Hintenanhalten derartiger Unterschiedlichkeiten relativ langzeitig zur Ausführung kommen muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Drehherdofen so auszugestalten, daß eine schnelle und einheitliche Behandlung des zu behandelnden Gutes gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Pflugscharen nachfolgend Glättungselemente zugeordnet sind, die die von den Pflugscharen gebildeten Hügel und Täler praktisch einebnen.

Eine kennzeichnende Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die Pflugscharen und die Glättungselemente in ihrer Höhe und in ihrer Winkellage einstellbar angeordnet sind, sowie weiterhin bei einem Transport des Gutes von dem Außenumfang einer Herdoberfläche in Richtung auf eine in der Mitte angeordnete Ausgleichsgrube die Winkeleinstellung der Pflugscharen so gewählt ist, daß die ringartigen Hügel größere Breite aufweisen.

Hierdurch gelingt es die zur Verfugung stehende Wärmeenergie rait größtmöglichem Nuteungsgrad auf das zu bebändernde Gut zu übertragen, dasselbe weitestgebend einheitlich der Wärmeeinwirkung auszusetzen und den Vorgang der Wärmebehandlung innerhalb einer relativ kurzen Zettspanne durchzuführen, d. h., es gelingt erfindungsgemäß sowohl einen hoben Durchsatz des zu behandelnden Gutes pro Zeiteinheit als auch einheitliche Qualität des Endproduktes zu erzielen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein praktisch glattes und ebenes auf dem Herd ruhendes Gutbett aufrechterhalten und beim Durchgang durch den Herd umgewälzt wird unter Vermeiden eines nicht ausreichenden Erhitzens oder Überhitzens des Gutes.

Der Erfindungsgegenstand eigent sich für die Verarbeitung einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien und ist somit z.B. auch für nicht Kohlenstoff enthaltende Güter geeignet, wie Calciumcarbonate Dolomit, Zementgestein, Calciumoxid, verschiedene Carbonate, Sulfate und Chloride und findet insbesondere bevorzugt im Zusammenhang mit kohlenstoffhaltigen Materialien einschließlich sogenannten nicht verbackenden Kohlen, Anthrazitkohle, Holzprodukten, grünem Erdölkoks, Pellets oder Briketts, die bestimmte Prozentsätze an bituminöser Kokskohle enthalten, fließfähigem Erdölkoks und verzögertem Erdölkoks Anwendung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für das Calcinieren sogenannten »rohen« oder »grünen« verzögerten Erdölkokses unter Entfernen flüchtiger Anteile geeignet. Für die Verarbeitung bieten sich insbesondere diejenigen Materialien an, die bei dem Erhitzen zu oxidierbaren, flüchtigen Produkten führen, da dieselben in der Kammer oberhalb des Herdes eine Oxidation der flüchtigen Anteile ermöglichen, wodurch der Gesamtbetrag oder ein Teil der erforderlichen Wärmt ausgebildet wird, die für das Verflüchtigen oder andere Behandlung des auf dem Herd ruhenden Gutes erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird das zu erhitzende Gut zunächst auf den Herd an einer Abgabestelle angeordnet. Der Herd bewegt sich kontinuierlich relativ zu den Pflugscharen und Glättungselementen, wie weiter unten erläutert. Es kann sich entweder der Herd oder die Pflugscharen und Glättungselemente bewegen, oder beide können sich mit Geschwindigkeiten bewegen, die ausreichend unterschiedlich sind, um zu einer erheblichen relativen Bewegung zwischen dem Herd einerseits und den Pflugscharen und Glättungselementen andererseits zu führen.

Das auf dem Herd angeordnete Gut kommt mit einer ersten Pflugschar in Berührung, die dasselbe in eine Furche überführt, die im wesentlichen einen dreieckigen Querschnitt besitzt. Die Basiswinkel der Furchen werden normalerweise dem Böschungswinkel des zu behandelnden Gutes entsprechen.

Sodann kommt ein Glättungselement lediglich mit einem oberen Teil des dreieckigen Querschnitts der Furche in Berührung. Dieses Glättungselement wird das Gut von dem oberen Teil aus so ablenken, daß sich eine stumpfkegelige Form des Querschnittes der Furche ergibt und somit deren durchschnittliche Tiefe verringert wird.

Die in dieser Weise ausgebildete stumpfkegelige Furche wird sodann praktisch ungestört auf dem Herd ruhen, bis eine erhebliche Bewegung des Herdes relativ zu den Pflugscharen eingetreten ist. Vor-

zugsweise wird die Furche ungestört angenähert eine volle Umdrehung des Herdes liegen. Sodann kommt die Furche mit einer zweiten Pflugschar in Berührung, die dazu führt, das das gesarate oder praktisch das gesamte Gut in der Furche über eine kurze s Strecke längs des Herdes transportiert wird unter Ausbilden einer neuen Furche, die etwas enger benachbart zu der Auslaßstelle vorliegt, wo der Reit des behandelten Gutes schließlich aus dem Herd entfernt wird. Die neue Furche wird gewöhnlich von der alten Furche duich eine Rinne, d. h. eine V-förmige Ausnehmung, getrennt sein. Die neue Furche kommt sodann mit einem zweiten Glättungselement ähnlich dem ersten in Berührung, die Gut von dem oberen Teil der neuen Furche ablenkt, und dieselbe stumpfkegelig macht, sowie Gut in die benachbarten Rinnen ablenkt Durch Einstellen des Glättelementes kann eine ausreichende Gutmenge aus der Furche so entfernt werden, daß gerade die Rinnen gefüllt werden, wodurch ein ebenes Gutbett auf dem Herd verbleibt. Dieses ebene Bett führt zu einer kleinstmöglichen Dicke des Gutes auf dem Herd.

Die nach unten strahlende Wärme kommt mit dein Bett in Berührung und erhitzt die äußersten Teilchen auf eine höchstmögliche Temperatur. Es wurde serunden, daß ein Temperaturgradient zwischen der äußeren Oberfläche des Bettes und den Teilchen benachbart zu dem Herd besteht. Indem die Dicke des Bettes kleinstmöglich gehalten werde, kann dieser Temperaturgradient kleinstmöglich gehalten werden, so daß zu jedem gegebenen Zeitpunkt alle Teilchen eine praktisch einheitliche Temperatur aufweisen. Dies führt zu einer Produkteinheitlichkeit und ermöglicht einen höheren Durchsatz durch einen Ofen gegebener Herdfläche. Dies trifft zu, da der Durchsatz allgemein durch die geringste Wärmebehandlung begrenzt wird, die relativ wenige Teilchen erfahren. In einem glatten Bett wird der Unterschied zwischen der Wärmebehandlung, die ein durchschnittliches Teilchen erfährt, sowie die geringste Wärmebehandlung, die irgendein Teilchen erfährt, verringert und der Durchsatz kann somit erhöht werden. Sobald die Pflugschar mit der Furche in Berührung kommt, führt die natürliche Wirkung des Schiebens des Gutes über den Herd unter Ausbilden der neuen Furche dazu, daß da:> Gut, das zuvor tiefer im Inneren des Körpers der Furche vorlag, nunmehr an oder benachbart zu der Oberfläche der neuen Furche erscheint. Dieses »Wenden« des Bettes unterstützt die Ausbildung eines einheitlichen Produktes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäß ausgerüsteten Drehherdofen,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht von Einzelteilen, die den Erfindungsgegenstand zeigt,

Fig. 3 eine Draufsicht, die schematisch die Lageanordiiung der Pflugscharen und Glättelemente in dem Ofen nach der F i g. 1 zeigt,

Fig. 4a eine Querschnittsansicht einer Furche, nachdem dieselbe durch eine Pflugschar ausgebildet worden ist,

Fig. 4b eine Querschnittsansicht einer Furche, nachdem dieselbe durch die Einwirkung eines Glattelementes eine stumpfkegdige Form erfahren hat.

F i g. 1 zeigt einen Ofen mit einem drehbaren Herd 10 mit einer inneren Heruuberfläche 11. die von dem äußeren Umfang aus nach unten geneigt zu einer mittig angeordneten, sich axial erstreckenden Ausgleichsgrube 12 verläuft, der einstückig mit und von dem Herd 10 nach unten verlaufend ausgeführt ist. Der drehbare Herd 10 wird auf im Abstandsverhältnis angeordneten Rollen 13 angeordnet an einem Ofenrahmen 14 getragen. Der Herd wird vermittels eines Motors und einem Zabnstangen-Ritzel-Antrieb in herkömmlicher Weise, wie für drehbare Herdofen vorgesehen, angetrieben. Es erstreckt sich eine Schwelle 15 senkrecht über die Herdoberfläche 11 an dem äußeren Umfang und trägt eine Wasserdichtung 16, die mit Wasser 17 gefüllt ist. Gegebenenfalls kann an die Stelle von Wasser Sand fließfähiger Koks oder ähnliches pulverisiertes Material treten.

Der Ofenrahmen 14 trägt Deckenträger 20, die eine gegossene feuerfeste Decke 21 mit einem mittleren Abzug 22 tragen. Die Decke 21 weist eine nach unten geführte Wand 23 auf, die einen Flansch 24 trägt. Der Flansch erstreckt sich in das Wasser 17. das in der Wasserdichtung 16 vorliegt. Die Decke 21 ist mit Düsen 25 versehen, die \o<. der an dem Ofenrahmen 14 angeordneten Leitung 2S I uft aufnehmen. Die Öffnungen 25 führen Gase sanft nach unten in Richtung auf den Herd. Die Seitenwände 23 der Decke sind mit Öffnungen 27 versehen, die von der Leiiung 28 aus Luft aufnehmen. Die Öffnungen 27 führen Luft über den Herd in einer radialen Richtung.

Es sind Brenner (nicht gezeigt) in der Decke der inneren Kammer vorgesehen, um so den Ofen auf die Arbeitstemperatur zu bringen und zusätzliche Wärme für diejenigen Reaktionen zur Verfugung zu stellen, die nicht vollständig autogen verlaufen. Eine Beschickungsschütte 30 tritt durch die Decke 21 benachbart zu der Seitenwand 23 und ist mit einem senkrecht einstellbaren Abgabeende 31 versehen, das sich bis zu einer Stelle erstreckt, die einstellbar so ausgewählt werden kann, daß eine vorherbestimmte Dicke der Beschickung auf die Herdoberfläche 11 aufgebracht wird. Es ist eine sich radial erstreckende U-förmige Pflugschargrube 32 (s. Fig. 2) in der Decke ausgebildet und erstreckt sich radial von der Abgasleitung 22 zu der Deckenwand 23. Der Boden dieser Grube 32 ist mit Schlitzen versehen, die gleitbar die Pflugscharen 34 und Glättungsvorrichtungen 35 aufnehmen. Die Pflugscharen 34 und die Glättungsvorrichtungen 35 können massiv oder hohl als Plattenkonstruktion ausgeführt sein, wobei innere senkrechte Ablenkteile vorgesehen sind in Abhängigkeit von der auftretenden Temperatur. Bei höheren Temneraturen ist natürlich das Anwenden der lezteren bevorzugt. Jedes Ablenkleil ist mit Einlaß- und Auslaßleitungeri für ein Kühlmittel versehen, die ebenfalls dergestalt wirken, daß sich eine Abstützung für die Pflugscharen und Glättungsvorrichtungen ergibt. Ein Kühlmittel, wie Wasser oder Luft wird in den Einlaß hinein und in die Glättungsvorrichtung 35 herein an einer Seite des Ablenkteiles und sodann unter dem Ablenkteil zu der gegenüberliegenden Seite der Glättungsvorrichtung und durch das Auslaßrohr 37 (nicht gezeigt) herausgeführt. Es sind feuerfeste Abdich.ungen 38 an den Leitungen 36 und 37 unter Einpassen in de,i Schlitz 33 vorgesehen. Die Leitungen 36 und 37 werden zwischen zwei winkelförmigen Haltern für die Glättungsvorrichtung gehalten, wobei dieselben vermittels Bolzen zusammengehalten werden. Die Halter 39 und 40 für die Glät-

tungsvorrichtung sind zwischen einstellbaren Winkelträgern unter Anwenden von Bolzen befestigt. Senkrechte Einstellschrauben sind an jedem Ende jedes einstellbaren Trägers vorgesehen. Diese Schrauben liegen an ortsfesten Glättungsvorrichtungsträgern an, die sich über die Pflugschar und die Grube 32 erstrecken, und dieselben dienen dazu, den lichten Abstand zwischen dem unteren Ende der Pflugscharen und der oberen Oberfläche des Herdes 11 zu verändern.

Es ist ein drehbarer Auslaßtisch 50 unter der Ausgleichsgrube 12 für die Aufnahme des aus dem Ofen kommenden Produktes vorgesehen. Es ist eine ortsfeste Auslaßtülle 51 in dem Rahmen 14 zwischen der Ausgleichsgrube 12 und dem Auslaßtisch 50 angeordnet. Die Tülle 51 ist mit einem Umfangstrog 52 versehen, in dem Sand 53 vorliegt, und in denselben erstreckt sich nach unten geführter Flansch 54 an der Ausgleichsgrube unter Ausbilden einer Abdichtung.

Beim Umlaufen des Herdes trifft das Gut auf die Pflugscharen 34. Jede Pflugschar lenkt das darauf auftreffende Material in den nächst benachbarten konzentrischen Furchenring dergestalt ab, daß der Materialfluß von dem Umfang der Herdoberfläche 11 in Richtung auf die Ausgleichsgrube 12 in Form allgemein spiraliger, konzentrischer, ringartiger Furchen erfolgt, wobei jede derselben eine größere Breite besitzt, so daß bei kleinerwerden des Durchmessers der ringartigen Furchen die Fläche größer wird und sich eine einheitliche größte Tiefe ergibt. Nach Zusammentreffen mit jeder Pflugschar bewegt sich das Gut in der durch die Pflugschar ausgebildeten Furche über eine kurze Entfernung und trifft sodann mit den Glättungselementen 35 zusammen. Jedes Glättungselement lenkt Gut von dem oberen Ende des durch die Pflugschar gebildeten, im Querschnitt dreieckigen Furche ab, wodurch sich die Ausbildung eir.cr stumpfkegeligen Form des dreieckigen Querschnitts ergibt. Das von dem oberen Teil der Furche kommende Material wird in die vorhergehende (oder nächste) benachbarte Rirne abgelenkt. Durch Einstellen des lichten Abstande, zwischen dem Boden des Glättungselementes 35 und der oberen Oberfläche des Herdes 11 kann eine ausreichende Gutmenge von dem oberen Teil jeder Furche so abgelenkt werden, daß gerade die benachbarte Rinne gefüllt wird, wodurch sich ein praktisch ebenes Gutbett auf dem Herd ergibt.

In der Fig. 3 sind die konzentrischen, spiralförmigen und ringartigen Furchen diagrammförmig zusammen mit der relativen Lage jeder Pflugschar und jedes Glättungselementes bezüglich der Furchen wiedergegeben. Die Pflugscharen neigen dazu, ein Vermischen und Umkehr des Bettes mehrfach zu bewirken, während sich das Material von dem Umfang des Herdes aus in Richtung auf die Ausgleichsgrube nach unten bewegt. Dies ermöglicht ein einheitliches Erhitzen und bedingt ein einheitlicheres Produkt.

Bezüglich möglicher abgewandelter Ausführungs-

t5 formen im Rahmen der Erfindung gehören hierzu das Anwenden spezieller Glättungselemente, die an der unteren Kante so ausgeführt sind, daß sich eine geringfügig gewellte oder geringfügig aufgerauhte Oberfläche des auf dem Herd liegenden Gutes ergibt.

ίο Weiterhin gehören hierzu nicht kreisförmige Herde, z. B. mit tunnelartiger Konfiguration (s. die F i g. 1 der USA.-Patentschrift 3 227 627), umlaufende Herde, bei denen die Beschickung in der Mitte und das Entfernen des Produktes an dem äußeren Um-

»5 fang irfolft, spezielle Kühlmittel, die kein Wasser sind, für das Kühlen der Glättungselemente oder der Pflugscharen oder beider, wie flüssige Metalle, z. B. Kalium-Natrium-Gemische, sowie weiterhin öfen, bei denen der Herd stillsteht und sich die Pflugscharen über den Herd bewegen.

In bestimmten Fällen kann es sich ebenfalls als zweckmäßig erweisen, die Glättungselemente so vorzusehen, daß dieselben lediglich den letzten wenigen Pflugscharen vor der Auslaßstelle folgen, oder dieselben sich an abwechselnden Pflugscharen anschließen oder dieselben einem bestimmten Satz ausgewählter Pflugscharen folgen. Die Glättungselemente können so eingestellt werden, daß dieselben das Bett an einigen Stellen dünner machen, z. B. benachbart zu der Auslaßstelle, wo das Material gewöhnlich seine Höchsttemperatur zu erreichen hat. Mehrfach-Pflugscharen oder Glättungselemente können längs der Furche so angeordnet sein, daß nacheinander stufenweise eine einzelne Furche bewegt oder

ausgebildet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drehherdofen zur Behandlung körnigen Guts mit pfiugscbarartigen Folder- und Verteilungsvorricbtungen, dadurch gekennzeichnet, daß den Pflugscharen (34) nachfolgend Glättungseleraente (35) zugeordnet sind, die die von den Pflugscharen gebildeten Hügel und Täler praktisch einebnen. ">

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflugscharen (34) und die Glättungselemente (35) in ihrer Höhe und in ihrer Winkellage einstellbar angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Transport des Gutes vom Außenumfang einer Herdoberfläche (11) in Richtung auf eine in der Mitte angeordnete Ausgleichsgrube (12) die Winkeleinstellung der Pflugscharen (34) so gewählt ist, daß die ringartigen Hügel größere Breite aufweisen.