DE2163829A1 - Drehherd-Kalzinier-Vorrichtung mit einem stationären Tiefofen - Google Patents

Description

PATENTANWALT * D-I BERLIN 33 14.12.1971

MANFRED MlEHE S« Diplom-Chemiker Telegramme: PATOCHEM BERLIN

Docket 700017-A-WGY US/07/1170

MARATHON O I L C O M P A N Y 539 South Main Street, Findlay, Ohio 45840, USA

Drehherd-Kalzinier-Vorrichtung mit einem stationären Tiefofen

Es wird eine Anordnung geschaffen, vermittels derer der Tiefofen eines Drehherdofens von dem Herd durch eine kreisförmige Wasserdichtung isoliert wird, so daß der Herd umlaufen kann, während der Tiefofen stationär verbleibt. Der Tiefofen kann ein herkömmliches Schiebertor oder andere Abgabevorrichtung aufweisen.

Die folgenden US-Patentanmeldungen der gleichen Änmelderin betreffen das allgemeine Gebiet des vorliegenden Erfindungsgegenstandes. SN 89,320 eingereicht am 13. November 1970? SN 887,449, eingereicht am 22. Dezember 1969? SN 866,790, eingereicht am 6. Oktober 1969; SN 888,698, eingereicht am 29. Dezember 1969, SN 887,540, eingereicht am 22. Dezember. 1969.

Der relevante Stand der Technik ergibt sich anhand der US-Patentschriften 3 470 068, 3 475 286 und 3 448 012. Jede dieser Veröffentlichungen betrifft Drehherdofen, bei denen umlaufende Tieföfen in Anwendung kommen. Die von der Anmelderin durchgeführte Neuheitsrecherche hat dazu geführt, daß keine Patentschrift aufgefunden wurde, die einen Ofen derge-

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stalt offenbart, daß eine Kombination eines Herdes vorliegt„ der relativ zu dem stationären Tiefofen umläuft.

Der Erfindungsgegenstand kann Anwendung finden im Zusammenhang mit den Gegenständen nach den oben genannten Patentschriften nach dem Stand der Technik, die Drehherdöfen betreffen. Die meisten dieser Patentschriften lehren das Anwenden eines Tiefofens konzentrisch zu dem Drehherd angeordnet und von dem Herd aus nach unten geführt dergestalt, daß sich eine Leitung für den Transport des kalzinierten Kokses von dem Herd zu einem drehbaren Abgabetisch ergibt. Der drehbare Abgabetisch und/oder andere Transportvorrichtung gibt den heißen kalzinierten Koks in den meisten Fällen an eine Kühlvorrichtung ab.

Erfindungsgemäß kommt der drehbare Tiefofen in Fortfall, und an die Stelle desselben tritt ein stationärer Tiefofen, so daß. die drehbare Abdichtung, die die stationären von den umlaufenden Teilen des Ofens trennt, eng benachbart zu dem Materialauslaß an oder benachbart zn der Mitte des Drehofens vorliegt. Der Tiefofen kann, da derselbe stationär vorliegt, an eine große Vielzahl unterschiedlicher Abgabevorrichtungen angepaßt werden, die die Verweildauer in dem Tiefofen des zu kalzinierenden Materials steuern. Das Infortfankommen des Umlaufens des Tiefofens ermöglicht einen leichteren Einbau einer komplexen Instrumentierung, z.B. Regelvorrichtungen für die Höhe des Gutes, und somit kann die Verweilzeit enger eingeregelt werden.

Das Einregeln der Verweilzeit im Inneren des Tiefofens ist wichtig zwecks Erzielen einer eihheitliehen Produktqualität. So verändert sich z.B. bei dem Kalzinieren von Erdölkoks, die Korndichte stellt ein wichtiges Qualitätscharakteristikum des Endproduktes dar, in enger Anlehnung an die höchste Temperatur, die der Koks während des Kalzinierens erreicht hat. -Bei dem Bewegen des Kokses von der Beschickungsstätte benachbart zu dem Umang des Drehherdes - wie in den oben angegebenen

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sieh auf Drehherde beziehenden Patentschriften beschrieben über dem Herd zu dem Materialauslaß wird das Koksbett einer erheblichen strahlenden Wärme ausgesetzt. Die Verweilzeit auf dem Herd kann jedoch nicht ausreichend sein, um größeren Koksteilchen durchgehend eine einheitliche Temperatur zu vermitteln. Das Verweilen in dem Tiefofen ergibt das erforderliche Zeitintervall . für das Vervollständigen der Wärmeübertragung, wodurch das gesamte Koksteilchen auf eine einheitliche oder nahezu einheitliche Temperatur gebracht wird. Somit wird die Korndichte im Inneren jedes einzelnen Teilchens durch das Teilchen hindurchgehend einheitlich gemacht. Weiterhin wird die Korndichte für jedes Teilchen relativ einheitlich gemacht, und zwar unabhängig davon, ob dasselbe größer oder kleiner als eine durchschnittliche Größe ist. Als ein zusätzlicher Vorteil wird es erfindungsgemäß möglich, den nach dem Stand der Technik bei Drehherdofen in Anwendung kommenden drehbaren Abgabetisch in Fortfall zu bringen. Hierdurch kommt ein Teil der bisher erforderlichen Kapitalinvestition in Fortfall. Wichtig ist weiterhin, daß hierdurch ebenfalls Staub ausgeschaltet wird, der durch Konvektion über dem drehbaren Abgabetisch in die Luft gebracht wird, und es ist weiterhin nicht mehr erforderlich, daß eine innige Berührung mit Luft erfolgt, der der Koks ausgesetzt ist, während sich derselbe auf dem drehbaren Abgabetisch befindet. Dieser Tisch diente allgemein als Anpaßglied zwischen dem umlaufenden Tiefofen und der stationären Vorrichtung für die weitere Handhabung der Materialien oder dem Kühler. Diese Berührung mit Luft führt nach dem Stand der Technik zu erheblichen KohlenstoffVerlusten bedingt durch die Ausbildung von Kohlenoxiden aufgrund der Berührung zwischen der Luft und dem heißen Koks.

Der Erfindungsgegenstand findet Anwendung für die Wärmebehandlung einer großen Vielzahl an kalzinierten festen Materialien, die aus dem Herd eines Drehherdofens austreten. Hierzu gehört

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Koks, z.B. verzögerter Erdölkoks, fließfähiger Erdölkoks, Kohle, Koks, z.B. Braunkohle oder Steinkohle, Kalkstein, kalzinierte Abfallrückstände oder beliebige andere feste Materialien, die zu kalzinieren sind.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Drehherdofen und erläutert den erfindungsgemäßen stationären Tiefofen;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Drehherdofen und erläutert eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen stationären Tiefofens.

Als Ausgangsmaterialien können diejenigen angewandt werden, wie sie weiter oben aufgezählt sind.

Fig. 1 zeigt einen Ofen mit einem Drehherd 10, wobei die innere Herdoberfläche 11 von dem äußeren Umfang aus nach innen zu einer stark geneigten Oberfläche 16 verläuft, die den Koks in einen konzentrischen stationären Tiefofen 61 transportiert, der sich unter der Oberfläche des Herdes befindet. Der Drehherd 10 wird auf geeigneten Rollen 13 und Ofenrahmen 14 getragen und durch einen Motor und Getriebe in der für Drehherdöfen üblichen Weise angetrieben. Eine Einfassung 15 erstreckt sich senkrecht über der Herdobeffläche 11 an dem äußeren Umfang derselben und trägt einen mit Sand oder Wasser 17 gefüllten Trog 16. Eine zweite Sanddichtung 62 dient zur'Verbindung des stationären Tiefofens 61 mit dem Drehherd 11. In jeder dieser Sand- oder Wasserdichtungen erstreckt sich ein an dem oberen Bauteil befestigter Flansch nach unten in den Sand, der in einem an dem unteren Teil befestigten Trog vorliegt. Es können auch andere herkömmliehe Abdichtungsanordnungen angewandt werden.

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Deckenträger 2Q tragen eine feuerfeste Decke 21 mit einem mittleren Abzug oder Kamin 22. Die Decke 21 weist eine nach unten führende Wand 23 auf_r die den Flansch 24 trägt. Derselbe erstreckt sich in den Sand 17 und Trog 16, wodurch die drehbare Sandabdichtung zwischen dem Herd 10 und der Decke 21 gebildet wird. Die Decke 21 ist mit Luftöffnungen 25 versehen, und es wird Luft von der Leitung 26 aus eingeführt. Diese Leitung ist an dem Ofenrahmen 14 angeordnet. Es sind herkömmliche Gasbrenner 29 für das Erhitzen des Ofens in denjenigen Fällen vorgesehen, wo die Oxidation der flüchtigen, aus dem zu kalzinierenden Material ausgetriebenen Bestandteile nicht zu einer ausreichenden Erhitzung führt, sowie weiterhin während des Ingangsetzens des Verfahrens. Eine Beschickungsschütte 30 tritt durch die Decke 21 hindurch und weist ein senkrecht einstellbares Abgabeende 31 für die Abgabe einer ausgewählten Beschickungsdicke auf dem Herd auf. Es ist eine sich radial erstreckende, N-förmige Rührgrube, an der linken Seite der Querschnittesnsicht nach Fig. 1 gezeigt, in der Decke von dem Kamin 22 bis zu der Deckenwand 23 ausgebildet. Der Boden dieser Grube ist mit Schlitzen - nicht gezeigt - versehen, die gleitbar Rührwerkzeuge 35 aufnehmen können. Dieselben können entweder massiv oder hohl als plattenartige Elemente ausgeführt und entweder mit Wasser oder Luft gekühlt sein. Diese Rührwerkzeuge sind so angeordnet, daß dieselben das feste Material auf dem Herd 11 in eine Reihe Furchen, die sich spiralförmig von der Beschickungsschütte 31 aus in Richtung auf die Auslaßstelle 60 erstrecken, führt. Das Material wird somit allmählich über den Herd ausgehend von der Beschickungsschütte 31 zu dem Auslaß transportiert und schreitet nach innen hin um eine Furche pro Umlauf des Drehherdes 11 voran.

Anhand der Figur 1 ergibt sich das Folgende: Von unterhalb der stark geneigten Oberfläche 60 des Auslasses an dem Drehofen 11 aus erstreckt sich ein stationärer Tiefofen 61, der mit dem Drehherd vermittels einer Sanddichtung 62 verbunden

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ist. Dieser Tiefofen weist einen Auslaß 72 mit einer gesteuerten Abgabevorrichtung 64 auf, die die Abgabe des Kokses aus dem Tiefofen in einen herkömmlichen Kühler oder Vibrations-Transport vorrichtung steuert. Dieselbe weist eine geeignete Bauart zwecks Widerstehen der hohen Temperatur des aus dem Tiefofen kommenden Kokses auf. ■

Bei dem Betrieb wird der KoHs von der Beschxckungsschütte 31 über den Herd 11 durch Einwirkung der Rührwerkzeuge bzw. Pflugscharen 35 bewegt. Das innerste Rührwerkzeug pflügt den Koks von der Oberfläche des Herdes 11 auf die stark geneigte Oberfläche 16, von wo aus derselbe in die Kammer 61 transportiert wird. Die Funktionsweise des Abgabemechanismus 64-68 führt dazu, daß die Kammer mit dem Koks bis zu einer vorgewählten Höhe gefüllt ist. Die aus dem Koks in dem Tiefofen abgegebenen flüchtigen Gase werden im Inneren der Ofenkammer verbrannt und alle Verbrennungsprodukte treten aus dem Ofen durch den Kamin 22 aus.

Die Figur 2 zeigt einen ähnlichen Drehherd, bei dem alle durch Bezugszahlen kleiner als 60 gekennzeichneten Bauelemente identisch mit den entsprechend numerierten Bauelementen der Ausführungsform nach der Figur 1 sind. Der Herdauslaß weist eine geneigte Oberfläche 60 und eine Wanddichtung 62 auf, von wo aus sich nach unten ein Tiefofen 64 erstreckt. Ein Rost 65 ist über einem hierzu versetzt vorliegenden. Rost 67 angeordnet, und ein zwischengeordneter Rost 66 steht in einer wischenden Berührung mit dem Rost 67. Durch die Einwirkung eines gegen eine Feder arbeitenden Motors, weitere Bauelemente sind hier nicht gezeigtwird eine Stange 68 hin- und hergehend bewegt. Die wischende Einwirkung des Rostes 66 bewegt den Koks durch das Rost 67 mit einer Geschwindigkeit, die durch Verändern der Geschwindigkeit der hin- und hergehenden Bewegung der Stange 68 gesteuert werden kann. Die Vibrations-Transportvorrichtung 69 arbeitet in herkömmlicher Weise.

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Erfindungsgemäß können Abwandlungen ausgeführt werden, Und so kann z.B. die Form des Tiefofens, die vorzugsweise rund ist, auch kreisförmig sein oder andere waagerechte Querschnittsform besitzen. Die Vorrichtung für das Halten des festen Materials über eine bestimmte Zeitspanne hin dergestalt, daß ein Temperaturausgleich ermöglicht wird, kann auch einfach eine Verjüngung an dem Boden der Tiefofenkammer 61 oder ein Gleitschieber oder Drehventil oder Abgabeschnecke, Roste usw.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Drehherd-Kalzinier-Vorrichtung, die eine Erhitzungskammer und in derselben einen Herd aufweist, einen mittig angeordneten Materialauslaß an dem Herd, eine Anordnung für die überführung des Materials zu dem Herd an einer Stelle benachbart zu dem Umfang des Herdes unter Ausbilden eines Materialbettes auf dem Herd, sowie eine Anordnung für das Bewegen des Materials über den Herd zu dem Materialauslaß besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß

a) eine drehbare Abdichtungsanordnung (62) den Materialauslaß (60? umgibt;

b) eine praktisch senkrechte Kammer sich von der senkrechten Abdichtungsanordnung (62) aus nach unten erstreckt, mit dem Materialauslaß (60) in Verbindung steht, sowie diese Kammer praktisch nicht drehend vorgesehen ist;

c) eine Anordnung für das Zurückhalten der festen Materialien über bestimmte Zeitspannen hin am unteren Ende der senkrechten Kammer,

vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die senkrechte Kammer eine Auslaßanordnung (72) an ihrem unteren Teil besitzt, wo eine Anordnung (64) für das Zurückhalten des Materials vorliegt zwecks Steuern des. Materialflusses durch die Auslaßanordnung (72) hindurch.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Zurückhalten ein Gleitschieber " (64) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Zurückhalten eine Reihe praktisch waagerecht im Abstandsverhältnis zueinander vorliegender Elemente

(67) aufweist, die sich über die Auslaßanordnung der Kammer erstrecken, eine zweite Reihe im Abstandsverhältnis vorliegender Elemente (66) praktisch parallel zu dem ersten Satz der Elemente (67) vorliegt und in einer wischenden Berührung mit

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dem ersten Satz der Elemente (67) vorliegt, sowie eine Anordnung (68) vorgesehen ist, die dazu dient die zweiten Elemente (66) hin- und hergehend über die ersten Elemente wischend zu führen und hierbei praktisch die Zwischenräume zwischen dem ersten Element (67) zu verschließen, sowie im Anschluß hieran in der entgegengesetzten Richtung wischend über die ersten Elemente (67) geführt zu werden, sowie diese Bewegungen zu wiederholen. -.....-

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Anordnung für das Bewegen des Materials über den Herd (10) in Richtung auf den Materialauslaß (60) in Form von im Abstandsverhältnis vorliegenden Pflugscharen (35) vorgesehen ist, jede derselben progressiv den Koks in eine Furche eng benachbart zu dem Drehmittelpunkt des Herdes (10) ablenkt, sowie sich der Materialauslaß (60) praktisch in der Mitte des Herdes (10) befindet.

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