DE2454857B2

DE2454857B2 - Vorrichtung zum Gipsbrennen

Info

Publication number: DE2454857B2
Application number: DE2454857A
Authority: DE
Inventors: James Stanley Brampton Cumberland George; Percy Nariman Dunkirk Pastakia; Ward Arthur George Wilford Terry
Original assignee: BPB Industries PLC
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 1973-11-27
Filing date: 1974-11-19
Publication date: 1979-07-12
Also published as: NL181501B; JPS56370B2; FR2252308B1; IE40249L; GB1488665A; NO139823C; ZA747209B; NO139823B; ATA949574A; AT363376B; CA1044014A; NL7415482A; FR2252308A1; LU71346A1; CH605449A5; BE822555A; SE7414838L; IT1026570B; IE40249B1; AU7560974A

Description

Das Gipskochen kann bekanntlich absatzweise oder kontinuierlich stattfinden. Die Leistungsfähigkeit von Gipskochern bei kontinuierlichem oder absatzweisem Betrieb ist bisher begrenzt durch die Wärmezufuhr über den Kocherboden. Die über den Kocherboden zuzuführende Wärmeenergie ist durch die maximal zulässigen Temperaturen für die Werkstoffe des Bodenbereichs, nämlich Stahl, begrenzt. Bei größerem Wärmeangebot an den Kocherboden besteht häufig die Gefahr eines Durchbruchs.

Bisher wurden die Gipskocher im wesentlichen alle von außen beheizt. Die FR-PS 8 31 967 bringt nun eine direkte Beheizung des Brennguts im Gipskocher, indem über den Boden des Kochers, in dem sich ein Rührwerk bewegt, Heißgas eingeführt wird. Aus der DE-AS 12 58321 ist ein Verfahren zum Brennen von Gips bekannt, bei dem der ausgetriebene Wasserdampf zu einer Fluidisierung des Brennguts führt. Die Beheizung des Kochers für kontinuierliche Plasterherstellung geschieht nach diesem Stand der Technik durch indirekte Beheizung des Brennguts mit Hilfe von unter den Kocherboden eingeleitetem Heißgas. Bei einer Ausführungsform wird noch zusätzlich Heißgas mit Hilfe eines horizontalen Verteilerrohres unmittelbar über dem Kocherboden eingeleitet. Durch diese Heißgaszuführung wird die fluidisierende Wirkung des beim Brennvorgang freigesetzten Wasserdampfs unterstützt. Die feinen Düsen des horizontalen Verteüerrohres neigen jedoch zum Zusetzen, insbesondere in einer Betriebspause, was zu schweren Störungen des Kocherbetriebs führt. Aus der DE-AS 15 58 080 ist ein Gipskocher mit Heißgaseinblasung und einem sehr komplexen und wenig wirksamen System von Wärmeaustauschern bekannt, um das Brenngut durch Frischluft — nicht jedoch mit Verbrennungs- oder Abgasen — zu beheizen. Diese Wärmeaustauscher führen zu Wärmeverlusten, großen Aufwand in apparativer und operativer Hinsicht und großer Störanfälligkeit. Ein bestehender Kocher läßt sich niciit oder nur unter großeim Kostenaufwand auf ein solches System einrichten.

Aulgabe der Erfindung ist nun die Vergrößerung des Wärnieangebots an das Brenngut sowohl bei absatzweisem als auch kontinuierlichem Betrieb, um dadurch die Kocherleistung zu erhöhen, jedoch nicht auf Kosten der Produktqualität oder durch eine wesentliche Erhöhung der Temperaturen im Bodenbereich des Kochers und ohne aufwendige konstruktive Änderung der Anlage.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Brennen von Calciumsuifatdihydrat zu Piaster geht nun aus von einem indirekt außen beheizten Kocher mit einem zentralen Rührer und einer Zuführung von Heißgas in das Kocherinnere zur direkten Beheizung des Gutes und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein von oben nach unten reichendes, unten offenes und mit seitlichen öffnungen versehenes Tauchrohr zur Zuführung von Verbrennungsgasen vorgesehen ist Es reicht mit seinem offenen unteren Ende in unmittelbare Nähe des Rührerflügels. Gegebenenfalls befindet sich am oberen ίο Ende des Rohres ein Brenner, der das Verbrennungsgas liefert, und eine Sekundärluftzuführung.

Für eine wirksame Wärmezufuhr in das Brenngut muß das Tauchrohr tief in dieses eingeführt sein. Der Fachmann hätte annehmen müssen, daß innerhalb dieses Tauchrohrs ein beträchtlicher Gegendruck herrscht und damit eine solche Maßnahme nicht zum Ziele führen würde. Auch wäre zu erwarten gewesen, daß der nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltene Plaster inhomogen ist und damit qualitativ den nach bekannten Verfahren der indirekten Beheizung oder durch Wirbelschichtbrennen erhaltenen Plaster unterlegen ist. Auch war zu befürchten, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Entstaubungsproblem der Kocherabgase erhöht wird. Schließlich hätte man befürchten können, daß sich da$ fertiggebrannte Brenngut schlecht austragen läßt und daher zusätzliche komplizierte Mußnahmen dafür ergriffen werden müßten. Auch war nicht sicher, ob eine sichere Flammenführung im Brenner für die Herstellung des jo Heißgases bei dem im Tauchrohr zu erwartenden Gegendruck gewährleistet ist.

Der Fachmann war also der Ansicht, daß mit einer Vorrichtung nach der Erfindung mehr Probleme auftreten als gelöst werden können.
J5 Überraschenderweise wurde jedoch festgestellt, daß durch die erfindungsgemäße Einführung von Verbrennungsgas in das Barenngut mit Hilfe eines Tauchrohres nicht nur keine zusätzlichen Probleme auftreten, sondern eine wesentliche Leistungssteigerung eines 4(i bestehenden Kochers, die bis zu etwa 50% gehen kann, möglich ist, wobei der erhaltene Plaster qualitativ ho< hwertig ist und keine thermische Überlastung des Kocherbodens zu befürchten ist.

Die Luftzuführung am oberen Ende des Rohrs dient

4^r> zur Kühlung der Rohrwandungen im Kocherteil über der Füllung und zur gleichzeitigen Einstellung der Temperatur des Gemisches von Luft und Heißgas je nach den Anforderungen bei der Herstellung von Halbhydratplaster, Anhydrit und/oder deren Gemische

W einschließlich Putz-Plaster für das Spritzen.

Die Erfindung wird an den Figuren weiter erläutert:

F i g. 1 zeigt ein Fließschema für das Gipsbrennen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich der Regelmöglichkeit für die Zuführung der Verbrennungs-T> gase;

F i g. 2 zeigt teilweise im Schnitt das Tauchrohr, und die

Fig.3 und 4 zeigen Seitenansichten von zwei verschiedenen kontinuierlich arbeitenden Gipskochern w) mit erfindungsgemäßen Tauchrohren.

Nach Fig. 1 und 2 wird ein Gemisch von Luft und gasförmigem Brennstoff, z. B. Erdgas, über Rohr 1 dem Gasbrenner 2 zugeführt und mit einer Zündkerze 3 gezündet. Die heißen Verbrennungsprodukte gelangen h^r> durch das Tauchrohr 4, welches unten offen ist und Reihen von Öffnungen 5 für den gut verteilten Austritt von Verbrennungsgas aufweist, in das Brenngut. Seküiidäiiuft wird über Zuleitung 6 dem Tauchrohr 4

zur Regelung der Temperatur des aus dem Tauchrohr ■,aistretenden Gases zugeführt.

Das Brenngas wird über eine Speiseleitung 7 mit Rückschlagventil 8, Regler 9 und Dosierurigsvorrichtung 11 einem Injektor 12 zugeleitet, wo die Vermischung mit der über 13 eintretenden Primär- oder Verbrennungsluft stattfindet Das Gas-Luft-Gemisch gelangt dann mit Hilfe eines Gebläses 14 durch das Rohr 1 in den Brenner 2. Schließlich sind noch zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit von Gas und Luft Regelventile 16, 17 in den Leitungen 7 bzw. 13 vorgesehen, womit sich das durch den Brenner gelieferte Wärmeangebot an das Brenngut und das optimale Gas-Luft-Verhältnis einstellen läßt.

Eine elektronische Regeleinheit 18 ist vorgesehen zur Aufbringung der elektrischen Impulse für die Zündkerze 3 über Leitung 19.

Aus Sicherheitsgründen ist noch im Tauchrohr 4 ein Flammenfühler 21 vorgesehen, der von der F.amme des Brenners 2 beaufschlagt wird. Er ist über Leitung 22 mit der Regeleinheit 18 verbunden. Wenn die Flamme abreißt, dann schließt die Regeleinheit 18 automatisch ein über ein Solenoid arbeitendes Ventil 23 in der Gasleitung 7, welches von der Regeleinheit 18 über Leitung 24 betätigt wird.

Die Sekundärluft wird dem Tauchrohr 4 mit Hilfe des Gebläses 20 über Leitung 25 und Regelventil 30 zugeführt.

In den F i g. 3 und 4 sind Tauchrohre 4 gezeigt, ähnlich denen der Ausführungsform nach F i g. 2, für kontinuier- jo lieh arbeitende Gipskocher mit einem Fassungsvermögen von 300 kg bzw. 1 t.

Ein kontinuierlicher Gipskocher in der Art eines oben offenen Kessels 26 mit Deckel 27 befindet sich innerhalb einer Verbrennungskammer 28. Ein Gasbrenner ist in i> der Verbrennungskammer 28 unterhalb des geschlossenen Kesselbodens 26 angeordnet. Der Wärmeübergang auf das Gut erfolgt durch Boden und Wand des Kessels. Im Kesseldeckel 27 befindet sich das Rauchrohr 4 zur direkten Beheizung des Gipses durch Einführung der -to heißen Verbrennungsgase über die Verteileröffnungen 5 und das offene untere Ende des Rohres 4.

Anstelle von gasförmigem Brennstoff für die Herstellung der Verbrennungsgase, wie bisher erwähnt, kann man natürlich auch verschiedene andere Brennstoffe v> anwenden.

Beim kontinuierlichen Gipsbrennen wird der rohe Gips kontinuierlich in den Kocher durch die Aufgabe 29 im Deckel 27 eingeführt und das gebrannte P-odukt mit Hilfe einer Ableitung 31 aus dem oberen Teil des w Kessels 26 ausgetragen. In der Vorrichtung nach F i g. 4 ist eine Leitplatte 32 vorgesehen, um zu verhindern, daß frisch aufgegebener Rohgips in die Austragltitung 31 gelangt, bevor er ausreichend gebrannt ist. Die Platte 32 erstreckt sich in die Gipsmasse bis unter die v> Abzweigung des Austragsrohrs 31 in Berührung mit der inneren Fläche des Kessels 26 an beiden Seiten der Abzweigung. Bei großtechnischer Produktion wird anstelle des oberen Austrags über Leitung 31 ein Steigrohr aus dem untern Teil des Kessels 26 bis in m; dessen oberen Teil vorgesehen, von wo dann die Austragung erfolgt Das fertig gebrannte Produkt steigt also in der Steigleitung auf und wird von dort in Heißgutbchälter ausgetragen.

Der Deckel 27 der Kessel 26 weist eine Abgasableitung 33 zu einem Zyklon oder einem anderen Staubabscheider auf. Um gegebenenfalls den Kocherinhalt entleeren zu können, ist am Boden ein Ablaß 34 vorgesehen. In der Vorrichtung nach F i g. 3 kann das im Zyklon oder Staubabscheider anfallende feste Material über Rohrleitung 36 wieder in den Kocher rückgeführt werden. In jedem Kocher befindet sich unterhalb des Tauchrohres 4 ein Flügelrührer 37 auf einem Schaft 38.

Beispiel

In einer Vorrichtung nach Fi g. 3, gegebenenfalls mit Sekundärluft-Zuführung zu dem Tauchrohr 4, und unter Verwendung von Erdgas als Brennstoff und Brenner unter dem Kessel wurde kontinuierlich gebrannt. Die Produktionsleistung eines üblichen Kochers mit nur Außenbeheizung bei einem Gasverbrauch von etwa 4,2 mVh betrug 42 kg/h. Wird eine gleiche Menge zusätzlicher Wärmeenergie über das Tauchrohr 4 nach der Erfindung zugeführt, so läßt sich die Produktionsleistung ohne wesentliche Beeinflussung der Bodentemperatur des Kochers oder der chemischen Zusammensetzung des erhaltenen Halbhydrat-Plasters wesentlich erhöhen. Der erhaltene Plaster ist besser dispergierbar. Die chemische Anaiyse des Plasters und die Bodentemperaturen des Einsatzgutes mit und ohne Innenbeheizung nach der Erfindung sind in folgender Aufstellung enthalten:

Außenbeheizung Außenbeheizung

Stand der Technik erf.-gem. lunenheizung

Gips-Aufgabe 50

(kg/h)

Plaster-Austrag 42

(kg/h)

Brenntemperatur 153

Erdgas zum 4,19

Bodenbrenner

(nrVh)

Erdgas zu erf.- -

gem. Brenner

(nrVh)

Bodentemperatur 269

Analyse:

Wasser (%) 0,57

Lösl. Anhydrit (%) -

Halbhydrat (%) 68

Gips (%) 8,36

110

74

170

4,25

4,25
266

5,9

69,7

0,98

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gipskocher mit zentralem Rührer und indirekter Außenbeheizung und Zuführung von Heißgas in das Kocherinnere zur direkten Beheizung des Gutes, gekennzeichnet durch ein von oben nach unten bis zum Rührerflügel (37) reichendes, unten offenes Tauchrohr (4) für Verbrennungsgase, in dessen unterem Bereich sich noch zusätzlich öffnungen (5) befinden.

2. Gipskocher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Tauchrohr (4), an dessen oberem Ende ein Brenner (2) und eine Sekundärluftzuführang (6) vorgesehen sind.