DE2519884A1 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von teilchenfoermigem material mit unterschiedlicher teilchengroesse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von teilchenfoermigem material mit unterschiedlicher teilchengroesse

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Description

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigen! Material mit unterschiedlicher
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigen! Material mit unterschiedlicher Teilchengröße in einem senkrechten Wärmebehandlungsbehälter, und insbesondere auf ein Brennverfahren und eine Brennvorrichtung.
Senkrechte Wärmebehandlungsbehälter, wie beispielsweise Vertikalöfen, Schachtofen, Schachtgeneratoren, Retorten o.a., enthalten in Abhängigkeit von der Art der durchzuführenden Behandlung und der Art des zu behandelnden Materials Steuereinrichtungen, die in unterschiedlichsten Industriezweigen angewendet werden. Derartige Einrichtungen wurden zum Brennen oder Kalzinieren von Kalk, zum Verkoken von Kohle, zum Brennen von lehm- oder kalkhaltigem Material bei der Herstellung von Zementklinkern, zum Brennen von Magnetit oder Dolomit, zum Bearbeiten von
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ölschiefer in Retorten u.a. verwendet. Die zu diesem Zweck benutzten Anlagen enthalten üblicherweise einen senkrecht angeordneten Behälter mit einem in diesem vorgesehenen länglichen Heizschacht, eine Zuführeinrichtung zur gleichmäßigen Zufuhr von teilchenförmigem Material in den länglichen Heizschacht, eine untere Abgabeeinrichtung zum Entfernen von Material aus dem unteren Auslaßende des Ofens und eine Eingabeeinrichtung zum Einbringen eines Stroms eines Wärmebehandlungsfluids und zum Führen dieses Stroms durch das teilchenförmige Material, üblicherweise werden für derartige Behälter Eingabeeinrichtungen zum Einbringen eines brennbaren Fluids, etwa einer Brennstoff/Luft-Mischung benutzt, um diese nach oben durch den Ofen zu leiten, so daß im Mittelteil des Ofens eine Verbrennungs- oder Brennzone gebildet wird. Andere bekannte Öfen oder Retorten benutzen Wärmezufuhrsysteme, die eine äußere Verbrennungseinrichtung sowie eine Eingabeeinrichtung aufweisen, mit der heiße Gase aus der Verbrennungseinrichtung in die Brennzone des Ofens geleitet werden.
Häufig ergaben sich Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Abwärtsbewegung des teilchenförmigen Materials über den gesamten Querschnitt des Schachtes vom oberen oder Zuführende des Ofens zum unteren oder Auslaßende. Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten wurden bereits Austrittsroste entwickelt, wie sie in der US-PS 3 401 922 be-
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schrieben sind. Darüber hinaus ergaben sich Schwierigkeiten bei der gleichförmigen Wärmebehandlung des sich durch den Ofen bewegenden teilchenförmigen Materials, obwohl sich die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit des teilchenförmigen Materials durch Verwendung der vorstehend erwähnten Austrittsroste ziemlich genau regulieren läßt. Ganz allgemein war eine gleichförmige Wärmebehandlung des sich durch einen senkrechten Ofen bewegenden teilchenförmigen Materials deswegen schwierig zu erreichen, weil sich Schwierigkeiten bei der Aufrechterhaltung der gewünschten Wärmezufuhr zum sich durch die Brennzone bewegenden Materials ergaben.
So war es schwierig, mittels eines senkrechten Ofens eine gleichförmige Qualität von reaktionsfähigem Kalk (CaO) aus zugeführtem Kalkstein (CaCO3) zu erhalten. Sehr reaktionsfähiger Kalk, der mit Wasser durch Hydratation reagiert, hat im wesentlichen eine rhombische Kristallform. Kalk mit kubischer Kristallform reagiert mit Wasser nicht durch Hydratation. Kalkstein hat im allgemeinen eine rhombische Kristallstruktur, und durch sorgfältige Steuerung des Kalzinierungsvorganges, der das Brennen des Kalksteins und das Entfernen von CO3 aus diesem umfaßt, kann die rhombische Kristallstruktur des Kalksteins im Kalk erhalten werden. Ein Totbrennen im Ofen ändert jedoch die rhombische Kristallstruktur des Produktes beispielsweise in die kubische Form und verringert damit die chemische Aktivität.
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Somit ermöglichten die bekannten senkrechten öfen keine genaue Steuerung des Kalzinierungsvorganges, insbesondere bei kontinuierlichem Betrieb und wenn der Körnungsgrad und die Größe der Kalksteincharge sich während des Betriebes änderte. Da gebrochener Kalkstein im allgemeinen eine schwankende Teilchengröße hat, die beispielsweise zwischen etwa 1,9 cm oder weniger und etwa 7,0 cm und mehr liegt, war es extrem schwierig, eine gleichförmige Verteilung der Feststoffe und der Behandlungsfluide über die Brennzone zu erzielen. Als Folge davon wurde von den bekannten Drehofen mehr reaktionsfähiger Kalk erzeugt. Drehofen haben einen extrem niedrigen thermischen Wirkungsgrad, können jedoch gleichförmig kalziniertes und aktives Material erzeugen. Somit wurde Kalk geringerer Qualität üblicherweise in senkrechten Öfen hergestellt. Darüber hinaus kann der in vorbekannten senkrechten öfen hergestellte Kalk in seiner Qualität stark schwanken, da die Korngröße des dem Ofen zugeführten Kalksteins im allgemeinen erheblich schwankt.
Außerdem war die Steuerung des genauen Brennstoff/Luft-Verhältnisses innerhalb der Warmebehandlungs- oder Brennzone eines senkrechten Wärmebehandlungsbehälters im allgemeinen schwierig zu erreichen, da einerseits luft- und/oder dampfförmiger Brennstoff, etwa Erdgas, durch den Teilchenauslaß, durch den das wärmebehandelte, teilchenförmige Material am
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unteren Ende des senkrechten Behälters abgezogen wurde, austrat und da andererseits Änderungen in den atmosphärischen Bedingungen auftraten, durch die die Menge von der Wärmebehandlungszone zugeführtem Gas und Luft beeinflußt wurde. So führen Änderungen in der Umgebungstemperatur und im Umgebungsdruck zu einer wesentlichen Beeinflussung der Anzahl von Moläquivalenten von Erdgas und Sauerstoff, die in einem gemessenen Volumen Erdgas oder Luft, die der Wärmebehandlungszone zugeführt werden, enthalten sind. Dadurch ermöglichten die üblichen Steuerungen zur Messung dieser gasförmigen Fluide im Innenraum des Ofens im allgemeinen nur eine nicht ausreichende Kompensierung der Änderungen in der Umgebung.
Die Erfindung betrifft demgegenüber gemäß einem Ausführungsbeispiel eine gleichförmig gesteuerte Sauerstoffumsetzung in einem ein die Verbrennung unterstützendes Gas und Luft enthaltendem Fluid innerhalb einer Wärmebehandlungszone eines senkrechten Behälters durch dauernde Messung des Sauerstoffgehalts des aus der Brennzone austretenden Gases und durch Steuerung der der Brennzone zugeführten relativen Luftmenge in Abhängigkeit von Schwankungen des Sauerstoffgehaltes im Strom des austretenden Gases, so daß in diesem austretenden Gasstrom ein verhältnismäßig konstanter Sauerstoffgehalt aufrechterhalten wird.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigen! Material unterschiedlicher Teilchengröße in einem senkrechten Ofen mittels Wärmezufuhr innerhalb eines Verbrennungsstroms, der gasförmigen Brennstoff und Luft enthält und durch eine Warmebehandlungsζone des Ofens hindurchtritt, wobei die Wärmezufuhr zur Behandlung einer Charge durchschnittlicher Teilchen ausreicht, die eine vorbestimmte Massenverweilzeit hat, während die Charge sich infolge Schwerkraft durch die Wärmebehandlungszone bewegt, wobei die vorbestimmte Massenverweilzeit auf einem' vorbestimmten Schüttgewicht und einer vorbestimmten Strömungsrate der Teilchen durch die Brennzone beruht. Das teilchenförmige Material wird durch die Warmebehandlungszone bewegt und eine das Schüttgewicht des sich durch die Zone bewegenden Materials bezeichnende Größe ermittelt und mit dem vorbestimmten Schüttgewicht verglichen. Danach wird entweder der Strom von teilchenförmigen Material durch die Warmebehandlungszone oder der Wärmegehalt des durch die Warmebehandlungsζone geführten Fluids bezüglich des verglichenen Schüttgewichts gesteuert, um ein Produkt zu erhalten, das äquivalent einer Charge von Standardteilchen mit vorbestimmtem Schüttgewicht wärmebehandelt wurde, während dauernd der Sauerstoffgehalt des Abgases aus der Wärmebehandlungszone gemessen und der Luftstrom und/oder der Strom des gasförmigen Brennstoffs zur Warmebehandlungszone in Abhängig-
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keit von Schwankungen des SauerStoffgehaltes gesteuert wird, um einen im wesentlichen gleichförmigen Sauerstoffgehalt im austretenden Gasstrom aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird teilchenförmiges Material ungleichförmiger Korngröße in einer Warmebehandlungszone eines senkrechten Ofens mittels Wärmezufuhr zur Warmebehandlungszone in Abhängigkeit von Druckdifferenzänderungen eines Fluids, etwa eines die Verbrennung unterstützenden Fluids und Prozeßgases, die in die Wärmebehandlungszone hinein und aus ihr herausströmen, wärmebehandelt, wodurch ein Ausgleich zwischen dem Strom teilchenförmigen Materials und der Wärmezufuhr erreicht wird, um ein gleichförmig wärmebehandeltes Produkt zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigem Material ungleichmäßiger Korngröße in einem senkrechten Behälter durch Wärmezufuhr zu einer Wärmebehandlungszone im Behälter, wobei die zugeführte Wärmemenge zur Behandlung einer Charge durchschnittlicher Teilchen ausreicht, die eine auf einem vorbestimmten Schüttgewicht und einer vorbestimmten Strömungsrate der Teilchen durch die Brennzone beruhende vorbestimmte Massenverweilzeit haben. Die teilchenförmigen Materialien werden durch die Brennzone geführt und
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eine Größe bestimmt, die ein Maß für das Schüttgewicht des sich durch die Zone bewegenden teilchenförmigen Materials ist. Das ermittelte Schüttgewicht wird mit dem vorbestimmten Schüttgewicht verglichen und der Wärmeinhalt des sich durch die Brennzone bewegenden Wärmebehandlungsfluids entsprechend dem verglichenen Schüttgewicht gesteuert, um so eine im wesentlichen gleichförmige Wärmebehandlung des teilchenförmigen Materials zu erreichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieses vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiels, wird die Druckdifferenz eines sich durch die Brennzone bewegenden Fluids an einer Stelle, an der es in die Brennzone eintritt, und an einer Stelle, wo es die Brennzone verläßt, gemessen und die gemessene Druckdifferenz mit einer vorbestimmten Druckdifferenz des Fluids verglichen, das durch eine Charge durchschnittlicher Teilchen mit einer vorbestimmten Massenverweilzeit und einer daraus resultierenden Wärmebehandlungsqualität strömt. Dementsprechend -wird die Wärmezufuhr zur Wärmebehandlungszone eingestellt, um ein im wesentlichen gleichförmig wärmebehandeltes Produkt mit den vorgegebenen Wärmebehandlungsqualitäten zu erzeugen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt schematisch einen senkrechten Ofen mit einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch die Steuereinrichtung aus Fig. 1 im einzelnen.
Fig. 3 zeigt in einer Teilansicht das Vier-Wege-Ventil aus Fig. 2 in seiner zweiten Stellung.
Fig. 4 zeigt schematisch einen senkrechten Ofen mit einer Steuereinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 5 zeigt schematisch einen senkrechten Ofen mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der in Fig. 1 dargestellte senkrechte Ofen 10 ist ein üblicher Ofen mit einem inneren hohlen Schacht, in dem teilchenförmiges Material einer Wärmebehandlung unterworfen wird. In den Einlaß des Ofens 10 werden teilchenförmige Feststoffe, wie etwa Kalkstein eingebracht, die aus einem Vorratsbehälter 12 über einen Förderer 14 durch eine Drehdichtung 16 in den Trichter 18 gelangen. Eine Steuerung 18a betätigt die Abgabesteuereinrichtung 12a des Vorratsbehälters 12.
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Der Ofen 10 hat ein nahe seinem Mittelbereich vorgesehenes Brennstoff- und Luftzuführsystem zur Zufuhr einer brennbaren Mischung in die Brennzone des Ofens. Das untere Ende 20 der Brennzone und das obere Ende 22 der Brennzone ist schematisch durch gestrichelte Linien angedeutet.
Es sei darauf hingewiesen, daß ein mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ausgestatteter Ofen irgendeine Art von bekanntem Wäremzuführsystern benutzen kann, beispielsweise externe oder interne Verbrennungskammern. Wie in diesem Ausführungsbeispiel dargestellt, wird über die Gaseinlaßleitung 24 ein gasförmiger Brennstoff, etwa Erdgas zugeführt und gelangt in eine Sammelleitung 26, von der aus Gaszuführleitungen 28, und 31 gespeist werden. Die Gaseinlaßleitung 24 hat ein Steuerventil 23 und einen Wärmeaustauscher 25. Das Ventil 23 wird von der Drucksteuerung 23a betätigt, um einen konstanten Gaszuführdruck in der Sammelleitung 26 aufrechtzuerhalten. Der Wärmeaustauscher 25 nimmt aus der Leitung 25a ein Wärmeaustauschfluid, etwa Dampf oder ein heißes Prozeßgas, wie heißen Abdampf des Ofens auf, und es erfolgt ein indirekter Wärmeaustausch mit dem durch die Leitung 24 strömenden Gas. Danach verläßt das Wärmeaustauschfluid den Wärmeaustauscher 25 über die Leitung 25b. Ein Ventil 27 ist in der Leitung 25a angeordnet und wird von einer Temperatursteuerung 27a gesteuert, um sicherzustellen, daß dem Wärmeaustauscher 25 mit dem Wärme-
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austauschfluid eine gleichmäßige Wärmemenge zugeführt wird. Strömungssteuerungen 28a, 30a und 31a betätigen jeweils Steuerventile 28b, 30b und 31b in den Gaszuführleitungen 28, 30 und 31. Unter Druck stehende Luft gelangt von der Leitung 32 in eine Luftsammelleitung 34, von der Luftleitungen 36, 38 und 40 ausgehen. Strömungssteuerungen 38a und 40a betätigen jeweils Steuerventile 38b und 40b in den Luftleitungen 38 und 40. Das Ventil 36b wird von einer Sauerstoffsteuerung 37 betätigt.
Wie gezeigt, stellt die Gaszufuhrleitung 28 eine Verbindung zwischen der Luftleitung 40 und der BrennstoffSammelleitung 26, die Gaszufuhrleitung 30 eine Verbindung zwischen der Luftleitung 38 und der BrennstoffSammelleitung 26 und die Gaszuführleitung 31 eine Verbindung zwischen der Luftleitung 36 und der BrennstoffSammelleitung 26 dar. Somit werden gegebenenfalls vor Eintritt in den Ofen in den Luftleitungen 38, 40 und 36 Gas und Luft miteinander vermischt. Das Fluid aus den Leitungen 36, 38 und 40 gelangt jeweils in Fluidverteilersysteme 42, und 46, bevor es als verteilte Fluidströme eintritt, wie dies schematisch durch die Strömungspfeile 42a, 44a und 46a angedeutet ist. Geeignete Fluidverteilersysteme sind beispielsweise in den US-PS 3 432 348 und 3 589 611 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, wobei die Systeme gemäß der letztgenannten Patentschrift bevorzugt werden.
Das die Verbrennung unterstützende oder aufrechterhaltende Gas ^, das von diesen Fluidverteilersystemen geliefert wird, stellt Brennstoff für die Brennzone im Ofen zur Verfügung und ermöglicht die gewünschte Wärmebehandlung des teilchenförmigen Materials, das sich infolge Schwerkraft durch die Brennzone nach unten bewegt. Die Abgase des Ofens werden über den Schornstein 48 entfernt.
Die Sauerstoffsteuerung 37 ist mit einem Sauerstoffabtast- und -Übertragungsansatz 37a verbunden, der in Verbindung mit dem Innenraum des Schornsteins 48 steht, um die in den austretenden Gasen enthaltene Sauerstoffmenge zu ermitteln und ein Eingangssignal für die Sauerstoffsteuerung 37 zu liefern. Dieses Eingangssignal wird mit einem eingestellten Wert verglichen, um ein Ausgangssignal für das Steuerventil 36b zu erzeugen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Zu diesem Zweck kann irgendeine geeignete Sauerstoffmeß- und -übertragungseinrichtung sowie eine bekannte Sauerstoffsteuerung benutzt werden. Beispielsweise kann im Schornstein 48 ein 7803-Sauerstoffanalysator angeordnet werden, der mit einem 1991-30-0133 Milliwattübertrager verbunden ist, um Eingangssignale für eine 42O-1O-2-12O5-1O-1-1-1OO Steuerung zu liefern. Das Ausgangssignal kann über einen 10970-2 elektropneumatischen Wandler einem pneumatischen Ventil 366 zugeleitet werden. Alle diese Baueinheiten stammen von der Firma Leeds and Northrup Co., Sunneytown Pike, Pa., USA.
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Das wärmebehandelte, teilchenförmige Material gelangt aus dem Auslaß 50 über eine Drehdichtung 52 auf einen Produktferderer 54. Der Strom des teilchenförmigen Materials zum Auslaß 50 wird mittels einer Rostensteuereinrichtung reguliert, die in erfindungsgemäßer Weise betätigt wird. Diese Rostensteuereinrichtung wird später im einzelnen beschraehen werden. Der Rost 56 kuii.·! ei" L;t->;> :: ".υε: für B;;ti^r'i':oi:ec sein, wie er in der US-PS 3 4ui 922 beschrieben ist, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. In Zusammenhang mit der Erfindung kann jedoch irgendein anderer, bekannter Rost verwendet werden. Der Rost 56 besteht im wesentlichen aus einer Reihe von im Abstand angeordneter Verteilerplatten 58 mit im Abstand unterhalb der öffnungen zwischen benachbarten Verteilerplatten vorgesehenen Verzögerungsplatten 60. Im allgemeinen ist der Abstand zwischen der Kante jeder Verzögerungsplatte 60 unterhalb jeder Verteilerplatte 58 durch den Schüttwinkel des Materials bestimmt, das sich durch den Ofen bewegt. Schubstangen 61 sind hin und her bewegbar zwischen den Verteilerplatten 58 und den Verzögerungsplatten 60 befestigt. Wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, ist die eine Hälfte der Schubstangen 61 mit Stangen 62 und die andere Hälfte mit Stangen 64 verbunden. Die Stangen 62 und 64 sind über Stangen 65 miteinander verbunden und werden mittels hydraulischer Zylinder 66 und 68 gesteuert. Dadurch bewegen die Stangen 62, 64 -und 65 die Schubstangen 61 infolge der
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Betätigung der hydraulischen Zylinder 66 und 68 hin und her. Im wesentlichen wird diirch die gesteuerte Hin- und Herbewegung der Schubstangen 61 über die Verzögerungsplatten 60 der von den öffnungen zwischen benachbarten Verteilerplatten 58 zum Auslaß 50 gelangende Materialstrom gesteuert.
Die mittels der hydraulischen Zylinder 66 und 68 erzeugte Relativbev/egung der Stangen 62 und 64 wird von der Rostgeschwindigkeitssteuerung 70 geregelt. Diese Steuerung 70 ist ihrerseits mit einem Druckdifferensübertrager 72 gekoppelt. Nahe dem unteren Ende 20 der Brennzone ist im Ofen ein Drucksensor 74 angeordnet, der über die Leitung 76 mit dem Druck-= differenzübertrager 72 in Verbindung steht. Nahe dem oberen Ende 22 der Brennzone ist im Ofen 10 ein Drucksensor 78 vorgesehen und über eine Leitung 80 mit dem Druckdifferenzübertrager 72 verbunden.
Einzelheiten einer bevorzugten Steuereinrichtung gemäß der Erfindung sind schematisch in Fig. 2 gezeigt. Wie dort dargestellt, kann der Druckdifferenzübertrager 72 aus irgendeiner bekannten Art von übertrager bestehen, der zwei Signaleingänge und einen Signalausgang aufweist. Geeignet ist beispielsweise der Honeywell Δρ/Ρ Übertrager Modell 29212-01-0-1. Der Druckdifferenzübertrager 72 nimmt somit zwei Eingangsdrücke von den Drucksensoren 74 und 78 auf, vergleicht diese
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Eingangsdrücke und gibt ein die Druckdifferenz zwischen den beiden Drücken bezeichnendes Signal an ein Steuerventil 82. Es sei darauf hingewiesen, daß in der Kombination aus Drucksensor 78 und Leitung 80 sowie der Kombination aus Drucksensor 74 und Leitung 76 jeweils ein Manometerrohr vorgesehen werden kann. In diesem Fall ist es zweckmäßig, durch die Manometerrohre einen gleichförmigen Strom eines Waschgases, etwa Luft, zu leiten. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Drucksensoren 74 und 78 in irgendeinem zweckmäßigen Abstand oberhalb und unterhalb der Brennzone des Ofens angeordnet werden können. Vorzugsweise befindet sich der Drucksensor 74 jedoch nahe dem unteren Ende der Brennzone und der Drucksensor 78
nahe deren oberem Ende.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Kolben 66a der Hydraulikzylinder 66 mit Stangen 62 gekoppelt, die Schubstangen 61
tragen. Entsprechend sind die Kolben 68a der Hydraulikzylinder 68 mit Schubstangen 61 tragenden Stangen 64 verbunden.
Die Stangen 62 und 64 stehen über Stangen 65 in Verbindung. Von den Schubstangen 61 gehen Schaltstangen 84 und 86 aus,
die jeweils zur Betätigung von Kontakten 88 und 90 dienen.
Diese Kontakte betätigen einen üblichen Ventilsteuerschalter 91, der das Vier-Wege-Ventil 102 abwechselnd zwischen seiner ersten und seiner zweiten Stellung bewegt.
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Das Hydrauliksystem zur Betätigung des Rostös 56 enthält eine Zentrifugalpumpe 92 mit einer Einlaßleitung 94, die einerseits mit einem Vorratsbehälter 96 für Hydraulikfluid und andererseits mit dem Einlaß der Pumpe 92 verbunden ist. Eine Leitung 98 liegt zwischen dem Auslaß der Pumpe 92 und der öffnung 100 des Vier-Wege-Ventils 102. Dieses Ventil 102 kann ein übliches Vier-Wege-Ventil sein, beispielsweise ein Racine Modell Nr. OD4-DNHS-1O2S. In Fig. 2 ist das Vier-Wege-Ventil 102 in seiner ersten Stellung gezeigt, in der die Öffnung 100 mit der Öffnung 104 in Verbindung steht. An diese Öffnung 104 ist eine Sammelleitung 106 angeschlossen, von der Leitungen 108 und 110 ausgehen und zu den vorderen Flächen der Kolben 68a innerhalb der Hydraulikzylinder 68 führen. Die hinteren Flächen der Kolben 68a der Hydraulikzylinder sind über leitungen 112 und 114 mit einer Leitung 116 verbunden, die an eine Auslaßsammelleitung 118 angeschlossen ist. Diese Auslaßsammelleitung liegt zwischen dem Behälter 96 für Hydraulikfluid und einer Leitung 120, an die zu den hinteren Flächen der Kolben 66a in den Oydraulikzylindern 66 führende Leitungen 122 und 124 angeschlossen sind, während die vorderen Flächen der Kolben 66a mit Leitungen 126 und 128 in Verbindung stehen. Die Leitung 132 liegt zwischen der Ventilöffnung 134 des Ventils 102 und der Leitung 130. Wie dargestellt, ist die Ventilöffnung 134 mit der Ventilöffnung 136 verbunden und letztere steht in Verbindung mit der Leitung 138, wenn sich das Ventil 102 in seiner
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ersten Stellung befindet. Ein Strömungssteuerventil 140 ist in der Leitung 138 angeordnet, und die Leitung 142 bildet eine Nebenschlußverbindung für die Leitung 138 zu beiden Seiten des Strömungssteuerventils 140, das von üblicher Bauart sein kann. Ein geeignetes Ventil ist beispielsweise ein druckkompensiertes Strömungssteuerventil für konstantes Volumen und konstante Temperatur, wie etwa das Ventil Racine Modell F2-AHS *-02*. Innerhalb der Leitung 142 ist ein Steuerventil 82 angeordnet.
Wie vorstehend bereits erwähnt, wird das Steuerventil 82 durch Signale vom Druckdifferenzübertrager 72 betätigt und kann irgendeine geeignete Ventilsteuervorrichtung enthalten. Beispielsweise kann für das Steuerventil 82 ein Black, Sivalls and Bryan Valve Operator Typ 70-13-10 und ein Hydraulikventil Racine Modell OF2-CHPW-5OH benutzt werden. Eine Leitung 138 verbindet die Leitung 142 mit dem Behälter 96 für Hydraulikfluid, und in ihr sind ein Filter 143 und ein Wärmeaustauscher 144 angeordnet. Außerdem ist eine über dem Filter 143 liegende Nebenschlußleitung 146 mit einem Entlastungsventil 148 vorgesehen, durch die das Hydraulikfluid den Filter umgeht, wenn ein vorgegebener Hydraulikdruck erreicht ist, beispielsweise bei Druckstößen oder bei Verstopfungen des Filters.
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Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung wird im folgenden in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben. Die vorstehend beschriebene Steuereinrichtung dient im wesentlichen zur Steuerung z.B. Regulierung der Wärmebehandlung von sich durch den senkrechten Ofen 10 bewegendem teilchenförmigen Material und stellt eine vorbestimmte Massenverweilzeit innerhalb des Ofens 10 sicher. Üblicherweise schwankt das dem senkrechten Ofen 10 zugeführte teilchenförmige Material bezüglich Teilchengröße und Kornzusammensetzung., so daß sich Schwankungen im Schüttgewicht ergeben.
Im allgemeinen hat teilchenförmiges Material, wie etwa zuvor gemahlener und sortierter Kalkstein, das vom Vorratsbehälter 12 in den Trichter 18 des Ofens 10 gebracht wird, ein Schüttgewicht, das zwischen einem festen Minimalwert und einem festen Maximalwert schwankt. Da jedoch das teilchenförmige Material nicht nur innerhalb des Vorratsbehälters 12, sondern auch im Inneren des Trichters 18 und des Ofens 10 der Schwerkraft ausgesetzt ist, ist die Abstufung der Teilchengröße nicht konstant. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird daher die Rostengeschwindigkeit der Steuerung 17 durch Bewegung von gemahlenem und sortiertem teilchenförmigen Material, etwa Kalkstein, durch den eine verhältnismäßig konstante Wärmezufuhr zur Brennzone aufweisenden Ofen geeicht, und die Steuerung bzw. Regulierung der Rostenge-
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schwindigkeit erfolgt, bis ein Produkt mit dem gewünschten Kalzinierungsgrad erhalten wird, beispielsweise ein Produkt, bei dem der Kohlendioxidgehalt des kalzinierten Kalksteins innerhalb eines Bereiches von - 2 Gew.% eines Regelwertes, etwa 3 oder 3,5 Gew.% des Produktes liegt. Die Justierung bzw. Kalibrierung der Rostengeschwindigkeit und der Druckdifferenz ist im wesentlichen linear, und es hat sich gezeigt, daß zur Erzielung eines Produktes der gewünschten Qualität aus einem Material mit ungleichförmiger Korngrößenabstufung eine im wesentlichen gleichförmige Massenverweilzeit für den Durchlauf durch die Brennzone erwünscht ist. Somit wird unter der Bezeichnung "im wesentlichen gleichförmige Massenverweilzeit" eine Massenverweilzeit verstanden, die zu einem Produkt führt, das den vorbestimmten oder eingestellten Kalzinierungsgrad aufweist, wenn es die Brennzone durchlaufen hat, also einen Kalzinierungsgrad, der innerhalb eines gewünschten Bereiches liegt.
Im allgemeinen wird der Brennzone im Ofen 10 eine verhältnismäßig konstante Wärme zugeführt. Diese konstante Wärmemenge beruht auf einer durchschnittlichen oder vorbestimmten Teilchenabstufung und damit auf einer durchschnittlichen oder vorbestimmten Massendichte des teilchenförmigen Materials, das sich durch die Brennzone bewegt, um sicherzustellen, daß eine richtige Wärmebehandlung des teilchenförmigen Materials erzielt
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wird, ohne daß ein Totbrennen oder zu geringfügiges Brennen des Materials erfolgt, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Das Material vorbestimmter Massendichte bewirkt einen vorbestimmten Druckabfall des sich durch die Brennzone bewegenden Fluids, beispielsweise der Brennstoff/Luft-Mischung und der durch die Kalzinierung und die gasförmigen Verbrennungsprodukte der Mischung entstehenden Prozeßgase, die sich von den Fluidverteilersystemen 42, 44 und 46 nach oben durch den Ofen 10 bewegen. Somit wird das Ventil 140 auf eine vorbestimmte Öffnung eingestellt und dient in Zusammenhang mit dem Steuerventil zur Steuerung der Menge an durch die Leitung 138 strömenden Hydraulikfluids und damit zur Steuerung der Geschwindigkeit des Rostes 56. Wenn ein Material in die Brennzone eintritt, das entweder eine höhere oder eine niedrigexe Porosität als das Standardmaterial mit vorbestimmter Teilchengrößenabstufung und damit auch eine höhere oder niedrigere Massendichte hat, verändert sich die Druckdifferenz des nach oben durch die Brennzone strömenden Fluids entsprechend, und das die Druckdifferenz bezeichnende Eingangssignal für das Steuerventil stellt dieses ein, wodurch wiederum die Strömung durch die. Leitung 138 eingestellt und die Geschwindigkeit des Rostes 56 geändert wird. Somit steuert das Ventil 82 die Geschwindigkeit des Rostes 56 in Abhängigkeit von Änderungen der die Druckdifferenz bezeichnenden Ausgangssignale des Druckdifferenzübertragers 72. Wenn also Material in die Brennzone des Ofens
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eintritt, das eine größere Massendichte und damit eine geringere Porosität als die vorbestimmte oder durchschnittliche Massendichte hat, zeigt der Druckdifferenzübertrager 72 einen Anstieg der Druckdifferenz zwischen dem unteren und dem oberen Bereich der Brennzone an. Dies führt zu einem Schließen des Ventils 82 und einer Verlangsamung der Bewegung des Rostes 56, so daß sich für das in die Brennzone eintretende Material mit höherer Massendichte eine längere Brennzeit ergibt, d.h. das Material hat eine äquivalente Massenverweilzeit bezüglich dem Material mit vorbestimmter Massendichte, und es wird ein im wesentlichen gleichförmig kalziniertes bzw. gebranntes Produkt erhalten. Falls andererseits das in die Brennzone eintretende Material eine geringere Massendichte und damit eine größere Porosität als das Material vorbestimmter Teilchengröße hat, ergibt sich zwischen dem oberen und unteren Bereich der Brennzone eine geringere Druckdifferenz als bei dem Material vorbestimmter Teilchengröße, und de_ Druckdifferenzübertrager bewirkt eine Öffnung des Steuerventils 82 und damit eine schnellere Bewegung des Rostes 56, so daß die sich ergebende Massenverweilzeit des höhere Porosität und geringere Massendichte aufweisenden Materials äquivalent derjenigen des Materials mit vorbestimmter Teilchengröße ist und ein im wesentlichen gleichförmig kalziniertes oder gebranntes Produkt erhalten wird.
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Im folgenden wird anhand der Figuren 2 und 3 der Betrieb des Rostes 56 im einzelnen erläutert. Zunächst wird das Ventil 140 so eingestellt, daß der Fluidstrom durch dieses Ventil in Kombination mit dem Fluidstrom durch das Ventil 82 eine Rostengeschwindigkeit bewirkt, die ausreicht, um für ein sich durch die Brennzone des Ofens 10 bewegendes, teilchenförmiges Material mit vorbestimmter Teilchengröße eine vorbestimmte Massenverweilzeit hervorzurufen. Dann wird bei sich in der ersten Stellung gemäß Fig. 2 befindendem Vier-Wege-Ventil 102 die Pumpe 92 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, und sie pumpt konstant Hydraulikfluid über die Leitung 94 aus dem Behälter 96 und über die Leitung 98 zur Öffnung 100 des Vier-Wege-Ventils 102. Das Fluid durchströmt das Vier-Wege-Ventil 102, die Öffnung 104 und gelangt in die Leitung 106 und von dort in die Leitungen 108 und 110, so daß Fluid in den vorderen Bereich der Hydraulikzylinder 68 fließt und gegen die Vorderflächen der Kolben 68a wirkt. Dadurch erfolgt eine Rückziehbewegung der Schubstangen 64 und eine Bewegung der Verzögerungsplatten 60. Da die Schubstangen 64 über die Stangen 65 mit den Stangen 62 verbunden sind, ergibt sich dadurch außerdem eine Verlängerung der Stangen 62 und somit drücken die Vorderflächen 66a der Hydraulikzylinder 66 über die Leitungen 126 und 128 Fluid in die Leitungen 130. Darüber hinaus strömt infolge des Zurückziehens der Kolben 68a Fluid über die Leitungen 112 und 114 zur Auslaßsammelleitung 118 und in die Leitungen 120, 122,
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124 sowie in den Behälter 96. Fluid aus der Leitung 130 gelangt über die Leitung 132 zur Ventilöffnung 134, durch das Vier-Wege-Ventil 102, zur Ventilöffnung 136 und in die Leitung 138.
Das Fluid durchströmt die Leitung 138, die Leitung 142, das Steuerventil 82, das Ventil 140, den Filter 143 und den Wärmeaustauscher 144, in dem es gekühlt v/ird, und dann zurück zum Behälter 96. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Schaltstange 86 den Kontakt 90 berührt. Durch Betätigung des Kontaktes 90 bewegt der Ventilsteuerschalter 91 das Vier-Wege-Ventil in seine zweite, in der Teildarstellung gemäß Fig. 3 gezeigte Stellung. In diesem Fall strömt das Fluid von der Pumpe über die Leitung 98 zur Ventilöffnung 100 und direkt zur Ventilöffnung 134 und in die Leitungen 132, 130 und 126 und 128 und von dort zur Vorderfläche der Kolben 66a der Hydraulikzylinder 66. Dadurch werden die Kolben 66a zurückgezogen, und die Stangen 62, die Schubstangen 61 und die Stangen 64 werden auf die Hydraulikzylinder zu bewegt. Das hat zur Folge, daß an der Rückseite der Kolben 66a befindliches Fluid durch die Leitungen 122 und 124 zur Leitung 120 und von dort zur Leitung 118 fließt. Außerdem gelangt es über die Leitungen 114 und 112 an die Rückseiten der Kolben 68a der Hydraulikzylinder Dadurch wird Fluid, das sich in Berührung mit den Vorderflächen der Kolben 68a befindet, in die Leitungen 108, 110
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und in die Leitung 106 und von dort zur Ventilöffnung 104 des Vier-Wege-Ventils 102 transportiert.
Das Fluid strömt durch das Vier-Wege-Ventil 102 zur Ventilöffnung 136 und in die Leitung 138 sowie wieder durch die Leitung 142, das Steuerventil 82, den Filter 143, den Wärmeaustauscher 144 und zurück zum Behälter 96. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die Schaltstange 84 den Kontakt 88 betätigt, der seinerseits den Ventilsteuerschalter 91 aktiviert, der das Vier-Wege-Ventil 102 wieder in die erste Stellung bewegt, worauf der Vorgang wiederholt wird. Man erkennt, daß Änderungen vom Druckdifferenzübertrager 72 die Öffnung des Ventils 82 verändern und dadurch die Geschwindigkeit des Rostes 56 steuern. Im einzelnen sei darauf hingewiesen, daß in der ersten Stellung des Vier-Wege-Ventils 102 Fluid von der Zentrifugalpumpe 92 gegen die Vorderflächen der Kolben 68a der Hydraulikzylinder 68 gepumpt und dadurch eine Rückziehbewegung innerhalb der Zylinder erzeugt wird. Die Stangen 62 erstrecken -sich aus den Zylindern 66, und dadurch drücken die Vorderflächen der Kolben 66a der Zylinder 66 über einen das Ventil 140 und das Steuerventil 82 enthaltenden Strömungsweg Fluid zum Behälter 96. Dadurch beeinflußt der im System infolge des Öffnens oder Schließens des Steuerventils 82 entstehende Gegendruck die Geschwindigkeit, mit der das Fluid von der Zentrifugalpumpe 92 die Kolben 68a und 66a bewegt=
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Es hat sich gezeigt, daß der vorstehend beschriebene Betrieb eines senkrechten Wärmebehandlungsbehälters, etwa eines Ofens wirksam unter idealen Bedingungen arbeitet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei tatsächlichem Betrieb die Zufuhr einer konstanten Wärmemenge zum Innenraum der Brennzone ziemlich schwierig ist, was durch zwei Umstände verursacht wird, und zwar einerseits durch die Schwankungen im Luftverlust durch die drehende Dichtung 52 und andererseits durch die Unfähigkeit der volumetrischen Luft- und GasSteuerungen, bei schwankenden atmosphärischen Bedingungen einen konstanten gravimetrischen Strom von Erdgas und Luft aufrecht zu erhalten. Bei der Wärmebehandlung von teilchenförmigem Material, etwa Kalkstein oder Ölschiefer ist es erforderlich, daß eine vorbestimmte, gut regulierte Wärmezufuhr in der Brennzone aufrechterhalten bleibt und daß die überschüssige Luft genau gesteuert wird, d.h. die Maximalmenge von freiem oder nichtumgesetztem Sauerstoff in der Brennzone sollte innerhalb sehr enger Toleranzen geregelt werden. Aus diesem Grund wird gemäß einem bevorzugten Ausführungsbexspxel der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren vorgesehen, durch die eine gleichförmige Wärmebehandlung des teilchenförmigen Materials in der Wärmebehandlungszone sichergestellt wird, indem die Wärmezufuhr innerhalb der gewünschten Grenzen gehalten wird und die Grenze übersteigender überschüssiger Sauerstoff, der den Vorgang nachteilig beeinflussen würde, aus der Brennzone entfernt wird,
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Wie Fig. 1 zeigt, ist innerhalb des Schornsteins 48 ein Sauerstoffmeß- und -Übertragungsansatz 37a angeordnet, der die Sauerstoffmenge innerhalb der aus der Brennzone des Ofens 10 austretenden Abgase bestimmt. Ein den festgestellten Sauerstoffgehalt innerhalb der Abgase bezeichnendes Signal wird über den Ansatz 37a der Sauerstoffsteuerung 37 zugeführt, wo es mit einem eingestellten Wert verglichen wird, der dem gewünschten Sauerstoffgehalt im Abgasstrom entspricht. Die Sauerstoffsteuerung 37 erzeugt dann ein Signal, das zum Ventil 36b übertragen wird, um die in die Brennzone des Ofens 10 gelangende relative Luftmenge zu regulieren. Wenn also der An- · satz 37a anzeigt, daß zu viel Sauerstoff in den Abgasen vorhanden ist, bewirkt das dem Ventil 36b zugeführte Signal ein proportionales Schließen dieses Ventils. Dies wird so lange fortgesetzt, bis der gewünschte Sauerstoffpegel innerhalb der durch den Schornstein 48 strömenden Abgase aufrechterhalten bleibt. Wenn andererseits der Sauerstoffanalysator anzeigt, daß eine gewünschte minimale Sauerstoffmenge nicht in dem durch den Schornstein 48 strömenden Abgas vorhanden ist, bewirkt das von der Sauerstoffsteuerung 37 gelieferte Signal ein Öffnen des Ventils 36b bis der gewünschte Sauerstoffgehalt in den durch den Schornstein 48 strömenden Abgase aufrechterhalten bleibt. Die Größe des gewünschten Sauerstoffgehaltes innerhalb der Abgase hängt von dem durchgeführten Vorgang ab. In vielen derartigen Vorgängen ist es im allgemeinen erwünscht,
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den Sauerstoffgehalt im Abgas zwischen 1 % und 2 % zu halten, um eine wirksame Ausnutzung des Brennstoffes sicherzustellen und gleichzeitig zu verhindern, daß zu große Sauerstoffmengen in die Brennzone gelangen, was nachteilige Folgen hat.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß es gemäß diesem Ausführungsbeispiel erwünscht ist, den durch die Sammelleitung 26 hxndurchtretenden Brennstoffstrom in der in Fig. 1 dargestellten Weise vorzuheizen. Wie vorstehend bereits erläutert, durchströmt der Brennstoff die Sammelleitung 26 infolge des Ventils 23 und der Drucksteuerung 23a mit konstantem Druck. Außerdem stellt der Wärmeaustauscher 25 in Zusammenhang mit dem Ventil 27 und der Temperatursteuerung 27a sicher, daß der Brennstoff auf eine konstante Temperatur vorgeheizt wird. Auf diese Weise wird ein bekanntes Brennstoffvolumen mit einer immer bekannten molaren Menge an brennbarem Material in die Sammelleitung 26 eingeführt, so daß die relative Steuerung der Luft für diese bekannte Gasmenge sicherstellt, daß bei schwankenden atmosphärischen Bedingungen eine bekannte Wärmemenge in das Innere des Ofens gelangt. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß erfindungsgemäß die Sauerstoffsteuerung 37 mit Ventilen verbunden sein kann, die sowohl den Brennstoffstrom als auch den Luftstrom steuern, oder daß sie mit Ventilen in Verbindung stehen kann, die entweder den Brennstoffstrom oder den Luftstrom steuern. Im allgemeinen wird jedoch der
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Betrieb des Ventils 36b entsprechend der vorstehenden Beschreibung und der Fig. 1 bevorzugt.
Die vorstehend in Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 erläuterten Ausführungsbeispiele ermöglichen eine gleichförmige Wärmebehandlung von sich durch die Brennzone eines Ofens bewegendem teilchenförmigen Material durch Änderung der Rate, mit der sich das teilchenförmige Material durch die Brennzone bewegt, bezogen auf das spezifische Gewicht der sich durch die Brennzone bewegenden Masse sowie durch Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Sauerstoffgehaltes innerhalb der Brennzone. Ferner kann erfindungsgemäß die Wärmezufuhr zur Brennzone eines senkrechten Ofens in Abhängigkeit von Änderungen des spezifischen Gewichtes der Masse des sich durch die Brennzone bewegenden Materials geändert werden. Ausführungsbeispiele hierzu sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
In Fig. 4 ist schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung für einen Ofen 10 dargestellt, um die Wärmezufuhr zur Wärmebehandlungszone des Ofens in Abhängigkeit von DruckdifferenzSchwankungen des die Verbrennung unterstützenden oder aufrechterhaltenden Fluids und der Prozeßgase zu steuern, die durch die Wärmebehandlungszone im Ofen nach oben strömen. In Fig. 4 entsprechen viele Bauelemente denjenigen aus den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3, und sie sind
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daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen, während die wesentlichen Unterschiede in den Steuerungen nachfolgend erläutert werden.
Die Steuerung 18a ist mit der Abgabesteuereinrichtung 12a verbunden. Oberhalb und unterhalb der Brennzone des Ofens 10 sind, wie in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, Druckdifferenzsteuerleitungen 76 und 80 vorgesehen. Der Ausgang des Druckdifferenzübertragers ist jedoch mit einer Gasdrucksteuerung 27 und einer Luftdrucksteuerung 29 verbunden, wie dies schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Die Rostengeschwindigkeitssteuerung 70 ist. so eingestellt, daß sie mit konstanter Geschwindigkeit arbeitet, die äquivalent einem gleichförmigen Abziehen von teilchenförmigem Material mit durchschnittlicher oder vorbestimmter Massendichte ist. Die Gasdrucksteuerung und die Luftdrucksteuerung 29 können aus bekannten gesteuerten Ventilen bestehen. Der Ausgang der Gasdrucksteuerung 27 ist mit dem Drucksteuerventil 21 verbunden, das in der Brennstoffleitung 24 angeordnet ist. Entsprechend ist der Ausgang der Luftdrucksteuerung 29 an das Drucksteuerventil 37 angeschlossen, das in der Luftleitung 32 angeordnet ist. Außerdem ist der Wärmeaustauscher 33 mit der Luftleitung 32 verbunden. Ein Wärmeaustauschfluid, etwa Dampf oder heißer Abdampf, beispielsweise aus dem Ofen, gelangt über die Leitung 33a in den Einlaß des Wärmeaustauschers 33, kommt dort in indirekte Berührung
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mit der durch die Leitung 32 fließenden Luft und wird über die Auslaßleitung 33b aus dem Wärmeaustauscher 33 entfernt. Die Menge des durch die Leitung 33a fließenden Wärmeaustauschfluids wird mittels des Ventils 35 gesteuert, das von einer die Temperatur in der Leitung 32 messenden Temperatursteuerung 35a geregelt wird. Es ist auch möglich, Dampf direkt durch den die Leitung 32 durchfließenden Luftstrom zu führen, um nicht nur eine Erwärmung zu bewirken, sondern auch eine gesteuerte Feuchtigkeitsmenge zuzusetzen.
Im Betrieb des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispxels wird teilchenförmiges Material, etwa zuvor gemahlener und sortierter Kalkstein mit im allgemeinen gleichförmiger, vom Gewicht des Kalksteins abhängender Rate vom Vorratsbehälter 12 in den Trichter 18 transportiert. Dieses Material hat jedoch eine Massendichte, die zwischen einem festen Minimalwert und einem festen Maximalwert schwankt. Da das teilchenförmige Material nicht nur innerhalb des Vorratsbehälters 12, sondern auch im Innenraum des Trichters 18 der Wirkung der Schwerkraft unterliegt, ist außerdem die Abstufung der Teilchengröße nicht konstant. Zu Beginn wird der Brennzone des Ofens 10 aufgrund einer "durchschnittlichen" oder vorbestimmten Teilchenabstufung und damit einer "durchschnittlichen" oder vorbestimmten Massendichte des sich durch die Brennzone bewegenden, teilchenförmigen Materials eine verhältnismäßig konstante Wärmemenge zugeführt.
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Die Rostengeschwindigkeitssteuerung 70 steuert die Geschwindigkeit des Rostes 56, so daß sich eine konstante Geschwindigkeit ergibt, die den Abzug einer verhältnismäßig konstanten, volumetrischen Menge des teilchenförmigen Materials mit "durchschnittlicher" oder vorbestimmter Massendichte aus dem Ofen bewirkt. Durch die Leitung 24 wird in die BrennstoffSammelleitung 26 Brennstoff geführt und im Wärmeaustauscher 25 auf eine konstante Temperatur vorgeheizt sowie mittels des Ventils 21 auf einem vorbestimmten Druck gehalten. Entsprechend gelangt Luft durch den Wärmeaustauscher 33 und das Steuerventil 32 in die Luftsammelleitung 34. Die relative Menge an Brennstoff und Luft wird so eingestellt, daß aufgrund der durchschnittlichen oder vorbestimmten Massendichte des sich durch den Ofen 10 bewegenden teilchenförmigen Materials eine vorbestimmte Wärmemenge aufrechterhalten wird.
Wenn jedoch Material in die Brennzone gelangt, das entweder eine höhere oder geringere Porosität als das Standardmaterial bzw. die Teilchen mit vorbestimmter Größe, d.h. eine höhere oder geringere Massendichte hat, so wird die Druckdifferenz des sich nach oben durch die Brennzone bewegenden Fluids, welche mittels des Druckdifferenzübertragers 72 bestimmt wird, entsprechend geändert, und ein Druckdifferenzsignal an der Gasdrucksteuerung 27 und der Luftdrucksteuerung 29 führt zu Ausgangssignalen dieser Steuerungen, die die Ventile 21 und
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37 jeweils durchströmende Gas- und Luftmenge proportional ändert. Somit wird jedes Eingangssignal vom Druckdifferenzübertrager 72 mit voreingestellten Werten innerhalb der Steuerungen 27 und 29 verglichen, um eine Änderung der Ausgangssignale der Steuerungen 27 und 29 zu den Ventilen 21 und 37 und damit eine Verringerung oder Erhöhung der Wärmezufuhr zur Brennzone zu bewirken. Wenn also Material in die Brennzone des Ofens gelangt, das eine größere Massendichte und damit eine geringere Porosität hat, als die.vorbestimmte oder "durchschnittliche" Massend'ichte, zeigt der Druckdifferenzübertrager 72 einen Anstieg der Druckdifferenz zwischen dem unteren und dem oberen Bereich der Brennzone an. Dieses Signal wird der Gasdrucksteuerung 27 und der Luftdrucksteuerung 29 zugeführt und bewirkt ein proportionales öffnen der Ventile 21 und 27, so daß die Wärmezufuhr des aus den Fluidverteilersystemen 42, 44 und 46 austretenden, die Verbrennung unterstützenden oder aufrechterhaltenden Stroms erhöht wird. Da der Rost 56 mit verhältnismäßig konstanter volumetrischer Rate teilchenförmiges Material aus dem unteren Teil des Ofens abgibt, führt die Erhöhung des Wärmegehaltes des durch den Ofen strömenden Heizfluids dazu, daß das sich durch die Brennzone bewegende teilchenförmige Material einer Wärmebehandlung unterworfen wird, die äquivalent derjenigen ist, die sich für das Material mit vorbestimmter Massendichte ergibt. Dadurch wird ein im wesentlichen gleichförmig wärmebehandeltes Produkt erhalten.
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Wenn andererseits Material mit geringerer Massendichte und damit größerer Porosität als das Material mit vorbestimmter Teilchengröße in die Brennzone gelangt, so wird die Druckdifferenz zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Brennzone geringer als bei dem Material vorbestimmter Teilchengröße, und der Druckdifferenzübertrager 72 gibt an die Gasdrucksteuerung 27 und die Luftdrucksteuerung 29 Signale ab, die nach Vergleich mit den eingestellten Werten dieser Steuerungen zu Ausgangssignalen für die Ventile 21 und 37 führen, durch die ein proportionales Schließen der Ventile erfolgt, so daß die Wärmemenge innerhalb des von den Fluidverteilersystemen 42, und 46 abgegebenen Fluids proportional verringert wird. Das sich durch die Brennzone bewegende Material ist daher einer Wärmebehandlung ausgesetzt, die proportional der Wärmebehandlung des Materials mit vorbestimmter Teilchengröße ist.
Während des vorstehend beschriebenen Vorgangs mißt außerdem der Sauerstoffmeßansatz 37a dauernd den Sauerstoffgehalt, der durch den Schornstein 48 ausströmenden Abgase und gibt ein Signal an die Sauerstoffsteuerung 37. Das Ausgangssignal der Sauerstoffsteuerung 37, das durch Vergleich des gemessenen Wertes mit einem eingestellten Wert der Steuerung erzeugt wird, bewirkt entweder ein öffnen oder ein Schließen des in der Luftleitung 36 angeordneten Ventils 36b, um sicherzustellen, daß die durch den Schornstein 48 ausströmenden Abgase einen
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vorbestimmten Sauerstoffgehalt haben, und um außerdem sicherzustellen, daß in dem der Brennzone des Ofens zugeführten Fluid kein überschüssiger Sauerstoff enthalten ist.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt. Im wesentlichen entsprechen alle Bauelemente des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5 denjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele, doch bildet das Ausgangssignal der Sauerstoffsteuerung 37 ein Eingangssignal für die Luftdrucksteuerung 29, und das Ventil 36b wird von einer Strömungssteuerung 36a geregelt. Die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. stimmt im wesentlichen mit der des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 überein, jedoch steuert das Ausgangssignal der Sauerstoffsteuerung 37 den Einstellwert für die Luftdrucksteuerung 29, so daß das Ausgangssignal dieser Steuerung 29 zwangsweise so beeinflußt wird, daß ein konstanter Sauerstoffgehalt in den durch den Schornstein 48 ausströmenden Abgasen sichergestellt ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Ausführungsbeispxele gemäß Fig. 4 und 5 in unterschiedlichen Arten von Wärmebehandlungsbehältern benutzt werden können, um eine oder mehrere Wärmebehandlungszonen zu regeln. Beispielsweise ist es beim Bearbeiten von Ölschiefer erwünscht, den Ölschiefer durch einen senk-
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rechten Schacht nach unten zu bewegen und ihn mindestens zwei Wärmebehandlungen auszusetzen. Beispielsweise können dann die Steuereinrichtungen gemäß Fig. 4 und 5 zur Regelung der Wärmezufuhr zu jeder der Wärmebehandlungszonen benutzt werden.
Die folgenden Beispiele dienen zum besseren Verständnis der Erfindung.
Beispiel 1
Eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 wurde zum Kalzinieren bzw. Brennen von Kalkstein benutzt. Der verwendete, gemahlene und sortierte Kalkstein hatte eine Teilchengröße zwischen etwa 1,9 cm und etwa 7,0 cm. Die Abstufung der Teilchengröße schwankte erheblich, doch lag die Massendichte im Bereich zwischen etwa 1,22 g/cm und 1,38 g/cm . Infolge der Neigung der kleineren Teilchen, sich durch Schwerkraft im Vorratsbehälter 12 und im Ofen 10 abwärts zu bewegen, schwankt die Abstufung der Kalksteinteilchen, die sich durch die Brennzone des Ofens 10 bewegen, erheblich in Abhängigkeit von der Zeit. So wurde beispielsweise für Kalkstein mit der vorstehend erwähnten Massendichte, der über einen Zeitraum von 8 Tagen aus dem Vorratsbehälter 12 abgegeben wurde, die Teilchengrößenverteilung zwei- oder dreimal am Tag gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
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Zeit Tabelle 1 2,54 zurückgehalten ( 251 %) 9884
0900 Abstufung der Teilchengröße 32,4 cm 1,91 cm 1 ,27 cm
1700 Auf einem Sieb 33,0 15,4 5,2
0100 3,81 cm 25,7 25,0 20,2
Tag 1700 44,7 28,1 20,5 13,9 0
1 0100 19,7 61,7 5,4 4,9 2,3
0900 20,2 32,5 18,1 1,6 2,1
2 1700 60,1 33,0 10,0 4,5 19,7
0100 18,6 41,7 25,0 20,2 1,5
3 0900 47,5 20,4 8,7 2,6 0
1700 19,7 26,4 20,4 3,9 5,5
0100 47,0 37,3 12,5 13,6 2,1
4 0900 52,3 30,5 23,6 10,8 0
1700 43,6 50,1 23,4 18,5 3,0
0100 26,0 38,6 9,1 1,5 3,9
5 0900 27,2 55,0 26,0 13,0 2,3
1700 37,8 44,0 20,1 0,9 0,4
0100 22,4 38,3 40,9 12,9 1,5
6 0900 24,0 20,6 24,3 11,6 0
1700 1,7 29,1 35,4 35,4 0
0100 24,3 41,9 16,3 16,3 0,5
7 0900 1,2 37,5 7,9 2,0 1,5
1700 35,1 35,0 35,8 7,8 7,4
Mittelwert 44,8 36,0 7,5 0,9 3,2
8 Abweichung 14,2 10,3 19,6 10,1 3,4
56,0 9,8 8,6 4,8
31,3 0,6
16,6 3,0
4,2
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Man erkennt, daß die Abstufung der aus dem Vorratsbehälter
12 abgegebenen Kalksteinteilchen erheblich in Abhängigkeit
von der Zeit schwankt, obwohl die Massendichte nur zwischen 1,22 g/cm und 1,38 g/cm3 lag.
Das Steuerventil 82 ist so kalibriert bzw. geeicht, daß sich die Rostengeschwindigkeit des Rostes 56 in Abhängigkeit von einer Dichteänderung des sich durch die Brennzone zwischen den Druckdifferenzsensoren 74 und 78 bewegenden Kalksteins, die durch Änderung der Druckdifferenz des sich durch die Brennzone bewegenden Fluids bestimmt wird, verändert wird. Die
Rostengeschwindigkeit ist innerhalb dieses Bereiches mit jedem Druckdifferenzschritt korreliert, um so ein Produkt zu erhalten, das etwa 1,5-1 Gew.% Kohlendioxid enthält, und damit eine im wesentlichen gleichförmige Massenflußrate durch die Brennzone zu erzielen. Es hat sich insbesondere gezeigt, daß bei einem Massendichtebereich von etwa 1,22 g/cm bis etwa
1,38 g/cm ein entsprechender Druckdifferenzbereich von etwa 17,78 cm Wassersäule entsteht. Dieser Druckdifferenzbereich wurde zur Steuerung des Ventils 82 benutzt. Im wesentlichen entspricht die "durchschnittliche" Rostengeschwindigkeitseinstellung einer Druckdifferenz des durch die Brennzone strömenden Fluids, die anzeigt, daß die Massendichte des in der Brennzone befindlichen Materials etwa 1,30 g/cm ist. Die Einstellung der schnellsten Rostengeschwindigkeit entspricht einer Druck-
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differenz, die sich für eine Massendichte von etwa 1,22 g/ciu ergibt, während die Einstellung der langsamsten Rostengeschwindigkeit auf einer Druckdifferenz beruht, die durch eine Massendichte von etwa 1,38 g/cm entsteht.
Der Ofen 10 wurde zu Beginn so eingestellt, daß sich durch die Zufuhr von Erdgas durch die Leitung 24 und Luft durch die Leitung 32 in der zwischen den gestrichelten Linien 20 und liegenden Brennzone des Ofens eine Temperatur zwischen 816°C und 1538°C ergab. Das Gas in der Leitung 24 wurde mittels des Ventils 23 und der Drucksteuerung 23a auf einem Druck von 2,04 atü und mittels des Wärmeaustauschers 25 auf einer Temperatur von etwa 26,7 C gehalten. Außerdem enthielt das durch den Ofen strömende Fluid etwa 200,93 Standard m /Min. Luft, die durch das Fluidverteilersystem 42 zugeführt wurde, für das die Strömungssteuerung 31b das Ventil 31a geschlossen hielt, so daß kein Gas durch die Leitung 31 strömen konnte. Durch das Fluidverteilersystem 44 trat eine Gesamtmenge von etwa 36,93 Standard m /Min. angereicherter Gas/Luft-Mischung
3
ein, die etwa 0,139 Standard m /Min. Luft auf etwa 0,085 Standard m /Min. Erdgas enthielt. Über das Fluidverteilersystem 46 wurden etwa 77,97 Standard m /Min. einer mageren Gas/Luft-Mischung zugeführt, die etwa 0,164 Standard m /Luft auf etwa 0,028 m Brennstoff enthielt. Dadurch ergab sich im Ofen ein Luftüberschuß von etwa 8,74 Gew.%, was zu einem
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Sauerstoffgehalt von etwa 1,8 Vol.% führte. Aus diesem Grund wurde der Einstellwert der Sauerstoffsteuerung 37 so eingestellt, daß er einem Sauerstoffgehalt von etwa 1,8 Vol.% in den durch den Schornstein 48 ausströmenden Abgasen entsprach. Somit bewirkt das das Luftventil 36d steuernde Ausgangssignal der Sauerstoffsteuerung 37 einen Luftstrom durch die Leitung 36 in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt in dem durch den Schornstein 48 ausströmenden Abgas, um so zu verhindern, daß der Brennzone des Ofens überschüssiger Sauerstoff zugeführt wird. Nachdem die Elemente geeicht waren, wurde Kalkstein mit der vorstehend beschriebenen Abstufung und einer Dichte-
3 3
Schwankung zwischen etwa 1,22 g/cm und etwa 1,38 g/cm mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 bis 24 Tonnen pro Stunde durch den Ofen 10 geführt, und die Rostengeschwindigkeit wurde mittels der Steuerung 18a geregelt, so daß eine entsprechende Menge gebrannten Kalks durch den Auslaß 50 aus dem Ofen entfernt wurde.
Der Ofen arbeitete 32 Stunden und der durchschnittliche Kohlendioxidgehalt des aus dem Auslaß 50 entfernten kalzinierten. Kalksteins betrug etwa 1,5 Gew.% (ASTM 25-29, Ascarite-Verfahren) und lag an seiner unteren Grenze bei etwa 0,5 Gew.% und an seiner oberen Grenze bei etwa 2,0 Gew.%.
Man erkennt, daß sich durch die erfindungsgemäße Steuerung eine im wesentlichen gleichförmige Produktqualität ergab.
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Beispiel 2
In einer entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. aufgebauten Vorrichtung wurde teilchenförmiger Kalkstein entsprechend Beispiel 1 mit einer Massendichte zwischen etwa 1,22 g/cm und etwa 1,38 g/cm einem Schacht eines senkrechten Ofens 10 zugeführt und einer Wärmebehandlung unterworfen, wobei in der Brennzone eine Temperatur von 816°C bis 1538 C herrschte, Das Steuerventil 36b wurde auf den Einstellpunkt der Sauerstoff steuerung 37 eingestellt und dadurch in den aus dem Schornstein 48 ausströmenden Abgasen ein Sauerstoffgehalt von etwa 1,8 Vol.% aufrechterhalten. Durch entsprechende Einstellung der Strömungssteuerung 31a wurde außerdem das Ventil 31b geschlossen. Das Ventil 36b ist normalerweise geöffnet und läßt etwa 64 Vol.% des gesamten Fluids über das Fluxdverteilersystem 42 in das Innere der Brennzone eintreten. Außerdem werden die StrömungsSteuerungen 38a und 30a so eingestellt, daß sie ein Verhältnis von 0,139 Standard m Luft auf etwa 0,085 Standard m dem Verteilersystern 44 zugeführten Brennstoff aufrechterhalten und daß etwa 12 Vol.% des gesamten dem Innenraum des Ofens zugeführten Brennstoffes dieses System durchlaufen. Außerdem werden die Strönrangssteuerungen 28a und 40a so eingestellt, daß sich ein Verhältnis von etwa 0f164 Standard m Luft auf etwa 0,0283 Standard m durch das Fluxdverteilersystem 46 zugeführten Brennstoff ergibt. Darüber hinaus sind diese Ventile so eingestellt, daß etwa 24 Vol.%
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der gesamten die Brennzone durchströmenden Fluidmischung über das Fluidverteilersystem 46 zugeführt werden.
Erdgas gelangt durch die Leitung 24 und Druckluft durch die Leitung 32. Der Wärmeaustauscher 25 hält die Temperatur des die Leitung 24 durchströmenden Erdgases auf etwa 26,7°C und der Wärmeaustauscher 33 die durch die Leitung 32 fließende Luft auf etwa 54,4 C. Somit schwankt das Gewicht von mit konstanter Temperatur durch die Ventile 21 bzw. 37 strömendem Brennstoff bzw. strömender Luft in Abhängigkeit von der Quadratwurzel der Änderung des absoluten Druckes, während über einer Meßöffnung eine konstante Druckdifferenz aufrechterhalten wird. Dadurch können die relativen Mengen von Brennstoff und Luft, die durch die Ventile 21 und 37 strömen, leicht mittels der Ausgangssignale der Gasdrucksteuerung 27 und der Luftdrucksteuerung 29 geregelt werden. Wenn beispielsweise Kalkstein mit einer durchschnittlichen Zuführrate von etwa 23 bis 26 Tonnen in den Trichter 18 befördert und eine entsprechende konstante volumetrische Menge von wärmebehandeltem Kalkstein durch den Rost 56 abgezogen wird, wird der Druckdifferenzübertrager 72 so bezüglich der Gasdrucksteuerung und der Luftdrucksteuerung 29 eingestellt, daß die Menge des der Gassammelleitung 26 zugeführten Erdgases und die Menge der der Luftsamme!leitung 34 zugeführten Luft in der nachstehenden Weise reguliert wird:
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Tabelle 2 2519884
Gesaintluft
(Liter/Min.)
Mas sendichte 286,97 Gesamtgas
(Liter/Min.)
1,22 290,76 26167,68
1,23 294,53 26649,12
1,25 298,29 26988,96
1,27 302,09 27357,12
1,28 305,86 27696,96
1,30 309,62 28036,80
1,31 313,42 28376,64
1,33 317,18 28716,48
1,35 320,95 29084,64
1,36 324,75 29424,48
1,38 29764,32
Das kalzinierte Produkt ist gleichförmig und enthält 1,5 - 0,5 Gew.%
Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung zur Steuerung irgendeines senkrechten Ofens, Schachtofens, einer Retorte o.a. angewendet werden kann, in denen üblicherweise eine
Wärmebehandlung von teilchenförmigem Material durchgeführt wird. So ist eine Anwendung nicht nur für das Brennen von Kalk, sondern auch für das Verkoken von Kohle, zum Brennen von lehm- oder kalkhaltigem Material bei der Herstellung von Zementklinkern, zum Brennen von Magnetit oder Dolomit sowie zum
Bearbeiten von Ölschiefer möglich. Darüber hinaus kann die
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Druckdifferenzsteuerung gemäß der Erfindung nicht nur zur Steuerung des Stroms eines teilchenförmigen Materials durch die Brennzone eines Ofens, sondern auch zur Steuerung der Wärmezufuhr zu einer oder mehreren Wärmebehandlungszonen innerhalb eines senkrechten Ofens benutzt werden. Beispielsweise kann gegebenenfalls der Druckdifferenzübertrager 72 mit den Ventilsteuerungen verbunden werden, die die Lage eines oder mehrerer Ventile des Brennstoff/Luft-Systems, beispielsweise der Ventile 28b, 30b, 36b, 38b und 40b sowie der Ventile 21 und 37 steuern, wenn die Druckdifferenzmessung anzeigt, daß das in die Wärmebehandlungszone eintretende Material eine größere Massendichte als das "durchschnittliche" Material hat. In diesem Fall kann der Druckdifferenzübertrager 72 die Brennstoff/Luft-Steuerung betätigen, um dadurch eine vorbestimmte Erhöhung der Wärmezufuhr zur Wärmebehandlungszone herbeizuführen und damit eine Kompensation der größeren Massendichte des Materials zu bewirken. Entsprechend kann bei Durchlauf von Material geringerer Massendichte als das "durchschnittliche" Material durch die Wärmebehandlungszone die Brennstoff/ Luft-Zufuhr entsprechend gedrosselt werden.
Obwohl die Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es klar, daß sie nicht auf diese beschränkt ist, sondern daß weitere Abwandlungen und Änderungen möglich sind, die alle unter die Erfindung fallen.
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Claims (10)

Ansprüche
1. Verfahren zur Wärmebehandlung von teilchenförmigem
""" Material ungleichförmiger Teilchengröße und -abstufung in einem senkrechten Wärinebehandlungsbehälter, insbesondere zur Wärmebehandlung von Kalkstein oder Ölschiefer, bei dem das teilchenförmige Material durch einen Teilcheneinlaß am oberen Ende des Behälters zugeführt wird und sich infolge Schwerkraft durch eine Wärmebehandlungsζone im Behälter bewegt, in der es mit sich nach oben bewegendem Wärmebehandlungsfluid in Berührung kommt und danach aus einem Teilchenauslaß am unteren Ende des Behälters abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Schüttgewicht des sich durch die Wärmebehandlungsζone bewegenden teilchenförmigen Materials anzeigende Größe bestimmt und die mittels des Wärmebehandlungsfluids der Wärmebehandlungszone zugeführte Wärmemenge in Abhängigkeit von Schwankungen der gemessenen Größe verändert wird, um ein Produkt zu erhalten, das äquivalent einer Charge Standardteilchen mit vorbestimmten Schüttgewicht wärmebehandelt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmebehandlungsfluid eine brennbare Brennstoff/Luft-Mischung verwendet wird, die sich von unten nach oben durch die Wärmebehandlungszone bewegt.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis von Brennstoff und Luft im Wärmebehandlungs fluid in Abhängigkeit von Schwankungen der das Schüttgewicht bezeichnenden Größe verändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Brennstoff und Luft vor Zufuhr zur Wärmebehandlungszone jeweils auf einer verhältnismäßig konstanten Temperatur gehalten werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zwischen dem sich durch die Wärmebehandlungszone bewegenden Wärmebehandlungsfluid unterhalb und oberhalb der Brennzone gemessen und daraus die das Schüttgewicht bezeichnende Größe des sich durch die Wärmebehandlungszone bewegenden teilchenförmigen Materials bestimmt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsrate des teilchenförmigen Materials aus dem unteren Ende des Behälters in Abhängigkeit von der das Schüttgewicht bezeichnenden Größe gesteuert wird.
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7. Verfahren zur Wärmebehandlung von teilchenförmigen! Material ungleichförmiger Teilchengröße und -abstufung in einem senkrechten Wärmebehandlungsbehälter, insbesondere zur Wärmebehandlung von Kalkstein oder Ölschiefer, bei dem das teilchenförmige Material durch einen Teilcheneinlaß am oberen Ende des Behälters zugeführt wird und sich infolge Schwerkraft durch eine Wärmebehandlungszone im Behälter bewegt, in der es mit sich nach oben bewegendem Wärmebehandlungsfluid in Berührung kommt und danach aus einem Teilchenauslaß am unteren Ende des Behälters abgezogen wird, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt des Wärmebehandlungsfluids nach dem Durchtritt durch die Wärmebehandlungszone gemessen und der"Sauerstoffgehalt des der Wärmebehandlungszone zugeführten Wärmebehandlungsfluids in Abhängigkeit von Änderungen des gemessenen Sauerstoffgehaltes geändert wird, um einen verhältnismäßig konstanten Sauerstoffgehalt im aus der Wärmebehandlungszone austretenden Wärmebehandlungsfluid sowie eine gesteuerte Oxydation des Brennstoffs im Wärmebehandlungsfluid aufrecht zu erhalten.
8. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigen! Material ungleichförmiger Korngröße und -abstufung in einem senkrechten Wärmebehandlungsbehälter, dem das Material über einen oberen Einlaß zuführbar ist, in dem
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eine Zuführeinrichtung für ein sich nach oben durch den Behälter bewegendes Wärmebehandlungsfluid zur Bildung mindestens einer Wärmebehandlungszone vorgesehen ist und der eine Rosteneinrichtung zum Entfernen von wärmebehandeltem, teilchenförmigen! Material mit gesteuerter Rate am unteren Auslaß aufweist, gekennzeichnet durch eine Druckmeßeinrichtung zur Messung des Druckes des sich durch die Wärmebehandlungszone bewegenden Wärmebehandlungsfluids unterhalb und oberhalb der Wärmebehandlungszone, durch eine Vergleichereinrichtung zur Bestimmung der Druckdifferenz aus den gemessenen Werten und durch eine Regeleinrichtung zur Steuerung der mit dem Wärmebehandlungsfluid zugeführten Wärmemenge in Abhängigkeit von Schwankungen der Druckdifferenz.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmebehandlungsbehälter als Wärmebehandlungsfluid eine Brennstoff/Luft-Mischung zuführbar ist.
10. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von teilchenförmigem Material ungleichförmiger Korngröße und -abstufung in einem senkrechten Wärmebehandlungsbehälter, dem das Material über einen oberen Einlaß zuführbar ist, in dem eine Zuführeinrichtung für ein sich nach oben durch den Behälter bewegendes Wärmebehandlungsfluid zur Bildung
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mindestens einer Wärmebshandlungszone vorgesehen ist und der eine Rosteneinriehtiüig zum Entfernen von wärmebehan7 deltem, teilchenförmigen! Material mit gesteuerter Rate am unteren Auslaß aufweist, insbesondere nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes des aus der Wärmebehandlungszone austretenden Fluids und durch eine mit der Meßeinrichtung verbundene Steuereinrichtung zur Regelung des SauerStoffanteils in dem der Wärmebehandlungszone zuzuführenden Wärmebehandlungsfluid in Abhängigkeit von Schwankungen des gemessenen Sauerstoffgehaltes.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0011691A1 (de) * 1978-11-30 1980-06-11 Krupp Polysius Ag Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut
DE2944659A1 (de) * 1979-04-24 1980-10-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Regeleinrichtung fuer eine brennanlage mit kalzinierbrenner
CN109160749A (zh) * 2018-11-09 2019-01-08 余松涛 一种内循环细颗粒石灰竖窑及其煅烧方法
WO2022171540A1 (de) * 2021-02-12 2022-08-18 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Anlage und verfahren zur thermischen behandlung von flugfähigem rohmaterial
BE1029102B1 (de) * 2021-02-12 2022-09-12 Thyssenkrupp Ag Anlage und Verfahren zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT14418U1 (de) * 2014-06-05 2015-11-15 Binder Co Ag Verfahren zur Expansion von sandkornförmigem Rohmaterial
CN116333771B (zh) * 2023-05-10 2023-10-20 中国矿业大学 一种提高油页岩轻质油产率的装置及其方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0011691A1 (de) * 1978-11-30 1980-06-11 Krupp Polysius Ag Verfahren zur Wärmebehandlung von feinkörnigem Gut
DE2944659A1 (de) * 1979-04-24 1980-10-30 Ishikawajima Harima Heavy Ind Regeleinrichtung fuer eine brennanlage mit kalzinierbrenner
CN109160749A (zh) * 2018-11-09 2019-01-08 余松涛 一种内循环细颗粒石灰竖窑及其煅烧方法
CN109160749B (zh) * 2018-11-09 2021-06-15 余松涛 一种内循环细颗粒石灰竖窑及其煅烧方法
WO2022171540A1 (de) * 2021-02-12 2022-08-18 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Anlage und verfahren zur thermischen behandlung von flugfähigem rohmaterial
BE1029102B1 (de) * 2021-02-12 2022-09-12 Thyssenkrupp Ag Anlage und Verfahren zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial

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