DE2529847C2

DE2529847C2 - Etagenofen und Verfahren zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien, insbesondere von hydratisierten Magnesit-Schlämmen

Info

Publication number: DE2529847C2
Application number: DE2529847A
Authority: DE
Inventors: Alfred Kryczun; Theodor 5000 Köln Manshausen; Vladimir Dipl.-Ing. Suprunov
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1984-08-09
Also published as: DE2529847A1; YU153176A; IL49802A; IL49802A0; US4051602A; YU39042B; ATA643775A; BE833389A; AT338162B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Etagenofen zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien, insbesondere von hydratisierten Magnesit-Schlämmen, der mit einer zentral angeordneten Hohlwelle und mit daran befestigten Krählarmen versehen ist, bestehend aus mehreren Etagen, wobei die oberste Etage als Sprühkammer ausgebildet ist, mit im oberen Bereich der Sprühkammer angeordneten Düsen für die Zufuhr der schlammförmigen Materialien, ferner mit mindestens einer Heizgasleitung, die tangential in die Sprühkammer mündet.

Die bisher bekannten Etagenöfen zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien obiger Bauart sind mit einer verhältnismäßig hohen Anzahl von Etagen ausgestattet, um die schlammförmigen Materialien in einem Verfahrensgang zu entwässern, zu sintern oder zu kalzinieren und anschließend das auf diese Weise vorbehandelte Gut soweit abzukühlen, daß es aus dem Etagenofen abgezogen und der weiteren Verwertung zugeführt werden kann. Derartige Etagenofen sind sowohl aufgrund der hohen Bauweise als auch hinsichtlich des hohen Energie- und Kostenaufwandes sehr nachteilig.

Aus der DE-OS 25 10 765 ist ein Sprührostofen zur Wärmebehandlung von schlammförmigen Materialien bekannt, wobei das Material in die Hei/gasströmung durch Düsen in der Decke eingebracht wird und wobei die mit dem abströmenden Gas den Ofen verlassenden Materialien abgeschieden und wiederum dem Ofen zugeführt werden. Eine Ausbildung des unteren Ofenbereichs als Etagenofen ist nicht gegeben, so daß keine intensive Nachtrocknung der Materialien erfolgen kann. Ferner sind keine Düsen in der Wandung vorgesehen.

Aus der US-PS 26 36 555 ist eine mit der eigenen ίο Erfindung gattungsgieiche Vorrichtung bekannt, bei der allerdings der Gegenstromkontakt zwischen den aufsteigenden heißen Gasen und herabfallenden Schlammpartikeln nur unvollkommen gelöst ist und bei der sich, infolge der verhältnismäßig niedrigen Spruhkammerausbildung, kein Heißgaspolster mit einer gleichmäßigen Erstreckung über den gesamten Innenquerschnitt wirksam ausbilden kann. Das wirkt sich nicht nur nachteilig auf den Trocknungsvorgang, sondern auch auf die Durchsatzleistung der gesamten Anlage aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Etagenofen zu schaffen, der bei niedriger Bauhöhe und verhältnismäßig geringem Energie- und Kostenaufwand eine thermische Behandlung von schlammförmigen Materialien ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Düsen in der Decke und in der Wandung der Sprühkammer angeordnet sind und daß die Heizgasleitung im unteren Bereich der Sprühkammer angeordnet ist, derart, daß die austretenden Heizgase eine nach oben gerichtete schraubenförmige Gasströmung erzeugen. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Schlamm bereits in der obersten Etage, und zwar bevor er auf den Boden der ersten Etage gelangt, von den heißen Gasen in Schwebe soweit entwässert beziehungsweise vorgetrocknet, daß er anschließend in nur wenigen Etagen gesintert oder kalziniert also fertig behandelt werden kann. Gleichzeitig wird die Trocknungszeit der schlammförmigen Materialien in der Sprühkammer wesentlich verlängert. Der Etagenofen gemäß der Erfindung kann daher im Vergleich zu den bisher bekannten Etagenofen zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien mit bedeutend weniger Etagen ausgestattet und seiner Bauweise niedriger ausgeführt werden. Auch bringt die erfindungsgemäße Ausbildung des Etagenofens eine Verringerung an Energie- und Betriebskosten mit sich.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist in der Mitte der Decke der Sprühkammer eine Gasabzugsöffnung vorgesehen und die Düsen rings um diese Öffnung mit Abstand gleichmäßig verteilt angeordnet. Auf diese Weise wird in der obersten Etage uine besonders gleichmäßige Verteilung der von den Düsen in den Gasstrom eingesprühten schlammförmigen Materialien erzielt. Der Enlwässerungs- beziehungsweise Trockeneffekl: wird auf diese Weise besonders wirksam unterstützt.

Ein Verfahren zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien, insbesondere von hydratisierten Magnesitschlämmen in einem derartigen Etagenofen sieht vorteilhaft vor, daß die Heizgase mit einer Temperatur zwischen etwa 1200 bis 1500" C in die Sprühkammer eingeleitet werden. Durch diese Maßnahmen wird sehr vorteilhaft die Entwässerung beziehungsweise Trocknung der schlammförmigen Materialien in der Sprühkammer im Schwebezustand intensiviert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die den Etagenofen mil dem Gas verlassenden siaubförmigen Materialien in einem Elektrofilter abge-

schieden und über eine Leitung in die oberste Etage des Dfens zurückgeführt werden. Auf diese Weise können vorteilhaft die besonders feinen Schlammpartikel, die die Sprühkammer mit dem Gas über den Abzug verlassen, wieder dem Hauptmaterialstrom zugeführt werden, ohne daß die Befürchtung besteht, daß sie wiederum über den Abzug mit dem Gas ausgetragen werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Etagenofens gemäß der Erfindung.

Der in der Zeichnung schematisch dargestellte Etagenofen besteht im wesentlichen aus einem feststehenden, aus feuerfestem Material hergestellten, zylindrischen Mantelteil 1. Der Innenraum dieses Ofens weist mehrere etagenförmig übereinander angeordnete Einzelherde 2 auf, die abwechselnd auSen und innen durch öffnungen 3 und 4 unterbrochen sind, derart, daß sowohl das Gut als auch die heißen Gase quer über jede Herdfläche wandern können. Zentral in der Mitte des Ofens ist ein langsam rotierendes Krählwerk angeordnet, das im wesentlichen aus einer Hohlwelle 5 nvr Krählarmen 6 besteht. Diese Krählarme sind mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten Krählschaufeln versehen.

Die oberste Etage dieses Ofens ist hierbei als Sprühkammer 7 mit vier in der Decke einander gegenüberliegend angeordneten Düsen 8 ausgebildet, durch die die schlammförmigen Materialien im Gegenstrom zu den Gasen in die Sprühkammer eingedüst werden. Die weiteren in der Wandung der Sprühkammer angeordneten Einsprühdüsen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. In der Mitte der Sprühkammerdecke ist für den Abzug der Gase eine öffnung 9 vorgesehen, an die eine nach außen führende Leitung 10 angeschlossen ist. Die Abgasleitung 10 führt in ein Filter U, das seinerseits über eine Leitung 12 mit der Sprühkammer 7 in Verbindung steht. Ferner sind außen am Etagenofen Heizgasleitungen 13, 14 und 15 angeschlossen, die mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten Brennkammern in Verbindung stehen. Die von der Heizgasleitung 13 ausgehenden Zweigleitungen 16, 17, 18 führen radial in den Ofen, während die Leitungen 14 und 15 tangential in die Sprühkammer 7 münden.

Im Betrieb dieses Etagenofens werden die Heizgase durch die an der Hauptleitung 13 angeschlossenen Zweigleitungen 16,17 und 18 mit einer Temperatur zwischen etwa 100 bis 1300⁰C in die Etagen eingeführt, von wo sie durch die in den Etagenböden angeordneten Öffnungen 3, 4 nach oben strömen. Gleichzeitig werden durch die Leitungen 14 und 15 noch zusätzliche Heizgase mit einer Temperatur zwischen etwa 1200 bis 1500⁰C tangential in die Sprühkammer 7 eingeführt. Durch die tangentiale Heizgaszuführung im unteren Bereich der Sprühkammer wird, wie in der Zeichnung gestrichelt dargestellt, in der Sprühkammer 7 eine nach oben gerichtete, schraubenförmig verlaufende Gasströmung erzeugt, die aus der Sprühkammer durch die zentral in der Decke der Sprühkammer angeordnete öffnung 9 und die daran angeschlossene Gasabzugsleitung 10 abgezogen wird. In diese nach oben gerichtete schraubenform!* ge Gasströmung werden die schlammförmigen Materialien, beispielsweise die hydratisierten Magnesit-Schlämme, durch die in der Decke rings um die öffnung 9 mit Abstand gleichmäßig verteilt angeordneten Düsen 8 eingedüst. Öie auf diese Weise fein verteilten hydratisierten Mafenesit-Schläinrne bewegen sich im Gegenstrom zu dCn Gasen langsam nach unten. Hierbei werden hydratisierte Magnesit-Schlämme in feinverteilter Form von den heißen Gasen soweit vorentwässert beziehungsweise vorgetrocknet, daß die in den Schlämmen vorhandenen Feststoffpartikel in Form von Staub auf den obersten Etagenboden 2 gelangen. Die in den hydratisierten Magnesit-Schlämmen vorhandene Flüssigkeit wird von den heißen Gasen in Form von Wasserdampf mit nach oben durch die öffnung 9 aus der Sprühkammer 7 abgeführt und über die Leitung 10 dem

ίο Filter 11 (Elektrofilter) zur Entstaubung zugeführt. Der im Elektrofilter 11 anfallende Staub wird durch die Leitung 12 in die oberste Etage des Ofens zurückgeführt.

Die am Boden der obersten Etage 2 anfallenden, staubförmigen Feststoffpartikel werden von hier aus mit Hilfe der an der Hohlwelle 5 angeordneten, mit Luft gekühlten Krählarmen in bekannter Weise durch die öffnungen 3 und 4 von Etage zu Etage nach unten weiter gefördert. Hierbei werden die Feststoffe mit den durch die Zweigleitungen 16, 17 und 18 in die Etagen eingeführten Heizgase in innige Berührung gebracht und einer entsprechenden Nachbehandlung, beispielsweise Sinterung, unterworfen. Das als fc4gO-Sinter anfallende Fertigprodukt wird nach entsprechender Kühlung in den untersten Etagen aus dem Etagenofen nach unten hin abgezogen und der weiteren Verarbeitung zugeführt

Der Etagenofen gemäß der Erfindung zeichnet sich im Vergleich zu bekannten Etagenofen zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien insbesondere durch die niedrige Bauweise, die bohe Betriebssicherheit und den geringen Energieverbrauch aus. Der Etagenofen gemäß der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Etagenofen zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien, insbesondere von hydratisierten Magnesit-Schlämmen, der mit einer zentral angeordneten Hohlwelle und mit daran befestigten Kxählarmen versehen ist, bestehend aus mehreren Etagen, wobei die oberste Etage als Sprühkammer ausgebildet ist, mit im oberen Bereich der Sprühkammer angeordneten Düsen für die Zufuhr der schlammförmigen Materialien, ferner mit mindestens einer Heizgasleitung, die tangential in die Sprühkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (8) in der Decke und in der Wandung der Sprühkammer (7) angeordnet sind und daß die Heizgasleitung (14, 15) im unteren Bereich der Sprühkammer (7) angeordnet ist, derart, daß die austretenden Heizgase eine nach oben gerichtete schraubenförmige Gasströmung erzeugen.

2. Etagenoten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der Decke der Sprühkammer (7) eine Gasabzugsöffnung (9) vorgesehen ist, und daß die Düsen (8) rings um diese öffnung (9) mit Abstand gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

3. Verfahren zur thermischen Behandlung von schlammförmigen Materialien, insbesondere von hydra tisierten Magnesit-Schlämmen, in einem Etagenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizgase mit einer Temperatur zwischen etwa 1200 bis 1500⁰C in die Sprühkammer (7) eingeleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch-]/, dadurch gekennzeichnet, daß die den Etaginofen mit dem Gas verlassenden staubförmigen Materal! in in einem Elektrofilter (11) abgeschieden und über eine Leitung (12) in die oberste Etage des Ofens zurückgeführt werden.