DE2537951C3 - Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren körniger und stückiger Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren körniger stückiger Materialien mit einer Materialzuführung, mit einem «ich daran anschlie-Benden Vorwärm' und Calcinier*Schacht mit Innen' und Außenmantei, in dem ein Gäsäustrilliistulzen aufweisen^ der Verteilkörper angeordnet ist, mit einem sich an das unlere Schachtende anschließenden, nach unien ver* jungten Sammler mil Innen» und Außenmantel, wobei der" Innen' Und Außeniitaiitel des Schachtes ohne Unterbrechung in den Innen- bzw. Außenfhanlel des Sammlers übergehen, mit einer sich an den Sammler anschließenden Dosierkammer, in der ein Staukörper angeordnet ist, mit einer Austragsvorrichtung und mit einer Heißgas-Zufuhr von einem Drehofen, so daß das Heißgas vom Drehofen im Gegenstrom die gesamte Vorrichtung bis zu den Gasaustrittsstutzen des oberen Verteilkörpers durchströmt.

Die AT-PS 2 65 948 betrifft eine Brennanlage zum Brennen von Kalk mit einem Drehrohrofen und pinem

ίο Schachtvorwärmer, der mit einer einstellbaren Beschiklcungs- und einer einstellbaren Entleerungseinrichtung versehen ist Bei dieser bekannten Anlage ist der Staukörper stetig von Material umströmt, also in den Materialstrom eingetaucht. Der Staukörper hat dabei unten einen Hohlraum, so daß die vom Drehrohrofen zuströmenden Gase zunächst in diesen Hohlraum gelangen und erst von dort nach außen strömen. Erst dann gelangen sie in den eigentlichen Materialstrom. Die heißen Gase treten somit in das Material aus einer räumlichen Zone ein, die durch den Staukörper mittels des Hohlraums und das am Staukörper vorbeifallende Materiell begrenzt ist. Das hat zur Foige, daß die Gase aus dem mittleren Teil des Schachtes in zwei gegenüberliegende Richtungen an dem äußeren Teil des Schachtes und erst dann nach oben zum einzigen Verteilkörper strömen können, worauf sie aus dem Material unterhalb des Verteilkörpers austreten, der sich in einem mittigen axialen Abschnitt des Schachtes befindet. Die Bewegungsart von heißen Gasen und Material ist bei der bekannten Vorrichtung dadurch festgelegt, daß die heißen Gase im mittleren axialen Abschnitt der Materialschicht im Schacht ein- und austreten, was verschiedene Nachteile mit sich bringt.

Bei der Vorrichtung nach der GB-PS 11 39 224 wird ein nach oben spitzer Staukörper verwendet, das Material kann aber ebenfalls nicht schleierförmig nach unten fallen, wodurch das Problem des Zusetzens ungelöst bleibt.

Die DE-OS 23 39 254 betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen von kornförmigen Materialien, die als Querstromwärmetauscher arbeitet. Der dort verwendete Staukörper wird nur an einer Seite, und zwar außen umströmt. Die Gase treten in die Materialschicht durch außen liegende Kanäle und einen zentralen Kanal ein.

Sie befinden sich damit außerhalb des Raumes, in dem sich der Staukörper befindet. Dadurch können sich in den Gaszuleitungen insbesondere an der Gaseintrittsstelle Ansätze ausbilden.

Die Anmeldenn hat erkannt, daß den bekannten Vorrichtungen erhebliche Nachteile anhaften:

Zunächst ist es wichtig, daß die Materialschichten in ihrem Querschnitt eine gleichmäßige Vorwärmung erfahren. Eine solche gleichmäßige Vorwärmung kann auch nicht dadurch erzielt werden, daß man die Gawufuhr in die Materialschicht nicht nur in der Mitte, sondern auch am äußeren Umfang der Materialschicht vornimmt; denn der Mittenkanal nimmt dabei sehr hohe Temperaturen an und dessen Überwachung im Betrieb und eine Reinigung der Gasöffnungen ist nicht möglich.

Innenliegende Einbauten erfordern zudem grundsätzlich hohe Unterhaltungskosten und verursachen oft Betriebsstörungen* Wenn sich die öffnungen für den Gaseinlrill in den mutigen Teil des Wärmelauschers zusetzen, ist deren Reinigung Während des Betriebes

nicht möglich. Der Wärmetauschwirkungsgrad vep schlechter! sich, so daß keine hohe Leistung zu erzielen ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum

Vorwärmen und Calcinieren körniger und stückiger Materialien zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen, insbesondere eine gleichmäßige Vorwärmung über den gesamten Querschnitt der Materialschicht erbringt, einen hohen Wärmetauschwirkungsgrad aufweist und die Bildung von Ansätzen vermeidet

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß auf der Oberseite des Staukörpers in der Dosierkamrrer ein zweiter kegelförmiger Verteilkörper vorgesehen ist, dessen verjüngtes Ende in den Sammler ragt, daß die Breite des Staukörpers größer als sowohl die kleinste lichte Breite des unteren Teiles des Vorwärm- und Calcinierschachtes als auch die Breite des zweiten Verteilkörpers ist, und daß die Heißgas-Zufuhr vom Drehofen nur an die untere öffnung der Dosierkammer angeschlossen ist

Zweckmäßige weitere Ausbildungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt, daß das 3) von oben zugeführte körnige Material nicht ohne weiteres am Staukörper vorbei nach unten gleiten kann, weil der Verteilkörper um sich herum einen P^nd auf der Oberseite des Staukörpers frei läßt so daß sich auf diesem Rand das Material zunächst absetzen kann. Das Material fällt so schleierförmig im Zwischenraum zwischen dem Staukörper und dem äußeren Mantel der Dosierkammer nach unten, so daß sich die untere Öffnung der Dosierkammer nicht zusetzen kann. Die Leistungsaufnahme der Gebläse wird dabei erniedrigt jo und ein Stillsetzen der Anlage zu Reinigungszwecken wird weitgehend vermieden. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, die Anlage mit einer viel höheren Nennleistung zu bauen. Außerdem können Arbeitsgase von hoher Temperatur eingesetzt werden, wodurch der Wärmewirkungsgrad bei kleineren Abmessungen der Anlage und niedrigerem Gewicht erhöht wird. Die Funktion des Wärmetauschers kann während des Brennprozesses überwacht und im Bedarfsfall der Arbeitsraum gereinigt werden, wodurch sich die <io Zeitausnutzunj des Ofenbetriebs verbessert.

Dabei können alle diese Vorteile erzielt werden mit einer Anlage, deren Investitions- und Betriebskosten verhältnismäßig niedrig sind.

Em Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt und
F i g. 2 einen Querschnitt A -A von Fig. 1. Ein vertikaler Vorwärm- und Calcinierschacht des Wärmetauschers besteht ats einem äußeren Mantel 1. vorzugsweise von ringförmigem Querschnitt, an dessen unterem TeK ein äußerer, mx Mitte des Wärmetauschers geneigter Sammler 2 angeschlossen ist, und weiter einem inneren Mantel 3, vorzugsweise von ringförmigem Querschnitt an dessen unterem Teil in innerer, von der Mitte des Wärmetauschers weggeneigter Sammler 4 angeschlossen ist.

In einem derart ausgebildeten, vorzugsweise kreisringförmigen Raum ist ein hohler, nach unten geöffneter, vorzugsweise ringförmiger Verteilkörper 5 angeordnet, der im oberen Teil mit Stutzen 15 und im unteren Teil mit einstellbaren Schiebern 20 versehen ist. Unter dem unleren Teil des Vorwärm¹ und Calcinier* Schachtes ist ein vorzugsweise ringförmiger Stau' oder Aufhaltungskörper 6 angeordnet, in dessen oberem Teil ein Verteilkörper 7 angeordnet ist, der mit seinem oberen, sich verjüngenden Teil in den Raum zwischen dem äußeren Sammler 2 und inneren Sammler 4 eingreift. Der Staukörper 6, dessen Breite größer als die kleinste lichte Breite des unteren Teiles des Vorwärm- und Calcinierschachtes und auch größer als die Breite des Verteilkörpers 7 ist, ist in einer durch einen zweiten äußeren Mantel 8 und einen zweiten inneren Mantel 9 gebildeten Dosierkammer angeordnet

Im oberen Teil ist diese Dosierkammer an den unteren Teil des Vorwärm- und Calcinierschachtes angeschlossen und geht im unteren Teil in gesonderte Austrittskanäle 12 über, durch die sie mit einer Eintrittskammer 16 verbunden ist In ihrem oberen Teil gehen die Austrittskanäle 12 in durch den äußeren Mantel 8 und den Staukörper 6 gebildete Verbindungskanäle 10 und durch den inneren M&ntel 9 und den Staukörper 6 gebildete Verbindungskanäle Ii über.

An den oberen Teil des Vorwärm- und Calcinierschachtes sind Materialzuführrohre V angeschlossen, die mit dem oberen Teil in einer, gemeinsamen Material-Eintrittsstutzen 14 münden. Im Raum zwischen der unteren Kante des äußeren Sammlers 2 und der oberen Fläche des Staukörpers 6 sind äußere Austragselemente 17 des vorgewärmten Materials und im Raum zwischen der unteren Kante des inneren Sammlers 4 und der oberen Fläcne des Staukörpers 6 sind innere Austragselemente 18 angeordnet Die Austragselemente 17 und 18 sind mittels Zugstangen 19 verbunden.

Das Material tritt in den Wärmetauscher durch den Eintri'tsstutzen 14 ein, aus dem es in den oberen Teil des Vorwärm- und Calcinierschachtes durch die Zuführrohre 13 verteilt wird.

Aus dem oberen Teil dieses Schachtes wandert das Material an dem Verteilkörper 5 vorbei, der dieses gleichzeitig auf einen äußeren und einen inneren Strom verteilt

Unter dem Verteilkörper 5 vereinigen sich beide Materialströme, und der vereinigte Strom wandert dann durch den Vorwärm- und Calcinierschacht nach unten. Nach dem Austritt aus diesem Schacht teilt sich dann der Strom des heißen Materials durch den Verteilkörpe,· 7 wiederum in zwei getrennte Ströme, die sich an der oberen Fläche des Staukörpers 6 stauen.

Die Austragselemente 17, 18 tragen das heiße Material über die äußere und die innere Kante des Staukörpers 6 aus, wobei das Material durch die Verbindungskanäle 10, 11 und die daran angeschlossenen Austrittskanäle 12 in die Eintrittskamrner 16 fällt, aus der es in eine (nicht gezeigte) Brenneinrichtung zur Beendigung des Brenn vorganges weitergeleitet wird.

Die Brenngase, z. B. aus einem Drehofen, strömen durch die Austrittskanäle 12 in Gegenrichtung zu dem erwärmten Material und weiter durch die Verbindungskanäle 10,11 in den oberen Teil der Dosierkatimer. Aus diesem Raum treten sie in das Material ein, das an den benachbarten oberen Flächen des Staukörpers 6 liegt, und in Gegenrichtung zu dessen Bewegung strömen sie durch den Calcinier und Vorwärmschacht. Nach dem Austritt aus der Materialschicht kommen die abgekühlten Gase in den Verteilkörper5, aus dem sie durch einen Stutzen 15 außerhalb des Wärmetauscher? abgesaugt werden-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Vorwärmen und Calcinieren körniger, stückiger Materialien:

mit einer Materialzuführung,
mit einem sich daran anschließenden Vorwärm- und Calcinier-Schacht mit Innen- und Außenmantel, in dem ein Gasaustrittsstutzen aufweisender Verteilkörper angeordnet ist,

mit einem sich an das untere Schachtende anschließenden, nach unten verjüngten Stammler mit Innen- und Außenmantel,

wobei der Außen- und der Innenmantel des Schachts ohne Unterbrechung in den Außen- bzw. den Innenmantel des Sammlers übergehen,
mit einer sich an den Sammler anschließenden Dosierkammer, in der ein Staukörper angeordnet ist, mit einer Austragvorrichtung und
mit einer Heiß^as-Zufuhr von einem Drehofen,
so daß das Heißgas vom Drehofen im Gegenstrom die gesamte Vorrichtung bis zu den Gasaustrittsstutzen des oberen Verteilkörpers durchströmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberseite des Stallkörpers (6) in der Dosierkammer ein zweiter kegelförmiger Verteilkörper (7) vorgesehen ist, dessen verjüngtes Ende in den Sammler (4) ragt,

daß die Breite des Staukörpers (6) größer als
sowohl die kleinste lichte Breite des unteren Teiles des Vorwärm- und Calcinierschachtes als auch die Breite des zweien Verteilkörpers (7) ist, und
daß die Heißgas-Zufuhr vom D~;hofen (21) nur an die untere öffnung der Dosierkammer angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch Verbindungskanäle (10, 11) zwischen einerseits dem äußeren Mantel (8) bzw. dem inneren Mantel (9) der Dosierkammer und andererseits dem Staukörper (6), an die sich unten Austrittskanäle (12) anschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch äußere und innere Austragselemente (17; 18) für vorgewärmtes Material zwischen einerseits der Unterkante des äußeren bzw. des inneren Sammlers (2, 4) und andererseits der Oberseite des Staukörpers (6), die durch Zugslangen (19) betätigbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Verteilkörper hohl und verstellbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verteilkörper (5) in senkrechter Richtung einstellbar und in seinem unteren Teil mit Stell-Schiebern (20) versehen ist.