DE2629338A1

DE2629338A1 - Schachtofen

Info

Publication number: DE2629338A1
Application number: DE19762629338
Authority: DE
Inventors: Ortwin Mencke
Original assignee: Deutsche Shell GmbH
Current assignee: Deutsche Shell GmbH
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1978-01-05

Description

Beschreibung
zu der Patentanmeldung betreffend: Schachtofen Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schachtofen zur Wärmebehandlung von körnigem Material, beispielsweise zum Kalkbrennen. Er umfaßt wie üblich eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone und ist dadurch gekennzeichnet, daß der freie Schachtquerschnitt beim Übergang von der Brenn- zur Kühlzone in mehrere, näherungsweise gleichgroße Öffnungen aufgeteilt ist. Die Kühlzone besteht zweckmäßig aus einer entsprechenden Anzahl von Teilschächten, die parallel zueinander angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Ofen wird vorzugsweise mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen in zerstäubter oder yergaster Form betrieben. In diesem Falle ist jeder der Teilöffnungen beim Übergang von der Brenn- zu der Kühlzone eine eigene Brennstoffzufuhr zugeordnet. Bei dieser Beheizungsweise ist in der Regel die Zufuhr von Sekundärluft zusätzlich zur Kühlluft, die durch die Kühlzone aufsteigt, als Verbrennvmgsluft erforderlich0 Zlfeckmäßig wlrd die Sekundärluftzufuhr ebenfalls den einzelnen Teilschächten getrennt zugeordnet. Vorteilhaft erfolgt die Zufuhr von Brennstoff und Sekundärluft durch Kammern, die die Teilschächte jeweils ringförmig umfassen und aus denen Brennstoff und Luft durch eine Anzahl von Öffnungen in das Schachtinnere einströmen können, wo sie sich in der Ofencharge verteilen. Vorteilhaft ist die Brennstoff- und Sekundärluftzufuhr zu jedem Teilschacht getrennt regelbar. Zweckmäßig münden die Teilschächte der Kühlzone in einen gemeinsamen Bunker, aus dem das gebrannte Gut ausgetragen wird und in den Kühlluft eingeleitet wird, um von da aus in der Ofencharge aufzusteigen.
Beim Betrieb von Schachtöfen liegt die Schwierigkeit gewöhnlich darin, daß eine bestimmte Betriebstemperatur eingehalten werden muß, aber nicht überschritten werden darf. Beispielsweise beim Kalkbrennen wird bei zu hoher Brenntemperatur ein Material erzeugt, das mit Wasser nicht mehr oder nur noch sehr langsam reagiert (Totbrennen"); beim Rösten von Spateisenstein besteht beim Überschreiten der zulässigen Rösttemperatur die Gefahr, daß das Erz sintert. Beim Betrieb der Schachtöfen mit gasförmigen Brennstoffen oder flüssigen Brennstoffen in vergaster Form muß deshalb eine kontrollierbare Brennzone eingehalten werden, die über dem Ofenquerschnitt gleichmäßig ist; ein ungleichmäßiger Ausbrand warde mm Totbrennen von Teilen der Ofencharge führen, w.Sarend andere Teile dafür unvollständig ausgebrannt blieben. Die Schwierigkeit, eine einheitliche Trennzone zu schaffen, wird natürlich desto größer, je größer einerseits der Durchmesser des Ofenschachtes wird und je genauer andererseits die Brenntemperatur eingehalten werden soll. Beispielsweise muß bei der Erzeugung von Kalkhartbrand eine einheitliche Brenntemperatur eingehalten werden, die der Temperatur schon sehr nahekommt, bei der Totbrennen auftritt. In den üblichen gasbeheizten Kalköfen mit Brennstoffzufuhr aus der Schachtwand und/oder zentral angeordneter Drennstoffzufuhr können die erforderlichen Betriebsbedingungen nur mit Schwierigkeiten eingehalten werden0 Es ist bekannt, in Schachtöfen die Austragsöffnung aufzuteilen und entsprechend viele getrennte Austragsvorrichtungen anzuordnen. Dadurch wird vor allem die Austragsvorrichtung zum Teil von der Belastung durch die Ofencharge befreit (sog. Eselsrücken); außerdem kann durch entsprechende Steuerung der einzelnen Austragsvorrichtungen die Verweilzeit der Charge in der Brennzone variiert und damit der Ofengang in gewissen Grenzen reguliert werden. Diese Regelrnögliciikeit ist aber beschränkt und kann die Ausbildung einer über dem Ofenquerschnitt gleichmäßigen Brennzone nicht ersetzen Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, einen Schachtofen zu schaffen, in dem eine geforderte, eng begrenzte Brenntemperatur gleichmäßig für die gesamte Ofencharge eingehalten werden kann. Gleichzeitig sollte der Schachtofen für einen möglichst großen Durchsatz geeignet sein.
Dieser Zweck wird erreicht, indem die Ofencharge beim Übergang von der Brennzone zur Kühlzone in mehrere Teilchargen aufgeteilt wird und brenngas und Verbrennungsluft jeder Teilcharge einzeln geregelt zugeführt wird. Die Brennzone bildet sich oberhalb dieser Aufteilung durch die Mischung von Brenngas und Verbrennungsluft in der körnigen Ofencharge aus0 Sie erstreckt sich also iiber den hier noch ungeteilten Ofenquerschnitt, kann aber durch die zahlreichen, auf diesen Querschnitt verteilten Zuführungen gut unter Kontrolle gehalten werden. Eine zusätzliche Regelmöglichkeit ergibt sich in dem erfindungsgemäßen Schachtofen, wenn den einzelnen Teilschächten der Kühlzone in an sich bekannter Weise einzeln einstellbare Austragsvorrichtungen zugeordnet werden. Damit lassen sich durch Anpassen der Verweilzeit in den einzelnen Teilchargen evtl. noch auftretende Ungleichmäßigkeiten in der Brennzone ausgleichen.
In der Abbildung Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Ofen im Längsschnitt schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt den Querschnitt A - B der Fig. 1. Fig. 3 stellt vergrößert den Bereich C der Fig. 1 dar, also im Längsschnitt schematisch die Brennstoff- und Sekundärluftzuführung eines Teilschachtes.
Das Brenngut wird in den Beschickungsbunker 1 eingefüllt und gelangt aus diesem in die Vorwärmzone 2 des Ofenschachtes. Der Ofenschacht erweitert sich in der Brennzone 3, um genügend Querschnittsfläche für die Aufteilung in beispielsweise sieben Teilquerschnitte 4 zu gewinnen. Jede der Öffnungen 4 führt in einen Teilschacht 5, die zusammen die Kühlzone bilden. Sie münden am unteren Ende in den gemeinsamen Austragsbunker 6. Dabei können die Mündungen der Teilschächte 5 innerhalb des Bunkers 6 mit einstellbaren Austragsvorrichtungen (nicht dargestellt) versehen sein.
Die Kühlluft gelangt durch die Zuleitung 7 in den Austragsbunker 6 und steigt von dort durch die Teilschächte 5 auf. Das Brenngas und die Sekundärluft wird über einzelne Regelventile (nicht dargestellt) den Kammern 8, 9 am oberen Ende der Teilschächte 5 zugeführt.
Der Querschnitt am unteren Ende der Brennzone 3 zeigt die Verteilung der Öffnungen 4, die zu den Teilschächten 5 der Kühlzone führen.
Die Zuführung für Brennstoff und Sekundärluft hat die Form von zwei aneinander anstoßenden Kammern 8 und 9 die den Teilschacht ringförmig umgeben. In der Schachtwand sind eine größere Anzahl von Bohrungen 10 angeordnet, durch die Brenngas und Verbrennungsluft aus den Kammern 8, 9 in das Schachtinnere ausströmen, um sich in der Ofencharge zu vermischen.
Patentansprüche L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche ,1 Schachtofen, im wesentlichen aus einer Vorwärm-, einer Brenn- und einer Kühlzone bestehend, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Schachtquerschnitt beim Übergang von der Brenn- zur Kühlzone in mehrere, näherungsweise gleichgroße Öffnungen (4) aufgeteilt ist.
2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlzone aus mehreren, parallel zueinander angeordneten Teilschächten (5) besteht.
3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2 zur Beheizung mit gasförmigen oder zerstäubten flüssigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Teilöffnungen (4) beim Übergang von der Brenn- zur Kühlzone eine eigene Brennstoffzufuhr (8) zugeordnet ist.
4. Schachtofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brennstoffzufuhr (8) aus einer Kammer besteht, die den Teilschacht (5) ringförmig umfaßt und aus der der Brennstoff durch eine Anzahl von Öffnungen (10) in das Innere des Teilschachtes (5) einströmen kann.
5. Schachtofen nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teilöffnung eine eigene Verbrennungsluft zufuhr (9) zugeordnet ist, die entsprechend wie die Brennstoffzufuhr (8) ausgebildet ist.
6. Schachtofen nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhr (8) und gegebenenfalls die Luftzufuhr (9) zu jedem Teilschacht (5) getrennt regelbar ist.