DE2705710B2 - Gegenstrombrennverfahren zur Erzeugung von Branntkalk und Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Gegenstrombrennverfahren zur Erzeugung von Branntkalk und Schachtofen zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gegenstrombrennverfahren zur Erzeugung von Branntkalk in einem Schachtofen,
der in Bezug auf den Gutdurchlauf wenigstens eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone
aufweist und bei dem zunächst die gesamte Verbrennungsluft durch den fertig gebrannten Kalk der
Kühlzone vorerwärmt und dann teilweise aus dem Ofenschacht abgezogen wird, während der nicht
abgezogene Teil im Ofenschacht aufsteigt.
Bei der Wärmebehandlung von körnigem und/oder stückigem Gut, insbesondere beim Brennen von Kalk,
Dolomit, Magnesit oder anderen carbonhaltigen Stoffen in einem Behandlungsschacht, ist es aus der deutschen
Offenlegungsschrift 23 64 626 bekannt, die gesamte Verbrennungsluft für den Schachtofen zunächst durch
den fertig gebrannten Kalk der Kühlzone vorzuerwärmen und dann teilweise aus dem Ofenschacht
abzuziehen, während der im Schacht verbliebene Teil der Luft den Schacht im Gegenstrom zum Behandlungsgut von unten nach oben durchströmt. Bei diesem
bekannten Verfahren ist es nachteilig, daß ein Teil der für den Betrieb eines Kalkbrennofens benötigten
Verbrennungsluft durch ihre vorherige Verwendung als Kühlluft für den gebrannten Kalk nur auf etwa 500° C
vcrwärmbar ist Bis zu der Entsäuerungstemperatur von 800 bis 9O0°C besteht also eine Lücke, die entweder
durch erhöhten Brennstoffverbrauch bei der Verbrennung oder durch eine weiter«: Vorwärmung der
Verbrennungsluft geschlossen werden muß.
Für Kalkschäden ist es weiterhin bereits bekannt, z. B.
aus der DE-AS 10 14 916 und der Zeitschrift »Zement-Kalk-Gips« Nr. 5, Seiten 206 und 207, die Ofenabgase
aus der Vorwärmzone im Ofenkopf zu einer rekuperativen Erwärmung der Verbrennungsluft zu benutzen. Die
Rekuperatoren sind außerhalb des Ofens angeordnet und auf der Austrittsseite mit dem Abgasgebläse
verbunden. Bei dieser Lösung ist es nachteilig daß die im Rekuperator erwärmte Verbrennungsluft als Frischluft
angesaugt wird, da so die zur Verfügung stehende Abgaswärme keine hohe Vorerwärmung der in dem
Rekuperator erwärmten Verbrennungsluft erlaubt. Ein schlechter Gesamtwirkungsgrad ist die Folge.
Aus der DE-AS 11 42 308 ist es weiterhin bekannt, die
Verbrennungsluft eines Kalkschachtofens in einem Rekuperator hoch vorzuerwärmen, der durch einen
gesonderten Brenner beheizt wird. Auch hier verschlechtert die Notwendigkeit, den Rekuperator durch
einen gesonderten Brenner vorzuheizen, den Gesamtwirkungsgrad.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bisher bekannten Gegenstrombrennverfahren in Schachtofen
bezüglich der optimalen Ausnutzung der dem Gesamtsystem zugeführten Energie zu verbessern sowie dabei
eine einfache Bauart anzugeben, die besonders betriebssicher arbeitet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der aus dem Ofenschacht abgezogene Teil der
Verbrennungsluft einem zumindest von einem Teil der Abgase der Brennzone zur Beheizung durchströmten
Rekuperator zugeleitet wird, in dem die abgezogene Luft auf annähernd Entsäuerungstemperatur erhitzt und
der Brennzone in zwei oder drei übereinanderliegenden Ebenen zugeführt wird. Durch diese Lösung wird
vorteilhaft erreicht, daß der Anteil der zur Verfügung stehenden Abgaswärme, der nicht für die Vorwärmung
der Rohsteine nutzbar ist, mit hohem Wirkungsgrad dem Brennprozeß zur Verfugung gestellt wird, so daß
sich die vollkommene Ausnutzung der im Abgas enthaltenen Wärme ergibt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Rekuperatorheizgase anschließend an den Rekuperator
zumindest einen Teil der Vorwärmzone mit durchströmen. Durch diese Maßnahme wiH die
Vorwärmung der Rohsteine weiter verbessert.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß vorzugsweise 35% bis 65% der in der
Kühlzone vorerwärmten Verbrennungsluft aus dem Schacht abgezogen werden. Der vorgesehene Bereich
zwischen 35% und 65% ergibt vorteilhaft die optimale Luftmenge für die Durchströmung des Rekuperators,
bei der eine vollständige Wärmeausnutzung erreicht wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die im Ofen verbliebene Verbrennungsluft
im Anschluß an die Kühlzone eine Vorkühlzone durchströmt und in dieser hoch erhitzt wird.
Hierdurch wird vorteilhaft eine Zoneneinteilung geschaffen, die eine Erhitzung auf Entsäuerungstemperatur
auch der in: Ofenschacht verbliebenen Verbrennungsluft
ermöglicht Auf diese Weise geschieht die Verbrennung in der Brennzone nur mit Luft, die auf
Entsäuerungstemperatur vorerhitzt ist Da auch der Rohstein, der von oben die Brennzone erreicht, nahezu
auf Entsäuerungstemperatur vorerhitzt ist, erreicht der Brennstoffverbrauch ein nicht mehr zu unterschreitendes
Minimum.
Durch die Einführung der erhitzten Verbrennungsluft in zwei oder drei übereinanderliegenden Ebenen der
Brennzone wird vorteilhaft der Brennvorgang in der
ι ί Brennzone über ein großes Volumen verteilt, so daß sich
ein weicheres Brennverhalten einstellt und trotz der hoch vorerwärmten Verbrennungsluft ein zu harter
Brand vermieden wird.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß das durch den Ofenschacht bzw. das durch den Rekuperator strömende
Gas mittels eines einzigen Abgasgebläses bewegt wird. Hierdurch erhält man eine besonders einfache
Ausführung, die darüber hinaus den Vorteil hat, daß das Gebläse am Ofenkopf angesetzt ist, also dort, wo durch
:ϊ die vorhergehende Rekuperation und den Wärmeentzug
durch die Vorwärmung des Rohsteins die niedrigste Gastemperatui vorliegt.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß der Strömungswiderstand
der Gase durch den Rekuperatorteii
Sd ger ng.:r eingestellt wird als der Strömungswiderstand
der Gase durch die Nachentsäuerungs- bzw. Vorkühlzone. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die in der
Kühlzone erwärmten Gase hauptsächlich in die Leitung zum Rekuperator einströmen. Sie durchströmen dann
si den Rekuperator und gelangen zu der Einführungsstelle
in der Brennzone, ohne daß der Einbau eines zusätzlichen Gebläses notwendig wäre.
Des weiteren ist vorgesehen, daß die Aufteilung der den Rekuperator und die Nachentsäuerungs- bzw.
■io Vorkühlzone durchströmenden Luft durch widerstandserhöhende
Regelorgane im Rekuperatorluftweg erfolgt. Die Einstellung der durch den Rekuperator strömenden
Luftmenge ist so einfach durch Drosselorgane möglich, die dafür sorgen, daß der Differenzdruck zwischen der
4Ί Brennzone und der Entnahmestelle der vorerwärmten
Luft die gewünschte, für die Strömung der im Ofen verbleibenden Luft die gewünschte, für die Strömung
der im Ofen verbleibenden Luft notwendige Größe hat. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Einstellung
■■>« des Verhältnisses der abgeführten und der im Ofen
weiter aufsteigenden Luft möglich.
Zur Durchführung des Verfahrens ist ein Gegenstromschachtofen vorgesehen, der in Bezug auf den
Gutdurchlauf wenigstens eine Vorwärmzone, eine
r>i Brennzone mit Zuführungseinrichtungen für Verbrennungsluft
und eine Kühlzone mit einer Entnahmevorrichtung für in der Kühlzone vorgewärmte Luft hat und
der einen Rekuperator für die weitere Erhitzung eines Teils der vorgewärmten Luft aufweist, der eingangssei-
Wi tig mit der Luftentnahmevorrichtung der Kühlzone und
ausgangsseitig mit zwei oder drei Verbrennungsluftzuführungen zu der Brennzone verbunden ist. Durch diese
Ausführung steht vorteilhaft eine Vorrichtung zur Verfügung, bei dem durch die erfindungsgemäße
ι.". Anordnung eines Rekuperators eine optimale Ausnutzung der in den Abgasen enthaltenen Wärmemenge
möglich ist.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der
Rekuperator oberhalb der Brennzone im Inneren des Ofenschachtes angeordnet ist. Durch die Anordnung im
Ofenschacht kann ein besonders hoher Rekuperatorwirkungsgrad erreicht werden; dabei ist es besonders
vorteilhaft, daß durch die an den beheizten Wärmetauscherflächen entlang langsam abwärtsgleitenden Rohsteine
ein Ansetzen kondensierbarer Abgasbestandteile an diesen Wärmetauscherflächen verhindert wird.
In einer besonderen Ausgestaltung ist weiterhin vorgesehen, daß der Rekuperator außerhalb des
Schachtinneren angeordnet ist und eine Abgaszuleitung aus dem Ofeninneren sowie eine Abgasrückleitung ins
Ofeninnere mit Abgas-Entnahme- und -Rückführungseinrichtungen aufweist. Diese Ausführung wird vorteilhaft
gewählt, wenn eine besonders gute Überwachung und Wartung des Rekuperators notwendig ist, z. B. bei
Verwendung preiswerter Werkstoffe.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß die tiefste Ebene der Verbrennungsluftzuführungen mit Abstand oberhalb
der Ebene der Entnahmevorrichtungen für die Luft aus der Kühlzone angeordnet ist. Der Abstand der
Entnahmevorrichtung für die Luft aus der Kühlzone von der Brennzone sorgt dafür, daß eine Zone zur
Verfügung steht, die gleichzeitig als Vorkühlzone für das gebrannte Gut dient und eine für die Durchströmung
des Rekuperators wichtige Sperrfunktion zwischen der Kühlzone und der Brennzone ausübt. Im Oberteil der
Vorkühlzone findet weiterhin noch eine gewisse Nachentsäuerung statt, die die Bramkalkqualität noch
weiter verbessert.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Rückführungseinrichtung für das aus dem außenliegenden Rekuperator
kommende Abgas mit Abstand oberhalb der Entnahmevorrichtung für das Abgas im Schacht
angeordnet ist. Hierdurch tritt auch für diese Rekuperatoranordnung bei niedrigem Strömungswiderstand des
Abgases durch den Rekuperator der Effekt auf, daß das Abgasgebläse die Rekuperatordurchströmung mit
Heizgas bewirkt. Die Regelung erfolgt dann einfach durch ein Drosselorgan.
Weiterhin ist vorgesehen, daß der Ofenschacht von oben nach unten je eine Vorwärmzone, Rekuperationszone,
Brenn- oder Entsäuerungszone, Vorkühlzone sowie Kühlzone aufweist, die durch Entnahme- bzw.
Rückführungsorgane oder andere Einrichtungen wärmetechnisch voneinander getrennt sind. Durch diese
Anordnung ist in Verbindung mit der Zuführung der Verbrennungsgase in das gesamte Brennzonenvolumen
die erfindungsgemäße, optimale Ausnutzung der Wärmeenergie bei Erreichung sehr guter Branntkalkqualität
möglich.
Es ist vorgesehen, daß der Rekuperator aus Rohren und/oder Flächenelementen gebildet wird und daß diese
vorzugsweise einen elliptischen Querschnitt aufweisen, wobei die große Achse in Richtung des Gut- bzw.
Gasstromes angeordnet ist Durch diese Ausbildung der Elemente ergibt sich ein einfacher Rekuperator, der
innerhalb des Rohsteinstromes angeordnet sein kann und dem Rohstein bei großer Eigenstabilität keinen
großen Widerstand bietet, so daß die Bewegung des Rohsteins nicht behindert wird. Positiv für den
Wärmeübergang wirkt sich sowohl der Kontakt des Rohsteins mit den Rekuperatorelementen als auch die
Abreinigung der Außenwände aus. Die Bewegung des Rohsteins ist dabei erstaunlicherweise so, daß kein die
Lebensdauer des Rekuperators beeinträchtigender Verschleiß auftritt
Es ist weiterhin vorgesehen, daß der Schachtofen ein
einziges Gebläse aufweist, daß im Saugzug die Förderung sämtlicher Luft- und Abgasströme bewirkt.
Dies ist eine besonders einfache Ausführung, die sowohl eine gute Einstellbarkeit der Gasströme im Ofen erlaubt
als auch besonders kostengünstig arbeitet. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß im gesamten Ofen ein
Unterdruck herrscht, so daß ein Entweichen von Staub oder Abgasen unmöglich wird. Der Ofenbetrieb ist also
völlig emissionsfrei.
Es ist dabei vorgesehen, daß die Verbindungsleitungen zwischen Schacht und Rekuperator sowie die
Leitung vom Schacht zum Gebläse Zustandsmeß- und Regelorgane enthalten. Hierdurch ist es möglich,
sowohl den Zustand der einzelnen Gasströme zu messen als auch ihn. was besonders für die Durchströmung
der Schüttgutsäule im Inneren des Ofens wichtig ist, direkt und nicht nur indirekt über das Gebläse zu
beeinflussen.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß der Schachtofenkopf mit einer gasdichten Begichtungsanlage versehen ist.
Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß auch während des Begichtungsvorganges keine Außenluft unkontrolliert
in den Oberteil des Ofens eindringen kann, wobei es zu einer Störung der Gasströmung im Ofen kommt.
Hierdurch wird ein stabiler regeltechnisch einfach zu beherrschender Ablauf des Brennvorganges erreicht.
Fernerhin ist vorgesehen, daß der Querschnitt des Schachtofens die Form eines Kreises aufweist. Diese
Ausführung ist besonders für große Mengenleistungen vorteilhaft, wenn das Volumen des Ofenschachtes sehr
groß sein muß. Durch die Kreisform können die Abstände der Wände trotz eines großen Ofenvolumens
so gewählt werden, daß eine, bei hoher Vorwärmung besonders wichtige, gleichmäßige Gas- und Gutbewegung
erreicht wird.
Bei größerem Ofenvolumen wird weiterhin die Einbringung von Luft und Brennstoff in das Ofeninnere
mit Hilfe von gekühlten Balken durchgeführt, die die Einrichtungen zum Einbringen von Luft und Brennstoff
tragen.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die beispielhaft vorteilhafte Ausgestaltungen
für die Befeuerung mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen zeigen. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 einen schematisierten Schachtofen mit innenliegendem Rekuperator,
F i g. 2 einen schematisierten Schachtofen mit außenliegendem Rekuperator und
F i g. 3 Rekuperatorelemente für den innenliegenden Rekuperator.
Der Weg des Kalksteins und Branntkalks ist in den Zeichnungen dur die Bewegungspfeile »K« gekennzeichnet,
während der Weg der Gase bei dem Behandlungsprozeß aus den Bewegungspfeiien »G«
ersichtlich ist.
In F i g. 1 bezeichnet 1 den Schacht des Ofens, der oben die Begichtungseinrichtung mit den Klappen 2
trägt und an seinem unteren Ende den Branntkalkaustrag 3 aufweist In Richtung der Materialbewegung von
oben nach unten sind nacheinander die Vorwärmzone I, Rekuperationszone II, Entsäuerungs- oder Brennzone
111, Vorkühlzone IV sowie Kühlzone V angeordnet Diese einzelnen Zonen sind jeweils brennverfahrensmäßig
und wärmetechnisch voneinander getrennt Zwischen der Vorwärmzone ! und der Rekuperationszone
II tritt durch die Rohrleitung 5 die durch den Rekuperator 6 hoch zu erhitzende Verbrennungsluft in
den Rekuperator 6 ein. Dieser erstreckt sich mit seinen
Wärmetauscherelementen über die Rekuperationszone
II. Zwischen der Rekuperationszone II und der Entsäuerungs- bzw. Brennzone III tritt die hoch erhitzte
Luft aus dem Rekuperator 6 wieder aus und wird über die Rohrleitungen 7 und 8 den in der Brennzone III
angeordneten Luftzuführungsorganen 9 und 10 zugeleitet. In Verbindung mit diesen Luftzuführungsorganen
stehen die Brennereinrichtungen 11 und 12 für die Einbringung des Brennstoffs.
Bei größeren Ofenabmessungen sind die Brennereinrichtungen an gekühlten Brennerbalken angeordnet,
damit der Ofenquerschnitt gleichmäßig mit Brennstoff versorgt wird und Überhitzungen vermieden werden.
Die Kühlung der Brennerbalken geschieht vorzugsweise durch einen geschlossenen Kühlkreislauf, dessen
Rückkühlwärme den Brennstoff vorheizt.
Von dem untersten Luftzuführungsorgan 10 bis zum Branntkalkaustrag 3 erstreckt sich die Kühlzone. Sie
wird durch die Kühlluftentnahmeeinrichtung 4 in eine obere Vorkühlzone IV und die darunterliegende
Nachkühlzone V unterteilt. Oberhalb der Vorwärmzone I führt die Abgasleitung 14 aus dem Ofenschacht 1
heraus und zum Abgasgebläse 13. In den Leitungen 5,7, 8 und 14 sind Zustandsmeß- und teilweise Regelorgane
15,16,17,18 bzw. 19,20,21 angeordnet.
In F i g. 2 ist der außenliegende Rekuperator mit 26 bezeichnet. Beheizt wird auch er durch die Abgase der
Brennzone III. Diese Werden durch die Entnahmevorrichtung 28 und die Leitung 23 aus dem Schacht 1
entnommen. Nach dem Wärmetausch im Rekuperator 26 gelangen sie durch die Leitung 22 und die
Rückführungseinrichtung 27 am Anfang der Vorwärmzone wieder in den Ofenschacht 1 zurück. In der Leitung
22 sind Meß- und Regelorgane 24 und 25 angeordnet.
F i g. 3 zeigt die Ausführung der Rekuperatorelemente für den innenliegenden Rekuperator. Es handelt sich
vorzugsweise um einfache elliptische Rohre, die entweder stranggepreßt oder aus zwei Teilen zusammengeschweißt
werden. Zwischen den einzelnen Elementen 29 bleibt ein so großer freier Querschnitt, daß
ein ungehinderter Durchgang von Gas und Gut möglich ist. Die Elemente 29 der einzelenen Reihen sind
vorzugsweise gegeneinander versetzt angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Brennen von Kalk läuft wie folgt ab:
Der Rohstein K wird über den Gichtverschluß mit den Klappen 2 dem Ofen 1 chargenweise, jeweils unter
Luftabschluß, aufgegeben. Er durchwandert hierauf gleichmäßig und stetig den Ofenschacht von oben nach
unten. In der Vorwärmzone I wird der Rohstein bis nahe an die Entsäuerungstemperatur gebracht. In dieser
Zone wird außerdem etwa vorhandene Oberflächenfeuchte verdampft Auf seinem weiteren Weg durch die
Rekuperationszone II ändert sich der erreichte physikalische Zustand des Rohsteins nur noch wenig. In der
Brennzone III läuft hierauf, unter Wärmezufuhr durch Verbrennung des eingebrachten Brennstoffs, mittels der
in der Vorkühlzone IV sowie im Rekuperator 6 hoch erhitzten Verbrennungsluft der Entsäuerungsvorgang
ab. Durch die Austreibung des Kohlendioxids ist damit aus dem Kalkstein Branntkalk geworden, der in der
Vorkühlzone IV noch geringfügig nachentsäuert, durch einen Teil der Gesamtkühlluft vorgekühlt und anschließend
in der Nachkühlzone V durch die gesamte Kühlluft auf Endtemperatur abgekühlt wird. Der Branntkalk K
wird schließlich am Fuß des Ofenschachtes bei 3 stetig abgezogen.
Die Kühlluft G tritt am Fuß des Ofenschachtes bei 3 ein und strömt durch die Nachkühlzone V nach oben.
Dabei wird der Branntkalk auf seine Endtemperatur abgekühlt. Ein Teil der so erwärmten Luft wird mittels
einer Entnahmeeinrichtung 4 sodann aus dem Ofenschacht 1 ab- und über die Rohrleitung 5 dem
Rekuperator 6 zugeführt. Durch die aus der Brennzone 111 nach oben austretenden heißen Abgase wird dieser
Teil der Luft in dem Rekuperator 6 auf annähernd Entsäuerungstemperatur erhitzt. Die erhitzte Luft wird
über Rohrleitungen 7 und 8 und Einrichtungen 9 und 10 im Bereich der Brennzone III wieder in den Ofenschacht
eingeleitet. Der andere, nicht aus dem Schacht abgeführte Teil der Kühlluft strömt im Schacht weiter
aufwärts durch die Vorkühlzone IV und wird hierbei seinerseits ebenfalls auf annähernd Entsäuerungstemperatur
aufgeheizt. Die hoch erhitzten Kühlluftströme dienen nunmehr in der Brennzone III für die
Verbrennung des über die Einrichtungen 11 und 12 zugeführten Brennstoffs, womit die erforderliche
Entsäuerungswärme freigesetzt wird. Die entstandenen Verbrennungsgase sowie das aus dem Kalkstein
ausgetriebene Kohlendioxid durchströmen hierauf die Rekuperationszone II und zuletzt unter weiterer
Wärmeabgabe an den Rohstein, die Vorwärmzone I. Sie werden schließlich von dem Abgasgebläse 13 aus dem
Ofenschacht abgezogen.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß der Ablauf der Gasbewegung, obwohl er nicht nur
in einer Durchströmung des Schachtes besteht, mit nur einem Gebläse, nämlich dem Abgasgebläse, bewirkt
werden kann. Bei der Gestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß
darauf geachtet, daß der Widerstandsbeiwert für die Strömung der Kühlluft durch die Vorkühlzone IV
erheblich größer ist als der für die Strömung des anderen Teils der Kühlluft von der Entnahmeeinrichtung
4 über die Rohrleitung 5, durch den Rekuperator 6 oder 26 bis zu den Wiedereinführungsorganen 9 und 10.
Bei dem aufgrund dieser Maßnahme sich für die Kühlluftbewegung einstellenden Druckverhältnis ist es
dann sehr einfach möglich, die verschiedenen Luftströme mittels der Regelorgane 19 und 20 in für den Ablauf
des Verfahrens optimaler Weise zu steuern.
In gleicher Weise wird der Durchströmungswiderstand auch bei dem außenliegenden Rekuperator
eingestellt. Auch hier sorgt der größere Durchströmungswiderstand der Rekuperatorzone für die regelbare
Durchströmung des Rekuperators durch die Abgase. Der gesamte Gasdurchsatz wird in optimaler
Anpassung an den nach Menge und Qualität gewünschten Materialdurchsatz mittels des Regelorgans 21 oder
auch mittels Regelung des Abgasgebläses 13 selbst gesteuert
Die F i g. 1 und 2 zeigen die Ausgestaltung eines Schachtofens, der mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen befeuert wird. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, ist jedoch ebenso die Befeuerung durch feste Brennstoffe möglich.
Die F i g. 1 und 2 zeigen die Ausgestaltung eines Schachtofens, der mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen befeuert wird. Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, ist jedoch ebenso die Befeuerung durch feste Brennstoffe möglich.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (19)
1. Gegenstrombrennverfahren zur Erzeugung von Branntkalk in einem Schachtofen, der wenigstens
eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone aufweist und bei dem zunächst die
gesamte Verbrennungsluft durch den fertig gebrannten Kalk der Kühlzone vorerwärmt und dann
teilweise aus dem Ofenschacht abgezogen wird, während der nicht abgezogene Teil im Ofenschacht
aufsteigt dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ofenschacht abgezogene Teil der
Verbrennungsluft einem zumindest von einem Teil der Abgase der Brennzone zur Beheizung durchströmten
Rekuperator zugeleitet wird, in dem die abgezogene Luft auf annähernd Entsäuerungstemperatur
erhitzt und der Brennzone in zwei oder drei übereinanderliegenden Ebenen zugeführt wird.
2. C egenstrombrenn verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rekuperatorheizgase anschließend an den Rekuperator zumindest
einen Teil der Vorwärmzone (1) mit durchströmen.
3. Gegenstrombrennverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise
35% bis 65% der in der Kühlzone vorerwärmten Verbrennungsluft aus dem Schacht abgezogen
werden.
4. Gegenstrombrennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
im Ofen verbliebene Verbrennungsluft im Anschluß an die Kühlzone eine Vorkühlzone durchströmt und
in dieser hoch erhitzt wird.
5. Gegenstrombrennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekernzeichnet, daß das
durch den Ofenschacht bzw. das durch den Rekuperator strömende Gas mittels eines einzigen
Abgasgebläses bewegt wird.
6. Gegenstrombrennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Strömungswiderstand der Gase durch den Rekuperatorteil geringer eingestellt wird als der Strömungswiderstand
der Gase durch die Vorkühlzone.
7. Gegenstrombrennverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Aufteilung der den Rekuperator und die Vorkühlzone durchströmenden Luft durch widerstandserhöhende
Regelorgane im Rekuperatorluftweg erfolgt.
8. Gegenstromschachtofen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der in
Bezug auf den Gutdurchlauf wenigstens eine Vorwärmzone, eine Brennzone mit Zuführungseinrichtungen
für Verbrennungsluft und eine Kühlzone mit einer Entnahmevorrichtung für in der Kühlzone
vorgewärmte Luft hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Schachtofen einen Rekuperator (6, 26) für die
weitere Erhitzung eines Teils der vorgewärmten Luft aufweist, der eingangsseitiig mit der Luftentnahmevorrichtung
(4) der Kühlzone (V) und ausgangsseitig mit zwei oder drei Verbrennungsluftzuführungen
(9,10) zu der Brennzone verbunden ist.
9. Schachtofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (6) oberhalb der
Brennzone (III) im Inneren des Ofenschachtes (1) angeordnet ist.
10. Schachtofen nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rekuperator (26) außerhalb des Schachtinneren angeordnet ist und eine Abgaszuleitung (23) aus dem Ofeninneren sowie eine
Abgasrückleitung (22) ins Ofeninnere mit Abgas-Entnahme- (28) und -Rückführungseinrichtungen
(27) aufweist
11. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8 bis
-> 10, dadurch gekennzeichnet daß die tiefste Ebene der Verbrennungsluftzuführungen (9, 10) mit Abstand
oberhalb der Ebene der Entnahmevorrichtung (4) für die Luft aus der Kühlzone (V) angeordnet ist
12. Schachtofen nach Anspruch 10, dadurch
ίο gekennzeichnet, daß die Abgas-Rückführungseinrichtung
(27) mit Abstand oberhalb der Entnahmevorrichtung (28) für das Abgas im Schacht (1)
angeordnet ist
13. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenschacht (1)
von oben nach unten je eine Vorwärmzone (I), Rekuperationszone (II), Brenn- oder Entsäuerungszone (III), Vorkühlzone (IV) sowie Kühlzone (V)
aufweist, die durch Entnahme- bzw. Rückführungs-2i) organe oder andere Einrichtungen wärmetechnisch
voneinander getrennt sind.
14. Schachtofen nach einem der Anspruches bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (6, 26) aus vcn der Verbrennungsluft durchströmten
Ji Rohren und/oder Flächenelementen gebildet ist.
15. Schachtofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rekuperator (6) aus Elementen
mit annähernd elliptischem Querschnitt besteht, deren große Achse in Richtung des Gut- bzw.
Gasstromes angeordnet ist.
16. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8—15,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schachtofen (1) ein einziges Gebläse (13) aufweist, das im Saugzug die
Förderung sämtlicher Luft- und Abgasströme
J'i bewirkt.
17. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8—16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Schachtofens (1) mit einer gasdichten Begichtungsanlage (2)
versehen ist.
18. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8—17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schachtofens (1) die Form eines Kreises aufweist.
19. Schachtofen nach einem der Ansprüche 8—18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungseinrich-
■»·"> tungen für Verbrennungsluft und Brennstoff im
Ofenschacht (1) an gekühlten Brennerbalken angeordnet sind.
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