DE2900052A1

DE2900052A1 - Verfahren und anlage zur waermebehandlung von mineralischem gut, insbesondere zum brennen von gips

Info

Publication number: DE2900052A1
Application number: DE19792900052
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Dr Schmidt
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1979-01-02
Filing date: 1979-01-02
Publication date: 1980-07-10
Also published as: IT8047508A0; PL220806A1; ES8100231A1; ES487297A0; JPS5595653A; IT1126860B; AU5365379A; FR2445940A1

Description

N'AC KC:r PEiCHTj

Anlage zum Patentgesuch der H 78/92

Klöckner-Humboldt-Deutz Chr/Kep

Aktiengesellschaft - 4 —

vom 29. Dezember 1978

Verfahren und Anlage zur Wärmebehandlung von mineralischem Gut, insbesondere zum Brennen von Gips

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von mineralischem Gut, insbesondere zum Brennen von Gips. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 29 847 ist ein Etagenofen bekannt, der zur thermischen Behandlung von sehlammförmigen Materialien, insbesondere von Magnesithydrat-Schlämmen eingerichtet ist. In diesem Etagenofen werden Heizgase von unten nach oben im wesentlichen im Gegenstrom zum Behandlungsgut durch den Ofen geführt. Das thermisch vollständig behandelte Gut verläßt als Fertigprodukt die unterste Ofenetage und wird von dort der weiteren Verarbeitung zugeführt. Der bekannte Etagenofen erzeugt nur ein einziges Fertigprodukt und ist nicht variabel in der Erzeugung von Gut, das verschiedene Wärmebehandlungsgrade erfahren hat. Wären zum Beispiel zwei Fertigprodukte mit unterschiedlichem Brenngrad gewünscht, so wären dazu entsprechend zwei unterschiedlich betriebene bekannte Etagenofen notwendig.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wärmebehandlung von mineralischem Gut, insbesondere das Brennen von Gips ohne großen Aufwand variabel in der Erzeugung von Gut mit- unterschiedlichem Brenngrad oder von Gut zu machen, das einen durch Mischung erzeugten bestimmten Brenngrad aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gut, insbesondere der Gips in einem Etagenofen gebrannt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist der verwendete Etagenofen ein Kombinations-Etagenofen, weil er etwa im Bereich der mittleren Ofenetagen durch eine Stufen-Trenngrenze in einen oberen Ofenteil und in einen unteren Ofenteil unterteilt ist, wobei in beiden Ofenteilen unterschiedliche Behandlungen des Brenngutes durchgeführt werden können.

So können nach einem Merkmal der Erfindung der obere Etagenofenteil als Niederbrannt-Stufe mit einem eigenen Abzug für Niederbrannt-Gips und der untere Etagenofenteil als Hochbrannt-Stufe mit einem getrennten Abzug für Hoehbrannt-Gips eingerichtet sein. Bei dieser Lösung durchwandert wenigstens eine Teilmenge des
von oben nach unten durch die Ofenetagen wandernden Gipses den Ofen nicht vollständig, sondern die Teilmenge wird an der Stufen-Trenngrenze als Niederbrannt-Gips vom oberen Ofenteii

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abgezogen, während die restliche Menge des Gipses von der untersten Ofenetage des unteren Etagenofenteils als Hochbrannt-Gips abgezogen wird. Erfindungsgemäß können also in einem einzigen Kombinations-Etagenofen Niederbrannt-Gips und Ilochbrannt-Gips hergestellt werden. Insbesondere dann, wenn die Gesamtmenge an Niederbrannt-Gips vom oberen Etagenofenteil oberhalb der Stufen-Trenngrenze abgezogen wird und keine Teilmenge dieses Niederbrannt-Gipses in den als Hochbrannt-Stufe ausgebildeten unteren Etagenofenteil transportiert wird, wird in die Hochbrannt-Stufe des Etagenofens unterhalb von dessen Stufen-Trenngrenze Rohgips zugegeben, der zu Hochbrannt-Gips gebrannt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können der vom Etagenofen abgezogene Niederbrannt-Gips und der davon getrennt abgezogene Hoohbrannt—Gips zusammengeführt und in einem außerhalb des Etagenofens befindlichen Mischer zu Mischbrannt vermischt werden.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Lösung können der obere Etagenofenteil als Hochbrannt-Stufe und der untere Etagenofenteil als Mischstufe bzw. Kühlstufe zur Vermischung des Hochbrannts des oberen Ofenteils mit in den unteren Ofenteil zugeführten Rohgips eingerichtet sein. Hier wird der auf die oberste Ofenetage aufgegebene Rohgips im Ofenteil oberhalb der Stufen-

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Trenngrenze auf Hochbrannt-Temperatur erhitzt und eine Teilmenge des dem Etagenofen zugeführten Rohgipses wird an der Stufen-Trenngrenze in den unteren Teil des Etagenofens zugeführt, wo der Hochbrannt-Gips des oberen Ofenteils und der zugeführte frische Rohgips zu Mischbrannt vermischt wird, der von der untersten Ofenetage abgezogen wird. In dem als Mischer bzw. Kühler dienenden unteren Etagenofenteil wird der frisch zugegebene Rohgips durch den heißen Hochbrannt-Gips, insbesondere durch dessen überbrannten Teil , teildehydratisiert, das heißt von einem Teil seines Hydratwassers befreit, während der Rohgips gleichzeitig den heißen Hochbrannt-Gips abkühlt.

Die Erfindung und deren weitere Vorteile werden anhand der in den Figuren scheraatisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Kombinations-Etagenofen zum Brennen von Gips zu mindestens zwei Produkten mit unterschiedlichem Brenngrad und

Fig. 2 einen Kombinations-Etagenofen, dessen unterer Teil gleichzeitig als Mischer dient.

Nach Fig. i besteht der erfindungsgemäße !Combinations—Etagenofen im wesentlichen aus einem feststehenden, aus feuerfestem

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Material hergestellten zylindrischen Mantelteil 10. Der Innenraum dieses Ofens weist mehrere etagenförmig übereinander angeordnete Etagenböden 11 auf, die abwechselnd außen und innen durch Öffnungen 12 und 13 unterbrochen sind,derart, daß sowohl der auf die oberste Etage bei 14 aufgegebene feinkörnige Rohgips als auch die heißen Gase quer über jede Etagenbodenfläche wandern können.

Im unteren Bereich des Etagenofens sind außen am Ofen Heizgasleitungen 15, 16 und 17 angeschlossen, die mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten außenliegenden Brennkammern in Verbindung stehen, in denen durch Verbrennung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen heiße Heizgase erzeugt werden, die mit etwa 700 bis 900° C oder einer anderen, dem jeweils zu erzeugenden Endprodukt entsprechenden Temperatur in den Etagenofen eingeleitet werden. Mit so heißen Heizgasen, die beispielsweise von unten nach oben im Gegenstrom zu dem zu brennenden Gips durch den Etagenofen geführt werden, kann im unteren Teil des Etagenofens Hydratwasser des Rohgipses ausgetrieben werden.

Zentral in der Mitte des Ofens ist ein langsam rotierendes Krählwerk angeordnet, das im wesentlichen aus einer vertikalen Hohlwelle 18 mit radialen Krählarmen 19 besteht, die mit in der

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Zeichnung nicht näher dargestellten Krähischaufein versehen sind. Die Hohlwelle 18 sowie die Krählarme 19 können von innen her durch ein Kühlmedium gekühlt sein.

Der erfindungsgemäße Kombinations-Etagenofen ist durch eine schema tisch angedeutete Stufen-Trenngrenze 20 in einen oberen Ofenteil und in einen unteren Ofenteil unterteilt. Der obere Etagenofenteil ist als Niederbrannt-Stufe mit einem eigenen Abzug 21 für Niederbrannt-Gips eingerichtet, während der untere Etagenofenteil als Hochbrannt-Stufe mit einem eigenen getrennten Abzug 22 für Hochbrannt-Gips eingerichtet ist. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 durchwandert eine Teilmenge oder die Gesamtmenge des auf die oberste Etage der Niederbranntstufe aufgegebenen Hohgipses 14 den gesamten Etagenofen nicht vollständig von oben nach unten, sondern wird an der Stufen-Trenngrenze 20 als Niederbrannt-Gips 21 vom Ofen abgezogen, während die restliche Menge des Gipses von der Niederbrannt-Stufe in die Hochbrannt-Stufe wandert und von der untersten Ofenetage als Hochbrannt-Gips 22 abgezogen wird. Besonders dann, wenn die Gesamtmenge an Niederbrannt-Gips 21 von der Niederbrannt-Stufe des Kombinations-Etagenofens abgezogen wird, wird in die Hochbrannt-Stufe des Etagenofens unterhalb von dessen Stufen-Trenngrenze 20 frischer Rohgips zugegeben, der als Teilstrom 14a, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, von der zur obersten

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Ofenetage führenden Rohgipszuleitung 14 abgezweigt werden kann. Der Rohgips 14a wird im unteren Etagenofenteil zu Iloehbrannt-Gips gebrannt.

Der getrennte Abzug von Niederbrannt-Gips 21 und von Ilochbrannt-Gips 22 erlaubt die Erzeugung von speziellen Stuck- und/oder Putzgipssorten. Der Niederbrannt-Gips 21 und der Hochbrannt-Gips 22 können auch zusammengeführt und in einem außerhalb des Etagenofens befindlichen Mischer 23 zu Mischbrannt 24 vermischt werden. Das Abgas verläßt den Etagenofen bei 25.

Der Kombinations-Etagenofen nach Fig. 2 ist ebenfalls wie der Ofen nach Fig. 1 durch eine Stufen-Trenngrenze 20 in einen oberen Ofenteil und in einen unteren Ofenteil unterteilt. Hier werden in den oberen Etagenofenteil oberhalb der Stufen-Trenngrenze 20 Heizgase 26, 27 mit etwa 700 bis 900° G, oder einer anderen, dem jeweils zu erzeugenden Endprodukt entsprechenden Temperatur, eingeführt; der auf die oberste Ofenetage aufgegebene Rohgips 14 wird im oberen Etagenofenteil oberhalb der Stufen-Trenngrenze 20 auf Hochbrannttemperatur erhitzt; eine Teilmenge 14a des der obersten Ofenetage zügeführten Rohgipses wird an der Stufen-Trenngrenze in den unteren Ofenteil zugeführt und in diesem wird der vom oberen Ofenteil zugeführte Hochbrannt-Gips mit dem frisch zugeführten Rohgips 14a vermisoht, wobei die Mischung von der untersten Etage des unteren

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Ofenteils (Pfeil 28) abgezogen wird. Bei dieser Ausführungsform sind der obere Etagenofenteil als Hochbranntstufe und der untere Etagenofenteil als Mischstufe bzw. Kühlstufe zur Vermischung des Hochbrannts des oberen Ofenteils mit in den unteren Ofenteil zugeführten Rohgips 14a eingerichtet. In dem als Mischer arbeitenden unteren Etagenofenteil wird der frisch zugeführte llohgips 14a durch Wärmeaufnahme aus dem heißen IIochbrannt-Gips zu Niederbrennt dehydratisiert; dabei nehmen überbrannte Hochbranntteile erneut gewisse Anteile an Hydratwasser auf. Gleichzeitig kühlt der frisch zugeführte Rohgips 14a den heißen Hochbrannt-Gips ab. Der Mischbrannt 28 verläßt den Etagenofen ausreichend gekühlt. In jedem Fall können aber bei Bedarf die untersten Ofenetagen zur weiteren Kühlung des gebrannten Gutes eingerichtet sein.

Tm übi'igen ist der Gegenstand der Erfindung nicht auf die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können die durch Verbrennung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen erzeugten Heizgase außer im Gegenstrom zu dem zu brennenden Gips auch sehr vorteilhaft im Gleichstrom von oben nach unten oder im Querstrom durch den Etagenofen geführt werden, wobei der Abgasaustritt aus einer Etage oder auch verteilt aus mehreren Etagen erfolgen kann.

Dem erfindungsgeraäßen Kombinations-Etagenofen kann ferner auch

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ein von dessen Abgasen durchströrater Vorwärmer/Vortrockner vorgeschaltet sein, in den der entsprechend feuchte bzw. auch schlammförmige Rohgips eingeführt, gegebenenfalls durch Düsen eingedüst wird. Statt dem Kombinations-Etagenofen heiße Heizgase einzublasen, die aus außerhalb des Ofens liegenden Heizgaserzeugern stammen, können innerhalb des Etagenofens auch Brenner oder andere Wärmequellen angeordnet sein. Durch Anordnung von mehr als einer Stufen-Trenngrenze können im erfindungsgemäßen Kombinations-Etagenofen sogar mehr als zwei Brennprodukte mit zueinander unterschiedlichem Brenngrad erzeugt werden. Beim erfindungsgemäßen Gipsbrennon im Kombinations-Etagenofen kann bei zonarer Feuchtluftatmosphäre auch die für die Herstellung von Hartgipsen erfordei-liche Alpha-Halbhydrat-Modifikation erzeugt werden. Im Kombinations-Etagenofen kann anstelle von Gips auch Kalk sowie anderes mineralisches Gut gebrannt werden.

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Claims

K II JL) II 78/92 Patentansprüche

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von mineralischem Gut, insbesondere zum Brennen von Gips, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut, insbesondere der Gips in einem Etagenofen gebrannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Teilmenge des von oben nach unten durch die Ofenetagen wandernden Gipses den Ofen nicht vollständig durchwandert, sondern an einer Stufen-Trenngrenze als Niederbrannt-Gips vom Ofen abgezogen wird, während die restliche Menge des Gipses von der untersten Ofenetage als Hochbrannt-Gips abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die lloehbrannt-Stufe des Etagenofens unterhalb von dessen Stufen-Trenngrenze Rohgips zugegeben wird.

4. Verfahren nach den Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Etagenofen abgezogene Niederbramit-Gips und der davon getrennt abgezogene Hoehbrannt-Gips zusammengeführt und in einem außerhalb des Etagenofens befindlichen Mischer zu Mischbrannt vermischt werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den oberen Teil des Etagenofens oberhalb einer Stufen-Trenngrenze Heizgase eingeführt werden, daß der auf die oberste Ofenetage aufgegebene liohgips im Ofenteil oberhalb der Stufen-Trenngrenze auf Hochbrannt-Teraperatur erhitzt wird, daß eine Teilmenge des dem Etagenofen zugeführten Rohgipses an der Stufen-Trenngrenze in den unteren Teil des Ofens zugeführt wird und daß in diesem unteren Etagenofenteil der Hochbrannt-Gips des oberen Ofenteils und der frisch zugeführte Rohgips einen Mischbrannt ergeben, der von der untersten Ofenetage abgezogen wird.

6. Anlage zum Brennen von mineralischem Gut, insbesondere von Gips, gekennzeichnet durch einen Etagenofen (lO), der durch eine Stufen-Trenngrenze (20) in einen oberen Ofenteil und in einen unteren Ofenteil unterteilt ist.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Etagenofenteil als Niederbrannt-Stufe mit einem eigenen Abzug (21) für Niederbrannt-Gips und der untere Etagenofenteil als Hochbrannt-Stufe mit einem getrennten Abzug (22) für Hochbrannt-Gips eingerichtet sind.

8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Etagenofenteil als Hochbrannt-Stufe und der untere Etagenofenteil als Mischbraiint-Stufe bzw. Kühlstule zur Vermischung

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des Hochbrannts des oberen Ofenteils mit in den unteren Ofenteil frisch zugeführten Rohgips (I4a) eingerichtet sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Etagenofen ein von dessen Abgasen (25) durchströmter Vorwärmer/Vortrockner vorgeschaltet ist, in den der feuchte bzw. schlaramförinige Rohgips eingeführt, gegebenenfalls durch Düsen eingedüst wird.

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