DE3025147C2 - Schachtofen und Verfahren zum Einspeisen von Sauerstoff in einen derartigen Schachtofen - Google Patents
Schachtofen und Verfahren zum Einspeisen von Sauerstoff in einen derartigen SchachtofenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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- F27B1/08—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces heated otherwise than by solid fuel mixed with charge
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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Description
dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffzuleitung (16) vor der Austrittsöffnung (13) in is
die Gebläsewindleitung (14) mündet
2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sauerstoffzuleitung (16) in die zwischen der Austrittsöffnung (13) und einem
Gebläse (15) befindliche Druckseite der Gebläsewindleitueg(14)
mündet
3. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
daß die Sauerstoffzuleitung (16) in die vor dem Gebläse (15) befindliche Ansaugseite der
Gebläsewindleitung (14) mündet
4. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 —3,
gekennzeichnet durch eine ta die Gebläsewindleitung (14) hineinragende und mit der Sauerstoffzuleitung
(16) verbundene Lanze (31).
5. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Sauerstoffzuleitung
(16) c.ii Absperrventil eingefügt ist, dessen
Betätigung (25) mit e'er Steuereinrichtung (30) des
Gebläses (15) verbunden ist
6. Verfahren zum Einspeise-", von Sauerstoff in
einen Schachtofen und einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der Sauerstoff zusammen
mit der Verbrennungsluft durch dieselbe Austrittsöffnung in den Schachtofen eingeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- w
zeichnet, daß Sauerstoff und Verbrennungsluft vor dem Austritt aus der gemeinsamen Austrittsöffnung
vermischt, insbesondere verwirbelt werden.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schachtofen zum
Brennen von stückigen Rohstoffen wie Dolomit, Magnesit usw. mit einem senkrecht stehenden Schacht,
in dessen unterem Bereich sich mindestens eine Austrittsöffnung einer Gebläsewindleitung befindet,
durch die Verbrennungsluft (als Unterwind) in den Schacht eingepreßt wird, und in den Sauerstoff Ober
eine Sauerstoffzuleitung eingegeben wird; sowie auf ein Verfahren zum Einspeisen von Sauerstoff in einen
derartigen Schachtofen.
Bei diesen, nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Ofen wird das Brenngut am oberen Ende des Schachts
aufgegeben, durchläuft die von den Brenngasen beheizte Yorwirmzone, gelangt anschließend in die
darunter liegende Brennzone und schließlich in die Kühlzone, in die kalte Verbrennungsluft durch ein
Gebläse von unten eingepreßt wird. Beheizt werden derartige Schachtöfen durch Gas, öl oder Kohle, die
Kohle wird dabei mit dem Brenngut vermischt aufgegeben.
auf das unbedingt notwendige Maß zu reduzieren, um also den eingesetzten Brennstoff möglichst vollständig
verbrennen zu können, wird derartigen Schachtofen zusätzlich Sauerstoff zugeführt Bekannt ist das
Einblasen von reinem Sauerstoff mittels Düsen in den Ofenntantel oberhalb der Austrittsöffnung des Unterwindes,
bzw. oberhalb der Kühlzone und unterhalb der Brennzone. Hierdurch wird eine vollständigere Verbrennung
der fossilen Brennstoffe erreicht, Jas Einbringverfahren
hat jedoch erhebliche Nachteile: Aufgrund der Sauerstoffzufuhr wird die Ausmauerung des
Scnachts rings um die Düsen herum vorzeitig stark beschädigt und ausgewaschen, so daß dieser Bereich der
Ausmauerung häufig überprüft, repariert oder ersetzt werden muß. Hierzu muß einerseits der Ofen stillgelegt
werden, wodurch ein Produktionsausfall eintritt und durch Abkühlen und Wiedererwärmen unnötig Energie
verlorengeht Zudem ist häufig eine vorzeitige Neuzustellung notwendig. Andererseits bringen diese Reparaturarbeiten
aber auch einen erhöhten Personal- und Materialkostenaufwand mit sich. Trotz der Einsparung
an Brennstoffen, die sich in Anbetracht der stark angestiegenen Brennstoffkosten sehr positiv auswirkt,
hat das bekannte Einbringen des Sauerstoffs durch seitliche Düsen also erhebliche Nachteile.
Aufgabe der Erfindung ist, diese Nachteile des bekannten Schachtofens und des geschilderten Verfahrens
zur Einspeisung von Sauerstoff zu vermeiden und einen Schachtofen sowie ein Verfahren zur Einspeisung
von Sauerstoff zu schaffen, bei denen trotz Einspeisung von Sauerstoff die normale Haltbarkeit der Ausmauerung
nicht beeinträchtigt wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Schachtofen der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Sauerstoffzuleitung
vor der Austrittsöffnung in die Gebläsewindleitung mündet Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird der Sauerstoff zusammen mit der Verbrennungsluft durch dieselbe Austrittsöffnung in den Schachtofen
eingeleitet
Erfindungsgemäß wird aiso der Gebläsewind mit Sauerstoff angereichert Der zusätzliche Sauerstoff tritt
vermischt mit der Verbrennungsluft von unten in den Schachtofen ein. Dadurch wird eine weitgehend
homogene Verteilung des zusätzlichen Sauerstoffs im Ofen erreicht, bevor dieser in die Brennzone gelangt
Dies führt zu einer gleichmäßigen Belastung der Ausmauerung der Brennzone ohne lokale Überlastungen
aufgrund konzentrierter Sauerstoffzufuhr. Aufgrund des größeren Abstandes zwischen Brennzone und
Austrittsöffnung ist die Rückwirkung auf die Austrittsöffnung gering, so daß auch hier keine vorzeitige
Abnutzung eintritt
Verglichen mit einem Schachtofen ohne Einspeisung von zusätzlichem reinen Sauerstoff wird durch den
Schachtofen nach der Erfindung eine Verminderung des Rücklaufmaterials (Schwachbrannt) von 20% auf
nunmehr 3 bis 5% erreicht An Primärenergie werden ca. 15% eingespart Schließlich zeichnet sich das
erfindungsgemäße Verfahren durch eine Verringerung der Umweltbelastung aus. Der Gehalt an Fluor, Chlor,
Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid im Abgas ist deutlich kleiner.
Überraschend zeigte der erfindungsgemäße Schachtofen eine wesentlich verbesserte Sinterqualität
und einen höheren Wirkungsgrad, wenn derselbe Anteil an Brennstoff (insbesondere Koks und/oder Anthrazit)
zugeschlagen wurde, wie er bei Schachtöfen ohne zusätzliche Sauerstoffeinspeisung notwendig ist. In
diesem Fall wird bei dem irn.ndungsgemfißen Verfahren
zwar gegenüber einem ohne zusätzliche Sauerstoffeinspeisung betriebenen Schachtofen kein Brennstoff
eingespart, es wird jedoch in der Brennzone eine wesentlich höhere (z. B. um 100° erhöhte) Temperatur
erreicht Dies führt zu einer entscheidenden Verbesserung der Sinterqualität, insbesondere zu einer Erhöhung
des Sintergrades. Insgesamt läßt sich das Raumgewicht steigern, es wird ein Sinterdolomit erzielt, der qualitativ
dem Drehrohrofensjnter entspricht ι ο
Vorteilhafterweise wird der Sauerstoff in die Druckseite der Gebläsewindleitung eingespeist, zumal
der Sauerstoff typischerweise aus Druckbehältern entnommen wird. In vorteilhafter Weiterbildung der
Erfindung werden die Gebläseluft und der zusätzliche (reine) Sauerstoff vor dem Einspeisen in die Kühlzone
miteinander vermischt, so daß lokale hohe Sauerstoffkonzentrationen
in der Brennzone vermieden werden, die zu einer vorzeitigen Abnutzung der Ausmauerung
und zu einem ungleichmäßigen Brennvorgang führen könnten.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert und unter Bezugnahme auf
die Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Schachtofen mit Gebläsewindzuleitung und
Fig.2 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Sauerstoffanreicherung des Gebläsewinds.
In F i g. 1 ist schematisch ein Schachtofen 10 zum Brennen von Dolomit, Magnesit oder anderen hochschmelzenden Erdalkaliverbindungen gezeigt Im unteren
Bereich dieses Schachtofens 10, unterhalb der Kühlzone befindet sich ein Austragsteiler 11, über den
sich ein Kegel 12 mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 13 wölbt In diesen Kegel 12 rnür.Jet von unten die
Druckseite einer Gebläsewindleitung 14, durch die mittels eines Gebläses 15 Verbrennungsluft durch den
Kegel 12 in den Schachtofen eingepreßt wird. In die
Gebläsewindleitung 15 mündet eine Sauerstoffzuleitung 16, über die technisch reiner Sauerstoff zugeführt wird.
Diese Sauerstoffzuleitung 16 ist über ein Ventil 17, das als Schnellschlußventil ausgebildet ist abschließbar.
Die Einzelheiten der erfindungsgemäßen Sauerstoffanreicherung des Gebläsewindes in einem Schachtofen
sind aus Fig.? ersichtlich. In einem Tsnk 18 befindet
sich flüssiger Sauerstoff, der durch einen Verdampfer 19 verdampft wird, dem ein Absperrventil 20 nachgeschaltet
ist Der unter Druck stehende, gasförmige Sauerstoff so läuft anschließend durch dna Schnellschluß-Ventil 17,
durch einen Druckminderer 21, ein weiteres Absperrventil 22, einen Durchflußmesser 23 und schließlich ein
Das Schnellschluß-Ventil 17 ist in bekannter Weise ausgebildet und druckbeaufschlagt, z.B. durch eine
äußere Preßluitlekung oder eine angespannte Feder. Es
wird über einen Elektromagneten 25 ausgelöst, der wiederum von mehreren Schaltern 26 bis 28 gesteuert
ist Der Schalter 26 ermöglicht eine Handnotabschaltung, der Schalter 27 ist mit einem Manometer 29
gekoppelt und schaltet bei Druckausfall, der Schalter 28 wird durch einen Motorschütz 30 des Gebläses 15
betätigt und stellt sicher, daß Sauerstoff nur dann durch das Ventil 17 fließen kann, wenn auch das Gebläse 15 in
Betrieb ist
Nach Austritt aus dem Dosierventil 24 strömt der Sauerstoff durch die Sauerstoffzuleitung 16 und durch
eine Lanze 31, die in der Gebläsewindleitung 14 endet und aufgrund ihrer rechtwinkligen Anordnung zur
Richtung dieser Gebläsewindleitung eine ausreichende Vermischung von Sauerstoff aus der Sauerstoffzuleitung
16 und von Verbrennungsluft ermöglicht
In Fig.2 smd zwei Schachtofen 10 schematisch
dargestellt die beide über die Gebläst Kindleitung 14
mit Unterwind versorgt werden, der erfindungsgemäß durch Sauerstoff angereichert ist Diese Zufuhr kann für
jeden Schachtofen 10 einzeln jeweils über ein Schieberventil 32 abgesperrt werden.
Anstatt don zusätzlichen Sauerstoff in die Druckseite
der Gebläsewindleitung (s. Fig. 1) einzuspeisen, kann
der Sauerstoff auch in die Unterdruckseite, also in die Ansaugseite gegeben werden. Dies empfehlt sich dann,
wenn der zur Verfügung stehende Sauerstoff selbst nicht unter Druck steht Anstelle des in F i g. 1 gezeigten
Kegels kann auch eine andere Zuführeinrichtung vorgesehen sein. Es können z.B. Düsen etc. benutzt
werden.
Die Anreicherung des Gebläsewindes mit Sauerstoff führt zu einer fast vollständigen Nachverbrennung des
beim Brennvorgang im Schachtofen entstehenden Kohlenmonoxids. Pro Formelumsatz werden hier
3020 kcal frei. Diese freigesetzte Energiemenge wird
dem Aufgabematerial zusätzlich zugeführt Trotz gleichbleibender Zugabe an Primärenergie in Form von
Koks und/oder Anthrazit läßt sich damit eine Temperaturerhöhung von ca. 100°C in der Hauptbrennzone
erreichen. Hieraus resultiert die Verbesserung der Sinterqualität (Erhöhung des Sintergrades). Der Sinterdolomit
weist ein Raumgewicht von mehr als 3 g/cm3 und ein Litergewicht von mehr als 1500 g/l auf und
entspricht qualitativ dem Drehrohrofensinter.
Statt dessen kann man jedoch auf die Temperaturerhöhung verzichten und mit der üblichen Brenntemperatur
(ca. 15500C) arbeiten, wodurch ca. 15% Energie
eingespart wird.
Claims (1)
1. Schachtofen zum Brennen von stückigen Rohstoffen wie Dolomit, Magnesit usw. mit einem
senkrecht stehenden Schacht,
— in dessen unterem Bereich sich mindestens eine Austrittsöffnung einer Gebläsewindleitung befindet,
durch die Verbrennungsluft (als Unterwind) in den Schacht eingepreßt wird, und
— in den Sauerstoff über eine Sauerstoffzuleitung
eingegeben wird,
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3025147A DE3025147C2 (de) | 1980-07-03 | 1980-07-03 | Schachtofen und Verfahren zum Einspeisen von Sauerstoff in einen derartigen Schachtofen |
NO811642A NO156991C (no) | 1980-07-03 | 1981-05-14 | Fremgangsmte for innmatning av oksygen i en sjaktovn og sjaktovn til brenning av rstoffer. |
AT81104201T ATE24042T1 (de) | 1980-07-03 | 1981-06-02 | Schachtofen und verfahren zum einspeisen von sauerstoff in einen derartigen schachtofen. |
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DE3025147C2 true DE3025147C2 (de) | 1983-02-24 |
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ID=6106286
Family Applications (1)
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AT257441B (de) * | 1965-08-18 | 1967-10-10 | Veitscher Magnesitwerke Ag | Einrichtung an Schachtöfen zum Brennen, insbesondere karbonatischer Rohstoffe, wie Magnesit |
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-
1981
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- 1981-06-02 EP EP81104201A patent/EP0043442B1/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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