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Verfahren zum Brennen und zur Durchfährung wärmeabgebender Reaktionen
im Drehofen. Es ist bekannt, daß im gewöhnlichen Drehnfen ein restloses Ausbrennen
von Brennstoffen aus brennstoffhaltigem Brenngut, d. h: die vollständige Durchführung
wärmeabgebender Reaktionen, ohne Zuhilfenahme einer Sonderfeuerung, daran scheiterte,
daß die ini Gegcnstroin in den Drehofen eintretende Verbrennungsluft (las Brenngut
unter die Reaktionswärme abkühlte, bevor aller Brennstoff verbrannt war.
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Der Gegenstand vorliegender Erfindung stellt ein Verfahren zum Brennen
und zur Durchführung wärineabgeben iler Reaktionen iin Drehofen dar, ohne Anwendung,
einer Sonderfeuerung, d. h. ohne Zuführung weiterer Wärme als der, die im brennstoffhaltigen
Brenngut enthalten ist.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Drehofen benutzt, der in
an sich bekannter Weise in der Wandung des Ofens Kanäle zur Vorwärinung der Luft
besitzt.
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Bisher wurde die auf (fiese Weise mehr oder minder vorgewärmte Luft
dazu benutzt, um sie bei nicht brennstoffhaltigem Brenngut als Verbrennungsluft
der üblichen Drehofenfeuerung zuzuführen oder es wurde dieselbe bei brennstoffhaltigem
Brenngut durch zahlreiche öffnungen oder Düsen auf .der ganzen Ofenlänge, sei es
auf dem vollen Ofenumfange oder nur auf .dessen vom Brenngut bedeckten Teile, in
das Ofeninnere eingeführt.
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Bei Anwendung einer Sonderfeuerung,, auch bei brennstoffhaltigem Brenngut,
werden, abgesehen von dem unwirtschaftlichen besonderen Brennstoffverbrauch, einerseits
in gewissen Brennzonen unzweckmäßig hohe Wärmegrade erzielt, anderseits werden durch
die Feuergase der Sonderfeuerung die Röstgase aus dem Brenngut, welche häufig weitere
Verwendung finden sollen, unzweckmäßig ver-(Iiinnt.
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Wird die Verbrennungsluft durch zahlrc:iche Offnungen auf der ganzen
Länge der Ofenwandung eingeführt, so ist mit dem Nachteil zti rechnen, daß an den
Stellen, an denen ein griißerer bzw. kleinerer Bedarf an Sauerstoff für das brennstöffhaltige'Brenngut
vorliegt, .dieser Bedarf von Fall zu Fall eingestellt werden inuß, da andernfalls
entweder eine ungenügende Verbrennung eintritt oder ein Luftüberschuß vorhanden
ist. Daraus geht hervor, daß eine allen vorgenannten Ansprüchen entsprechende Bauart
eines solchen Ofens eine äußerst umständliche un.d ein solcher Ofen im Betriebe
schwierig zu überwachen ist. Außerdem wird in dieseln Falle die Luft, wenn sie durch
Kanäle in Tier Ofenwandung zugeführt werden soll, je nach der vorgesehenen Eintrittsstelle
in den Drehofen, einen längeren oder kürzeren Weg zurücklegen und sich dabei mehr
oller weniger erwärmen. Eine möglichst weitgehende Ausnutzung der Ofenwärme zum
Erwärmen der Verbrennungsluft findet bei einem solchen Drehofen demnach nicht statt.
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Das Verfahren der vorliegenden Erfindung vermeidet sämtliche vorgenannten
Nachteile. Es ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform an einem Drehofen veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. t den mittleren senkrechten Längsschnitt, Fig. a den Querschnitt
nach der Linie A-B der Fig. I.
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Die Verbrennungsluft wird am Ofeneinlaufende bei b in die Wandung
des Dreh-
Ofens cr, welche besonders in ihrem inneren Teil zweckmäßig
aus gut wärmeleitendem Baustoff hergestellt ist, eingeführt. Die Luft streicht auf
der ganzen Ofenlänge, soweit sich der Brennvorgang abspielen soll, durch die Kanäle
c der Ofenwandung. Zunächst wird die Luft aus den Abgasen ,der Brennzone, welche
gleichzeitig zur Anwärnuing des in den Ofen eintretenden kalten Brenngutes dienen,
eine gewisse Wärme aufnehmen. Dieser Vorgang findet in der auf freiliegender Zeichnung
mit e bezeichneten Zone statt. Es sei angenommen, daß die Abgase eine Wärme von
etwa 8oo° haben, so wind sich die Luft auf angenommen 3oo° erwärmen. In dem Teil
des Ofens, wo die Hauptmenge des im Brenngut enthaltenen Brennstoffes verbrennt,
und wo infolgedessen die höchsten Wärmegrade im Ofen vorhanden sind, wird sich die
Luft weiter stark anwärmen, indem sie diesein Teil des Ofens erhebliche Wärineniengen,
welche sonst hier ganz nutzlos sind, entzieht. Diese mit f bezeichnete Zone entwickelt
angenommenermaßen etwa eine Temperatur von izoo°, die Luft erwärmt sich in dieser
Zone auf etwa goo°. Danach umfließt die Luft den Teil des Ofens, indem nur noch
geringe Brennstoffmengen aus dem Brenngut zur Verbrennung gelangen und deshalb auch
nur noch geringe Wärmemengen erzeugt werden. In dieser Zone ist bereits die in der
Vorzone hoch erhitzte Luft imstande, gewisse Wärmemengen durch die aus gut wärmeleitendem
Baustoff bestehende innere Ofenwandung g nach dem Ofeninnern abzugeben, um damit
die Verbrennung in diesem Ofenteil zu unterstützen. Diese mit Ir. bezeichnete
Zone entwickelt vielleicht noch 6oo°, so .daß die goo° warme Luft bereits wieder
einen Teil ihrer Wärme nach dein Ofeninnern abgibt. Schließlich tritt die warme
Luft in der Nähe des Auslaufendes des Drehofens durch Öffnungen der Luftkanäle c
gleichzeitig bei d in das Ofeninnere und trifft dort auf das heiße Brenngut. Das
Brenngut selbst besitzt unter diesen Umständen dort die Wärmegrade, welche an sich
ein praktisch. restloses Verbrennen der noch in ihm enthaltenen geringen Brennstoffmenge
gewährleisten, Da die Luft an ihrer Eintrittsstelle in den Drehofen annähernd die
gleiche Wärme besitzen muß wie das Brenngut, so ist in ..diesem Falle eine Abkühlung
des Brenngutes bis unter die Reaktionswärme ausgeschlossen und es wird die praktisch
restlose Verbrennung des Brennstoffes aus dem Brenngut erfolgen.
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Dazu kommt noch, daß in dieseln Abschnitt des Ofens, in dem die geringsten
Brennstoffmengen im Brenngut vorhanden sind, die Luft, als vollstündig unverbraucht,
die größte Sauerstoffmenge enthält, wodurch eine praktisch restlose Durchführung
der Reaktion gewiilirleistct wird.
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Durch diese Art des Wärmeaustausches wird die Leitungs- und Strahlungswärme
des Drehofens durch die Verbrennungsluft aufgenommen und dem Drehofen wieder zugeführt,
so daß die Wärme von den Stellen, wo sie im 1?berschuß vorhanden ist, dahin überführt
wird; wo sie erfolgreich nutzbar gemacht werden kann. Es wird für die ganze 1-äiige
der Reaktionszone eine annähernd gleiche Wärme erzielt, was mit den bisher
bekannten Verfahren oder Einrichtungen ohne Zuhilfenahme besonderer neuer Wärmequellen
nicht gelungen ist.
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Die Bauart und Führung der Kanäle c ist beliebig. Z. B. können die
Kanäle durch Einbau von Wänden k, wie veranschaulicht, zellenartig ausgebildet sein.
Sie können geradegeführt sein oder auch spiralig um den Ofen herumlaufen usw. Die
innere Ofenwandung g kann mit Rücksicht auf richtige Wäraneleitung ganz oder teilweise
aus dem gleichen oder anderen Stoff bestehen wie die äußere Wandung a, d. h. die
Wandungen des Vorwä rmers können teils aus gut, teils aus schlecht wärmeleitendem
Baustoff hergestellt sein, uni eine vorteilhafte Wärmeverteilung zu c rmüg 1 hegen.
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Das neue Verfahren ist im Drehofen anwendbar zum Rösten, Brennen,
Agglomerieren usw., und es ist mit diesem Verfahren möglich, hei der Verarbeitung
von brennstoffhaltigem Gut die Reaktionstemperatur im Drehofen dort, wo es erforderlich
ist, aufrechtzuerhalten, ohne daß eine Sonderfeuerung oder umständliche Einrichtungen
zur Durchführung der Luft durch Ofenwand und Gut hindurch erforderlich sind.