DE3409727A1

DE3409727A1 - Verfahren zum brennen und sintern von kalkstein, dolomit u. dgl. sowie vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3409727A1
Application number: DE19843409727
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 4630 Bochum Zeisel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1984-03-16
Publication date: 1985-10-10
Also published as: WO1985004163A1; US4662841A; GB2168690A; DE3409727C2; GB8527323D0; JPS61501446A; AT384419B; GB2168690B; ATA900685A

Description

Wärmestelle Steine und Erden GmbH, Klever Straße 66, 4000 Düsseldorf 30

Verfahren zum Brennen und Sintern von Kalkstein,
Dolomit Uo dgl. sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit
u.dgl., in einem öl-, gas- oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, bei dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und Kühlzone durchwandert
und bei dem an dem oberen Ende der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dem Brenner erwärmte Brennluft zugeführt wird, sowie ein entsprechendes Verfahren.

932/423

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-BOEHMERT -& BÖEHMERT

. 5·

Aus der DE-OS 31 40 582 ist bekannt, die zur Kühlung des gebrannten und gesinterten Gutes in die Kühlzone eines Schachtofens von unten eingebrachte und während des Kühlvorgangs erwärmte Kühlluft im oberen Bereich der Kühlzone abzusaugen und diese als Brennluft dem Brenner zuzuführen. Bei einem derartigen Schachtofen ist der Wärmeaufwand deutlich geringer, da der Wärmegehalt der Kühlluft für den Verbrennungsprozeß genutzt wird.

Es hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß die Beschaffenheit der abgesaugten, erwärmten Kühlluft bezüglich Wärmegehalt und Sauerstoffgehalt wechselnd ist, was zu unerwünschten Schwankungen der Temperatur in der Brennzone führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nutzung des Wärmegehaltes der erwärmten abgesaugten Kühlluft bei konstantem Wärme- und Sauerstoffgehalt der dem Brenner zuzuführenden Brennluft zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens gelöst durch Führen der dem Brenner zugeführten Brennluft durcl" einen von der aufgewärmten Kühlluft gespeisten Rekuperator.

Bei hoher Temperatur der abgesaugten Kühlluft kann vorgesehen sein, daß ein Teil der Kühlluft über eine den Rekuperator überbrückende Bypassleitung geführt wird. Erreicht die abgesaugte Kühlluft dagegen die zur Erwärmung der Brennluft erforderliche Temperatur nicht, so ist die abgesaugte Kühlluft vor Eintritt in den Rekuperator vorzuwärmen.

Der nach Aufwärmen der Brennluft in dem Rekuperator ver-

BOEHMERl & BOEHMERT

bliebene Wärmegehalt der Kühlluft kann als Heiz- oder Verbrennungsluft verwendet werden, vorzugsweise wird diese jedoch einem Trockner zum Trocknen des dem Schachtofen aufzugebenden Gutes verwendet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen von der über eine Ringleitung aus dem Schachtofen abgesaugten Kühlluft gespeisten, dem Brenner zugeführte Brennluft erwärmenden Rekuperator. Vorzugsweise ist eine einen Teil der Kühlluft an dem Rekuperator vorbeiführende Bypassleitung vorgesehen; dabei soll ein zwischen Ringleitung und Rekuperator angeordneter Zyklon vorhanden sein.

Zum weiteren Aufwärmen der dem Rekuperator zugeführten Kühlluft kann ein Luftvorwärmer vorgesehen sein.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der schematischen, aus einer einzigen Figur bestehenden Zeichnung im einzelnen erläutert ist.

Das aus der Aufbereitung in Form von feuchten Pellets angelieferte zu brennende und zu sinternde Gut wird mittels eines Becherwerkes über eine Schleuse 1 falschluftfrei dem Schachttrockner 2 aufgegeben. Die Pellets durchwandern den Trockenschacht und werden am unteren Ende über eine Schleuse 3 und ein Sieb 4 dem Becherwerk aufgegeben und der Schleuse 12 des Schachtofens 6 zugeführt.

Die über den Rekuperator 7 des Schachtofens 6 geführte

BGEHMERT & BOEHMERT

■J·

Kühlabluft Vp wird nach Zumischen von von einem Ventilator 8 angelieferter Trockenfrischlufί]/βγ, durch die jene auf die zulässige Trockeneintrittstemperatur gekühlt wird, als Trockenluft V₇ in den Schachttrockner 2 geführt. Die Trockenabluft Vg wird zusammen mit den Schachtofenabgasen V₁- über eine Entstaubung 9 mit vorgeschaltetem Zyklon 10 gereinigt und vom Abgasventilator 11 in den Kamin befördert.

Das mittels des Becherwerkes 5 über die Schleuse 12 in den Schachtofen 6 zum Brennen und Sintern eingebrachte getrocknete stückige Gut gelangt zunächst in die Vorwärmzone 13, in dem dieses im Gegenstrom von den Abgasen der Sinterzone 14 auf Sintertemperatur erwärmt wird. Anschließend durchwandert das Gut die Sinterzonej die mehrere übereinander angeordnete Ebenen mit jeweils mehreren Brennern 16 aufweist.

In der Kühlzone 15 geben die Pellets ihre Wärme im Gegenstrom an die Kühlluft V^ ab, die mittels eines Kapselgebläses 19 in den unteren Bereich der Kühlzone eingeblasen wird. Am unteren Ende der Kühlzone 15 wird das gebrannte Gut von einem umlaufenden Stößel 17 über einen Tisch in das darunter befindliche Silo gefördert. Aus diesem Silo werden die Pellets über eine Schleuse

18 falschluftfrei abgezogen. Die von dem Kapselgebläse

19 im Bereich der Austragung in den Ofen gedrückte Kühlluft V,. durchströmt die Kühlzone 15 und tritt zum größten. Teil am oberen Ende der Kühlzone 15 über mehrere Öffnungen 20 im Mantel des Schachtofens aus und wird in einer Ringleitung 21 gesammelt. Von der Ringleitung 21 wird die Kühlabluft V₂ zunächst durch einen Luftvorwärmer 22 und sodann durch einen Rekuperator 7 geführt, in dem ein Teil des Wärmegehaltes der Kühlabluft Vp auf die mittels eines Kapselgebläses 25 durch

BOEHMERT & BOEHMERT

den Rekuperator 7 geführte Brennluft V₃ abgegeben wird. Ein anderer Teil der Kühlabluft Vp kann über einen Bypass 24 an dem Rekuperator 7 vorbeigeführt werden, die durch den Rekuperator geführte Teilmenge der Kühlabluft V~ wird mit der über den Bypass 24 geführten Teilmenge der Kühlabluft Vp wieder vereinigt und dient - ggf. nach Zumischung von Trockenfrischluft V^ - als Trockenluft V₇.

Die Vorwärmzone 13 des Schachtofens 6 wird durch Öffnungen im Ofenmantel in eine untere und eine obere Vorwärmzone geteilt. Die untere Vorwärmzone wird von der gesamten Abgasmenge, die obere Vorwärmzone nur von einer Abgas-Teilmenge durchströmt. Die andere Abgas-Teilmenge wird mit hoher Temperatur über die Öffnungen in eine Ringleitung 26 abgeführt und anschließend mit den am Ofenkopf austretenden Abgasen vermischt. Die gesamte Abgasmenge wird vom Ventilator 11 zur Entstaubung 9 gesaugt.

Erfindungsgemäß ist es also möglich, den Wärmegehalt der Kühlabluft Vp zu nutzen, indem ein Teil dieser Wärmemenge in dem Rekuperator an die Brennluft V^ abgegeben wird. Sollte die Wärmemenge der Kühlabluft V„ zum Aufwärmen der Brennluft V-. auf die gewünschte Temperatur nicht ausreichen, wie dies etwa bei Beginn des Brennprozesses der Fall sein wird, so kann die Kühlabluft Vp in einem Luftvorwärmer 22 auf die Temperatur gebracht werden, die erforderlich ist, um in dem Rekuperator die Brennluft V, auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen. Der Luftvorwärmer 22 kann auch zwischen Rekuperator 7 und Brenner 16 geschaltet sein, so daß die Brennluft V -. direkt auf die gewünschte Temperatur gebracht wird.

BÖEHMERT & BOEHMERT

-r-

■9-

Wenn der Wärmegehalt der Kühlabluft V- den zum Aufwärmen der Brennluft V^. erforderlichen Wärmegehalt übersteigt, so kann ein Teil der Kühlabluft V_? über eine Bypassleitung 24 an dem Rekuperator 7 vorbeigeleitet werden, wo er nach Vereinigung mit dem durch den Rekuperator 7 geführten Teil der Kühlabluft Vp und ggf. unter Zumischung von Frischluft V₆ als Trockenluft V₇ dem Trockner 2 zugeführt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen es, den Brennern 16 auf eine bestimmte Temperatur erwärmte, sauerstoffreiche Luft zuzuführen, wobei im Regelfall die dafür erforderliche Energie aus der Kühlabluft gewonnen wird. Der Brenn- und Sinterprozeß im Schachtofen läuft damit unter definierten Bedingungen ab, was nicht gewährleistet ist, wenn die in Temperatur und Sauerstoffgehalt schwankende Kühlluft direkt als Brennluft verwendet wird. Die Nutzung der Kühlabluft nach Abgabe eines Teiles der Wärmemenge an die Brennluft in dem Rekuperator für Heizzwecke, insbesondere zum Trocknen des dem Schachtofen aufzugebenden Gutes, verbessert die Energiebilanz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen , bei einem Ofenquerschnitt, der - in ansich bekannter Weise in mehrere Sektoren unterteilt ist, die in den einzelnen Sektoren liegenden Brenner getrennt zu regeln.

Besonders vorteilhaft ist eine Regelung, bei der die Menge der in den Ofen eintretenden Kühlluft und der aus diesem abgesaugten Kühlabluft gemessen und die Differenz dieser Mengen auf einen konstanten Wert geregelt wird.

BOEHMERT & BOEHMERT

Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens ein Teil der Abgase mit einer über dem Kondensationspunkt von Alkalien liegenden Temperatur abgesaugt und deren Temperatur mittels Kaltluft oder mittels an der Ofengicht abgesaugtem kälteren Abgas schlagartig auf Temperaturen unterhalb des Kondensationspunktes der Alkalien abgesenkt wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen , Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

BUEHMERT & BGEHMERT

BEZUGSZEICHENLISTE

Akte: B 1828

1	Schi euse	1
2	Schachttrockner	2
3	Schleuse	3
4	Sieb	4
5	Becherwerk	5
6 ·	Schachtofen	6
7	Rekuperator	7
8	Ventilator	8
9	Entstaubung	9
10	Zyklon	10
11	Abgasventilator	11
12	Schleuse	12
13	Vorwärmzone	13
14	Sinterzone	14
15	Kühlzone	15
16	Brenner	16
17	Stößel	17
18	Schleuse	18
19	Kapselgebläse	19
20	Öffnungen	20
21	Ringleitung	21
22	Vorwärmer	22
23	Zyklon —	23
24	Bypass	24
25	Kapselgebläse	25
26	Ringleitung	26
V₁	Kühlluft

BOEHMERT & ΒΟΈΗΓ/ERT

^V2	Kühlabluft	^V2
^V3	Brennluft	^V3
^V4	Schachtabluft	^V5
^V5	Schachtofenabgase	^V6
^V6	Trockenfrischluft	^V6
^V7	Trockenluft	^V7
^V8	Trockenabluft	^V8

Claims

BOEHMERT & BOEHMERT B 1828 ANSPRUCHE

1. Verfahren zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit u.dgl., in einem öl-, gas- oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, bei dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone durchwandert und bei dem an dem oberen Ende der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dem Brenner erwärmte Brennluft zugeführt wird, gekennzeichnet durch Führen der dem Brenner zugeführten Brennluft durch einen von der aufgewärmten Kühlluft gespeisten Rekuperator.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Führen eines Teiles der Kühlluft über eine den Rekuperator überbrückende Bypassleitung.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Vorwärmen der den Rekuperator speisenden abgesaugten Kühlluft vor Eintritt in den Rekuperator.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Verwendung der durch den Rekuperator und/oder über die den Rekuperator überbrükkende Bypassleitung geführte Kühlluft als Heiz- oder Verbrennungsluft.

BOEFiMERT & BGEHMERT

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Verwendung der durch den Rekuperator und/oder über die den Rekuperator überbrükkende Bypassleitung geführte Kühlluft in einem Trockner zum Trocknen des dem Schachtofen aufzugebenden Gutes.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterteilung des Ofenquerschnitts in mehrere Sektoren die.in den einzelnen Sektoren liegenden Brenner getrennt geregelt werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, gekennzeichnet durch Messen der Menge der in den Ofen eintretenden Kühlluft und der Menge der aus dem Ofen abgesaugten Kühlabluft und Regeln der Differenz dieser Mengen auf einen konstanten Wert.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehen·^- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Abgase mit einer über dem Kondensationspunkt von Alkalien liegenden Temperatur abgesaugt und deren Temperatur mittels Kaltluft oder mittels an der Ofengicht abgesaugtem kälteren Abgas schlagartig auf Temperaturen unterhalb des Kondensationspunktes der Alkalien abgesenkt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anreichern der Verbrennungsluft mit Sauerstoff.

10. Vorrichtung zum Brennen und Sintern von stückigem Gut, wie Kalkstein, Dolomit u. dgl., in einem öl-, gas- oder kohlenstaubbeheizten Schachtofen, in dem das Gut nacheinander eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühl zone durchwandert und von dem an dem oberen Ende

" "BOEHMERT & BOEHMERT

• 3-

der Kühlzone die diese Zone von unten nach oben durchströmende Kühlluft abgesaugt und dessen Brennern erwärmte Brennluft zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen von der über eine Ringleitung (21) aus dem Schachtofen abgesaugten Kühlluft (V~) gespeisten, die dem Brenner (16) zugeführte Brennluft (V->) erwärmenden Rekuperator (7)-.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zwischen Ringleitung (21) und Rekuperator (7) angeordneten Zyklon (23).

12. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine einen Teil der Kühlluft (Vp) an dem Rekuperator (7) vorbeiführende Bypassleitung (24).

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehen^ den Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen Ringleitung (21) und Rekuperator (7) angeordneten Luftvorwärmer (22).

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 8, gekennzeichnet durch einen zwischen Brenner (16) und Rekuperator (7) angeordneten Luftvorwärmer (22).