DE4116300C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
-
- 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
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/005—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces wherein no smelting of the charge occurs, e.g. calcining or sintering furnaces
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen
Schrägschachtofen zum Brennen von stückigen oder
körnigen Schüttgütern, wie Kalkstein, Dolomit oder
sonstigen karbonatischen Gesteinen.
Schrägschachtöfen wurden entwickelt, um kleinstückiges
oder körniges Brenngut mittels Öl, Gas oder Kohlenstaub
in der Form zu brennen, daß diese Brennstoffe von außen
über durch eine bestimmte Formgebung des Ofens sich
bildende Brennräume eingebracht werden. Hierbei hat
sich jedoch gezeigt, daß z. B. bei
Doppelschrägschachtöfen mit zwei Brennebenen bei der
vorgegebenen Leistung die für die Entsäuerung benötigte
Wärme von den Brennkammern wegen Überhitzung des
Brennraumes nicht aufgenommen werden kann. Aus diesem
Grund ist es erforderlich, daß ein Teil der benötigten
Wärme durch Festbrennstoffe, vorzugsweise Koks,
zusammen mit dem Brenngut im Ofen aufgegeben wird.
Dieser Festbrennstoffanteil liegt im Minimum bei
ca. 22% und im Maximum bei ca. 50%, bezogen auf den
zugeführten Wärmeeinsatz.
Allgemein sind diese Öfen als Saugzugöfen ausgebildet,
d. h., die Ansaugung der Verbrennungsluft erfolgt im
unteren Ofenteil über die Austragung. Von dieser Luft
wird der größere Teil am Ende der Kühlzone mittels
eines Heißluftventilators abgezogen, während der
restliche Teil mittels des Abgasventilators durch die
Ofenschüttung gesaugt wird.
Bedingt durch die diesem Ofen eigene Austragsart des
Schüttgutes wird das Brennprodukt im Kühlzonenbereich
strähnenförmig ausgetragen und durch die damit verbundene
örtlich höhere Geschwindigkeit nicht die gewünschte
Kühlung erreicht. Dieses erfordert einen höheren
Kühlluftdurchsatz. Damit wird die Wärmewirtschaftlichkeit
des Ofens verschlechtert. Ferner bewirkt diese Luft, die
auf der Materialböschung der unteren Brennebene austritt,
eine sofortige Kühlung der dem Stein hier zugeführten
Wärme.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend
beschriebenen Verfahren weiter zu entwickeln, so daß beim
Brennen von stückigen Schüttgütern, wie Kalkstein,
Dolomit oder sonstigen karbonatischen Gesteinen, eine
Verbesserung der Entsäuerung, d. h. der Qualität des
Brennproduktes sowie eine Reduzierung des spezifischen
Wärmeaufwandes erreicht wird, sowie einen Ofen
vorzusehen, in dem das Verfahren in vorteilhafter Weise
durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1
und den Schrägschachtofen gemäß Anspruch 5 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen aufgeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die für die
Verbrennung benötigte Luft in den unteren Bereich der
Kühlzone eingeführt, im oberen Teil der Kühlzone
abgesaugt und, zusammen mit den über Brenner
eingebrachten Brennstoffen, in die Brennräume geleitet,
wobei die Steuerung des Abgasvolumenstromes über den
Ofeninnendruck erfolgt. Die zwischen der Brennzone und
der Kühlzone befindliche Nachentsäuerungszone soll dabei
nicht von Luft durchströmt werden.
Dafür ist es erforderlich, daß der Ofendruck im Bereich
der Heißluftabsaugung so eingeregelt wird, daß der
Unterdruck am Ofenaustritt der Heißgasabsaugung gleich
dem Unterdruck der unteren Brennzone ist, d. h. daß kein
Druckgefälle zwischen dem unteren Brennraum und der
Heißluftabsaugung entsteht. Dem Produkt wird damit die
Möglichkeit gegeben, die in der unteren Brennebene
angenommene Temperatur, die erheblich über der
Dissoziationstemperatur liegt, für die Nachentsäuerung zu
nutzen. Hierfür stehen im allgemeinen mehrere Stunden zur
Verfügung, bevor das wärmemäßig behandelte Gut die Zone
der Kühlung erreicht. Dadurch wird die Dissoziationszeit
erheblich verlängert, d. h. Verbesserung der Entsäuerung
und Reduzierung des spezifischen Wärmeaufwandes.
Nach der bisherigen Handhabung in der Luftführung zum
Ofen wurde so verfahren, daß die für den Festbrennstoff
benötigte Luft sowohl über den Ofenschacht als auch über
die Brenner geleitet wurde. Dieses führte zu einem
unerwünscht höheren Luftüberschuß für die Brenner,
wodurch die Flammentemperatur erheblich gesenkt wurde,
was sich negativ auf das Brennprodukt auswirkte.
Die für die Verbrennung benötigte Luft wird, geregelt
über ein Gebläse, oberhalb jeder der Austragsschleusen in
den unteren Bereich der Kühlzone eingeführt, im oberen
Teil der Kühlzone abgesaugt und, zusammen mit den über
die Brenner eingebrachten Brennstoffen, in die Brennräume
geleitet. Die für den Festbrennstoff benötigte
Verbrennungsluft wird getrennt und geregelt oberhalb der
Brenner durch gesonderte Öffnungen eingeleitet.
Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht in der
Ableitung eventuell vorhandener überschüssiger Kühlluft
an der Brenn- und Nachentsäuerungszone vorbei, direkt in
den nicht von Abgasen beaufschlagten Teil der
Vorwärmzone. Hier wird die ca. 600-650°C heiße Kühlluft
zunächst im Gleichstrom zur Schüttgutbewegung auf die
kalte Oberfläche des zu behandelnden Produktes geleitet,
gibt dort die Wärme ab und vereinigt sich anschließend
mit dem normalen Ofenabgasstrom.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch
möglich, einen Teil der Verbrennungsgase der unteren
Brennebene im Gleichstrom zur Schüttgutbewegung zu
ziehen, um den Wärmeverlust durch die Nachdissoziation
und die Ofenwandverluste zu kompensieren.
In der bisherigen Praxis hat sich bei diesem Ofensystem
gezeigt, daß sich bei der Luftabsaugung oberhalb der
Kühlzone eine bevorzugte Durchströmungsrichtung
einstellt. Dies beruht auf einer einseitigen
schlierenförmigen Setzbewegung des zu behandelnden
Gutes in diesem Ofenbereich.
Ein besonders bevorzugtes Merkmal des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht deshalb darin, daß die
Heißluftabsaugung am Beginn der Kühlzone wechselseitig
zum Ofen und damit mit doppelter Strömungsgeschwindigkeit
erfolgt. Hierbei hat sich aufgrund von Messungen
herausgestellt, daß die Umschaltsteuerung am günstigsten
zwischen 10 und
30 min, vorzugsweise jedoch bei 15 min, liegen sollte.
Als weitere Regelgröße für die Schaltung kann jedoch auch
die wechselseitig gemessene Heißgastemperatur gewählt
werden.
Bei Überschreitung einer vorgegebenen Heißlufttemperatur
wird geregelt so viel Frischluft über eine Regelklappe
dem Heißluftstrom zugeführt, bis die zulässige Temperatur
wieder erreicht oder unterschritten wird. Dadurch wird
eine thermische Überlastung des für den Transport der
heißen Verbrennungsluft benötigten Ventilators
verhindert.
Da der Druckverlust im Ofen abhängig ist vom Aufgabegut
und vom möglichen Zerfall durch die thermische
Behandlung, sind zur automatischen Konstanthaltung der
Ofendruckwerte die hierfür benötigten Gebläse, wie
Kühlluft-, Heißluft- und Abgasgebläse, gemäß eines
weiteren Merkmals des erfindungsgemäßen Verfahrens
regelbar vorgesehen. Diese Regelung ist nicht unbedingt
für den Kühlluftventilator erforderlich, jedoch
zweckmäßig, da damit jederzeit bei unregelmäßigem
Ofengang, beispielweise zu hohen Austragstemperaturen,
über Thermofühler gesteuert die Kühlluft entsprechend
verändert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch einen
Schrägschachtofen gelöst, in dem das erfindungsgemäße
Verfahren in vorteilhafter Weise durchgeführt werden
kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Schrägschachtofen ist
zwischen der Brennzone und der Kühlzone eine
Nachentsäuerungszone angeordnet. Durch die
Ofendruckeinstellung wird mit dieser
Nachentsäuerungszone ein Bereich geschaffen, der nicht
von Luft durchströmt wird. Dadurch wird eine
wesentliche Verbesserung der Entsäuerung des Produktes
und eine Senkung des spezifischen Wärmeaufwandes
erreicht.
Ein bevorzugtes Merkmal des Schrägschachtofens ist die
gesteuerte Kühlluftzuführung über dem
Ofenaustragsbereich. In einem rechteckigen Schachtofen,
wie beispielsweise der Schrägschachtofen, können durch
Ansatzbildung im Schacht ungleichmäßige Schüttgutströme
entstehen, die bei unveränderter Durchsatzleistung zu
unterschiedlich erhöhten Austragstemperaturen führen.
Um dieses zu vermeiden, erhält jede Austragsschleuse
über die Regelklappe eine geregelte Kühlluftzufuhr, die
manuell oder über Thermofühler eingestellt werden kann.
Ein anderes bevorzugtes Merkmal des Schrägschachtofens
besteht darin, daß im oberen Bereich der Kühlzone in
den Absaugleitungen Regelklappen mit um 90° gegeneinander
versetzter Klappenstellung angeordnet sind und durch ein
Stellgerät betätigt werden können. Dadurch wird eine
wechselseitige Kühlluftabsaugung, d. h. mit doppelter
Strömungsgeschwindigkeit erreicht.
Ein anderes Merkmal des Schrägschachtofens besteht darin,
daß die für die Festbrennstoffverbrennung benötigte Luft
durch oberhalb der Brenner angeordnete Öffnungen in die
Brennkammern gelangt. Die Positionierung wurde so
gewählt, daß diese Luft direkt unterhalb des
Bogengewölbes eingeleitet wird und dadurch dieses vor
einer überhöhten Wärmebeanspruchung schützt. Diese
Anordnung erlaubt ferner einen höheren Brennstoffeinsatz
zugunsten des über die Brenner eingesetzten Brennstoffes
und damit eine Produktverbesserung aufgrund eines
reduzierten Ascheanteiles.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der
Zeichnung ist in Fig. 1 schematisch ein
Schrägschachtofen zur Durchführung des geschilderten
Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.
Der Schrägschachtofen ist in fünf Bereiche unterteilt,
der Vorwärmzone A, der Brennzone B, der
Nachentsäuerungszone C, der Kühlzone D und dem
Schleusenaustrag E. Beschickt wird der Ofen über die
Gichtglocke 1 mit dem wärmemäßig zu behandelnden Produkt
und einem zugemischten Festbrennstoffanteil. Die
zusätzlich erforderliche und variable Restwärme wird in
die untere 2 und obere 3 Brennkammer eingeführt. Nach dem
erfolgten Durchlauf des Schüttgutes mit
zwischenzeitlicher thermischer Behandlung wird das
Fertigprodukt mittels einer Stößelbewegung 4 über
Doppelschleusen 5 ausgetragen. Die für die Verbrennung
benötigte Luft wird geregelt über Gebläse 6 und Regler 18
oberhalb jeder der Schleusen 5 in dem unteren Bereich der
Kühlzone D eingeführt, im oberen Teil des Kühlschachtes
mittels Gebläse 7 abgesaugt und zusammen mit den über die
Brenner 8 und 9 eingebrachten Brennstoffen in die
Brennräume 2 und 3 geleitet.
Um eine gleichmäßige Kühlung des Austragproduktes zu
erhalten erfolgt die Absaugung aus dem Kühlschacht
wechselseitig durch das jeweilige Schließen bzw. Öffnen
der Regelklappen 10 und 11. Die für die
Festbrennstoffverbrennung benötigte Luft wird ebenfalls
über Gebläse 7 gesaugt und geregelt oberhalb der
Brenner 8 und 9 durch gesonderte Öffnungen 12 und 13
dem Ofen zugeführt.
Bei temperaturmäßiger Überschreitung der Grenzbelastung
des Gebläses 7 wird über Regelklappe 14 die Brenn- und
Vorwärmzone umgangen und die Überschußluft über
Leitung 15 mit Regelklappe 16 die Heißluft auf die kalte
Steinschüttung geführt. Luft- und Verbrennungsgase
verlassen über das ebenfalls regelbare Abgasgebläse 17
den Ofen.
Claims (6)
1. Verfahren zum Brennen von stückigen oder körnigen
Schüttgütern, wie Kalkstein, Dolomit oder sonstigen
karbonatischen Gesteinen, wonach die für die
Verbrennung benötigte Luft in den unteren Bereich der
Kühlzone eingeführt wird, im oberen Teil der Kühlzone
abgesaugt und, zusammen mit den über Brenner
eingebrachten Brennstoffen, in die Brennräume geleitet
wird und die Steuerung des Abgasvolumenstromes über
den Ofeninnendruck erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
- - eine zwischen der Brennzone (B) und der Kühlzone (D) befindliche Nachentsäuerungszone (C) nicht von Luft durchströmt wird,
- - die Heißluftabsaugung am Beginn der Kühlzone (D) wechselseitig zum Ofen in einem bestimmten Zeittakt oder durch Vorgabe einer Grenztemperatur erfolgt und
- - die für die Verbrennung nicht benötigte heiße Kühlluft an der nicht von Luft durchströmten Nachentsäuerungszone (C) und Brennzone (B) vorbei im Gleichstrom auf das zu behandelnde Gut geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Heißluftabsaugung am Beginn der Kühlzone (D)
wechselseitig zum Ofen in einem Zeittakt zwischen 10
und 30 min erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Überschreitung einer
vorgegebenen Heißlufttemperatur geregelt soviel
Frischluft über die Regelklappe (14) auf die
Heißluftventilatoren (7) zugeführt wird, daß die
gewünschte Temperatur konstant gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß Kühlluftgebläse (6),
Heißluftgebläse (7) und Abgasgebläse (17) geregelt
werden.
5. Schrägschachtofen zum Brennen von stückigen oder
körnigen Schüttgütern, wie Kalkstein, Dolomit oder
sonstigen karbonatischen Gesteinen, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - zwischen der Brennzone (B) und der Kühlzone (D) eine nicht von Luft durchströmte Nachentsäuerungszone (C) angeordnet ist,
- - im oberen Bereich der Kühlzone (D) in den Absaugleitungen Regelklappen (10) und (11) mit um 90° gegeneinander versetzter Klappenstellung angeordnet sind und durch ein Stellgerät bestätigt werden und
- - die für die Festbrennstoffverbrennung benötigte Luft durch oberhalb der Brenner (8) und (9) angeordnete Öffnungen (12) und (13) in die Brennkammern (2) und (3) gelangt.
6. Schrägschachtofen nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sich unterhalb jeder der
Austragsschleusen (5) ein Kühlluftgebläse (6)
befindet.
Priority Applications (1)
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DE19914116300 DE4116300A1 (de) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Verfahren und schraegschachtofen zum brennen von stueckigen oder koernigen schuettguetern, wie kalkstein, dolomit oder sonstigen karbonatischen gesteinen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914116300 DE4116300A1 (de) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Verfahren und schraegschachtofen zum brennen von stueckigen oder koernigen schuettguetern, wie kalkstein, dolomit oder sonstigen karbonatischen gesteinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4116300A1 DE4116300A1 (de) | 1992-11-19 |
DE4116300C2 true DE4116300C2 (de) | 1993-08-05 |
Family
ID=6431943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914116300 Granted DE4116300A1 (de) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Verfahren und schraegschachtofen zum brennen von stueckigen oder koernigen schuettguetern, wie kalkstein, dolomit oder sonstigen karbonatischen gesteinen |
Country Status (1)
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DE102010060866B3 (de) * | 2010-11-29 | 2012-02-16 | Maerz Ofenbau Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Brennen und/oder Kalzinieren von stückigem Gut |
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FR1518804A (fr) * | 1967-02-02 | 1968-03-29 | O C C R Organisation Conceptio | Four à cuve |
DE3209836A1 (de) * | 1982-03-18 | 1983-09-29 | Dolomitwerke GmbH, 5603 Wülfrath | Verfahren zur herstellung von sinterdolomit in einem schachtofen sowie schachtofen zur durchfuehrung des verfahrens |
US4747773A (en) * | 1986-03-21 | 1988-05-31 | Predescu Lucian A | Shaft kiln utilized for lime production |
-
1991
- 1991-05-14 DE DE19914116300 patent/DE4116300A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4116300A1 (de) | 1992-11-19 |
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