DE4334795A1 - Vorrichtung zur Begasung eines Drehrohrofens - Google Patents
Vorrichtung zur Begasung eines DrehrohrofensInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
- F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung eines Drehrohr
ofens, insbesondere des im Drehrohrofen befindlichen Röstgutes, wobei die
Gaszufuhr durch den Drehrohrmantel erfolgt. Drehrohre werden großtechnisch u. a.
für Durchführungen von Festkörper-Gas-Reaktionen bei hohen Temperaturen
eingesetzt, z. B. zum oxidierenden Aufschluß von Erzen. Dabei wird das
gemahlene Erz im Drehrohr auf die Aufschlußtemperatur erhitzt und bei dieser
Temperatur im Drehrohr mit sauerstoffhaltigen Gasen in Kontakt gebracht. Die
erforderliche Verweilzeit hängt dabei häufig von der Intensität des Kontaktes
zwischen dem sauerstoffhaltigen Gas und dem Röstgut ab. Dabei spielt sowohl die
Sauerstoffkonzentration in der Drehrohratmosphäre als auch die Fähigkeit des
Sauerstoffs, die Drehrohrschüttung zu durchdringen, eine entscheidende Rolle.
Insbesondere bei direkt durch heiße Flammengase beheizten Drehrohren ist es
kaum möglich, etwa 10% übersteigende Sauerstoffgehalte in der Ofenatmosphäre
aufrechtzuerhalten. Es besteht daher häufig der Wunsch, den Sauerstoff oder
andere für die Reaktion im Drehrohr erforderlichen Gase direkt durch den
Drehrohrmantel in die Röstgutschüttung zu injizieren.
Dabei besteht das Problem,
Gase von einer ortsfesten Quelle den sich mit dem Drehrohrmantel um die
Drehrohrachse drehenden Injektionsdüsen zuzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Begasung eines
Drehrohrofens durch in mindestens einer Umfangslinie des Drehrohrmantels (1)
angeordnete, den Drehrohrmantel durchtretende Begasungsdüsen (22), die von im
wesentlichen ortsfesten, nicht mitdrehenden Gaszufuhrleitungen (16) versorgt
werden, die gekennzeichnet ist durch
- - eine am Umfang des Drehrohrmantels (1) außen befestigte, zur Drehrohrachse konzentrische Scheibe (7),
- - eine, zur Drehrohrachse konzentrische, U-förmige, zur Drehrohrachse hin offene, die Scheibe an ihrem äußeren Umfang umgreifende Rinne (8),
- - wobei die beiden Schenkel der Rinne auf ihrer Innenseite Nuten zur Aufnahme von ringförmigen Dichtungselementen (9), die gegen die Seiten fläche der Scheibe (7) unter Bildung eines Ringkanals (12) gleitend ab dichten, aufweisen,
- - die Gaszuführleitungen (16), (15) durch die Rinne (8) in den Ringkanal (12) münden und
- - die Scheibe (7) Bohrungen (17), (18), (19) aufweist, die den Ringkanal (12) mit den Begasungsdüsen (22) über Gasleitungsrohre (20), (21) verbinden.
Die Erfindung betrifft demgemäß eine spezielle Ausführungsform eines Gleitring
kanals. Das Problem bei Gleitringkanälen besteht darin, daß diese im allgemeinen
kein ausreichendes Spiel zwischen bewegtem und feststehendem Teil erlauben.
Große industrielle Drehrohröfen von z. B. 30 bis 50 m Länge und 3 bis 5 m
Durchmesser zeigen aber während des Betriebes erhebliche Abweichungen von
einigen Millimetern bis Zentimetern von der strengen rotationssymmetrischen
Bewegung einer Umfangslinie. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt nun
sowohl Relativbewegungen der Scheibe (7) gegenüber der Rinne (8) in radialer
Richtung, d. h. senkrecht zur Drehrohrachse, wobei die Dichtungen (9) auf den
ebenen Seitenflächen der Scheibe (7) in radialer Richtung gleiten, als auch eine
Aufhängung der Rinne (8) derart, daß diese Bewegungen parallel zur Drehrohr
achse zuläßt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert:
Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Drehrohrs bzw. einen Querschnitt durch das
Drehrohr senkrecht zur Drehrohrachse,
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Schnitt A-B durch eine Ebene, die die Dreh
rohrachse enthält,
Fig. 3 zeigt einen Teilaspekt einer alternativen Ausführungsform in einer
Darstellung gemäß Fig. 2.
Gleiche Ziffern in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente, soweit nichts anderes
angegeben ist.
Der Drehrohrmantel 1 besteht typischerweise aus einer Ausmauerung 2 und einer
Verkleidung 3. Im Drehrohr befindet sich die Röstgutschüttung 4. Die Scheibe 7
ist über Bolzen 6 und den mit der Drehrohrverkleidung 3 verschweißten Wulst 5
fest mit dem Drehrohrmantel verbunden. Die mit der Drehrohrachse und der
Scheibe 7 konzentrische, U-förmige Rinne 8 umfaßt den äußeren Teil der Scheibe
7. Die Rinne 8 weist auf der Innenseite ihrer Schenkel Nuten zur Aufnahme von
Dichtungen 9 auf. Die Dichtungen 9 dichten schleifend gegen die plane Seiten
fläche der Scheibe 7 ab. Der Auflagedruck der Dichtungen auf der Scheibe 7 ist
über Federn 10 und Justierschrauben 11 einstellbar. Der zwischen Scheibe 7,
Rinne 8 und den Dichtungen 9 gebildete Kanal 12 wird über mindestens eine
Gaszufuhrleitung 15, 16 gespeist. Ferner sind auf mindestens einer Umfangslinie
parallel zur Scheibe 7 Gaseinführungsdüsen 22 vorgesehen. Beispielhaft sind in
Fig. 1 acht Düsen 22 gezeichnet. Die Düsen 22 werden über Rohrleitungen 21, 20
sowie Bohrungen 17, 18, 19 in der Scheibe 7 aus dem Kanal 12 mit Gas
beaufschlagt. In Fig. 2 ist beispielhaft eine zweite Injektionsdüse 22A gezeichnet,
die zu einer Reihe von Düsen gehört, die auf einer zweiten Umfangslinie auf dem
Drehrohrmantel angeordnet sind. Durch Verlängerung des Rohres 20 mit
entsprechenden weiteren Abzweigungen ist es möglich, aus dem Kanal 12 weitere
Düsen, die auf einer Vielzahl von Umfangslinien auf dem Drehrohrmantel
angeordnet sind, zu speisen. Die Verzweigung der Rohre 20 und 21 weist auf der
jeweils der Verzweigungsstelle gegenüberliegenden Seite Flansche 23, 24 auf, die
zum Zwecke der Entfernung von evtl. Verstopfungen geöffnet werden können.
Vorteilhaft kann anstelle des Flansches 23 eine Mechanik vorgesehen sein, die das
Rohr 21 und die Düse 22 regelmäßig von eingedrungenem Röstgut befreit, z. B.
jeweils wenn der Drehrohrmantel nicht von Röstgut 4 überdeckt ist. Ferner können
Ventile vorgesehen sein, die jeweils den Gasdurchgang unterbrechen, wenn der
Drehrohrmantel nicht von Röstgut überschichtet ist, so daß die Gaseindüsung in
die Ofenatmosphäre vermieden wird und lediglich unter Bett erfolgt. Alternativ
können mehrere Gaszuführleitungen 15, 16 (Fig. 1) zum Kanal 12 vorgesehen
sein, wobei durch die verschiedenen Zufuhrleitungen unterschiedliche Gase
zugeführt werden. Zur Vermeidung der Vermischung der Gase im Ringkanal 12
sind dann vorzugsweise Lamellen 13 (Fig. 2) vorgesehen, die den Querschnitt des
Kanals 12 verengen. So kann z. B. bei der unterhalb der Schüttung 4 gelegenen
Gaszufuhrleitung 16 Sauerstoff zugeführt werden und über die übrigen
Zufuhrleitungen Luft oder zurückgeführte Verbrennungsabgase, so daß die mit
Röstgut überdeckten Zufuhrdüsen im wesentlichen Sauerstoff fördern und die von
Röstgut nicht überdeckten Düsen 22 im wesentlichen Luft bzw. CO₂ fördern.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit seitlich angeordnetem Ringkanal 12 ist
insbesondere geeignet, wenn über den Umfang des Ringkanals unterschiedliche
Gase eingeleitet werden sollen. Da der Ringkanal durch Relativbewegungen von
Scheibe 7 und Rinne 8 seine Dimension nicht ändert, ist es möglich, anstelle der
Lamellen 13 (Fig. 2) Dichtungsblöcke zur Trennung des Ringkanals in mehrere
Abschnitte einzusetzen. An die Dichtungen sind keine hohen Anforderungen zu
stellen, so daß der Auflagedruck auf die Scheibe 7 geringer gehalten werden kann
als der der Dichtungsringe 9.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Begasung eines Drehrohrofens durch in mindestens einer
Umfangslinie des Drehrohrmantels (1) angeordnete, den Drehrohrmantel
durchtretende Begasungsdüsen (22), die von im wesentlichen ortsfesten,
nicht mitdrehenden Gaszufuhrleitungen (16) versorgt werden, gekenn
zeichnet durch
- a) eine am Umfang des Drehrohrmantels (1) außen befestigte, mit der Drehrohrachse konzentrische Scheibe (7),
- b) eine U-förmige, die Scheibe an ihrem äußeren Umfang umgreifende, konzentrische Rinne (8),
- c) wobei beide Schenkel der Rinne (8) auf ihrer Innenseite Nuten zur Aufnahme von ringförmigen Dichtungselementen (9), die gegen die Seitenflächen der Scheibe (7) unter Bildung eines Ringkanals (12) gleitend abdichten, aufweisen,
- d) die Gaszufuhrleitungen (16) durch die Rinne (8) in den Ringkanal (12) münden und
- e) die Scheibe (7) Bohrungen (17, 18, 19) aufweist, die die Begasungsdüsen (22) über Gasleitungsrohre (20, 21) mit dem Ringkanal (12) verbinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (8)
mehrere über den Umfang verteilte Gaszufuhrleitungen (16, 15) zur
Einleitung unterschiedlicher Gase aufweist und in dem Ringkanal Lamellen
(13) als Strömungshindernisse bzw. Dichtungen zur Vermeidung der
Vermischung der verschiedenen Gase angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rinne (8) so gelagert ist, daß eine Bewegung parallel zur Drehrohrachse
möglich ist.
Priority Applications (8)
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