DE444569C

DE444569C - Method and device for burning cement, lime, dolomite, magnesite or the like and for agglomerating ores or the like.

Info

Publication number: DE444569C
Application number: DEST38389D
Authority: DE
Original assignee: E W STOLL
Current assignee: E W STOLL
Publication date: 1927-05-24

Description

Es sind bereits Verfahren zum Brennen von Zement u. dgl. bekanntgeworden, bei denen der Rohstoff mit dem Brennstoff in staubfeinem Zustand gemeinsam in einen Brennofen eingeblasen werden; sie haben aber bisher noch keine praktische Anwendung gefunden, weil bei ihnen die Ausbildung des Brennofens bzw. die Ausnutzung der sehr heißen Abgase keine günstigerenProcesses for burning cement and the like have already become known where the raw material is blown together with the fuel in a dusty state into a kiln; They have but so far no practical application has been found because of their training of the kiln or the use of the very hot exhaust gases are not more favorable

ίο Verhältnisse erwarten läßt als die bislang allgemein benutzten Brennvorrichtungen erfahrungsgemäß ergeben. Auch das weiterhin bekanntgewordene Verfahren, die im Kesselbetriebe anfallenden Schlacken durch staubfeine Zuschläge zum Brennstoff und durch besondere Gestaltung des Feuerraumes (stehender Zylinder, Bettington-Kessel) zur Herstellung von Zement u. dgl. geeignet zu machen, hat noch Mangel. Insbesondereίο conditions can be expected than those up to now experience has shown that generally used burning devices result. That too continues methods that have become known, the slag produced in boiler operations Dust-fine aggregates to the fuel and due to the special design of the combustion chamber (standing cylinder, Bettington kettle) for the production of cement and the like make, still has a shortage. In particular

zo bietet das Einblasen von unten nach oben und der damit verbundene Gegenstrom des gebrannten Gutes große Schwierigkeiten für den Brand und die Gutabfuhr.zo offers blowing from the bottom up and the associated counter-current of the fired material, great difficulties for the fire and the removal of the goods.

Die Erfindung betrifft nun ein Veffahren, bei dem das Brennen von Zement u. dgl. vereinfacht und eine gute Ausnutzung der im Brennraum erzeugten Wärmemengen erzielt wird. Es besteht im wesentlichen darin, daß der gefeinte Rohstoff mit dem ebenfalls gefeinten oder flüssigen oder gasförmigen Brennstoff getrennt oder gemischt bzw. teilweise einzeln und teilweise gemischt unter Zuführung von Verbrennungsluft von oben, schräg von oben oder wagerecht in den Feuerungsraum eines Dampfkessels eingelassen werden, so daß das Brenngut in der äußerst kurzen Zeit, während der es in der Flamme niedersinkt, gargebrannt wird und gewissermaßen als Schlacke anfällt. Hierbei wird das feinkörnig niederrieselnde Fertiggut zwischen Kühlröhren, die z. B. als Siederöhren ausgebildet sein können, hindurchgeleitet und unter Verwertung der Abwärme so weit abgekühlt, daß seine Austragung aus dem Schlackenraum in einfacher Weise erfolgen kann. Das Einblasen des staubförmigen Rohgutes mit den Feuerungsgasen in annähernd wagerechter Richtung ist an sich bekannt. Doch geschieht dabei das Brennen in einer besonderen Brennkammer, nicht in der Kesselfeuerung.The invention now relates to a method which simplifies the burning of cement and the like and makes good use of the im Combustion chamber generated amounts of heat is achieved. It consists essentially in that the refined raw material with the likewise refined or liquid or gaseous Fuel separately or mixed or partly individually and partly mixed under Combustion air is supplied from above, at an angle from above or horizontally into the combustion chamber of a steam boiler so that the material to be fired in the extremely short time during which it sinks in the flame, is cooked and to a certain extent occurs as slag. Here, the fine-grained down-trickling finished goods between cooling tubes, the z. B. as boiler tubes can be formed, passed through and cooled so far using the waste heat that its discharge the slag space can be done in a simple manner. Blowing in the dusty Raw material with the combustion gases in an approximately horizontal direction is known per se. But the burning takes place in a special combustion chamber, not in the boiler.

Bei allen bisher zur Anwendung gelangten Verfahren zum Brennen von Zement u. dgl. hat es sich gezeigt, daß in den Brennräumen ein bedeutender Wärmeüberschuß erzeugt wird; so werden z.B. beim Zementbrennen im Schachtofen etwa 1 000 bis 1 200 WE, im Drehrohrofen sogar etwa 1 800—2 000 WE für je ι kg Klinker entwickelt, obwohl tatsächlich nur etwa 375 WE hierfür erforderlich sind. Dieser Wärmeüberschuß ist unvermeidlich, da er zur Erwärmung der je nach Ofenart verschieden großen Heizgasmengen dient, mit denen..er größtenteils in die freie Atmosphäre -entweicht und verlorengeht. Erfahrungsgemäß ist dabei der Brand des Brenngutes um so gleichmäßiger, je höher dieser Wärmeüberschuß ist.In all previously used methods for burning cement and the like. it has been shown that a significant excess of heat is generated in the combustion chambers will; for example, when burning cement in a shaft furnace, around 1,000 to 1,200 residential units are required, In the rotary kiln even about 1,800-2,000 units were developed for every 1 kg of clinker, although actually only about 375 units are required for this. This excess heat is inevitable, as it is used to heat the heating gas, which varies in size depending on the type of furnace serves, with which .. it largely escapes into the open atmosphere and is lost. Experience has shown that the firing of the material to be fired is more even, the higher this excess heat is.

Bei dem vorliegenden Verfahren kann der Wärmeüberschuß sehr groß gehalten werden, da die entwickelte Wärme, soweit sie nicht zum Brennen des Zements verbraucht wird, mit der Dampferzeugung größtenteils wiedergewonnen wird. Bei einer Wärmeentwicklung von beispielsweise 1 800 WE je ι kg Klinker können rechnerisch etwa ι 300 WE zur Dampferzeugung nutzbar gemacht werden. Nun werden aber in einer Zementfabrik in der Regel nur etwa 500 WE Dampfenergie zum Betriebe aller Aufbereitungsmaschinen für die Erzeugung von 1 kg Zement benötigt, und da eine Verwendung überschüssiger Kraft nicht immer möglich ist, so wird bei dem neuen Verfahren zur Aufnahme und Rückführung der überschüssigen Wärme der Brenngase ein Wärmekreislauf hergestellt. Dieser wird in einfacher, an sich bekannter Weise dadurch gebildet, daß die Verbrennungsluft mittels geeigneter Vorrichtungen durch die Brenngase erhitzt g₀ wird, so daß also ein Teil der Heizgaswärme nicht zur Dampferzeugung, sondern mit der Verbrennungsluft wieder in den Brennraum zurückgeführt wird. Bei gleichbleibendem Wärmeinhalt des Brennraumes kann dann entsprechend der zurückgeführten Wärmemenge die Brennstoffzufuhr verringert werden. Mit der Veränderung der Temperatur der Verbrennungsluft wird somit auch die Dampferzeugung geregelt.With the present method, the excess heat can be kept very large, since the heat generated, provided it is not used to burn the cement, is largely recovered with the generation of steam. With a heat development of, for example, 1,800 WE per kg of clinker, about 300 WE can be made available for steam generation. Now, however, only about 500 WE of steam energy are generally required in a cement factory to operate all processing machines for the production of 1 kg of cement, and since it is not always possible to use excess power, the new method for absorbing and returning the excess Heat from the combustion gases creates a heat cycle. This is formed in a simple, known manner in that the combustion air by means of suitable devices is heated g ₀ by the combustion gases, so that, therefore, a part of the fuel-gas heat is not fed back into the combustion chamber to generate steam, but with the combustion air. If the heat content of the combustion chamber remains the same, the fuel supply can then be reduced in accordance with the amount of heat returned. When the temperature of the combustion air changes, the generation of steam is also regulated.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abbildung. Es bedeuten hierin α eine BrenndüseThe illustration shows an exemplary embodiment. Here, α means a burner nozzle

für ein Gemisch aus Luft, Rohstoff und Brennstoff, b eine Brenndüse für Luft und Brennstoff zum Anheizen oder zur Feuerreglung, c den Feuerungsraum eines Röhrenkesseis, d die Siederöhren desselben, e die als Siederöhren ausgebildeten Kühlröhren für das niederrieselnde Brenngut, f Sammeltrichter für das Brenngut, aus denen dieses durch Klappen g in Förderrinnen h gelangt, i den ίο Abzugskanal für die Abgase und k Heizschlangen zum Anwärmen und Erhitzen der Verbrennungsluft. Der Betrieb einer solchen Anlage gestaltet sich folgendermaßen. Zunächst wird mittels der Düsen b der Feuerungsraum c auf die für den Brennvorgang erforderliche Temperatur erhitzt und darauf die Düsen α angestellt. Je nach den Bedürfnissen des Brandes werden sodann die Düsen b ganz oder teilweise abgestellt. Die Regelung der Brenntemperatur kann durch die Einstellung des Luftüberschusses in den Düsen α oder durch besondere Lufteinlässe am Feuerungsraum oder auch Anstellen der Düsen b erfolgen; diese werden zweckmäßig dicht an die Düsen α herangerückt oder mit ihnen organisch verbunden, damit die Hilfsflammen die Brennwirkung der Düsen a kräftig unterstützen.for a mixture of air, raw material and fuel, b a burner nozzle for air and fuel for heating up or to regulate the fire, c the furnace of a tubular boiler, d the boiler tubes of the same, e the cooling tubes designed as boiler tubes for the items to be fired, f collecting funnels for the items to be burned from which it passes through flaps g into conveyor troughs h , i the ίο exhaust duct for the exhaust gases and k heating coils for warming up and heating the combustion air. The operation of such a system is as follows. First, the furnace c is heated to the temperature required for the combustion process by means of the nozzles b and the nozzles α are then turned on . Depending on the needs of the fire, the nozzles b are then completely or partially turned off. The firing temperature can be regulated by adjusting the excess air in the nozzles α or through special air inlets on the combustion chamber or by adjusting the nozzles b ; these are expediently moved close to the nozzles α or organically connected to them so that the auxiliary flames strongly support the burning effect of the nozzles a.

Der größte Teil des Brenngutes sinkt gargebrannt in der Flamme im Feuerungsraum c nieder, ein kleiner Teil wird von den Heizgasen mitgerissen und auf deren Weg durch die Kesselheizräume abgesetzt. Das Brenngut fällt infolge seiner Schwere durch diedicht nebeneinander angeordneten Siederöhren e, die eine ständige Abkühlung der sie umgebenden Gasschicht bewirken und somit mittelbar die vorbeiströmenden, im schweißweichen Zustande ankommenden Brenngutkörnchen zum Erstarren bringen und abkühlen. Most of the material to be burned sinks down in the flame in combustion chamber c , while a small part is carried away by the heating gases and deposited on their way through the boiler rooms. The combustible material falls due to its severity by diedicht juxtaposed Siederöhren e, causing a constant cooling of the surrounding gas layer and thus indirectly bring cool and the flowing, arriving in sweat soft state Brenngutkörnchen solidified.

Der Wärmekreislauf und die Regelung der Dampferzeugung ist hierbei in der Weise ausgebildet, daß die Verbrennungsluft zunächst unter Ausnutzung der Abgaswärme vorgewärmt wird und dann in einer zweiten Erhitzeranlage auf die gewünschte Temperatur gebracht wird.The heat cycle and the regulation of the steam generation is here in the way designed that the combustion air is first preheated using the exhaust gas heat and then in a second Heating system is brought to the desired temperature.

Die Einbringung des Rohstoffes, des Brennstoffes und der Luft kann auch auf andere Weise erfolgen, als dies im Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Und zwar können Rohstoff, Brennstoff und Luft, jeder Teil für sich getrennt oder teilweise miteinander gemischt und teilweise getrennt je nach Rohstoff und Brennstoff, in den Brennraum gelangen, wobei jedoch immer der feinkörnige Rohstoff, während er in der Flamme bzw. in den Heizgasen schwebt, gebrannt wird.The introduction of the raw material, the fuel and the air can also be carried out take place in a different way than is described in the exemplary embodiment. In fact can raw material, fuel and air, each part separately or partially with each other mixed and partially separated depending on the raw material and fuel, in the combustion chamber get, but always the fine-grained raw material, while it hovers in the flame or in the heating gases, burned will.

Der große, feststehende und daher von mehreren Seiten übersichtliche Brennraum, dessen Temperatur stetig und leicht überwacht werden kann, das sofortige Anfallen des gekühlten Brenngutes und die Möglichkeit, die Brenntemperatur auf verschiedene und sofort wirksame Weise leicht zu regeln, ergeben einen sehr einfachen und sicheren Betrieb. Das Brennen des Gutes kann jederzeit durch einige wenige Handgriffe abgestellt und wieder angestellt werden, ohne daß Wärmeverluste und andere mit Verlusten verbundene Umstände, wie z. B. die Erzeugung von Schwachbrand bei der Ingangsetzung eines Ofens u. a. m., eintreten.The large, fixed and therefore clearly laid-out combustion chamber, the temperature of which can be continuously and easily monitored, the immediate occurrence of the cooled material to be burned and the possibility of easily regulating the burning temperature in various and immediately effective ways, result in a very simple and safe operation . The burning of the goods can be stopped and started again at any time by a few simple steps, without heat loss and other loss-related circumstances, such as. B. the generation of weak fire when starting a furnace, etc. occur.

Claims

Patent claims:

1. Method for burning cement, lime, dolomite, magnesite and the like Agglomeration of ores and the like, wherein the refined raw material and the refined or liquid or gaseous fuel and the combustion air is blown together into the combustion chamber of a steam boiler, characterized in that that the fuel and the raw material from above, diagonally from above or horizontally through burner nozzles into the combustion chamber blown in and the fired material is passed between cooling tubes at the bottom.

2. The method according to claim 1, characterized in that for controlling the Steam generation and the combustion air to reduce fuel consumption in a manner known per se in A heater is heated by the exhaust gases and thus some of the heat is recovered is returned to the combustion chamber.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that special auxiliary nozzles (b), which only introduce fuel or fuel with air into the furnace chamber, are arranged, which are used for temperature control and heating.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the auxiliary nozzles {b) close to the burner nozzles (a) . moved or connected to these, so that the auxiliary film supports the burning effect of the nozzles (a).

1 sheet of drawings.