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Verfahren zu- Leistungssteigerung beim Betriebe von Schachtöfen mit
Schüttfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf den Betrieb von Schachtöfen mit Schüttfeuerung,
die zum Brennen von Kalk, Zement, Dolomit u. dgl. dienen, und erreicht eine Leistungssteigerung
dadurch, daß die Sauerstoffverteilung nach anderen Gesichtspunkten geregelt wird
als die Wärmeverteilung. Es wird nämlich in die Vorwärmezone vorgewärmte Luft, in
die Brennzone zusätzliche kalte Luft eingeblasen und ein Teil der in den Schachtauslauf
eingeführten Kühlluft unterhalb -der Brennzone abgezogen. Die abgezogene Kühlluft
wird teilweise unmittelbar in den Schornstein abgeführt, teilweise aber, da sie
ja bei Herbeiführung der Kühlwirkung im Schachtauslauf Wärme aufgenommen hat, als
vorgewärmte Luft in die -\T orwärmezone gedrückt, deckt also ganz oder teilweise
den in der Vorwärmezone auftretenden Bedarf an vorgewärmter Luft.
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Es ist bereits bekannt, bei Schachtöfen mit Schüttfeuerung einen Bruchteil
der unten zugeführten Kühlluft unmittelbar in den Schornstein abzuziehen, also nicht
in den Brennraum gelangen zu lassen; hingegen fehlte bei älteren Schachtöfen eine
Einrichtung, um einen wählbaren Bruchteil dieser von der Brennzone ferngehaltenen
Kühlluft oberhalb der Verbrennungszone dem Ofeninnern wieder zuzuführen, um an der
Stelle der Wiedereinführung als vorgewärmte Luft zum Vorwärmen des Gutes zu dienen.
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Weiterhin ist bekannt, einen Teil der Kühl-Luft aus der Kühlzone unterhalb
der Brennzone wieder abzuführen.
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Außerdem- ist es bekannt, durch seitliche, im Ofenmauerwerk liegende
Kanäle die Verbrennungsluft der eigentlichen Brennzone zuzuführen. Im Gegensatz
hierzu wird gemäß der Erfindung im--Schachtauslauf, also unterhalb der Brennzone,
mit Hilfe einer großen Kühlluftmenge eine starke- und plötzliche Kühlung des Gutes
erreicht, jedoch ohne daß dabei dem Sinterfeuer mehr Luft als unbedingt notwendig
zugeführt wird.
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.Zur Ausführung des - neuen Verfahrens braucht am Ofenschacht nur
unterhalb der Brenn- bzw. Sinterzone, d. h. in Höhe der Kühlzone, eine Reihe von
seitlichen Luftabsaugöffnungen angebracht zu werden, die mit dem Schornstein oder
einem Saugzuggebläse in regelbarer Verbindung stehen. Das Einblasen der kalten Druckluft
kann wie bisher von unten her geschehen. Es kann aber auch außerdem noch eine seitliche
Druckluftzufuhr vorgesehen sein, wie dies z. B. bei Sinterdolomitöfen bereits bekannt
ist.
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Um auch die Wärme der nicht als Verbrennungsluft verwendeten Kühlluft
ausnutzen zu können, kann die unterhalb der Brenn- oder Sinterzone abgezogene Luftmenge
zur Vorwärmung des zu brennenden Gutes herangezogen werden. Zu diesem Zwecke wird
die unterhalb der Brenn- oder Sinterzone abgesaugte Luft im oberen Teile des Schachtofens
(der Vorwärmezone) an
einer solchen Stelle wieder eingeblasen, Zwo
die Temperatur des Gutes noch unterhalb der Temperatur der Warmluft liegt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines zur Ausführung
des neuen Verfahrens dienenden Schachtofens, und zwar zeigt die Abbildung den Schachtofen
und die zugehörigen Einrichtungen teils in Seitenansicht, teils im senkrechten Schnitt.
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a ist der von einem gemauerten Unterbau b getragene Ofenschacht, dessen
Wände aus feuerfestem Baustoff bestehen und mit einem Metallmantel umkleidet sind.
Am oberen Ende des Ofenschachts a befinden sich eine nicht mit dargestellte Beschickungsvorrichtung
für das zu brennende oder zu -sinternde Gut und den Brennstoff sowie ein Abzug c
für die Verbrennungsgase. Der Unterbau b enthält dagegen eine selbsttätige Entleerungs-
oder Austragevorrichtung c- für da-. gebrannte oder gesinterte Gut. Ein mittlerer
Teil des Ofenschachts dient wie üblicu als Brenn- oder Sinterungsraum, der darüber
liegende Teil des Schachts als Vorwärmeraum und der untere Teil des Schachts sowie
der daran sich anschließende Hohlraum des Unterbaues b dagegen als Kühlraum für
das Gut. Die zum Betriebe des Ofens notwendige Druckluft wird durch ein Gebläse
f erzeugt und teils durch ein Rohr g von unten her und zum Teil über eine Rohrleitung
h und eine Reihe von in der Schachtwandung vorgesehener Öffnungen i von der Seite
her eingeblasen. Das Rohr g mündet in der Nähe der Austragevorrichtung d in den
unten in bekannter Weise luftdicht abgeschlossenen Ofen, wohingegen die seitlichen
Lufteinströmungsöffnungen i sich in der -Nähe des oberen Endes der Kühlzone befinden.
Etwa in der Mitte zwischen der Austragevorrichtung d und den seitlichen Lufteintrittsöffnungen
i enthält die Schachtwandung eine zweite Reihe von seitlichen Öffnungen k. Endlich
ist in einiger Entfernung vom oberen Schachtende, nämlich etwa in der Mitte der
Vorwärmezone, noch eine dritte Reihe von seitlichen Öffnungen m vorgesehen. Die
Öffnungen k dienen dazu, einen Teil der unten und seitlich in den Ofen eingeblasenen
Druckluft unterhalb der Brenn- oder Sinterzone wieder abzuziehen, die Öffnungen
in. dagegen dazu. die unten abgezogene Luft ganz oder zum Teil in der Vorwärmezone
wieder in den Ofen einzuleiten. Zu dem Zweck sind die Öffnungen i über eine gegabelte
Rohrleitung rz, o, p einerseits mit dem Schornstein q,
andererseits
mit der Saugseite eines Gebläses r verbunden, während die Öffnungen rrz durch eine
Rohrleitung s mit der Druckseite dieses Gebläses in Verbindung stehen. Eine weitere
Rohrleitung t verbindet gleichzeitig die Druckseite des Gebläses r finit delle Schornstein
(l. In die beiden Zweige o, q der Leitung -i:, o, p sowie in die Rohrleitungen
s, t ist je ein zur Regelung des Durchlaßquerschnitts sowie auch zum vollständigen
Abschluß der Rohre geeignetes Ventil x, ein Schieber o. dgl., eingebaut.
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Beim Betriebe des Ofens wird in die Kühlzone von unten sowie von der
Seite her eine solch große Menge kalter Druckluft eingeblasen, daß eine ausreichende
Kühlung des gebrannten oder gesinterten Gutes auf seinem Wege von der Brenn- oder
Sinterzone bis zur Austragvorrichtung. gewährleistet ist. Derjenige Teil der in
die Kühlzone eingeblasenen Luft, welcher den Bedarf der Feuerung überschreitet,
wird unterhalb der Brenn- oder Sinterzone durch die Öffnungen 1, wieder abgezogen,
so daß nur die für eine wirtschaftliche Verbrennung des Brennstoffes und für die
Erzeugung der gewünschten Brenn--7-oder Sintertemperatur erforderliche Menge vorgewärmter
Verbrennungsluft in die Sinterzone gelangt. Das Absaugen der überschüssigen Kühlluft
kann, je nachdem ob die Wärme dieser Luft im Ofen wieder ausgenutzt werden soll
oder nicht, durch das Gebläse r oder aber- durch den Zug des Schornsteins q geschehen.
In- jedem Falle ist es durch entsprechende Einstellung der Ventile x in den Rohren
p und o möglich, die Menge der abgezogenen Luft und damit zugleich die Menge der
Verbrennungsluft den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend zu regeln.
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Soll die Wärme der überschüssigen Kühlluft im Ofen nutzbar gemacht
werden. dann wird die durch das Gebläse r abgesaugte Luft über die Rohrleitung s
und die Öffnungen in in die Vorwä rmezone des Ofens eingeblasen. Dabei kann j e
nach Wunsch durch entsprechende Einstellung der Ventile x in den Leitungen s und
t entweder die ganze Luftmenge oder nur ein Teil derselben in den Ofen wieder eingeblasen
werden. während der Rest über die Leitung t in den Schornstein geleitet werden kann.
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Statt die für die Vorwärn iung des Gutes nicht verwendete warme Kühlluft
unmittelbar in den Schornstein entweichen zu lasen, kann natürlich ihre Wärme auch
vorher zu Herr.- oder Trockenzwecken nutzbar gemacht werden, indem die Luft zunächst
geeigneten Heiz- oder Trockenvorrichtungen zugeführt wird. Ferner ist es möglich,
zur Erhöhung i der Vorwärtnung neben oder an Stelle der unten abgezogenen warmen
Kühlluft andere zur Verfügung stehende warme Gase, z. B. die Abgase von Hochöfen,
Drehöfen u. d-1. in die Vorwärmezonc des Schachtofens einzublasen.
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Wie ersichtlich, ist es durch die neue Einrichtung
ermöglicht,
Kühl-, Brenn- und Vor-% v. iiri -nezone im Of enschacht voneinander zu trennen
und jede Zone so zu behandeln, wie es ihre Eigenart bedingt, nämlich so. daß einerseits
dein Gut in der Kühlzone möglichst viel Wärme entzogen wird, andererseits der Brennzone
mir die zur Verbrennung nötige Luftmenge zugeführt wird, um die höchste Verbrennungstemperatur
zu erzielen, und endlich der Vorwärmezonc möglichst vi.^1 Wärme zugeführt wird,
damit das Rohgut gut vorgewärmt in die Brennzone eintritt.
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Die Luftabsaugeöffnungen k des Ofenschachts sind zweckmäßig mit Ventilen
versehen, mit deren Hilfe es möglich ist. die Öffnungen je für sich oder gruppenweise
zu regeln bzw. abzusperren.' Auf diese Weise ist es möglich, den Strom der Kühlluft
im Ofenquerschnitt beliebig zu verteilen und damit die Luft im Bedarfsfalle so zu
regeln, daß diejenige Ofenseite, die etwa zu heiß geworden ist. mehr Kühlluft erhält
als die anarre Ofenseite. Die 'Ventile an den Luftabsaugcöffnungen werden vorteilhaft
als Kegelventile ausgebildet. damit die an die Öffnungen angeschlossene, isolierte
Luftleitung nicht zti heiß wird.