DE522567C

DE522567C - Rotary kiln for melting cement

Info

Publication number: DE522567C
Application number: DEST40363D
Authority: DE
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1925-12-06
Filing date: 1925-12-06
Publication date: 1931-04-15

Description

Drehrohrofen zum Schmelzen von Zement Das Schmelzen von Zement und anderen Stoffen im Drehrohrofen hat den Nachteil, daß das den Ofen verlassende Schmelzgut in seiner Zusammensetzung und auch in dem Grade seiner Flüssigkeit schwankt. Das tritt insbesondere dann ein, wenn die dem Ofen aufgegebenen Rohstoffe ungleichmäßig chemische und physikalische Eigenschaften haben und vor Aufgabe in den Ofen nicht sorgfältig genug zerkleinert und durchmischt werden.Rotary kiln for melting cement Melting cement and other substances in the rotary kiln has the disadvantage that the melt leaving the furnace varies in its composition and also in the degree of its fluidity. That occurs especially when the raw materials fed into the furnace are uneven have chemical and physical properties and not before being put in the oven be crushed and mixed carefully enough.

Um diesem Nachteil zu begegnen, hat man vielfach unterhalb des Drehrohrofens einen Vorofen angeordnet, in welchem das im Drehrohrofen erzeugte Gut gesammelt wird, bevor es der weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Außerdem ist vorgeschlagen worden, am Ende des Drehrohrofens eine erweiterte Speicher- oder Schmelzzone anzuordnen, um Schwankungen in der chemischen. Zusammensetzung des Gutes und auch Temperaturunterschiede auszugleichen.In order to counter this disadvantage, one often has below the rotary kiln a pre-furnace is arranged in which the material produced in the rotary kiln is collected before it is sent for further processing. It is also suggested have been to arrange an extended storage or melting zone at the end of the rotary kiln, to fluctuations in the chemical. Composition of the goods and also temperature differences balance.

Die vorliegende Erfindung ist bestimmt, diese Vorteile, die der erweiterten Speicher-oder Schmelzzone bei der Herstellung von Schmelzzement innewohnen, zu vervollkommnen, und zwar soll das dadurch erreicht werden, daß die Speicher- bzw. Schmelzzone sich so weit nach dem oberen Teil des Ofens erstreckt, daß das Brenngut in sie hineingleitet, bevor es zu erweichen und klebrig zu werden beginnt. Durch die Verlängerung der Speicherzone nach dem oberen Teil des Ofens zu wird ein bedeutender Nachteil der bekannten Drehrohröfen beseitigt, bei welchen es schwer möglich ist, dem Brenngut so plötzlich eine so hohe Temperatursteigerung zu geben, daß die Übergangszone vom festen in den flüssigen Zustand verschwindet. Die Erweichung beginnt bekanntlich bei allen Stoffen auf der Oberfläche der Stücke, Körner oder Grieße, während die inneren Teile noch fest sind; dadurch tritt die sehr unangenehme Erscheinung ein, daß jeweils das Gut, das gerade zu schmelzen beginnt, an der Wandung des Drehrohrofens klebt und den gleiclunäßigen Durchgang durch den Ofen erschwert. Diese Erscheinung (Ringbildung) wird bei den im Drehrohrofen zu behandelnden Brenngütern allgemein beobachtet, und zwar nicht nur für diejenigen, die infolge ihrer Zusammensetzung aus Stoffen mit verschiedenem Schmelzpunkt und mit solchen, welche eine chemische Affinität zum Ofenfutter haben, ganz besonders zum Anbacken neigen.The present invention is intended to extend these advantages to those of its own Storage or melting zone inherent in the production of molten cement, perfecting it, and that should be achieved in that the storage or melting zone extends so far towards the upper part of the furnace that the material to be fired slides into it, before it starts to soften and get sticky. By extending the Storage zone after the top of the furnace becomes a significant disadvantage of the known rotary kilns eliminated, in which it is difficult to the kiln to give such a sudden rise in temperature that the transition zone from solid disappears into liquid state. As is well known, the softening begins with all substances on the surface of the pieces, grains or semolina, while the inner parts are still solid; thereby the very unpleasant appearance occurs, that in each case the good that is just beginning to melt on the wall of the rotary kiln sticks and makes it difficult to pass through the oven at the same time. This appearance (Ring formation) is general in the kiln to be treated in the kiln observed, and not just for those who, as a result of their composition from substances with different melting points and with those which have a chemical Have an affinity for oven food, especially tend to stick.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die in der Speicherzone aufgestaute flüssige Schmelze sich so weit nach dem oberen Teil des Ofens erstreckt, daß das am Einlaufende in den Ofen eingeführte und den oberen Teil desselben durchlaufende Schmelzgut in die Speicherzone hineinfällt, bevor die Erweichungserscheinung auf der Oberfläche sich zeigt, wird der geschilderte Nachteil beseitigt. Ein weiterer Mangel der bisherigen Drehrohröfen besteht darin, daß die zur Erleichterung der Schmelzung den Rohstoffen beigemengten Zuschläge oder die zu anderen Zwecken aufgegebenen Zusätze bereits in dem oberen Teil des Ofens eine chemische oder physikalische Veränderung erfahren, welche ihre Wirkung im eigentlichen Schmelzvorgang beeinträchtigt.In that, according to the invention, the accumulated in the storage zone liquid melt extends so far to the upper part of the furnace that the introduced into the furnace at the inlet end and passing through the upper part of the same Melt material falls into the storage zone before the softening phenomenon occurs the surface shows, the disadvantage is eliminated. A Another shortcoming of the previous rotary kilns is that they make it easier surcharges added to the raw materials for smelting or for other purposes abandoned additives already in the upper part of the furnace a chemical or physical Experience changes which impair their effect in the actual melting process.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun diese Zusatzstoffe, Flußmittel u. dgl. nicht mit der Rohmischung am Einlaufende, sondern in die Speicher- bziv. Schmelzzone zugegeben.According to the present invention, these additives, fluxes and the like, not with the raw mixture at the inlet end, but in the storage tank bziv. Melting zone added.

Die Speicherzone ist nach dem Auslaufende des Ofens hin mit einem Verengungsring oder -konus versehen, welcher einen oder mehrere Ausschnitte, Löcher o. dgl. zur Abführung des Schmelzgutes besitzt. Die Einrichtung hat den großen Vorteil, daß sie den Austritt der aufgespeicherten Schmelze auch aus tieferen Schichten gestattet, während bei den bekannten Öfen am Auslaufende immer nur die oberste Schicht der Schmelze über den Rand der Verengung abfließt, wodurch es unmöglich gemacht ist, die auf der Schmelze schwimmenden Verunreinigungen, Aschenteile u. d-1. von dem eigentlichen Schmelzgut fernzuhalten.The storage zone is after the outlet of the furnace with a Constriction ring or cone provided, which one or more cutouts, holes o. The like. Has to discharge the melting material. The facility has the great advantage that it allows the stored melt to escape from deeper layers, while in the known ovens at the outlet end only the top layer of the Melt flows over the edge of the constriction, making it impossible the impurities floating on the melt, ash parts and d-1. of the keep away the actual melt material.

Ferner sind auch im Mantel des Speicherraumes eine oder mehrere Auslaßöffnungen vorgesehen, durch welche tiefere Schichten der Schmelzzone zum Ausfließen gelangen können. Diese Vorrichtung kann auch so ausgebildet werden, daß die Auslaßöffnungen in verschiedenen Entfernungen vom Ofenmittelpunkt angeordnet sind, so daß die am weitesten abliegenden Öffnungen dazu dienen, Verunreinigungen oder Nebenerzeugnisse, welche spezifisch schwerer sind als das eigentliche Schmelzgut und sich daher in der tiefsten Stelle der Speicherzone ansammeln, von dem Schmelzgut getrennt abzuziehen, während die am weitesten nach innen liegenden Auslaßöfnungen dazu dienen, die auf dem Schmelzgut schwimmende Schlacke und spezifisch leichteren Verunreinigungen getrennt zu entfernen.Furthermore, one or more outlet openings are also in the jacket of the storage space provided through which deeper layers of the melting zone get to flow out can. This device can also be designed so that the outlet openings are arranged at different distances from the furnace center, so that the am The most distant openings serve to remove impurities or by-products, which are specifically heavier than the actual melt material and are therefore in accumulate at the lowest point of the storage zone, to be withdrawn separately from the melting material, while the most inwardly located outlet openings serve to open the Slag floating in the melt and specifically lighter impurities are separated to remove.

Der vorliegende Ofen ist in den drei Abbildungen der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen im senkrechten Schnitt dargestellt.The present furnace is shown in the three figures of the drawing in various embodiments shown in vertical section.

Der Ofen besteht (Abb. i) aus einem Teil C, in welchen das Brenngut mittels eines Zuführ ungsrohres B eingeführt wird und in welchem es eine durch Wärmeübertragung bewirkte Vorbehandlung erfährt. An den oberen Teil C des Ofens schließt sich der Speicherraum bzw. die Speicherzone A an, die aus einem durch Durchmesseivergrößerung erweiterten Ofenteil besteht. Diese Speicherzone A erstreckt sich so weit nach dem oberen Teil des Ofens, daß das Brenngut, welches diesen oberen Ofenteil C durchlaufen hat, in das Schmelzbad des Speicherraumes A hineinfällt, bevor es zu erweichen oder klebrig zu werden beginnt. Die Zusatzstoffe, Flußmittel u. dgl. werden nicht durch das Einlaufrohr D, sondern unmittelbar in den SpeicherraurnA eingeführt.- Zu diesem Zweck ist ein Vorratssilo D angeordnet, welches diese Zusatzstoffe enthält. Mittels einer Zuführungsöffnung E können dieselben aus dem Vorratssilo D unmittelbar in den Raum A eingeführt werden. Diese Zuführungsöffnungen E können dieselben aus dem Vorratssilo D unmittelbar in den Raum A eingeführt werden. Diese Zuführungsöffnungen E können mittels geeigneter Glieder, Klappen, Schieber F im geeigneten Augenblick geöffnet und wieder geschlossen werden, um den Zutritt überschüssiger Verbrennungsluft zu verhindern.The furnace consists (Fig. I) of a part C, in which the material to be fired is introduced by means of a supply pipe B and in which it undergoes a pretreatment brought about by heat transfer. The upper part C of the furnace is followed by the storage space or the storage zone A, which consists of a furnace part that is enlarged by increasing the diameter. This storage zone A extends so far after the upper part of the furnace that the material to be fired, which has passed through this upper furnace part C, falls into the molten bath of the storage space A before it begins to soften or become sticky. The additives, flux and the like are not introduced through the inlet pipe D, but directly into the storage space A. For this purpose, a storage silo D is arranged which contains these additives. By means of a feed opening E, they can be introduced directly into space A from the storage silo D. These feed openings E can be introduced directly into space A from the storage silo D. These supply openings E can be opened and closed again at the appropriate moment by means of suitable members, flaps, slides F, in order to prevent the entry of excess combustion air.

Man kann diese Zuschläge vom Ofenauslaufende aus auch mittels einer Wurf-, Blag oder Saugvorrichtung G in die Speicher- bzw-Schmelzzone A befördern.You can also use a Convey the throwing, blag or suction device G into the storage or melting zone A.

Der Speicherraum ist mit einem Verengungsring versehen, in welchem Auslauföffnungen T vorgesehen sind, aus welchen die Schmelze in Rinnen oder ähnliche Fördervorrichtungen l( gelangt, die der Weiterbeförderung dienen.The storage space is provided with a narrowing ring in which Outlet openings T are provided, from which the melt in channels or the like Conveyor devices l (which are used for onward transport.

Der feststehende Ofenkopf M schmiegt sich dem an ihm sich vorbeidrehenden Verengungsring derart an, daß der Speicherraum gegen den Eintritt überschüssiger Luft durch die öffnungen T auf dem von der Schmelze nicht benetzten Teile abgedichtet ist.The fixed furnace head M hugs the one rotating past it Constriction ring in such a way that the storage space against the entry of excess Air is sealed through the openings T on the part not wetted by the melt is.

Die Auslaßöfiung O ist in möglichst großer Entfernung vom Ofenmittelpunkt zu dem Zweck angeordnet, um Verunreinigungen oder Nebenerzeugnisse, welche spezifisch schwerer sind als das eigei"liche Schmelzgut und sich daher an der tiefsten Stelle der Speicherzone ansammeln, getrennt von dem Schmelzgut abzuziehen. Der Schieber Q, welcher von Hand bedient oder mechanisch gesteuert wird, bewirkt, daß der Ausfluß nur in dein Augenblick erfolgt, in dem sich die Öffnung annähernd am tiefs;cn Punkte des Drehkreises befindet.The outlet opening O is as far away as possible from the center of the furnace arranged for the purpose of removing impurities or by-products which are specific are heavier than the intrinsic melting material and are therefore located at the deepest point accumulate in the storage zone, withdrawn separately from the melting material. The slider Q, which is operated by hand or mechanically controlled, causes the outflow only takes place in your moment, in which the opening is approximately at the deep; cn points of the turning circle.

Eine besonders günstige Form der Speicher- bzw. Schmelzzone ist in Abb. 2 dargestellt. Sie hat hier die Form eines Konus von einem der Ofenneigung angepaßten Kegelrvinkel, derart, dal.i ihre untere Mantellinie annähernd waagerecht liegt. Hierdurch hat das Vorrats- und Schmelzbad annähernd auf seine ranze Länge hin eine gleichmäßige Tiefe, wodurch erreicht wird, daß die aufgespeicherte Schmelze nicht vorschnell nach dem Auslaufende des Ofens hin befördert wird. Außerdem bietet diese Ausführungsform den Vorteil, daß man die die Schmelze enthaltende Zone über ihre ganze Länge hin in ein Kühlbad H eintauchen kann, dessen Kühlflüssigkeit zur Vermeidung von zu hoher Temperatursteigerung und Verdampfung fortlaufend zu- und abfließt und auf der gleichen Höhe gehalten wird. Hier schließt sich an den Speicherraum ,4 ein Verengungskonus an, in welchem Auslaßöffnungen T vorgesehen sind, die auch hier den Austritt tieferer Schichten der aufgespeicherten Schmelze gestatten. Es empfiehlt sich, diese Ausschnitte oder Löcher so klein zu halten, daß bei dem Vorübergang der ütfnungen an der flüssigen Schmelze nur ein Teil derselben abfließt und die Oberfläche des Schmelzbades nicht tiefer sinkt, als der Erzeugung bis zum nächsten Vorübergang einer Austrittsöffnung entspricht. Beim Anhalten des Ofens empfiehlt es sich ferner, darauf zu achten, daß dasselbe dann erfolgt, wenn durch keine dieser Austrittsöffnungen Schmelze zum Ausfließen kommt.A particularly favorable form of the storage or melting zone is in Fig. 2 shown. Here it has the shape of a cone from one of the inclination of the furnace adapted cone angle, such that its lower surface line is approximately horizontal lies. As a result, the storage and melt pool has almost its entire length towards a uniform depth, whereby it is achieved that the stored melt not rashly after the expiry of the furnace is conveyed. In addition, this embodiment offers the advantage that the one containing the melt Zone can be immersed over its entire length in a cooling bath H, the cooling liquid of which to avoid excessive temperature rise and evaporation, and drains and is kept at the same level. This is followed by the Storage space, 4 a constriction cone in which outlet openings T are provided are, which also here the exit of deeper layers of the stored melt allow. It is advisable to keep these cutouts or holes so small that that with the passage of the openings in the liquid melt only a part of the same flows off and the surface of the weld pool does not sink deeper than the generation corresponds to an outlet opening until the next temporary passage. When stopping the Oven, it is also advisable to ensure that the same happens when Melt does not flow out through any of these outlet openings.

An den Verengungsring bzw. -konus schließt sich ein kurzer Verlängerungsteil von kleinerem Durchmesser, welcher einen Laufrin- N tragen kann. In diesem Falle muß ein Teil des fertigen Schmelzgutes über diese kurze Verlängerungsstrecke hinwegfließen, um in die Förderrinne I( zu gelangen. Bei der Kürze dieser Strecke ist es möglich, dabei zu verhindern, daß die durch diese Strecke hindurchströmende Verbrennungsflamme eine Überhitzung des Brenngutes erzielt oder auch, falls die Beschaffenheit der Flamme normalerweise so ist, daß sie ihre hohe Temperatursteigerung erst hinter dieser Strecke in der Schmelzzone erreicht, daß das ausfließende Schmelzgut sich abkühlt und zum Anbacken Veranlassung gibt. Man kann die Temperatur und die Länge der Flamme durch Zuführung von Wasserdampf oder von Teilen der Verbrennungsgase zur Verbrennungsluft oder anderseits durch größere Vorerhitzung der Verbrennungsluft oder durch andere bekannte Mittel so regeln, daß sie gerade in der fraglichen Strecke den Zustand des Schmelzgutes im wesentlichen unverändert läßt.A short extension part connects to the constriction ring or cone of smaller diameter, which can carry a ring N. In this case Part of the finished melting material must flow over this short extension section, to get to conveyor trough I (. Given the short length of this route, it is possible to to prevent the combustion flame flowing through this path overheating of the material to be fired or, if the nature of the Flame is normally such that it only lags behind its high temperature rise this distance in the melting zone achieves that the outflowing melt material cools down and causes it to stick. You can get the temperature and the length the flame by adding steam or parts of the combustion gases for combustion air or, on the other hand, through greater preheating of the combustion air or by other known means so that they are just in the route in question leaves the state of the melting material essentially unchanged.

Es ist auch möglich, dem Drehrohrofen und insbesondere der Austragvorrich.-tung eine solche Gestalt zu geben, daß das Schmelzgut überhaupt nicht durch diese verengte Zone hindurch auszutreten braucht (vgl. Abb. 3). Man kann nämlich durch Löcher O, die mit dem Schmelzbad in Verbindung stehen, das fertige Schmelzgut abziehen, ohne daß es bis ztun unteren Ende des Ofens gelangt. Man kann hierbei diese Löcher mit Klappen, Stopfen oder Schiebern Q, die auch mechanisch gesteuert wer.-den können, nach Belieben öffnen und schließen, einmal um zu verhindern, daß auch auf den von der Schmelze nicht bedeckten Tei; len des Umfanges überschüssige Luft eiretritt oder Verbrennungsgase entweichen, und anderseits, um das Öffnen dieser Löcher so zu regeln, daß sie erst nach dem Untertauchen unter die Schmelzbadoberfläche Durchlaß geben. Hierdurch kann man erreichen, daß nur die besten Teile des Schmelzgutes, die sich weder an der Oberfläche noch im tiefsten Punkte anzusammeln pflegen, gesondert abgelassen werden können.It is also possible to use the rotary kiln and in particular the discharge device to give such a shape that the melt does not constrict at all by this Needs to pass through the zone (see Fig. 3). You can go through holes O, that are in contact with the weld pool pull off the finished melt material without that it reaches the lower end of the furnace. You can do this with these holes Flaps, stoppers or slides Q, which can also be controlled mechanically, open and close at will, once to prevent the from the melt not covered part; Excess air escapes from the circumference or combustion gases escape, and on the other hand, so as to open these holes to regulate that they only pass under the molten bath surface after they have been submerged give. In this way you can achieve that only the best parts of the melting material, which do not tend to accumulate either on the surface or in the deepest point, separately can be drained.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Rotary kiln for melting cement, thereby characterized in that the expanded storage or melting zone is so far behind the upper part of the furnace extends that the kiln slides into it before it starts to soften and get sticky. ?. Process for operating rotary kilns according to claim r, characterized in that the additives, flux and the like. not added at the furnace inlet, but in the storage or melting zone. 3. Rotary kiln for performing the method according to claim z, characterized by Feed openings provided in the furnace shell, which are opened by means of flaps, slides or similar locking members can be opened or closed. 4. Rotary kiln for performing the method according to claim a, characterized. that at the oven outlet .A feed device is arranged through which the additives in the Be thrown, blown or pulled into the oven. 5. Rotary kiln after Claim r, characterized in that the memory or. Melting zone so conical is designed that its lower surface line runs approximately horizontally. 6. Rotary kiln according to claim r, characterized in that the memory or. Melting zone after is provided with a constriction ring or cone towards the outlet end of the furnace, which has one or more cutouts, holes or the like for discharging the melted material owns. 7. Rotary kiln according to claim t and 6, characterized in that this Cutouts, holes or the like through the stationary furnace head or through a stationary one Ring part, which hugs the furnace part rotating past it, against the Sealed entry of excess air on the parts not occupied by the melt are. B. rotary kiln according to claim i, characterized in that in the jacket of the Storage or melting space one or more outlet openings are provided, through which deeper layers of the melt get to flow out. 9. Rotary kiln according to claims 1, 6 and 8, characterized in that the outlet openings with closure members are provided that are opened mechanically and only when they are under the Surface of the melting material are immersed. ok Rotary kiln according to claim i, 8 and 9, characterized in that the outlet openings are at different distances are arranged from the furnace axis and serve specifically heavier contaminants and by-products and specifically lighter slags to be withdrawn separately from the goods.