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Vorrichtung zum Brennen von Zement und ähnlichem Gut, bestehend aus
einem zum Fertigbrennen dienenden Sinterofen, der mit einer Vorrichtung zur Vorbehandlung
des Gutes mittels der Ofenabgase versehen ist Die Abgase insbesondere der -zum Brennen.
von Zement dienenden Drehrohröfen hatten in früherer Zeit eine Temperatur von 7oo
bis 8oo ° und mehr, so daß man Abwärmedampfkessel oder ähnliche Vorrichtungen anordnete,
um diese Abwärme auszunutzen.
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Durch. Anwendung verschiedener Mittel hat man eine bessere Wärmeübertragung
von den Brermgasen an das Brenngut innerhalb des Ofens erzielt, und hierdurch hat
sich die Abgastemperatur beträchtlich ermäßigt, so daß die in den abziehenden Gasen
noch enthaltene Wärme keinen nennenswerten Verlust mehr bedeutet.
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Diese Mittel zum Erzielen eines wirtschaftlicheren Brandes im Ofen
haben aber eine gegenüber der früheren Arbeitsweise erheblich größere Staubentwicklung
mit sich gebracht. Als solche Mittel werden nämlich vor allem Vorrichtungen zum
Umrühren, Verteilen und Umschaufeln des Brenngutes oder erhöhte Umlaufgeschwindigkeit
angewendet.
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Die Staubentwicklung wird besonders stark, wenn zwecks Erzielung eines
besseren thermischen Wirkungsgrades das Brenngut wenig oder gar nicht angefeuchtet
eingegeben oder ihm seine Feuchtigkeit vor dem eigentlichen Brande durch Trocknen
mittels der Abgase entzogen wird.
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Man hat nun bereits eine bessere Wärmeausnutzung der Abgase mit ihrer
staubfreien Abführung dadurch zu vereinen gesucht, daß man das Rohgut vor seinem
in einem Drehröhrofen erfolgendenFertigbrand auf einemWanderrost einer Vorbehandlung
mittels der Ofenabgase unterwarf, doch haben sich hierbei Störungen dadurch ergeben,
daß das Gut infolge seiner chemischen Umwandlung zusammenbackte und der sich in
ihm niederschlagende Staub die Durchtrittsöffnungen in der Gutsschicht auf dem Wanderrost
verstopfte, so daß der Gasdurchtritt gehemmt wurde.
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Der Erfinder hat erkannt, daß sich diese Mißstände vermeiden lassen,
wenn Sorge getragen wird, daß die einzelnen Teilchen des Gutes während der Vorbehandlung
Lagenveränderungen gegeneinander ausführen, so daß Anbackungen oder Zusammenklumpungen
stets wieder zerstört werden und sich stets neue Durchtrittskanäle für das Gut bilden,
wodurch zugleich auch immer neue Gutteile dem Gas ausgesetzt werden, und der Erfinder
hatte sich daher die Aufgabe zu stellen, hierfür geeignete Vorrichtungen zu schaffen.
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Man kennt nun bei andersartigen Sinteröfen zum Brennen von Zement
bereits Vorrichtungen zur Vorbehandlung des Gutes mittels der Ofenabgase, wobei
die einzelnen Teilchen des zu einer Schicht ausgebreiteten und von den Abgasen quer
durchströmten Gutes auf oder an gasdurchlässigen Trag- oder Stützanlagen Lagenveränderungen
gegeneinander ausführen; so hat man beispielsweise bei Schachtöfen, die für
die
Zementherstellung dienen, in der Gicht kegelförmige Roste angeordnet, auf deren
Spitze das Gut aufgegeben wird, um über den Kegelmantel hinabzugleiten und hierdurch
dem Schachtrande zugeführt zu werden, wobei man die Schachtofenabgase durch das
niedergehende Gut führt, damit sie ihre Wärme an dieses abgeben. Die durch die Kegelgestalt
bedingte Vergrößerung der von dem Gute bedeckten Rostfläche nach unten hin hat zur
Folge, daß die einzelnen Teilchen des Gutes sich beim Fortschreiten nach abwärts
voneinander entfernen. Dieser Umstand ist aber dort nicht als Vorteil angesehen
worden, sondern im Gegenteil als Nachteil, weil er leicht dazu führt, daß Lücken
in der den Rost bedeckenden Schicht entstehen, durch die dann infolge des hier viel
geringeren Widerstandes die Gase ausschließlich hindurchstreichen, ohne überhaupt
noch sich Wege durch die Schicht des aufgegebenen Gutes zu suchen. Um dies zu verhindern
und sicher zu sein, daß das Gut auf dem Rost trotz seines Auseinandergleitens nach
unten hin stets eine zusammenhängende Schicht bildet, hat man eigens Vorrichtungen,
wie Gegenkegel u. dgl., vorgesehen.
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Gegenüber diesen Nachteilen konnte dort in der Bildung immer neuer
Durchtrittskanäle an Stelle der bisherigen kein Vorteil gesehen werden, weil bei
Schachtöfen in der Gicht, also an der Stelle, an welcher der erwähnte Kegelrost
sich befindet, überhaupt keine Staubentwicklung von irgendwie beachtlichem Umfange
vorkommt, also auch kein Staub aufgefangen und damit eine Gasdurchtrittsöffnung
verstopft werden kann.
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Anderseits lag keine Veranlassung vor, derartige Kegelroste oder ähnliche
Einrichtungen aus den gleichen Gründen, die für ihre Anwendung bei Schachtöfen maßgebend
gewesen, auch bei Drehrohröfen vorzusehen, weil die Verteilung des Gutes auf den
Ofenumfang, die beim Schachtofen äußerst wichtig ist, hier infolge des ununterbrochenen
Umlaufs des Brennrohres gar nicht erforderlich ist.
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Erst der Erfinder gewann die Erkenntnis, daß derartige Einrichtungen
auch bei Drehrohr -öfen einen wichtigen Vorteil bringen, der jedöch auf ganz anderem
Gebiete liegt als bei Schachtöfen, nämlich nicht in der Verteilung des Gutes auf
einen größeren Umfang zu erblicken ist, sondern in der fortdauernden Durchrührung
der von den Gasen durchströmten Schicht. In der Auswertung dieser Erkenntnis besteht
die Erfindung, und sie betrifft daher eine Vorrichtung zum Brennen von Zement und
ähnlichem Gut, bestehend aus einem zum Fertigbrennen dienenden Sinterofen, der mit
einer Vorrichtung zur Vorbehandlung des Gutes mittels der Ofenabgase versehen ist,
wobei die einzelnen Teilchen des zu einer Schicht ausgebreiteten und von den Abgasen
quer durchströmten Gutes auf oder an einer zur Durchführung der Vorbehandlung dienenden
gasdurchlässigen Trag- oder Stützanlage Lagenveränderungen gegeneinander ausführen,
und das Neue besteht darin, daß als Sinterofen ein Drehrohrofen dient.
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Wie erwähnt, haben die bei Schachtöfen bereits bekannten Einrichtungen
im wesentlichen die Gestalt von kegelförmigen Rosten; bei Drehrohröfen ist es hingegen
vorteilhaft, daß das von den Ofengasen durchströmte Gut von einer gasdurchlässigen
Trommel gefördert wird. Zweckmäßig wird das Gut außerdem vor seiner Zuführung zu
der gasdurchlässigen Fläche oder Trommel einer Formung, Ballung oder Streuselung
unterworfen.
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Die Neigung der gasdurchlässigen Trag- oder Stützanlage hat dem Böschungswinkel
des Gutes zu entsprechen oder diesen sogar zu überschreiten, um ein selbsttätiges
Bewegen des gesamten Gutes zu gewährleisten, also zu verhüten, daß auf der Rostfläche
eine Schicht des Gutes liegenbleibt. Zur Bildung der den Gasen auszusetzenden Schicht
kann aber auch ein Drehteller oder eine ähnliche regelbare Vorrichtung am Austragende
eines zwischen zwei geneigten oder senkrechten gasdurchlässigen Flächen gelassenen
Zwischenraumes angeordnet werden. Ist die gasdurchlässige Einrichtung, wie bereits
erwähnt, als Trommel ausgebildet, so kann diese mit dem Drehrohr fest verbunden,
gegebenenfalls im Eintragsende des Drehrohrs selbst angeordnet sein, wobei dann
der Raum zwischen ihr und dem Drehrohr vorteilhaft durch radiale Zwischenwände in
getrennte Kammern geteilt wird, von denen beim Drehrohrumlauf ein Teil jeweils verschlossen
gehalten wird, um zu erreichen, daß die Gase nur durch das Brenngut hindurchtreten
können.
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Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele der zur Ausführung des Verfahrens
dienenden Vorrichtungen dar, und es zeigen: Abb. i den Längsschnitt durch das obere
Ende eines Drehrohrofens und der vorgeschalteten Vorbrenneinrichtung, Abb. 2 bis
q. solche durch andere Ausführungsbeispiele.
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In der dem oberen Ende des Ofendrehrohrs i (Abb. Z) vorgelagerten
Kammer 2 ist eine geneigte, mit Löchern versehene Schurre 3 angeordnet, welche durch
die ganze Breite der Kammer 2 sich erstreckt und mit ihrem Unterteil in das Drehrohr
i hineinragt. Aus einem Füllschacht q. rieselt das Rohgut über die Fläche 3 in den
Ofen i hinab und böscht sich auf der Fläche 3 ab, so daß letztere mit einer geschlossenen
Schicht Rohgut bedeckt wird. Die aus dem Ofen i entströmenden Abgase sind, wie die
Pfeile andeuten, gezwungen, durch diese Rohgutschicht hindurchzuströmen, so daß
aller
in ihnen enthaltene Staub zurückgehalten wird und sie die Kammer 2 durch den Abzug
5 vollkommen staubfrei verlassen.
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Durch Heben und Senken des Schiebers 6 kann die Dicke der auf dem
Sieb 3 sich bildenden Rohgutschicht nach Belieben eingestellt werden.
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Der Neigungswinkel der Fläche 3 gegen die Waagerechte wird zweckmäßig
gleich dem Böschungswinkel des Rohguts gewählt, so daß die Rohgutschicht in ihrer
ganzen Ausdehnung die gleiche Dicke erhält, doch kann er auch von letzterem abweichen,
so daß die Schicht nach oben oder unten an Dicke zunimmt. Durch hier nicht dargestellte
Mittel kann die Siebfläche 3 um eine waagerechte Achse schwenkbar vorgesehen werden,
um den Neigungswinkel nach Belieben einstellen zu können.
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Bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel rieselt das zum
Filtern dienende Rohgut zwischen je zwei gelochten Platten 7 und 8 hinunter, und
die aus dem Drehrohr g in die Kammer io strömenden Abgase haben durch diese beiden
Siebplatten 7 und 8 und damit durch das zwischen ihnen befindliche Rohgut hindurchzuströmen,
um die Anlage durch den Abzug ii zu verlassen.
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In dem Zuführungskanal 12 des dem Filter zulaufenden Rohguts ist ein
Sieb 13 angeordnet, welches das Feine absieht und durch den Schacht 14 dem übrigen,
unmittelbar aufgegebenen Rohgut in der Schurre 15 zuführt.
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Aus dem Filter wird das Rohgut durch einen Drehteller 16 dauernd abgezogen
und durch den Abstreifer 17 auf die Schurre 18 geworfen, so daß es in den Ofen g
gelangt.
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Eine Regelung der Filterwirkung kann bei dieser Ausführung durch Verändern
der Umlaufgeschwindigkeit des Drehtellers erfolgen.
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Ein Entweichen def"Abgase durch den Zuführungskanal 12 wird durch
die Abdichtung desselben mittels des darin aufgestauten Rohguts verhindert.
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In Abb.3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches besonders
für sehr feines Rohgut geeignet ist. Da bei solchen durch Absieben kein genügender
grobstückiger Rest zu erhalten ist, wird der zur Filterbeschickung vorgesehene Teil
des Rohguts vor der Aufgabe durch die Formschnecke ig geleitet und gelangt von dieser
in Form von Krümeln oder Streuseln nach Durchlaufen der Abschlußschleuse 20 in -den
Füllschacht 21. Unter der Mündung dieses Füllschachtes ist ein reusenartiger, auf
der Welle 22 befestigter, doppelwandiger Siebkorb angeordnet. Derselbe besteht aus
den Grundringen 23 und 24, welche in geeigneter Weise, etwa durch Rippen, miteinander
verbunden sind, und der Kopfplatte 25, die gleichfalls durch Rippen mit dem Kopfring
26 verbunden ist. Zwischen den Ringen 23, 24 einerseits und der Kopfplatte 25 und
dem Ring 26 andererseits sind Stäbe 27 mit Zwischenräumen oder Schlitzen angebracht,
welche die Siebflächen des Filters bilden.
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Dieser Filterkorb kreist über der Platte 28, welche an dem Mauerwerk
der Kammer 29 befestigt ist und an einer Seite in die Schurre 30 ausläuft, so daß
der durch Umlauf der Welle 22 in Drehung versetzte Filterkorb das in ihm enthaltene
Rohgut auf der Grundplatte 28 herumschiebt, bis es über die Schurre 30 in
das Ofenrohr 31 fällt, dem nicht zum Filtern benutztes Rohgut wiederum unmittelbar
durch die Schurre 32 zugeführt wird.
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Die dem Ofen 31 entströmenden Abgase ziehen, da der Auslauf über die
Schurre 30 in beträchtlicher Länge vollständig von Rohgut erfüllt gehalten
wird, durch die in der Mitte der Platte 28 vorgesehene Öffnung in das Innere des
Filterkorbes und strömen von hier durch die zwischen den beiden Stablagen 27 und
das zwischen ihnen befindliche Rohgut in die der Kammer 29 aufgesetzte Abgaskammer
33 und von hier durch den Abzug 34 ins Freie.
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Bei dem in Abb. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die als Sieb
dienende Trommel im Innern des brehrohres 48 angeordnet, also gleichsam in das Innere
hinein umgestülpt. Der obere Teil der Stirnwand des Drehrohrs ist durch eine segmentförmige
Klappe 49 abgeschlossen, welche an der Achse 5o angelenkt ist und durch das sich
aus dem Füllschacht 5i dagegenlagernde Rohgut oder durch das Gewicht 52 gegen die
Ofenstirnfläche gedrückt wird, so daß sie der Längenänderung des Drehrohrs 48 beim
Betriebe nachgeben kann.
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Die wiederum durchlochte, konische Siebtrommel 47 wird durch radial
angeordnete Wände 53 gehalten, welche den letzten Teil des Ofendrehrohrs 48 um die
Trommel 47 herum in eine Anzahl im Umkreis nebeneinanderliegender Kammern einteilen,
die voneinander getrennt sind. Die aus dem Ofen kommenden Abgase müssen also durch
den unteren, mit Rohgut bedeckten Teil der Trommel 47 hindurchströmen, um durch
die zur Zeit unten befindlichen Ofenkammern in die Abgaskammer 54 zu entweichen,
da die oben befindlichen Kammern durch die Klappe 49 geschlossen sind und ein tangentiales
Umströmen der inneren Trommel 47 durch die Kammerwände 53 verhindert ist.
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Das nach der Austragseite des Ofens hin gelegene Ende der radialen
Kammern wird durch das sich auf dem Grunde des Rohres aufstau-'ende Rohgut 56 abgeschlossen,
wenn es nicht durch eine Querwand 55 geschlossen ist.
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Die bei den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebenen Vorrichtungen
zum Absieben, Formen des Rohgutes sowie zur Regelung der Beschickungsstärke der
Filterflächen können naturgemäß auch bei jedem anderen Ausführungsbeispiel,
bei
dem sie nicht ausdrücklich erwähnt sind, zur Anwendung kommen, ohne aus dem Rahmen
der Erfindung herauszufallen.
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Die Öffnungen der Filterunterlagen sind in den Zeichnungen der Deutlichkeit
halber übermäßig groß dargestellt; in Wirklichkeit werden sie stets etwas kleiner
bemessen, als die Größe der kleinsten zum Filtern verwendeten Rohgutstücke oder
-krümel ist, damit diese nicht hindurchfallen können. Als Filterunterlagen können
daher Drahtnetze, gelochte Bleche o. ä. Verwendung finden. Sie können aber auch
aus Stäben bestehen, die rostartig nebeneinandergelegt sind, oder auch Blechplatten,
welche jalousieartig übereinandergelegt sind, derartig, daß zwischen den Blechen
klaffende Spalten verbleiben.