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Vorbehandlungseinrichtung für Drehrohröfen zum Brennen von Kalksteingemischen,
Erzen usw. Bei Drehtrommeln zum Brennen, Sintern, Kalzinieren, Rösten u. dgl. von
Kalksteingemischen, Magnesia, Erzen, Chemikalien usw. ist zur Erreichung hoher Temperaturen
das Gegenstrombrennverfahren erforderlich. Danach wandert das Brenngut von der Einlaufseite
des Brennrohres meist infolge einer diesem Rohre erteilten Neigung der Befeuerung
entgegen. Das meist angefeuchtete oder schlammförmige Brenngut wird auf diesem Wege
durch das Brennrohr getrocknet, entsäuert, gesintert oder geröstet, Die zu erreichenden
Behandlungstemperaturen des Brenngutes bedingen bestimmte, nicht zu unterschreitende
Befeuerungstemperaturen, und es hängt mif der Beschaffenheit des Brenngutes, der
Größe und des Durchmessers des Brennrohres, der äußeren; Abkühlung usw: zusammen,
daß die Abgase im Austritt des Brennrohres häufig noch Temperaturen von goo bis
goo° C besitzen, besonders wenn es sich um trockene Aufbereitung des Brenngutes
handelt. Diese Abgase auszunutzen ist seit langem das Bestreben der Feuerungstechniker.
So versuchte man z. B. die bessere Ausnützung durch das naheliegende Mittel der
Verteilung des eintretenden Brenngutes durch Riesel- und Zellenanordnungen aus feuerfestem
Stoff zu erreichen. Diese an und für sich seit langem bekannten Einrichtungen haben
den Nachteil, daß die Kieseleinrichtungen bzw. Zellen und sonstige Vorrichtungen,
welche die Wärmeübertragungsoberfläche des Brenngutes vergrößern, aus hochfeuerfestem
Stoff bestehen müssen, das danach einem dauernden Abbrand unterliegt und dessen
Anschaffung und Erneuerung außerordentlich teuer ist, abgesehen von den laufenden
Störungen des Betriebes infolge Beschädigung dieser Einrichtung, welche durch die
hohen Abgastemperaturen entstehen. Durch die Verwendung des feuerfesten Baustoffes
werden die Einrichtungen auch sehr schwer und umfangreich.
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Man hat es daher vorgezogen, besondere außerhalb des Brennrohres liegendeAbwärmeverwertungseinrichtungen
zu verwenden; wie Abhitzekessel, V orwärmer für Wasser, Luft u. dgl. und besonders
Vorrichtungen zur Vorerwärmung des Brenngutes mittels Wanderrostes, Schächten, Rieselvorrichtungen
u. dgl. Eine technisch weitgehende Ausnutzung der Abgase im Brennrohr selbst ist
bisher nur beim Bearbeiten von Brenngütern gelungen, die schlammförmig oder doch
so feucht aufgegeben werden, daß ihre eigene Temperatur im Einlauf des Brennrohres
durch die Verdunstung u. dgl. so tief gehalten wird, daß sich die Abgase und auch
die Einbauten zur Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche selbst damit kühlen.
Diese an und für sich bekannten Vorrichtungen sind in der Zementindustrie mit gutem
Erfolg zur Anwendung gelangt. Dagegen ist es bisher noch nicht gelungen, eine gleich
gute Ausnutzung der Abgase in einem Brennrohr unter Anwendung
von
trockenen Stoffen, wie z. B.. trocken aufbereitetes Zementrohgut, zu erzielen.
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Es hat sich nun bei Trockentrommeln gezeigt, daß beim Gleichstromverfahren,
dem die Feuergase und das zu trocknende Gut in gleicher Richtung durch das Trockenrohr
laufen, durch die Berührung der heißesten Feuergase mit dem frischen, kalten und
noch ungetrockneten Gut diese infolge der fastaugenblicklich einsetzenden Verdampfungen
des Wassers und des noch bestehenden Wärmegefälles zwischen den Feuergasen und dem
zu behandelnden Gut einen erheblichen Temperatursturz erleiden, so daß es möglich
ist, bei hohen Eingangstemperaturen von i ooo und mehr Grad Celsius Zellenriesel-
und ähnliche Einbauten aus gewöhnlichem Eisen herzustellen. Von dieser Tatsache
ausgehend hat man schon vor nach dem Gegenstromverfahren arbeitende Drehrohröfen
zum Brennen von Gut nach dem Gleichstromverfahren arbeitende Trockentrommeln mit
Zelleneinbauten u. dgl. vorgebaut. jedoch bedingte dies eine umständliche Umführung
der Gase, und außerdem mußten Brenntrommel und Trockentrommel aus zwei getrennten
Teilen bestehen.
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Die Erfindung weist demgegenüber einen Weg, wie man auf einfachste
Weise die beiden Trommeln zu einem Stück vereinigen und trotzdem die Gase in der
einen Trommel nach dem Gegenstromverfahren, in der anderen Trommel nach dem Gleichstromverfahren
führen kann.
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Die Erfindung- ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles
dargestellt. In Abb. i ist die Trommel im Längsschnitt dargestellt, Abb.2 zeigt
einen Querschnitt. Das Brenngut wird in einiger Entfernung von der Austrittsöffnung
der Gase etwa bei a in das Brennrohr eingetragen. Die Eintragung kann auf bekannte
Art durch seitliche öffnungen b in das Brennrohr erfolgen oder auch mittels anderer
bekannter Fördermittel. Das in das Brennrohr gelangende Brenngut wird unmittelbar
durch Hubschaufeln c äus feuerfestem Stoff beim Drehen des Brennrohres mit hochgenommen
und über die einzelnen Zellen d der Trockentrommel i verteilt. Selbstverständlich
ist darauf zu achten, daß der freie Querschnitt für die aus der Brennzone abströmenden
Gase hinreichend groß gehalten wird. Das einen Gutschleier bildende, . etwas angefeuchtete
Brenngut bewirkt infolge des großen Temperaturgefälles eine fast augenblicklich
einsetzende Verdunstung der Feuchtigkeit sowie eine starke Erniedrigung der Feuergastemperatur,
so daß der Eintritt der Gase in die aus gewöhnlichem Eisenblech bestehenden Einbauten
keinen nennenswerten Abbrand mehr verursacht. Bei sehr hohen Feuergastemperaturen
kann man vorsorglich die Stirnflächen der Einbauten mit feuerfesten Stoffen oder
hitzebeständigen Legierungen schützen.
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Die Zellen- oder Rieseleinbauten d müssen Vorrichtungen, wie Förderschaufeln,
enthalten, um gegen die Neigung des Brennrohres das Brenngut nach dem Gasaustrittsende
des Rohres e zu fördern. Auf dem Wege durch die Einbauten kühlen sich die-Gase entsprechend
weiter ab, während das vorbehandelte Brenngut in erheblich geringerem Maße in der
Temperatur ansteigt, so daß das Temperaturgefälle zwischen den endgültig austretenden
Gasen und dem die Vorbehandlungseinrichtung verlassenden Brenngut außerordentlich
gering ist.
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Die ausgenutzten Brenngase, deren Temperatur in den meisten Fällen
ioo bis ?oo° C beträgt, entweichen auf dem üblichen Wege durch eine Entstaubungsanlage
in die Esse, während das vorbehandelte Gut, welches je nach dem Grad der Ursprungsfeuchtigkeit
entweder noch gewisse Feuchtigkeitsanteile besitzt oder schon eine Temperatur, die
über ioo ° liegt, angenommen haben kann, in einen besonderen Kanal f gelangt, von
wo es zum Brennrohr g geschafft wird. Der Kanal f kann innerhalb der Vorbehandlungseinrichtung
und innerhalb des Brennrohres oder auch außerhalb desselben liegen. Bedingung ist,
daß er so angeordnet ist, daß die heißen Feuergase nicht hindurchströmen können.
Der Durchtritt der heißen Gase wird verhindert durch an und für sich bekannte in
der Zeichnung nicht dargestellte Klappen aus feuerfestem Stoff oder durch. Verschlüsse,
die durch das Gut selbst gebildet werden. Unter Umständen genügt es, den Kanal f
so eng zu machen, daß die Gase, die sich den Weg des geringsten Widerstandes suchen,
den Kanal in nennenswertem Maße nicht durchziehen. Besondere Verschlüsse können
dann in Fortfall kommen. Die einfachste Form des Kanals f ist in der Zeichnung angedeutet.
Er besteht hier aus einer zwischen der Zellentrommel i und dem äußeren Mantel k
ausgesparten ringförmigen Kammer geringen Querschnittes. Die Förderung des Gutes
in dem Brennofen erfolgt dabei durch die Trommelneigung.