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Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Brennen von Zement und
ähnlichen Stoffen auf einem Wanderrost Zement und ähnliche Stoffe werden entweder
mittels in die Schicht aufgegebener Brennstoffe oder mittels auf das Gut gerichteter
Flammen gebrannt. Im ersten Fall muß eine ausgewählte Kohle verwendet werden, im
zweiten Fall ist zur Erzielung eines guten Erzeugnisses meistens ein Umrühren oder
Umwälzen der Schicht erforderlich, wozu Drehrohröfen, Schubroste, Flammöfen mit
Rührwerken oder ähnliche Einrichtungen benutzt werden, die eine schlechte Wärmeausnutzung
aufweisen. Das Umrühren oder Umwälzen der Schicht ist notwendig, weil das Gut unter
- der Wirkung der Flamme leicht über den zum Garbrennen erforderlichen Sinterpunkt
hinaus erhitzt wird, so daß es zum Schmelzen kommt und dabei Klumpen und Krusten
bildet, die ein gleichmäßiges Durchbrennen des gesamten Gutes verhindern und beim
späteren Mahlen einen unnötig großen Kraftaufwand erfordern.
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Nach der Erfindung wird der zu brennende Stoff in voller Schicht auf
einen Wanderrost aufgegeben, mittels Brenngase, die auf die Oberfläche der Schicht
gerichtet sind, bis zu einer gewissen Tiefe fertiggebrannt, worauf dann die fertiggebrannten
oberen Schichtteile nacheinander entfernt werden.
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Bei einem bekannten Verfahren zum Wärmeaustausch zwischen den Ofenabgasen
und dem Rohgut bei der Zementherstellung in einer dem Ofen vorgeschalteten Vorbrennvorrichtung
wird die Schichtstärke des auf einem Wanderrost liegenden Rohgutes an verschiedenen
Stellen verschieden bemessen. Über dem- Wanderrost sind bei der Vorrichtung zur
Ausführung dieses Verfahrens Rohgutaufgabevorrichtungen hintereinander angeordnet,
derart,
da?) die Robgutschicht nach dem Abwurfende des Rostes zu wächst. Infolgedessen treffen
hierbei die Ofengase zunächst auf den zuerst aufgegebenen dünnen-Schichtteil und
brennen ihn vor. Dann wird. auf diesen Scliiclitteil der zweite Schichtte4 aufgegeben,
um ebenfalls vorgebrannt ztf werden. Dieses Spiel wiederholt sich bis zur Erreichung
der vollen Schichtdicke. Die bereits von einer neuen Schicht bedeckten, also dann
unter dieser liegenden schon vorgebrannten Scliiclitteile werden also zwei- oder
mehrfach einer erneuten Erhitzung unterworfen. Es ist hierdurch schwierig, das Rohgut
in seiner Gesamtheit gleiclimäl.»ig _ zu brennen.
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Diese Scli@vierigkeit soll durch das Verfahren gemäß der Erfindung
behoben werden, indem von der in voller Stärke aufgegebenen Schicht der je@vcils
fertiggc@lirannte obere Schichtteil entfernt wird. Die Brenngase treffen dann auf
einen lediglich vorgewärmten Schichtteil. Auch beim Fertigbrennen kann ein Überbrennen
leicht vermieden werden. Durch die Vorwärmung der unteren Schichttteile kann eine
besondere Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erzielt werden.
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Zur _'-,usfüliriiiig des Verfahrens wird zweckmäßig ein Verblaserost
benutzt mit mehreren über der Verblasestrecke in Abständen angeordneten, die ganze
Rostbreite bestreichenden Brennern und zwischen diesen vorgesehenen, sich über die
ganze Breite des Rostes erstreckenden Abstreichern, wobei die Streichkante jedes
Abstreichers stets höher liegt als diejenige des in der Wanderrichtung des Rostes
folg enden Abstreichers.
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Die Zeichnung stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer zur
:l-,usführung des Verfahrens gemäß Erfindung geeigneten Vorrichtung dar.
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Es zeigt Abb. i eine Zeinentbrennanlage im senkrechten Längsscliiiitt,
Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. i.
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Dem in einer Kaniiner io (Abt. i) angeordneten, in der Richtung des
Pfeiles x durch eine hier nicht dargestellte, auf das Zahnrad i 1 einwirkende Antriebsvorrichtung
in Umlauf versetzten Wanderrost 12 wird das Frischgut mittels der Aufgabe 13 als
eine Scliiclit von beträchtlicher Stärke aufgegeben. In die Kammer io münden von
oben her Brenner 14 ein, die sich über die ganze Breite des Rostes 12 erstrecken
und aus einer Brennstoffleitun r 1 i gc°speist werden; an den einzelnen Brennern
i -l', 14", i-t"' vorgesehene Absperrmittel 16 gestatten eine Regelung der einzelnen
Flammen. Die Brenner 14. liegen in verschiedenen Abständen voneinander und in verschiedener,
in der Vorschubrichtung des Wanderrostes 12 abnehmender Höhe. Ihre Lage kann durch
Verschieben gegen die Leitung 15 und Senken der Mundstücke 17 einstellt werden.
Zwischen den Brennern 14 i'%nd Abstreicher 18', 18" vorgesehen, welche sich ebenfalls
über die ganze Breite des Wanderrostes 12 erstrecken. Hinter ihnen, in der Förderrichtung
des Rostes 12 gesehen, sind rechtwinklig zum Wanderrost 12 Förderbänder i y angeordnet.
Die Laufgeschwindigkeit der Bänder ist erheblich größer als diejenige des Wanderrostes
12.
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Die Abstreicher 18 und demgemäß auch die Förderbänder i9 liegen in
verschiedener Höhe über dem Wanderrost 12. Jedes der Förderbänder i9 läuft über
vier Rollen, nämlich über zwei obere Rollen 20 (Abb. 2) und ` zwei untere Rollen
21. Die unteren Rollen 2i und 21' aller Bänder i9 sitzen auf -gemeinsauren Wellen
22 und 23, von denen die erstere mittels des Zahnrades 24 und eines hier nicht dargestellten
Antriebs im Sinne des Pfeiles y (Abb. 2) in Umlauf versetzt wird. Spannrollen 25
halten die Bänder i9 straff: Die Abstreicher 18 mit den Bändern i9 können in der
Förderrichtung des Rostes 12 und in der Höhe durch Verschieben der Lagerplatten
26 in der Kammer io verstellt werden, i@obei die Rollen 20 und 21 auf ihren Wellen
axial zu verschieben sind und die Spannrollen 25 einen auftretenden Durchhang der
Bänder i9 ausgleichen.
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Die Förderbänder i9 sind auf ihrer inneren Seite mit nachgiebigen
Querrippen 27 besetzt. Die Rollen 20 und 21 sind auf ihrem Umfang mit Aussparungen
20a und 21a versehen, in welche die Querrippen 27 eingreifen, wenn die Bänder 19
Tiber die Rollen 20 und 21 hinweggehen.
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Am Austragende des Wanderrostes ist ferner ein Förderband 28 vorgesehen,
welches über Rollen 29 läuft, die auf den Wellen 22 t:nd 23 sitzen. Dieses Förderband
28 ist auf seiner Innenfläche glatt, trägt also keine Querrippen.
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Unterhalb der Verblasestrecke des Wanderrostes 12 ist ein Saugkasten
3o angebracht. Durch Zwischenwände 31, die unterhalb der Abstreicher 18 vorgesehen
sind, ist er in einzelne Abschnitte geteilt; von jedem dieser Abschnitte geht eine
Saugleitung 32 ab, in der eine Regelungsklappe 33 vorgesehen ist. Die Saugleitungen
32 vereinen sich und führen zu dem Sauggebläse 34, welches mittels des Motors 35
angetrieben wird. .
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Die aus dem Aufgabetrichter 13 auf den Rost 12 gebrachte Schicht läuft
unter der Flamme des Brenners 14' hindurch; hierbei wird das Gut an seiner Oberfläche
bis zu einer gewissen Tiefe hinab fertiggebrannt
Die Abgase der
Brennerflamme werden von dem Gebläse 3q. aus der ersten Saugkammer durch die entsprechende
Leitung 32 abgesaugt. Indem sie hierbei durch den unteren Teil der auf dem Wanderrost
12 liegenden Gutschicht hindurchströmen, erwärmen sie dieses Gut und geben dabei
ihre Wärme ab, so daß sie mit sehr geringer Temperatur durch den Rost 12 in die
Saugkammer und in das Gebläse gelangen.
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Sobald die auf dem Wanderrost 12 liegende Schicht gegen den Abstreicher
i8' gelangt, wird ihr oberster, fertiggebrannter Teil von diesem abgehoben und über
seinen nach aufwärts geneigten Rücken auf das Förderband i9' gebracht, welches das
empfangene Gut rechtwinklig zu seiner bisherigen Bewegungsrichtung fortführt und
es auf die sich über die ganze Länge der Kammer io erstreckende Ableitungsschurre
36 fallen läßt. Die auf dem Wanderrost verbleibende Schicht läuft nun unter der
Flamme des zweiten Brenners 14" hindurch, und der nunmehr obere Teil der Schicht
wird fertiggebrannt. Durch den Weitergang des Rostes wird dieses gare Gut von dem
zweiten Abstreicher 18" auf das Förderband i9" geschoben und von diesem ebenfalls
auf die Schurre 36 gestürzt. Der nun noch auf dem Wanderrost 12 vorhandene Rest
der Schicht wird beim Durchgang unter dem letzten Brenner i4'" (brennenden Flamme)
bis auf den Grund der Schicht fertiggebrannt und fällt am Ende des Wanderrostes
auf das Förderband 28, um von diesem auf die Schurre 36 abgegeben zu werden. Während
die aus der ersten Saugkammer kommenden Abgase fast völlig abgekühlt sind, weisen
die aus der zweiten Kammer stammenden eine etwas höhere Temperatur auf, weil die
von ihnen durchströmten Abschnitte der Schicht und des Rostes über der ersten Saugkammer
schon erwärmt worden sind. Durch verschiedene Bemessung der einzelnen Brennzonen
und der von den einzelnen Abstreichern 18 abgehobenen garen Schichtteile läßt sich
erreichen, daß auch das Abgas aus der zweiten Saugkammer ziemlich kalt ist, also
insgesamt :wenig Wärme ungenutzt entweicht. 'Nur die aus der letzten Brennstufe
stammende Abgaswärme kann nicht durch Vorwärmung weiteren Gutes ausgenutzt werden.
. Ihre Menge ist jedoch gering und läßt sich durch Zwischenfügung weiterer Brennstufen,
also .durch Anordnen von noch mehr als den hier angegebenen Brennern 14 und Abstreichern
18, noch weiter vermindern, so daß der von ihr herrührende Wärmeverlust nicht ins
Gewicht fällt. Durch die Vermischung der aus den einzelnen Saugkammern durch die
Leitungen 32 abgezogenen Abgase wird ferner die Temperatur des in das Gebläse 34
gelangenden Gasstromes so erniedrigt, daß dieses keinen Schaden erleidet.
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Um zu verhüten, daß beim Fertigbrennen der letzten bis .auf den Wanderrost
herunterreichenden Schicht des Gutes die heißen Abgase unmittelbar den Rost berühren,
ist die Aufgabe 37 vorgesehen, mit welcher auf den Rost unter dem Brenngut eine
Schicht von bereits erbranntem Gut als Schutzschicht aufgelegt werden kann. In vielen
Fällen kann von einer solchen Schicht abgesehen werden, weil die letzte Brennstrecke
unter dem Brenner i4'" nur kurz ist und der Wanderrost hier keine nennenswerte Erhitzung
erfährt.
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Um zu verhüten, daß beim Abnehmen einer fertiggebrannten Gare Vertiefungen
oder Löcher in die verbleibende Schicht gerissen werden, sind hinter den Abstreichern
i8 Hilfszuführungen für Frischgut vorgesehen. Diese bestehen aus Zuleitungen 38,
welche unter die Bänder i9 an der Einlaufseite herunterreichen und dauernd mit einer
kleinen Menge Gut gefüllt gehalten werden. Die Querrippen 27 auf der Unterseite
der Bänder 19 fassen so viel von diesem Gut, daß die sich über die ganze
Breite des Wanderrostes 12 erstreckenden, hinter den Abstreichern 18 gelegenen Trichter
39 stets gefüllt gehalten werden. Weist jetzt die unter einem Abstreicher 18 vorbeilaufende
Schicht auf ihrer Oberfläche Löcher auf, so \verden diese aus dem Trichter 39 ausgefüllt,
worauf der Trichter 39 aus seiner Zuleitung 38 wieder mit von den Querrippen 27
mitgenommenem Gut aufgefüllt wird. Die Nachgiebigkeit der Querrippen 27 verhindert
dabei ein festes Einprespen von Gut in die Trichter 39.
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Hinter den Förderbändern i9 sind Schirme 4.o angeordnet, die quer
durch die ganze Kammer io laufen; sie verhindern, daß das von den Abstreichern 18
auf die Förderbänder i 9 gebrachte Gut über diese hinweggleiten und wieder herunterfallen
kann.
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Die Abstreicher 18 sind hohl ausgebildet. Durch ihre Höhlung streicht
Luft hindurch, die zur Saugseite des Gebläses 41 und von diesem in die Leitung 15
gedrückt wird. Durch die Aufgabe 42 wird der als Brennstoff verwendete Kohlenstaub
in die Leitung 15 eingelassen.
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Um ein recht gleichmäßiges Erzeugnis auf jeder einzelnen Brennstufe
zu gewinnen, kann dem durch die Schurre 13 aufgegebenen Gut in der bei Verblaserosten
bisher schon angewendeten Weise auch Brennstoff zugesetzt werden, doch in erheblich
geringerer Menge, da er nur zu einer Unterstützung des Brandes dient, die eigentliche
Hauptmenge der benötigten Wärme aber von den Brennern 14 geliefert wird.