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Verfahren zum Betrieb von Drehrohröfen und Drehrohrofen zur Durchführung
des Verfahrens Beim Betrieb von Drehrohröfen zum Brennen., Calcinieren, Rösten oder
Sintern von Gut, insbesondere zum Brennen von kaustischem Magnesit, Dolomit u. dgl.,
bei welchem dem Ofenrohr einerseits Erstluft und Brennstoff in der Längsrichtung
und andererseits Zweitluft in der Querrichtung zugeführt wird, bildet sich, ,insbesondere
wenn die Behandlungstemperatur nur wenig über der Zündtemperatur des Brennstoffes,
z. B. Kohlenstaubes, liegt, beim Brennerkopf ein Luftsack, der die Entwicklung der
Flamme behindert und der zu dem lästigen Stoßen oder Atmen des Ofens führt.
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Es wurde nun gefunden, daß dieser durch die Zuführung der Zweitluft
in der Querrichtung entstehende Luftsack unter Verwendung von Zusatzluft (Drittluft)
zerstört werden kann, und zwar dadurch, daß man um den Flammenkern einen Zusatzluftstrom
in spiralig drehender Bewegung führt. Ein solcher spiraliger Zusatzluftstrom pflanzt
sich. überraschend weit fort, saugt den toten Luftsack in sich auf und gibt zudem
der Flamme eine gute Führung in dem sich drehenden Ofenrohr.
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Es ist ein Brenner für Kohlenstaubfeuerungen bereits bekannt, bei
dem .das Staub-Luft-Gemisch, also Kohlenstaub plus Erstluft, mit Drall zugeführt
und die Zweitluft tangential in das Brennergehäuse einsgeführt wird, so daß die
spiralig drehende Zweitluft und das mit Drall eingeführte Staub-Luft-Gemisch bald
nach ihrer Einführung sich vermischen und mit kurzerFlamme verbrennen, zumal der
auf das Staub-Luft-Gemisch einwirkende Drall veränderbar ist, um die Rotationswirkung
des Staub-Luft-Gemisches dem jeweiligen spezifischen Gewicht des Brennstoffes anpassen
zu können. Der
| Q4-91 ilix A iinov agsl-9P-yxr@ @zclal1i;..31 c |
| Zweck und die Arbeitsweise .dieses bekamst n |
| Brenners sind demnach grundsätzlich verschieden |
| vom Betriebsverfahren d ##Ej@# #asy |
| vor allem mit Dritt- bzg#htft'#e'fte#t`rhi |
| deren Hilfe der Luftsack beseitigt wird, der in |
| felli`rbä@e@@@t'tfolge der Querzuführung |
| :@@@ütlü$Y1'hst,¢$t. Diese Zuführung der Zwe' ft |
| ist aber bei Dfehrahröfen sehr vorteilhaft, |
| durch den vorhandenen Austragschacht erfö |
| dadurch auch eine wirksame Vorwärmung der ,1 |
| ergibt. @. ',j |
| Die Bildung eines den Flammenkern umgebend' |
| und den toten Luftsack zerstörenden Zusatzluft- |
| stromes von spiralig drehender B@@eigai äul |
| die verschiedenartigste Weise, insbesondere aber |
| dadurch erreicht werden, d4$,. dieZUSatzlu# -ent- |
| weder tangential in das di f #tl,#f#-7.$at#t erenjn-; |
| Stoff führende Düsenrohr o$er tahgentiäl in' das |
| Ofenrohr eingeblasen wird. Hierbei läßt sich auf |
| einfache Weise durch Änderung des Eibblase-@, |
| winkels mit Bezug zu der durch die Einblasestelle |
| gelegten Grundikreisebene des DÜstn- oder Ofen- |
| rohres, gegebenenfalls aber auch durch Verände- |
| rung der Luftgeschwindigkeit eine Verlegung der |
| Htt@m.@ *-ur.. -&s-:E.lauune. :mach. . vorn `oder.- |
nach rückwärts erreichen, was z. B. beim Abbrennen von Krusten bei Zement oder Sinterdolomit
von Vorteil y st: ' Einen besonderen Vorzug des erfindungsgemäHen Verfahrens zum
Betrieb von Drehrohröfen bildet der Umstand, da8.dieses .Verfahren mit sehr einfachen
Mitteln durchführbar ist. Diese Mittel bestehen im Wesen aus einer einen Hilfsluftstrom
von spiralig'dreheÜdeü'BWegÜhg 'uni den Plärrmenkern schaffenden Einrichtung. Eine
solche,Ein-. richtung kann z. B. aus Leit- oder Ablenkflächen bestehen, die einem
zusätzlich zugeführten Luftstrom eine spdralig, 6tehmdeBe%vegung uni defi. Flammenkern
erteilen. Eine wegen ihrer Einfaehheit und großen Betriebssicherheit bevorzugte
Ausführungsform des Drehrohrofens besteht darin, daß dieser neben .den die Erstluft
und die Zweitluft führenden Organen mindestens eine mit Zusatzluft beaufschlagte
Leitung aufweist, die tangential in eines der axial verlaufenden Rohre des Ofens,
z. B,. in ein Düsenrohr oder eilt Ofenrohr, mündet. Es können auch mehrere tangential
ausmünden-de Hilfsluftleitungen. oder tangential gestellte Mündungen einer Hilfsluftleitung
oder eines Leitungsnetzes für Hilfsluft vorgesehen sein, die entweder nur einem
der .Rohre (Düsenrohr oder Ofenrohr) oder beiden Rohren gleichzeitig zugeordnet
sein können. Zweckmäßig ist die tangential gestellte Mündung der Hilfsluftleitung
@zu einer Düse mit flachem Querschnitt ausgebildet; ferner kann der 1\'lwndungsteil
derHilfsluftleitung auch hinsichtlich seiner Winkelstellung zur Grundkreisebene
des die Ausmündung aufnehmenden Rohres einstellbar sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Drehrohröfen nach der
Erfindung zur DurchfÜht-ung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens dargestellt.
| ., #Figri zeigt einen Drehrohrofen meiner Aus- |
| fün rungsforin im Längsschnitt; |
| stellt leinen S,s7hnitt nach Linie II-II der |
| där;' ttt _ . |
| Fig.3 ist die Einmündung der Hilfsluftleitung |
| i' das Düsenrohr in Draufsicht dargestellt; |
| ig. 4 und 5 zeigen einen verstellbaren Anschluß |
| ilfsluftleitung an das Düsenrohr in einer Aus- |
| @" gsform in Draufsicht und einen Schnitt nach |
| ##'-V der Fig. 4; in |
| ig. 6 und 7 ist ein anderes I,1,usfüliru,ngsbeispiel |
| bt`nes Drehrohrofens im Längsschnitt und teilweise |
| geschnittener Seitenansicht dargestellt. |
| @ilti d@@r'3 ._@ljis 3 ist i das in geeigneter Weise |
| gelagerte und im Umfangssinn angetriebene Ofen- |
| rohr des Drehr hrofens. 2 der das Ende des Ofen- |
| ro'lirp,> äu£tieli ,ende ?lfenkopf und 3 der Austrags- |
Schacht fier' dis im Ofenrohr behandelte Gut, der zum Kühler 4 führt. ; ist ein
Luftverdichter, z. B. ,Ventiltor, für die Erstluft lizw. Trägerluft, für den i@rennstoff,
der bei (lern gezeichneten Ausfühungsbeispiel in Forin von Kohlenstaub durch eine
Zutragschnecke 6 und das \"erl)indungsrolir 7 dem Düsenrohr 8 zugeführt wird, das
in der verlängerte Läugsmittelachse des Ofen11, r0 res1 legt und aus dem die Erstluft
samt Brennstoff zwecks Flammenbildung in das Ofenrohr eingeblasen wird. Durch den
Austragsschacht 3 strömt entgegen der Bewegung des behandelten Gutes die Zweitluft
zu, die durch die Berührung mit dem heißen Gut vorgewärmt wird und den in Fig. i
mit der Linie io angedeuteten Verlauf nimmt. Hierbei bildet sich, insbesondere wenn
die Bretnntetnperatur nur wenig Äther der'Zündtemperatur des Brenngutes liegt, ein
Luftsack i r, der die Entwicklung der Flamme behindert und der zu dein lästigen
Stollen oder Atmen des Ofens führt.
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Um diesen Luftsack i i zu zerstören, wird frei dem in jen Fig. i bis
3 dargestellten Ausführungsbeispiel Hilfsluft tangential in das Düsenrohr 8 eingeblasen,
und zwar vermittels eines Luftverdichters, z. B. Ventilators i;. einer Hilfshiftleitung
16 und einer Düse 17, die tangential in das_Düsenrohr 8 mündet. Die Düse 17 weist
einen in der Längsrichtung des Düsenrohres flachliegenden Querschnitt auf, so daß
die Hilfsluft in Form eines Bandes entlang der hnienfläche des Düsenrohres rotiert.
Da auf dieses Hilfsluftlrand zufolge der Berührung mit dem längsachsig strömenden
Erstluft-Brennstoff-GemiSch gleichzeitig auch eine Kraftkomponente in der Längsrichtung
wirkt, so nimmt die rotierende Hilfsluft allmählich eine Spiralförmige Drehbewegung
an, mit der sie sich auch aus dem Düsenrohr herausdreht und in das Ofenrohr i hineitilrewegt.
Diese in Fig. i durch die Linie 18 angedeutete, sich spiralförmig drehende Hilfsluft
umgibt den Flammenkern i9 und greift in den Luftsack i i ein. Dadurch wird die Totluft
i i aufgesaugt und der nunmehr hindernislos sich entwickelnden Flamme eine klare
Führung gegeben, zumal, wie Versuche bestätigt haben, die spiralige Hilfsluftbewegung
sich weit in das Innere des Ofenrohres fortpflanzt.
:Man kann auch
schon, von vornherein dieDüse 17
im Winkel an das Düsenrohr 8 anschließen,
so daß die Hilfsluft gleich zu Beginn des Einiströmens eine spiralige Drehbewegung
ausführt. Dieser Einströmwinkel 'kann auch einstellbar sein. Die Fig. 4 und 5 zeigen
eine der vielen diesbezüglich möglichem Ausführungsformen. Das Düsenrohr 8 ist in
diesem Fall mit einer Tasche 2o ausgestattet,welche die um einen Drelizahfen 21
schwenkbare Düse 17 pfan@nenartig aufnimmt. Bei dieser Ausführung ist somit der
Einströmwinkel a zwischen der Düse 17 und der durch d:e Einströmstelle gelegten
Grundkreisebene 22-22 des Düsenrohres einstellbar. Auch die Geschwindigkeit der
eingeblasenen Zusatzluft kann geäni(lert werden. Die Veränderung des Einblasewinkels
und die Änderung der Luftgeschwindigkeit stellen einfache -Maßnahmen dar, um die
Ilöcllstteinperatur der Flamme weiter nach vorn oder nach hinten zu verlegen. Die
verstellbare Düse 17 kann durch ein biegsames Schlauchstück oder durch Universalgelenke
mit der Hilfsluftleitung 16 verl)unden sein; auch können Einstelltriebe oder Feststellmittel
-zum Ein- und Friststellen der Schwenklage der Düse 17 vorgesehen sein.
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In den Fig. 6 und 7 ist ein Drehrohrofen dargestellt, bei welchem
Zusatzluft tangential in das Ofenrohr i eingeblasen wird, so daß ein spiralig sich
drehender Luftstrom 18' um den Flammenkern icg entsteht, der ebenfalls den toten
Luftsack i i in sich aufsaugt und der Flamme eine sichere Führung erteilt. Zur Zuführung
der Hilfsluft dient hier wiederum ein Luftverdichter 15 (N"enitilator) und eine
Flilfsluftleitun.g 16, die in eine tangential in das Ofenrohr ausmündende Düse 17'
endet. Die Bauart des Drehrohrofens ist im iilirigeni die gleiche wie die gemäß
den Fig. i bis 3, und sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet.
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Auch beim tangentialen Einblasen vonZusatzluft in das Ofenrohr i kann
leicht Vorsorge zum Einstellen des Einblasewinkels getroffen werden. So ist es bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 zu diesem Zweck nur erforderlich,
das durch die Seitenwand des Ofenkopfes 2 verlaufende Rohrstück 16' samt der Düse
17' drehbar zu lagern und an den festen Teil der Hilfsluftleitung 16 durch eine
Stopfbüchsenmuffe oder eine sonstige, ltelativdrellungen der erwähnten Teile zulassende
Rohrverbindung anzuschließen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb von Drehrohröfen, das im
Wesen darin besteht, daß um den Flammenkern ein Luftstrom in spiralig drehender
Bewegung geführt wird, und der zur Durchführung dieses Betriebsverfahrens dienende
Drehrohrofen ist für ,alle Zwecke (Brennen, Calcinieren, Rösten, Sintern) und auch
für die Behandlung von Materialien aller Art mitVorteil inFällen anwendllar, in
welchen zufolge der Querführung von Zweitluft sich ein die Flammenbildung behindernder
Luftsack bildet. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung bei Drehrohröfen
zum Brennen von kaustischem Magnesit a dgl. aus, wenn die Brenntemperatur nur ein
wenige über der Zündtemperatur des Brennstoffes, z. B. Kohlenstaubes, liegt, da
'hier wegen des geringen Unterschiedes zwischen Brenn- und Zündtemperatur die Flamme
gegen alle ihrer Entwicklung abträglichen Einflüsse sehr empfindlich ist und daher
durch den erwähnten Totluftraum besonders leicht gestört wird.