DE879528C

DE879528C - Preheating device for raw cement or similar materials

Info

Publication number: DE879528C
Application number: DER3433D
Authority: DE
Inventors: Einar Dipl-Ing Ronne
Original assignee: FLSmidth and Co AS
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 1938-07-27
Filing date: 1939-07-27
Publication date: 1953-06-15

Description

Vorwärmeinrichtung für Zementrohgut oder ähnliche Stoffe Es ist bekannt, daß besonders günstige Wärmeaustauschergebnisse zwischen heißen Gasen und Feststoffen oder Gasen und an Feststoffen sitzenden Flüssigkeitsoder Schlammschichten erzielt werden können, wenn -die heißen Gase durch die Feststoffschichten hindurchgeleitet werden. Insbesondere ist auch bekannt, Zementrähgut oder ähnliche Stoffe dadurch zu erhitzen, daß man in ein Drehrohr eine Kammer einbaut, welche nach beiden Stirnseiten mit gasdurchlämigen Wänden versehen ist, oder daß man eine solche Kammer für sich drehbar lagert und mit den zu erhitzenden Festkörpern beschickt und, für Durchleitung von Gasen sorgt.Preheating device for raw cement or similar materials It is known that particularly favorable heat exchange results between hot gases and solids or gases and layers of liquid or sludge attached to solids can be if the hot gases passed through the solid layers will. In particular, it is also known to use cement or similar substances to heat that one builds a chamber in a rotary tube, which on both ends is provided with gas-permeable walls, or that one has such a chamber for himself rotatably stored and charged with the solids to be heated and, for passage of gases.

Es ist nicht bekanntgeworden, daß solche an den Stirnseiten mit gasdurchlässigen Wänden versehene Kammern auch für die Schlammerhitzung benutzt worden sind, obwohl auch für Schlammmassen die Verwendung von Drehkammern mit gasdurchlässigen Wänden an sich bekannt ist, wobei, jedoch die gasdurchlässigen Wände den Kammerraum nicht an seinen Enden abschlossen, so daß die Heizgase mehr oder weniger eine Umlaufbewegung um die Drehachse herum auszuführen hatten und in Schichtoberflächen eintraten, idlie frei im Luftraum lagen. Überwiegend erfolgte die Erhitzung von.Schlamm im Zustand des Anha£tens an Ketten, die In oder an Dreihrohren aufgehängt waren und denen Gelegenheit gegeben wurde, sich mit dem zu erhitzenden Schlamm zu überziehen. Zur Schaffung großer Berührungsflächen bedarf es der Aufwendung sehr großer Gewichtsmassen. a@n Ketten, und auch dann blieb die Wärmeabgabe vom den Gasen an; den von den Ketten getragenen Schlamm hinter der Wärmeabgabe zurück, die man bei Durohströmung einer scharf umgrenzten Gutschicht unschwer erzielen kann. Das gilt besonders für den Fall, daß es sich nur um Erhitizung und nicht um vollständige Trocknung von Schilamm handalt.It has not become known that such at the end faces with gas-permeable Walled chambers have also been used for mud heating, though Rotary chambers with gas-permeable walls can also be used for sludge masses is known per se, wherein, however, the gas-permeable walls do not form the chamber space closed at its ends, so that the heating gases more or less an orbital movement had to run around the axis of rotation and entered layer surfaces, idlie were free in the airspace. Most of the time, the heating of the sludge took place in the state of clinging to chains that were hung in or on three-pipe tubes and giving them the opportunity was given to coat itself with the mud to be heated. To create large contact surfaces require the use of very large weights. at Chains, and even then the heat emission remained from the gases on; the Mud carried by the chains behind the heat emission, which one with Durohstrom a sharply delimited layer of good can easily be achieved. This is especially true for in the event that it is only a question of heating and not complete drying of Schilamm handalt.

Die Erfindung weist einen .neuen Weg für die Übertragung der Wärme heißer Gase auf am der Oberfläche von Feststoffen genhaftenden Schlamm, vorzugsweise Zementrohschlamm oder Sclvlam@m aws ähnbichiem .Stoff, der gerade für den Fall wärmewirtschaftlich. und auch hinsichtlich der Einfachheit der Einrichtung besonders vorteilihaft ist, daß es- sich nur um ,die Erhitzung, aber nicht um dieEimdickung des-Schlammes bis zur vollständigen Trocknung handelt.The invention shows a .new way for the transfer of heat hot gases on sludge adhering to the surface of solids, preferably Cement raw sludge or Sclvlam @ m aws similar material, which is just in the event of a heat economy. and is also particularly advantageous in terms of the simplicity of the device, that it is only about the heating, but not about the thickening of the sludge acts for complete drying.

Dieser Weg besteht edarin, daß man 'denn zu erhitzenden Schlamm. durch eine in. ein Drehrohr eingebaute Kammer ihindurchleitet, die teilweise mit losen Füllkörpern, die z. B. aus- Metall oder Stein besteihen können, gefüllt und an beiden Stirnenden,durch gasdurchlässige Wände abgeschlossen ist, zwischen denen die Füllkörper Rollbewegungen ausführen. Der stirnseitig von,den -gasdurchliä.ssigen Wänden begrenzte Raum wird vorzugsweise durch undurchbrocheme radiale Wände in Sektoren unterteilt, um die nicht dauernd -von den Füllkörpern bedeckten' Stirnwandabschnitte, die gasundurchlässig ausgeführt werden müssen, zu' ibescbränken. Die heißen Gase geben ihre Wärme beim Durchströmen der Fültlikörpersichic:ht zwischen den gasdurchlässig gen Wänden; sehr weitgehend ab und heizen das Gut bei. der Umlaufbewegung der Kammer auf hohe Temperatur auf. Frischer kalter Schlamm fließt dauernd zu, mischt sich beim Durchgang durch die Füllkörperschicht mit auf-.geheiztem Schlamm und nimmt Wärme von diesem und den heißen Füllkörpern auf. Von dem auf solche Weise heiß gewordenen Schlamm fließt ein Teil a'b, während ein weiterer Teil sich an die etwas theruntergekühlten Füllkörper anhängt und beim Unilauf der Kammer unter Rollfhewegung .der Füllkörper aufgeheizt wird und nach Votllerfldung eines Umrlaufes zur Aufheizung von neuem Schlamm nutzbar wird.This way consists in that one 'then the mud to be heated. ihindurcht through a built-in. A rotary tube chamber, which is partially filled with loose packing, the z. B. Removing metal or S tein besteihen can is filled and closed at both ends by gas-permeable walls, between which run the filling body roll motions. The space bounded at the end by the gas permeable walls is preferably divided into sectors by impervious radial walls in order to enclose the end wall sections which are not permanently covered by the fillers and which must be made gas impermeable. The hot gases give their warmth as they flow through the filler body: ht between the gas-permeable walls; very largely and heat the property. the orbital movement of the chamber to a high temperature. Fresh, cold sludge flows in continuously, mixes with heated sludge as it passes through the packing layer and absorbs heat from this and the hot packing elements. Of the sludge that has become hot in this way, part a'b flows, while another part clings to the somewhat undercooled packing and when the chamber is running, the packing is heated under rolling motion and, after filling a circulation, can be used to heat up new sludge .

Bei Einbau der neuen Schlamm-Vorwärmeinrichtung in ein Drehrohrofenrohr erfolgt der Einbau vorzugsweise, wie 'bei derartigen Einbauten bekannt, in einen erweiterten Teil des Ofenrohres, wie dies auf der zur Veranschaulichung der Erfindurng dienenden Zeichnung dargestellt ist.When installing the new sludge preheater in a rotary kiln tube the installation is preferably carried out, as is known in such installations, in a extended part of the stove pipe, as shown on the to illustrate the invention Serving drawing is shown.

Fig, i ist ein schematischer Querschnitt :durch die neue Schltamm Vorwärmeinrichtung nach :der Linie B-B der Fig. 2; Fig.2 isst ein schematischer Längsschnitt nach der Linie A-A der Fig. i.Fig, i is a schematic cross section: through the new mud Preheater according to: the line B-B of Fig. 2; Fig.2 eats a schematic Longitudinal section along the line A-A of Fig. I.

Ein wenig vom Ofenbesohickungsende entfernt, sind zwei Querwände 4 und 5 vorgesehen, zwischen denen zwölf sektorförmige Rohrabschnitte 2 -durch unterbrochene radiale Scheidewände 6 gehil!det sind. Die sektorförmigen Rohraibschnitte 2 endigen innen .an der Wandung eines kurzen Rohres 7, während sie nach außen mit Erweiterungshaschen 9 über den Ofenmantel 8 hinausragen. Damit die sektorförmigen Rohrabschnitte dem Durchfluß -der heißen, Gase nicht zu-viel Widerstand entgegensetzen, ist der Teil ?des Ofens, welcher -die sektorförmi.gen Abschnitte enthäDt, etwas weitergemacht, als es, bei dem Ei:nfaßende eines normalen. Drehrohrofens der Fall ist, und es ist daher einkegelförmiger Abschnitt 3 vorgesehen, welcher die erweiterte Zone mit den sektorförm gen Rohrabschnitten mit dem Ofenrohr von normaler Weite verbindet. In jedem sektorförmigen Rohrabschnitte befinden sich lose Füllkörper io, welche in ider Zeichnung durch Schraffierungen angedeutet sind, die man sonst zur X#emntlichmachung von Querschnitten von Körpern benutzt. Man erkennt, daß in jedem sektorförmigen Rohrabschnitt der oben liegende Teil leer von den losen Füllkörpern ist. Dieser leere Raum biegt bei; den auf der Oberseite der Ofenachse liegenden sektorförmigen Abschnitten am Umfang und bei den auf der Unterseite der Rdhrachse liegenden Abschnitten nahe dem zentralen Rohr, an welches sich die radialen Zwischenwände ansetzen. Wenn einer .der sektorförmi.gen Rohrabschnitte durch idie Waagerechte hindurchgeht, gleiten d.ie Füllkörper nach außen oder :nach innen, je nachdem die Kammer sich nach abwärts oder nach,aufwärts bewegt; und die Gleitbewegung der Füllkörper fällt um so heftiiger aus, je geringer die Beschickung des betreffenden sektorförmiigen Rohrabschnitts ist.There are two transverse walls 4 a little away from the furnace loading end and 5 are provided, between which twelve sector-shaped pipe sections 2 -interrupted radial partitions 6 are helped. The sector-shaped Rohraibschnitte 2 end inside .on the wall of a short pipe 7, while it is outwardly with extension hooks 9 protrude beyond the furnace jacket 8. So that the sector-shaped pipe sections dem Flow - the hot gases do not oppose too much resistance is the part of the furnace, which contains the sector-shaped sections, continued a little, than it, at the egg: wet end of a normal one. Rotary kiln is the case, and it is therefore conical section 3 is provided, which the enlarged zone with the Sector-shaped pipe sections with the stove pipe of normal width connects. In each sector-shaped pipe section has loose packing elements which are in The drawing is indicated by hatching, which is otherwise used to make it clear used by cross-sections of bodies. You can see that in each sector-shaped Pipe section the part above is empty of loose packing. This empty space turns at; the sector-shaped ones lying on the upper side of the furnace axis Sections on the circumference and in the sections lying on the underside of the rotary axis near the central tube to which the radial partitions are attached. if one of the sector-shaped pipe sections that passes through the horizontal plane d. the packing outwards or: inwards, depending on whether the chamber is downwards or after, moved upwards; and the sliding movement of the packing falls all the more violently off, the lower the loading of the relevant sector-shaped pipe section is.

Der Schlamm wird dem EinIlaßende 'des Ofens durch fein Rohr 12 zugeführt und b-iildet einen Sumpf an der jeweiligen Unterseite des Ofens, wie .dies bei 15 in Fig.2 angedeutet .iet. Dieser ,Schlamm geht durch. die Wände 4 'hindurch und gelangt zu den losen Füllkörpern io, und wäihrend er auf der Oberfläche dieser Körper verteilt ist, wird der Schlamm erwärmt durch :die heißen: Gase, welche nacheinander die Wände 5, die Beschickung mit losen Füllkörpern ro ,und die Wände 4 durchsetzen. Um dem Schlamm und .den Gasen zu ermöglichen, in die sektorförmigen Räume einzutreten und diese .wieder zu verlassen, sind idie Wände 4 und 5 über einem Ringrauen durchbrochen, welcher von der in Fig. i eingezeichneten Kreislinie i i und dem Ofenrohr 8 begrenzt ist. Die Ouerwämde im Ofen können daher innerhalib idieses Gebietes durch Nockenplatten oder auch durch Gitterstäbe gebildet werden. Der kreisförmige Teil der Wände 4 und 5, welcher innerhalb 'der Kreislinie i i fliegt, wird undurchbrochen ausgeführt, auch sind die Endwände jeder gdieser Taschen unidurchbrochen. Die Teile der Wände 4 und 5, welche bei der Umlaufbewegung des Rohres vorübergehend von den losen Füllkörpern an -den sektorförmigen Ro"hrabschnittten freigegeben werden, sind umdurchbrochen ausgestaltet. Die 'heißen Gase müssen somit nur durch die Ringabschnitte :der Wände, und 5 zwischen der Kreislinie i i und dem Ofenmantel 8 strömen, und diese Ringabschnitte der Zwischenwände sind dauernd von losen Fülllkörpern=bedeckt. Beim Betrieb der Vorrichtung wird,der Schlamm über die losen Füllkörper selbsttätig verteilt, was in der Relativbewegung der losen: Füllkörper zueinander seine Ursache findet, und die Gase, welche vom Eirnlaß°nde des Ofens zum Auslaßende strömen, erwärmen dabei den. Schlamm. Der Schlamm tritt nach :der Erwärmung aus den sektorförmigen ,Rohrabschnitten durch :die Durchbrechungen: in den .kegelförmigen Rohrabschnitt 3, durch den er vermittels der Förderrippen 13 hindurchbewegt wird, welche aus der kegelförmigen Wandung hervorragen, darauf bewegt sich: der Schlamm in der üblichen Weise durch .das Ofenrohr.The slurry is fed through tube 12 to the inlet end of the furnace and b-i forms a sump at the respective underside of the furnace, as at 15 indicated in Fig.2 .iet. This one, mud goes through. the walls 4 'through and gets to the loose packing io, and while he is on the surface of this body is distributed, the sludge is heated by: the hot: gases, which one after the other the walls 5, the loading with loose packing ro, and the walls 4 enforce. To allow the mud and gases to enter the sector-shaped spaces and to leave this again, walls 4 and 5 are pierced by a ring roughness, which is delimited by the circular line i i drawn in in FIG is. The Ouerwämde in the furnace can therefore be inside this area by means of cam plates or be formed by bars. The circular part of the walls 4 and 5, which flies within 'the circular line i i, is executed uninterrupted, the end walls of each of these pockets are also uninterrupted. The parts of the walls 4 and 5, which temporarily from the loose packing during the orbital movement of the pipe are released at the sector-shaped pipe sections are perforated designed. The 'hot gases therefore only have to pass through the ring sections: the walls, and 5 flow between the circular line i i and the furnace shell 8, and these ring sections the partition walls are permanently covered by loose fillings =. At the Operation of the device is, the sludge is automatically distributed over the loose packing, what is caused by the relative movement of the loose: filler bodies to each other, and heat the gases flowing from the inlet end of the furnace to the outlet end thereby the. Mud. The sludge occurs after: the warming from the sector-shaped , Pipe sections through: the openings: in the .conical pipe section 3, through which it is moved by means of the conveyor ribs 13, which from the conical wall protrude, on it moves: the mud in the usual Way through the stovepipe.

Der sektorförmige Rohrabschnitte aufweisende Ofenteil hat einen größeren Durchmesser, als m!an dein Einlaufende eines normalen Ofens zu geben pflegt, :damit der Widerstand, den die heißen Gase beim Durchflu.ß finden, nicht zu groß wird.The furnace part having sector-shaped pipe sections has a larger one Diameter than m! Is used to give at the inlet end of a normal furnace: so the resistance that the hot gases encounter when flowing through does not become too great.

Die Heiz- oder Trockenvorrichtung kann auch als selbständiges Gebilde, getrennt von einem Ofen, ausgeführt und z. D. vor dem Einlaßende eines Dreh@roh.rofens mit selbständigem Antrieb angeordnet werden. In diesem Fall kann die Umdrehungszahl der Vorrichtung beliebig gewählt werden, und wenn sie langsamer gedreht wird, als dies bei einem gewöhnlichen Drehofen für die Zementherstelflung üblich ist, eignet sich die Vorrichtung besonders als Schlammtrockner. Die Wärmebehandlung wird dann so weit getrieben, daß der Schlamm fast seinen ganzen Feuchtigkeitsgeh,alt abgibt, u@nid die Relativbeweg,ung der losen Füllkörper zueinander dient dann außer zum Verteilen des nassen Schlamms auch zum Abreiben desselben wenn getrocknet.The heating or drying device can also be used as an independent structure, separate from a furnace, executed and z. D. before the inlet end of a Dreh@roh.rofens be arranged with an independent drive. In this case, the number of revolutions the device can be chosen arbitrarily, and if it is rotated slower than this is common in a normal rotary kiln for cement production the device is particularly suitable as a sludge dryer. The heat treatment is then driven so far that the sludge gives off almost all of its moisture content, u @ nid the relative movement, ung the loose packing to each other then serves except for Spreading the wet sludge also to rub it off when dry.

Es ist klar, daß nicht allein die Umdrehungszahl maßgebend für die Art der Wärmebehandlung ist. Je größer der Unterschied im Sch.l.aimmspiegel vor und hinter ,denn sektorförmigen Rohrabschnitten ist, um so schneller bewegt sich der Schlamm durch diese Abschnitte. Wenn der Schlamm die sektorförmigen Rohrabschnitte schnell durchströmt, :dann wird er nicht zu einem festen Körper ;getrocknet, sondern ist noch flüssig, wenn er die sektorförmigen Rohrabschnitte verläßt. Wenn eine rasche Schilammbewegung verlangt wird, dann kann dem; Rohr hinter dem sektorförmigen Abschnitt ein größerer Durchmesser als vor demselben gegeben werden, so ,daß im unteren Teil des Rohres bzw. Drehrohrofens vor dem sektorförmigen Rohrabschnitt der Schlammspiegel höher steht als hinter demselben. Falls die Anordnung mit einem Drehrohrofen fest verbunden ist, kann der Durchmesser des die sektorförmigen Rohrabschnitte aufnehmenden, Teils größer sein als der Durchmesser des eigentlichen Ofenrohres, und es kann sich an den den sektorförmigen Rohrabschnitt aufnehmendem Teil ein konischer Teil anschließen, dessen Durchmesser sich bis zum normalen Ofen.rohrdurchmesser verjüngt, wie aus Fig. 2 ersichelich ist. Wenm. jedoch langsamer Schlammdurchfluß gewünscht wird, dann kann .der Ofendurchmesser hinter dem Teil mit den sektorförmigen Rahrabschni-tben -der gleiche sein wie vor demselben, wie dies in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie 3° angedeutet ist.It is clear that the number of revolutions alone is not decisive for the Type of heat treatment is. The greater the difference in the Sch.l.aimmspiegel and behind, because sector-shaped pipe sections are, the faster it moves the mud through these sections. When the mud the sector-shaped pipe sections flows through quickly,: then it does not become a solid body; it is dried, but is still liquid when it leaves the sector-shaped pipe sections. If a quick Shilamm movement is required, then that can; Pipe behind the sector-shaped section a larger diameter than before the same can be given so that in the lower part of the pipe or rotary kiln in front of the sector-shaped pipe section of the sludge level stands higher than behind it. If the arrangement is fixed with a rotary kiln connected, the diameter of the sector-shaped pipe sections receiving, Partly larger than the diameter of the actual stovepipe, and it can a conical part is connected to the part receiving the sector-shaped pipe section, whose diameter tapers to the normal furnace tube diameter, as shown in Fig. 2 is evident. Wenm. however slow sludge flow is desired, then the furnace diameter can be behind the part with the sector-shaped Rahrabschni-tben -be the same as before the same, as shown in Fig. 2 by the dash-dotted line Line 3 ° is indicated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vorwärmein.richtuing for cement raw, good or similar Substances consist of a built into the rotary tube., After benden front sides Chamber provided with .gas-permeable walls in which the goods are in the form of a layer the. is exposed to rotary kiln gases flowing through, .d, a characterized by, that when using muddy raw material, the chamber with roars. Random packing (io) is filled. The raw sludge runs through the rotary tube and the one in it Chamber.

2. Vorwärmeinrichtun.g according to claim i, characterized in that the Chamber - is divided into sectors by radial walls (6), which are almost entirely loose Packing bodies (io) are filled.

3. Vorwärmeinrichtun.g according to claim, i and 2, characterized characterized in that the parts located on the U-infang receiving the loose packing Sector-shaped chambers (2) protrude like pockets (9) over the pipe wall.