DE910517C

DE910517C - Verfahren zur Verbesserung der Waermewirtschaft von Drehrohroefen zum Waermen, Brennen oder Sintern von Gut

Info

Publication number: DE910517C
Application number: DEE6175A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Eigen
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1952-10-19
Filing date: 1952-10-19
Publication date: 1954-05-03

Description

Verfahren zur Verbesserung der Wärmewirtschaft von Drehrohröfen zum Wärmen, Brennen oder Sintern von Gut Beim Drehrohrofen steht der materialgefüllte zum gasgefüllten Rohrquerschnitt im Vergleich zum Schachtofen in einem wärmewirtschaftlich ungünstigen Mißverhältnis. Der Brennstoffverbrauch Je Einheit Erzeugnis ist daher wesentlich größer als beim Schachtofen. Dies wiederum hat zwangsläufig zur Folge, daß die Verbrennungsluftmenge je Kilogramm Erzeugnis beim Drehrohrofen größer ist als beim Schachtofen, so daß auch bei vollständiger Überführung der fühlbaren Wärme des fertigen heißen Erzeugnisses auf die Verbrennungsluft, z. B. in der Kühltrommel, die Verbrennungsluft bei weitem nicht auf solch hohe Temperaturen vorgewärmt wird wie beim Schachtofen. Dies wirkt sich wiederum in einem höheren Brennstoffverbrauch aus. i kg Klinker aus Sintermagnesit, Sinterdolomit oder Zement gibt in der Kühltrommel bei Abkühlung von iq.oo auf ioo° C etwa Sao kcal fühlbare Wärme an die Zweitluft ab. Etwa 7,0 Nms Zweitluft je Kilogramm Brennstoff werden im Kühler vorgewärmt, wenn der untere Heizwert des Brennstoffs (Steinkohle) 7aoo kcal/kg, der Luftüberschuß 5 °/o und der Anteil der Zweitluft an der Gesamtluft 85 % beträgt. Bei einem Steinkohlenverbrauch von 0,30 kg je Kilogramm Klinker stellt sich die Zweitluftmenge daher auf a, i Nm-3 je Kilogramm Klinker. Abb. i der Zeichnung zeigt an Hand eines Wärme-Temperatur-Schaubildes, daß auch bei vollständiger Vernachlässigung der Wärmeverluste der Kühltrommel durch Strahlung und Konvektion die Zweitluft nur auf q.75° C erwärmt wird. In dem Schaubild ist die ausgezogene Linie die Klinkerlinie und die gestrichelte Linie die Zweitluftlinie. Wäre die Zweitluftmenge nur 0,71 Nm3 je Kilogramm Klinker, was aber nur bei einem Verbrauch von o.io lig Steinkohle je Kilogramm Klinker der Fall wäre, so würde die Zweitluftlinie den Verlauf der strichpunktierten Linie nehmen und bei einem gleichmäßigen Temperaturgefälle Gut - Luft von i oo° C eine Vorwärmung der Zweitluft auf i3oo° C erreicht werden.
Es ist nun vorgeschlagen worden, eine hohe Zweitlufttemperatur durch Einleitung von erhitzter Luft in das Austragende der Kühltrommel zu erreichen. Der damit verfolgte Zweck wird zwar erreicht, aber der Wärmeaufwand je Einheit Erzeugnis wird dadurch nur ganz unwesentlich oder gar nicht vermindert, weil der Klinker dann mit einer hohen Temperatur, die etwa ioo° C über der Temperatur der eingeleiteten Heißluft liegt, aus der Kühltrommel austritt und entsprechend hohe Verluste an fühlbarer Klinkerwärme entstehen.
Dieses Verfahren bietet somit keine Möglichkeit, in einem Wärmeaustauscher durch heißes Drehrohrofenabgas erzeugte Heißluft nutzbringend im Drehofenprozeß zu verwerten.
Der Erfinder hat nun erkannt, daß die Einführung von Heißluft in die Kühltrommel zu einer beachtlichen Senkung des Brennstoffverbrauchs je Kilogramm Klinker führt, wenn die Heißluft in den Teil der Kühltrommel eingeleitet wird, in dem die Temperatur des Klinkers höher ist als beim Verlassen der Kühltrommel. Treten in dem gewählten Beispiel nur etwa ein Drittel der Zweitluft kalt durch die Auslauföffnung, dagegen zwei Drittel der Zweitluft auf 4oo° C vorgewärmt in den Teil der Kühltrommel ein, wo der Klinker eine Temperatur von 500° C hat, so verläuft die Linie der Zweitluftvorwärmung bis zur 4oo°-C-Temperaturlinie zunächst nach der strichpunktierten Linie, um von dort ab der strichstrichpunktierten Linie zu folgen. Es wird dann eine Luftvorwärmung von 725 statt bisher 475° C erreicht, und die zugeführte fühlbare Wärme der 400° C heißen Luft aus dem Wärmeaustauscher wird in vollem Umfang für die, Vorwärmung der Zweitluft nutzbar gemacht, ohne daß dieser Vorteil durch eine Erhöhung der Temperatur des Klinkers beim Verlassen der Kühltrommel wieder vernichtet würde, so daß eine nennenswerte Senkung des Wärmeaufwandes je Kilogramm Klinker das Ergebnis ist.
Die Kühltrommel wird zweckmäßigerweise im umgekehrten Verhältnis der mittleren Temperaturdifferenz Gut Luft verlängert.
Das vorgeschlagene Verfahren ist auch anwendbar, wenn eine andere Kühlvorrichtung als eine Kühltrommel verwendet wird. Abb.2 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der heiße Klinker tritt durch die öffnung i in die Kühltrommel ein und durch die Öffnung 2 abgekühlt aus. Die Kühltrommel besteht aus zwei Rohrteilen 4 und 5, die bei 3 fest miteinander verbunden sind. Das Heißluftgebläse 6 drückt Heißluft in den Heißluftring 7 und aus diesem zwischen der Verjüngung des Rohrstückes 4 und der Erweiterung des Rohrstückes 5 in die Kühltrommel.
Die Heißluftmenge, die vom Gebläse 6 in die Kühltrommel eingeleitet wird, wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß der Kaltluftzutritt durch die Öffnung 2 nicht unter etwa o,8 Nm3 je Kilogramm Klinker sinkt, damit eine genügende Kühlung des Klinkers erreicht wird. ' Ist die Temperatur des Drehrohrofenabgases gering, so, ist es vorteilhaft, Luft von hoher Temperatur in einem besonderen Heißlufterzeuger unter Verwendung von billigem Brennstoff herzustellen, da neuzeitliche Wärmeaustausche-r einen thermischen Wirkungsgrad bis zu go°/o haben und die fühlbare Wärme der Zusatzheißluft in bezug auf den Drehofenprozeß wesentlich wertvoller ist als die Verbrennungswärme aus Kohlenstaub. Ursache ist, daß Verbrennungswärme immer mit der Entstehung von Verbrennungsgasen und damit einer Erhöhung der Abgasmenge je Kilogramm Klinker sowie einer relativen Verminderung des Wärmeübergangs Gasmut verbunden ist, nicht aber die der Verbrennungsluft zugeführte Wärme.
Die Zusatzheißluft kann der übrigen Verbrennungsluft auch zugesetzt werden, wenn diese die Kühltrommel bereits verlassen hat, so daß sich eine Einführung der Heißluft in den Einlaufteil der Kühltrommel, wie in Abb. 2 dargestellt, erübrigt.
Der Heißlufterzeuger kann gleichzeitig auch erhitzte Verbrennungsluft für die Kohlenstaubdüse außer der obenerwähnten Zusatzheißluft erzeugen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung der Wärmewirtschaft von Drehrohröfen zum Wärmen, Brennen oder Sintern von Gut, bei welchem fühlbare Wärme des festen Erzeugnisses zur Vorwärmung von Verbrennungsluft dient, dadurch gekennzeichnet, daß brennstofffreier Verbrennungsluft, die bereits fühlbare Wärme des festen Erzeugnisses aufgenommen hat, brennstofffreie Verbrennungsluft zugesetzt wird, die auf andere Weise als durch Zufuhr von Wärme aus dem festen Erzeugnis erwärmt worden ist.