DE910758C - Vorrichtung zur Waermebehandlung von pulverfoermigem oder stueckigem Gut - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Wärmebehandlung von pulverförmigem oder stückigem Gut Die Erfindung bezieht sich, auf eine \ orrichtung zur Wärmebehandlung, z.B. Trocknen, Brennen, Kalzinieren od. dgl. von pulverförmigem oder stückigem Gut in einer sich drehenden gasdurchlässigen Trommel, die durch durchbrochene, z.B. radiale Wände in mehrere mit Füllkörpern angefüllte Kammern unterteilt ist. durch die das Behandlungsgut vornehmlich im Gegenstrom zu den Heiz- od. dgl. Gasen hindurchgeleitet wird.
• In der Zementindustrie z. B. henutzt man solche Vorrichtungen dazu, das Rohmehl, nachdem es vorher in bekannter Weise zu Streusel geformt wurde, mittels der Abgase des Drehofens vorzuwärmen. Man hat dabei die Erfahrung gemacht, daß eine verhältnismäßig geringe Wärmeausnutzung stattfindet. So gibt z. 13. A n s e l m in seinem I94I erschienenen Welrke »Die Zementherstellung« in Tafel 25 für die Ausnutzung der Drehofenabgase folgende Daten für Vorwärmer an: beim Naßverfahren: 735/I45 kcal auf I kg Klinker, beim Trockenverfahren: 700/390 auf I kg Klinker.
• Dabei bedeutet die höhere Zahl den Wärmegehalt der Gase vor Eintritt in den Vorwärmer und die andere den Wärmegehalt nach Verlassen des Vorwärmers.
• Die Zahlen decken sich mit den Erfahrungen der Praxis, wobei nur der Vollständigkeit halber bemerkt wird, daß der Wärmegehalt der Abgase der Drehöfen, je nach ihrer Bauart, sehr verschieden sein kann, das Charakteristische ist jedoch immer die verhältnismäßig geringe Ausnutzung der Abgaswärme beim Trockenverfahren. Als Grund hierfür stellt sich zunächst ein zu schnelles Durchwandern der Streusel durch den Vorwärmer heraus. Man hat diesen Mangel abzustellen versucht durch besonders geformte Füllkörper und durch Vergrößerung der Füllkörpermenge, was durch Einbau von durchlässigen Radialwänden möglich ist, wobei auf eine Bewegungsmöglichkeit der Füllkörper geachtet wurde da man annahm, daß sonst ein Zusetzen der Trommel erfolgen würde. Ferner setzte man die Drehzahl der Trommel herab gegenüber dem NaB-verfahren, Alle diese Maßnahmen hatten keinen großen Erfolg, was auf Grund folgender überlegungen durchaus verständlich ist.
• Die kugelförmigen Streusel, die nach Eintreten in den Trockner schnell oberflächlich trocken werden, haben eine außerordentliche Beweglichkeit und rieseln rasch durch die Lage der Füllkörper. Die Füllkörper wurden bisher im wesentlichen als zylindrische Hohlkörper ähnlich den Raschigringen, in deren Wandungen außerdem noch größere Oftzungen vorgesehen waren, ausgebildet. Derartige Füllkörper sind besonders durchlässig für angetrocknetes Gut. Mit anders gestalteten Füllkörpern angestellte Versuche ergaben insofern unbefriedigende Ergebnisse, weil sie den die Trommel durchströmenden Gasen zu großen Widerstand entgegensetzten. Es fand daher eine ungenügende Trocknung des Gutes statt, und außerdem trat ein Verschmieren ein.
• Die durchlässigen Wände vermögen die Streusel auch nicht zurückzuhalten. Die Wände müssen aus Fertigkeits rücksichten ziemlich stark gehalten werden, da sie ja das auf ihnen lastende Gewicht der Füllkörper tragen müssen. Es kommt noch hinzu, daß die Festigkeit der Wände durch die in der Trommel herrschende hohe Temperatur herab gemindert wird. Man ist daher gezwungen, die Wände aus einzelnen Roststäben zusammenzusetzen, deren Spaltweite so groß gehalten sein muß, daß ein Verschmieren durch die Streusel mit Sicherheit vermieden wird.
• Eingehende Beobachtungen und Versuche haben ferner bewiesen, daß das zu schnelle Durchrieseln der Streusel noch einen weiteren Nachteil mit sich bringt Auf der Beschickungsseite des Trockners werden die freien Querschnitte zwischen den Füllkörpern durch die Streusel stärker verlegt als auf der anderen Seite, weil nur ein geringer Teil der Streusel dorthin gelangt.
• Der durch die Trommel hindurchstreiichende Gasstrom sucht natürlich den Weg des geringsten Widerstandes, durchstreicht daher den geringer angefüllten Teil des Trockners und kommt mit einem großen Teil der Streusel nicht in Berührung. Die beschriebenen Mängel werden gemäß der Erfindung durch eine Reihe von Maßnahmen abgestellt, und zwar wird folgendes vorgeschlagen.: Die Durchbrechungen in den Trennwänden der Trommelkammern werden so bemessen, daß das Behandlungsgut während des Trommelumlaufes zurückgehalten wird und nur durch den Trommelmantel austritt. Das wird z. B. erreicht, wenn die Rostbalken der Wände mit dünnen, gelochten Stahlblechen abgedeckt werden, wobei die Größe der Lochung so klein gewählt wird, daß die Streusel nicht hindurchtreten und sich auch nicht einklemmen können.
• Solche Streusel, die von den Füllkörpern zerdrückt und in die Offnungen der gelochten Bleche od. dgl. eingeschmiert werden, fallen bei zunehmender Trocknung sehr bald aus den Offnungen heraus, da die geringe Dicke der Bleche delm e!ingeschmierten Gut sehr wenig Halt bietet. Die in den Trockner gegebenen Streusel können die Füllkörperschicht nur bis zur nächsten Wand durchdringen, werden von dieser mitgenommen und allmählich in die andere Seite des Trockners befördert, wo sie wieder, jetzt in entgegengesetzter Richtung, die Füllkörperschlicllt durchdringen und können erst durch den Gaseintrittstntzen die Vorrichtung verlassen. Sie bleiben also viel länger als bisher im Trockner, der nun auf beiden Seiten ziemlich gleichmäßig mlit Gut beschickt ist, so daß eine gute Verteilung der Gase innerhalb der Trockentrommel bewirkt wird. Ein geringer Unterschied bezüglich der Gasdurchlässigkeit verbleibt allerdings jetzt zugunsten der Aufgabeseite, der aber durchaus erwünscht ist, da die hier befindlichen Streusel feuchter sind und daher mehr Wärme ausnutzen können.
• Um den Weg der Streusel durch die Füllkörperschicht zu verlängern und das durch die Bewegung der Füllkörper entstehende Zerdrücken und Einschmieren einzelner Streusel in die Offnungen der gelochten Bleche zu verhindern, wird die Trommel so mit Füllkörpern angefüllt, daß eine Bewegung derselben gar nicht mehr oder nur sehr wenig stattfinden kann. Durch Verwendung von Füllkörpern. wie oben beschrieben, wird trotzdem eine gute Beschickungsmöglichk:eit der Trommel gewährleistet.
• Eine weitere Verbesserung der Ausnutzung der Wärme wird durch wesentliche Herabsetzung der Drehzahl erreicht. Während z. B. bisher Vorwärmer für das Trockenverfahren voll einem Trommeldurchmesser von 3,5 m eine halbe ETmdrehung in der Minute ausführten, läßt man erfindungsgemäß die Trommel vom gleichen Durchmesser mit nur vier Umdrehungen in der Stunde laufen. Dadurch wird erreicht, daß die aufgegebenen Streusel bis zu 1/4 Stunde im Trockner verbleiben müssen und die Gase genügend Zeit haben, ihre Wärme an das Gut abzugeben.
• Während bisher die Aufgabeschurre der Vorrichtung keine Absperrung gegen die Außenluft hatte, da der geringe Widerstand, den der schwach gefüllte Trockner dem Durchsaugen der Heizgase entgegen setzte und die geringe Ausnutzung der Heizgase diese Maßnahme nicht nur nicht notwendig erscheinen ließ, sondern das Ansaugen von Falschluft und die dadurch erfolgte zusätzliche Kühlung der aus dem Trockner austretenden Gase das Gebläse entlastete, also erwünscht war, so wird im vorliegenden Fall durch die Zuführung von Frischluft nur eine zusätzliche Belastung des Gebläses verursacht. Es hat sich daher als angebracht erwiesen, um das Gebläse zum Durchgang der Gase durch den Trockner möglichst klein zu halten und an dieser Stelle an Kraft zu sparen sowie die in den Gasen enthaltene Wärme besser ausnutzen zu können, einen luftdichten Abschluß in die Aufgabe einzubauen.
• In der Zeichnung ist in Abb. I ein Querschnitt durch einen Trommeltrockner dargestellt, wie e!r bisher in der Zementindustrie verwendet wurde.
• Abb. 2 und 3 veranschaulichen Schnitte einer Bauart gemäß der Erfindung.
• In der bekannten Ausführung besteht die Vorrichtung gemäß Abb. I aus dem Gehäuse a mit dem Gaseintrittstutzen b und dem Gasaustritt c, dem Einlaß d für das Gut, der Trommel mit dem durchlässigen Mantel 1 und den ebenfalls durchlässigen Radialwänden g. Die durch den Stutzen d aufgegebenen Streusel durchwandern vorwiegend den rechten Teil, in den die Aufgabe erfolgt, während in den Linken Teil der Trommel nur ein kleiner Teil der aufgegebenen Streusel gelangt; dadurch bleiben die Querschnitte dieser Hälfte freier, und der größte Teil der Gase strömt hier durch, so wie es die Abb. I veranschaulicht.
• Entsprechend der erfindungsgemäßen Ausführung gemäß Abb. 2 und 3 ist a wieder der äußere Mantel des Trockners, an dem der Gaseintrittstutzen b und der Gasaustrittstutzen c sitzen. d ist die Zuführungsschurre für die Streusel, die zweckmäßig geneigt angeordnet wird, um ein sanftes Hineingleiten der Streusel zu erzielen. Die Schurre d verbreitert sich allmählich auf die Breite des Trockners. In der Abbildung nicht angedeutete Leisten auf dem unteren Blech der Schurre sorgen für eine gleichmäßige Verteilung des Aufgabegutes auf die Breite der Trommel. Die Aufgabeschurre d ist durch die Schleuse i gegen die Außenluft ahgeschlossen.
• Die gestrichelten Flächen e stellen die Füllkörperfüllung dar, die die einzelnen Abteilungen der Trommel praktisch ausfüllen. f ist der durchlässige Mantel der sich drehenden Trommel, der aus einzelnen Roststäben gebildet ist-. die an den Traversen k, die die beiden Seiteniböden miteinander verbinden, befestigt sind. Auf diesen Traversen sind ferner die Roststäbe g (in Abb. 3 im größeren Maßstab dargestellt) befestigt. Auf der anderen Seite werden die Roststäbe g auf Knaggen, die sich am Zentralrohr 1 befinden, abgestützt. Auf den Roststäben sind die dünnen gelochten Stahlbleche h befestigt.
• Im vorstehenden ist die Anwendung der Vorrichtung, auf einen Vorwärmer vor einem Zementdrehofen angewandt, beschrieben. Sie kann jedoch auch für jedes andere geeignete Gut, insbesondere auch für stückiges Gut, Verwendung finden sowie auch auf einen mit Frischgasen befeuerten Trockner.
• PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur Wärmebehandlung, z. B.
• Trocknen, Brennen, Kalzinieren od. dgl., von pulverförmigem oder stückigem Gut in einer sich drehenden gasdurchlässigen Trommel, die durch durchbrochene, z. B. radiale Wände in mehrere Kammern, die mit Füllkörpern versehen sind, unterteilt ist und durch die das Behandlungsgut vornehmlich im Gegenstrom zu den Heiz- od. dgl. Gasen hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen in den Wänden (g) so bemessen sind, daß das Behandlungsgut während des Trommelumlaufes in den Kammern zurückgehalten wird und nur durch den Trommelmantel (f) austritt.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß über den in bekannter Weise aus Roststäben bestehenden Wänden (g) der Trommel gelochte Bleche (h) od. dgl. angeordnet sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern der Trommel ganz oder nahezu ganz mit Füllkörpern angefüllt sind, so daß sie während der Trommelumdrehung nur geringfügige Bewegungen ausführen.

   4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel so lang. sam umläuft, daß beispielsweise bei einem Trommeldurchmesser von 3,5 m nur vier Umdrehungen in der Stunde oder weniger gemacht werden.