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Verfahren zur kontinuierlichen Verschwelung von Forrakörpern aus Kohle
oder kohlenstoffhaltigem Material Bei der Durchführung der Verschwelung von Formkörpern
aus Kohle oder kohlensto#ffhaltigem Nfaterial, wie z. B. Briketts, in beheizten
Drehöfen hat sieh gezeigt, daß die Verschwelung nur dann mit -utem Wirkungsgrad
verläuft und zu einem z' Z, t' für die weitere Verwendung brauchbaren Schwelprodukt
führt, wenn das zu verschwelende Gut in dem Drehofen in möglichst dünner Schicht
vorhanden ist, Die Erfüllung dieser Forderung führt zu einer außerordentlich schlechten
Ausnutzung des Ofenraumes und der zugeführten Wärme. Die Wirtschaftlichkeit derartiger
Öfen kann zwar dadurch verbessert werden, daß man die Öfen mit Einbauten versieht,
auf denen das Schwelgut über die gesamte Ofenlänge und den gesamten Ofenquerschnitt
möglichst gleichmäßig verteilt wird, diese Einbauten sind aber einer erheblichen
Teinperaturbeanspruchung und damit einer starken thermischen Korrosion ausgesetzt,
insbesondere dann, wenn während des Betriebes die Schwelgase oder das Schwelgut
selbst in Brand geraten. Die geringe Widerstandsfähigkeit dieser Einbauten macht
häufig Reparaturen und längere Stillstandzeiten erforderlich, wodurch sich
der Ofengang kostspielig und wenig betriebssicher gestaltet.
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Es wurde nun ein Verfahren gefunden, nach dein man die Verschwelung
der hier in Frage kommenden Formkörper unter -Verwendung von Spülgasen bei hohen
Durchsätzen an Schwelgut in wirksamer Weise in einem direkt beheizten Drehofen wirtschaftlich.
und betriebssicher durchführen kann. In erster Linie muß dafür gesorgt werden, daß
das
Spülgas die an der Oberfläche der Kohleformlinge austretenden
Schwelprodukte an allen Stellen der Schwelgutschicht mit Sicherheit erfaßt und wegführt.
Man muß daher so verfahren, daß die Spül-
gase ganz oder im wesentlichen über
die ganze Ofenlange unterhalb des zu verschwelenden Gutes in den Ofen eintreten
und bei ihrem Durchgang durch die Söhwelgutschicht in intensive Berührung mit den
zu verschwelenden Fornikörpern gelangen. Der Zutritt der Spül,-ase zum Ofeninnern
erfolgt z. B. durch eine große Anzahl von über die gesamte Ofenwandung verteilten
Einlaßöffnungen, die mit Hilfe einer automatischen Steuerung in Abhängigkeit von
der Ofenbewegung in der Weise abgesperrt oder geöffnet werden, daß die Spülgase
an dem mit dem Schwelgut bedeckten Teil der Ofenwalidung, also- im wesentlichen
im jeweils unteren Abschnitt, in den Ofen gelangen können. Auf diese Weise werden
die sich entwickelnden Schwelgase mit Sicherheit vom Schwelgut nach oben weggeführt.
Die mit den Schwelprodukten beladenen Spülgase mischen sich in dem dem Schwelgut
abgekehrten Teil des Ofens mit den Heizgasen und werden mit diesen zusammen aus
dem Ofen entfernt.
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Das neue Verfahren zur kontinuierlichen Verschwelung von aus Kohle
oder kohlenstoffhaltigem Material hergestellten Formkörpern in einem Drehofen mit'
direkter Beheizung unter Verwendung von Spülgasen oder -dämpfen, die ganz oder im
wesentlichen an den jeweils von dem Schwelgut bedeckten Teilen der Ofenwandung zugeführt
werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die zur direkten Beheizung des Ofens dienenden
Gase getrennt von den Spulgasen oder -dämpfen dem Ofen zugeführt werden.
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Die Beheizung der Öfen erfolgt daher erfindungsgemäß auf direktem
Wege durch einen oder mehrere von der Zuführung der Spülgase getrennte Brenner,
die z. B. mit Heizgas und Luft beschickt sind. Es ist von Vorteil, die Brenner so
einzustellen, daß die Flamme ganz oder im wesentlichen gegen den der Schwelgutschicht
abgekehrten Teil des Ofens gerichtet ist. Auf diese Weise wird der Ofenraum und
auch das Schwelgut im wesentlichen durch Strahlung erhitzt. Ein direkter Wärmeübergang
auf das Schwelgut erfolgt nur dann, wenn dieses bei der Drehung des Ofens auf die
frisch vorgeheizte Ofenwand gelangt. Durch die intensive Durchspülung des Schwelgutes
bildet sich an dessen Oberfläche ein Schleier von Spülgasen, der die Schwelgutschicht
vor einer schädlichen Einwirkung der Heizgase schützt und so die Gefahr des Inbrandgeratens
der Schwelgutschicht wesentlich herabsetzt. Daher ist es auch möglich, bei dem Verfahren
der Erfindung zur Beheizung des Ofens sauerstoffhaltige Gase zu benutzen und beispielsweise
heiße Abgase aus anderen Prozessen in wirtschaftlicher Weise auszunutzen. Der Spülgasstrom
hat also nicht die Aufgabe, die eigentliche Schwelung zu bewirken, sondern soll
lediglich die bei der Schwelung gebildeten Gase und Dämpfe aus der Beschickung herausführen
und durch die erwähnte Schleierbildung das Material bei der Berührung mit den sauerstofführenden
Heizgasen vor dem Abbrand schützen. Die direkte Beheizung von Drehöfen mit sauerstoffhaltigen
Gas-einischen ist an sich gebräuchlich, soweit das zu verarbeitende Material nicht
selbst verbrennbar ist. Bei der Verarbeitung von verbrennbarem. Gut sind dagegen
sauerstoffhaltige Gase im Innern der Drehöfen bisher nicht verwendet worden.
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Es sind auch Verfahren zur Schwelung und Vergasung von Kohle und kohlenstoffhaltiggen
Substanzen bekannt, zu deren Durchführung Drehöfen verwendet werden, die, wie im
vorliegenden Falle, im wesentlichen einbautenfrei sind. Zwar werden auch bei diesen
Öfen die Spül-ase durch eine automatische Steuerung nur an den jeweils von dem Schwelgut
bedeckten Teilen der Ofenwandung zugeführt, die Beheizung des Ofens erfolgt aber
indirekt. Sowohl die Verfahren mit indirekter Beheizung als auch die mit direkter
Beheizung bringen Vorteile und Nachteile mit sich. So könnte 7. B. bei der
direkten Beheizung, besonders bei der Wahl eines ungeeigneten Apparaturmaterials
oder bei sonstigen sich ungünstig auswirkenden Arbeitsbedingungen, die Gefahr einer
Verzunderung eher auftreten als bei der indirekten Beheizung. Dagegen ist bei der
direkten Beheizung aber eine wesentlich bessere Ausnutzung der angewandten.Energie
vorhanden als bei der indirekten Beheizung.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß man bei Durchführun- des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit kl ZD vergleichsweise sehr geringen Mengen an Spül-
gasen auskommt,
da die Spülung in der beschriebenen Anordnung außerordentlich intensiv vor sich
geht. Dabei halten sich die Spülgasgeschwindigkeiten, auf den Querschnitt des Ofens
bezogen, erfahrungsgemäß in der Größenordnung von o,oo:2 bis 0,05 in/sec.
Diese Zahlen sollen -nicht einen Teil der Erfindung darstellen, sondern nur zeigen,
daß hier die Spülgasgeschwindigkeiten im Gegensatz zu den üblichen Gasgeschwindigkeiten
von i bis 3 rn/see außerordentlich gering sind. Trotz dieser minimalen Geschwindigkeiten,
die bei einem Drehofen von io in Länge einer Menge von 4 bis ioo 1/sec entsprechen,
gelingt es, eine einwandfreie Durchspülung des Schwelgutes bei gleichzeitigem Schutz
vor Abb#rand zu erzielen.
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Da die zur Vermeidung des Zusammenbackens der Formkörper durch sich
entwickelnde Schwelprodukte erforderliche Spülgasmenge nur gering ist, hat es sich
weiterhin als günstig erwiesen, die zur Zuführung des Spülgases dienenden Rohrleitungen
in ihrer ganzen Länge in das Ofenmauerwerk zu verlegen und auf diese Weise die
Spül-
gase wirksam vorzuheizen, so daß sie bereits praktisch mit Glühtemperatur
in das zu verschwelende Gut eintreten, Ein besonderer Vorteil des neuen Verfahrens
liegt darin, daß die Spülgasmenge über die gesamte Ofenlänge dosiert und geregelt
werden kann, indem die Eintrittsöffnungen für die Spülgase oder -dämpfe mit unterschiedlichen
Durchgangsquerschnitten ausgeführt werden. So kann an und in der
Nähe
der Aufgabe für das zu verschwelende Gut, wo in kurzer Zeit große Mengen an Verschwelungsprodukten
entstehen, durch Anordnung größerer Einlaßöffnungen der Zutritt erhöhter Spülgasmengen
bewirkt werden, während an der Austragseite des Ofens, an der die Schwelung im wesentlichen
oder vollständig beendet ist, die Menge des zutretenden Spülgases durch entsprechende
Verringerung des Querschnitts der Einlaßöffnungen kleiner gehalten werden kann.
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Das neue Verfahren ist allgemeiner Anwendung fähig. Es können damit
Preßlinge aus kohlenstoffhaltigen Materialien aller Art, wie z. B. aus staubförmiger
Steinkohle, Braunkohle oder Holzkohle, ferner aus Holzmehl, Torfstaub oder Sägespänen-,
verarbeitet werden, die mit Holzkohlenteer, Steinkohlenteer oder ähnlichen Bindernitteln
verfestigt sind. Als Spfilgase können inerte Gase oder Dämpfe, wie z. B. Wasserstoff,
Kohlendioxyd, Stickstoff, Kohlenoxyd oder Wasserdampf, Verwendung finden.
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Die Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführung für einen für die
Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Ofen darstellt, soll den Erfindungsgedanken
noch besser erläutern, Abb. i zeigt den Ofen im Längsschnitt; X1,bb. 2 stellt einen
Schnitt längs der Linie x-x' dar.
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Der Ofenraum ist mit A bezeichnet. Die Beschickung mit dem zu verschwelenden
Gut erfolgt an der einen Seitenwand des Ofens bei B, der Austrag des Schwelproduktes
an der gegenüberliegenden Seitenwand bei C. Die im unteren Teil des Ofens
belindliche Schwelgutschicht ist mit D bezeichnet. Die Zuführung der Spülgase
erfolgt durch die im Mauerwerk des Ofens angeordneten Rohrleitungen F, aus denen
die Spälgase durch die Austrittsöffnungen f in den Ofenraum A gelangen
und dabei die Schweigutschicht D durchstreichen. Durch das Rohr
E werden Heizgase oder Heizgasgernische für die direkte Beheizung einge#fü#hrt.
Das Brennerrohr E ist so eingestellt, daß die Flamme im wesentlichen gegen
den der Schwelgutschicht abgekehrten Teil des Ofens gerichtet ist. In Abb. 2 bedeutet
G den Bereich, innerhalb dessen durch die automatische Steuerung die Eintrittsöffnungen
f
für die Spülgase unterhalb der Schwelgutschicht D
zum Eintritt der
Spülgase in die Schicht jeweils geöffnet werden.