DEP0001528DA

DEP0001528DA - Process for improving the management of shaft furnaces in the cement, lime and allied industries

Info

Publication number: DEP0001528DA
Authority: DE
Inventors: Karl Börner; Rudolf DE Kirste
Original assignee: Kronsberg AG, Misburg,DE
Publication date: 1950-08-10

Description

Die Schachtöfen, wie sie heute noch zum Brennen von Kalk verwendet werden, waren bis zur Entwicklung der Drehöfen auch in der Zementindustrie allein im Gebrauch. Sie wurden mit einem Gemisch von Rohstein und Brennstoff, vorzugsweise mit Presslingen oder Granalien aus einem Rohmehl-Brennstoffgemisch mittels einer automatischen Beschickungseinrichtung beschickt, beispielsweise mittels eines Verteilertellers 1 (Fig. 1), der die Formlinge gleichmässig und fortlaufend über den Ofenquerschnitt verteilte. Die Schachtöfen sind infolge ihres geringen Brennstoffverbrauches, des ge- ringen Kraftbedarfs und vor allem wegen ihrer längeren Lebensdauer den Drehöfen überlegen, sodass sie vor allem in Zeiten der Brennstoffknappheit immer wieder eingeführt werden. Sie zeigen aber den Nachteil, dass ihre Führung geübter Arbeitskräfte bedarf, um das Feuer durch Regelung des Luftzuges und der Rostbewegung in gleicher Höhe und die Sinterzone in einer möglichst waagrechten Ebene etwa 2 bis 2,50 m unterhalb der Gicht zu halten. Das gelingt aber praktisch nicht, weil die Luft sich den Weg geringsten Widerstandes am Ofenmantel suchte und dort der Feuerfortschritt grösser war als in der Ofenachse. Die Folge war eine schlechte Wärmeausnutzung, Ungleichmässigkeit des Brandes und damit Uneinheitlichkeit der Klinker sowie Anbacken der Klinker am Futter des Ofenmantels. Man hat die grössten Anstrengungen gemacht, diese Nachteile zu beseitigen, indem man die Verbrennungsluft unter stärkerem Druck einblies, die Entleerung des Ofens durch einen maschinell beweglichen Rost, z. B. einen Drehrost, Walzenrost, Gitterrost o. dgl. verbesserte und man hat auch mittels Schablone in der Nähe der Ofenwand brennstoffreie zerkleinerte Rohsteine eingefüllt. Die Steigerung des Luftdruckes förderte zwar dne Feuerfortschritt in der Ofenachse. Gleichzeitig wurde aber die Sinterzone am Ofenmantel bis zur Gicht 2 (Fig. 1) hochgetrieben und die Sinterzone lag nicht mehr in einer Ebene, sondern in Form eines umgekehrten Kegels 3 im Ofen.The shaft kilns, as they are still used today for burning lime, were only used in the cement industry until the development of rotary kilns. They were loaded with a mixture of raw stone and fuel, preferably with pellets or granules from a raw meal-fuel mixture by means of an automatic loading device, for example by means of a distributor plate 1 (Fig. 1), which distributed the briquettes evenly and continuously over the furnace cross-section. The shaft furnaces are due to their low fuel consumption, the They are superior to rotary kilns because of their longer service life and because of their longer service life, so that they are reintroduced again and again, especially in times of fuel shortages. However, they show the disadvantage that their management requires skilled workers to keep the fire at the same height by regulating the draft and the grate movement and the sintering zone in a horizontal plane as possible about 2 to 2.50 m below the gout. However, this does not succeed in practice because the air sought the path of least resistance on the kiln shell and the progress of the fire there was greater than in the kiln axis. The result was poor heat utilization, unevenness of the fire and thus inconsistencies in the clinker as well as the clinker sticking to the lining of the kiln shell. The greatest efforts have been made to eliminate these disadvantages by blowing in the combustion air under higher pressure, emptying the furnace through a mechanically movable grate, e.g. B. a rotating grate, roller grate, grate o. The like. Improved and one has also filled in fuel-free comminuted raw stones near the furnace wall by means of a template. The increase in air pressure promoted the fire progress in the furnace axis. At the same time, however, the sintering zone on the furnace shell was driven up to the furnace 2 (FIG. 1) and the sintering zone was no longer in one plane, but in the form of an inverted cone 3 in the furnace.

Es wurde nur gefunden, dass sich diese Nachteile vermeiden lassen, wenn man die Beschickung so vornimmt, dass der Luftwiderstand vom Ofenmantel nach der Ofenachse zu abnimmt. Nach der Erfindung führt man Gut grösserer Körnung und somit grösserer Durchlässigkeit für die Verbrennungsgase axial in Form eines Zylinders oder Kernes zu. Zweckmässig wird dazu aus der vorausgehenden Erzeugung stammen- des Gut verwendet. Auch kann man das Gut grösserer Durchlässigkeit in Form von radialer Strahlen über den Ofenquerschnitt verteilen.It has only been found that these disadvantages can be avoided if the charging is carried out in such a way that the air resistance from the furnace jacket decreases towards the furnace axis. According to the invention, goods with a larger grain size and thus greater permeability for the combustion gases are supplied axially in the form of a cylinder or core. For this purpose, it is expedient to come from the previous generation. of the good used. The material of greater permeability can also be distributed over the furnace cross-section in the form of radial rays.

Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Verbesserung der Ofenführung bei Schachtöfen, die aus einer Vorrichtung für getrennte Beschickung mit Gut verschiedener Körnung besteht. Die Beschickungsvorrichtung für den Ofenkern kann nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in der Höhe verstellbar sein, um die Stärke des Kernes den jeweiligen Erfordernissen anpassen zu können.The invention also relates to a device for improving the furnace guidance in shaft furnaces, which consists of a device for separate loading of goods of different grain sizes. According to a particular embodiment of the invention, the loading device for the furnace core can be adjustable in height in order to be able to adapt the thickness of the core to the respective requirements.

Nach der Erfindung wird also in bestimmten Teilen des Ofenquerschnittes ein Gut eingebracht, das so porös ist und so locker liegt, dass es dem Luftdurchtritt einen geringerem Widerstand entgegensetzt als die gewöhnliche Ofenfüllung. Ferner soll das Gut so beschaffen sein, dass es die Erzeugung nicht stört. Schliesslich ist es vorteilhaft, wenn dieses Gut der laufenden Erzeugung entnommen werden kann. Am besten ist also ein arteigenes Gut geeignet. Z. B. werden für die Zementfabrikation vorteilhaft Zementklinker für den Ofenkern oder die Trennwände verwendet.According to the invention, a material is introduced into certain parts of the furnace cross-section that is so porous and so loosely that it offers less resistance to the passage of air than the usual furnace filling. Furthermore, the goods should be designed in such a way that they do not interfere with production. Finally, it is advantageous if this product can be taken from ongoing production. A species-specific good is therefore best suited. For example, cement clinkers are advantageously used for the furnace core or the partition walls in cement production.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.Some embodiments of the invention are illustrated by way of example in the drawing.

Fig. 1 zeigt in senkrechtem Schnitt einen Schachtofen bekannter Bauart mit automatischer Beschickungsvorrichtung und Drehrost.Fig. 1 shows in vertical section a shaft furnace of known type with automatic loading device and rotating grate.

Fig. 2 ist ein Schachtofen nach Fig. 1, jedoch mit zweit getrennten Beschickungsvorrichtungen nach der Erfindung.Fig. 2 is a shaft furnace according to FIG. 1, but with two separate charging devices according to the invention.

Fig. 3 ist ein Schnitt in Richtung A-B nach Fig. 2.FIG. 3 is a section in the direction A-B of FIG. 2.

Fig. 4 stellt einen Schachtofen nach Fig. 2 in senkrechten Schnitt dar, jedoch mit einer Vorrichtung für radiale Beschickung.FIG. 4 shows a shaft furnace according to FIG. 2 in vertical section, but with a device for radial charging.

Fig. 5 ist ein Schnitt in Richtung C-D nachFig. 5 is a section in the direction C-D according to

Fig. 4.Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht der Schachtofen in bekannter Weise aus einem Mantel 4 aus feuerfesten Steinen, der unten durch einen Rost, z. B. einen Drehrost 5, und oben an der Gicht durch eine Haube 6 abgeschlossen ist. Durch die Haube 6 führt die Achse 7 eines mechanisch angetriebenen Verteilertellers 1, dem durch eine nicht dargestellte Fördereinrichtung, z. B. ein Förderband, Formlinge aus einem Rohmehl-Brennnstoffgemisch fortlaufend zugeführt werden, die gleichmässig über den Ofenquerschnitt verteilt werden, sodass eine gleichförmige Ofenfüllung erhalten wird. Infolge des grösseren Widerstandes, den die Verbrennungsluft nach der Ofenachse hin findet, liegt die Brenn- oder Sinterzone 3 nicht in einer waagrechten Ebene, sondern bildet die Form eines Rotationskörpers etwa von der Form eines umgekehrten Hohlkegels 3. Dadurch wird eine Ungleichmässigkeit des Brandes hervorgerufen, der zu ungleicher Beschaffenheit des Brenngutes und einer unwirtschaftlichen Wärmeausnutzung führt. Auch musste der Ofenschacht recht hoch sein.As can be seen from Fig. 1, the shaft furnace consists in a known manner of a jacket 4 made of refractory bricks, which is below by a grate, for. B. a rotating grate 5, and is completed by a hood 6 at the top of the top. Through the hood 6, the axis 7 of a mechanically driven distributor plate 1, which is supported by a conveyor, not shown, for. B. a conveyor belt, briquettes from a raw meal-fuel mixture are continuously fed, which are evenly distributed over the furnace cross-section, so that a uniform furnace filling is obtained. As a result of the greater resistance that the combustion air finds towards the furnace axis, the firing or sintering zone 3 does not lie in a horizontal plane, but rather forms the shape of a body of revolution about the shape of an inverted hollow cone 3. This causes the fire to be uneven, which leads to an uneven quality of the material to be fired and an uneconomical use of heat. The furnace shaft also had to be quite high.

Der Schachtofen nach der vorliegenden ERfindung dagegen, wie er in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, hat zwei Beschickungseinrichtungen, und zwar eine drehbare trichterartige Aufgabevorrichtung, einen Rundbeschicker 9, dem fortlaufend und in bekannter Weise Rohmehl-Brennstoff-Formlinge zugeführt werden, die um den Ofenkern 10 in Form eines Hohlzylinders 11 geschüttet werden. In der Ofenachse ist ausserdem eine zweite Beschickungseinrichtung, z. B. eine Schurre 12, angeordnet, unter der zweckmässig ein Verteiler, z. B. ein Trichter 13, liegt, der, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist, in der Ofenachse, also in der Höhe, z. B. in die Lage 14, gehoben werden kann. Durch die Schurre 12 und den Verteiler 13 wird Klinker entsprechender Körnung, z. B. von etwa 6 bis 50 mm Durchmesser, zugeführt, sodass davon ein Kern 10 geschüttet wird, dessen Durchmesser je nach der Höhe des Verteilers 13 verändert und damit der Ofenführung angepasst werden kann. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Verbrennungsgase über den ganzen Ofenquerschnitt mit praktisch gleicher Geschwindigkeit durch die Füllung dringen, sodass die Brenn- bzw. Sinterzone 15 in einer waagrechten Ebene liegt, also die Form einer Scheibe aufweist.The shaft furnace according to the present invention, however, as shown in Fig. 2 and 3, has two loading devices, namely a rotatable funnel-like feed device, a circular feeder 9, which are continuously and in a known manner raw meal-fuel briquettes are fed to the furnace core 10 can be poured in the form of a hollow cylinder 11. In the furnace axis there is also a second charging device, e.g. B. a chute 12, arranged under which a distributor, for. B. a funnel 13, which, as shown in phantom in Fig. 2, in the furnace axis, that is, in height, z. B. in position 14, can be lifted. Through the chute 12 and the distributor 13, clinker of the appropriate grain size, e.g. B. from about 6 to 50 mm in diameter, so that a core 10 poured out of it whose diameter can be changed depending on the height of the distributor 13 and thus adapted to the furnace guide. In this way it is achieved that the combustion gases penetrate through the filling at practically the same speed over the entire furnace cross-section, so that the burning or sintering zone 15 lies in a horizontal plane, that is to say has the shape of a disk.

Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, nach der infolge besonderer Ausgestaltung des Verteilers 16 eine Schüttung 10 in Form von radialen Strahlen (Fig. 5) des durchlässigen Füllgutes erzielt wird.4 and 5 show another embodiment of the invention, according to which, as a result of the special configuration of the distributor 16, a bed 10 in the form of radial jets (FIG. 5) of the permeable filling material is achieved.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die bisherigen Nachteile der Schachtöfen beseitigt. Es kann mit niedrigeren Drücken gearbeitet und damit Kraft gespart werden. Die Sinterzone wird in einer waagrechten Ebene gehalten. Das Randfeuer verschwindet. Damit wird das Ofenfutter geschont und das Anbacken der Füllung vermieden. Die Abgastemperatur wird gesenkt und infolge besserer Ausnutzung der Wärme an Brennstoff gespart. Der Ofengang wird regelmässiger und die Ofenführung erleichtert. Auch werden Produktionsminderungen, die bei schlechtem Brand auftreten, vermieden.According to the present invention, the previous disadvantages of the shaft furnaces are eliminated. It is possible to work with lower pressures and thus to save energy. The sintering zone is kept in a horizontal plane. The rimfire disappears. This protects the oven lining and prevents the filling from sticking. The exhaust gas temperature is lowered and fuel is saved due to better utilization of the heat. The oven cycle becomes more regular and it is easier to guide the oven. Production reductions that occur in the event of a bad fire are also avoided.

Wesentlich ist bei der Erfindung, dass der Ofenschacht sehr viel niedriger gehalten werden kann und somit an Bauhöhe gespart wird.It is essential in the invention that the furnace shaft can be kept very much lower and thus savings are made in terms of overall height.

Claims

1.) A method for improving the management of shaft kilns in the cement, lime and related industries, characterized in that the material is abandoned over the kiln cross-section in different grain sizes that the air resistance of the material is balanced over its entire cross-section.

2.) The method according to claim 1, characterized in that material of larger grain size is supplied axially in the form of a cylinder or core (10).

3.) The method according to claim 1, characterized in that material of larger grain size is distributed in the form of radial jets over the furnace cross-section.

4.) The method according to claim 1 to 3, characterized in that goods of larger grain size, originating from the previous production, z. B. cement clinker used in cement manufacture.

5.) Device for carrying out the method according to claim 1 to 4, characterized in that separate charging devices (12, 13 or 9) are used for charging goods of different grain sizes.

6.) Device according to claim 1, 2, 4 and 5, characterized in that the loading device (13, 14) is adjustable in height for the axial, core-shaped loading with goods of larger grain size.