EP0008667A1 - Furnace for the thermal treatment of granular or fine sized material - Google Patents

Furnace for the thermal treatment of granular or fine sized material Download PDF

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EP0008667A1
EP0008667A1 EP79102695A EP79102695A EP0008667A1 EP 0008667 A1 EP0008667 A1 EP 0008667A1 EP 79102695 A EP79102695 A EP 79102695A EP 79102695 A EP79102695 A EP 79102695A EP 0008667 A1 EP0008667 A1 EP 0008667A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coolant
blower
shaft
gas
fan
Prior art date
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Granted
Application number
EP79102695A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0008667B1 (en
Inventor
Heinrich Buchner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Kloeckner Humboldt Deutz AG filed Critical Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority to AT79102695T priority Critical patent/ATE67T1/en
Publication of EP0008667A1 publication Critical patent/EP0008667A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0008667B1 publication Critical patent/EP0008667B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/085—Heating, heat-insulating or cooling means cooling fluid circulating inside the rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/06—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces of other than up-draught type

Definitions

  • the invention relates to a furnace for the heat treatment of mostly lumpy to fine-grained material, in particular a shaft furnace, rotary hearth furnace or the like for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, in which the fuel passes through a preheating zone, a combustion zone and a cooling zone and the combustion zone contains a gas or gas discharge device and a gas delivery device for generating a hot gas circulation.
  • a cross-flow shaft furnace which has gas collection devices and heating devices.
  • the hot gases required for sintering the fuel are collected in the gas collection devices after flowing through the material layer and again in the heating devices by means of injectors for the gas circulation heated up.
  • the funds required for the gas circulation are represented by the rigid injectors, which circulate an essentially constant throughput volume of hot gases. Faults occur in such a cross-flow shaft furnace in particular if the gas volume available to the respective injector is changed due to a changed bulk density in the shaft and thus a changed pressure resistance in the man-made column.
  • a cross-flow heated shaft kiln for limestone burning which has a preheating zone, two firing zones and a cooling zone in the passage direction of the material, each firing zone containing a quasi-closed hot gas circuit.
  • the hot gas circuit is brought about in that at least one jet blower or injector is assigned to each combustion zone and generates the kinetic energy required for the hot gas circulation.
  • the hot gases are circulated from the injector into a combustion chamber, a gas collection chamber, the assigned fuel bed, the exhaust gas collection chamber and a circulation channel back to the injector. Fuel and cooling air from the cooling zone are introduced into the combustion chamber.
  • the intensive hot gas circulation results in a very even fire across the entire shaft cross-section.
  • a heat treatment furnace in particular a shaft furnace for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, in such a way that furnace units of up to 400 tpd throughput, low specific, can be used with structurally simple means Energy consumption and high thermal efficiency can be built.
  • This object is achieved in that in the hot gas circulation, preferably between the gas extraction device and the combustion device as a gas delivery device, a delivery fan charged with coolant is arranged.
  • a delivery fan charged with coolant is arranged in the hot gas circulation system, which, in contrast to the rigid injectors previously used, easily generates a pressure drop of approx. 300 mm water column in the combustion zone, so that far larger amounts of gas per unit time are burned / sintering firing material can be introduced.
  • This conveying blower which is acted on with coolants, can therefore convey hot gases up to approximately 1200 ° C. in the circulation between the gas extraction device and the combustion device without the blower being exposed to thermal limit stresses.
  • the elaborate structural structures for the arrangement of the injectors on the combustion shaft can be dispensed with, so that overall the investment costs for the furnace system can be considerably reduced.
  • the cooled gas delivery fan is arranged in the hot circulation channel between the gas discharge chamber and the combustion chamber, resulting in a particularly compact and achieve compact furnace construction.
  • the conveying fan is arranged on the outside of the shaft and is connected to its cooling device with a self-contained coolant guide.
  • This has the advantage that highly effective coolants are fed to the blower in a closed circuit, so that the temperatures on the blower can be set precisely and the blower parts are never exposed to undesirably high temperature ranges.
  • the volatile constituents in the hot gases which tend to cake, crystallize directly on the relatively cold blower parts and are returned as solid constituents to the bulk material without the blower, even with a very high content of volatile harmful constituents in the hot gases Has caking. This ensures high operational reliability and availability of the blower and thus the entire furnace system.
  • the recooler of the fan cooling device serves as a heat exchanger for the fuels introduced into the combustion chamber.
  • the fan shaft and / or the fan wheel is hollow in the conveying fan and coolant-carrying devices, preferably coolant lines, are arranged in the hollow fan shaft or in the fan ring gear, thereby ensuring that the fan parts are specifically cooled there where the thermal stress from the hot gases is strongest.
  • coolant lines of the blower shaft are connected to the fixed coolant lines of the recooler via a stationary distributor head, which is preferably designed as an air-flowed honeycomb cooler or tube cooler. This design is particularly advantageous when the preheater does not require fuel preheating, such as with coal dust.
  • the coolant is then preferably recooled with the aid of a cooler through which air flows.
  • the coolant lines in the hollow blower shaft are formed from a hollow cylinder which is coaxially oriented at a distance from the hollow shaft, the coolant being supplied through the resulting outer annular space and the coolant being discharged through the hollow cylinder. In conjunction with the stationary distributor head, this results in optimal coolant guidance with the lowest hydraulic resistance. It is furthermore expedient that the coolant line in the fan wheel preferably runs in a meandering fashion at the outer end of each wheel blade, which ensures that, particularly where high heat loads are to be expected from the fan blades, optimal heat dissipation is achieved by means of increased coolant supply.
  • blower ring gear is connected to the hollow cylinder in the blower shaft via connecting lines in the wheel hub, so that an optimal coolant circulation, in particular on the thermally stressed parts of the blower, is achieved with simple constructional means.
  • the conveying fan and / or the fan parts are cooled by a coolant, preferably by a temperature-resistant organic or inorganic liquid which has a boiling point of more than 100 ° C. and circulates in a closed circuit.
  • a coolant preferably by a temperature-resistant organic or inorganic liquid which has a boiling point of more than 100 ° C. and circulates in a closed circuit.
  • This measure achieves high heat dissipation and thus improved cooling of the individual blower parts at a relatively low liquid temperature, as a result of which, in particular, heat peaks on the blower parts can be reduced.
  • the cross sections of the coolant lines can be chosen so small that coolant lines can also be laid in more complicated fan parts. Due to the closed circuit of the coolant, expensive, highly effective coolants can also be used, since the coolant does not have to be supplied again and again.
  • the cooling liquid for the blower is a heat transfer oil, in particular a silicone oil, whereby it is advantageously achieved that the desired working temperature of more than 100 ° C is achieved with a commercially available coolant. It is expedient that the working temperature of the cooling liquid is set between 200 and 270 ° C, preferably between 200 and 220 ° C.
  • the coolant circuit for the delivery fan is monitored by pressure switches, thermostats, flow meters, etc.
  • a direct-acting, safe system for monitoring the cooling circuit is available, which immediately indicates a rise in temperature and / or a throughput fault in the cooling liquid, so that immediate countermeasures can be initiated. This ensures reliable cooling of the blower with regard to the material properties.
  • a cross-flow heated shaft furnace 1 is partially shown in section.
  • the furnace shaft 2 is divided into an upper preheating zone V, two firing zones B 1 / B 2 arranged below it and a cooling zone K.
  • At the lower end of the shaft is a device, not shown, for the continuous removal of the fired material.
  • the rectangular shaft 2 consists of two gas collection chambers 3 and 4 arranged on both sides of the shaft, of which the gas collection chamber 3, the gas supply chamber and the gas collection chamber 4, the gas train chamber.
  • the shaft wall 6 provided with gas passage openings 5 runs between these two chambers.
  • the firing material 7 moves from top to bottom in a dense column of firing material.
  • the gas supply chamber 3 is connected to a combustion chamber 8, into which a combustion device 9 and a fresh air line 13 are guided, through which hot air from the cooling zone K is conducted as combustion air into the combustion chamber 8.
  • the gas discharge chamber 4 has a discharge opening 10 in the upper region, to which a circulation channel 11 is connected, which in turn is guided into the combustion chamber 8.
  • a conveying fan 12 charged with coolants is arranged to maintain a closed hot gas circulation in the combustion zone B 2 .
  • a branch line from the fresh air line 13 can be connected to the circulation channel 11.
  • the combustion chamber 8, the combustion device 9 and the conveying fan 12 arranged in the circulation duct 11 are arranged outside * of the shaft and are therefore shown in broken lines.
  • the conveying fan 12 is connected to a cooling device 14 which is arranged outside the shaft and has a closed coolant guide.
  • the supply of the cooling liquid to the hot gas blower 12 takes place through line 15 and the return to the air-cooled warm cooler 1 through line 17.
  • the lines 15, 17 contain the measuring and control devices required for monitoring the coolant circuit, in each case in each supply and return line 15, 17 a pressure switch 18 and a quick-closing thermostat valve 19.
  • the lines 15 and 17 have flow meters 20 for the cooling liquid, which are designed as orifice meters with a differential pressure manomet.
  • a pneumatic valve 21 is arranged in line 15 for quick shutdown of the coolant supply.
  • an expansion tank 22 for compensating for the change in volume of the coolant is arranged at the highest point of the circuit, and a filler and refill tank 24 for the coolant is located in front of the coolant pump 23.
  • the honeycomb cooler 16 is air-cooled and equipped with an adjustable cooling fan 25.
  • FIG. 2 shows, in section and in an enlarged view, the conveying fan 12 arranged on the outside of the shaft in the circulation channel 11, in particular the fan shaft 26 and the fan wheel 27. Both the fan shaft 26 and the fan wheel 27 are hollow.
  • a hollow cylinder 28 is arranged coaxially in the hollow hollow shaft 26 at a distance from the hollow shaft itself, the coolant being supplied through the resulting outer annular space 32 and being discharged through the hollow cylinder 28.
  • the coolant annulus as well as the hollow cylinder are connected via a stationary distributor head 29 to the stationary coolant lines 15 and 17, which in turn form a closed coolant circuit with the honeycomb cooler 16 through which air flows.
  • the distributor head 29 is surrounded by a leakage housing known per se.
  • each wheel blade 30 there are arranged guide plates 31 which run in a meandering band shape and to which the coolant is supplied from the annular space 32 of the fan shaft 26 via a line 33 arranged in the fan wheel.
  • the interior of the blower ring gear 27 is connected to the hollow cylinder 28 via a connecting line 34 which are arranged in the wheel hub 35 of the blower wheel 27.
  • the hot gases generated in the combustion chamber 8 flow from the combustion chamber into the gas collection chamber 3 and from there through the gas passage openings 5 in the shaft wall 6 transversely to the throughput direction of the Fired goods into the densely packed fired goods layer, enter the gas discharge chamber 4 on the other side of the bed through the gas passage openings 5 and are collected there.
  • the hot gas is sucked out of the gas discharge chamber 4 via the discharge opening 10 into the circulation channel 11 by means of the delivery fan 12, which is thus directly in a hot gas flow of approximately 800 ° C. to 1200 ° C.
  • the conveying fan 12 feeds the hot gas to the combustion chamber 8, into which fuels are introduced via the combustion device 9 and burn out there in the atmosphere enriched with preheated fresh air.
  • the kinetic energy required for the multiple circulation of the hot gases in the combustion zone is supplied to the hot gas circuit in each combustion zone B, the fan allowing an exactly adjustable pressure drop of at least 350 mm / WS within each combustion zone.
  • an intensive gas circulation with a high throughput volume is generated, so that the amount of heat that is required for an optimal firing can always be supplied to the firing material located in the firing zone, even with high firing material throughput, so that even very fine stones can be fired.
  • sealing zones are arranged between each combustion zone B 1 / B 2 , which allow hot gases to flow out into the overlying combustion zone or preheating zone prevent.
  • the combustible material that descends from the combustion zone into the cooling zone K is cooled in this by supplied cooling air 36 to a corresponding further processing temperature and processed further by means of extraction elements (not shown).
  • the cooling air heated in the cooling zone releases the amount of heat absorbed by the material to be burned into the combustion chamber 8 as combustion air.
  • a portion of the hot gases generated in the combustion zones B 1 and B 2 is branched off from the combustion zones and fed to the lumpy material in the preheating zone for preheating it via lines not shown in the furnace 1.
  • the conveying fan 12 is connected via the distributor head 29 to a closed cooling circuit 14 which is designed as described above.
  • the cooling of the blower with the cooling device takes place by means of a temperature-resistant heat transfer oil, in particular a silicone oil, which is regulated to a working temperature between 200 and 220 ° C, for which purpose corresponding control devices, such as pressure switch 18, thermostatic valve 19 and flow meter 20, are located in the fixed coolant lines of the cooling device are arranged.
  • a temperature-resistant heat transfer oil in particular a silicone oil, which is regulated to a working temperature between 200 and 220 ° C, for which purpose corresponding control devices, such as pressure switch 18, thermostatic valve 19 and flow meter 20, are located in the fixed coolant lines of the cooling device are arranged.
  • blower parts heated to a maximum of 240 ° C in the hot gas stream which volatilize from the combustible, harmful and prone to caking alkali or sulfur compounds, cool down and crystallize from the hot gases, so that the Ge blower or on the fan blades can not form approaches that either negatively affect the throughput characteristics of the fan or lead to increased bearing loads on the fan.
  • blower which is cooled with a heat transfer oil in a closed circuit, directly in the hot gas circulation of the combustion zone of a cross-flow heated shaft furnace, it has become possible for the first time to generate such a high pressure drop in each combustion zone, and thus to provide such a high kinetic energy for the hot gas circulation that furnace units with double the throughput compared to the crossflow furnaces previously equipped with injectors.
  • the present invention is not only limited to cross-flow heated shaft furnaces for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, but can also be used wherever blowers must be used directly in a hot gas stream in order to generate the kinetic energy required for gas production.

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Abstract

A furnace is disclosed for the heat treatment of mainly lumpy to fine grained material. The furnace is either a shaft furnace or a rotary furnace for the calcination or sintering of limestone, dolomite or magnesite. The calcination material passes through a preheating zone, a calcination zone and a cooling zone. The calcination zone has a gas feed and gas withdrawal device. A calcination device is provided in the calcination zone to which is connected a gas conveying device for the production of a hot gas circulation. The hot gas circulation device is situated between the gas withdrawal device and the calcination device and is provided as a conveying blower subjected to a cooling liquid.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Wärmebehandlung von meist stückigem bis feinkörnigem Gut, insbesondere Schachtofen, Drehherdofen oder dergleichen zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, in welchem das Brenngut eine Vorwärmzone, eine Brennzone sowie eine Kühlzone durchsetzt und die Brennzone eine Gaszu- bzw. Gasabfuhreinrichtung sowie eine Gasfördereinrichtung zur Erzeugung eines Heißgasumlaufes aufweist.The invention relates to a furnace for the heat treatment of mostly lumpy to fine-grained material, in particular a shaft furnace, rotary hearth furnace or the like for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, in which the fuel passes through a preheating zone, a combustion zone and a cooling zone and the combustion zone contains a gas or gas discharge device and a gas delivery device for generating a hot gas circulation.

Aus der DE-PS 1 034 090 ist ein Querstromschachtofen bekannt, der Gassammeleinrichtungen und Heizeinrichtungen aufweist. Die zum Sintern des Brenngutes erforderlichen Heißgase werden nach dem Durchströmen der Gutschicht in den Gassammeleinrichtungen aufgefangen und in den Heizeinrichtungen mittels Injektoren für die Gasumwälzung wieder aufgeheizt. Die für den Gasumlauf erforderlichen Fördermittel werden dabei durch die starren Injektoren dargestellt, die ein im wesentlichen konstantes Durchsatzvolumen von Heißgasen umwälzen. Störungen treten bei einem solchen Querstromschachtofen insbesondere dann auf, wenn aufgrund einer veränderten Schüttdichte im Schacht und damit verändertem Druckwiderstand in der Gutsäule das dem jeweiligen Injektor zur Verfügung stehende Gasvolumen geändert wird.From DE-PS 1 034 090 a cross-flow shaft furnace is known which has gas collection devices and heating devices. The hot gases required for sintering the fuel are collected in the gas collection devices after flowing through the material layer and again in the heating devices by means of injectors for the gas circulation heated up. The funds required for the gas circulation are represented by the rigid injectors, which circulate an essentially constant throughput volume of hot gases. Faults occur in such a cross-flow shaft furnace in particular if the gas volume available to the respective injector is changed due to a changed bulk density in the shaft and thus a changed pressure resistance in the man-made column.

Aus der DE-PS 1 558 057 ist ein querstrombeheizter Schachtofen zum Brennen von Kalkstein bekannt, der in Durchgangsrichtung des Gutes eine Vorwärmzone, zwei Brennzonen und eine Kühlzone aufweist, wobei jede Brennzone einen quasi geschlossenen Heißgaskreislauf enthält. Der Heißgaskreislauf wird dadurch bewirkt, daß jeder Brennzone mindestens ein Strahlgebläse bzw. Injektor zugeordnet ist, welcher die für den Heißgasumlauf erforderliche kinetische Energie erzeugt. Der Kreislauf der Heißgase erfolgt vom Injektor aus in eine Brennkammer, eine Gassammelkammer, die zugeordnete Brenngutschicht, die abführende Gassammelkammer und einen Umlaufkanal zurück zum Injektor. In die Brennkammer wird Brennstoff und als Verbrennungsluft Kühlluft aus der Kühlzone eingeführt. Durch die intensive Heißgasumwälzung ergibt sich ein sehr gleichmäßiger Brand über den gesamten Schachtquerschnitt. Es hat sich jedoch im Zuge nach immer größeren Ofeneinheiten gezeigt, daß dem Einsatz von Strahlgebläsen oder Injektoren zur Aufrechterhaltung der Gasumwälzung in einer jeden Brennzone Grenzen gesetzt sind, die insbesondere in dem hohen konstruktiven und kostenträch- 'tigen:Aufwand für diese Injektoren liegen. Zum anderen lassen sich mit diesen Injektoren pro Brennzone bei großen Ofeneinheiten nur unzureichende Druckgefälle bis ca. 70 mm WS erzeugen, so daß bei den großen Ofeneinheiten die für den Heißgaskreislauf erforderliche kinetische Energie mit Injektoren nicht mehr erzeugt werden kann. Deshalb ließen sich nur Ofeneinheiten bis zu 120 tato Durchsatz darstellen.From DE-PS 1 558 057 a cross-flow heated shaft kiln for limestone burning is known, which has a preheating zone, two firing zones and a cooling zone in the passage direction of the material, each firing zone containing a quasi-closed hot gas circuit. The hot gas circuit is brought about in that at least one jet blower or injector is assigned to each combustion zone and generates the kinetic energy required for the hot gas circulation. The hot gases are circulated from the injector into a combustion chamber, a gas collection chamber, the assigned fuel bed, the exhaust gas collection chamber and a circulation channel back to the injector. Fuel and cooling air from the cooling zone are introduced into the combustion chamber. The intensive hot gas circulation results in a very even fire across the entire shaft cross-section. However, it has been shown in the course of ever larger furnace units that there are limits to the use of jet blowers or injectors for maintaining the gas circulation in each combustion zone, which lie in particular in the high constructive and cost-intensive expenditure for these injectors. On the other hand, with these injectors, only insufficient pressure drops up to approx generate, so that the kinetic energy required for the hot gas circuit can no longer be generated with injectors in the large furnace units. For this reason, only furnace units with a throughput of up to 120 tons could be represented.

Ausgehend von dem eingangs gewürdigten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmebehandlungsofen, insbesondere einen Schachtofen zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit so zu verbessern, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln Ofeneinheiten bis zu 400 tato Durchsatz, geringem spezifischen Energieverbrauch und hohem thermischen Wirkungsgrad gebaut werden können.Starting from the prior art recognized at the outset, it is the object of the present invention to improve a heat treatment furnace, in particular a shaft furnace for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, in such a way that furnace units of up to 400 tpd throughput, low specific, can be used with structurally simple means Energy consumption and high thermal efficiency can be built.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Heißgasumlauf, vorzugsweise zwischen der Gasabzugseinrichtung und der Brenneinrichtung als Gasfördereinrichtung ein mit Kühlmittel beaufschlagtes Fördergebläse angeordnet ist. Hierdurch ist es erstmals möglich, direkt im Heißgasumlauf eine optimale regulierbare Gasfördereinrichtung einzusetzen, die im Gegensatz zu den bisher verwendeten starren Injektoren ohne weiteres in der Brennzone ein Druckgefälle von ca. 300 mm Wassersäule erzeugt, so daß weitaus größere Gasmengen pro Zeiteinheit an das zu brennende/sinternde Brenngut herangeführt werden können. Dieses mit Kühlmitteln beaufschlagte Fördergebläse kann also ohne weiteres Heißgase bis ca. 1200 °C im Umlauf zwischen Gasabzugseinrichtung und Brenneinrichtung fördern, ohne daß das Gebläse thermischen Grenzbeanspruchungen ausgesetzt ist. Die aufwendigen konstruktiven Bauten für die Anordnung der Injektoren am Brennschacht können entfallen, so daß insgesamt die Investitionskosten für die Ofenanlage erheblich gesenkt werden können.This object is achieved in that in the hot gas circulation, preferably between the gas extraction device and the combustion device as a gas delivery device, a delivery fan charged with coolant is arranged. This makes it possible for the first time to use an optimally adjustable gas delivery device directly in the hot gas circulation system, which, in contrast to the rigid injectors previously used, easily generates a pressure drop of approx. 300 mm water column in the combustion zone, so that far larger amounts of gas per unit time are burned / sintering firing material can be introduced. This conveying blower, which is acted on with coolants, can therefore convey hot gases up to approximately 1200 ° C. in the circulation between the gas extraction device and the combustion device without the blower being exposed to thermal limit stresses. The elaborate structural structures for the arrangement of the injectors on the combustion shaft can be dispensed with, so that overall the investment costs for the furnace system can be considerably reduced.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einem querstrombeheizten Schachtofen mit mindestens einer Brennzone und seitlich am Schacht angeordneter und jeder Brennzone zugeordneter Gaszu- bzw. Gasabfuhrkammer das gekühlte Gasfördergebläse im heißen Umlaufkanal zwischen der Gasabzugskammer und der Brennkammer angeordnet ist, wodurch sich eine besonders kompakte und gedrungene Ofenkonstruktion erzielen läßt.In an embodiment of the invention, it is provided that in a cross-flow-heated shaft furnace with at least one combustion zone and gas supply or gas discharge chamber arranged on the side of the shaft and assigned to each combustion zone, the cooled gas delivery fan is arranged in the hot circulation channel between the gas discharge chamber and the combustion chamber, resulting in a particularly compact and achieve compact furnace construction.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Fördergebläse außem am Schacht angeordnet ist und an seiner Kühlvorrichtung mit in sich geschlossener Kühlmittelführung angeschlossen ist. Dies hat den Vorteil, daß hochwirksame Kühlmittel im geschlossenen Kreislauf dem Gebläse zugeführt werden, so daß eine exakte Einstellung der Temperaturen am Gebläse erfolgen kann und die Gebläseteile in keinem Fall unerwünscht hohen Temperaturbereichen ausgesetzt sind. Zum anderen wird erreicht, daß die flüchtigen und zu Anbackungen neigenden Bestandteile in den Heißgasen direkt an den relativ kalten Gebläseteilen auskristallisieren und als feste Bestandteile in die Gutschüttung zurückgeführt werden, ohne daß das Gebläse auch bei einem sehr hohen Gehalt an flüchtigen Schadbestandteilen in den Heißgasen keine Anbackungen aufweist. Hierdurch wird eine hohe Betriebssicherheit und Verfügbarkeit des Gebläses und damit der gesamten Ofenanlage erreicht.In an embodiment of the invention it is provided that the conveying fan is arranged on the outside of the shaft and is connected to its cooling device with a self-contained coolant guide. This has the advantage that highly effective coolants are fed to the blower in a closed circuit, so that the temperatures on the blower can be set precisely and the blower parts are never exposed to undesirably high temperature ranges. On the other hand, it is achieved that the volatile constituents in the hot gases, which tend to cake, crystallize directly on the relatively cold blower parts and are returned as solid constituents to the bulk material without the blower, even with a very high content of volatile harmful constituents in the hot gases Has caking. This ensures high operational reliability and availability of the blower and thus the entire furnace system.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rückkühler der Gebläsekühlvorrichtung als Wärmetauscher für die in die Brennkammer eingeführten Brennstoffe dient. Hierdurch wird eine optimale Nutzung der vom Gebläse angeführten Wärme erreicht und insbesondere bei ölbefeuerten Brennkammern wird durch die Vorwärmung der Brennstoffe deren schnellere Vergasung in der Brennkammer und damit eine optimale Verbrennung ohne Zündverzögerung erzielt.In a further embodiment of the invention it is provided that the recooler of the fan cooling device serves as a heat exchanger for the fuels introduced into the combustion chamber. In this way, optimal use of the heat supplied by the blower is achieved and, in particular in the case of oil-fired combustion chambers, the preheating of the fuels results in their faster gasification in the combustion chamber and thus optimal combustion without ignition delay.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß beim Fördergebläse die Gebläsewelle und/oder das Gebläserad hohl ausgebildet ist und in der Gebläsehohlwelle bzw. in dem Gebläsehohlrad kühlmittelführende Einrichtungen, vorzugsweise Kühlmittelleitungen angeordnet sind, wodurch erreicht wird, daß die Gebläseteile gezielt dort gekühlt werden können, wo die thermische Belastung durch die Heißgase am stärksten ist. Zweckmäßig ist hierbei, daß die Kühlmittelleitungen der Gebläsewelle über einen ortsfesten Verteilerkopf mit den ortsfesten Kühlmittelleitungen des Rückkühlers in Verbindung stehen, der vorzugsweise als luftdurchströmter Wabenkühler oder Röhrenkühler ausgebildet ist. Diese konstruktive Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn mit dem Rückkühler keine Brennstoffvorwärmung wie zum Beispiel bei Kohlenstaub erforderlich ist. Die Rückkühlung der Kühlmittels erfolgt dann vorzugsweise mit Hilfe eines luftdurchströmten Kühlers.In a further embodiment of the invention it is provided that the fan shaft and / or the fan wheel is hollow in the conveying fan and coolant-carrying devices, preferably coolant lines, are arranged in the hollow fan shaft or in the fan ring gear, thereby ensuring that the fan parts are specifically cooled there where the thermal stress from the hot gases is strongest. It is expedient here that the coolant lines of the blower shaft are connected to the fixed coolant lines of the recooler via a stationary distributor head, which is preferably designed as an air-flowed honeycomb cooler or tube cooler. This design is particularly advantageous when the preheater does not require fuel preheating, such as with coal dust. The coolant is then preferably recooled with the aid of a cooler through which air flows.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kühlmittelleitungen in der Gebläsehohlwelle aus einem mit Abstand zur Hohlwelle koaxial ausgerichteten Hohlzylinder gebildet werden, wobei durch den entstehenden äußeren Ringraum das Kühlmittel zugeführt und durch den Hohlzylinder das Kühlmittel abgeführt wird. Dies ergibt in Verbindung mit dem ortsfesten Verteilerkopf eine optimale KUhlmittelführung mit geringsten hydraulischen Widerständen. Zweckmäßig ist weiterhin, daß die Kühlmittelleitung im Gebläserad vorzugsweise am äußeren Ende einer jeden Radschaufel mäanderbandförmig verlaufen, wodurch sichergestellt ist, daß insbesondere dort wo hohe Wärmebelastungen an den Gebläseschaufeln zu erwarten sind, eine optimale Abführung der Wärme durch erhöhtes Kühlmittelangebot erzielt wird.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the coolant lines in the hollow blower shaft are formed from a hollow cylinder which is coaxially oriented at a distance from the hollow shaft, the coolant being supplied through the resulting outer annular space and the coolant being discharged through the hollow cylinder. In conjunction with the stationary distributor head, this results in optimal coolant guidance with the lowest hydraulic resistance. It is furthermore expedient that the coolant line in the fan wheel preferably runs in a meandering fashion at the outer end of each wheel blade, which ensures that, particularly where high heat loads are to be expected from the fan blades, optimal heat dissipation is achieved by means of increased coolant supply.

Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß das Gebläsehohlrad über Verbindungsleitungen in der Radnabe mit dem Hohlzylinder in der Gebläsewelle in Verbindung steht, so daß mit einfachen konstruktiven Mitteln ein optimaler Kühlmittelumlauf insbesondere an den thermisch beanspruchten Teilen des Gebläses erreicht wird.Another proposal provides that the blower ring gear is connected to the hollow cylinder in the blower shaft via connecting lines in the wheel hub, so that an optimal coolant circulation, in particular on the thermally stressed parts of the blower, is achieved with simple constructional means.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Fördergebläse und/oder die Gebläseteile durch ein Kühlmittel gekühlt werden, vorzugsweise durch eine temperaturbeständige organische oder anorganische Flüssigkeit, welche einen Siedepunkt von mehr als 100 °C aufweist und im geschlossenen Kreislauf umläuft. Durch diese Maßnahme wird bei relativ niedriger Flüssigkeitstemperatur eine hohe Wärmeabfuhr und damit eine verbesserte Kühlung der einzelnen Gebläseteile erreicht, wodurch insbesondere Wärmespitzen an den Gebläseteilen abgebaut werden können. Außerdem können die Querschnitte der Kühlmittelleitungen so klein gewählt werden, daß auch in komplizierter gestaltete Gebläseteile Kühlmittelleitungen verlegt werden können. Durch den geschlossenen Kreislauf des Kühlmittels können auch teure hochwirksame Kühlmittel verwendet werden, da die Kühlflüssigkeit nicht laufend neu zugeführt werden muß.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that the conveying fan and / or the fan parts are cooled by a coolant, preferably by a temperature-resistant organic or inorganic liquid which has a boiling point of more than 100 ° C. and circulates in a closed circuit. This measure achieves high heat dissipation and thus improved cooling of the individual blower parts at a relatively low liquid temperature, as a result of which, in particular, heat peaks on the blower parts can be reduced. In addition, the cross sections of the coolant lines can be chosen so small that coolant lines can also be laid in more complicated fan parts. Due to the closed circuit of the coolant, expensive, highly effective coolants can also be used, since the coolant does not have to be supplied again and again.

In Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Kühlflüssigkeit für das Gebläse ein Wärmeträgeröl, insbesondere ein Silikonöl ist, wodurch mit Vorteil erreicht wird, daß die angestrebte Arbeitstemperatur von mehr als 100 °C mit einem Kühlmittel handelsüblicher Art erreicht wird. Zweckmäßig ist, daß die Arbeitstemperatur der Kühlflüssigkeit zwischen 200 und 270 °C, vorzugsweise zwischen 200 und 220 °C eingestellt wird.In an embodiment of the invention it is further provided that the cooling liquid for the blower is a heat transfer oil, in particular a silicone oil, whereby it is advantageously achieved that the desired working temperature of more than 100 ° C is achieved with a commercially available coolant. It is expedient that the working temperature of the cooling liquid is set between 200 and 270 ° C, preferably between 200 and 220 ° C.

Weiterhin ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Kühlflüssigkeitskreislauf für das Fördergebläse durch Druckwächter, Thermostate, Strömungsmesser etc. überwacht wird. Hierdurch steht ein direkt wirkendes, sicheres System zur Überwachung des Kühlkreislaufes zur Verfügung, das einen Temperaturanstieg und/oder eine Durchsatzstörung der Kühlflüssigkeit sofort anzeigt, so daß sofortige Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Hierdurch wird eine zuverlässige Kühlung des Gebläses im Hinblick auf die Materialeigenschaften gewährleistet.Furthermore, it is provided in one embodiment of the invention that the coolant circuit for the delivery fan is monitored by pressure switches, thermostats, flow meters, etc. As a result, a direct-acting, safe system for monitoring the cooling circuit is available, which immediately indicates a rise in temperature and / or a throughput fault in the cooling liquid, so that immediate countermeasures can be initiated. This ensures reliable cooling of the blower with regard to the material properties.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fg. 1 einen Querstromschachtofen teilweise im Schnitt mit im Heißgasumlauf der Brennzone angeordnetem gekühlten Gebläse,
  • Fig. 2 einen Längsschnitt durch das gekühlte Fördergebläse in vergrößerter Darstellung.
The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment. Show it:
  • 1 shows a cross-flow shaft furnace, partly in section, with a cooled fan arranged in the hot gas circulation of the combustion zone,
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through the cooled conveyor fan in an enlarged view.

In Figur 1 ist ein querstrombeheizter Schachtofen 1 teilweise im Schnitt dargestellt. Der Ofenschacht 2 ist in eine obere Vorwärmzone V, zwei darunter angeordnete Brennzonen B1/B2 und eine Kühlzone K gegliedert. Am unteren Schachtende befindet sich eine nicht näher dargestellte Vorrichtung zum kontinuierlichen Abzug des gebrannten Gutes.In Figure 1, a cross-flow heated shaft furnace 1 is partially shown in section. The furnace shaft 2 is divided into an upper preheating zone V, two firing zones B 1 / B 2 arranged below it and a cooling zone K. At the lower end of the shaft is a device, not shown, for the continuous removal of the fired material.

In der Brennzone B2 wie auch in der darüber nicht näher dargestellten Brennzone B1 besteht der rechteckige Schacht 2 aus zwei zu beiden Seiten des Schachtes angeordneten Gassammelkammern 3 und 4, von denen die Gassammelkammer 3, die Gaszufuhrkammer und die Gassammelkammer 4, die Gasabzugskammer darstellt. Zwischen diesen beiden Kammern verläuft die mit Gasdurchlaßöffnungen 5 versehene Schachtwand 6.. Innerhalb des Schachtes bewegt sich das Brenngut 7 von oben nach unten in einer dichten Brenngutsäule. Die Gaszufuhrkammer 3 steht mit einer Brennkammer 8 in Verbindung, in die eine Brenneinrichtung 9 und eine Frischluftleitung 13 geführt ist, durch die Heißluft aus der Kühlzone K als Verbrennungsluft in die Brennkammer 8 geleitet wird. Die Gasabzugskammer 4 weist im oberen Bereich eine Abzugsöffnung 10 auf, an die ein Umlaufkanal 11 angeschlossen ist, der seinerseits in die Brennkammer 8 geführt ist. In dem Umlaufkanal 11 ist ein mit Kühlmitteln beaufschlagtes Fördergebläse 12 zur Aufrechterhaltung eines geschlossenen Heißgasumlaufes in der Brennzone B2 angeordnet. Gegebenenfalls kann an den Umlaufkanal 11 eine Zweigleitung aus der Frischluftleitung 13 angeschlossen sein. Die Brennkammer 8, die Brenneinrichtung 9 und das im Umlaufkanal 11 angeordnete Fördergebläse 12 sind außerhalb*des Schachtes angeordnet und insofern in gebrochener Linienführung dargestellt.In the combustion zone B 2 as well as in the combustion zone B 1 not shown above, the rectangular shaft 2 consists of two gas collection chambers 3 and 4 arranged on both sides of the shaft, of which the gas collection chamber 3, the gas supply chamber and the gas collection chamber 4, the gas train chamber. The shaft wall 6 provided with gas passage openings 5 runs between these two chambers. Within the shaft, the firing material 7 moves from top to bottom in a dense column of firing material. The gas supply chamber 3 is connected to a combustion chamber 8, into which a combustion device 9 and a fresh air line 13 are guided, through which hot air from the cooling zone K is conducted as combustion air into the combustion chamber 8. The gas discharge chamber 4 has a discharge opening 10 in the upper region, to which a circulation channel 11 is connected, which in turn is guided into the combustion chamber 8. In the circulation channel 11, a conveying fan 12 charged with coolants is arranged to maintain a closed hot gas circulation in the combustion zone B 2 . If necessary, a branch line from the fresh air line 13 can be connected to the circulation channel 11. The combustion chamber 8, the combustion device 9 and the conveying fan 12 arranged in the circulation duct 11 are arranged outside * of the shaft and are therefore shown in broken lines.

Das Fördergebläse 12 ist an eine außerhalb des Schachtes angeordnete Kühlvorrichtung 14 mit in sich geschlossener Kühlmittelführung angeschlossen. Die Zuführung der Kühlflüssigkeit zu dem Heißgasgebläse 12 erfolgt dabei durch die Leitung 15 und die Rückführung zu dem luftgekühlten Warmkühler 1 durch die Leitung 17. In den Leitungen 15, 17 befinden sich die für die Überwachung des Kühlmittelkreislaufes erforderlichen Meß- und Regelgeräte, und zwar jeweils in jeder Zu-und Rückführungsleitung 15, 17 ein Druckwächter 18 und ein Schnellschlußthermostatventil 19. Des weiteren weisen die Leitungen 15 und 17 Strömungsmesser 20 für die Kühlflüssigkeit auf, die als Blendenmeßgeräte mit Differenzdruckmanomett ausgebildet sind. Zur Schnellabschaltung der Kühlmittelzuführung ist in der Leitung 15 ein pneumatisches Ventil 21 angeordnet.The conveying fan 12 is connected to a cooling device 14 which is arranged outside the shaft and has a closed coolant guide. The supply of the cooling liquid to the hot gas blower 12 takes place through line 15 and the return to the air-cooled warm cooler 1 through line 17. The lines 15, 17 contain the measuring and control devices required for monitoring the coolant circuit, in each case in each supply and return line 15, 17 a pressure switch 18 and a quick-closing thermostat valve 19. Furthermore, the lines 15 and 17 have flow meters 20 for the cooling liquid, which are designed as orifice meters with a differential pressure manomet. A pneumatic valve 21 is arranged in line 15 for quick shutdown of the coolant supply.

In der Kühlmittelabführleitung 17 ist am höchsten Punkt des Kreislaufes ein Ausgleichsbehälter 22 zum Ausgleich der Volumenänderung der Kühlflüssigkeit angeordnet und vor der Kühlmittelpumpe 23 befindet sich ein Ein- und Nachfüllbehälter 24 für das Kühlmittel. Der Wabenkühler 16 ist luftgekühlt und mit einem regelbaren Kühlgebläse 25 ausgestattet.In the coolant discharge line 17, an expansion tank 22 for compensating for the change in volume of the coolant is arranged at the highest point of the circuit, and a filler and refill tank 24 for the coolant is located in front of the coolant pump 23. The honeycomb cooler 16 is air-cooled and equipped with an adjustable cooling fan 25.

In Fig. 2 ist im Schnitt und in vergrößerter Darstellung das außen am Schacht im Umlaufkanal 11 angeordnete Fördergebläse 12, insbesondere die Gebläsewelle 26 und das Gebläserad 27, dargestellt. Sowohl die Gebläsewelle 26 wie auch das Gebläserad 27 sind hohl ausgebildet. In der Gebläsehohlwelle 26 ist mit Abstand zur Hohlwelle selbst koaxial ein Hohlzylinder 28 angeordnet, wobei durch den entstehenden äußeren Ringraum 32 das Kühlmittel zugeführt und durch den Hohlzylinder 28 abgeführt wird. Der Kühlmittelringraum wie auch der Hohlzylinder stehen über einen ortsfesten Verteilerkopf 29 mit den ortsfesten Kühlmittelleitungen 15 und 17 in Verbindung, die ihrerseits mit dem luftdurchströmten Wabenkühler 16 in Figur 1 einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf bilden. Der Verteilerkopf 29 ist von einem an sich bekannten Leckagegehäuse umgeben.2 shows, in section and in an enlarged view, the conveying fan 12 arranged on the outside of the shaft in the circulation channel 11, in particular the fan shaft 26 and the fan wheel 27. Both the fan shaft 26 and the fan wheel 27 are hollow. A hollow cylinder 28 is arranged coaxially in the hollow hollow shaft 26 at a distance from the hollow shaft itself, the coolant being supplied through the resulting outer annular space 32 and being discharged through the hollow cylinder 28. The coolant annulus as well as the hollow cylinder are connected via a stationary distributor head 29 to the stationary coolant lines 15 and 17, which in turn form a closed coolant circuit with the honeycomb cooler 16 through which air flows. The distributor head 29 is surrounded by a leakage housing known per se.

In dem ebenfalls hohl ausgebildeten Gebläserad 27 sind am äußeren Ende einer jeden Radschaufel 30 mäanderbandförmig verlaufende Leitbleche 31 angeordnet, denen aus dem Ringraum 32 der Gebläsewelle 26 das Kühlmittel über eine im Gebläserad angeordnete Leitung 33 zugeführt wird. Der Innenraum des Gebläsehohlrades 27 steht mit dem Hohlzylinder 28 über eine Verbindungsleitung 34 in Verbindung, die in der Radnabe 35 des Gebläserades 27 angeordnet sind.In the fan wheel 27, which is also hollow, at the outer end of each wheel blade 30 there are arranged guide plates 31 which run in a meandering band shape and to which the coolant is supplied from the annular space 32 of the fan shaft 26 via a line 33 arranged in the fan wheel. The interior of the blower ring gear 27 is connected to the hollow cylinder 28 via a connecting line 34 which are arranged in the wheel hub 35 of the blower wheel 27.

Im Betrieb des oben beschriebenen querstrombeheizten Schachtofens mit gekühltem Gebläse zur Erzeugung eines geschlossenen Heißgasumlaufes in der jeweiligen Brennzone B strömen die in der Brennkammer 8 erzeugten Heißgase aus der Brennkammer in die Gassammelkammer 3 und von dort durch die Gasdurchlaßöffnungen 5 in der Schachtwandung 6 quer zur Durchsatzrichtung des Brenngutes in die dichtgeschüttete Brenngutschicht, treten auf der anderen Seite der Schüttung durch die Gasdurchlaßöffnungen 5 in die Gasabzugskammer 4 ein und werden dort gesammelt. Aus der Gasabzugskammer 4 wird das Heißgas über die Abzugsöffnung 10 in den Umlaufkanal 11 mittels des Fördergebläses 12 gesaugt, welches damit unmittelbar in einem Heißgasstrom von etwa 800 °C.bis 1200 °C liegt. Das Fördergebläse 12 leitet das Heißgas der Brennkammer 8 zu, in die über die Brenneinrichtung 9 Brennstoffe eingeführt werden, die dort in der mit vorgewärmter Frischluft sauerstoffangereicherten Atmosphäre ausbrennen. Auf diese Weise wird dem Heißgaskreislauf in jeder Brennzone B die für die mehrfache Umwälzung der Heißgase in der Brennzone erforderliche kinetische Energie zugeführt, wobei mit dem Gebläse innerhalb einer jeden Brennzone ein genau einstellbares Druckgefälle von mindestens 350 mm/WS ermöglicht wird. Hierdurch wird eine intensive Gasumwälzung mit hohem Durchsatzvolumen erzeugt, so daß dem in der Brennzone befindlichen Brenngut auch bei hohem Brenngutdurchsatz immer die Wärmemenge zugeführt werden kann, die für einen optimalen Brand erforderlich ist, so daß auch Feinststeine gebrannt werden können.In the operation of the cross-flow-heated shaft furnace described above with a cooled fan for generating a closed hot gas circulation in the respective combustion zone B, the hot gases generated in the combustion chamber 8 flow from the combustion chamber into the gas collection chamber 3 and from there through the gas passage openings 5 in the shaft wall 6 transversely to the throughput direction of the Fired goods into the densely packed fired goods layer, enter the gas discharge chamber 4 on the other side of the bed through the gas passage openings 5 and are collected there. The hot gas is sucked out of the gas discharge chamber 4 via the discharge opening 10 into the circulation channel 11 by means of the delivery fan 12, which is thus directly in a hot gas flow of approximately 800 ° C. to 1200 ° C. The conveying fan 12 feeds the hot gas to the combustion chamber 8, into which fuels are introduced via the combustion device 9 and burn out there in the atmosphere enriched with preheated fresh air. In this way, the kinetic energy required for the multiple circulation of the hot gases in the combustion zone is supplied to the hot gas circuit in each combustion zone B, the fan allowing an exactly adjustable pressure drop of at least 350 mm / WS within each combustion zone. As a result, an intensive gas circulation with a high throughput volume is generated, so that the amount of heat that is required for an optimal firing can always be supplied to the firing material located in the firing zone, even with high firing material throughput, so that even very fine stones can be fired.

Um zu verhindern, daß die Gase den Schacht 2 in vertikaler Richtung aufwärts durchströmen, sind zwischen jeder Brennzone B1/B2 Dichtzonen angeordnet, die ein Abströmen der Heißgase in die darüberliegende Brennzone bzw. Vorwärmzone verhindern. Das aus der Brennzone in die Kühlzone K absinkende Brenngut wird in dieser durch zugeführte Kühlluft 36 auf entsprechende Weiterverarbeitungstemperatur gekühlt und über nicht näher dargestellte Abzugsorgane weiter verarbeitet. Die in der Kühlzone aufgeheizte Kühlluft gibt die vom Brenngut aufgenommene Wärmemenge an die Brennkammer 8 als Verbrennungsluft ab.In order to prevent the gases flowing through the shaft 2 in the vertical direction upwards, sealing zones are arranged between each combustion zone B 1 / B 2 , which allow hot gases to flow out into the overlying combustion zone or preheating zone prevent. The combustible material that descends from the combustion zone into the cooling zone K is cooled in this by supplied cooling air 36 to a corresponding further processing temperature and processed further by means of extraction elements (not shown). The cooling air heated in the cooling zone releases the amount of heat absorbed by the material to be burned into the combustion chamber 8 as combustion air.

Ein Teil der in den Brennzonen B1 und B2 erzeugten Heißgase wird aus den Brennzonen abgezweigt und über nicht näher dargestellte im Ofen 1 verlaufende Leitungen dem stückigen Gut in der Vorwärmzone zu dessen Vorwärmung zugeleitet.A portion of the hot gases generated in the combustion zones B 1 and B 2 is branched off from the combustion zones and fed to the lumpy material in the preheating zone for preheating it via lines not shown in the furnace 1.

Das Fördergebläse 12 steht über den Verteilerkopf 29 mit einem geschlossenen Kühlkreislauf 14 in Verbindung, der wie oben beschrieben ausgebildet ist. Die Kühlung des Gebläses mit der Kühlvorrichtung erfolgt mittels eines temperaturbeständigen Wärmeträgeröls, insbesondere eines Silikonöls, welches auf eine Arbeitstemperatur zwischen 200 und 220 °C eingeregelt wird, wozu in den ortsfesten Kühlmittelleitungen der Kühlvorrichtung 14 entsprechende Regeleinrichtungen, wie Druckwächter 18, Thermostatventil 19 und Strömungsmesser 20 angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, sämtliche im Heißgasstrom (etwa 800 °C bis 1200 °C) des Umlaufkanals 11 liegende Gebläseteile so zu kühlen, daß deren Temperatur mit Sicherheit unter der thermischen Maximalbeanspruchung des eingesetzten Materials liegen. Zum anderen werden durch die auf maximal 240 °C aufgeheizten im Heißgasstrom liegenden Gebläseteile, die aus dem Brenngut verflüchtigten, schädlichen und zu Anbackungen neigenden Alkali- oder Schwefelverbindungen schockartig abgekühlt und aus den Heißgasen auskristalliert, so daß sich am Gebläse bzw. an den Gebläseschaufeln keine Ansätze bilden können, die entweder die Durchsatzcharakteristik des Gebläses negativ beeinflussen oder aber zu erhöhten Lagerbelastungen am Gebläse führen. Durch den Einsatz des mit einem Wärmeträgeröl im geschlossenen Kreislauf gekühlten Gebläses unmittelbar im Heißgasumlauf der Brennzone eines querstrombeheizten Schachtofens ist es erstmals möglich geworden, in jeder Brennzone ein so hohes Druckgefälle zu erzeugen, und damit eine so hohe kinetische Energie für den Heißgasumlauf bereitzustellen, daß Ofeneinheiten mit dem doppelten Durchsatz gegenüber den bisher mit Injektoren ausgestatteten Querstromöfen möglich sind.The conveying fan 12 is connected via the distributor head 29 to a closed cooling circuit 14 which is designed as described above. The cooling of the blower with the cooling device takes place by means of a temperature-resistant heat transfer oil, in particular a silicone oil, which is regulated to a working temperature between 200 and 220 ° C, for which purpose corresponding control devices, such as pressure switch 18, thermostatic valve 19 and flow meter 20, are located in the fixed coolant lines of the cooling device are arranged. This makes it possible to cool all the fan parts lying in the hot gas stream (about 800 ° C. to 1200 ° C.) of the circulation channel 11 in such a way that their temperature is definitely below the maximum thermal stress of the material used. On the other hand, the blower parts heated to a maximum of 240 ° C in the hot gas stream, which volatilize from the combustible, harmful and prone to caking alkali or sulfur compounds, cool down and crystallize from the hot gases, so that the Ge blower or on the fan blades can not form approaches that either negatively affect the throughput characteristics of the fan or lead to increased bearing loads on the fan. By using the blower, which is cooled with a heat transfer oil in a closed circuit, directly in the hot gas circulation of the combustion zone of a cross-flow heated shaft furnace, it has become possible for the first time to generate such a high pressure drop in each combustion zone, and thus to provide such a high kinetic energy for the hot gas circulation that furnace units with double the throughput compared to the crossflow furnaces previously equipped with injectors.

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf querstrombeheizte Schachtöfen zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit beschränkt, sondern sie läßt sich überall dort anwenden, wo direkt in einem Heißgasstrom Gebläse eingesetzt werden müssen, um die für die Gasförderung erforderliche kinetische Energie zu erzeugen.The present invention is not only limited to cross-flow heated shaft furnaces for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, but can also be used wherever blowers must be used directly in a hot gas stream in order to generate the kinetic energy required for gas production.

Claims (16)

1. Ofen zur Wärmebehandlung von meist stückigem bis feinkörnigem Gut, insbesondere Schachtofen, Drehherdofen oder dergleichen zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, in welchem das Brenngut eine Vorwärmzone, eine Brennzone sowie eine Kühlzone durchsetzt und die Brennzone eine Gaszu- bzw. Gasabfuhreinrichtung, eine Brenneinrichtung sowie eine Gasfördereinrichtung zur Erzeugung eines Heißgasumlaufes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißgasumlauf vorzugsweise zwischen der Gasabzugseinrichtung (4) und der Brenneinrichtung (8) als Gasfördereinrichtung ein mit Kühlmittel beaufschlagtes Fördergebläse (12) angeordnet ist.1. Furnace for the heat treatment of mostly lumpy to fine-grained material, in particular shaft furnace, rotary hearth furnace or the like for burning or sintering limestone, dolomite or magnesite, in which the fired material passes through a preheating zone, a firing zone and a cooling zone and the firing zone is a gas supply or Has gas discharge device, a combustion device and a gas delivery device for generating a hot gas circulation, characterized in that a delivery blower (12) charged with coolant is preferably arranged in the hot gas circulation between the gas extraction device (4) and the combustion device (8) as a gas delivery device. 2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem querstrombeheizten Schachtofen (1) mit mindestens einer Brennzone (B) und seitlich am Schacht angeordneter und jeder Brennzone zugeordneter Gaszu- bzw. Gasabfuhrkammer (3, 4) das gekühlte Gasfördergebläse (12) im heißen Umlaufkanal (11) zwischen der Gasabzugskammer (4) und der Brennkammer (8) angeordnet ist.2. Furnace according to claim 1, characterized in that in a cross-flow-heated shaft furnace (1) with at least one combustion zone (B) and laterally arranged on the shaft and each combustion zone associated gas supply and gas discharge chamber (3, 4) the cooled gas delivery fan (12) is arranged in the hot circulation channel (11) between the gas discharge chamber (4) and the combustion chamber (8). 3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördergebläse (12) außen am Schacht (2) angeordnet ist und an eine Kühlvorrichtung (14) mit in sich geschlossener Kühlmittelführung angeschlossen ist.3. Oven according to claim 1 or 2, characterized in that the conveying fan (12) is arranged on the outside of the shaft (2) and is connected to a cooling device (14) with a self-contained coolant guide. 4. Ofen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkühler (16) der Gebläsekühlvorrichtung (14) als Wärmetauscher für die in die Brennkammer eingeführten Brennstoffe dient.4. Furnace according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the recooler (16) of the fan cooling device (14) serves as a heat exchanger for the fuels introduced into the combustion chamber. 5. Ofen nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Fördergebläse (12) die Gebläsewelle (26) und/oder das Gebläserad (27) hohl ausgebildet ist und in der Hohlwelle bzw. in dem Hohlrad kühlmittelführende Einrichtungen, vorzugsweise Kühlmittelleitungen (32, 33) angeordnet sind.5. Furnace according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that in the conveying fan (12) the fan shaft (26) and / or the fan wheel (27) is hollow and in the hollow shaft or in the ring gear coolant-carrying devices, coolant lines (32, 33) are preferably arranged. 6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Kühlmittelleitungen (32, 33) der Gebläsewelle (26) über einen ortsfesten Verteilerkopf (29) mit den ortsfesten Kühlmittelleitungen (15, 17) des Rückkühlers (16) in Verbindung stehen, der vorzugsweise als luftdurchströmter Wabenkühler oder Röhrenkühler ausgebildet ist.6. Oven according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coolant lines (32, 33) of the blower shaft (26) via a fixed distributor head (29) with the fixed coolant lines (15, 17) of the recooler (16) in connection stand, which is preferably designed as an air-flow honeycomb cooler or tube cooler. 7. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den ortsfesten Kühlmittelleitungen (15, 17) Druckwächter (18), Thermostate (19) und Strömungsmesser (20) angeordnet sind.7. Oven according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the fixed coolant lines (15, 17) pressure monitors (18), thermostats (19) and flow meters (20) are arranged. 8. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelleitungen (32) in der Gebläsehohlwelle (26) aus einem mit Abstand zur Hohlwelle koaxial ausgerichteten Hohlzylinder (28) gebildet werden, wobei durch den entstehenden äußeren Ringraum das Kühlmittel zugeführt und durch den Hohlzylinder das Kühlmittel abgeführt wird.8. Oven according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coolant lines (32) in the hollow blower shaft (26) from a coaxially aligned with the hollow shaft hollow cylinder (28) are formed, with the coolant supplied by the resulting outer annular space and the coolant is discharged through the hollow cylinder. 9. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelleitungen (33) im Gebläserad vorzugsweise am äußeren Ende einer jeden Radschaufel mäanderbandförmig verlaufen.9. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant lines (33) in the fan wheel preferably run in a meandering band shape at the outer end of each wheel blade. 10. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebläsehohlrad (27) Leitorgane (31) für das Kühlmittel angeordnet sind.10. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that guide elements (31) for the coolant are arranged in the blower ring gear (27). 11. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläsehohlrad (27) über Verbindungsleitungen (34) in der Radnabe (35) mit dem Hohlzylinder (28) in der Gebläsewelle (26) in Verbindung steht.11. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that the blower ring gear (27) via connecting lines (34) in the wheel hub (35) with the hollow cylinder (28) in the blower shaft (26) is connected. 12. Verfahren zur Kühlung eines heißgasfördernden Gebläses, welches insbesondere Heißgase in den Brennzonen von Wärmebehandlungsöfen für stückiges bis feinkörniges Gut im Heißgasumlauf umwälzt, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse und/oder die Gebläseteile durch ein Kühlmittel gekühlt werden, vorzugsweise durch eine temperaturbeständige organische oder anorganische Flüssigkeit, die einen Siedepunkt von mehr als 100 °C aufweist und im geschlossenen Kreislauf umläuft.12. A method for cooling a hot gas-promoting blower, which in particular circulates hot gases in the combustion zones of heat treatment furnaces for lumpy to fine-grained material in hot gas circulation, according to one of claims 1 to 11, characterized in that the blower and / or the blower parts are cooled by a coolant , preferably by a temperature-resistant organic or inorganic liquid, which has a boiling point of more than 100 ° C and circulates in a closed circuit. 13. Verfahren zur Kühlung eines heißgasfördernden Gebläses nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit ein Wärmeträgeröl, insbesondere ein Silikonöl, verwendet wird.13. A method for cooling a hot gas-promoting fan according to claim 12, characterized in that a heat transfer oil, in particular a silicone oil, is used as the cooling liquid. 14. Verfahren zur Kühlung eines heißgasfördernden Gebläses nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitstemperatur der Kühlflüssigkeit zwischen 100 °C und 270 °C, insbesondere aber zwischen 200 °C und 220 °C eingeregelt wird.14. A method for cooling a hot gas-promoting blower according to claim 12 or 13, characterized in that the working temperature of the cooling liquid between 100 ° C and 270 ° C, but in particular between 200 ° C and 220 ° C is adjusted. 15. Verfahren zur Kühlung eines heißgasfördernden Gebläses nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit in einem Kühler durch Luft rückgekühlt wird.15. A method for cooling a hot gas-producing fan according to claim 12, 13 or 14, characterized in that the cooling liquid is recooled by air in a cooler. 16. Verfahren zur Kühlung eines heißgasfördernden Gebläses nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitskreislauf durch Druckwächter, Thermostate und Strömungsmesser überwacht wird.16. A method for cooling a hot gas-promoting blower according to one of claims 12 to 15, characterized in that the coolant circuit is monitored by pressure switches, thermostats and flow meters.
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