EP0056931A1 - Drehrohrofen - Google Patents

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EP0056931A1
EP0056931A1 EP19810890207 EP81890207A EP0056931A1 EP 0056931 A1 EP0056931 A1 EP 0056931A1 EP 19810890207 EP19810890207 EP 19810890207 EP 81890207 A EP81890207 A EP 81890207A EP 0056931 A1 EP0056931 A1 EP 0056931A1
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EP
European Patent Office
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inner tube
tube
burner
furnace according
rotary
Prior art date
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EP19810890207
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English (en)
French (fr)
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EP0056931B1 (de
Inventor
Werner L. Dipl.-Ing. Kepplinger
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.)
Voestalpine AG
Original Assignee
Voestalpine AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Voestalpine AG filed Critical Voestalpine AG
Publication of EP0056931A1 publication Critical patent/EP0056931A1/de
Application granted granted Critical
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/02—Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in moving drums or other mainly-closed receptacles
    • F26B11/028—Arrangements for the supply or exhaust of gaseous drying medium for direct heat transfer, e.g. perforated tubes, annular passages, burner arrangements, dust separation, combined direct and indirect heating
    • 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
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • 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
    • F27B7/00—Rotary-drum furnaces, i.e. horizontal or slightly inclined
    • F27B7/20—Details, accessories, or equipment peculiar to rotary-drum furnaces

Definitions

  • the invention relates to a rotary kiln with a rotating outer tube, which encloses an inner tube at a radial distance and carries driving blades projecting against the inner tube for the material to be treated, as well as with a burner arranged on the furnace front side opposite the object to be placed, which burner in the against the object open inner tube opens.
  • the treatment times and treatment temperatures required must be observed, with the risk that the bulk goods in the calcining zone will overheat if the bulk goods to be treated have to be exposed to comparatively high drying temperatures beforehand.
  • the heat exchange between the hot gases and the countercurrent through the ring Space between the inner and outer tubes of the bulk material must be conveyed through the inner tube, whereby a good distribution of the bulk material over the outer jacket of the inner tube should be aimed at, so that the entire outer surface of the inner tube can be used for heat transfer of the inner tube arranged on the outer tube driver blades, which promote the bulk material in the annular space between the inner and the outer tube, so that it can trickle along the outer jacket of the inner tube again. Due to this heat transfer via the inner tube, overheating of the bulk material is avoided because the hot gas only comes into contact with the bulk material after it has emerged from the inner tube and has already cooled accordingly.
  • a rotary kiln with a fixed inner tube and a rotatably mounted outer tube is already known (DE-PS 112 045), but the purpose of the inner tube used is only to: restrict the combustion chamber so that the hot gases cannot flow unused through a combustion chamber that remains free. For this reason, the firing material is conveyed from one side into the annular space between the inner and the outer tube, while the hot gases flow into the annular space from the other side. Since there is an immediate heat transfer from the hot gas to the firing material, there is still a risk of the firing material overheating.
  • this known rotary kiln does not provide any suggestion of how to proceed in order to be able to take advantage of the uniform supply of heat from hot gases flowing through an inner tube due to a non-uniform heat requirement over the outer jacket of the inner tube.
  • the invention is therefore based on the object to avoid these deficiencies and to improve a rotary kiln of the type described above so that the heat supply of the hot gases flowing through the inner tube can be better utilized without the risk of overheating of the material to be treated have to accept an immediate heat exchange between the hot gases and the firing material.
  • the invention solves this problem in that the inner tube, which is open on one side, is non-rotatably mounted and carries the burner on its end wall.
  • the stationary inner tube makes it possible to adapt the heat supply to the heat requirement. Because certain areas of the inner tube can be subjected to the hot gas flow to a greater extent, so that an uneven heat distribution corresponding to the uneven distribution of the bulk material layer can be achieved over the circumference of the tube.
  • there is an improved utilization of the sensible waste heat of the hot gases it being possible to provide the inner tube over the entire length of the outer tube in order to avoid contact of the flue gases with the bulk material at all.
  • a stationary inner tube and a rotating outer tube according to the invention, special, surprising effects are achieved compared to the prior art.
  • there is a simple construction because the burner can be provided on the end wall of the inner tube which is open on one side and there are no connection difficulties between rotatable and non-rotatably held parts.
  • the inner tube has a guide device for the hot gas flow, the supply of heat can be ensured by simple means in accordance with the bulk material coating on the outer jacket of the inner tube. Since the inner tube is non-rotatably, the Leiteinrich tion directly connected to the inner tube. Baffles can be used to advantage for this purpose.
  • the inner tube can be mounted non-rotatably with respect to the rotating outer tube, a support that is independent of the outer tube must of course be provided. Particularly favorable conditions result when the inner tube is supported on longitudinal members guided axially through the outer tube, the zones that are dead with regard to heat transfer being particularly recommended for the longitudinal member guidance within the inner tube.
  • the inner tube can also be stiffened via these side members. The support and stiffening of the inner tube by the side members results in an advantageous removal of the forces that occur, so that the inner tube can be made comparatively thin-walled. This thin wall in turn supports the heat transfer through the tube wall, with a smaller temperature difference between the inner and outer wall. In order to keep the heat load on the side members low, these side members can advantageously be cooled with water which is conducted through pipes inside the members.
  • the non-rotatably mounted inner tube is given by the possibility of providing a heat exchanger for the combustion air or for the fuel of the burner in the inner tube.
  • the cable routing is easily ensured without constructive difficulties because there is no relative movement between the inner tube and the lines.
  • the sensible waste heat of the hot gases can be largely eliminated be used, especially if the heat exchanger is in the region of dead zones with respect to the heat transfer to the bulk material.
  • the heat exchanger can be arranged in the area of the inner tube quadrant that is arranged upstream of the lower tube crown in the direction of rotation of the outer tube.
  • the bulk material guide along the outer wall of the inner tube must be interrupted, so that the heat available in this area can be used by the hot gases to preheat the combustion air or the fuel for the burner.
  • the quadrant adjoining the lower apex of the inner tube in the direction of rotation of the outer tube is less suitable for accommodating the heat exchanger because the bulk material is carried along by the outer drum in this area and rests against the inner tube with a corresponding layer height.
  • the heat exchanger is formed by the burner's supply line for the combustion air or the fuel, which is led through the furnace in the longitudinal direction.
  • the supply line can be straight or helical. Since the supply line is also flowed around by the hot gases in the area of the outer pipe in the case of an inner pipe which is shortened in relation to the outer pipe, good preheating of the combustion air or the fuel can be ensured even in the case of a straight pipe run.
  • the supply line serving as a heat exchanger can rest on the inner tube, the inner tube being able to form part of the line wall.
  • the supply line therefore results in additional pipe stiffening, which in turn permits a thinner-walled construction.
  • radial heat-conducting fins can be provided on the supply line.
  • the rotary tube furnace shown in FIGS. 1 to 3 consists essentially of a rotating outer tube 2, which is mounted on rollers 1 and which encloses an inner tube 3 with radial spacing on all sides.
  • the inner tube 3 is non-rotatably supported on longitudinal beams 4 guided through the outer tube 2 and abutting against the inner wall of the inner tube 3.
  • the inner tube 3 has a stiffening which allows a special thin-walledness for the inner tube.
  • the inner tube, which is open towards the feed 5, has on its opposite end wall 6 a burner 7 which opens into the inner tube and whose supply line 8 for the combustion air is guided through the inner tube 3 and forms a heat exchanger.
  • heat-conducting ribs 9 are provided in the supply line, which protrude radially from the supply line 8 against the hot gas flow originating from the burner 7.
  • the bulk material 10 to be dried and calcined is conveyed inside the outer tube 2 into the ring area between the inner and outer tube, where it is gripped by driving vanes 11 of the outer tube 2 and is conveyed up along the inner jacket of the outer tube until it is carried by the driving vanes 11 onto the outer jacket of the inner tube 3 slips off and trickles down to the bottom of the outer tube again.
  • the arrangement is such that there is a layer of bulk material of the same thickness over the circumference, which is indirectly heated by the hot gas flow through the inner tube 3 and brought to the required treatment temperature. After the calcining process has been achieved, the calcined bulk material is discharged from the outer tube.
  • the supply line 8 serving as a heat exchanger can rest against the inner tube 3, which can also form part of the line wall, as can be seen in particular from FIG. 7. Because of the non-rotatably supported inner tube 3 on the longitudinal beams 4, different circumferential areas of the inner tube can be acted upon with the hot gases to different extents, which allows the heat supply to be adapted to the heat requirement in accordance with the distribution of the bulk material layer over the circumference of the inner tube.
  • the longitudinal members 4 are advantageously laid in zones which do not have any special requirements with regard to heat transfer. The heat load on the side members can be reduced by appropriate cooling. For this purpose, the longitudinal beams according to FIG.
  • the side members 4 are therefore provided with an insulating cover 14.
  • the desired hot gas flow can be forced in the area of the inner tube 3 by a guide device which can be easily accommodated in the stationary inner tube 3.
  • guide ribs should be sufficient to obtain an appropriate flow distribution.
  • the inner tube 3 extends only over a part of the rotating outer tube 2, so that the drying and calcining process takes place due to the direct heat transfer between the partially cooled hot gases and the bulk material 10.
  • the outer tube 2 is therefore also provided with a refractory lining 15 in this area.
  • the heat exchanger can also extend in this area of the direct heat transfer in which the outer tube 2 does not carry any driving vanes.
  • the bulk material therefore remains in a crescent-shaped area, as indicated in FIG. 2.
  • the inner tube 3 according to FIG. 4 has a length corresponding to the outer tube 2, so that the hot gas cannot come into contact with the bulk material. Because of the good use of heat, this is readily possible, with the advantage that the flue gases have no influence on the calcining process. In addition, the discharge of bulk particles by the hot gas flow is excluded.

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Abstract

Ein Drehrohrofen weist ein rotierendes Außenrohr (2) auf, das ein Innenrohr (3) mit radialem Abstand umschließt und gegen das Innenrohr (3) vorragende Mitnehmerschaufeln (11) für das zu behandelnde Gut (10) trägt. An der der Gutaufgabe (5) gegenüberliegenden Ofenstirnseite ist ein Brenner (7) angeordnet, der in das gegen die Gutaufgabe (5) hin offene Innenrohr (3) mündet.
Um eine über den Umfang des Innenrohres (3) ungleichmäßige, der ungleichmäßigen Verteilung des zu behandelnden Gutes (10) entsprechende Wärmeabgabe sicherzustellen, ist das einseitig offene Innenrohr (3) undrehbar gelagert und trägt den Brenner (7) an seiner Stirnwand (6).

Description

  • . Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehrohrofen mit einem rotierenden Außenrohr, das ein Innenrohr mit radialem Abstand umschließt und gegen das Innenrohr vorragende Mitnehmerschaufeln für das zu behandelnde Gut trägt, sowie mit einem an der der Gutaufgabe gegenüberliegenden Ofenstirnseite angeordneten Brenner, der in das gegen die Gutaufgabe hin offene Innenrohr mündet.
  • Zum Trocknen und Kalzinieren von Schüttgut sind die jeweils erforderlichen Behandlungszeiten und Behandlungstemperaturen zu beachten, wobei die Gefahr besteht, daß das Schüttgut in der Kalzinierzone überhitzt wird, wenn das zu behandelnde Schüttgut zuvor vergleichsweise hohen Trocknungstemperaturen ausgesetzt werden muß. Um eine solche Überhitzung des Schüttgutes in der Kalzinierzone eines Drehrohrofens zu vermeiden, ist es bekannt, das Außenrohr des Ofens zumindest im Bereich der sich an den Gutaustrag anschließenden Kalzinierzone mit einem koaxialen Innenrohr zu versehen, durch das die heißen Gase eines Brenners geleitet werden. Der Wärmeaustausch zwischen den heißen Gasen und dem im Gegenstrom durch den Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr geförderten Schüttgut muß dabei über das Innenrohr erfolgen, wobei eine gute Verteilung des Schüttgutes über den Außenmantel des Innenrohres anzustreben ist, damit die gesamte Mantelfläche des Innenrohres für die Wärmeübertragung ausgenützt werden kann.Zu diesem Zweck sind im Bereich des Innenrohres am Außenrohr Mitnehmerschaufeln angeordnet, die das Schüttgut im Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr hochfördern, so daß es entlang des Außenmantels des Innenrohres wieder abrieseln kann. Auf Grund dieser Wärmeübertragung über das Innenrohr wird eine Überhitzung des Schüttgutes vermieden, weil das Heißgas erst nach dem Austritt aus dem Innenrohr mit dem Schüttgut in Berührung kommt und dann bereits entsprechend abgekühlt ist.
  • Da das Schüttgut nicht gleichmäßig über den Umfang des Innenrohres verteilt werden kann - wegen der Schwerkraft ist eine Schüttgutschicht auf dem Außenmantel des Innenrohres im Bereich des unteren Rohrscheitels kaum möglich - kann das über den Umfang des Innenrohres gleichmäßig verteilte Wärmeangebot nicht ausgenützt werden. Die Abwärme der Abgase kann folglich nicht in wünschenswerter Weise genützt werden. Außerdem ergeben sich wegen der drehfesten Verbindung zwischen dem Innen- und dem Außenrohr konstruktive Schwierigkeiten hinsichtlich der Verbindung des Innenrohres mit dem Brenner, was zu stirnseitig offenen Innenrohren führt.
  • Es ist zwar bereits ein Drehrohrofen mit einem feststehenden Innenrohr und einem drehbar gelagerten Außenrohr bekannt (DE-PS 112 045), doch wird mit dem eingesetzten Innenrohr lediglich der Zweck verfolgt, den Brennraum zu beschränken, damit die Heißgase nicht ungenützt durch einen freibleibenden Brennraum hindurchströmen können. Aus diesem Grunde wird das Brenngut von der einen Seite in den Ringraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr gefördert, während die Heißgase von der anderen Seite in den Ringraum strömen. Da ein unmittelbarer Wärmeübergang vom Heißgas auf das Brenngut stattfindet, bleibt die Gefahr einer Überhitzung des Brenngutes bestehen. Außerdem kann durch diesen bekannten Drehrohrofen keine Anregung dafür gewonnen werden, wie vorzugehen ist,um das gleichmäßige Wärmeangebot von durch ein Innenrohr strömenden Heißgasen durch einen über den Außenmantel des Innenrohres ungleichmäßigen Wärmebedarf vorteilhaft ausnützen zu können.
  • Bei einem anderen bekannten Drehrohrofen (DE-PS 490 799) werden die Heißgase nicht in den Ringraum zwischen dem rotierenden Außenrohr und dem undrehbar gehaltenen Innenrohr eingeleitet, sondern in diesem Ringraum erzeugt, wobei die hiefür erforderliche Verbrennungsluft durch das Innenrohr zugeführt wird. Da die erzeugten Heißgase zur Wärmeabgabe in demRingraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr strömen und dort das Brenngut durch unmittelbare Wärmeübertragung erwärmen, ergeben sich die gleichen Nachteile hinsichtlich der Überhitzungsgefahr und der Ausnützung der fühlbaren Abwärme.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und einen Drehrohrofen der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß das Wärmeangebot der durch das Innenrohr strömenden Heißgase besser ausgenützt werden kann, ohne die Gefahr einer Überhitzung des zu behandelnden Gutes durch einen unmittelbaren Wärmeaustausch zwischen den heißen Gasen und dem Brenngut in Kauf nehmen zu müssen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das einseitig offene Innenrohr undrehbar gelagert ist und den Brenner an seiner Stirnwand trägt. Durch das stillstehende Innenrohr wird es möglich, das Wärmeangebot dem Wärmebedarf anzupassen, . weil bestimmte Bereiche des Innenrohres mit dem Heißgasstrom stärker beaufschlagt werden können, so daß über den Rohrumfang eine ungleichmäßige Wärmeverteilung entsprechend der ungleichmäßigen Verteilung der Schüttgutschicht erreicht werden kann. Damit ist aber eine verbesserte Ausnützung der fühlbaren Abwärme der Heißgase gegeben, wobei es möglich wird, das Innenrohr über die gesamte Länge des Außenrohres vorzusehen, um einen Kontakt der Rauchgase mit dem Schüttgut überhaupt zu vermeiden. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines stillstehenden Innenrohres und eines drehenden Außenrohres werden somit gegenüber dem Stand der Technik besondere, überraschende Effekte erzielt. Darüber hinaus ergibt sich eine einfache Konstruktion, weil der Brenner an der Stirnwand des einseitig offenen Innenrohres vorgesehen werden kann und sich keine Verbindungsschwierigkeiten zwischen drehbaren und undrehbar gehaltenen Teilen ergeben.
  • Weist in weiterer Ausbildung der Erfindung das Innenrohr eine Leiteinrichtung für die Heißgasströmung auf, so kann mit einfachen Mitteln die Wärmezufuhr entsprechend dem Schüttgutbelag auf dem Außenmantel des Innenrohres sichergestellt werden. Da das Innenrohr undrehbar gelagert ist, kann die Leiteinrichtung unmittelbar mit dem Innenrohr verbunden werden. Leitwände können zu diesem Zweck vorteilhaft eingesetzt werden.
  • Damit das Innenrohr gegenüber dem rotierenden Außenrohr undrehbar gelagert werden kann, ist selbstverständlich eine vom Außenrohr unabhängige Abstützung vorzusehen. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich dabei, wenn das Innenrohr auf axial durch das Außenrohr geführten Längsträgern abgestützt wird, wobei sich die hinsichtlich des Wärmeüberganges toten Zonen für die Längsträgerführung innerhalb des Innenrohres besonders empfehlen. Über diese Längsträger kann zusätzlich das Innenrohr ausgesteift werden. Die Stützung und Aussteifung des Innenrohres durch die Längsträger ergibt eine vorteilhafte Abtragung der auftretenden Kräfte, so daß das Innenrohr vergleichsweise dünnwandig ausgebildet werden kann. Diese Dünnwandigkeit untersützt wiederum den Wärmeübergang durch die Rohrwand, wobei eine geringere Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenwand auftritt. Um die Wärmebelastung der Längsträger niedrig zu halten, können diese Längsträger vorteilhaft mit Wasser gekühlt werden, das durch Rohrleitungen innerhalb der Träger geführt wird.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil des undrehbar gelagerten Innenrohres ist durch die Möglichkeit gegeben, im Innenrohr einen Wärmetauscher für die Verbrennungsluft bzw. für den Brennstoff des Brenners vorzusehen. Die Leitungsführung ist dabei ohne konstruktive Schwierigkeiten einfach gewährleistet, weil zwischen dem Innenrohr und den Leitungen keine Relativbewegung auftritt. Mit Hilfe eines solchen Wärmetauschers kann die fühlbare Abwärme der Heißgase weitgehendst ausgenützt werden, insbesondere wenn der Wärmetauscher im Bereich von bezüglich der Wärmeübertragung an das Schüttgut toten Zonen liegt. Zu diesem Zweck kann der Wärmetauscher im Bereich jenes Innenrohrquadranten angeordnet werden, der dem unteren Rohrscheitel in Drehrichtung des Außenrohres vorgeordnet ist. Im Bereich dieses Quadranten des Innenrohres muß die Schüttgutführung entlang der Außenwand des Innenrohres zwangsläufig unterbrochen sein, so daß das in diesem Bereich vorhandene Wärmeangebot durch die Heißgase zur Vorwärmung der Verbrennungsluft oder des Brennstoffes für den Brenner verwendet werden kann. Der sich in Drehrichtung des Außenrohres an den unteren Scheitel des Innenrohres anschließende Quadrant ist zur Unterbringung des Wärmetauschers weniger geeignet, weil das Schüttgut von der Außentrommel in diesem Bereich mitgenommen wird und bei einer entsprechenden Schichthöhe am Innenrohr anliegt.
  • In konstruktiver Hinsicht ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, wenn der Wärmetauscher durch die in Längsrichtung durch den Ofen geführte Versorgungsleitung des Brenners für die Verbrennungsluft bzw. den Brennstoff gebildet wird. Je nach der erwünschten Wärmeaustauschfläche kann die Versorgungsleitung geradlinig oder schraubenlinienförmig verlaufen. Da die Versorgungsleitung bei einem gegenüber dem Außenrohr verkürzten Innenrohr auch im Bereich des Außenrohres von den Heißgasen umströmt wird, kann auch bei einer geraden Leitungsführung eine gute Vorwärmung der Verbrennungsluft bzw. des Brennstoffes sichergestellt werden.
  • Da im Bereich der hinsichtlich der Wärmeübertragung toten Zonen ein Wärmedurchgang durch das Innenrohr nicht erforderlich ist, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die als Wärmetauscher dienende Versorgungungsleitung am Innenrohr anliegen, wobei das Innenrohr einen Teil der Leitungswand bilden kann. Die Versorgungsleitung ergibt daher eine zusätzliche Rohrversteifung, die wiederum eine dünnwandigere Konstruktion erlaubt. Um den Wärmeübergang von den Heißgasen zur Verbrennungsluft bzw. zum Brennstoff zu erleichtern, können radiale Wärmeleitrippen an der Versorgungsleitung vorgesehen werden.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Drehrohrofen im schematischen Axialschnitt,
    • Fig. 2 einen Querschnitt des Drehrohrofens nach der Linie II-II der Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Ofenquerschnitt im Bereich des Innenrohres nach der Linie 111-111 der Fig. 1,
    • Fig. 4 einen gegenüber der Ausbildung nach Fig. 1 abgewandelten Drehrohrofen im Axialschnitt,
    • Fig. 5 einen Querschnitt dieses Ofens nach der Linie V-V,
    • Fig. 6 einen Schnitt durch einen Längsträger für das Innenrohr normal zur Rohrachse in einem größeren Maßstab und
    • Fig. 7 die als Wärmetauscher ausgebildete Versorgungsleitung des Ofenbrenners in einem Querschnitt, ebenfalls in einem größeren Maßstab.
  • Der dargestellte Drehrohrofen nach den Fig. 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus einem rotierenden, auf Rollen 1 gelagerten Außenrohr 2, das ein Innenrohr 3 mit allseitig radialem Abstand umschließt. Dieses Innenrohr 3 ist jedoch im Gegensatz zum Außenrohr 2 undrehbar auf durch das Außenrohr 2 geführten, an der Innenwand des Innenrohres 3 anliegenden Längsträgern 4 abgestützt. Wegen der Verbindung dieser Längsträger 4 mit dem Mantel des Innenrohres 3 ergibt sich für das Innenrohr 3 eine Versteifung, die eine besondere Dünnwandigkeit für das Innenrohr erlaubt. Das gegen die Gutaufgabe 5 hin offene Innenrohr trägt an seiner gegenüberliegenden Stirnwand 6 einen in das Innenrohr mündenden Brenner 7, dessen Versorgungsleitung 8 für die Verbrennungsluft durch das Innenrohr 3 geführt ist und einen Wärmetauscher bildet. Zur besseren Wärmeübertragung sind in der Versorgungsleitung 8 Wärmeleitrippen 9 vorgesehen, die radial von der Versorgungsleitung 8 gegen den vom Brenner 7 stammenden Heißgastrom hin abstehen.
  • Das zu trocknende und kalzinierende Schüttgut 10 wird innerhalb des Außenrohres 2 in den Ringbereich zwischen dem Innen- und Außenrohr gefördert, wo es von Mitnehmerschaufeln 11 des Außenrohres 2 erfaßt und entlang des Innenmantels des Außenrohres hochgefördert wird, bis es von den Mitnehmerschaufeln 11 auf den Außenmantel des Innenrohres 3 abrutscht und dort wieder zur Sohle des Außenrohres abrieselt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich über den Umfang eine möglichst gleich starke Schüttgutschicht ergibt, die durch das Innenrohr 3 hindurch vom Heißgasstrom mittelbar erwärmt und auf die erforderliche Behandlungstemperatur gebracht wird. Nach dem dadurch erreichten Kalziniervorgang wird das kalzinierte Schüttgut aus dem Außenrohr ausgetragen.
  • Obwohl man bestrebt ist, eine möglichst gleichmäßige Schüttgutschicht auf den Außenmantel des Innenrohres 3 aufzubringen, kann ein solcher Schüttgutmantel wegen der auf das Schüttgut einwirkenden Schwerkraft nicht tatsächlich erreicht werden. Es ergeben sich daher hinsichtlich der Wärmeübertragung an das Schüttgut entlang des Umfanges unwirksame Zonen, und zwar vor allem im Bereich jenes Rohrquadranten, der in Drehrichtung des Außenrohres 2 dem unteren Rohrscheitel vorgeordnet ist. Da in diesem Bereich die fühlbare Wärme der Heißgase nicht an das zu behandelnde Schüttgut übertragen werden kann, kann die angebotene Wärme zur Vorwärmung der Verbrennungsluft bzw. des Brennstoffes für den Brenner 7 ausgenützt werden, wobei der Wärmetauscher in diesem für den Wärmeübergang auf das Schüttgut unwirksamen Bereich keinen spürbaren Einfluß auf den Kalziniervorgang aufweist. Die fühlbare Wärme der Heißgase kann demnach weitgehend ausgenützt werden, was zu einer erwünschten Energieeinsparung führt.
  • Wegen der geschilderten Verhältnisse kann die als Wärmetauscher dienende Versorgungsleitung 8 am Innenrohr 3 anliegen, das außerdem einen Teil der Leitungswand bilden kann, wie dies insbesondere aus Fig. 7 entnehmbar ist. Auf Grund des undrehbar auf den Längsträgern 4 abgestützten Innenrohres 3 können verschiedene Umfangsbereiche des Innenrohres unterschiedlich stark mit den Heißgasen beaufschlagt werden, was ein Anpassen des Wärmeangebotes an den Wärmebedarf entsprechend der Verteilung der Schüttgutschicht über den Umfang des Innenrohres erlaubt. Die Längsträger 4 werden dabei vorteilhaft in Zonen verlegt, die hinsichtlich des Wärmeüberganges keine besonderen Anforderungen stellen. Die Wärmebelastung der Längsträger kann durch eine entsprechende Kühlung herabgesetzt werden. Zu diesem Zweck können die Längsträger nach Fig. 6 durch ein U-Profil 12 gebildet werden, das mit seinem Steg am Innenrohr 3 anliegt und die Hin- und Rückleitung 13 einer Wasserkühlung aufnimmt. Selbstverständlich muß ein solcher Längsträger gegenüber dem Heißgas eine Wärmeisolierung erfahren. Die Längsträger 4 sind daher mit einer Isolierabdeckung 14 versehen.
  • Die gewünschte Heißgasfünrung kann im Bereich des Innenrohres 3 durch eine Leiteinrichtung erzwungen werden, die im stillstehenden Innenrohr 3 einfach untergebracht werden kann. Leitrippen dürften in vielen Fällen ausreichen, um eine entsprechende Strömungsverteilung zu erhalten.
  • Gemäß den Fig. 1 und 3 erstreckt sich das Innenrohr 3 nur über einen Teil des drehenden Außenrohres 2, so daß der Trocknungs- und Kalziniervorgang durch den unmittelbaren Wärmeübergang zwischen den bereits zum Teil abgekühlten Heißgasen und dem Schüttgut 10 erfolgt. Das Außenrohr 2 ist daher auch in diesem Bereich mit einer feuerfesten Auskleidung 15 versehen. Um die nicht an das Schüttgut abgebbare Abwärme ausnützen zu können, kann sich der Wärmetauscher auch in diesem Bereich des unmittelbaren Wärmeüberganges erstrecken, in dem das Außenrohr 2 keine Mitnehmerschaufeln trägt. Das Schüttgut bleibt daher in einem sichelförmigen Bereich, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist.
  • Zum Unterschied zu der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 besitzt das Innenrohr 3 gemäß Fig. 4 eine dem Außenrohr 2 entsprechende Länge, so daß das Heißgas mit dem Schüttgut nicht in Berührung kommen kann. Wegen der guten Wärmeausnützung ist dies ohne weiteres möglich, wobei der Vorteil erreicht wird, daß die Rauchgase keinen Einfluß auf den Kalziniervorgang nehmen können. Außerdem wird das Austragen von Schüttgutteilchen durch den Heißgasstrom ausgeschlossen.

Claims (8)

1. Drehrohrofen mit einem rotierenden Außenrohr (2), das ein Innenrohr (3) mit radialem Abstand umschließt und gegen das Innenrohr (3) vorragende Mitnehmerschaufeln (11) für das zu behandelnde Gut (10) trägt, sowie mit einem an der der Gutaufgabe (5) gegenüberliegenden Ofenstirnseite angeordneten Brenner (7), der in das gegen die Gutaufgabe (5) hin offene Innenrohr (3) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das einseitig offene Innenrohr (3) undrehbar gelagert ist und den Brenner (7) an seiner Stirnwand (6) trägt.
2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) eine Leiteinrichtung für die Heißgasströmung aufweist.
3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (3) auf axial durch das Außenrohr (2) geführten, vorzugsweise wassergekühlten Längsträgern (4) abgestützt ist.
4. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenrohr (3) ein Wärmetauscher für die Verbrennungsluft bzw. für den Brennstoff des Brenners (7) vorgesehen ist.
5. Drehrohrofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher im Bereich jenes Innenrohrquadranten liegt, der dem unteren Rohrscheitel in Drehrichtung des Außenrohres (2) vorgeordnet ist.
6. Drehrohrofen nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher durch die in Längsrichtung durch den Ofen geführte Versorgungsleitung (8) des Brenners (7) für die Verbrennungsluft bzw. den Brennstoff gebildet ist.
7. Drehrohrofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Wärmetauscher dienende Versorgungsleitung (8) am Innenrohr (3) anliegt, wobei das Innenrohr (3) einen Teil der Leitungswand bildet.
8. Drehrohrofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (8) radiale Wärmeleitrippen (9) aufweist.
EP19810890207 1981-01-27 1981-12-22 Drehrohrofen Expired EP0056931B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT331/81 1981-01-27
AT33181A AT384100B (de) 1981-01-27 1981-01-27 Drehrohrofen

Publications (2)

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