HU177625B - Aknakemence szemcsés anyagok kiégetésére - Google Patents

Description

A találmány aknakemence szemcsés anyagok kiégetésére, amelyben az anyag egy fölső adagoló nyílástól kiindulva egy alsó ürítő nyílás irányában gravitációs úton fölülről lefelé halad. A kiégetés az anyag végighaladása során megy végbe. Az aknakemence az anyag 5 haladási értelmét tekintve sorrendben előmelegítő zónát, hevítő zónát, ezeket követő égető teret, valamint az égető tér után elhelyezkedő hütő zónát tartalmaz.

Az égető térből távozó füstgáz hőtartalmának jelentős részét az égetendő szemcsés anyagnak átadva azt előmelegíti, az égetéshez szükséges levegő pedig a már kiégetett anyag mentén fölmelegedve azt jelentős mértékben lehűti. Az égető tér részét képező tüzelő kamra a tüzelő anyagot és az égést tápláló levegőt az égető térbe bejuttató egy vagy több égőfejjel van ellátva. Az előmelegítő zóna és a hevítő zóna az égető tér fölötti közös fölső aknában, a hűtő zóna pedig az égető tér alatti hűtő aknában helyezkedik el.

A közepes és nagy hőmérsékleteket kívánó égetési műveletekhez az egész világon elterjedten alkalmazzák az aknakemencéket. Az ÍOOOC fölötti hőtartományban történik a mésznek, általában a karbonátos termékeknek, így a dolomitnak, a magnezitnak és az agyagféleségeknek a kiégetése. Az aknakemencék kör-, ovális- vagy poligonáüs, ez utóbbin belül általában paralelogramma keresztmetszetűek. Üzemmód szempontjából az aknakemencék többnyire tisztán ellenáramúak, ritkábban egyenáramúnk, esetleg ún. „vegyes” kialakításúak. Ez annyit jelent, hogy egyes szakaszaik áram2 lásviszonyai a többi szakaszhoz képest ellentett áramlás értelműek.

A hagyományos egyszerű ellenáramú aknakemencék csak közepes és nagy szemcsenagyságú nyersanyagok földolgozására alkalmasak. A belső hőmérséklet stabilizálásához az ilyen berendezéseknél recirkulációt alkalmaznak. Az ilyen kemencéknél nem lehet elkerülni az apró szemnagyságú anyag fölhalmozódását, ami sokszor csak nehezen értékesíthető.

Korszerűnek tartják az újabban terjedő egyenáramú kemencéket, az 5 mm-nél kisebb szemcseméretű anyagokat azonban ezeknél is csak nagy nehézségek árán vagy egyáltalán nem lehet kiégetni. Az említett mérethatár alatti szemcseméretü anyagok ugyanis a szokványos rétegvastagságok mellett olyan nagy légtechnikai ellenállást fejtenek ki, hogy még nagy teljesitőkcpce&égQ ventillátorokkal sem lehet a füstgázt, illetve levegőt megfelelő áramlásban tartani.

Elterjedtek és sok célra alkalmasak az ún. Maerz-féle kemencék. Ezek váltott áramlási irányú aknákkal rendelkeznek, és főleg a mészgyártásban bizonyultak kedvezőnek. A 20 mm-nél kisebb szemnagyságú anyagok esetében azonban ezek sem alkalmazhatók, automatikus berendezései pedig kényesek, sok karbantartást kívánnak, és ezért mostoha körülmények között nem működtethetők gazdaságosan.

Az anyag- és füstgáz áramlások szempontjából azzal kívánták az elmúlt évtizedekben kedvezőbbé tenni az égető berendezéseket, hogy kifejlesztették a ferde, valamint a gyűrűs égető térrel rendelkező kemencéket. Sem ezekkel, sem az egyenáramú kemencékkel nem sikerült azonban a kisebb szemnagyságú anyagok megbízható kicgetése. A mennyiségi és minőségi követelmények növekedése miatt az utóbbi időben terjednek a forgó kemencés mészégető eljárások, amelyek elvileg poralakú anyag kiégetésére is alkalmasak, A tapasztalatok azonban — elsősorban gazdaságossági szempontból — nem kedvezőek. Az ilyen kemencék nemcsak drágán üzemeltethetők, de fajlagos beruházási költségeik is igen nagyok.

A fejlett megoldások között figyelemre méltó a 159.380 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett módszer, amely szemcsés anyagoknak föllazított anyagoszlopban való hőkezelésére irányul. Az anyagföllazítás primer vagy szekunder levegőnek az égető térbe való bejuttatásával történik, ami a hőátadást intenzívebbé teszi. Ezáltal a 30 mm-nél kisebb szemnagyságú anyag is jó minőséggel égethető ki. Kedvezőtlen körülmény azonban, hogy egyfelől a föllazítás igen sok energia ráfordítást kíván, másfelől az előmelegítő és az égető szakasz egymás fölött nem helyezhető el. Ez utóbbi miatt az előmelegítést külön aknában kell elvégezni, ami a beruházási és üzemeltetési költségeket tetemesen megnöveli.

Más elven működik az a kettős ferde kemence, amelyet a 234.019 lajstromszámú osztrák szabadalmi leírásban találhatunk meg. A kiégetendő anyag számára olyan rézsűket tartalmaz a kemence, amelynek felületén keresztül lehet az anyag közé az égő gázt bejuttatni. A berendezés inkább szárításra alkalmas, mintsem égetésre, mivel előmelegítő- és hűtő szakasza nincs, és ezért energetikai szempontból nem gazdaságos. Ugyancsak gazdaságtalanságot eredményez az, hogy a füstgáz az égető térből túlságosan nagy hőmérsékleten távozik el.

Maximálisan 1000 C° hőmérséklet határig lehet szemcsés anyagokat kiégetni azzal az ellenáramú függőleges aknakemencével, amelyet az 1.491.645 lajstromszámú angol szabadalmi leírás tartalmaz. Az ebben foglalt megoldás kedvező körülményeket teremt a szemcsés anyag, a füstgáz és a levegő közötti hőcsere létrejöttére. Az ellenáramú hőcsere főleg az előmelegítésnél és hűtésnél — tehát az aknakemence fölső és alsó zónájában — előnyös. A középütt elhelyezkedő égető térről, ahol a kémiai reakció lezajlik, ez már nem mondható el. Elsősorban az anyag túlhevülése jelent hátrányt. Szerkezeti fogyatékosság, hogy a tüzelés oldalirányból történik, és ezért az átégés nem egyenletes a kemence teljes keresztmetszetében. Az aknakemence alján foIyadékzáras légtömftés van, és ez mész, valamint magnezit anyagok égetése esetén nem használható.

A találmány célja olyan aknakemence kifejlesztésé, amely az eddig ismert megoldások fogyatékosságait kiküszöböli, és ezen belül elsősorban azt teszi lehetővé, hogy az akna teljes keresztmetszetében egyenletes, amellett pedig szabatosan behatárolható hőmérsékleti viszonyok alakuljanak ki. A találmány feladata ezen belül annak megvalósítása is, hogy a bányákból nyert nyersanyagokat teljes egészükben — tehát azok legapróbb méretű szemcséit is — föl lehessen dolgozni. Követelmény továbbá, hogy az aknakemence szerkezeti fölépítése tegye lehetővé elvileg bármilyen cseppfolyós vagy gáz halmazállapotú tüzelő anyag gazdaságos eltüzelését.

A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a kívánt célt azáltal lehet legeredményesebben elérni, ha az aknakemencc ellenáramú előmelegítő cs hevítő zónát tartalmazó fölső aknája, valamint a hűtőzónát tartalmazó és ugyancsak ellenáramú alsó hűtőaknája közé egyenáramú égető teret iktatunk be, az égető teret pedig olyan pihentető térrel nyújtjuk meg, amelyben a kiégetett anyag maradék savtartalmának eltávozására nyújtunk lehetőséget.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti aknakemence szemcsés anyagok kiégetésére, — amelyben az anyag egy fölső adagoló nyílástól kiindulva egy alsó ürítő nyílás irányában gravitációs úton fölülről lefelé halad, a kiégetés az anyag végighaladása során megy végbe, az aknakemencc az anyag haladási értelmét tekintve sorrendben előmelegítő zónát, hevítő zónát, ezeket követő égető teret, valamint az égető tér után elhelyezkedő hűtő zónát tartalmaz, az égető térből távozó füstgáz hőtartalmának jelentős részét az égetendő szemcsés anyagnak átadva azt előmelegíti, az égetéshez szükséges levegő pedig a már kiégetett anyag mentén fölmelegedve azt jelentős mértékben lehűti, az égető tér részét képező tüzelő kamra a tüzelő anyagot és az égést tápláló levegőt az égető térbe bejuttató egy vagy több égőfejjel van ellátva, az előmelegítő zóna és a hevítő zóna az égető tér fölötti közös fölső aknában, a hűtő zóna pedig az égető tér alatti hűtőaknában helyezkedik el — oly módon van kialakítva, hogy az égető tér és a hevítő zóna között, továbbá a hevítő zóna és az előmelegítő zóna között a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen legföljebb 10%-át átengedő vastagságú gázelterelő anyagtér van kialakítva, az égető tér pedig a hűtőakna irányában a kiégetett anyag maradék sav-x tartalmának eltávolítására alkalmas és a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen ugyancsak legföljebb 10%-át átengedő vastagságú pihentető térrel van megnyújtva.

A találmány szerinti aknakemence további ismérve lehet, hogy az előmelegítő zónát és a hevítő zónát tartalmazó fölső akna a hossztengely mentén centrális elhelyezkedésű gáztérrel és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé növekvő hőmérsékletű anyagterekkel rendelkezik. Hasonlóképpen a hűtőakna a hossztengely mentén centrális elhelyezkedésű levegőtérrel és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé csökkenő hőmérsékletű anyagterekkel rendelkezik. A fölső aknák és/vagy a hűtőakna derékszögű paralelogramma keresztmetszetű.

A fölső aknához a fölösleges légnemű égéstermékek eltávolítására alkalmas szerv, pl. szívó ventillátor van hozzárendelve, melynek szívó vezetéke a fölső aknák füstgáz terébe, előnyösen annak kiömlő nyílásába van bekötve. A szívó ventillátor szívó vezetékéből a füstgázok egy részének az égető térbe való visszatáplálására alkalmas recirkulációs vezeték van kiágaztatva. A recirkulációs vezeték az égőfejek közelében a tüzelő kamrába torkollik, a recirkulációs vezetékbe pedig nyomásfokozó szerv, pl. recirkulációs ventillátor van beiktatva.

A fölső aknának a hevítő zóna anyagterét közrefogó külső fala és belső fala a forró füstgázokat a hevítő zóna anyagterén az anyag haladási irányához viszonyítva keresztirányban, célszerűen vízszintesen áteresztő füstgázzsalukkal van ellátva. A hevítő zóna anyagterén keresztirányban áthaladt forró füstgáz az előmelegítő zóna mentén elhelyezett rostélyok segítségével az elő177625 melegítő zóna anyagterén is, előnyösen ugyancsak az anyag áthaladási irányához viszonyítva keresztirányban át van vezetve.

A hűtőaknához a már kiégetett anyag hőtartalmának elvonására alkalmas hűtőlevegőt keringtető szerv, pl. hűtőlevegő ventillátor van hozzárendelve, az ehhez tartozó hűtőlevegő vezeték, pedig a hűtőakna külső fala mentén elhelyezett bevezető csonkokba van bekötve. A hűtőakna anyagterét közrefogó külső fal és belső fal a hűtőakna levegőterébe a hűtőlevegőt az anyag haladási irányához viszonyítva keresztirányban áteresztő, előnyösen a hűtőlevegőt bevezető csonkok magasságában elhelyezett rostélyokkal van ellátva. A hűtőlevegő vezetéken érkező és a rostélyokon áthaladt hűtőlevegő a hűtőakna légterébe van kivezetve, az égőfejeknek a levegőt befúvó nyílásaihoz irányuló légvezetékek pedig a hűtőakna légteréből, előnyösen annak távozó nyílásából vannak kiágaztatva.

A füstgázelvezető nyíláshoz füstvezeték csatlakozik, amely előnyösen a fölső akna hevítő zónája mentén elhelyezkedő füstgáz belépő nyílásba van bekötve. Az adagoló nyílás az aknatető legmagasabb, az ürítő nyílás az aknafenék legmélyebb részénél és mindkettő előnyösen az aknakemence hossztengelyében helyezkedik el.

Az aknakemence célszerű kiviteli alakjánál az égető térnek az égést az anyag haladási értelmével megegyező értelemben megvalósító egyenáramú tüzelő kamrája van. A tüzelő kamra égőfejei a hűtőaknából érkező levegőnek és/vagy az előmelegítő zónából érkező recirkuláltatott füstgáznak a tüzelő kamrába való bejuttatására alkalmas befúvó nyílásokkal rendelkeznek.

A találmány szerinti aknakemence legfőbb előnye, hogy az égető zónában a füstgáz és a kezelendő anyag azonos haladási értelmű, tehát folyamatos egyenáramú égetés válik lehetővé. Ehhez az az előny fűződik, hogy a legkevésbé kiégett, a legnagyobb reakciófelületű anyag tud érintkezni a legmelegebb füstgázzal. így nem fordul elő az anyag túlhevülése, a termék pedig egyenletesen kiégetté válik.

A berendezés kis szemnagyságú anyag kiégetésére is kiválóan alkalmas, mivel a szerkezeti fölépítés csupán csekély légtechnikai ellenállást eredményez, a gázok pedig egyenletesen érik a kiégetendő anyag egészét. Ezt a körülményt segíti elő az, hogy mind a fölső aknában, mind a hűtőaknában keresztirányú az áramlás. Ennek köszönhetően a füstgáz, illetve a hűtőlevegő áramlására merőleges anyag keresztmetszete szinte tetszőlegesen növelhető, más szóval az ún. „fluidum sebesség” — melynek nagyságrendileg a második hatványával függ össze a légtechnikai ellenállás — ugyanilyen arányban csökkenthető. A tapasztalat szerint a berendezés gazdasági előnye abban van, hogy a kis szemnagyságú anyag sem válik hasznavehetetlen selejtté, az égetés pedig minimális hőmennyiséggel hajtható végre.

A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajz alapján világítjuk meg közelebbről.

A mellékelt rajzon az 1. ábra az aknakemence vázlatos hosszmetszete, a 2. ábra az 1. ábrán bejelölt II—II sík mentén, a 3. ábra az 1. ábrán bejelölt III—III sík mentén, a 4. ábra az 1. ábrán bejelölt IV—IV sík mentén vett vízszintes metszet.

Az 1, ábrán látható a berendezés szerkezeti fölépítése és annak elvi működése is. Az aknakemence a függőleges 11 hossztengelyéhez viszonyítva szimmetrikus fölépltésű. A 11 hossztengelyben helyezkedik el az 5 fölső akna legtetején az 1 adagoló nyílás, a 14 hütőakna legalján pedig a 20 ürítő nyílás. Az aknakemencébe bejutott anyag az 1 adagoló nyilástól folyamatosan halad a 20 ürítő nyílás felé, miközben az 5 fölső akna és a 14 hűtőakna között elhelyezkedő 21 égető térben megtörténik a kiégetés.

A 21 égető térhez csatlakozik az alatta elhelyezkedő 13 pihentető tér, amely a kiégetett anyag-maradék savtartalmának eltávolítására szolgál, és mint ilyen a találmányi gondolat lényeges részét képezi. Az 5 fölső akna 4 aknatetővel van lezárva, és ezen belül helyezkedik el a 2 várakozó tér, ahol az anyag tartózkodik mindaddig, amíg be nem jut az 5 fölső aknának a 21 égető tértől legtávolabb elhelyezkedő 51 előmelegítő zónájába.

Ellentétben a szokványos aknakemencékkel az 5 fölső akna „keresztáramú” módon működik. Az 1 adagoló nyíláson át és a 2 várakozó téren keresztül érkező hideg anyag először az 51 előmelegítő zónába, majd onnan a nagyobb hőmérsékletű — a 21 égető térhez közelebb eső — 52 hevítő zónába kerül.

A 2. ábra az 51 előmelegítő zónán, a 3. ábra az 52 hevítő zónán keresztül fölvett vízszintes metszetet mutatja. Az 5 fölső akna mindkét zónában derékszögű paralelogramma keresztmetszetű. Középütt helyezkedik el az 5a gáztér, amely két oldalról az 5b anyagtérrel van közrefogva. Az 5b anyagteret kívülről az 5c külső fal. a centrális elhelyezkedésű 5a gáztér felé pedig az 5d belső fal határolja.

Mind az 51 előmelegítő zónán, mind pedig az 52 hevítő zónán keresztirányban haladnak át a 21 égető tér felől érkező forró füstgázok. E forró füstgázok a 21 égető térhez közelebb eső 52 hevítő zónában még nagyobb, a távolabb eső 51 előmelegítő zónában már kisebb hőtartalommal rendelkeznek.

Az 5 fölső aknán áthaladó forró füstgázok a 10 füstgázbelépő nyíláson keresztül jutnak be az 5 fölső aknába, és először az 52 hevítő zóna 52a gázterébe jutnak, majd az 52 hevítő zóna 52d belső fala és 52c külső fala mentén elhelyezkedő 9 füstgáz zsalukon keresztül az 56 füstgáz visszafordító cső felé folytatják útjukat. Eközben az 52 hevítő zóna 52b anyagerét keresztezik, és hőtartalmuk nagy részét átadják az ott elhelyezkedő kiégetendő anyagnak.

Hasonlóképpen keresztirányban áramlik keresztül a már kisebb hőtartalmú füstgáz az 51 előmelegítő zónán is. Az 56 füstgáz visszafordító csövön érkezve áthalad az 51 előmelegítő zóna 51c külső falában és 51c belső falában elhelyezett 6 rostélyokon, és közben keresztezi az 51b anyageret. Itt maradék hőtartalmát leadja a 2 várakozó tér felől érkező kiégetendő még hideg anyagnak. Az ennek mentén lehűlt füstgáz az 51 előmelegítő zóna 51a gázteréből ezután a 3 füstgázkiömlő nyitáson keresztül tud eltávozni.

Az aknakemence 5 fölső aknájának a centrális elhelyezkedésű 5a gáztér két oldalán elhelyezkedő 5b anyagtereiből érkezik az előmelegített, illetve már hevített kiégetendő anyag a 21 égető térbe. Itt saját súlyánál és belső súrlódásánál fogva.a 8 természetes rézsű mentén helyezkedik el, és igyekszik útját lefelé folytatni. Eközben a 21 égető tér részét képező 211 tüzelő kamrákban elhelyezkedő 212 égőfejek a kiégetéshez szükséges hőmennyiséget közük a kiégeteaidő anyaggal.

A 212 égőfej elvileg bármilyen gáznemű vagy cseppfolyós tüzelő anyag elégetésére alkalmas kialakítású lehet. A 212 égőfejek el vannak látva a 212a és 212b befúvó nyílásokkal. A 212a befúvó nyílás a 14 hűtőakna 15 távozó nyílásától kiinduló 35 légvezetéken át érkező levegőt, a 212b befúvó nyílás az 5 fölső akna 3 füstgáz kiömlő nyílása felöl a 32 recirkulációs vezetéken keresztül érkező recirkuláltatott füstgázt juttatja be a 212 égő fejbe.

A 3 füstgázkiömlő nyílásból kiinduló 31 szívó vezeték és a hozzá tartozó 30 szívó ventillátor távolítja el a hőtartalmát nagyrészt már elveszített füstgázokat. A 30 szívó ventillátor ennek egy részét kiengedi a szabadba, míg másik részét a 32 recirkulációs vezetékbe továbbítja. A füstgáz ez utóbbi részét a 33 recirkulációs ventillátor segíti visszajutni az aknakemencébe, pontosabban a 212 égő fejek 212b befúvó nyílásaihoz.

A 21 égető téren és az alatta elhelyezkedő 13 pihentető téren már áthaladt kiégetett anyag az aknakemence tölcsérszerű 7 surrantó felülete által vezetve jut tovább lefelé a 14 hűtőaknába. A 14 hűtőakna szerkezeti fölépítése — melyet a 4. ábra mutat, — teljesen hasonló az 5 fölső aknáéhoz. Ennek is a középső szakaszát képezi a 14a légtér, és azt fogja közre két oldalról a két 14b anyagtér.

A 14 hűtőakna 14c külső fala és 14d belső fala ugyancsak el van látva a 17 rostélyokkal, amelyek ezúttal is a levegőnek a 14b anyagtéren való keresztirányú áthaladását teszik lehetővé. A hűtőlevegőt a 37 hütőlevegő ventillátor szolgáltatja, és a 34 hűtőlevegő vezetéken keresztül jut a 18 hűtőlevegő bevezető csonkokon át a 17 rostélyokhoz, illetve azokon és a 14b anyagtéren áthaladva kerül a 15 távozó nyílásba. Innen viszi tovább a hűtőlevegőt a 35 légvezeték — mint már láttuk — a 212 égő fejek 212a befúvó nyílásaihoz.

Itt jegyezzük meg, hogy a 21 égető tér vagy a hozzá csatlakozó 13 pihentető tér el van látva a 12 füstgáz kieresztő nyílásokkal, amelyeken keresztül a forró füstgáz az aknakemence 21 égető terét, illetve az alatta elhelyezkedő 13 pihentető terét el tudja hagyni. A forró füstgázokat innen a 36 füstvezetékek juttatják el az 5 fölső akna 10 füstgáz belépő nyílásához.

A 21 égető térből egyébként a füstgázoknak egy kisebb része közvetlenül fölfelé áramlik, és az 55b, majd 54b gázelterelő anyagtereken keresztül jut föl az 51 előmelegítő zónába, majd az 51 előmelegítő zóna 51d belső falának 6 rostélyán keresztül a 3 füstgázkiömlő nyíláshoz. A 3 füstgáz kiömlő nyílás a 2 várakozó teret alátámasztó 57 boltíves falazat és az 5 fölső akna centrális elhelyezkedésű 5a gázterének fölső lezárását képező 53 boltozat között helyezkedik el.

Az aknakemencén az anyag fölülről lefelé való végighaladása során — mint láttuk — először előmelegedik, azután fölhevül, majd kiég, maradék savtartalmának elvesztése után pedig fokozatosan lehűl. így érkezik a 14 hűtőakna alján levő, a surrantószerűen kialakított 16 aknafenékkel bíró 19 gyűjtőtölcsérbe, melynek legmélyebb pontján helyezkedik el a 20 ürítő nyilas, ezen keresztül a már kellő módon lehűlt kiégetett anyagot tudjuk az aknakemencéből eltávolítani. A 20 kiömlő nyíláshoz adott esetben egy az anyag eltávolítását segítő kihúzó berendezés lehet hozzárendelve.

Az aknakemence álló helyzetű önhordó építmény, amely célszerűen az alsó harmadában van megtámasztva. Az aknakemence falait acélköpeny alkotja, amely belülről ki van falazva. Ez alól kivételt képez a 4 aknatető és a 16 aknafenék, amelynek mentén az anyag még, illetve már csekély hőmérsékletű. A kifalazás célszerűen hőálló és szigetelő téglával történik.

Az 5 fölső akna 52 hevítő zónájának 9 füstgázzsalui a nagy hőmérséklet miatt höálló acélból és célszerűen cserélhető kivitelben készülnek. A 9 füstgázzsalu lemezeinek dőlésszögét változtatni lehet. A 12 füstgázkieresztő nyílástól az 5 fölső akna 10 füstgáz belépő nyílásáig vezető 36 füstvezetékek célszerűen ugyancsak hőszigetelő falazattal vannak ellátva.

Az 51 előmelegítő zóna kisebb hőmérséklete miatt a 6 rostélyokat nem szükséges hőálló acélból készíteni. A 6 rostélyoknak elsősorban az a szerepük, hogy az 51b anyagtéren áthaladó füstgáz számára utat nyissanak, másrészt megakadályozzák, hogy az anyag az 51b anyagtérből oldalirányban kiessék. Ez utóbbi szerepük az 52 hevítő zóna 9 füstgáz zsaluinak is megvan.

A 21 égető tér — mint láttuk — egyenáramú, és így a legnagyobb hőmérsékletű gázokkal a legkevésbé kiégett anyag találkozik. Ezért a termék nem tud túlhevülni és a kis olvadáspontú komponensek sem tudnak kiolvadni. A kiégés folyamata a 13 pihentetőtérben fejeződik be, amelyben ugyancsak még nagy hőmérséklet uralkodik.

A lefelé továbbhaladó anyag a 14 hűtőaknában fokozatosan veszíti el hőmérsékletét. Az itt elhelyezkedő 17 rostélyok szerepe ugyancsak megegyezik az 5 fölső akna 6 rostélyainak szerepével. A 14 hűtőaknából egyébként a hűtőlevegő egy része primer, egy másik része szekunder levegő formájában jut a 211 tüzelő kamrák 212 égő fejeihez.

A találmány szerinti aknakemence elsősorban mészkő, magnezit, dolomit, agyagpala és különböző ércek 1200—1300 C° közötti hőmérséklet tartományban való kiégetésére látszik jól alkalmazhatónak. Az aknakemence méreteit a kiégetendő anyag tulajdonságai szemcseméretre, mennyiségre és a tüzelő anyag jellege határozza meg. Működtetése kézi, félautomatikus és automatikus úton egyaránt történhet.

A kézi és a félautomata üzemmód esetén az aknakemence kezeléséhez egyetlen ember elegendő műszakonként. A tapasztalatok szerint az aknakemence a befektetett energiát jól hasznosítja (kis füstgáz hőveszteségek és ún. „falveszteségek” lépnek csak föl). A berendezés minden része könnyen hozzáférhető, és ennek köszönhetően a karbantartási munkák is egyszerűen, gyorsan és olcsón végezhetőkel.

Claims (17)

1. Aknakemence szemcsés anyagok kiégetésére, amelyben az anyag egy fölső adagoló nyílástól kiindulva egy alsó ürítő nyílás irányában gravitációs úton fölülről lefelé halad, a kiégetés az anyag végighaladása során megy végbe, az aknakemence az anyag haladási értelmét tekintve sorrendben előmelegítő zónát, hevítő zónát, ezeket követő égető teret, valamint az égető tér után elhelyezkedő hűtő zónát tartalmaz, az égető térből távozó füstgáz hőtartalmának jelentős részét az égetendő szemcsés anyagnak átadva azt előmelegíti, az égetéshez szükséges levegő pedig a már kiégetett anyag mentén fölmelegedve azt jelentős mértékben lehűti, az égető tér részét képező tüzelő kamra a tüzelő anyagot és az égést tápláló levegőt az égető térbe bejuttató egy vagy több égőfejjel van ellátva, az előmelegítő zóna és a hevítő zóna az égető tér fölötti közös fölső aknában, a hűtő zóna pedig az égető tér alatti hűtőaknában helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy az égető tér (21) és a hevítő zóna (52) között, továbbá a hevítő zóna (52) és az előmelegítő zóna (51) között a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen legföljebb 10%-át átengedő vastagságú gázelterelő anyagtér (55b, 54b) van kialakítva, az égető térnek (21) az égetést az anyag haladási értelmével megegyező értelemben megvalósító egyenáramú tüzelő kamrája (211) van, a tüzelő kamra (211) égőfejei (212) a hűtőaknából (14) érkező levegőnek és/vagy az előmelegítő zónából (5) érkező recirkuláltatott füstgáznak a tüzelő kamrába (211) való bejuttatására alkalmas befúvó nyílásokkal (212a, 212b) rendelkeznek, az égető tér (21) pedig a hütőakna (14) irányában a kiégetett anyag maradék savtartalmának eltávolítására alkalmas és a légnemű anyagok mennyiségének előnyösen ugyancsak legföljebb 10%-át átengedő vastagságú pihentető térrel (13) van megnyújtva.

2. Az 1. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az előmelegítő zónát (51) és a hevítő zónát (52) tartalmazó fölső akna (5) a hossztengely (11) mentén centrális elhelyezkedésű gáztérrel (5a) és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé növekvő hőmérsékletű anyagterekkel (5b) rendelkezik.

3. Az 1 igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hűtőakna (14) a hossztengely (1) mentén centrális elhelyezkedésű levegő térrel (14a) és azt közrefogó laterális elhelyezkedésű, fölülről lefelé csökkenő hőmérsékletű anyagterekkel (14b) rendelkezik.

4. Az 1—3. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fölső akna (5) és/vagy a hűtőakna (14) derékszögű paralelogramma keresztmetszetű.

5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fölső aknához (5) a fölösleges légnemű égéstermékek eltávolítására alkalmas szerv, pl. szívó ventillátor (30) van hozzárendelve, melynek szívó vezetéke (31) a fölső akna (5) füstgáz terébe (51a), előnyösen annak kiömlő nyílásába (3) van bekötve.

6. Az 5. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szívó ventillátor (30) szívó vezetékéből (31) a füstgázok egy részének az égető térbe (21) való visszatáplálására alkalmas recirkulációs vezeték (32) van kiágaztatva.

7. Az 5, vagy 6. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a recirkulációs vezeték (32) az égőfejek (212) közelében a tüzelő kamrába (211) torkollik, a recirkulációs vezetékbe (32) pedig nyomásfokozó szerv, pl. recirkulációs ventillátor (33) van beiktatva.

8. Az 1—7. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fölső aknának (5) a hevítő zóna (52) anyagterét (52b) közrefogó külső fala (52c) és belső fala (52d) a forró füstgázokat a hevítő zóna (52) anyagterén (52b) az anyag hala177625 dási irányához viszonyítva keresztirányban, célszerűen vízszintesen áteresztő füstgázzsalukkal (9) van ellátva.

9. A 8. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hevítő zóna (52) anyagterén

5 (52b) keresztirányban áthaladt forró füstgáz az előmelegítő zóna (51) mentén elhelyezett rostélyok (6) segítségével az előmelegítő zóna (51) anyagterén (51b) is, előnyösen ugyancsak az anyag haladási irányához viszonyítva keresztirányban át van vezetve.

10 10. Az 1—9. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hűtőaknához (14) a már kiégett anyag hőtartalmának elvonására alkalmas hűtölevegőt keringtető szerv, pl. hűtőlevegő ventillátor (33) van hozzárendelve, az ehhez

15 tartozó hűtőlevegő vezeték (34) pedig a hütőakna (14) külső fala (14c) mentén elhelyezett bevezető csonkokba (18) van bekötve.

11. Az 1—10, igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hűtő20 akna (14) anyagterét (14b) közrefogó külső fal (14c) és belső fal (14d) a hűtőakna (14) levegőterébe (14a) a hűtőlevegőt az anyag haladási irányához viszonyítva keresztirányban áteresztő, előnyösen a hűtőlevegőt bevezető csonkok (18) magasságában elhelyezett ros25 télyokkal (17) van ellátva.

12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a hűtölevegő vezetéken (34) érkező és a rostélyokon (17) áthaladt hűtőlevegő a hütőakna (14) légterébe (14a) van kivezet30 ve, az égőfejeknek (112) a levegőt befúvó nyílásaihoz (112b) irányuló légvezetékek (35) pedig a hütőakna (14) légteréből (14a), előnyösen annak távozó nyílásából (15) vannak kiágaztatva.

13. Az 1—12. igénypontok bármelyike szerinti akna35 kemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az égető tér (21) egy vagy több füstgázkieresztő nyílással (12) van ellátva.

14. A 13. igénypont szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a füstgázkieresztő nyílás40 hoz (12) füstvezeték (36) csatlakozik, amely előnyösen a fölső akna (5) hevítő zónája (52) mentén elhelyezkedő füstgáz belépő nyílásba (10) van bekötve.

15. Az 1—14. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az égető

45 térnek (21) az égést az anyag haladási értelmével megegyező értelemben megvalósító egyenáramú tüzelő kamrája (211) van.

16. Az 1—15. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tüzelő

50 kamra (211) égőfejei (212) a hűtőaknából (14) érkező levegőnek és/vagy az előmelegítő zónából (5) érkező recirkuláltatott füstgáznak a tüzelő kamrába (211) való bejuttatására alkalmas befúvó nyílásokkal (212a, 212b) rendelkeznek.

17. Az 1 — 14. igénypontok bármelyike szerinti aknakemence kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az adagoló nyílás (1) az aknatető (4) legmagasabb, az ürítő nyílás (20) az aknafenék (16) legmélyebb részénél és mindkettő előnyösen az aknakemence hossztengelyében (11) helyezkedik el.