NO135797B

NO135797B -

Info

Publication number: NO135797B
Application number: NO26072A
Authority: NO
Inventors: H Townley
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1972-02-02
Publication date: 1977-02-21
Also published as: FR2124541B1; DE2205857B2; CA995454A; NL7201624A; AT327773B; NO135797C; ATA95972A; JPS5247421B1; IT947361B; DE2205857A1; FR2124541A1; LU64740A1; BE778945A; GB1369871A

Description

Fremgangsmåte ved drift av en sjaktovn. Procedure for operating a shaft furnace.

Foreliggende oppfinnelse angår ovner for varmebehandling av kornformet eller pulverformet materiale og en fremgangsmåte til drift av slike ovner. The present invention relates to furnaces for the heat treatment of granular or powdered material and a method for operating such furnaces.

Ved drift av vertikale sjaktovner som oppvarmes ved When operating vertical shaft furnaces that are heated by wood

hjelp av gassformet eller flytende brennstoff, er det vanskelig å oppnå den onskede fordeling av varme og temperatur eller en jevn materialstrom i sjakten. Som folge herav vil ikke alt materiale som strommer gjennom sjakten få den onskede varmebehandling. F.eks. i tilfelle av en vertikal sjaktovn for varmebehandling av kalk som fyres med gassformet eller flytende brennstoff, vil noen kalkstykker bli fullstendig kalsinert eller endog overkalsinert, mens andre kalkstykker ikke blir fullstendig kal- using gaseous or liquid fuel, it is difficult to achieve the desired distribution of heat and temperature or a uniform flow of material in the shaft. As a result, not all material flowing through the shaft will receive the desired heat treatment. E.g. in the case of a vertical shaft kiln for the heat treatment of lime fired with gaseous or liquid fuel, some pieces of lime will be completely calcined or even overcalcined, while other pieces of lime will not be completely calcined.

sinert. Vanskelighetene med å oppnå den onskede varmebehandling er særlig fremtredende i ovner med stor diameter og i sjaktovner i hvilke det behandles materialstykker med liten kornstorrelse. Situasjonen kan ytterligere vanskeliggjøres hvis materialet, som det ofte er tilfelle, tilfores til ovnen med en vid fordeling av kornstorrelsen. sincerely. The difficulties in achieving the desired heat treatment are particularly prominent in furnaces with a large diameter and in shaft furnaces in which pieces of material with a small grain size are processed. The situation can be further complicated if, as is often the case, the material is fed to the furnace with a wide grain size distribution.

Hittil har man sokt å oppnå en ensartet varmebehandling ved å forsoke å oppnå en varmeeffekt som er ensartet tvers over ' et visst nivå i ovnsjakten. Patentsokerne har nå overraskende funnet at det kan oppnås forbedrede resultater ved at ovnen med hensikt drives på en slik måte at varmeeffekten tvers over et gitt nivå i ovnsjakten ikke er ensartet, men varierer som funk-sjon av tiden på forutbestemt måte. Hitherto, it has been sought to achieve a uniform heat treatment by attempting to achieve a heat effect which is uniform across a certain level in the furnace shaft. The patent seekers have now surprisingly found that improved results can be achieved by intentionally operating the oven in such a way that the heat effect across a given level in the oven shaft is not uniform, but varies as a function of time in a predetermined manner.

Ifolge oppfinnelsen er det skaffet en fremgangsmåte for drift av en vertikal sjaktovn som fyres med varme gasser eller flytende eller gassformet brennstoff hvor varmefordelingen i sjakten reguleres ved å variere strømningsmønsteret for gassene i sjakten i overensstemmelse med en forutbestemt rekkefølge, slik det er nærmere angitt i hovedkravet. According to the invention, a method has been provided for the operation of a vertical shaft furnace which is fired with hot gases or liquid or gaseous fuel, where the heat distribution in the shaft is regulated by varying the flow pattern of the gases in the shaft in accordance with a predetermined order, as specified in the main claim .

Variasjonene i stromningsmonsterert for gassen utfores mens den generelle stromningsretning (dvs. samstrom eller mot-strom i forhold til det kornformede materiale) i sjakten forblir tilnærmet konstant selv om det hvis det onskes kan finne sted forandringer i den generelle stromningsretning og det varierte strømningsmønster kan påtrykkes en generell strømning i den ene eller annen eller begge retninger. The variations in flow sampling for the gas are carried out while the general flow direction (ie co-flow or counter-flow with respect to the granular material) in the shaft remains approximately constant although if desired changes in the general flow direction can take place and the varied flow pattern can be imposed a general flow in one or the other or both directions.

Det vil forståes at i sjaktovner som drives i overensstemmelse med oppfinnelsen, vil strømningsmønsteret for gassene og temperaturfordelingen i sjakten til ethvert tidspunkt være asymmetrisk såvel i horisontale som i vertikale plan. Strom-ningsmonstrene og forløpet av variasjonene (omfattende de per-ioder som et hvilket som helst monster opprettholdes) bestemmes med sikte på å oppnå enten tilnærmet samme generelle varmebehandling av alt materiale i løpet av materialets passering gjennom sjakten, eller varierende behandlinger når dette er ønskeligs f.eks. når kalksten med varierende størrelse og med en jevn fordeling av kornstorrelsen tvers over sjakten skal behandles eller det er ønskelig at kalk med liten kornstorrelse i gjennomsnitt skal utsettes for en mindre varmebehandling enn kalk av større It will be understood that in shaft furnaces operated in accordance with the invention, the flow pattern for the gases and the temperature distribution in the shaft at any time will be asymmetrical both in horizontal and vertical planes. The flow monsters and the course of the variations (including the periods that any monster is maintained) are determined with a view to achieving either approximately the same general heat treatment of all material during the material's passage through the shaft, or varying treatments when this is desirable e.g. when limestone of varying size and with an even distribution of grain size across the shaft is to be processed or it is desirable that limestone with a small grain size on average should be subjected to less heat treatment than lime of larger

dimensjoner. dimensions.

Strømningsmønsteret kan varieres syklisk eller asyklisk. Hvis operasjonen f.eks. reguleres ved hjelp av en computer, vil variasjonen sannsynligvis ikke være syklisk hvis den er avhengig av målte verdier av prosessdata. The flow pattern can be varied cyclically or acyclically. If the operation e.g. regulated by means of a computer, the variation is unlikely to be cyclical if it depends on measured values of process data.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes for ovner The method according to the invention can be used for ovens

i hvilke kornformet fast materiale f.eks. kålksten eller malm varmebehandles i en vertikal sjakt. Det faste kornformede materiale i sjakten til enhver tid skal i det følgende betegnes fyllingen. I slike ovner kan materialet som skal varmebehandles innføres porsjonsvis eller kontinuerlig ved toppen av sjakten fortrinnsvis med en ønsket kornfordeling tvers over sjaktens tverssnitt. Materialet passerer ned gjennom sjakten gjennom en rekke behandlingssoner f.eks. først en forvarmningssone, så en varmebehandlingssone eller kalsineringssone og sluttelig en kjøle-sone og fjernes enten kontinuerlig eller porsjonsvis fra bunnen av sjakten. Det flytende eller gassformede brennstoff (eller varme gasser) innføres i alminnelighet i sjakten ved et nivå eller flere forskjellige nivåer mellom toppen og bunnen av sjakten og hvis det ønskes kan noe fast brennstoff innføres til materialet som ifylles ved toppen av sjakten. De' varme gasser (hvis slike anvendes) såvel som forbrenningsgassene og eventuelle gassformede produkter av varmebehandlingen kan bevege seg opp gjennom sjakten i motstrøm til strømmen av det varmebehandlede materiale eller kan strømme ned gjennom sjakten i medstrøm med strømmen av det varmebehandlede materiale, eller kan strømme i medstrøm og mot-strøm ved forskjellige nivåer av sjakten. Mens fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes for ovner med sjakter av en hvilken som helst diameter, er den særlig fordelaktig for drift av ovner med sjakter med stor diameter (f.eks. 1,5 meter eller mere) da en ensartet varmebehandling av materialet er vanskelig å oppnå i sjakter med stor diameter (spesielt ved behandling av kornformet materiale med liten kornstørrelse). Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er særlig anvendelig ved drift av vertikale sjaktovner som anvendes for kalsinering av kalksten, kritt, dolomitt o.l. materialer da det er av betydning at disse materialer blir jevnt brent. in which granular solid material e.g. slag or ore is heat-treated in a vertical shaft. The solid granular material in the shaft at all times shall be referred to below as the fill. In such ovens, the material to be heat-treated can be introduced in portions or continuously at the top of the shaft, preferably with a desired grain distribution across the cross-section of the shaft. The material passes down through the shaft through a number of treatment zones, e.g. first a preheating zone, then a heat treatment zone or calcination zone and finally a cooling zone and is removed either continuously or in portions from the bottom of the shaft. The liquid or gaseous fuel (or hot gases) is generally introduced into the shaft at a level or several different levels between the top and the bottom of the shaft and, if desired, some solid fuel can be introduced to the material that is filled in at the top of the shaft. The hot gases (if such are used) as well as the combustion gases and any gaseous products of the heat treatment can move up through the shaft in countercurrent to the flow of the heat-treated material or can flow down through the shaft in co-current with the flow of the heat-treated material, or can flow in co-flow and counter-flow at different levels of the shaft. While the method according to the invention can be used for furnaces with shafts of any diameter, it is particularly advantageous for the operation of furnaces with shafts of large diameter (e.g. 1.5 meters or more) as a uniform heat treatment of the material is difficult to be achieved in shafts with a large diameter (especially when processing granular material with a small grain size). The method according to the invention is particularly applicable in the operation of vertical shaft kilns which are used for calcining limestone, chalk, dolomite etc. materials as it is important that these materials are burned evenly.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for ovner som fyres med varme gasser eller gassformet eller flytende brennstoff (eller en kombinasjon av disse) tilfort til en eller flere brennere. Med betegnelsen "brennere" skal det forståes anordninger for innføring av brennstoff eller varme gasser i o.vnss jakten. Hvis det anvendes varme gasser, kan disse fremstilles ved forbrenning av et eller annet brennstoff utenfor sjakten. Hvis det anvendés et vanlig flytende brennstoff, f.eks. olje kan denne overfores til gassform for den innfores i sjakten eller den kan innfores i sjakten i flytende form. Varmen som trenges til forgasning av et flytende brennstoff kan hensiktsmessig tilfores ved å sprøyte brennstoffet mot en varm flate eller ved delvis forbrenning av brennstoffet. Forgasningen kan utfores utenfor ovnen eller hvis det ønskes i porter i ovnsveggen eller i konstruksjoner innenfor sjakten f.eks. ved hjelp av broer eller sentrale søyler. På lignende måte hvis det anvendes et gassformet brennstoff f.eks. natur-gass, kan denne forvarmes f.eks. ved varmeveksling under anvendelse av forbrenningsgasser eller ved delvis forbrenning for den fores inn i ovnssjakten. Brennerne kan innfore brennstoffet eller de varme gasser i ovnssjakten på en hvilken som helst kjent måte f.eks. gjennom porter i sjaktveggen eller gjennom passasjer i konstruksjoner som befinner seg i sjakten eller gjennom dyser som raker inn i materialet som varmebehandles i sjakten. Brennstoffet eller varme gasser kan tre inn i sjakten enten direkte i kontakt med materialet som varmebehandles eller kan tre inn i et hulrom i materialbelastningen; slike hulrom kan tilveiebringes ved å anbringe konstruksjoner i sjakten som lokalt fordeler behandlingsgodset. Luft- eller oksygen for forbrenning av brennstoffet kan tilfores til oppvarmningssonen i ovnen et stykke oppe i sjakten f.eks. omtrent i samme nivå som brennerne. Luften eller oksygenet kan innfores på kjent måte, f.eks. på den måte som er beskrevet ovenfor i forbindelse med innføringen av brennstoffet. Som regel vil imidlertid forbrenningsluftén eller oksygenet helt eller delvis tre inn i ovnen ved bunnen av sjakten og efter hvert som det stiger opp til forbrenningssonen hvor brennerne er anbragt, vil luften eller oksygenet oppvarmes ved berøring med det nedfallende behandlingsgods. The method according to the present invention can be used for furnaces that are fired with hot gases or gaseous or liquid fuel (or a combination of these) supplied to one or more burners. The term "burners" shall be understood as devices for introducing fuel or hot gases into the hunt. If hot gases are used, these can be produced by burning some fuel outside the shaft. If a normal liquid fuel was used, e.g. oil, this can be transferred to gaseous form before it is introduced into the shaft or it can be introduced into the shaft in liquid form. The heat required for gasification of a liquid fuel can be suitably supplied by spraying the fuel against a hot surface or by partial combustion of the fuel. The gasification can be carried out outside the furnace or, if desired, in ports in the furnace wall or in structures inside the shaft, e.g. using bridges or central pillars. In a similar way, if a gaseous fuel is used, e.g. natural gas, this can be preheated, e.g. by heat exchange using combustion gases or by partial combustion for it is fed into the furnace shaft. The burners can introduce the fuel or the hot gases into the furnace shaft in any known way, e.g. through ports in the shaft wall or through passages in structures located in the shaft or through nozzles that rake into the material being heat-treated in the shaft. The fuel or hot gases can enter the shaft either directly in contact with the material being heat treated or can enter a cavity in the material load; such cavities can be provided by placing constructions in the shaft which locally distribute the processing material. Air or oxygen for burning the fuel can be supplied to the heating zone in the furnace some distance up the shaft, e.g. approximately at the same level as the burners. The air or oxygen can be introduced in a known manner, e.g. in the manner described above in connection with the introduction of the fuel. As a rule, however, the combustion air or oxygen will partially or fully enter the furnace at the bottom of the shaft and as it rises to the combustion zone where the burners are located, the air or oxygen will be heated by contact with the falling treatment material.

Det vil i alminnelighet være mest hensiktsmessig å anvende mere enn en brenner og i slike tilfeller kan brennerne i alminnelighet, men ikke nødvendigvis være anordnet tilnærmet symmetrisk i (og spesielt omkring) ovnsjakten. Brennere kan være anordnet It will generally be most appropriate to use more than one burner and in such cases the burners can generally, but not necessarily, be arranged approximately symmetrically in (and especially around) the furnace shaft. Burners may be provided

i en eller flere høyder (F.eks. i rekker) i sjakten. in one or more heights (e.g. in rows) in the shaft.

Brennstoff som trer inn i sjakten gjennom brennerne for-brennes i forbrenningsgassen (luft eller oksygen) som er tilgjengelig for brennstoff. Brennstoff fra hver brenner forbrenner i et hylsterformet rom hvor det finnes dea nødvendige grad av bland-ing av luft eller oksygen og brennstoff under slike betingelser at det tillates forbrenning. Grensesflåtene for dette hylster-formede rom i hvilket forbrenningen finner sted, skal i det følg-ende betegnes flammefronten. Ifølge en foretrukken utførelses-form for oppfinnelsen varieres formen av flammefronten som hører til en eller flere brennere ifølge et forutbestemt tidsforløp. Fuel that enters the shaft through the burners is burned in the combustion gas (air or oxygen) that is available for fuel. Fuel from each burner burns in a sleeve-shaped space where there is the necessary degree of mixing of air or oxygen and fuel under such conditions that combustion is permitted. The boundary layers for this envelope-shaped space in which the combustion takes place shall in the following be referred to as the flame front. According to a preferred embodiment of the invention, the shape of the flame front belonging to one or more burners is varied according to a predetermined time course.

Det lokale strømningsmønster for gass i nærheten av en bestemt brenner (som i alminnelighet omfatter en viss grad av tverr-strømning) vil være avhengig av mengden av brennstoff eller varm gass som tilføres til brenneren, mengden av forbrenningsluft (eller oksygen som er tilgjengelig for dette brennstoff) og trykk-fordelingen i ovnssjakten. The local gas flow pattern in the vicinity of a particular burner (which generally includes some degree of cross-flow) will depend on the amount of fuel or hot gas supplied to the burner, the amount of combustion air (or oxygen available to it) fuel) and the pressure distribution in the furnace shaft.

Det er således mulig å variere strømningsmønsteret for gassen og dermed også fordelingen av varme- og temperatur i ovnen ved hjelp av en eller flere av de følgende forholdsregler: 1. Ved å variere tilførselen av brennstoff eller varm gass til en eller flere brennere,f.eks. vil flammefronten som er forbundet med vedkommende brenner beveges tilbake i sjakten i retning mot brenneren hvis brennstofftilførselen til brenneren reduseres. Omvendt hvis brennstofftilførselen til brenneren økes, vil flammefronten bevege seg bort fra brenneren. Som et videre eksempel kan nevnes at hvis brennstofftilførselen til den ene av to motstående brennere reduseres, vil flammefronten som er knyttet til den annen brenner bevege seg i retning på tvers av sjakten henimot den førstnevnte brenner. 2. Ved å variere mengden av forbrenningsgass (luft eller oksygen) som tilføres til ovnssjakten og/eller endring av det sted i sjakten hvor forbrenningsluften innføres. F.eks. kan luft-tilførselen til sjakten i nærheten av en bestemt brenner varieres. 3. Ved valgvis uttrekning av gasser fra sjakten gjennom porter i sjaktveggene eller konstruksjoner i sjakten. Hvis f.eks. forbrenningsluft som stiger opp gjennom sjakten trekkes ut av sjakten ved et punkt tilnærmet overfor en bestemt brenner, vil flammefronten som er forbundet med denne brenner bevege seg i ret ning på tvers av sjakten i retning mot det nevnte punkt som folge av den endrede trykkfordeling i sjakten. Luft som trekkes ut på denne måte kan tilfores sjakten på ny? det kan f.eks. være hensiktsmessig å føre luften inn i sjakten gjennom porter over, under eller i samme nivå som brennerne i form av forbrenningsgass som angitt under punkt 2 ovenfor. På lignende måte kan varm gass fra oppvarmningssonen eller over denne sone valgvis trekkes ut og eventuelt tilfores på ny helt eller delvis ved utvalgte steder i sjakten. 4. Ved å variere de steder ved hvilke gasser som er trukket ut fra sjakten ifolge punkt 3 fores tilbake til sjakten. 5. Ved å variere de steder ved hvilke avgassene trekkes ut fra sjakten. It is thus possible to vary the flow pattern for the gas and thus also the distribution of heat and temperature in the oven using one or more of the following precautions: 1. By varying the supply of fuel or hot gas to one or more burners, e.g. e.g. the flame front which is connected to the relevant burner will move back into the shaft in the direction towards the burner if the fuel supply to the burner is reduced. Conversely, if the fuel supply to the burner is increased, the flame front will move away from the burner. As a further example, it can be mentioned that if the fuel supply to one of two opposing burners is reduced, the flame front which is connected to the other burner will move in a direction across the shaft towards the first-mentioned burner. 2. By varying the amount of combustion gas (air or oxygen) supplied to the furnace shaft and/or changing the place in the shaft where the combustion air is introduced. For example the air supply to the shaft near a particular burner can be varied. 3. By optional extraction of gases from the shaft through ports in the shaft walls or constructions in the shaft. If e.g. combustion air rising through the shaft is drawn out of the shaft at a point approximately opposite a particular burner, the flame front associated with this burner will move in the right direction ning across the shaft in the direction towards the mentioned point as a result of the changed pressure distribution in the shaft. Can air extracted in this way be re-introduced into the shaft? it can e.g. it may be appropriate to introduce the air into the shaft through ports above, below or at the same level as the burners in the form of combustion gas as specified under point 2 above. In a similar way, hot gas from the heating zone or above this zone can optionally be extracted and possibly re-injected in whole or in part at selected locations in the shaft. 4. By varying the places at which gases extracted from the shaft according to point 3 are fed back to the shaft. 5. By varying the places at which the exhaust gases are extracted from the shaft.

Hver av de ovennevnte variasjoner kan være kontinuerlige eller trinnvis eller kontinuerlige mellom faste nivåer og variasjonene kan gjelde mengden og/eller lokalisering. Each of the above variations can be continuous or stepwise or continuous between fixed levels and the variations can apply to the quantity and/or location.

De ovenfor under punkt 1, 2 og 3 angitte forholdsregler ansees som særlig viktige og det foretrekkes å anvende en kombinasjon av forholdsreglene ifolge disse punkter. The precautions stated above under points 1, 2 and 3 are considered particularly important and it is preferable to use a combination of the precautions according to these points.

Ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for kalkovner, dvs. ovner for kalsinering av kalksten, kritt eller dolomitt (eller en kombinasjon av disse) foretrekkes det å velge et. forløp som sikrer at ikke noe materiale under noe trinn av prosessforløpet vil synke under kalsineringstemperaturen. Ved kalsinering av kalksten under anvendelse av et syklisk kretsløp, vil syklusen ha en periode fra 5 min« til 2 timer, f.eks. fra 30 min. til 1 time; hvis syklusen omfatter en eller flere kon-stante operasjonstilstander, vil varigheten av enhver konstant til- stand i syklusen fortrinnsvis være innenfor et område på fra 1 til 10 min. f.eks. 5 min. Tidsperioder utenfor de forannevnte kan imidlertid i noen tilfelle være egnet og kan komme til anvendelse når det ønskes. When using the method according to the invention for lime kilns, i.e. kilns for calcining limestone, chalk or dolomite (or a combination of these), it is preferable to choose one. process which ensures that no material during any stage of the process will sink below the calcination temperature. When calcining limestone using a cyclic cycle, the cycle will have a period of from 5 min« to 2 hours, e.g. from 30 min. to 1 hour; if the cycle comprises one or more constant operating states, the duration of any constant state in the cycle will preferably be within a range of from 1 to 10 min. e.g. 5 min. However, time periods outside those mentioned above may in some cases be suitable and may be applied when desired.

Generelt vil det onskede prosessforløp bestemmes i hvert enkelt tilfelle. Bestemmelsen kan lettvint utfores ved hjelp av en fagmann ved enkel beregning for forsøk. In general, the desired course of action will be determined in each individual case. The determination can easily be carried out with the help of a professional by simple calculation for trials.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot oppnåelse av en The present invention is aimed at achieving a

jevn og regulert fordeling av varmeeffekten på materialet som skal varmebehandles i sjakten og bidrar til å lose de problemer som skyldes uregelmessig eller ukontrollert oppvarmningseffekt ved tid-ligere kjente sjaktovner og behandlinger. Spesielt kan mengden av materiale som mottar vesentlig mere eller mindre enn den onskede oppvarmning i ovnen holdes lavt ( med derav.følgende re-duksjon av vrakgods eller nødvendighet for fornyet behandling) even and regulated distribution of the heat effect on the material to be heat-treated in the shaft and helps to solve the problems caused by irregular or uncontrolled heating effect with previously known shaft furnaces and treatments. In particular, the amount of material that receives substantially more or less than the desired heating in the furnace can be kept low (with the consequent reduction of scrap or the need for renewed treatment).

og ødeleggelse (f.eks.lokale defekter) av ovnsforingen som følge av varig lokale overtemperaturer kan reduseres. Den grad i hvilken en jevn eller regulert oppvarmning kan oppnås, vil i noen grad være avhengig av den nøyaktige utformning og konstruksjon av vedkommende ovn, men som nevnt ovenfor kan det mønster eller den utførelse som er best egnet for enhver spesiell ovn finnes ved beregning og enkle forsøk. and destruction (e.g. local defects) of the furnace lining as a result of permanent local overtemperatures can be reduced. The extent to which even or regulated heating can be achieved will depend to some extent on the exact design and construction of the oven in question, but as mentioned above, the pattern or design most suitable for any particular oven can be found by calculation and simple experiments.

Oppfinnelsen er illustrert uten noen begrensning av den følgende beskrivelse under henvisning til tegningen hvor: Fig. 1 viser en skjematisk vertikalsnitt gjennom en kalkovn med vertikal sjakt. The invention is illustrated without any limitation by the following description with reference to the drawing where: Fig. 1 shows a schematic vertical section through a lime kiln with a vertical shaft.

Fig. 2 er et snitt efter linjen II-II på fig. 1. Fig. 2 is a section along the line II-II in fig. 1.

Fig. 3»4 og 5 er snitt efter linjene III-III på fig. 1 Figs. 3, 4 and 5 are sections along the lines III-III in fig. 1

og viser skjematisk mønsteret for flammefrontene for forskjellige former eller typer for driften av ovnen. and schematically shows the pattern of the flame fronts for different shapes or types of operation of the furnace.

Fig. 6 er et skjematisk vertikalsnitt gjennom en kalk- Fig. 6 is a schematic vertical section through a lime-

ovn med vertikal sjakt ifølge en annen utførelse. furnace with a vertical shaft according to another embodiment.

Tegningens fig. 1 og 2 viser en kalkovn betegnet 1. Ovnen The drawing's fig. 1 and 2 show a lime kiln designated 1. The kiln

1 har en foring 7 av ildfast materiale og er oppdelt i tre soner, en forvarmningssone 2, en kalsineringssone 3°g en kjølesone 4*Kalksten ifylles i porsjoner til toppen av ovnen gjennom innløpet av trakten 5 som er forsynt med tetningsklokker og faller ned gjennom ovnen gjennom forvarmningssonen, kalsineringssonen og kjølesonen til bunnen 6 i ovnen hvorfra kalken fjernes. En rekke 10 på syv brennere som dannes av innløpsporter 11-17 for brennstoff er anordnet symmetrisk i ovnsveggen. Anordninger (ikke vist) for tilførsel av gassformet eller forgasset flytende brennstoff til hver brenner og anordninger for syklisk variering av brennstoff mengden som tilfores til hver brenner er likeledes anordnet. Forbrenningsluft for brennstoffet tilfores fra bunnen 6 av ovnen slik som antydet med pilene. ;Fig. 3 viser formen av flammefrontene i kort avstand over nivået for brennerne som opptrer når brennstoff tilfores med jevn hastighet gjennom hver brenner på konvensjonell måte. Mens kalkstenen som utsettes for flammene blir fullstendig kalsinert eller overkalsinert, vil stenen som faller ned mellom flammefrontene (ved X) såvel ved midten av ovnen som nær ved veggene av ovnen forblir fullstendig ukalsinert. Da de varmeste deler av flammene kontinuerlig treffer samme punkter (merket Y) av den ildfaste ovnsforing vil foringen ha tilbøyelighet til å skades for tidlig ved disse punkter.■ ;En utførelsesform for drift av ovnen ifolge oppfinnelsen er illustrert på fig. 4*Ifolge denne utførelsesform tilfores brennstoff gjennom brennerne 12, 13»14>15 og l6 med jevn hastighet, men det tilfores ikke noe brennstoff til brennerne 11 og 17»Efter at ovnen er kjølt i en passende tid på denne måte, tilfores brennstoff til brenneren 11 med samme hastighet som til de andre brennere og brennstofftilførselen til brenneren l6 stenges. Monstrene for flammefrontene vil som folge herav rotere 1/7 av hele periferien omkring ovnens vertikale akse. Efter en lignende tid tilfores brennstoff til brenneren 17 mens tilførselen til brenneren 15 stenges. Reguleringen av brennstofftilførselen på denne måten fortsettes med trinnvis brennstofftilførsel og av-stengning av brennstoff til ved siden av hverandre liggende brennere. På denne måte vil formen på flammefrontene kontinuerlig variere og som resultat herav vil kalkstenen bli kalsinert jevnere og den ildfaste foring vil være mindre tilbøyelig til å ødelegges for tidlig. Den foran beskrevne rekkefølge av operasjonene re-sulterer i en kontinuerlig rotasjon av mønsteret av gass-strømmen gjennom ovnen i en retning. En annen utførelsesform for driften er angitt i nedenstående tabell 1. 1 has a lining 7 of refractory material and is divided into three zones, a preheating zone 2, a calcination zone 3°g a cooling zone 4*The limestone is filled in portions to the top of the furnace through the inlet of the funnel 5 which is provided with sealing bells and falls down through the furnace through the preheating zone, the calcination zone and the cooling zone to the bottom 6 of the furnace from which the scale is removed. A row 10 of seven burners formed by inlet ports 11-17 for fuel is arranged symmetrically in the furnace wall. Devices (not shown) for supplying gaseous or gasified liquid fuel to each burner and devices for cyclically varying the amount of fuel supplied to each burner are likewise arranged. Combustion air for the fuel is supplied from the bottom 6 of the furnace as indicated by the arrows. Fig. 3 shows the shape of the flame fronts at a short distance above the level of the burners which occur when fuel is supplied at a uniform rate through each burner in the conventional manner. While the limestone exposed to the flames becomes completely calcined or overcalcined, the stone that falls between the flame fronts (at X) both near the center of the kiln and near the walls of the kiln will remain completely uncalcined. As the hottest parts of the flames continuously hit the same points (marked Y) of the refractory furnace lining, the lining will have a tendency to be damaged prematurely at these points. ■ ;An embodiment of operation of the furnace according to the invention is illustrated in fig. 4*According to this embodiment, fuel is supplied through burners 12, 13, 14, 15 and 16 at a uniform rate, but no fuel is supplied to burners 11 and 17. After the furnace has been cooled for a suitable time in this manner, fuel is supplied to burner 11 at the same speed as the other burners and the fuel supply to burner l6 is closed. The monsters for the flame fronts will consequently rotate 1/7 of the entire periphery around the vertical axis of the furnace. After a similar time, fuel is supplied to the burner 17 while the supply to the burner 15 is closed. The regulation of the fuel supply in this way is continued with step-by-step fuel supply and shut-off of fuel to adjacent burners. In this way, the shape of the flame fronts will continuously vary and, as a result, the limestone will be calcined more evenly and the refractory lining will be less prone to premature destruction. The previously described sequence of operations results in a continuous rotation of the pattern of gas flow through the furnace in one direction. Another embodiment of the operation is indicated in table 1 below.

Ennå en driftsmåte .som gir lignende fordeler er illustert på fig. 5. I dette tilfelle tilføres ikke noe brennstoff til brennerne 11 og 12, men brennstoff tilfores til brennerne 14, 15 og 16 med maksimal mengde mens brennstoff i redusert mengde Yet another mode of operation which provides similar advantages is illustrated in fig. 5. In this case, no fuel is supplied to the burners 11 and 12, but fuel is supplied to the burners 14, 15 and 16 with a maximum quantity while fuel in a reduced quantity

tilfores til brennerne 13 og 17 • Efter et passende tidsrom endres tilforselsmonsteret og slik fortsettes det i overensstemmelse med rekkefølgen som angitt i tabell II. is fed to the burners 13 and 17 • After a suitable period of time, the supply sample is changed and so it is continued in accordance with the order indicated in table II.

Ifolge de ovenfor beskrevne utførelsesformer, oppnås endringene i mønsteret for gass-strømmen ved en syklisk endring According to the embodiments described above, the changes in the pattern of the gas flow are achieved by a cyclical change

i brennstofftilførselen gjennom brennstoffinnløpsportene og derved en syklisk endring i formen på flammefrontene. in the fuel supply through the fuel inlet ports and thereby a cyclical change in the shape of the flame fronts.

En utførelsesform for oppfinnelsen hvor det anvendes en kombinasjon av de foran beskrevne utforelsesformer skal nå be- skrives under henvisning til fig. 6. Henvisningstallene 2-6 har samme betydning som på fig. 1. Ovnen som er vist på fig. An embodiment of the invention where a combination of the previously described embodiments is used will now be described with reference to fig. 6. Reference numbers 2-6 have the same meaning as in fig. 1. The furnace shown in fig.

6 har dessuten: 6 also has:

En rekke bestående av 6 porter i nivå A for uttrekning av varm forbrenningsluft som stiger opp gjennom ovnen gjennom kalsineringssonen. A row consisting of 6 ports in level A for the extraction of hot combustion air that rises through the furnace through the calcination zone.

En rekke på 6 brennere (innlopsporter) ved hvert av nivåene B og D. A row of 6 burners (inlet ports) at each of levels B and D.

En rekke på 6 innlopsporter ved hvert av nivåenes C og E for tilforsel av luft som trekkes ut gjennom portene ved A. A row of 6 inlet ports at each of levels C and E for the supply of air which is extracted through the ports at A.

En rekke på 6 utlopsporter i nivået G (over hetesonen) for uttrekning av varme gasser. A row of 6 outlet ports in level G (above the hot zone) for the extraction of hot gases.

En rekke på 6 innlopsporter ved nivå F (i oppvarmningssonen) for fornyet tilforsel av varm gass som trekkes ut ved A row of 6 inlet ports at level F (in the heating zone) for renewed supply of hot gas which is extracted at

G. G.

En rekke på 6 utløpsporter ved nivå H for uttrekning av avgasser fra ovnen. A row of 6 outlet ports at level H for extracting exhaust gases from the furnace.

Portene i hver rekke er anordnet symmetrisk omkring ovnen og hver port befinner seg direkte over og/eller under den eller de tilsvarende porter i de tilstøtende rekker. Brennerne kan tilfores varme gasser, gassformet brennstoff eller flytende brennstoff. The ports in each row are arranged symmetrically around the oven and each port is located directly above and/or below the corresponding port(s) in the adjacent rows. The burners can be supplied with hot gases, gaseous fuel or liquid fuel.

En rekkefolge av operasjoner for denne ovn er vist i den nedenstående tabell III: A sequence of operations for this furnace is shown in Table III below:

Claims

1. Procedure for operating a furnace with a vertical shaft that is fired with hot gases or gaseous or liquid fuel, characterized in that the heat distribution in the shaft is regulated by varying the flow pattern for the gases in the shaft in accordance with a predetermined order, by using at least one of the following techniques: (a) varying, at least at one level in the shaft, the supply of fuel or hot gases to one burner in relation to the supply of fuel or hot gases to at least one another burner at approximately the same level, (b) varying, at least at one level in the shaft, the supply of air or oxygen at one point in relation to the supply of air or oxygen at at least one other point, where air or oxygen is supplied at approximately the same level, (c) variation, at at least one level in the shaft, of the supply or extraction of gas at one point in relation to the supply or extraction of gas at at least one other point from which gas is extracted at approximately the same level, on the condition that in cases where the furnace is fired with liquid fuel that is introduced into the shaft in liquid form, at least one of the techniques (b) and (c) is used.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the flow pattern is varied in a cyclic sequence.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that the burners are arranged at at least two different heights in the shaft and that the burners in the two levels are operated with a phase shift.

4.Procedure as stated in one of the preceding claims, characterized in that hot gases are extracted from the shaft and that at least part of the hot gases that are extracted are variably returned to the shaft.

5. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the flow pattern is varied by varying the places at which exhaust gases are removed from the top of the exhaust.

6. Method as stated in claim 1, characterized in that the shape of the flame front or fronts belonging to one or more burners is varied according to a predetermined time pattern.