NO760792L - - Google Patents
Info
- Publication number
- NO760792L NO760792L NO760792A NO760792A NO760792L NO 760792 L NO760792 L NO 760792L NO 760792 A NO760792 A NO 760792A NO 760792 A NO760792 A NO 760792A NO 760792 L NO760792 L NO 760792L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- fuel
- limestone
- kiln
- lime
- shaft
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/005—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces wherein no smelting of the charge occurs, e.g. calcining or sintering furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/108—Treatment or selection of the fuel therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrorer en fremgangsmåte og et apparat for kalsinering av kalksten. Spesielt vedrbrer oppfinnelsen en ny ., vertikal ovn for kalsinering av kalksten og en fremgangsmåte for drift av denne.
Kalksten er et generelt uttrykk som omfatter karbonat-sten eller fossiler og er primært kalsiumkarbonat eller en kom-binasjon av kalsium og magnesiumkarbonat med forskjellig mengde urenheter såsom silisiumdioksyd og aluminiumdioksyd. I motset-ning er kalk bestandig utledet fra kalksten og er en kalsLnert eller brent form av kalksten, vanligvis kjent som "ulesket kalk" eller "hydratisert kalk". Ved kalsinering av kalkstens-vann blir karbondioksyd fb'rt ut og det dannes kalsiumoksyd (ulesket kalk) og når vann tilsettes, dannes kalsiumhydroksyd (hydratisert eller lesket kalk). Mens kalksten, ulesket kalk og hydratisert kalk har visse likheter, egenskaper og bruk, skal det bemerkes at foreliggende oppfinnelse i det vesentlige vedrbrer lesket kalk og en ny fremgangsmåte og et apparat for fremstilling av dette.
Ulesket kalk har vært kjent i mange år og store meng-der brukes årlig over hele verden i et vidt bruksområde, f.eks. som metallurgisk flussmiddel og som absorbsjonsmiddel. Bruken av kalk som industrikjemikalium kommer som nummer to etter svovelsyre.
Likeså mangeartet som bruken av kalk er fremgangsmåtene og apparatene som er blitt utviklet for fremstilling av dette, fra gammelegyptisk tid til idag. Fremgangsmåtene vari-erer fra brenning av dynger av kalksten til bruken av periodiske og kontinuerlige vertikale ovner, horisontalt roterende ovner og sirkulære ildfaste herder, hvorved mange er beregnet for drift med brennstoffer så forskjellige som tre, olje, kull, koks eller naturgass i avhengighet av de lokale kostnader og tilgjengelighet idet hensikten bestandig har vært å oppnå maksimalt utbytte av kalk for en gitt tilførsel av varme, idet- man erkjente at varmetilfbrselen må være så jevnt fordelt som mulig og at for hoy flammetemperatur må unngås.
De mest moderne fremgangsmåter kan oppdeles i tre trinn, nemlig forvarming, kalsinering og kjbling. Spillvarme fra kjbletrinnet er selvfblgelig^benyttet i luftforvarmings-trinnetjog brennstoff blir vanligvis bare tilfort i kalsineringstrinnet. Det er blitt bestemt teoretisk at den minimale varme som kreves for å omdanne 100% rent kalsiumkarbonat til kalk er 0,7 millioner kcal pr. tonn (2,77 millioner BTU/tonn) pluss 0,4 millioner kcal pr. tonn (1,6 millioner BTU/tonn) for å varme stenen til oppspaltningstemperatur (898°C). Herved er imidlertid forjvarmingstallet ikke inkludert som en del av varmebehovet da det teoretisk opptrer bare én gang ved opp-varming av den fbrste charge av kalksten fra hvilken så kalo-rigjenvinning fra gassene som forlater kalsineringstrinnet tjener hovedsakelig til forvarming av de etterfølgende charger. Naturligvis er 100% effektivitet uoppnåelig, hovedsakelig av tre grunner. For det fbrste er ikke kommersiell kalksten tilgjengelig med 100% renhet. For det annet er det umulig å kal-sinere kalk uten at det forsvinner varmekalorier[, j og for det tredje er fremstillingen av kalk med ingen kjerne av ubrent sten og rekarbonisering uten hård brenning i realiteten umulig. I årenes lbp har varmekravet til forskjellige ovnstyper blitt stadig redusert slik at de roterende ovner av moderne type som benyttes idag krever 1,3 - 2,5 millioner kcal pr. tonn (5,5 - 10 millioner BTU/tonn), vertikale ovner av "Azbe"-typen 1,2 - 1,7 millioner kcal pr. tonn (5-7 millioner BTU/tonn), dobbel-te, skråvertikale ovner ca. l,o millioner kcal/tonn (4,1 millioner BTU/tonn) og roterende herdovner av "Calcimatic"-typen 1,2 - 1,4 millioner kcal/tonn (5,1 - 5,5 millioner BTU/tonn), "Schmid-Hoffer" regenerative ovner 0,8 millioner kcal/tonn (3,2 millioner BTU/tonn), og blandede mateovner 0,7 - 1,2 millioner kcal/tonn (3-5 millioner BTU/tonn).
En\hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en vertikal ovn for kalsinering av kalksten med et lavere varmebehov enn det man inntil nu har ansett for. mulig.
En videre hensikt med foreliggende oppfinnelse er
å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av kalsinert kalk i en vertikal ovn av en ny type hvor det benyttes bare en varmemengde som nærmer seg det teoretiske minimum.
Ifolge oppfinnelsen; er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av kalsinert kalk fra kalksten i en vertikal ovn hvor kalksten i storrelse opp til ca. 12,7 cm fylles på toppen av ovnen for nedoverrettet bevegelse gjennom den, hvor luft blåses i mo ts. tr bm til strbmmen av kalksten i en mengde tilstrekkelig til å understbtte forbrenningen, hvor brennstoff tilfores gjennom flere injektorer som er omkretsplasert rundt ovnen og hvor kalsinert kalksten trekkes ut i den nedre ende av ovnen,karakterisert vedat injektorene-er anordnet i et enkelt horisontalt plan som er avstandspiasert fra den nedre enden av ovnen og brennstoff injiseres gjennom hver av injektorene i en forutbestemt rekkefolge for å bevirke kalsinering av kalkstenen med et relativt hbyt trykk og med en hastighet mellom 100 og 500 injeksjoner pr. injektor pr. minutt idet hver injeksjon opptrer i en tidsperiode mellom 0,02.og .0,2 sekunder og derved danner en fbrste. laminær strbmning av brennstoff og luft i ovnen.
Ifolge et annet viktig trekk ved oppfinnelsen er
det tilveiebragt et apparat for fremstilling av kalsinert kalk som innbefatter en ildfast foret vertikal sjakt som er utstyrt med material-mateinnretninger, brennstoff-injeksjonsinnretninger, lufttilgangsinnretninger, gassutlbpsinnretninger og innretninger for å trekke ut.kalsinert kalk fra apparatet, som er kjenneteg-net ,Ved kjbleinnrethinger som er festet til og i forbindelse med den nedre ende av den vertikale sjakt,innbefattende innret- . ninger for å trekke ut kalsinert kalk, en trekkemateplate anordnet mellom kjbleren og sjakten for å tilveiebringe en ledeplate mellom disse, en trekkemateinnretning som er anordnet gjennom den nedre ende av sjakten og beregnet på å trekke materialet på mateplaten inn i kjbleren,- flere injeksjonsinnretninger som er avstandspiasert rundt sjakten i et i det vesentlige horisontalt plan avstandspiasert fra den nedre ende og innretning for tilfbrsel av brennstoff til hver av injeksjonsinn-
retningene ved et relativt hbyt trykk og med en hastighet mellom 100 og 500 injeksjoner pr. minutt.
Oppfinnelsen skal i det fblgende nærmere beskrives
ved hjelp av utforelseseksempler som er fremstilt på tegning-ene som viser: Fig. 1 et diagram for beregning av ovnens termiske effektivitet ut fra en avgassanalyse (fra Azbe, Rotary. Kiln Ey?aluation and Development, Rock Prod. jina\rs 1954),
fig. 2 et skjematisk riss av en "Azbe" hbykapasitets-vertikalovn av den type som horer til kjent teknikk,
fig. 3 et skjematisk riss av en "Aton-Hansen" impuls-brennerovn,
fig. 3a et skjematisk strbmningsdiagfam som viser
den fulle injeksjonssyklus i en ovn som vist på fig.. 3»
fig. 4 et vertikalt snitt gjennom en forenklet ver-sjon av en ovn ifolge foreliggende oppfinnelse,
fig. 5 et planriss av en ovn ifolge foreliggende oppfinnelse langs linjen 4 4 på fig. 3.
Fig. 1 viser den termiske effektivitet til en ovn
ut fra avgassanalyse og slik den er beskrevet i detalj i Boynton "Chemistry and Technology of Lime and Limestone", John Wiléy and Sons, Inc., 1966, idet det antas at ulesket kalk med hbyt kalsiuminnhold brennes med hbyverdig kull i en/<*>|!Azbe"-ovn av den typen som er vist på fig. 2. og at utstrbmningsga§s|ene' inne-holder 2,5% 02, vist ved A, og 30,1% C02, vist ved<L>B. En horisontal linje er trukket fra A som krysser den vertikale linje fra B ved C. For__å tillate 2,5% 02, oppnås "ekvivalenten C02" ved trekking~]av e<n>j linje som trekkes diagonalt ned til D ved 34,2'% parallelt med fbringslinjene. Det neste er en vertikal linje som forlenges opp til E, hvor den krysser gradienten som angir kullbrensel. Med hensyn til innstillinger for forskjellig^ brennstoff vises til andre brennstoffkurver for koks, olje og naturgass som kompenserer for de forskjelllige termiske verdier. Deretter^ blir en horisontal linje forlenget til venstre ordinat ved F som indikerer et brennstoffforbruk på 1,46 millioner kcal/tonn (5,8 millioner BTU/tonn). Hvis man antar et CaO-innhold på 95%, trekkes en diagonal linje til G hvor den krysser 95%-vertikallinjen. En horisontal linje til H gir tilslutt et
netto brennstofforbruk på 1,41 millioner kcal/tonn (5,6 millioner BTU/tonn). Hvis utstromningsgassen også hadde inneholdt CO, ville man ved punkt B tilfbye 0,5% av C02for hver prosent. CO for på nytt å bestemme en ekvivalent av C02.
Hvis overskudd^ av luft benyttes i forbrenningen, vil C02i utstrbmningsgassene bli redusert og Q2-innholdet bket, eller en ufullstendig forbrenning resulterer i mindre C02og dannelse av CO. Begge situasjoner avgir varme og dette er grunnen til at bestemmelsen av ekvivalentmengden av C02er viktig fordi den rekonstruerer teoretisk mengden av C02som ville være tilstede hvis forbrenning var balansert og det ikke var noen overtilfbrsel av luft. Generelt kan det sies at jo hbyere C02-innholdet er i utstrbmningsgassene, jo hbyere er den termiske effektivitet.
Fig. 2 viser en typisk "Azbe"-ovn av kjent type og består av en murstensforet vertikalovn 1, utstyrt med et olje-forbrenningskammer 3, luftinnlbp 5, et varmluft-resirkulerangs-system omfattende varmluftutlbp 7, varmluft-resirkuleringsvifter 9, 11 og resirkulert luftinnlbp 13, et avgassutlbp 15, en en stentilfbrselsinnretning 17 matet via et transportbeholder-system 19 og en hydraulisk uttrekningsmater 21 for uttrekning av kalsinert kalk fra bunnen av ovnen og mating til en kalk-transportbr 23. Selv om denne ovnen er vist som oljefyrt, er det bare nbdvendig med relativt små modifikasjoner for å drive ovnen med gass, tre eller kull. Tre er hvis det er tilgjengelig med rimelige kostnader i realiteten det ideelle brensel i en ovn av denne type fordi det frembringer en lengre flamme enn andre faste stoffer, væsker eller gassformede brennstoffer og muliggjbr at varmen kan frigis lenger inne i stenmassen og danne bredere lavere temperatur brennesone. Dette maksimaliser-.er ovnskapasiteten og fremmer en mere jevn kalsinering og mykt brent kalk., Betydelig damp dannes av tre, mere enn ved annet brensel og fremmer en tempereringseffekt som senker flammetempe-raturen som kreves for kalsinering. Den resulterende kjbligere temperatur reduserer faren for overbrenning. Således vil kalk-brennere som tvinges til å bruke andre brennstoffér av -økono-miske grunner eller av tilgjengelighetsgrunner bestandig for-sbke å tilnærme seg egenskapene fra trebrenning. Det er antatt at av alle de trekk som påvirker effektiviteten til kalkbrenning er den langsomme kontrollerte frigivning av varme i ovnen det viktigste, og det er av denne grunn at meget arbeid er lagt i foreliggende oppfinnelse.
Forsok på å simulere den langsomtbrennende egenskap fra tre har innbefattet bruken av impulfyring i en "Aton-Hansen"-vertikalovn som vist på fig. 3 og beskrevet av Von R. Rittmann i Zement-Kalk-GIPS, nr. 5, 1970. En vertikal kalkovn 51, som er fylt med kalksten i størrelsesorden 5 - 10 cm eller storre er utstyrt med flere brennere eller injeksjonsdyser 52, med diameter 0,5 - 1,5 mm, anordnet i^to, tre eller fire parallelle horisontale plan (vist som tre plan 53, 54 og 55 i fig. 3). Hensiktsmessig, men ikke nodvendigvis, er tre brennere anordnet i hvert plan og anordnet symmetrisk rundt omkretsen til ovnen, men med brennerne i hvert plan omkretsforskjbvet fra brennerne i de to andre plan, som vist på fig. 3a. Tilfbrsel av olje til de enkelte brennere er elektronisk styrt av kon-trollinnretningen 56 for å tilveiebringe en oljepuls til hver brenner i hvert plan i rekkefolge som vist på fig. 3a, slik f.eks. i den fbrste syklus brennstoff tilfores ved brennerne 3, 2 og 1 i nivåene 53, 54 og 55 respektivt. I den andre syklus tilforses brennstoff ved brennerne 1, 3 og 2, i nivåene 53, 54 og 55 respektivt og i den tredje syklus tilfores brennstoff ved brennerne 2, 1 og 3 i nivåene 53, 54 og 55 respektivt. Oljen blir forstbvet i brennerne og blandes med forbrenningsluft 58 som mates oppover nedenfra slik at den brenner i en nyreformet brennesone ved fronten av hver brenner i tilnærmet en tredjedel av hver syklus. Det er anfbrt at dette system med impulsbren-ning krever mindre enn 1000 kcal pr. kg kalk og kan frembringe 1,25 tonn pr. 929 cm ovnsdiameter pr. dag. Dette system er imidlertid begrenset til relativt stordimensjonert kalksten på grunn av inntrengningsvanskeligneter og de lave trykk som kreves for å holde brennesonen nær brennerne. Selv med tre brennerplan er det ikke funnet mulig å oppnå den laminære strbm av brennstoff som er beskrevet nedenfor med hensyn til foreliggende oppfinnelse som er funnet særlig hensiktsmessig ved oppnåelse av hby gjennomgang av kalk méd minimal varmetil-fbrsel. Syklustiden i "Aton-Hansen"-systemet er slik at de enkelte pulser av brennstoff, vanligvis olje, er relativt lange i sammenligning med den fullstendige syklus og ved relativt lavt trykk.
Laminær strbmning er et uttrykk som benyttes for å be-skrive en tretrinnssyklus for brennstofforbrenning hvor i det fbrste trinn det er en nesten byeblikkelig injeksjon av brennstoff (0,02 til 0,2 sekunder) ved et relativt hbyt trykk (i området 140,6 kg/cm<2>- l. å.$ tfkg/cm2 og fortrinnsvis 421,8 562,4 kg/cm ved dysen) gjennom en dyse hvor flere dyser er avstandspiasert i et enkelt horisontalt plan rundt omkretsen av ovnen og benyttet i rekkefolge i et forutbestemt monster inn i massen av varm kalk foran injektoren for totalt å overstrbmme dette område med brennstoff og å gjore dette utelukket all forbrenningsluft fra området. I det andre trinn,etter den korte puls av brennstoff, er det en relativt meget lengre tidsperiode (0,1 - 0,5 sekunder) for den neste brennstoffpuls i lbpet av hvilken forbrenningsluft under forskjellige trykk som eksisterer mellom bunnen og toppen av ovnen beveger seg oppover og forskyver brennstoffsonen over seg. I det tredje trinn er det en gradvis nedbrytning i grensene mellom den oppover bevegede luft og brennstoffsonene slik at forbrenningen begynner-å finne sted og varme blir gradvis frigitt ved et punkt som er fjernet fra in-jeks jonsdysen. Syklusen blir så gjentatt med den neste dyse i rekkefblgen. Det vil selvfølgelig blir antatt at hurtig pulserende brennstoffinjeksjoner til et lag av hvitglbdende kalksten vil i realiteten bevirke en serie av mindre eksplosjoner i ovnen på en måte analogt til forbrenningen i sylinderen i en vanlig forbrenningsmotor og slike eksplosjoner vil virke etter til blandingsvirkningen mellom forbrenningsgassene, forbrenningsluft og kalksten. Sjokkbølgene som således dannes hjelper til å overvinne forskjellige strbmningshastigneter på gass gjennom passasjene med forskjellig motstand-i ovnschargen.
Som det er kjent gir kalk en overflateforbrenhings-effekt hvorved forbrenningsluft og brennstoffgass blir tilsynelatende adsorbert på den porbse flate og derved brenner slik at varme absorberes direkte uten en tilsynelatende brennetilstand. Fordi ovnen drives på kontinuerlig basis vil kalk' og kalksten konstant bevege seg nedover mot de oppoverstrbmmende gasser og derved bevirke en intim blanding av brennstoff og luft. Denne blanding blir ytterligere bket av pulseringseffekten for brennstoffet fra de forskjellige injektorer som injiserer på forskjellige tidspunkter som bevirker en horisontal omvendt skif-ting i bevegelsen av forbrenningsluft og gass.
Man ser også at hastigheten for forbrenningen styres
av tidsinnstillingen og stbrrelsen på brennstoffinjeksjonene.
En kortere tid mellom pulsene, mindre injeksjoner av brennstoff og en okning i overskudd av luft tenderer alt til å frembringe en hurtigere frigivning av varme i avhengighet av andre faktorer såsom storrelse og type kalksten og spesielle ovnsdimensjoner.
En ovn for å oppnå den laminære strbmning som er beskrevet ovenfor er blitt utformet med et oljebrennstoffinjeksjons-system basert på en pumpe og et brennstoffinjeksjonssystem av den type som brukes ved vanlige dieselmotorer, som vist skjematisk på fig. 4 og 5. I den fbrste vellykkede ovn av denne kon-struksjon ble det benyttet et vanlig 6-sylinder dieselmotorsys-tem da det allerede var tilgjengelig selv om bare fire av de seks injektorene ble koplet til ovnen. Man vil se at type og an-tall injektorer er mere et spbrsmål om ovnskonstruksjon og valg og ikke på noen måte er kritisk for driften av en i pulser matet ovn av den nye type. Ovnen ifolge oppfinnelsen' omfatter en vertikal sjakt som generelt er betegnet med 30 og med rektangulært tverrsnitt som vist på fig. 5. Sjakten 30 er utstyrt med en stålmantel 31 som er foret med ildfast murstén 32, såsom "Magnecon". Sjakten understbttes i vertikal stilling av egnede kjente, innretninger (ikke vist) og er forbundet til en stål-plate-avskrånet grunndel 33 som er noe stbrre i ytre dimensjon enn sjakten og som er utstyrt med en luftlås 34 gjennom hvilken brent kalk kan tommes ut. En mykståls trekkeplate 35 méd noe stbrre dimensjoner enn sjaktens understbttes i et horisontalt plan i den avskrånede grunndel 33 og noe under bunnen til sjakten 30 for å tilveiebringe en ledeplate for brent materiale 36 som faller inn i basis-kjbletrakten 37 gjennom pmkretsåpningen eller gapet 38. En hydraulisk irekkesylinder 39 påvirker en stbtstang 40 som fores frem og tilbake over platens 35 flate og trekker brent materiale over alternative omkretskanter av platen 35 og ned i trakten 37 gjennom åpningen 38. Kalksten hovedsakelig i stbrrelsesområdet 0,79 - 1,59, 1,59 - 3,17, 3,17 - .6,35, 6,35 - 12,7 cm med et størrelsesforhold 1:2 mates til toppen 42 av sjakten 30 via en vanlig ovnsmatemeknisme (ikke vist) for å danne en gjennomtrengelig sbyle som understbttes av mateplaten 35. Man ser at selv om kalksten opp til ca. 6,35 cm er vanligvis benyttet kan materiale opp til 12,7 cm også"~~be-handles i avhengighet av ovnsstbrrelsen og den spesielle drifts-teknikk. Forbrenningsluft blir innfort gjennom en ventil 49 og og innlbpet'41 i trakten 37 fra en ytre lufttrykkilde (ikke vist) for å gi et positivt trykk i kjbletrakten 37 på ca. 11,43 cm 1^0. Forbrenningsluft passerer oppover gjennom åpningene 3.8 og forvarmes av den nedstigende brente kalk som på sin-side kjoles slik at den tommes ut fra luftlåsen 34 ved ca. 38 -. 94°C. Luft innfores i tilstrekkelig mengde til å understbtte forbrenningen og for å få maksimal effektivitet bor oksygeninnholdet for utstrbmningsgassene være i det vesentlige lik null. I alle til-feller er det foretrukket at oksygeninnholdet er mindre enn ca. 3% slik at mengden\av luft som kreves kan enkelt måles ved ana-lyse av utstrømningsgass.
Brenselsolje injiseres under trykk i størrelsesorden 140,6 - 1.054,5 kg/cm<2>og fortrinnsvis 421,8 - 562,4 kg/em<2>i det innfylte stenvolum gjennom vanlige fjærbelastede brensels-injektorer 43, 44, 45 og 46 med en diameter på ca. 0,075 mm i en pulsrekkefblge, beveges oppover og .sammenblandes med den kontinuerlig oppoverstrømmende forvarmede luft. Brennstoffet tennes og brenner med en lang flamme. Som tidligere antydet bevirker den pulserende innførsel av brennstoff at det oppnås en laminær strbm og denne kan oppnås på forskjellige måter. Av enkelthets grunn har man funnet at brennstoffinjeksjonspumpen 47 og systemet 48 fra en vanlig dieselmotor er ideelle. I en
vanlig sekssylindret dieselmotor tenner.sylinderne i rekkefolge
1 5 3 6 2 4 og ved foreliggende oppfinnelse har man funnet at
drift av en simulert motorhastighet på ca. 200 1.000 omdreininger pr., minutt (dvs. at hver injektor mottar brennstoff 100 - 500 ganger pr. minutt) oppnås en laminær strbmhing av brennstoff og luft gjennom sjakten. På den ovnen som er vist på fig. 4 og 5 som er konstruert for 5 tonn pr. dag med et sjakttverrsnitt på 30,48 x 60,96 cm og en sjakthbyde på 243,8 cm svarer brennstoff-
injéktorene 43, 44, 45 og 46 til sylinderne 1, 5, 6 og 2 respektivt. Brennstoff som vanligvis er bestemt for sylinderne 3 og 4 er
ikke nbdvendig og resirkuleres til brennstoff tanken. ,; Selvføl-gelig vil ved stbrre ovner seks eller tolv eller til og med flere injektorer være nbdvendige i avhengighet av tverrsnittet på ovnen og mengde av brennstoff som kreves for å brenne den innforte sten.
Etter nå å ha beskrevet en ovn med trekkene ifolge oppfinnelsen skal det nå beskrives en spesiell ovnsdrift. En ovn med en sjakt som er 243,8 cm hby og foret med 7,62 cm grunn-ildftsDst sten for å ■ tilveiebringe et innvendig tverrsnitt på
30,48 x 60,96 cm ble utstyrt med en stål kjbleseksjon som rager ut 20,32 cm under den ildfaste foring. Fire brennstoffinjék-torer ble anordnet 30,48 cm over basisen til den ildfaste del og luft ble blåst inn gjennom kjbleren for å tilveiebringe et innvendig trykk på.10,8 cm H^ O. Sten som inneholdt 98 - 99% CaCO^, fra Shawinigan Mines, Bedford, P.Q., Canada,"i storrelsesom-rådet 1,59 - 3,17 cm ble fylt på toppen av s-jakten. Brennstoffolje nr. 6 ble injisert gjennom injéktorene ;med en hastighet på. 240 injeksjoner pr. injektor pr. minutt og antent. Når driften hadde stabilisert seg, ble det oppnådd de fblgende temperaturer:
Brent kalk ble kontinuerlig trukket ut fra ovnen ved
drift av en t^ekkemater med en hastighet på 1 min. 40 sekunder for .et fullt feturslag og det ble funnet Et 5 tonn CåO pr. dag (24 timer) ble produsert ved et brenselsforbruk på 13,1 liter pr. time. Brennstoffseffektiviteten, ved antagelse at den kalo-riske verdi for brennstoffolje nr. 6 er 10.319 kcal/l (155.000
BTU/U.S. gal) er 648.708 kcal/tonn (2.574.240 BTU/tonn) for 100% CaO. Det ble funnet at produktet hadde ca. 90%.;CaO slik at brennstoffeffektiviteten i realiteten var 720.787 kcal/tonn (2.860.266 BTU/tonn).
Utstrbmningsgassanalyser ble tatt hver time over en 24 timers periode og er angitt i den fblgende tabell.
Utstrbmningsgassanalyser gir en nyttig kontroll av den termiske effektivitet som beregnes av brennstofforbruks-tallene når de innsettes i diagrammet som er vist på fig. 1. Man kan f.eks. ta analysen for 7.30 a.m. som viser 33% C02, 4%02 og 0% CO ved bruk<T>" av brennstoffolje nr. 6 og disse tall innsettes i fig. 1. Ved 4% 02går man inn ved A<1>dg fortsetter til B', C, B', E<1>, F', G' og H' ved den fremgangsmåte som beskrevet ovenfor for beregning av varmeeffektiviteten og det er funnet at for 90% CaO-materiale vil effektiviteten (H<1>) være oa. 0,819 millioner kcal/tonn (3,25 millioner BTU/tonn) kalk som er fremstilt, noe som betyr en bemerkelsesverdig isamm^nlTeng^med.—■ \ c[ Xj&forbruksberegningene og en bemerkelsesverdig forbedring av effektiviteten i forhold til tidligere kjente ovner.
Mens foreliggende oppfinnelse er beskrevet med spesiell henvisning til brenning av kalk under bruk av brennstoffolje som forbrenningsmiddel, er det klart [.f or~Tagmannen. at mange modifikasjoner av ovnen er mulig mens man fremdeles bruker trekkene ifolge oppfinnelsenbg at.oppvarmingsprinsippene ifolge oppfinnelsen kan benyttes for behandling av mange forskjellige materialer. Det foreslås f.eks. at ovnen kahbenyttes for ter-misk dekomponering av kommunalt avfall eller kjøkkenavfall. Bet er også klart at brennstoffet kan være naturgass eller andre gassformige brennstoffer eller også fast brennstoff såsom pulverisert kull eller koks som kan bæres i et fluidisert medium såsom en annen gass eller, et fluidum.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av kalsinert kalk fra kalksten i en vertikal ovn hvor kalksteneh forelig-ger i stbrrelse opp til ca. 12,7 cm og fylles på toppen av ovnen for nedoverrettet bevegelse gjennom den, hvor luft blåses i mot-strom til strommen av kalksten i en mengde tilstrekkelig til å understotte en forbrenning, hvor brennstoff tilfores gjennom flere injektorer som er omkretsplasert rundt- ovnen og kalsinert kalksten trekkes ut ved den nedre ende av ovnen, karakterisert ved at flere injektorer er anbragt i et enkelt horisontalt plan som er avstandspiasert fra den nedre enden av ovnen og at brennstoff injiseres gjennom hver av injektorene i en forutbestemt rekkefolge for å bevirke en kalsinering av kalkstenen, idet injiseringen foretas ved et relativt trykk og ved en hastighet, mellom 100 og 500 injeksjoner pr. injektor pr. minutt, idet hver av injeksjonene varer i en tidsperiode mellom
Q 0,02 og 0,2 sekunder og derved danner en fbrste laminær strbm av brennstoff og luft i ovnen.
2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at det som brennstoff benyttes brenselsolje, naturgass eller fremstilt :gass eller pulverisert kull.
3. Fremgangsmåte ifolge krav 2, karakterisert ved at brennstoffet injiseres ved et trykk i området mellom 140,6 og 1.054,5 kg/cm <2> .
4. Fremgangsmåte ifolge krav 3, karakterisert ved at brennstoffet injiseres ved et trykk i området mellom 421,8 og 562,4 kg/cm <2> .
5. Apparat for fremstilling av kalsinert kalk, innbefattende en ildfast foret vertikal sjakt utstyrt med materialinn-matningsinnretning, brennstoffinjeksjonsinnretning, lufttilfbr-selsinnretnirig, gassutstrbmningsinnretninger og innretning for å trekke ut kalsinert kalk fra apparatet, karakterisert ved kjbleinnrething festet til og i forbindelse med den nedre ende av den vertikale sjakt og innbefattende innretning for å trekke ut kalsinert kalk, en trekkemateplate som er anordnet mellom kjbleren og sjakten for å tilveiebringe en lede-,r \ plate mellom disse deler, en trekkemateinnretning anordnet gjennom den nedre ende av sjakten og beregnet til å trekke materiale på mateplaten inn i kjbleren, flere injeksjonsinnretninger som er avstandspiasert rundt sjakten i et i det vesentlige horisontalt plan og avstandspiasert fra den nedre ende av sjakten samt innretning for tilforsel av brennstoff til hver av injektorene ved relativt hbyt trykk og en hastighet mellom 100 og 500 injeksjoner pr. minutt.
6. Apparat ifolge krav 5, karakterisert ved at sjakten har rektangulært tverrsnitt.
7. Apparat ifolge krav 6, karakterisert ved at brennstoffinjeksjonsinnretningene omfatter dyser som er avstandspiasert på motsatte sider av den rektangulære sjakt.
j&i Apparat ifolge krav 5, 6 eller 7, karakterisert ved at innretningen for tilfbrsel av brennstoff innbefatter innretning for injeksjon av brennstoff i en tidsperiode på mellom 0,02 og 0,2 sekunder pr. injeksjonsperiode.
9. Apparat ifolge krav 8, karakterisert ved at innretningen, for tilforsel av brennstoff omfatter en kontrollert stromningspumpe.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55919375A | 1975-03-17 | 1975-03-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO760792L true NO760792L (no) | 1976-09-20 |
Family
ID=24232661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO760792A NO760792L (no) | 1975-03-17 | 1976-03-08 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU504893B2 (no) |
| BE (1) | BE839599A (no) |
| CA (1) | CA1064698A (no) |
| DK (1) | DK98976A (no) |
| FR (1) | FR2304584A1 (no) |
| GB (1) | GB1503263A (no) |
| IT (1) | IT1058456B (no) |
| NL (1) | NL7602732A (no) |
| NO (1) | NO760792L (no) |
| SE (1) | SE7602540L (no) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19835271A1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-02-10 | Linde Ag | Verfahren zum Betreiben eines Schachtofens |
| CN112110467B (zh) * | 2019-06-21 | 2024-06-11 | 李平 | 一种石灰岩粉末瞬时烧结装置、其系统及方法 |
-
1976
- 1976-02-24 GB GB7147/76A patent/GB1503263A/en not_active Expired
- 1976-02-26 SE SE7602540A patent/SE7602540L/xx unknown
- 1976-02-27 CA CA246,762A patent/CA1064698A/en not_active Expired
- 1976-03-01 AU AU11540/76A patent/AU504893B2/en not_active Expired
- 1976-03-08 NO NO760792A patent/NO760792L/no unknown
- 1976-03-08 DK DK98976*#A patent/DK98976A/da unknown
- 1976-03-16 NL NL7602732A patent/NL7602732A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-03-16 BE BE165191A patent/BE839599A/xx unknown
- 1976-03-16 FR FR7608574A patent/FR2304584A1/fr not_active Withdrawn
- 1976-03-17 IT IT21290/76A patent/IT1058456B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU504893B2 (en) | 1979-11-01 |
| FR2304584A1 (fr) | 1976-10-15 |
| BE839599A (fr) | 1976-07-16 |
| SE7602540L (sv) | 1976-09-18 |
| GB1503263A (en) | 1978-03-08 |
| NL7602732A (nl) | 1976-09-21 |
| AU1154076A (en) | 1977-09-29 |
| IT1058456B (it) | 1982-04-10 |
| DK98976A (da) | 1976-09-18 |
| CA1064698A (en) | 1979-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2446511A (en) | Open-hearth steelmaking | |
| US3958919A (en) | Method at melting in a shaft furnace | |
| CN101269919A (zh) | 一种煅烧物料的方法及其竖窑装置 | |
| US4031183A (en) | Process for calcining limestone | |
| ATE365898T1 (de) | Verfahren zum brennen von stückigem brenngut mit schwachgas | |
| NO760792L (no) | ||
| US4097225A (en) | Process and apparatus for calcining limestone | |
| US2515670A (en) | Manufacture of open-hearth steel | |
| US692257A (en) | Method of calcining lime, &c. | |
| US1557873A (en) | Continuous method and apparatus for calcining and clinkering | |
| US3715111A (en) | Shaft lime kiln | |
| CN2419205Y (zh) | 机械化燃煤活性石灰煅烧炉 | |
| NO144382B (no) | Fremgangsmaate ved fyring i en roterovn. | |
| SU676629A1 (ru) | Способ отоплени регенеративных нагревательных колодцев | |
| CN102674408A (zh) | 一种轻烧氧化镁窑炉的连续生产方法 | |
| US4116779A (en) | Starting procedure for internal combustion vessels | |
| Matyukhin et al. | Improvement of thermal modes of shaft furnaces of nonferrous metallurgy | |
| CN2045736U (zh) | 二氧化碳发生炉 | |
| CN201476064U (zh) | 一种高效环保节能燃煤炉灶 | |
| SU1159909A1 (ru) | Способ термообработки керамических изделий из легкоплавких глин | |
| DE169239C (no) | ||
| SU781189A1 (ru) | Способ изготовлени керамзита | |
| SU1409667A2 (ru) | Способ выплавки стали в двухванной печи | |
| RU2241929C1 (ru) | Коксогазовая вагранка | |
| DE1014916B (de) | Verfahren zum Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit im gasbeheizten Schachtofen mit Abgasumwaelzung |