BE1032681B1

BE1032681B1 - Wärmebehandlungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Wärmebehandlungsanlage

Info

Publication number: BE1032681B1
Application number: BE20245337A
Authority: BE
Inventors: Tommy Schafran; Thomas Rüther; Bernd Alex Schulze
Original assignee: thyssenkrupp Polysius GmbH; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2024-06-07
Filing date: 2024-06-07
Publication date: 2026-01-20
Also published as: BE1032681A1

Abstract

Die erfindungsgemäße Wärmebehandlungsanlage weist eine Prozesskammer und wenigstens eine Dichtungsanordnung auf, um die Prozesskammer gegenüber der Umgebung zur Vermeidung eines Falschlufteintrags abzudichten, wobei die Dichtungsanordnung mindestens eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung und mindestens eine der Prozesskammer zugewandte zweite Dichtung aufweist, und wobei zwischen der ersten und der zweiten Dichtung eine Zwischenkammer ausgebildet ist, die an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die Zwischenkammer eingedrungenem Gas angeschlossen ist.

Description

1 BE2024/5337

Wärmebehandlungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer

Wärmebehandlungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsanlage und ein Verfahren zum

Betreiben einer Wärmebehandlungsanlage mit einer Prozesskammer und wenigstens einer Dichtungsanordnung zum Abdichten der Prozesskammer gegenüber der

Umgebung zur Vermeidung eines Falschlufteintrags von der Umgebung in die

Prozesskammer.

Wärmebehandlungsanlagen werden beispielsweise in der Zementindustrie eingesetzt.

Dort gibt es hohe COz-Emissionen, da zusätzlich zu dem aus dem Brennstoff stammenden CO: auch CO: aus dem Edukt, beispielsweise Kalk, beim Brennen freigesetzt wird. Daher ist derzeit das Bestreben, das CO: anschließend abzutrennen und nicht in die Umwelt gelangen zu lassen. Um ein möglichst COz-haltiges Abgas zu erhalten, wird auf das sogenannte Oxyfuel-Verfahren gesetzt, die mit möglichst reinem Sauerstoff als Verbrennungsgas arbeitet. Der Sauerstoff wird zu

Kohlenstoffdioxid umgesetzt, sodass am Ende idealerweise ein Gasgemisch aus

Wasser und Kohlenstoffdioxid entsteht. Praktisch ist dies in dieser Reinheit nicht zu realisieren. Jede Reduktion von Inertgas, insbesondere Stickstoff, reduziert aber am

Ende den für die Abtrennung erforderlichen Aufwand. Daher wirkt sich jeder nicht gewollte Gaseintrag, die sogenannte Falschluft, in das Verfahren negativ aus.

Um den Zementherstellungsprozess möglichst effizient zu betreiben, ist es daher wichtig, dass idealerweise keine Falschluft in den Gesamtprozess gelangt, wenn es prozessbedingt nicht zwingend erforderlich ist (beispielweise für den

Verbrennungsprozess). Der Eintrag von Falschluft kann sowohl zu Energieverlusten führen, als auch zur Verunreinigung des Prozessgases. Vor allem wenn die Anlage beim sogenannten Oxyfuel-Verfahren mit reinem Sauerstoff betrieben wird, ist eine

Verunreinigung des Prozessgases mit hohen zusätzlichen Kosten verbunden. In diesem Zusammenhang stellen insbesondere der Drehofeneinlauf und -auslauf eine besonders herausfordernde Stelle bei der Zementherstellung dar, da die Abdichtung zwischen dem rotierenden Ofenrohr und dem feststehenden Ein- bzw. Auslaufgehäuse

2 BE2024/5337 erfolgen muss. Hierbei ist zu beachten, dass das Ofenrohr am Ein- und Auslauf eine

Taumelbewegung ausführen kann, sodass es zu einer ungünstigen mechanischen

Beanspruchung von Komponenten der Dichtung kommt. Hinzu kommen hohe

Temperatureinflüsse und eine staubbeladene Atmosphäre, beispielsweise mit abrasivem Klinkerstaub. Im Falle einer sauerstoffreichen Atmosphäre (wie sie beispielswiese beim Oxyfuel-Verfahren herrscht) sind zudem weitere Einflüsse, wie

Oxidation der eingesetzten Werkstoffe, zu beachten.

Gängige Lösungen zum Abdichten von Drehöfen (beispielsweise in der

Zementindustrie) sind exemplarisch Lamellendichtungen, Graphitblockdichtungen sowie Kontaktdichtungen (DE 31 14 695 A1). Diese Dichtungsformen weisen jedoch üblicherweise nur eine bedingte Gasdichtigkeit auf (> 1.000 Nm?/h Falschlufteintritt) und sind somit für Anwendungen mit hohen Dichtigkeitsanforderungen (wie beim

Oxyfuel-Verfahren) nicht gut geeignet.

Die DE 20 2022 104 257 U1 offenbart weiterhin, dass die Kontaktdichtung am

Drehofen eine Umhausung aufweist, welche mit einem der Anlagenelemente verbunden ist, wobei die Umhausung eine Gaszuleitung zur Zuführung eines

Sperrgases aufweist. Bei dem Sperrgas handelt es sich vorzugsweise um Kohlendioxid oder rezirkuliertes Abgas oder Prozessgas.

Weiterhin ist aus der EP 2 282 836 Bl eine Wälzmühle bekannt, die eine

Sperrgasabdichtung aufweist, um den Mühleninnenraum im Bereich des Mahltellers gegen die AuBenatmosphäre abzudichten. Dazu weist die Sperrgasabdichtung eine erste Dichtkammer und eine zweite Dichtkammer auf, wobei die ersten Dichtkammer mit einem ersten Sperrgas und die zweite Dichtkammer mit einem zweiten Sperrgas beaufschlagt werden, wobei das zweite Sperrgas einen gegenüber dem ersten Sperrgas geringeren Sperrgasdruck aufweist. An der zweiten Dichtkammer ist eine das zweite

Sperrgas aus der zweiten Dichtkammer abführende Ableitung angeschlossen.

Bei Nutzung von COz-haltigem Sperrgas kann jedoch der Austritt in die Umgebung mit zusätzlichen Kosten bestraft werden und das Sperrgas muss in ausreichenden

Mengen bereitgestellt werden.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Wärmebehandlungsanlage bzw. ein Verfahren zur Wärmebehandlung mit einer verbesserten Dichtung bereitzustellen, die eine möglichst gute Abdichtung der Prozesskammer, insbesondere gegen das

Eindringen von Falschluft, ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Wärmebehandlungsanlage mit den

Merkmalen des Anspruch 1 und einem Verfahren zur Wärmebehandlung gemäß dem

Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den

Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.

Die erfindungsgemäße Wärmebehandlungsanlage weist eine Prozesskammer und wenigstens eine Dichtungsanordnung auf, um die Prozesskammer gegenüber der

Umgebung zur Vermeidung eines Falschlufteintrags abzudichten, wobei die

Dichtungsanordnung mindestens eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung und mindestens eine der Prozesskammer zugewandte zweite Dichtung aufweist, und wobei zwischen der ersten und der zweiten Dichtung eine Zwischenkammer ausgebildet ist, die an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die Zwischenkammer eingedrungenem Gas angeschlossen ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Wärmebehandlungsanlage mit einer Prozesskammer, wird die Prozesskammer zur Vermeidung eines

Falschlufteintrags mittels einer Dichtungsanordnung gegenüber der Umgebung abgedichtet, wobei mindestens eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung und mindestens eine der Prozesskammer zugewandte zweite Dichtung zur Anwendung kommen, wobei ein Gas, welches über die erste und/oder zweite Dichtung in eine zwischen der ersten und der zweiten Dichtung ausgebildete Zwischenkammer eindringt, aus der Zwischenkammer abgesaugt wird.

Während bekannte Lösungen auf das Prinzip der Sperrgaszuführung setzten, wird erfindungsgemäß ein entgegengesetzter Weg eingeschlagen, indem die Dichtwirkung durch eine Absaugung aus einer zwischen zwei Dichtungen vorgesehenen

Zwischenkammer realisiert wird. Dabei kann man den (Unter)druck in der

Zwischenkammer auf dem Niveau des angrenzenden Prozessdrucks in der

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Prozesskammer regeln/halten, um den Eintritt von Falschluft (1.d.R. Umgebungsluft) in die Prozesskammer zu verhindern. Die Umgebungsluft wird über die der Umgebung zugewandte zweite Dichtung mittels Absaugung somit direkt abgezogen, ohne dass sie in die Prozesskammer gelangt. Für eine möglichst effiziente Ausführung dieses

Dichtprinzips sollten die beiden Dichtungen (bzw. deren Dichtigkeit) mit der

Absaugleistung abgestimmt sein bzw. werden. prozess- und/oder umgebungsbedingte

Schwankungen von Parametern, wie Temperatur, Gaszusammensetzung und/oder

Druck, erfordern gegebenenfalls eine Regelung der Absaugung.

Ein Vorteil dieses neuen Dichtungskonzepts liegt darin, dass sogar eine gewisse

Undichtigkeit der beiden Dichtungen toleriert werden kann und dennoch der Eintritt von Falschluft in die Prozesskammer unterbunden wird. So kann beispielsweise bei einem Dichtungsdurchmesser von 7.000 mm einer pneumatischen Kontaktdichtung ein verkippter Spalt von 1 mm bis 5 mm toleriert werden. Im Bereich des Ofeneinlaufs wäre bereits ein geringer Ventilatorunterdruck von -25 mbar ausreichend, wenn die

Prozesskammer mit einem Unterdruck von -5 mbar betrieben wird. Das zu erwartende

Absaugvolumen liegt dann bei rund 1.600 bis 8.000 m?/h.

Bezüglich der Druckverluste bzw. Druckverhältnisse der beiden Dichtungen sind im

Wesentlichen drei Ausführungen denkbar, die jeweils ihre Vor- und Nachteile haben:

Gemäß einer ersten Ausführung kann die der Prozesskammer zugewandte zweite

Dichtung gegenüber der der Umgebung zugewandten ersten Dichtung eine höhere

Dichtwirkung und/oder einen größeren Strömungswiderstand aufweisen. Der Vorteil liegt darin, dass weniger Ofengase abgesaugt werden und im Idealfall sogar nur die

Umgebungsluft „umgeleitet“ wird. Folglich könnte das Abgas auch direkt in die

Umgebung geleitet werden. Sollte die umgebungszugewandte erste Dichtung allerdings plötzlich deutlich undichter werden, kann das vorliegende Absaugvolumen gegebenenfalls nichtmehr ausreichen und der Falschlufteintrag wird größer, zumal die

Absaugung bei großem Dichtspalt verstärkt Umgebungsluft ansaugt.

In einer zweiten Ausführung kann die der Prozesskammer zugewandte zweite

Dichtung gegenüber der der Umgebung zugewandten ersten Dichtung eine geringere

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Dichtwirkung und/oder einen geringeren Strömungswiderstand aufweisen.

Grundsätzlich wird hierdurch der potentielle Falschlufteintrag zwar direkt reduziert und mit einer Absaugung sogar verhindert. Aber es werden vermehrt Gase aus der

Prozesskammer herausgesaugt. Das trägt dazu bei, dass das Ventilatorabgas wärmer sowie stärker emissions- und staubbeladen ist. In diesem Fall kann die Abgasleitung beispielsweise mit einer zusätzlichen „„Frischluftzufuhr“ beaufschlagt werden.

Gemäß einer dritten Ausführung könnten beide Dichtungen auch gleich ausgebildet werden. Dies könnte beispielsweise im Bereich einer Rohmehlaufgabe im

Zementklinkerherstellungsprozess vorgesehen werden, wobei das Rohmehl über zwei

Zellradschleusen, welche die erste und zweite Dichtung bilden, gefördert wird und zwischen den beiden Zellradschleusen die von außen geschöpfte Falschluft abgesaugt wird. Bislang wird auch an dieser Stelle mit Sperrgas (beispielsweise CO2) der

Falschlufteintrag unterbunden.

Es ist aber auch eine Kombination der Ausführungen denkbar: Beispielsweise muss bei der zweiten Ausführung in Kombination mit der Ventilatorabsaugung sichergestellt werden, dass die der Umgebung zugewandte erste Dichtung immer ausreichend dicht ist, damit der Ventilatorunterdruck nicht einbricht. Folglich kann die der Umgebung zugewandte erste Dichtung beispielsweise eine „Nachführung“ aufweisen, sodass zu Beginn die der Prozesskammer zugewandte zweite Dichtung dichter ist, aber im Laufe des Betriebs die Dichtwirkung der der Umgebung zugewandten ersten Dichtung gegenüber der zweiten Dichtung zunimmt. Dies setzt natürlich voraus, dass die Regelung des Absaugdrucks entsprechend abgestimmt ist.

Wird die Prozesskammer nach dem Oxyfuel-Verfahren betrieben, wird verstärkt bzw. ausschließlich reiner Sauerstoff als Verbrennungsgas eingesetzt, sodass sich in der

Folge in der Prozesskammer eine Atmosphäre mit wenigstens 70% bis 90% CO: bzw. höchstens 10 bis 30% N° einstellt.

Die Unterdruckquelle kann insbesondere durch einen Absaugventilator gebildet werden, dessen Absaugleistung vorzugsweise regelbar ist. Das aus der

Zwischenkammer abgesaugte Gas enthält idealerweise im Wesentlichen Falschluft

6 BE2024/5337 und wird daher einem Abschnitt der Wärmebehandlungsanlage zugeführt, der eine

Atmosphäre von weniger als 70% CO: oder mehr als 30% N: aufweist. Alternativ kann das abgesaugte Gas auch direkt oder nach Aufarbeitung (je nach

Abgaszusammensetzung) in die Umgebung geleitet werden.

Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch denkbar, dass die Zwischenkammer an eine

Prozessgasleitung angeschlossen ist. In diesem Fall könnte der Unterdruck in der

Zwischenkammer beispielsweise durch eine Drosselklappe in der Absaugleitung zwischen der Zwischenkammer und der Prozessgasleitung erfolgen.

Gemäß einer bevorzugten Option schließt sich an die Zwischenkammer in

Absaugrichtung noch eine Druckverteilungskammer an. Ziel der

Druckverteilungskammer ist es, den vom Ventilator erzeugten Unterdruck vorab möglichst gleichmäßig über den gesamten Umfang zu verteilen. Dieser Effekt wird insbesondere dadurch erzielt, dass der Strömungswiderstand innerhalb der

Druckverteilungskammer deutlich geringer ist als die Verbindung zur

Zwischenkammer. Das sich in der Zwischenkammer befindliche Gas kann anschließend beispielsweise über umlaufend angeordnete Bohrungen herausgezogen werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in der Zwischenkammer oder der sich daran anschließenden Druckverteilungskammer oder der Absaugleitung wenigstens ein Sensor angeordnet, um einen oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Parameter zu messen: der sich in Zwischenkammer einstellende Druck, das Volumen des abgesaugten Gases, die Temperatur des abgesaugten Gases, die

Gaszusammensetzung des abgesaugten Gases, der COz- oder N2- oder O2-Gehalt des abgesaugten Gases. Der Sensor steht mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der

Absaugleistung in Wirkverbindung.

Dabei kônnen beispielhaft folgende Regelalgorithmen zur Anwendung kommen: * Steigt die Temperatur im Abgas, wird die Saugleistung runtergeregelt, um weniger Prozessgas aus der Prozesskammer herauszuziehen;

7 BE2024/5337 + Der Druck in der Zwischenkammer wird über das Absaugvolumen bzw. den

Absaugdruck so geregelt, dass er annähernd dem Druck in der Prozesskammer entspricht. * Steigt der CO2-Wert in der Zwischenkammer/Absaugleitung (z.B. im Bereich der

Ofeneinlaufdichtung), wird die Absaugleistung runtergeregelt, um weniger

Prozessgas aus der Prozesskammer herauszuziehen. * Steigt der O2-Wert in der Zwischenkammer/Absaugleitung (z.B. im Bereich der

Ofenauslaufdichtung) wird die Absaugleistung runtergeregelt, um weniger

Prozessgas aus der Prozesskammer herauszuziehen.

Optional kann im Bereich der der Prozesskammer zugewandten zweiten Dichtung eine

Sperrgaszuführung münden, um beispielsweise CO: der rezirkuliertes Prozessgas als

Sperrgas zuzuführen. Die hierfür erforderliche Menge ist jedoch im Vergleich zu den bekannten Sperrgas-Lösungen deutlich geringer.

Gemäß einem bevorzugten Anwendungsfall wird die Prozesskammer durch eine

Drehofenanlage gebildet, wobei eine erste Dichtungsanordnung im Bereich eines

Einlasses und/oder eine zweite Dichtungsanordnung im Bereich eines Auslasses vorgesehen ist.

Die beiden Dichtungen der Dichtungsanordnung sind beispielsweise als

Kontaktdichtung und/oder Labyrinthdichtung ausgebildet. Die Dichtflächen der beiden Dichtungen können dabei beliebig angeordnet sein, beispielsweise übereinander, lotrecht, versetzt oder parallel.

Bei einem anderen Anwendungsfall kann die Dichtungsanordnung einen Teil einer

Materialzuführung in die Prozesskammer darstellten, wobei die der Umgebung zugewandte erste Dichtung und die der Prozesskammer zugewandte zweite Dichtung jeweils durch Luftabschlussorgane (wie z. B. eine Zellenradschleuse oder Klappe) gebildet werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere dann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Prozesskammer im sogenannten Oxyfuel-Verfahren betreiben wird, so dass sich in der Prozesskammer eine Atmosphäre mit wenigstens 70% - 90% CO: oder höchstens 10% bis 30% Na einstellt und das aus der

Zwischenkammer abgesaugte Gas einem Abschnitt der Wärmebehandlungsanlage mit weniger als 70% CO: oder mehr als 30% N2 und/oder der Umgebung zugeführt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden

Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäBen Dichtungsanordnung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäBen Dichtungsanordnung im Bereich des Auslaufs eines

Drehrohrofens und

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäBen Dichtungsanordnung, bei der die Dichtungsanordnung einen Teil einer Materialzuführung in eine Prozesskammer bildet.

Fig. 1 zeigt eine Wärmebehandlungsanlage 1 mit einer Prozesskammer 2 und wenigstens einer Dichtungsanordnung 3 zum Abdichten der Prozesskammer 2 gegenüber der Umgebung zur Vermeidung eines Falschlufteintrags F, wobei die

Dichtungsanordnung 3 eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung 30 und eine der Prozesskammer 2 zugewandte zweite Dichtung 31 aufweist, die beide beispielsweise als Kontaktdichtungen ausgebildet sind. Zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 30, 31 ist weiterhin eine Zwischenkammer 32 ausgebildet, die über eine Druckverteilungskammer 36 an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die

Zwischenkammer 32 eingedrungenem Gas angeschlossen ist. Die Unterdruckquelle wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Ventilator 33 gebildet. Das abgesaugte Gas wird über eine Abgasleitung 34 abgeleitet, die beispielsweise an eine

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Prozessleitung 35 angeschlossen ist. Anstelle des Ventilators 33 könnte aber auch eine einfache Drosselklappe vorgesehen sein, wenn der durch die Prozessleitung 35 entstehende Unterdruck ausgenutzt wird. Der Ventilator 33 bzw. die Drosselklappe sind vorzugsweise regelbar ausgebildet und werden über eine Regeleinrichtung 4 gezielt angesteuert, um einen bestimmten Absaugdruck in der Zwischenkammer 32 einzustellen.

Der sich in der Zwischenkammer 32 einstellende Absaugdruck ist jedoch auf den in der Prozesskammer 2 herrschenden Druck abzustimmen, um zu verhindern, dass Gas aus der Zwischenkammer 32 in die Prozesskammer 2 eindringt bzw. zu viel Gas aus der Prozesskammer 2 in die Zwischenkammer gelangt. Hierzu sind beispielsweise in der Prozesskammer 2 ein erster Drucksensor M1 und in der Zwischenkammer 32 ein zweiter Drucksensor M2 vorgesehen, die den Prozessdruck bzw. den Druck in der

Zwischenkammer 32 messen und an die Regeleinrichtung 4 weiterleiten. Da die

Druckmessung in der Zwischenkammer 32 durch den Falschlufteintrag leicht verfälscht werden kann, kann es von Vorteil sein, wenn ein zusätzlicher Sensor in der sich an die Zwischenkammer 32 in Absaugrichtung anschließenden

Druckverteilungskammer 36 vorgesehen ist.

Bei einem Prozessunterdruck von beispielsweise -5 mbar in der Prozesskammer 2 kann ein Unterdruck von -25mbar in der Zwischenkammer 32 über den Ventilator 33 eingestellt werden. Es können aber auch ein oder mehrere weitere Sensoren vorgesehen werden, die in der Zwischenkammer 32 oder der sich daran anschlieBenden Druckverteilungskammer 36 oder der Absaugleitung 34 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein dritter Sensor M3 in der

Absaugleitung 34 vorgesehen, der beispielsweise das Volumen des abgesaugten

Gases, die Temperatur des abgesaugten Gases, die Gaszusammensetzung des abgesaugten Gases oder den CO2- oder N2- oder O2-Gehalt des abgesaugten Gases misst und mit der Regeleinrichtung 4 in Verbindung steht. So können beispielsweise eine hohe Temperatur, ein erhöhtes Volumen, ein hoher COz-Gehalt oder eine bestimmte Gaszusammensetzung darauf hindeuten, dass der Absaugdruck zu hoch eingestellt ist und zu viel Prozessgas aus der Prozesskammer 2 abgesaugt wird.

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Fig. 2 zeigt einen Anwendungsfall einer Dichtungsanordnung 3’ im Bereich einer

Drehofenanlage 5 und zwar konkret im Übergangsbereich von einem ortsfesten

Auslaufgehäuse 6 (schraffierter Bereich) und einem rotierenden Drehrohrofen 7.

Am Drehrohrofen 7 ist ein mitrotierender, sich senkrecht zur Rotationsachse 7a erstreckender Flanschring 8 vorgesehen, der mit einem am Auslaufgehäuse 6 gelagerten beweglichen Dichtungselement 9 zusammenwirkt.

Am Auslaufgehäuse 6 ist hierzu ein Ring 10 fest angebracht, der sich koaxial zum

Drehrohrofen 7 angeordnet ist und an dessen Ende ein zum Drehrohrofen 7 hin ausgerichteter Ringkanal 11 ausgebildet ist, in dem eine über den ganzen Umfang verlaufender Ringdichtung 12 (z. B. eine Dichtschnur oder dgl.) eingelegt ist, die mit einem sich parallel zur Rotationsachse 7a erstreckenden Ring 9a des beweglichen

Dichtungselements 9 zusammenwirkt. Der feststehende Ring 10 und der Ring 9a des beweglichen Dichtungselements 9 in Verbindung mit dem Dichtungsring 12 können eine achsparallele Bewegung längs des Doppelpfeils 13 und auch ein gewisses „Verkippen“ ausgleichen.

Das bewegliche Dichtungselement 9 wird mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Kraftzylindern 9b gegen den mit dem Drehrohrofen 7 mitrotierenden Flanschring 8 gedrückt, wobei zwischen dem beweglichen

Dichtungselement 9 und dem Flanschring 8 eine der Umgebung zugewandte erste

Dichtung 30’ und eine dem Drehrohrofen 7 zugewandte zweite Dichtung 31’ vorgesehen ist. Zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 30’, 31" ist wiederum eine Zwischenkammer 32’ ausgebildet, die an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die Zwischenkammer 32’ eingedrungenem Gas angeschlossen ist. Die

Unterdruckquelle wird im dargestellten Ausführungsbeispiel wieder durch einen

Ventilator 33’ gebildet, wobei das abgesaugte Gas über eine Abgasleitung 34” abgeleitet und einer Prozessleitung 35’ zugeführt wird. Anstelle des Ventilators 33” könnte aber auch wieder eine einfache Drosselklappe vorgesehen werden, wenn der durch die Prozessleitung 35’ entstehende Unterdruck ausgenutzt werden kann.

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Bedingt durch die große Länge und den großen Durchmesser des Drehrohrofens 7 kommt es im Bereich des Einlauf- und des Auslaufendes zu Taumelbewegungen, mit

Bewegungskomponenten in Richtung des Doppelpfeils 13, die durch das bewegliche

Dichtungselement 9 weitgehend ausgeglichen werden. Der "vertikale"

Höhenausgleich erfolgt über die Dichtflächen der ersten und zweiten Dichtung 30’ und 31’ - da diese ja nicht fest miteinander verbunden sind.

Selbstverständlich sind auch bei diesem Anwendungsfall entsprechende Sensoren M1,

M2, M3 vorgesehen, die mit einer nicht näher dargestellten Regeleinrichtung zusammenwirken.

Fig. 3 zeigt eine Materialzuführung 15 mit deren Hilfe Schüttgut 16 dosiert einer

Prozesskammer 2°” zugeführt werden kann. Um zu verhindern, dass Umgebungsluft zusammen mit dem Schüttgut 16 in die Prozesskammer 2’ gelangt, ist eine

Dichtungsanordnung 3°” vorgesehen, die wiederum eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung 30°’ und eine der Prozesskammer 2"’ zugewandte zweite Dichtung 31’ aufweist, wobei beide Dichtungen als Luftabschlussorgane (hier als

Zellenradschleusen) ausgebildet sind. Zwischen den beiden Dichtungen ist wiederum eine Zwischenkammer 32"’ vorgesehen, die an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die Zwischenkammer 32°’ zusammen mit dem Schüttgut eingedrungenem Gas angeschlossen ist. Die Unterdruckquelle wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Ventilator 33’ gebildet, wobei das abgesaugte Gas über eine Abgasleitung abgeleitet und beispielsweise in eine Prozessleitung 35" eingeleitet wird.

In übereinstimmender Art und Weise können wiederum Sensoren M1 und M2 vorgesehen werden, die den Druck in der Prozesskammer 2°" bzw. der

Zwischenkammer 32"’ messen und an eine hier nicht dargestellte Regeleinrichtung weiterleiten. Weiterhin kann auch in der Abgasleitung 34" eine weiterer Sensor M3 vorgesehen werden.

Etwaige mit dem Schüttgut 16 über die erste Dichtung 30” (Zellenradschleuse) in die

Zwischenkammer 32°’ eingebrachte Luft kann mit dem Ventilator 33° abgesaugt

12 BE2024/5337 werden, sodass der Eintrag an Falschluft in die Prozesskammer 2’’ verhindert oder zumindest stark reduziert wird.

Claims

13 BE2024/5337 Patentansprüche:

1. Wärmebehandlungsanlage (1) mit einer Prozesskammer (2) und wenigstens einer Dichtungsanordnung (3) zum Abdichten der Prozesskammer (2) gegenüber der Umgebung zur Vermeidung eines Falschlufteintrags, wobei die Dichtungsanordnung (3) mindestens eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung (30) und mindestens eine der Prozesskammer (2) zugewandte zweite Dichtung (31) aufweist, und wobei zwischen der ersten und der zweiten Dichtung (30, 31) eine Zwischenkammer (32) ausgebildet ist, die an eine Unterdruckquelle zum Absaugen von in die Zwischenkammer (32) eingedrungenem Gas angeschlossen ist.

2. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Prozesskammer (2) zugewandte zweite Dichtung (31) gegenüber der der Umgebung zugewandten ersten Dichtung (30) eine höhere Dichtwirkung und/oder einen größeren Strömungswiderstand aufweist.

3. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die der Prozesskammer (2) zugewandte zweite Dichtung (31) gegenüber der der Umgebung zugewandten ersten Dichtung (30) eine geringere Dichtwirkung und/oder einen geringeren Strömungswiderstand aufweist.

4. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckquelle durch einen Absaugventilator (34) gebildet wird oder die Zwischenkammer (32) an eine Prozessgasleitung (35) angeschlossen ist.

5. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenkammer (32) oder einer sich daran anschließenden Absaugleitung (34) wenigstens ein Sensor (M1, M2, M3) angeordnet ist, um einen oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Parameter zu messen: der sich in Zwischenkammer (32) einstellende Druck, das Volumen des abgesaugten Gases, die Temperatur des abgesaugten Gases, die Gaszusammensetzung des abgesaugten Gases, der COz- und/oder N2- und/oder O2-Gehalt des abgesaugten Gases;

14 BE2024/5337 und der Sensor (M1, M2, M3) mit einer Regeleinrichtung (4) zur Regelung der Absaugleistung aus der Zwischenkammer (32) in Wirkverbindung steht.

6. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der der Prozesskammer (2) zugewandten zweiten Dichtung (31) eine Sperrgaszuführung mündet.

7. Wärmebehandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer durch einen Drehofenanlage (5) gebildet wird, wobei eine erste Dichtungssystem im Bereich eines Einlasses und/oder eine zweite Dichtungssystem im Bereich eines Auslasses vorgesehen ist.

8. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsanordnung (3) einen Teil einer Materialzuführung in die Prozesskammer (2’’) darstellt, wobei die der Umgebung zugewandte erste Dichtung (30) und die der Prozesskammer (2"") zugewandte zweite Dichtung (31) jeweils durch Luftabschlussorgane gebildet werden.

9. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Dichtung (30, 31) als Kontaktdichtung und/oder Labyrinthdichtung ausgebildet sind.

10. Wärmebehandlungsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Zwischenkammer (32) in Absaugrichtung eine Druckverteilungskammer (36) anschließt.

11. Verfahren zum Betreiben einer Wärmebehandlungsanlage (1) mit einer Prozesskammer (2), wobei die Prozesskammer (2) zur Vermeidung eines Falschlufteintrags mittels einer Dichtungsanordnung (3) gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, wobei mindestens eine der Umgebung zugewandte erste Dichtung (30) und mindestens eine der Prozesskammer (2) zugewandte zweite Dichtung (31) zur Anwendung kommen, wobei ein Gas, welches über die erste und/oder zweite Dichtung (30, 31) in eine zwischen der ersten und der

15 BE2024/5337 zweiten Dichtung (30, 31) ausgebildete Zwischenkammer (32) eindringt, aus der Zwischenkammer (32) abgesaugt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Dichtung (32) eine Dichtung zur Anwendung kommt, welche eine gegenüber der ersten Dichtung (31) höhere Dichtwirkung und/oder einen größeren Strömungswiderstand aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Dichtung (31) eine Dichtung zur Anwendung kommt, welche eine gegenüber der ersten Dichtung (31) geringere Dichtwirkung und/oder einen geringeren Strömungswiderstand aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass in der Zwischenkammer (32) oder einer sich daran anschließenden Absaugleitung (34) wenigstens ein Sensor (M1, M2, M3) zur Anwendung kommt, um einen oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Parameter zu messen: der sich in Zwischenkammer (32) einstellende Druck, das Volumen des abgesaugten Gases, die Temperatur des abgesaugten Gases, die Gaszusammensetzung des abgesaugten Gases, der COz- und/oder N2- und/oder O2-Gehalt des abgesaugten Gases; wobei der gemessene Parameter zur Regelung des Absaugdrucks aus der Zwischenkammer (32) verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesskammer (2) so betriebenen wird, dass sich in der Prozesskammer (2) eine Atmosphäre mit wenigstens 70% CO» oder höchstens 30% Na einstellt und das aus der Zwischenkammer (32) abgesaugte Gas einem Abschnitt der Wärmebehandlungsanlage (1) mit weniger als 70% CO: oder mehr als 30% N2 und/oder der Umgebung zugeführt wird.