DE1043920B

DE1043920B - Process for burning limestone, dolomite or magnesite in a gas-fired shaft furnace

Info

Publication number: DE1043920B
Application number: DEE10765A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Eigen
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1955-05-23
Filing date: 1955-05-23
Publication date: 1958-11-13

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind mit Hochofengichtgas beheizte Kalkschachtöfen- in Betrieb, bei welchen Abgas vom Ofenkopf mit einer Temperatur von etwa 400° C in einem Rekuperator Gichtgas auf etwa 200° C erhitzt, das danach in die Brennzone des Schachtofens geleitet wird. Da die Verbrennungsluft nach Durchströmen der Kühlzone des Schachtofens: hocherhitzt in die untere Brennzone eintritt, treten in der unteren Brennzone hohe Verbrennungstemperaturen auf, so daß der Ka¹Ik teilweise hartgebrannt wird. _: Lime shaft kilns heated with blast furnace top gas are in operation, in which exhaust gas from the furnace head with a temperature of about 400 ° C is heated in a recuperator top gas to about 200 ° C, which is then passed into the combustion zone of the shaft furnace. Since the combustion air, after flowing through the cooling zone of the shaft furnace, enters the lower combustion zone in a highly heated state, high combustion temperatures occur in the lower combustion zone, so that the Ka ¹ Ik is partially burned hard. _:

Es ist bekannt, beim Brennen von Kalkstein im gasbeheizten Schachtofen einen Teil· des Abgases, der Brennzone durch die Vorwärmzone des Schiachtofens, den anderen Teil des Abgases-durch einen Brenngaserhitzer zu leiten, in welchem das Brenngas vor dem Eintritt in die Brennzone des Schachtofens durch'den etwa ■_ 900° C heißen Abgasteilstrom bis auf etwa 750° C erhitzt wird. Dieses Verfahren bat zwar,- den Vorteil, daß der thermische Wirkungsgrad des mit Hochofengichtgas beheizten Kalkschachtofens von 60 ao auf etwa 80 bis 90"Av erhöht-wird¹, ist aber für die Praxis·:-ungeeignet, weil .es""wegen der" sehr hohen Gasverbrennungstemperaturen in der unteren Brennzone zur Sinterung des Kalkes und Zerstörung- des When burning limestone in a gas-heated shaft furnace, it is known that part of the exhaust gas, the combustion zone through the preheating zone of the shaft furnace, and the other part of the exhaust gas through a fuel gas heater, in which the fuel gas passes through before entering the combustion zone of the shaft furnace '■ _ to about 900 ° C hot partial exhaust gas stream to about 750 ° C is heated. Although this process asked - the advantage that the thermal efficiency of the heated with blast furnace gas lime shaft kiln of 60 ao to about 80 to 90 "Av increases-is ^one, but in practice ·: -ungeeignet because .es""because of the "Very high gas combustion temperatures in the lower combustion zone for sintering the lime and destroying the

Ofenfutters führt. Auf diese Weise kann^weidgOven lining leads. In this way, ^ weidg

gebrannter Kalk bei hohem thermischem-Wirkungs Quick lime with a high thermal effect

grad nicht erzeugt werden.degrees cannot be generated.

Das Ziel, weichgebrannten Kalk mit hohem thermischem Wirkungsgrad zu erzeugen, kann bei Anwendung der bekannten Abgasumwälzung, bei welcher dem 900° C heißen Abgas vor dem Eintritt in das Umwälzgebläse kalte Luft oder kühleres Abgas zugesetzt wird, ebenfalls nicht erreicht werden, da dieses Abgasumwälzverfahren sogar zu einer Senkung des thermischen Wirkungsgrades führt. Ein anderes Abgasumwälzverfahren, bei welchem Abgas von der Zersetzungs temperatur mit kühlerem Brenngas gemischt und diese Mischung von dem Umwälzgebläse in die untere Brennzone eingeleitet wird, führt zwar zu keiner Senkung des thermischen Wirkungsgrades, kann aber nicht angewendet werden, wenn das Brenngas vorher auf 650 bis 750° C vorgewärmt wird, da die Mischung von 900° C heißem Abgas und solchem hocherhitztem Brenngas eine Temperatur aufweisen würde, welche das Umwälzgebläse nicht aushält.The goal, soft burnt lime with high thermal To generate efficiency, when using the known exhaust gas recirculation, in which Cold air or cooler exhaust gas is added to the exhaust gas with a temperature of 900 ° C before it enters the circulation fan will also not be achieved, since this exhaust gas recirculation process even leads to a reduction the thermal efficiency leads. Another exhaust gas recirculation method in which exhaust gas from the decomposition temperature mixed with cooler fuel gas and this mixture from the circulation fan is introduced into the lower combustion zone, does not lead to a reduction in the thermal efficiency, but cannot be used if the fuel gas has been preheated to 650 to 750 ° C beforehand becomes, since the mixture of 900 ° C exhaust gas and such highly heated fuel gas is a temperature would have, which the circulation fan cannot withstand.

Um einen weichgebrannten Kalk bei hohem thermischem Wirkungsgrad zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, beim Brennen von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit im gasbeheizten Schachtofen Abgas etwa der Zersetzungstemperarur des Brenngutes aus dem Schachtofen und danach durch einen Brenngaserhitzer in ein Gebläse zu leiten, wobei einerseits in dein Brenngaeerhitzer die Temperatur Verfahren zum Brennen von Kalkstein,In order to achieve a soft-burned lime with high thermal efficiency, according to the invention suggested when burning limestone, dolomite or magnesite in a gas-fired shaft furnace Exhaust gas is roughly the same as the decomposition temperature of the material to be fired from the shaft furnace and then through a To direct the fuel gas heater into a blower, on the one hand the temperature in your fuel gas heater Method of burning limestone,

Dolomit oder Magnesit
im gasbeheizten SchachtofenDolomite or magnesite
in the gas-fired shaft furnace

Anmelder:Applicant:

Rheinische Kalksteinwerke G. m. b. H.,
Wülfrath (RhId.)Rheinische Kalksteinwerke G. mb H.,
Wülfrath (RhId.)

Dr.-Ing. Hans Eigen, Remscheid-Lennep,. _,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Hans Eigen, Remscheid-Lennep ,. _,
has been named as the inventor

des, Abgases unter die hochstzulässige Gebläse¹: temperatur (etw-a 650° C) gesenkt ,,-und die Tempej ratiir des Brenngases über die""' höchstzulässige JGrebläsetemperatur erhöht wird und andererseits im Brenngaserhitzer gekühltes Abgas in den unteren Teil {fer-Brennzone oder in den oberen Teil der Kühlzone des Schachtofens gefördert wird.of the exhaust gas below the maximum permissible blower ¹ : temperature (approx. 650 ° C) lowered, - and the temperature of the fuel gas is increased above the maximum permissible blower temperature and, on the other hand, exhaust gas cooled in the fuel gas heater in the lower part {fer- Burning zone or in the upper part of the cooling zone of the shaft furnace is promoted.

Ferner wird vorgeschlagen, einen Teil des im Brenngaserhitzer gekühlten Abgases nicht in, die Schüttsäule des Schachtofens zu fördern, sondern zur Vorwärmung von Brenngas oder Gaserzeuger-Unterwind zu verwenden.It is also proposed that some of the exhaust gas cooled in the fuel gas heater not be fed into the To promote bulk column of the shaft furnace, but to To use preheating of fuel gas or gas generator underwind.

Es ist zwar schon ein Kalkschachtofen bekannt, bei welchem Brenngas stufenweise duxcfa heißes Abgas erhitzt wird, doch wird bei diesem bekannten Verfahren das Abgas nach Verlassen des Brenngaserhitzers von einem Gebläse ins Freie gefördert, während bei dem ernndungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren das im Brenngaserhitzer auf etwa 650° C gekühlte Abgas als Umwälzgas oder als Heizgas verwendet wird.A lime shaft kiln is already known in which fuel gas is gradually duxcfa hot Exhaust gas is heated, but in this known method, the exhaust gas is after leaving the fuel gas heater promoted by a fan to the outside, while in the proposed appointment The process uses the exhaust gas, which has been cooled to around 650 ° C in the fuel gas heater, as a circulating gas or as a heating gas will.

Die Zeichnung zeigt ein Auisführungsbeispiel. Das Brenngut durchwandert nacheinander die Vorwärmzone V, die Brennzone B und die Kühlzone Ä' des Schachtofens 1. Der für die Vorwärmung des Brenngutes nicht benötigte Teil des Abgases der Brennzone B wird mit 900° C Temperatur durch die Leitung 2 abgezogen und durch den Brenngaserhitzer 3 geleitet, in dem es einen Teil seiner Wärme rekuperativ an Brenngas abgibt und sich dabei auf 650° C abkühlt. Es wird dann vom Heißabgasgebläse 4 angesaugt, das einen Teil des 650° C heißen Gases durch die Leitung 5 in die untere Brennzone des Schachtofens und den anderen Teil durch dieThe drawing shows an exemplary embodiment. The combustible material traverses in succession the preheating zone V, the combustion zone B and the cooling zone Ä 'of the shaft furnace 1. The not needed for the preheating of the combustion material part of the exhaust gas of the combustion zone B is taken off with 900 ° C temperature through line 2 and through the Brenngaserhitzer 3 in which it gives off part of its heat recuperatively to fuel gas and cools down to 650 ° C in the process. It is then sucked in by the hot exhaust fan 4, the part of the 650 ° C hot gas through the line 5 in the lower combustion zone of the shaft furnace and the other part through the

Leitung 6, den Gaserhitzer 7 und die Leitung· 8 ins Freie drückt. Das kalte Brenngas wird vom Gebläse 12 durch die Leitung 9 und den Gaserhitzer 7 gedruckt und gelangt, auf etwa 200° C vorgewärmt, in die Leitung 10 und dann in den Brenngaserhitzer 3, in dem es von 200 auf 700° C erhitzt wird, und schließlich durch die Leitung 11 in die untere Brennzone des Schachtofens, wobei es sich mit Abgas von 650° C mischt.Line 6, the gas heater 7 and the line · 8 ins Free presses. The cold fuel gas is pressed by the fan 12 through the line 9 and the gas heater 7 and, preheated to about 200 ° C, enters the line 10 and then the fuel gas heater 3, in which it is heated from 200 to 700 ° C, and finally through line 11 into the lower combustion zone of the shaft furnace, where it mixes with exhaust gas at 650 ° C.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren strömt in der Zeiteinheit durch den Brenngaserhitzer 3 eine größere Abgasmenge als durch den Gaserhitzer 7, was zwei Vorteile hat: Erstens wird im Brenngaserhitzer 3 ein größerer Wärmeübergang und damit eine beträchtliche Brenngasvorwärmung erreicht, und zweitens wird durch die Verminderung der Abgasgeschwindigkeit und -menge im Gaserhitzer 7 eine wirksame Kühlung des Abgases erzielt.In the proposed method, a greater amount of time flows through the fuel gas heater 3 in the unit of time Amount of exhaust gas than through the gas heater 7, which has two advantages: First, a fuel gas heater 3 is a greater heat transfer and thus a considerable preheating of the fuel gas is achieved, and secondly becomes an effective one by reducing the exhaust gas velocity and quantity in the gas heater 7 Achieved cooling of the exhaust gas.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist, daß infolge der sinnreichen Kombination der thermiische Wirkungsgrad nicht wesentlich sinkt, obwohl das Umwälzgas nur mit 650° C statt mit 900° C in die untere Brennzone eingeleitet wird, weil der sieb aus der Umwälzung ergebende Wärmeverlust durch die Erhöhung der Brenngastemperatur von 200 auf 700° C weitgehend, kompensiert wird.Another advantage of the process is that due to the ingenious combination of thermal Efficiency does not decrease significantly, although the circulating gas only enters the with 650 ° C instead of 900 ° C lower combustion zone is initiated because the sieve from the circulation resulting heat loss through the Increase of the fuel gas temperature from 200 to 700 ° C is largely compensated.

Das vorgeschlagene Verfahren hat ferner gegenüber dem bekannten Verfahren, das Abgas mittels einer Treibdüse umzuwälzen, einerseits den Vorteil eines wesentlich geringeren Gebläseistromverbrauchs für die Umwälzung des Abgases und andererseits den Vorteil einer hohen Brenngasvorwärmung.The proposed method also has opposite the known method of circulating the exhaust gas by means of a propellant nozzle, on the one hand, the advantage of a significantly lower fan power consumption for the circulation of the exhaust gas and on the other hand the advantage high fuel gas preheating.

Bei Verwendung eines Gaserzeugers mit Schwelaufsatz kann das entteerte Schwelgas aus dem Schwelaufsatz mit etwa 850° C mit dem etwa 700° C heißen entstaubten Klargas· zu einem Brenngas mit 200 bis 250° C gemischt werden, welches dem Brenngaserhitzer 3 zugeführt und* in ihm erhitzt wird. Der Gaserhitzer 7 dient dann, zweckmäßigerweise zur Erwärmung des Gaserzeuger-Unterwindes. Es besteht weiter die Möglichkeit, das etwa 700° C heiße Klargas nach Austritt aus dem Gaserzeuger und nach Entstaubung .in einem Multiklon unmittelbar in die Brennzone des Schachtofens zu leiten und lediglich das entteerte Schwelgas im Brenngaserhitzer 3 zu erhitzen. Die im Kalkofenbetrieb bei Verwendung von teerbaltigen Gasen auftretende Verstopfung von Kanälen und Zügen wird auf diese Weise vermieden und trotzdem eine gute Wärmewirtschaft erreicht.When using a gas generator with a smoldering attachment, the de-tarred smoldering gas can be removed from the Smoldering attachment with about 850 ° C with the about 700 ° C hot dedusted clear gas · to a fuel gas with 200 to 250 ° C, which is fed to the fuel gas heater 3 and heated in it. Of the Gas heater 7 then serves, expediently, to heat the gas generator underwind. It exists there is also the option of using the clear gas, which has a temperature of around 700 ° C, after it has left the gas generator and afterwards Dedusting in a multiclon directly into the combustion zone of the shaft furnace and only to heat the tarred carbonization gas in the fuel gas heater 3. The lime kiln operation when using Clogging of ducts and trains caused by tar-containing gases is avoided in this way and still achieved a good heat economy.

Claims

1. Process for burning limestone, dolomite or magnesite in a gas-fired shaft furnace, at which exhaust gas approximately the decomposition temperature of the material to be fired from the shaft furnace and then passed through a fuel gas heater into a fan, characterized in that that in the fuel gas heater the temperature of the exhaust gas is below the highest permissible blower temperature (approx. 650 ° C) and the temperature of the fuel gas above the maximum permissible blower temperature is increased and that the exhaust gas cooled in the fuel gas heater in the upper part of the Cooling zone of the shaft furnace or in the lower part of the bienn zone of the shaft furnace will.

2. The method according to claim 1, characterized in that that part of the exhaust gas cooled in the fuel gas heater does not enter the bulk column of the Shaft furnace funded, but for preheating. Fuel gas or gas generator underwind used will.

Considered publications:
German Patent No. 944479;
U.S. Patent Nos. 2,199,384, 2,370281.

1 sheet of drawings