DE1189053B

DE1189053B - Vorrichtung zum Trocknen und Brennen von aus Rohphosphaten bestehenden Formlingen

Info

Publication number: DE1189053B
Application number: DEK51134A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Leo Berg; Werner Kowalski; Dr Hans-Werner Ziegler
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1960-01-13
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1965-03-18
Also published as: DE1167317B; IL22174A; GB1076206A; US3100106A; GB913796A

Description

Vorrichtung zum Trocknen und Brennen von aus Rohphosphaten bestehenden Formlingen Zusatz zur Anmeldung: K 39647 IV a/12 i -Auslegeschrift 1167 317 In der deutschen Patentanmeldung K 39647 IV a/ 12i sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen und Brennen von auf Granuliertellern hergestellten oder auf Brikettierpressen verdichteten Formlingen aus gepulverten und/oder körnigen Rohphosphaten beschrieben.
Im einzelnen besteht dieses Verfahren zum Trocknen und Brennen von aus Rohphosphaten bestehenden Formlingen unter Verwendung von an sich bekannten Wanderrosten mit durch Zwischenwände voneinander getrennten Trocken- und Brennkammern darin, daß man die Rohphosphatformlinge während ihres Transportes durch die Trockenzone mit von oben nach unten strömenden heißen Abgasen vortrocknet und die getrockneten Formlinge in der anschließenden Brennzone mit von oben nach unten strömenden Heizgasen so weit erhitzt, daß beim Austritt aus dieser Brennzone, von oben gesehen, nur bis zu etwa vier Fünftel der Schichthöhe der Rohphosphatformlinge gebrannt sind, wobei man die Durchlässigkeit für Abgase bzw. Heizgase in den Trocken- und Brennzonen über die ganze Breite des Materials hinweg gleichhält, worauf man in einer sich anschließenden Verweil- und Härtezone mittels eines von oben nach unten durchgesaugten schwachen Abgasstromes die unteren, nur getrockneten Rohphosphatformlinge noch auf die für die Verfestigung erforderliche Temperatur aufheizt, worauf man die Gesamtheit der Rohphosphatformlinge unter Vermischung in eine Wärmeausgleichszone einträgt und nach einer gewissen Verweilzeit aus dieser in eine Kühlzone einschleust, in der ein Luftstrom von unten nach oben geblasen wird, worauf die Rohphosphatformlinge ausgetragen werden. Hierbei können Anteile der Abgase von der Verweil- und Härtezone sowie der Kühlzone und die Gesamtmenge der Abgase von der Brennzone in die Trockenzone eingeblasen werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht gemäß Patentanmeldung K 39647 IV a/12 i aus zwei hintereinandergeschalteten, an sich bekannten Wanderrosten, von welchen der zweite, eine Kühlkammer durchlaufende Wanderrost räumlich tiefer liegend als der erste Wanderrost, der mindestens eine Trockenkammer sowie mindestens eine Brennkammer und eine Verweil- und Härtezone durchläuft, angeordnet ist, wobei der Übergang von dem ersten zum zweiten Wanderrost innerhalb einer Wärmeausgleichskammer liegt und wobei die einzelnen Kammern durch Zwischenwände voneinander getrennt sind.
Wie hieraus ersichtlich, werden die zunächst noch grünen Formlinge auf einem Lepolrost nacheinander durch eine Trockenzone, eine mit Gas befeuerte Brennzone, eine Verweil- und Härtezone geführt, in eine Wärmeausgleichszone abgeworfen, auf einem sich anschließenden zweiten Lepolrost durch eine Kühlzone geführt und schließlich in einem für die weitere Verarbeitung geeigneten Zustand ausgetragen.
Die vorliegende Zusatzpatentanmeldung bezieht sich nun auf eine verbesserte Ausführungsform der Vorrichtung, die bei grundsätzlich gleicher Fahrweise eine bessere Ausnutzung der aufgewandten Wärme und eine noch gleichmäßigere Qualität der ausgetragenen Formlinge mit sich bringt.
Die erfindungsgemäßen Verbesserungen bestehen darin, daß zur schärferen Trennung der einzelnen Zonen voneinander und zur exakteren Führung der Rauchgase, der Heißgase und der Abgase die Zwischenwände innerhalb der Saugkammern der Brennzone, insbesondere jedoch die zwischen den einzelnen Zonen, wie Trockenzone, Brennzone, Härte- und Verweilzone, und der Wärmeausgleichszone bis unmittelbar unter das gezogene Trumm des Sinterrostes hochgezogen, das rücklaufende Trumm des Sinterrostes außerhalb der Saugkammern von Trockenzone, Brennzone sowie Verweil- und Härtezone geführt und die Trockenzone derart bemessen ist, daß sowohl die zeitweise aus der Verweil- und Härtezone über die Schüttung der Formlinge aus der Brennzone abgesaugten Rauchgase als auch die gesamte Menge der in der Kühlzone frei werdenden Heißgase sowie die gesamte Menge der in der Brennzone anfallenden Rauchgase für das Vortrocknen und Aufheizen der grünen Formlinge in ihr verwertbar sind.
Die Verweil-und Härtezone ist zur Steuerung der Gasströme mit Absperr- und Regelorganen ausgestattet, die wahlweise, in Abhängigkeit vom Verlauf des Brandes in der Sintergutschicht, das Absaugen von Rauchgasen aus der Brennzone über die Sintergutschicht hinweg mittels des Rauchgasgebläses, was gleichbedeutend ist mit einer zeitweise erwünschten räumlichen Vergrößerung der Brennzone, kein Absaugen oder aber das Einblasen von aus der Kühlzone stammender Heißluft mittels des Kettenkühlgebläses in die Saugkammer gegen das gezogene Trumm des Sinterrostes zu Kühlzwecken ermöglichen.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Anlage schematisch im Längsschnitt dargestellt.
Die grünen Formlinge werden durch eine geeignete Fördereinrichtung, beispielsweise das Förderband 46, zur Sinteranlage herangebracht und in loser Schüttung in angemessener Schütthöhe von der Trockenkammer 3 als Sintergut 2 auf das gezogene Trumm des mit einstellbarer Geschwindigkeit wandernden Sinterrostes 1 aufgegeben. Unter allmählicher Steigerung seiner Temperatur und gleichzeitiger Verminderung seines Wassergehaltes gelangt das Sintergut 2 .nach Durchgang durch die Trockenkammern 3, 4, 5, 6 und 7 in die Brennzone 35, in der es seine höchste Temperatur erreicht. In der darauffolgenden Verweil- und Härtezone 40, die oberhalb des Sinterrostes 1 von der Brennzone 35 nicht besonders abgeteilt ist, kann das Sintergut 2 naehgaren und bis zu den untersten, unmittelbar auf dem Sinterrost 1 aufliegenden Schichten durchbrennen, oder aber überschüssige Glut kann hier durch Einblasen von Kühlluft unter das gezogene Trumm des Sinterrostes 1 abgedämmt werden, bis das Sintergut 2 über die den Gegenstand des deutschen Patents 1160 354 bildende Übergabevorrichtung 41 in die Wärmeausgleichszone 42 gelangt. Das .nunmehr gebrannte und nachgegarte Sintergut erhält in der Wärmeausgleichszone 42 eine längere Verweilzeit, wodurch die Intensität des Wärmeaustausches innerhalb der Sintergutschüttung zugunsten der Qualität der Formlinge erhöht wird. Durch den in die Wärmeausgleichszone 42 hineinreichenden Kühlrost 47 werden die darin befindlichen Formlinge nach und nach abgezogen, durch die Kühlzone 34 befördert und an deren Ende zur weiteren Verwendung ausgetragen.
Von ausschlaggebender Wichtigkeit hinsichtlich des Wärmeverbrauchs und der Beschaffenheit des ausgetragenen ofenwertigen Sintergutes sind nun die Erzeugung, Führung und thermische Ausnutzung der verschiedenen Gasströme.
Die benötigten Wärmemengen werden primär in den im Bereich der Brennzone 35 auf dem Ofen- i gewölbe 48 sitzenden Gasbrennern 16 erzeugt. Als Brenngas wird hierbei durch die Brenngasleitung 17 und die Verteilerleitungen 18 den Gasbrennern 16 Kohlenmonoxyd und gleichzeitig über das Frischluftgebläse 19 die nötige Verbrennungsluft zugeführt. i Letztere gelangt aus Leitung 20 durch die Leitungen 21 als Primärluft und durch die Leitungen 22 als Sekundärluft zu den Gasbrennern 16. Das Verbrennungsprodukt, im vorliegenden Zusammenhang als Rauchgas bezeichnet, folgt dem durch das Rauchgasgebläse 26 erzeugten Druckgefälle, durchdringt innerhalb der Brennzone 35 von oben nach unten die Schüttung des Sintergutes 2 und die Spalte zWischep den Platten des Sintetrostes 1, um in die darunter angeordneten Saugkammern 23, 23 und 45 und aus diesen durch die Leitungen 24 und .die Sammelleitung 25 zur Saugseite des Rauchgasgebläses 26 zu gelangen. Das Rauchgasgebläse 26 drückt das Rauchgas mit einer Temperatur von etwa 250° C durch die Leitung 27 in die Gaseinführungsstutzen 28 der. Trockenkammer 3 bzw. in veränderlichem Mischungsverhältnis zusammen mit Heißgas in die Trockenkammern 4 und 5.
Gleichzeitig wird das in der Kühlzone 34 anfallende Heißgas mit einer Temperatur von etwa 400'C durch die Leitung 33 von dem Heißgasgebläse 32 angesaugt und durch die Verteilerleitung 30 und die Abzweigleitungen 29 neben der erwähnten Verwendung in Mischung mit Rauchgas in den Trockenkammern 4 und 5 ausschließlich den Trockenkammern 6 und 7 zugeführt.
Damit wird innerhalb der Trockenzone eine gleichmäßige Temperatursteigerung von etwa 250° C auf etwa 400° erreicht. Die eingeblasenen Gase geben in der Trockenzone den größten Teil ihrer fühlbaren Wärme an die noch mehr oder weniger grünen Formlinge ab und beladen sich dabei mit Wasserdampf aus dem eingebrachten Feuchtigkeitsgehalt der Formlinge, so daß ein schonendes Trocknen und Aufheizen derselben ohne Gefahr des Platzens eintritt. Das nunmehr als Abluft bezeichnete Gemisch von Rauchgas, Heißgas und Wasserdampf wird mit einer Temperatur von etwa 90 bis 110°C aus den unterhalb des gezogenen Trumms des Sinterrostes im Bereich der Trockenzone angeordneten Saugkammern 8, 9 und 10 durch die Leitungen 11, die in die Sammelleitung 12 einmünden, nach Durchgang durch das Abluftfilter 13 durch das Abluftgebläse 14 angesaugt und in die Außenluft ausgestoßen.
Damit das heiße, in der Wärmeausgleichszone 42 auf den Kühlrost 47 gelangende Sintergut 2 in der sich an die Wärmeausgleichszone 42 anschließenden Kühlzone 34 auf die hier gewünschte niedrigere Temperatur von etwa 60 bis 80° C gebracht wird, wird durch die Schüttung der gebrannten Formlinge von unten nach oben Luft von der Temperatur der Atmosphäre als Kühlluft durchgeblasen und oberhalb der Schüttung als sogenanntes Heißgas abgesaugt. Die Temperatur des Heißgases kann vor dem Eintritt in das Heißgasgebläse 32 durch selbsttätige Zudosierung von Frischluft durch die Luftklappen 62 auf etwa 400° C eingestellt werden. Unterhalb des Kühlrostes 47 ist, auch das rücklaufende Trumm desselben einschließend, die Druckkammer 49 angeordnet, in die durch das Kühlluftgebläse 43 durch die Leitung 44 und deren Abzweigungen 50 die Kühlluft hineingedrückt wird. Durch Absperr- und Regelorgane 53 wird der jeweils gewünschte Kühleffekt eingestellt.
Durch entsprechende Abdichtung der Druckkammer 49 gegenüber der Wärmeausgleichszone 42 und dem Austragende des Kühlrostes 47 ist dabei eine exakte Führung der Kühlluft gewährleistet.
Ein weiterer Teil des durch das Heißgasgebläse 32 geförderten Heißgases kann aber wahlweise auch aus der Leitung 30 durch das Kettenkühlgebläse 39 abgesaugt und durch die Leitungen 37 und 38 sowie die Öffnungen 36 in die Saugkammer 45 gegen den Sinterrost 1 geblasen werden. Von dieser Möglichkeit, einen Teil des Heißgases, der eine Temperatur von etwa 400°C aufweist, zur Kühlung des Sinterrostes 1 zu verwenden, wird Gebrauch gemacht, wenn dessen Temperatur, die 550 bis 600° C nicht übersteigen soll, zu hoch geworden ist. Ein zu schroffer Temperaturwechsel des Sinterrostes 1 und damit eine frühzeitige Versprödung des als Werkstoff verwendeten legierten Stahles werden dadurch vermieden.
Ein letzter Anteil des Heißgases kann schließlich durch die Leitung 31 noch der Mahltrocknungsanlage für Phosphate zugeführt werden.
Da nach vorstehendem neben der Abluft die Gesamtmenge des im Kühlrost 34 verfügbar werdenden Heißgases der Trockenzone bzw. zum Teil der Mahl-Trocknungsanlage zugeführt wird, entfällt die Notwendigkeit, Heißgase aus dem Kühlrost 34 durch einen Kamin abzuführen.
Durch entsprechende Anordnung von Absperr-und Regelorganen 53 ist es auch möglich gemacht, Rauchgase aus der Brennzone 35 über die Sintergutschüttung 2 hinweg durch das Heißgasgebläse 32 abzusaugen. Diese Maßnahme, die je nach dem Verlauf des Brandes erforderlich werden kann, wirkt sich wie eine Vergrößerung der Brennzone aus.
Das Ergebnis der vorstehend beschriebenen Möglichkeiten ist die Anpaßbarkeit der Fahrweise an die geförderten Durchsatzmengen von Sintergut, an den Temperaturverlauf innerhalb der Sintergutschüttung, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Sinterrostes gemessen, und an die Rauchgastemperatur.
Die verschiedenartigen Möglichkeiten der Führung der Gase bedingen Anordnungen zur Trennung der einzelnen Zonen voneinander, die erst eine exakte Führung der einzelnen Gasströme ermöglichen. Außer den Schalteinrichtungen für die Antriebe der verschiedenen Gebläse sind in den Einzelleitungen und Leitungsgruppen Absperr- und Regelorgane 53 vorgesehen, und die einzelnen Zonen sind oberhalb der Sintergutschicht 2 durch kühlbare Abstreifbalken 15 voneinander getrennt, wobei die Trockenzone durch die Trennwände 52 in die Trockenkammern 3 bis 7 unterteilt ist. Im Bereich der Brennzone 35 sowie der Verweil- und Härtezone 40 sind die senkrechten Zwischenwände 51 zwischen den Saugkammern 10, 23, 23 und 45 bis unmittelbar unter das gezogene Trumm des Sinterrostes 1 nach oben geführt. Das rücklaufende Trumm des Sinterrostes 1 verläuft auf seiner ganzen Länge unterhalb der Saugkammern 8, 9, 10, 23, 23 und 45.
Zwischen den Rostplatten des Kühlrostes 47 durchfallender Abrieb des Sintergutes sammelt sich am unteren Teil der Saugkammern an und wird über Doppelpendelklappen ausgetragen, vom Redler 54 aufgenommen und ausgetragen. Im Bereich der übergabevorrichtung 41 und der Wärmeausgleichszone 42 durchfallender Abrieb wird vom Auffangtrichter 55 erfaßt und abgeführt. Die unter dem Kühlrost 47 liegende Druckkammer 49 und die angrenzende Wärmeausgleichszone 42 sind durch eine Abdichtung 59, die um das rücklaufende Trumm des Kühlrostes 47 herumgebaut ist, weitestgehend voneinander getrennt. Ebenso bewirken die Abdichtungen 60 und 61 an dem am Austragende liegenden Antriebsstern des Kühlrostes 47, daß die Kühlluft sich nicht unter Umgehung der auf dem Kühlrost 47 befindlichen heißen Sintergutschüttung mit dem Strom der über derselben abgesaugten Heißgase vermischt.
Für den Fall, daß die Anlage außerplanmäßig abgestellt werden muß und damit die Gefahr der Überhitzung des Sinterrostes 1 gegeben ist, werden die restlichen Rauchgase und die heißen Abgase bei gleichzeitigem öffnen der im Bereich der Brennzone 35 und der Verweil- und Härtezone 40 unter dem Sinterrost angeordneten Notklappen 63 über den Ansaugstutzen 56 oberhalb der Wärmeausgleichszone 42, der mit der Abgasleitung 57 und dem Hilfskamin 58 in Verbindung steht, abgeführt.
Auch bei einem planmäßigen Abstellen der Anlage werden die aus dem heißen Sintergut noch frei werdenden Gase, die hier als Abgase bezeichnet sind, in gleicher Weise abgesaugt und über Dach geblasen.
Die durch die erfindungsgemäßen technischen Änderungen der Anlage bedingte exakte Führung der Rauch- und Heißgase ermöglicht die Ausnutzung der gesamten Abwärme des Kühlrostes in Form von Heißgas mit einer Temperatur von etwa 400°C in der Trockenzone neben bzw. in Mischung mit Rauchgas.
Die Ausnutzung der gesamten Abwärme des Kühlrostes in Form von Heißgas mit einer Temperatur von etwa 400°C in der Trockenzone neben bzw. in Mischung mit Rauchgas sowie die exakte Führung der Rauch- und Heißgase als Folge der erfindungsgemäßen Anordnungen bringen gegenüber der Fahrweise gemäß Patentanmeldung K 39647 IV a / 12i, bezogen auf die Menge des ausgetragenen ofenfertigen Sintergutes, eine Einsparung an Brenngas von 15 bis 20%, so daß je Kilogramm ofenfertigen Sintergutes nur noch ein Wärmeverbrauch von etwa 240 bis 280 kcal zu decken ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Trocknen und Brennen von aus Rohphosphaten bestehenden Formlingen, die aus zwei hintereinandergeschalteten, an sich bekannten Wanderrosten besteht, von welchen der zweite, eine Kühlkammer durchlaufende Wanderrost räumlich tiefer liegend angeordnet ist als der erste, mindestens eine Trockenkammer sowie mindestens eine Verweil- und Härtekammer durchlaufende Wanderrost, wobei der Übergang von dem ersten zum zweiten Wanderrost innerhalb einer Wärmeausgleichskammer liegt und wobei die einzelnen Kammern durch Zwischenwände voneinander getrennt sind, nach Patentanmeldung K 39647 IV a / 12i, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenwände (51) zwischen den Saugkammern (23, 23, 45) bis unmittelbar unter das gezogene Trumm des Sinterrostes (1) hochgezogen, das rücklaufende Trumm des Sinterrostes (1) außerhalb der Saugkammern (23, 23, 45) geführt und die Trockenzone (3 bis 7) derart bemessen ist, daß sowohl die zeitweise aus der Verweil- und Härtezone (40) abgesaugten Rauchgase als auch die gesamte Menge der in der Kühlzone (34) frei werdenden Heißgase sowie die gesamte Menge der in der Brennzone (35) anfallenden Rauchgase für das Vortrocknen und Aufheizen der grünen Formlinge in ihr verwertbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verweil- und Härtezone (40) Absperr- und Regelorgane (53) vorgesehen sind, die wahlweise das Absaugen von Rauchgasen aus der Brennzone (35) über die Sintergutschicht (2) hinweg mittels des Rauchgasgebläses (32) sowie kein Absaugen oder aber das Einblasen von aus der Kühlzone (34) stammender Heißluft mittels des Kettenkühlgebläses (39) in die Saugkammer (45) gegen das gezogene Trumm des Sinterrostes (1) zu Kühlzwecken ermöglichen.