DE1260085B

DE1260085B - Verfahren zum Brennen von Mineralien im Drehrohrofen nach dem Gleichstromprinzip

Info

Publication number: DE1260085B
Application number: DE1964R0037019
Authority: DE
Inventors: Herbert Kitzrow
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1964-01-21
Filing date: 1964-01-21
Publication date: 1968-02-01

Description

Verfahren zum Brennen von Mineralien im Drehrohrofen nach dem Gleichstromprinzip Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Mineralien, insbesondere zum Entsäuern von Karbonaten, im Drehrohrofen nach dem Gleichstromprinzip, wobei fühlbare Wärme der Ofenabgase rekuperativ an die Verbrennungsluft abge-,-eben wird.
Das Brennen von Mineralien und auch des Entsäuern von Karbonaten im Drehrohrofen nach dem Gleichstromprinzip ist seit langem bekannt. Dieses Brennprinzip bietet insbesondere für das Entsäuern von Karbonaten viele Vorteile. Man strebt beim Brennen von Kalk ein möglichst reaktionsfähiges, d. h. weichgebranntes Produkt an. überbrannter Kalk, welcher zu hoch oder zu lange im Brennofen erhitzt wurde, ist reaktionsträger und löscht schwer ab. Beim Weichbrennen ist jedoch darauf zu achten, daß der Rohstein auch im Innern vollkommen entsäuert ist. Dieses Ziel läßt sich bei Schachtöfen weitgehend erreichen, jedoch sind Schachtöfen aus technischen Gründen nur für relativ grobstückiges Gut geeignet.
Bei Drelirohröfen, die nach dem Gegenstromprinzip arbeiten, wird das Brenngut auf seinem Weg durch den Ofen durch die entgegenströmenden heißen Verbrennungsgase erwärmt und entsäuert. Dabei muß das Gut die heißeste Zone des Ofens gegen Ende des Entsäuerungsvorganges passieren. Nach diesem Verfahren wird daher in einfacher Weise die fühlbare Wärme der Verbrennungsgase weitgehend ausgenutzt, jedoch kann das Gut, wenn es die Flammenzone durchwandert, leicht überbrannt werden, da die äußeren bereits gebrannten Schichten der Körnungen eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Nach dem Gleichstromprinzip tritt dagegen das gegebenenfalls vorerwärmte Gut direkt in die heißeste Zone des Ofens ein, wird dort hoch erhitzt und entsäuert anschließend bei der Wanderuno, durch das Drehrohr. Der Wärmebedarf während der Entsäuerung wird durch die heißen Flammengase aufrechterhalten. Da das Gut nun beim Eintritt in die heiße Zone noch nicht entsäuert ist, kann es auf Grund der höheren Wärmeleitfähigkeit des Rohsteines das Wärmeangebot durch die Flamme aufnehmen, ohne daß es zu einem überbrennen der äußeren Schichten der Körnungen kommt. Nach der Entsäuerung am Ofenende kann ebenfalls kein überbrennen auftreten, weil die im Gleichstrom geführten Verbrennungsgase ihre fühlbare Wärme inzwischen zur Aufrechterhaltune, der Entsäuerungstemperatur an das Gut abgegeben haben.
Nachteilig bei dem Gleichstrombrennprinzip ist jedoch, daß wesentlich höhere Abgastemperaturen C auftreten. Es sind daher eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, welche auf eine wirtschaftliche Betriebsweise des Brennens im Gleichstrom abzielen. Nach diesen Vorschlägen wird das Abgas ausnahmslos zur Vorwärmung des Gutes herangezogen und die notwendige Verbrennungsluft dem Gutkühler, der teilweise auch der Nachentsäuerung dient, gegebenenfalls über Rekuperatoren entnommen. Die Vorwärmung mit Abgas wird teilweise auch im Gleichstrom vorgenommen.
Diese bekannten Verfahrensweisen sind jedoch nachteilig und können nicht zu einer weitgehenden Ausnutzung der Abgaswärme führen, weil das Abgas beispielsweise bei Brennen von Kalkstein mit Temperat,uren von etwa 900' C und in Mengen von etwa 225 Nmz/kg Kalk anfällt, während die Kühlluft eine Temperatur von 600' C aufweist und 1,7 Nm3/kg Kalk ausmacht. Es ist hieraus erkennbar, daß die im Abgas zur Verfügung stehende Wärmemenge weitaus größer ist, als zur Vorwärmung des Brenngutes benötigt wird.
Für ein erfolgreiches Betreiben eines Gleichstrom-Drehrohrofens ist es jedoch wesentlich vorteilhafter, eine möolichst heiße Brennerflamme zu erzeugen. Dabei ist darauf zu achten, daß möglichst wenig Staub im Kreislauf geführt wird, Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Verfahren bei gleichzeitig energiesparender Arbeitsweise. Sie besteht darin, daß praktisch die gesamte Abwärme rekuperativ zur Erwärmung der Verbrennungsluft ausgenutzt wird und nur ein Überschuß rekuperativ gewonnener Wärme zur Vorwärmung dient, während die Vorwärmung im wesentlichen durch die erwärmte Kühlluft aus dem Brenngutkühler erfolgt.
Es ist zwar an sich bekannt, Wärme rekuperativ zu gewinnen, und es ist ferner bekannt, bei einem geteilten Drehrohrofen mit einem Teil der Abgaswärine rekuperativ heiße Verbrennungsluft zu gewinnen; jedoch wurde diese Methode bei einem nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Drehrohrofen benutzt. Auch kann bei dem Gleichstromprinzip die rekuperative Erwärmung, der Verbrennungsluft allein nicht zum Ziel führen.
, gemäß ist es weiterhin vorteilhaft, der Erfindungsg rekuperativ erwärmten Verbreunungsluft zur Regelunc, der Flamme heiße Abgase zuzumischen. Hierdurch wird der Sauerstoffgehalt der Verbrennungsluft vermindert und man erhält daher eine gleichmäßigere längere Flamme.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein kleiner Teil der erhitzten Kühlluft aus dem Brenneutkühler als Träaergas für den Brennstoff dient. Man erhält auf diese Weise ein wärmeres Trägergas, wobei geringe Mengen an mitgeführtem Staub nicht schädlich sind, da sie die Leuchtkraft der Flamme erhöhen.
Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß die durch die Brennstoffe eingebrachte Wärme weitgehendst zur Entsäuerung des Brenngutes ausgenutzt wird, und daß ein "leichmäßiges gebranntes Erzeugnis erhalten wird. C Der Brenngrad selbst läßt sich den Erfordernissen entsprechend einstellen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden besprochen werden soll.
Mit 1 ist ein Drehrohrofen bezeichnet, dem das Gut am Ofenkopf 2 aus einer Vorwärmeinrichtuno, 4 t2 zugeführt wird. Die Beheizung des Drehrohrofens 1 erfolgt mittels des Brenners 5, wobei das Brenngut in Richtune, der Flamme zum Austrag 6 des Ofens wandert.
Das gebrannte Gut gelangt über den Austrag 6 des Drchrohrofens auf den Rostkühler 7, welcher mit einer Überdachung 8 versehen ist, die in einen über dem Drehrohrofenaustrag 6 sich erstreckenden Schachtteil 9 übergeht. In diesem Schachtteil 9 geben die aus dem Drehrohrofcn 1 austretenden heißen Abgase ihre fühlbare Wärme an das Rohrsystem 10 ab, in welchem die über ein Gebläse 11 geförderte Verbrennungsluft erwärmt wird, die dann über die mit dem rekuperativen Rohrsystem 10 verbundene Rohrleitung 10' dem Brenner 5 zugeführt und dort in einer die Brenndüse umgebenden Ringkammer mündet. Zur Steuerung der Verbrennung, das heißt z. B. die Flammenlänge in einer für den durchzuführenden Prozeß günstigen Länge zu halten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, der Verbrennungsluft einen Teil Abgas zuzumischen. Dies erfolgt zweckmäßigerweise durch eine im Schachtteil 9 einmündende Rohrleitung 14, welche die dort abgezogenen heißen Ab- gase über einen nach Art eines Injektors ausgebildeten Anschluß in die Rohrleitun- 10' einführt. Ein Teil der in der Rohrleitung 10' creführten warmen Luft kann über den an die Rohrleitung 10' angeschlossenen Stutzen 12 der Vorwärmeinrichtung 4 zugeführt werden, so daß eine für die Steuerung der Brennerflamme nicht benötigte überschußmenge an erwärmter Luft nutzbringend für die Vorwärmung des zu behandelnden Gutes verwendet werden kann. Die erwärmte Kühlluft wird unmittelbar aus dein Bereich üaber dem Rostkühler 7 abgezogen und über die Rohrleitung 13 einem Verteilerorgan 3 im Vorwäriner 4 zugeführt. Ein Teil der erwärmten Kühlluft kann als Trägerluft für den Brennstoff dem Brenner 5 zuaeführt werden.
ZD

Claims

Patentanspräche: 1. Verfahren zum Brennen von Mineralien, insbesondere zum Entsäuern von Karbonaten, im Drebrohrofen nach dem Gleichstromprinzip, wobei fühlbare Wärme der Ofenabgase rekuperativ an die Verbrennungsluft abgeg geben wird, d a - durch gekennzeichnet, daß praktisch die gesamte Abwärme rekuperativ zur Erwärmung der Verbrennungsluft ausgenutzt wird und nur ein überschuß rekuperativ gewonnener Wärme zur Vorwärmung dient, während die Vorwärmung im wesentlichen durch die erwärmte Kühlluft aus dem Brenngutkühler erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rekuperativ erwärmten Verbrennun 'gsluft zur Regelung der Flamme heiße Abgase zu,-emischt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleiner Teil der erhitzten Kühlluft aus dem Brenngutkühler als Trägergas im für den Brennstoff dient.
In Betracht gezogene Druckschriften: r= Deutsche Patentschriften Nr. 1043 921, 386 606, 312 383, 281208; USA.-Patentschrift Nr. 1912 810.