DE3012866A1

DE3012866A1 - Verfahren zum brennen von kalk im drehrohrofen

Info

Publication number: DE3012866A1
Application number: DE19803012866
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(Grad.) 6000 Frankfurt Lausch; Gerhard Dipl.-Ing. Dr. Reuter; Wolfram Dipl.-Ing. Dr. 6234 Hattersheim Schnebel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-08
Also published as: AR226205A1; NZ196626A; FI70567C; IN151296B; US4368177A; TR21197A; PH17298A; FI811012L; CA1149608A; ZA811980B; AU542604B2; FI70567B; AU6899681A

Description

METALLGESELLSCHAFT --^: -. "frariKfurt/M:.., 31. März 198CT

Aktiengesellschaft Schr/HGa

Reuterweg 14

6000 Frankfurt/M. · ψ '

Prov. Nr. 8447 LC

Verfahren· zum Brennen von Kalk im Drehrohrofen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Kalk durch thermische Behandlung mittels heißer Gase im Drehrohrofen, wobei fester, kohlenstoffhaltiger Brennstoff zur Erzeugung von heißen Gasen in das Beschickungsende des Drehrohrofens chargiert wird, in der Aufheizzone beginnend mit dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffs sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung eingeblasen werden.
10

Die Herstellung von -weichgebranntem Kalk mit hoher Reaktivität erfolgt zunehmend im Drehrohrofen, obwohl er gegenüber einem Schachtofen einen höheren Wärmeaufwahd hat, da er eine bessere und gleichmäßigere KXLkqualität liefert und ein Kornband unterhalb 30 mm verarbeiten kann. Eine weitere Forderung für solchen Kalk, der insbesondere zur Elektro-Stahlerzeugung verwendet wird, ist ein geringer Schwefelgehalt. Der Schwefelgehalt stammt zum überwiegenden Teil aus dem Schwefelgehalt der verwendeten Brennstoffe. Der Schwefelgehalt des gebrannten Kalks wird in erster Linie durch die Verwendung schwefelarmer Brennstoffe niedrig gehalten, und außerdem erfolgt die Beheizung des Drehrohrofens durch Erzeugung heißer Verbrennungsgase in einem Zentralbrenner oder in Mantelbrennern oder Manteldüsen, also unter Vermeidung eines direkten Kontaktes des unverbrannten Brennstoffs mit der

Beschickung (Zement - Kalk - Gips, Nr. 2, 1969, S. 75-81; FR-PS 1 487 240; US-PS 2 941 791; DE-PS 618 872). Die Verwendung von schwefel armen Brennstoffen, die teurer sind als schwefelreichere, belastet das Verfahren jedoch kostenmäßig, insbesondere im Hinblick auf den höheren Wärmeaufwand. Bei einem Drehrohrofen ist der Wärmeübergang von den Flammen und heißen Gasen der Ofenatmosphäre auf die feste Beschickung insbesondere in der Aufheizzone sehr schlecht, da der Wärmeübergang überwiegend an der Oberfläche der Beschickung stattfindet. Dadurch enthalten die Abgase eine große Wärmeenergie, die durch Verbrennung relativ teurer Brennstoffe erzeugt wird. Dies gilt auch für die Verfahren, bei denen der Schwefelgehalt des gebrannten Kalks dadurch niedrig gehalten wird, daß das Brennen in neutraler oder reduzierender Atmosphäre erfolgt (DE-PS 1 108 603; CS-PS 127 978). Bei dieser Arbeitsweise besteht außerdem die Gefahr von TemperaturSchwankungen und örtlichen Überhitzungen, wenn das Sauerstoffangebot schwankt. Diese Gefahr kann nur teilweise durch aufwendige Abdichtung gegen das Eindringen von Falschluft verhindert werden.

Aus der DE-OS 27 19 j5'+7 ist es bekannt, den Wärmeaufwand des Drehrohrofens bei der Erzeugung eines schwefelarmen, hochreaktiven Kalks dadurch zu erniedrigen, daß fester kohlenstoffhaltiger Brennstoff in das Beschickungsende des Drehrohrofens chargiert wird, und in den Bereich des Drehrohrofens, der mit dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffs beginnt und bei maximal 50 % der Qf enlänge endet, sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung und in den freien Ofenraum mittels Mantelrohren eingeblasen werden. In den anschließenden Ofenteil werden sauerstoffhaltige Gase mittels Mantelrohren oder zusätzlicher Brennstoff mittels Mantelbrennern oder eines Zentralbrenners eingebracht. Bei diesen Verfahren wird die

130041/0507

■->--- -' 301286a

Aufheizzone des Drehrohrofens wesentlich verkürzt und der Gesamtenergieverbrauch wesentlich vermindert, weil der Wärmeinhalt der flüchtigen brennbaren Bestandteile des festen Brennstoffs weitgehend ausgenutzt wird. Dadurch kann bei gleichbleibendem Schwefelgehalt des Kalks mehr -Brennstoff mit höherem Schwefelgehalt verwendet werden, oder der Schwefelgehalt des Kalks wird bei gleichbleibendem Schwefelgehalt des festen Brennstoffes gesenkt, weil weniger fester Brennstoff eingesetzt wird. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorstehend beschriebene Verfahren noch weiter zu verbessern und den Wärmeaufwand des Drehrohrofens bei der Erzeugung eines • schwefelarmen, hochreaktiven, weichgebrannten Kalks noch weiter zu erniedrigen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß

a) sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung in den Bereich der Aufheizzone eingeblasen werden, der mit dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffes beginnt und der dort endet, wo die Temperatur in der Beschickung nicht weiter ansteigt, .

b) in der anschließenden Kalzinierzone sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung in solchen Mengen eingeblasen werden, daß die Temperatur in der Beschickung konstant gehalten wird, und solange wie die Temperatür konstant bleibt,

c) in den freien Ofenraum dort sauerstoffhaltige Gase eingeblasen werden, wo brennbare, gasförmige Bestandteile in der Ofenatmosphäre enthalten sind, und

d) die in den freien Ofenraum eingeblasenen Mengen an sauerstoffhaltigen Gasen so geregelt' werden, daß im

Abgas praktisch keine brennbaren, gasförmigen Bestand-. teile enthalten sind.

13G041I/Q507-

Der feste kohlenstoffhaltige Brennstoff wird in einer Korngröße bis zu 100 mm eingesetzt. Die obere Korngröße richtet sich nach dem Zerfallsverhalten. Brennstoffe mit gutem Zerfallsverhalten können mit größerer Korngröße zugegeben werden als Brennstoffe mit schlechterem Zerfallsverhalten. Es werden solche Brennstoffe ausgewählt, die eine - im Hinblick auf den zulässigen Schwefelgehalt des Kalks - ausreichend niedrige Menge an SOp und SO, freisetzen. Besonders geeignet sind hochreaktive, nichtverkokbare Kohlen. Die Kohlen können im Rohzustand mit einer Feuchtigkeit bis zu 60 %, im getrockneten Zustand oder auch im geschwelten Zustand eingesetzt werden. Bei langen Drehrohrofenanlagen werden bevorzugt Rohkohlen am Ofeneinlauf aufgegeben. Bei kurzen Drehrohrofen in Verbindung mit einem Vorwärmer werden bevorzugt geschwelte Kohlen am Ofeneinlauf aufgegeben. Kohlen mit einem hohen Gehalt an flüchtigen, brennbaren Bestandteilen werden in solcher Menge zugegeben, daß der Anteil an flüchtigen, brennbaren Bestandteilen im Abgas praktisch Null wird, und die flüchtigen, brennbaren Bestandteile im Ofen genutzt werden. Das erste Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffes in der Aufheizzone erfolgt im unteren Teil der abrollenden Oberfläche der Beschickung. T/fahrend des Herunterrollens der einzelnen Teilchen auf der Oberfläche des Rollbettes werden die Teilchen von den heißen Ofengasen aufgeheizt und erreichen in einem bestimmten Abstand vom Beschickungsende kurz vor dem Einziehen in das Rollbett erstmalig die Zündtemperatur. An dieser Stelle werden dann erstmalig sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die Beschickung geblasen. Dadurch wird erreicht, daß die zündfähigen und gezündeten Teilchen des festen Brennstoffes bei ihrem Einziehen in das kältere Innere des Rollbettes nicht wieder unter die Zündtemperatur abgekühlt werden, sondern im Inneren des Rollbettes weiterbrennen. Die nunmehr innerhalb der Beschickung ablaufende

Verbrennung bewirkt in der Art einer Kettenreaktion die Freisetzung weiterer flüchtiger brennbarer Bestandteile und erfaßt in kurzer Zeit den gesamten Beschickungsquerschnitt. Der Wärmeinhalt der flüchtigen brennbaren Bestandteile wird nunmehr voll für die Beschickung ausgenutzt und die zur" Wärmeübertragung verfügbare Färmeaustauschflache erheblich vergrößerte In bestimmten Abständen von etwa 2,5 bis 3,5 m sind dann in dem Bereich der Aufzeizzone weitere Düsensteine angeordnet. Diese Abstände reichen im allgemeinen aus, um genügend Sauerstoff in das Bett einblasen zu können ohne die Konstruktion des Ofens zu schwächen. Die Düsensteine sind an jeder Einblasstelle ringförmig in bestimmten Abständen in radialer Richtung über dem Umfang des Ofens verteilt angeordnet, wobei die Abstände auf dem Umfang im allgemeinen ebenfalls 2,5 bis 3,5 m betragen. Durch Steuermechanismen kann die Durchflußmenge durch die einzelnen Düsensteine eines jeden Ringes auf den erforderlichen Wert geregelt werden, wobei dieser Wert auch Null sein . kann. Die Düsensteine können aber auch in Form einer Schraubenlinie angeordnet sein. Als sauerstoffhaltige Gase wird im allgemeinen Luft verwendet. Unter dem Ausdruck '"Däsensteine" sind Gaszuführungsvorrichtungen zu verstehen, welche die Ofenwand und die feuerfeste Auskleidung des Drehrohrofens durchdringen und deren Austritts öffnungen in der Ebene der inneren Oberfläche der feuerfesten Auskleidung oder kurz darüber oder darunter liegen. Die Düsensteine können aus keramischen oder metallischen Werkstoffen bestehen. Die Zone des Drehrohrofens gemäß (a) beginnt an der Stelle des Drehrohrofens, wo die Teilchen des festen Brennstoffes kurz vor dem Einziehen in das Rollbett eine Temperatur von etwa 300⁰C erreicht haben und endet bei einer Temperatur der Beschickung, die etwa der gewünschten Kalziniertemperatur entspricht. Die Mengen der durch die Düsensteine in die Beschickung eingeblasenen sauerstoffhaltigen Gase werden

1333 041/(G)SCD?

-7 ·

so geregelt, daß die Aufheizung der Beschickung auf die Kalziniertemperatur möglichst schnell erfolgt. Flüchtige Bestandteile des Brennstoffes werden in dieser Zone ausgetrieben und deren brennbare Bestandteile über die Be-Schickung im freien Ofenraum verbrannt.

Die Düsensteine in der Kalzinierzone des Drehrohrofens gemäß (b) werden entsprechend angeordnet und betrieben. In dieser Zone erfolgt eine Verbrennung des festen Kohlenstoffs des Brennstoffes weitgehend im Beschickungsbett. Die Kalziniertemperatur wird auf etwa 900 bis 1100⁰C und vorzugsweise auf 950 bis 1050°C eingestellt. Die Menge der durch Düsensteine in die Beschickung eingeblasenen sauerstoffhaltigen Gase werden so geregelt, daß die Temperatur über die Länge der Kalzinierzone möglichst konstant gehalten wird. An der Stelle, wo die Temperatur abfällt, d.h. wo der feste Brennstoff in der Beschickung, weitgehend verbraucht ist, wird das Einblasen in die Beschickung beendet.

In dem freien Ofenraum gemäß (c) v/erden die in der Ofenatmosphäre vorhandenen brennbaren Bestandteile durch Zufuhr von sauerstoffhaltigen Gasen verbrannt _} die durch nicht von der Beschickung bedeckte Düsensteine und/oder Mantelrohre eingeleitet werden. Die Mantelrohre durchdringen den Ofen in radialer Richtung. Ihre Austrittsöffnungen liegen etwa in der Mitte des Querschnitts des Ofens und sind parallel zu der Längsachse des Ofens angeordnet. Die Austrittsöffnungen werden also nicht von der Beschickung bedeckt, so daß pro Einblasstelle jeweils nur ein Mantelrohr erforderlich ist.

Die örtliche Lage der Einblasstellen in den freien Ofenraum und die jeweils dort eingeblasenen Mengen werden so geregelt, daß die in die Ofenatmosphäre gelangten brennbaren Bestandteile bis zum Verlassen des Drehrohrofens praktisch verbrannt werden und somit die flüchtigen,

3D12866

brennbaren Bestandteile im Ofen genutzt werden. Die Regelung .der Einblasung richtet sich nach der Menge der in den einzelnen Ofenabschnitten freiwerdenden flüchtigen, brennbaren Bestandteile unter Berücksichtigung des jeweils bereits in der Ofenatmosphäre vorhandenen freien Sauerstoffs. Als sauerstoffhaltiges Gas wird im allgemeinen Luft verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für einen Drehrohrofen geeignet, bei dem Beschickung und Ofenatmosphäre im Gleichstrom durch den Ofen geführt werden, als auch für einen Drehrohrofen, der im Gegenstrom zwischen Beschickung und Ofenatmosphäre betrieben wird. Das Gleichstromverfahren hat - gegenüber dem Gegens trennverfahren eine bessere Wärmeausnutzung, erfordert aber einen höheren apparativen Aufwand für die Ausnutzung der Abgaswärme, wenn diese zur Vorwärmung des Einsatzgutes verwendet wird, oder das Abgas muß zur Erzeugung von Fremdwärme verwendet werden.

- .

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß ein Teil des frischen, festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs mittels eines Zentralbrennert: in Form von Feinkohle durch unterstöchiometrische Verbrennung eingebracht wird. Auf diese Weise kann auch sehr feinkörnige Kohle in einfacher Weise eingebracht werden. Beim Gleichstromverfahren ist der Zentralbrenner am Beschickungsende angeordnet, beim Gegenstromverfahren ist er am Austragsende des Drehrohrofens angeordnet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß beim Gegenstromverfahren ein Teil des frischen festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs vom Austragsende des Drehrohrofens eingebracht und über eine größere Länge des Beschickungsbettes verteilt wird. Die Einbringung erfolgt vorzugsweise pneumatisch mittels Trägerluft. Der.so eingebrachte Brennstoff hat eine Korngröße unter. 15 mm. Das

130041/050 7

Einschießen von festem Brennstoff erfolgt insbesondere bei Kohlen mit einem hohen Gehalt an flüchtigen, brennbaren Bestandteilen, wie z. B. Braunkohlen, Dabei wird die Menge der eingeschossenen Kohle und der am Beschikkungsende aufgegebenen Kohle so aufeinander abgestimmt, daß die flüshtigen, brennbaren Bestandteile in der Ofenatmosphäre im Ofen praktisch vollständig verbrannt werden können, so daß ihr Anteil im Abgas praktisch Null ist. Es werden bevorzugt trockene Kohlen eingeschossen. 10

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß beim Gegenstromverfahren mittels eines Zentralbrenners vom Austragsende des Drehrohrofens soviel "Warme eingebracht wird, wie für die Aufheizung der vom Austragsende eingeleiteten sauerstoffhaltigen Gase auf etwa 1100 bis 1250 ⁰C erforderlich ist. Als Zentrallüft wird vorgewärmte Luft verwendet, die bei der Kühlung des aus dem Drehrohrofen ausgetragenen gebrannten Kalks anfällt. Diese Luft wird durch den Zentralbrenner, der vorzugsweise mit Staubkohle betrieben wird, auf die genannte Temperatur aufgeheizt. Dadurch ist eine wirtschaftliche Wärmerückgewinnung der bei der Kühlung anfallenden Wärme möglich.

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß beim Gegenstromverfahren in den Bereich der Aufheizzone, der vor dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffes liegt, mindestens durch ein Mantelrohr sauerstoffhaltige Gase in den freien Ofenraum geblasen werden. Dadurch ist es möglich, die brennbaren, flüchtigen Bestandteile - insbesondere bei größeren Mengen - praktisch vollständig im Drehrohrofen zu verbrennen.

Eine Ausgestaltung besteht darin, daß beim Gegenstromverfahren die Endkalzinierung in einem Schachtkühler erfolgt und das Abgas des Schachtkühlers in den Drehrohrofen geleitet wird. Dabei wird der restliche feste Kohlenstoff

13 0 G Ik Λ I G) 5 ÜB 7

301288©

in der oberen Schicht der Schüttung im Kühler noch umgesetzt, das dabei verbrannte CO heizt die Kühlluft noch weiter auf und wird dann in den Drehrohrofen geleitet. Dadurch wird die WärmeÖkonomie des Gesamtverfahrens verbessert.

Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin,-daß der Drehrohrofen im Gleichstromverfahren betrieben wird, das kalkhaltige Material heiß und der kohlenstoffhaltige Brennstoff kalt in das Beschickungsende chargiert werden und kurz hinter dem BeSchickungsende sauerstoffhaltige ■ Gase mittels Düsensteinen durch die Beschickung, geblasen werden. Dadurch erfolgt die Zündung des kohlenstoffhaltigen Materials ohne Verwendung eines Zentralbrenners und die Aufheizung des kalten kohlenstoffhaltigen Materials erfolgt auf einer sehr kurzen Ofenlänge. Dadurch wird der Ofen sehr kurz und die Rückleitung der heißen Abgase zu einer Vorwärmstation für das kalkhaltige Material - zweckmäßigerweise ein Schacht - wird sehr kurz.

. ·

Die Erfindung wird an Hand von Beispielen näher erläutert.

Es wurde ein Versuchs-Drehrohrofen verwendet, der eine .. Länge von 12 m hat und einen lichten Innendurchmesser von 0,8 m. Der Ofen war in einem Abstand von je. 1 m mit Düsensteinen versehen, d.h. von 1 bis 11 m seiner Länge. Die Düsensteine konnten unabhängig voneinander mit geregelten Mengen an Luft beaufschlagt werden oder stillgelegt werden. Beim Betrieb im Gegenstromverfahren war ein Mantelrohr in 1 m Abstand vom Beschickungsende angeordnet, dessen Austrittsöffnung zum Beschickungsende hin gerichtet war.

Als Brennstoff wurde eine stückige subbituminöse.Kohle mit 36 % Feuchte und einer Korngröße kleiner 25 mm eingesetzt. Sie hatte folgende Zusammensetzung (bezogen auf

trockenen Zustand):

^Cfix ⁴⁸^

flüchtige Bestandteile 44 %

Asche 8 %

Der eingesetzte Kalkstein hatte eine Korngröße von bis 40 mm.

Beispiel 1

Der Drehrohrofen wurde im Gegenstromverfahren betrieben.

Aufgabe:

Kalkstein 600 kg/h

Kohle

a) Beschickungsende, kleiner 25 mm 125 kg/h

b) Austragsende, kleiner 10 mm 45 kg/h

Luftaufgäbe: 900 Nm^/h

davon:

a) in die Aufheizzone 30 % gleichmäßig verteilt in die Beschickung und den freien Ofenraum

b) in die Kalzinierzone 50 % gleichmäßig verteilt m die Beschickung und den freien Ofenraum

c) in das Austragsende 20 % zentral in den freien Ofenraum

Vorwärmzone:

ca» 40 % der Ofenlänge
Materialtemperatur am Ende 880 ⁰C

Gastemperatur am Ende 1100 ⁰C

Kalzinierzone:

ca. 60 % der Ofenlänge

Materialtemperatur:
a) maximale, 1 m vor Austragsende 970 ⁰C

b) Austragsende 930 ⁰C

maximale Gastemperatur

1 m vor Austragsende 1160 ⁰C

130041/Ώ507

Abgas:

Temperatur brennbare Bestandteile

Sauerstoff Austrag:

C0₂-Gehalt des Kalks

660 °	C	0	,5
unter	%
ca. 1	1	%
unter	0
unter	1	τητπ
unter

Cfi_x Asche mit einer Korngröße

Das Austragsmaterial wurde in einer Kühltrommel durch Wasserberieselung indirekt gekühlt. Anschließend wurde die Asche abgesiebt.

Aus apparativen Gründen konnte die Kühlwärme nicht genutzt werden. Bei der Betrachtung des Wärmeverbrauchs sind die hohen Wandverluste des relativ kleinen Versuchsofens zu berücksichtigen. . ·

Wurde in der Kalzinierzone die in die Schüttung gegebene Luftmenge nur in den Gasraum gegeben, und zwar so, daß die gesamte Luftmenge konstant blieb, konnte trotz Anstieg der Gastemperaturen im Gasraum im Mittel um 100° C und im Abgas auf 750 C keine ausreichende Entsäuerung mehr erreicht werden. Diese schwankte zwischen einem COp-Gehalt von 4 bis 8 %. Der C-Gehalt im Ofenaustrag stieg auf 5 % an. Der Gehalt an brennbaren Bestandteilen im Abgas wurde etwa gleich gehalten.

Wurde die Kohlenmenge bei der zuerst genannten Fahrweise am Einlauf erhöht und entsprechend am Ofenauslauf über die Zentraleinblasung verringert, stieg der.Anteil der brennbaren Bestandteile an bei gleichzeitigem Absinken der Abgastemperatur. Bei der Zugabe von 150 kg/h Kohle am Einlauf und 20 kg/h am Ofenauslauf fiel die Abgastemperatur auf unter 600⁰C, wobei ein Anteil von nahezu 3 % an brennbaren Bestandteilen gemessen wurde.

Bei einer Ausnutzung der Kühlwärme wurde der Wärmeverbrauch um etwa 8 bis 12 % gesenkt.

Beispiel 2

Der Drehrohrofen wurde im Gleichstromverfahren betrieben. Mit einem im Ofeneinlauf installierten Gas-Zentralbrenner werden die an der Oberfläche befindlichen Kohlepartikel auf Zündtemperatur gebracht. Beim Einmischen dieser Partikel in die Schüttung wird der Wärmeinhalt der Kohleflüchtigen durch Zugabe von Luft über die Manteldüsen freigesetzt und die Schüttung auf Kalziniertemperatur erhitzt .

Die aufgegebene Kalziniermenge und -qualität blieb analog zum Gegenstrombetrieb konstant. Am Ofeneinlauf wurde aber jetzt die gesamte feuchte Kohlenmenge von 170 kg/h in der Körnung unter 25 mm aufgegeben. Die zugeführte Luftmenge ohne Zentralbrenner-Luft lag bei etwa 950 Nm /h, wovon in die Aufheizzone etwa 60 % eingeblasen wurden. Die Luftverteilung zwischen Gasraum und Schüttung sowohl in der Vorwärmzone als auch in der Kalzinierzone war etwa 50 : 50.

Bei dieser Fahrweise lagen Endsäuregehalt an COp im Kalk sowie Rest-C^.. -Menge im Ofenaustrag ebenfalls unter 1 % bzw. 0,1 %.

Die mit dem Zentralbrenner zugeführte Gasmenge (Erdgas) betrug 16 Nür/h. Der Brenner wurde mit Λ 1,1 betrieben. Das Abgas trat am Ofenende mit einer Temperatur von 1050⁰C aus, wobei bei einem Sauerstoffgehalt von etwa 2 % keine brennbaren Bestandteile analysiert wurden. Die Vorwärmzone war etwa 40 % lang. Die Guttemperatur betrug am Ende dieser Zone 890⁰C und erhöhte sich auf 99O⁰C bis zum Ofenauslauf. Die Gastemperatur hatte ein Maximum von 1250⁰C, etwa 1,5 m vom Ofeneinlauf entfernt und fiel dann auf 1050⁰C zum Ofenauslauf ab.

130 04 1 /Q5Q7

• Das heiße Abgas könnte zur Vorwärmung des Kalksteins in einem Schachtvorwärmer genutzt werden, wodurch ein Zentralbrenner am Ofeneinläuf entfallen würde.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Wärmeverbrauch des Drehrohrofens gesenkt werden kann, da an jeder Stelle des Drehrohrofens nur soviel Wärme freigesetzt wird, wie die wärmeverbrauchenden Reaktionen aufnehmen. Dadurch wird bei gleichem Brennstoff weniger Schwefel auf den Kalk übertragen. Die aus dem Bett austretenden hohen Gasmengen senken ebenfalls den Schwefelgehalt, des Kalks. Durch den Umsatz von CO₂ niit C in der Schüttung wird der COo-Partialdruck abgesenkt und dadurch die Kalzinierung beschleunigt und ein aktiverer Kalk hergestellt. Der Wärmeübertragungsgrad wird verbessert, so daß keine Einbauten erforderlich sind und die Wandverluste gering, werden. Es werden Überhitzungen vermieden, da die Gas- und Bettemperatur weitgehend angeglichen werden, die Lebensdauer der Ausmauerung wird durch niedrigere Temperaturen erhöht, und Ansatzringe werden vermieden. Der Betrieb ist sehr· flexibel, der Ofen kann mit hohem Füllungsgrad gefahren werden, und es können hohe spezifische Ofendurchsatzleistungen erzielt werden.

130041/101507

Claims

Patentansprüche

K\..i Verfahren zum Brennen von Kalk durch thermische Behandlung mittels heißer Gase im Drehrohrofen, wobei fester, kohlenstoffhaltiger Brennstoff zur Erzeugung von heißen Gasen in das BeSchickungsende des Drehrohrofens chargiert wird, in der Aufheizzone beginnend mit dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffs sauerstoffhaltige Gase mittels DUsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung eingeblasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung in den Bereich der Aufheizzone eingeblasen werden, der mit dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffes beginnt und der dort endet, wo die Temperatur in der Beschickung nicht weiter ansteigt,

b) in der'anschließenden Kalzinierzone sauerstoffhaltige Gase mittels Düsensteinen in die über Düsensteinen befindliche Beschickung in solchen Mengen eingeblasen werden, daß die- Temperatur in der Beschickung konstant gehalten wird, und solange wie die Temperatur konstant bleibt,

c) in den freien Ofenraum dort sauerstoffhaltige Gase eingeblasen werden, wo brennbare, gasförmige Bestandteile in der Ofenatmosphäre enthalten sind, und

d) die in den freien Ofenraum eingeblasenen Mengen an sauerstoffhaltigen Gasen so geregelt werden, daß im Abgas praktisch keine brennbaren, gasförmigen Bestandteile enthalten sind.

13OJH1/G5O7
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des frischen, festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs mittels eines Zentralbrenners in Form von Feinkohle durch unterstöchiometrische Verbrennung eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gegenstromverfahren ein Teil des frischen, festen, kohlenstoffhaltigen Brennstoffs vom Austragsende des .Drehrohrofens eingebracht und über eine größere Länge des Beschickungsbettes verteilt wird. ι .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis-3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gegenstromverfahren mittels eines Zentralbrenners vom Austragsende des Drehrohrofens soviel Wärme eingebracht wird, wie für die Aufheizung der vom Austragsende eingeleiteten sauerstoff haltigen Gase auf etwa 1100 bis 1250 ⁰C erforderlich ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gegenstromverfahren in den Bereich der Aufheizzone, der vor dem Auftreten zündfähiger Teilchen des festen Brennstoffes liegt, mindestens durch ein Mantelrohr sauerstoffhaltige Gase in den freien Ofenraum geblasen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gegenstromverfahren die Endkaiζinierung in einem Schachtkühler erfolgt und das Abgas des Schachtkühlers in den Drehrohrofen geleitet wird.

1300 41/0507
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehrohrofen im Gleichstromverfahren betrieben wird, das kalkhaltige Material heiß und der kohlenstoffhaltige Brennstoff kalt in das Beschickung sende chargiert werden und kurz hinter dem Beschickungsende sauerstoffhaltige Gase mittels
Düsensteinen durch die Beschickung geblasen werden.

13OQ41/0507