DE976930C

DE976930C - Gasbeheizter Schachtofen fuer Kalkstein, Dolomit oder Magnesit

Info

Publication number: DE976930C
Application number: DEE4364A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr-Ing Eigen
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke GmbH
Priority date: 1951-09-21
Filing date: 1951-09-21
Publication date: 1964-09-03

Description

Gasbeheizter Schachtofen für Kalkstein, Dolomit oder Magnesit In Kalkschachtöfen mit lotrechter Gasströmung wird im allgemeinen nur Kalkstein von mehr als .1.o mm Korngröße gebrannt. Es wäre unwirtschaftlich, kleinstückigen Kalkstein, z. B. von 15 bis 30 mm Korngröße, in 1o bis 2o m hohen Schachtöfen mit lotrechter Gasströmung zu brennen, weil bei kleinstückigem Gut eine niedrige Schütthöhe von r bis 3 m zur Erzielung einer guten Wärmewirtschaft genügt und eine weit darüber hinausgehende Schachthöhe nur zu einem Rückgang der Kalkleistung je Kubikmeter Nutzraum und Tag führen würde. Um bei einer geringen Schütthöhe eine technisch ausreichende Kalkleistung je Ofeneinheit und Tag zu erhalten, müßte man einen sehr großen Schachtdurchmesser wählen, was aber große konstruktive und brenntechnische Schwierigkeiten bietet.
Dies hat dazu geführt, daß große Mengen kleinstückigen Kalksteins auf die Halde gekippt werden. Dabei ist gerade dieser kleinstückige Kalkstein, der wegen seiner großen Wärmeübergangsfläche je Kubikmeter Schüttgut eine 5- bis r5mal größere Raumleistung beim Brennen zu Kalk ergeben könnte als Kalkstein von z. B. zoo mm Korngröße, für ein wirtschaftliches Kalkbrennen besonders geeignet.
Es ist nun für die Behandlung von kleinstückigem Gut bekannt, das Gut in dünner Schicht zwischen gasdurchlässigen Wänden einer Ouerstrombeheizung oder -kühlung mit Gas oder Luft auszusetzen, wobei die Richtung des Querstroms gewechselt werden kann. Die Beheizung wird dabei in der Art vorgenommen, daß heiße Gase das Schüttgut durchqueren, der erforderliche Vorgang der Gasverbrennung also außerhalb des Schüttgutes stattfindet.
Bei gasbeheizten Kalkschachtöfen mit lotrechter Gasströmung ist ferner bekannt, daß die Gefahr hoher Brenntemperaturen, der Zerstörung des Ofenfutters und des Anbackens des Brenngutes an der Ofenwand verringert werden kann, wenn zwei oder drei Brennebenen eingerichtet werden. Es ist weiter bekannt, daß man diese Gefahr auch durch die Anwendung des Umwälzv erfahrens verringern oder ganz beseitigen kann, doch hat das Umwälzverfahren stets eine Verringerung des thermischen Ofenwirkungsgrades zur Folge, wenn das Abgas nicht mit einer Temperatur von goo° C (Zersetzungstemperatur des Kalksteins) umgewälzt wird, was nur bei Verwendung energiefressender Treibdüsen oder empfindlicher betriebsanfälliger Gebläse mit wassergekühlten Flügelrädern möglich ist.
Schließlich ist bekannt, daß es zur Erzielung eines Kalkes mit geringem Rest-CO.-Gehalt zweckmäßig ist, den glühenden Kalk vor seiner Kühlung durch Luft möglichst lange in einer Temperatur von über goo° C zu lassen.
Es besteht daher noch die Aufgabe, einen Schachtofen für kleinstöckigen Kalkstein mit bisher nicht gekannter Kalkleistung je Kubikmeter Nutzraum und trotzdem hervorragender Kalkqualität (weichgebrannter, aktiver Kalk von höchstem Entsäuerungsgrad) zu erstellen.
Hierzu ist ein Ofen gemäß der Erfindung geeignet. Erfindungsgemäß besteht bei einem gasbeheizten Schachtofen zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, insbesondere mit rechteckigem oder kreisförmigem Querschnitt, dessen Schüttgut wiederholt von gasförmigen Stoffen quer zur Bewegungsrichtung des Schüttgutes durchquert wird, die Brennzone aus mehreren Durchquerungszonen, die von dem einen Verbrennungsmittel (z. B, Gas) nacheinander durchströmt werden, und es sind Einrichtungen vorgesehen, mittels deren das andere Verbrennungsmittel den einzelnen Zonen in der Menge zuführbar ist, die für die Aufrechterhaltung der in den einzelnen Zonen erforderlichen Temperatur nötig ist.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß der Kalkstein im Gegensatz zu den bisher bekannten Öfen nach Eintritt in die Brennzone mit höherer Temperatur gebrannt werden kann als vor dem Austritt aus der Breimzone, so daß die Entsäuerung in der oberen Brennzone beschleunigt, in der unteren Brennzone ein Überbrennen aber vermieden wird.
Schließlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zwischen die Brenn- und Kühlzone eine von Luft oder Gas nicht durchströmte Nachentsäuerungszone einzuschieben.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Der gewählte Querschnitt ist ein Rechteck (Abb. i). Abb.3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den Schachtofen. Das punktiert dargestellte Schüttgut bewegt sich durch den Schacht i abwärts zum Austrag 3. Das Gebläse 2 drückt Kaltluft durch die Leitung 4. in den Ofen. Die.., Luft dringt durch die schrägstehenden, jalousieartigen Roste und den daraufliegenden Kalk nach oben und als Warmluft in die isolierte Luftleitung 6 ein. Das brennbare Gas wird dem Ofen durch die isolierte Heißgasleitung 7 zugeführt.
Die Brennerwand 8 enthält Haupt- und Nebenkanäle, und zwar getrennt für Luft, die aus dem Rohrstück 12 eintritt, und für Gas, das aus der Gasleitung 7 kommt. Die Nebenkanäle münden in Form kleiner Gas- und Luftöffnungen im Ofenschacht. Erst im Schüttgut bildet sich ein Gas-Luft-Gemisch, das durch das glühende Schüttgut gezündet wird. Da die gesamte für den Ofen benötigte Gasmenge, aber nur ein Teil der notwendigen V erb.rennungsluft zugeführt wird, kann nur ein Teil des Gases verbrennen, und es bildet sich eine nur geringe Verbrennungstemperatur. Das Gemisch aus Verbrennungsgas und brennbarem Gas tritt durch seitliche Öffnungen der Schachtofenwand, die der Brennerwand 8 gegenüberliegen, in die Kammer 16 ein.
Der gleiche Durchquerungs- und Teilverbrennungsvorgang wiederholt sich anschließend in den Teilen der Schüttgutsäule zwischen den Brennerwänden 9, io und i i sowie den gegenüberliegenden Schachtofenwänden, wobei in die Gaskanäle jeweils das Halbgas (Mischung von Verbrennungsgas mit brennbarem Gas) der vorherigen Verbrennungsstufe und in die Luftkanäle heiße Zusatzluft durch die Rohrleitungen 13, 14. und 15 eintritt. In den Halbgaskammern 16, 17 und 18 steigt das Halbgas zur nächsthöheren Brennerwand empor.
Der Heißluftzutritt zu den einzelnen Brennerwänden kann so geregelt werden, daß die Brenntemperatur in den oberen Durchquerungszonen höher ist als in den unteren.
Mit etwa goo° C tritt das Verbrennungsgas in die Kammer i9 ein und durchquert dann zweimal über die Kammer 20 das vorzuwärmende Schüttgut. Das Abgas fließt durch das Rohr 22 über das Gebläse 23 zum Kamin 2d.. Die Gicht 25 wird mit einfacher oder besser doppelter Glocke ausgerüstet.
Bei Verwendung heizwertschwacher Gase, wie Generatorgas oder Hochofengichtgas, ist die Senkung der Verbrennungstemperatur bei der vorgeschlagenen stufenweisen Verbrennung so groß, daß ohne Gasumwälzung gefahren werden kann. Bei Verwendung von Stadtgas oder Erdgas (Methan) kann durch geringen Abgaszusatz zur Verbrennungsluft die Verbrennungstemperatur noch stärker gesenkt werden. Da der Abgaszusatz im Gegensatz zum reinen Umwälzverfahren gering gehalten werden kann, tritt nur eine mäßige Senkung des thermischen Wirkungsgrades ein. Das Umwälzgebläse 26 saugt in diesem Falle heißes Verbrennungsgas aus der Kammer 2o durch die Leitung 27 und drückt es durch die Leitung 28 in die Heißluftleitung 6. Der Schachtofen kann auch in der Weisegefahren werden, daß unten der gesamte Heißluftstrom einführt und das brennbare Gas verteilt auf die Z ttleitungen 12, 13, 14 und 15 zugeführt wird. Werden teerhaltige Gase verwendet, so verbrennt etwaiger Teerkoks, der sich auf dem glühenden Brenngut der untersten Durchquerungszone nieder-"chlägt, in dem darunter befindlichen Teil des Ofenschachtes, in dem eine schwache vertikale Luftströmung besteht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasbeheizter Schachtofen, insbesondere mit rechteckigem oder kreisrundem Querschnitt, zum Brennen oder Sintern von Kalkstein, Dolomit oder Magnesit, dessen Schüttgut wiederholt von gasförmigen Stoffen quer. zur Bewegungsrichtung des Schüttgutes durchquert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennzone aus mehreren Durchquerungszonen besteht, die von dem einen Verbrennungsmittel (z. B. Gas) nacheinander durchströmt werden, und Einrichtungen vorgesehen sind, mittels deren das andere Verbrennungsmittel den einzelnen Zonen in der Menge zuführbar ist, die für die Aufrechterhaltung der in den einzelnen Zonen erforderlichen Temperatur nötig ist.
2. Schachtofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Brennzone und der eigentlichen Kühlzone ein Raum vorgesehen ist, in welchem das Gut nicht oder nur in geringem Maße gekühlt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1895:284, 2 037 Bog; belgische Patentschrift Nr. 499 i30.