DE1068171B

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Info

Publication number: DE1068171B
Application number: DENDAT1068171D
Authority: DE
Publication date: 1959-10-29

Description

Im Querstrom beheizbarer Schachtofen zum Brennen von Kalk und Verfahren zu dessen Betrieb Die Erfindung betrifft einen im Querstrom beheizbaren Schachtofen zur Herstellung von weichgebranntem Kalk mit mehreren übereinanderliegenden Brennzonen und ein Verfahren zu dessen Betrieb.
Es sind bereits Verfahren zum Brennen von Kalk bekannt, bei denen die Temperatur der unteren Brennzone niedriger ist als die Temperatur der oberen Brennzone und bei denen die aus der Brennzone austretenden Gase anschließend durch die Vorwärmzone geleitet werden. Dieses ältere Verfahren arbeitet in der Weise, daß die gesamten zugeführten Verbrennungsgase und ein Teil der Verbrennungsluft getrennt voneinander in der unteren Brennzone durch die eine Ofenseite in das Schüttgut eingeführt werden. Das an der gegenüberliegenden Ofenseite austretende, nur unvollkommen verbrannte Gasgemisch soll dann unter getrennter Zuführung weiterer Verbrennungsluft in den Schacht in einer oberhalb der ersten Brennzone liegenden zweiten Brennzone quer durch das Schüttgut zur anderen Ofenseite zurückgeleitet werden, wobei sich der Vorgang unter getrennter Zuführung weiterer Verbrennungsluft in den Schacht in weiteren darüberliegenden Brennzonen wiederholen kann.
Beim Schachtofen nach der Erfindung wird demgegenüber die aus der unteren Brennzone austretende Gasmenge nicht im Zickzackstrom durch eine oder mehrere weitere Brennzonen des Ofens geführt, vielmehr sind für die einzelnen Brennzonen unabhängig voneinander betreibbare Feuerungseinrichtungen vorgesehen und die aus den einzelnen Brennzonen austretenden Verbrennunggase werden unmittelbar der Vorwärmzone zugeleitet. Es ist auf diese Weise möglich, den Brennvorgang bzw. die Temperatur in jeder einzelnen der übereinanderliegenden Verbrennungszonen und die Strömungsverhältnisse im Ofen genau zu beherrschen, da sich eine unerwünschte senkrechte Strömung der Gase im Schüttgut von einer Brennzone in die andere Brennzone bei dieser Gasführung mit großer Sicherheit vermeiden läßt.
Vorzugsweise erfolgt die Beheizung der einzelnen Brennzonen dabei durch Verbrennungsgase, die in besonderen, den einzelnen Brennzonen vorgeschalteten Verbrennungskammern erzeugt werden. Dabei wird in diesen Verbrennungskammern fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoff mit Luft verbrannt, welche vorzugsweise in der Abkühlzone des Schachtofens vorgewärmt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Brennstoff in der Verbrennnungskammer,, welche der unteren Brennzone vorgeschaltet ist, nur unvollständig verbrannt, und die aus der unteren Brennzone austretenden unvollständig verbrannten Gase werden anschließend unter Zusatz weiterer Verbrennungsluft in einer der Vorwärmzone vorgeschalteten Kammer vollständig verbrannt, um ihre Wärme dann in der Vorwärmzone an das vorzuwärmende Gut abzugeben. Dabei können die aus den einzelnen Brennzonen austretenden Gase vor dem Eintritt in die Vorwärmzone zusammengeführt werden.
Es empfiehlt sich, die aufgeheizten Verbrennungsgase in die Vorwärmzone an derjenigen Ofenseite einzuführen, welche der Ofenseite gegenüberliegt, durch welche die Verbrennnungsgase in die oberste Brennzone eintreten. Hierdurch läßt sich ein Temperaturausgleich über den Ofenquerschnitt erzielen, da der mit den in die Brennzone eintretenden heißen Brenngasen zuerst in Berührung kommende Teil des Schüttguts weniger stark vorgewärmt ist als der an der Austrittseite der Brennzone vorbeiwandernde Teil des Schüttguts.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Temperatur der oberen Brennzone auf etwa 1350 bis 1400°C, die Temperatur der unteren Brennzone dagegen auf etwa 1100 bis 1250°C einzustellen, wobei die der oberen Brennzone zugeführte Wärmemenge gleichzeitig so bemessen ist, daß im Kalk noch. ein Kohlensäuregehalt von etwa 5 °lo- verbleibt.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei der angegebenen Beschränkung der zugesetzten Wärmemenge trotz der hohen Brenntemperatur in der oberen Brennzone ein Überbrennen des Kalkes nicht erfolgt, so daß bei sehr hohem Ofendurchsatz ein weichgebrannter Kalk erzielt wird'. Dieses Verfahren ist von ganz allgemeiner Anwendbarkeit.
Der Schachtofen zur Ausführung des neuen Verfahrens hat mindestens zwei außerhalb der Schachtofenwand angeordnete Verbrennungskammern, die mit Brennstoff- und Luft- sowie gegebenenfalls Abgasrückführungsleitungen versehen .und im Bereiche der Brennzone durch Eintrittsschlitze od. dgl. mit dem Schacht verbunden sind. An den Austrittsschlitzen angeschlossene Leitungen führen zu einer nächst der Vorwärmzone angeordneten Kammer, von der aus die Verbrennungsgase in die Vorwärmzone eintreten.
Die Verbrennungskammern können übereinander an derselben Seite des Ofens angeordnet sein. Ferner können die Leitungen zur Abführung der Verbrennungsgase aus den Brennzonen in eine Sammelkammer münden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in der die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt ist, und zwar zeigt Fig. 1 den neuen Schachtofen längsgeschnitten, Fig.2 den gleichen Schachtofen quergeschnitten nach Linie 2-2 der Fig. 1.
Der in der Zeichnung schematisch dargestellte, im Ouerschnitt rechteckige Schachtofen ist oben durch eine nur in Fig. 1 gezeigte Beschickungsglocke 1 abgeschlossen. Das Gut gelangt über einen siloartigen Vorraum 2 in den eigentlichen Schacht 3, in dem es von oben nach unten absinkt, wobei es nacheinander die Vorwärmzone, die beiden Brennzonen und die Abkühlzone durchwandert, um am unteren Ende durch eine nach außen luftdicht abgeschlossene Austragkammer 4 auszutreten. Die Verbrennungsluft wird durch Druckgebläse 5 angesaugt und seitlich durch den Stutzen 6 in den Schacht eingeführt. Die vorgewärmte Verbrennungsluft verläßt den Schacht am oberen Ende der Abkühlzone-durch den Stutzen 7, um über die Leitung 8 durch-Ventile 9, 10 in die den beiden Brennzonen vorgelagerten Brennkammern 11, 12 einzutreten. Der gasförmige, flüssige oder feste Brennstoff wird beispielsweise durch Gebläse 13 in die Brennkammern eingeblasen, wobei in der Brennkammer 12 die Luftzufuhr durch das Ventil 9 so geregelt wird, daß dort eine unvollkommene Verbrennung stattfindet, wodurch die Brenntemperatur in der unteren Brennzone erheblich unterhalb der Temperatur der oberen Brennzone liegt. Die Verbrennungsgase treten in den beiden übereinanderliegenden Brennzonen durch die Eintrittsschlitze 14 in den Schacht ein, ziehen dann im wesentlichen waagerecht durch das Schüttgut und verlassen den Schacht durch die Austrittsschlitze 15. Die aus den Schlitzen 15 der beiden Brennzonen austretenden Gase gelangen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über getrennte Leitungen 16, 17 in eine Sammelkammer 18, in welcher die aus der unteren Brennzone ausgetretenen, nur unvollkommen verbrannten Gase unter Zuführung weiterer Verbrennungsluft verbrannt werden. Diese weitere Verbrennungsluft wird durch eine beispielsweise am Stutzen 7 abzweigende Leitung 19 zur Sammelkammer 18 geführt. Zur Regelung der in die Sammelkammer eingeführten Luftmenge dient das Ventil 20. Die in der Sammelkammer aufgewärmten Gase werden durch Schlitze 21 im unteren Teil der Vorwärmzone in den Schacht eingeführt und am oberen Ende der Vor-«-ärmzone durch ein Sauggebläse 22 abgesaugt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Eintrittsschlitze 14 beider Brennkammern 11 und 12 an der einen Längsseite des hier rechteckigen Schachtquerschnittes angeordnet, während die Schlitze 21 am unteren Ende der Vorwärmzone an der gegenüberliegenden Längsseite des @ Ofens angeordnet sind. Durch diese gegenüberliegende Anordnung der Schlitze wird das sich an den Austrittsschlitzen 15 vorbeibewegende Gut st,l,etvorgewärmt als das an der Seite der Eintrittsschlitze 14 absinkende Gut, das unmittelbar von den aus den Brennkammern austretenden heißen Gasen beaufschlagt wird.
Das gegebenenfalls zur besseren Regelung der Brennzonentemperatur in die Brennkammern zurückgeführte Abgas wird vorzugsweise durch eine vom Druckstutzen 23 des Sauggebläses 22 abzweigende Gasrückführleitung 24 den Brennkammern 11 und 12 geleitet. Die Menge des in die beiden Bremikammerti eingeführten Abgases wird durch Ventile 25 und 26 geregelt. Im Druckstutzen kann dabei eine Drosselklappe 27 vorgesehen sein, die strömungsmäßig hinter der Abzweigstelle der Gasrückführleitung 24 liegt, so daß bei teilweise geschlossener Drosselklappe 27 das Abgas unter dem im Druckstutzen herrschenden Druck in die Brennkammern fließen kann. Wenn jedoch der Druck in der Gasrückführleitung 24 nicht ausreicht, kann auch in an sich bekannter Weise ein zusätzliches Gebläse in der Gasrückführleitung angeordnet werden.
Abweichend oder zusätzlich von dieser Anordnung der Gasrückführleitung kann Abgas in geregelten Mengen auch in den Saugstutzen des Druckgebläses 5 eingeführt und nach Vorwärmung in der Kühlzone zusammen mit der Verbrennungsluft den Brennkammern zugeführt werden.
Die Erfindung kann in mannigfaltiger Weise abgewandelt werden. So können die aus dem oberen Teil des Schachtofens abgezogenen Abgase statt aus dem Druckstutzen des Sauggebläses 22 auch aus einer beliebigen anderen Stelle der Vorwärmzone oder gegebenenfalls aus der Sammelkammer 18 oder aus den Leitungen 16 und/oder 17 entnommen werden.
Ebenfalls können die beiden Brennkammern auch an gegenüberliegenden Seiten des Querofens angeordnet sein, wobei gegebenenfalls die Zuführung der aus diesen beiden Brennzonen austretenden Gase in die V orwärmzone an gegenüberliegenden Ofenseiten erfolgen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Im Querstrom beheizbarer Schachtofen mit mindestens zwei übereinanderliegenden Brennzonen zur Herstellung von weichgebranntem Kalk, wobei die Temperatur der jeweils unteren Brennzone niedriger als die der darüber befindlichen Brennzonen gehalten wird und die aus der Brennzone austretenden Gase durch die Vorwärmzone geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Brennzone eine eigene Feuerungseinrichtung, die eine von den übrigen Brennzonen unabhängige Beheizung gestattet, vorgesehen ist und daß die aus den einzelnen Brennzonen austretenden Heizgase direkt der Vorwärmzone zugeführt werden.
2. Schachtofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einzelne, .den Brennzonen zugeordnete Verbrennungskammern, in denen Brennstoff mit vorzugsweise in der Abkühlzone vorgewärmter Luft verbrannt wird.
3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verbrennungskammern an derselben Seite des Ofens angeordnet sind.
4. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabführungsleitungen der Brennzonen in eine gemeinsame Sammelkammer münden, von wo aus die Abgase in die Vorwärmzone gelangen.
5. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabführungsleitungen an derjenigen Ofenseite in die Vorwärmzone münden, welche der Ofenseite, durch welche die Verbrennungsgase in die oberste Brennzone eintreten, gegenüberliegt.
6. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Gasrückführleitungen, durch welche Abgas im Bereich der Vorwärmzone abgesaugt und in die Verbrennungskammern eingeführt wird. 7. Schachtofen nach. 919-2, .-#i ck 6, dadurch ge- kennzeichnet, daß die . kührleitung an den Druckstutzen des ' aus der Vorwärmzone absaugenden Geb schlossen ist und Ven- tile besitzt, die are Zufuhr von Abgas in die Verbrennu rn gestattet. B. Schacht Anspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet Druckstutzen des Absauge- gebläses mi rosselklappe versehen ist. 9. Sch ach einem der Ansprüche 1 bis 8, Knet durch ein Druckgebläse, welches ungsluft gegebenenfalls gemischt

mit Umwälzgas durch die Kühlzone in die Verbrennungskammer fördert. 10. Verfahren zum Betrieb eines Schachtofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daB der Brennstoff in der der unteren Brennzone zugeordneten Verbrennungskammer unvollständig verbrannt wird und daß die aus der unteren Brennzone austretenden unvollständig verbrannten Gase unter Zusatz weiterer Verbrennungsluft in der der Vorwärmzone vorgeschalteten Kammer vollständig verbrannt werden, um ihre Wärme dann in der Vorwärmzone an das vorzuwärmende Gut abzugeben. 11. Verfahren zum Betrieb eines Schachtofens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daB die Temperatur der oberen Brennzone auf etwa 1350 bis 1400° C eingestellt und die zugeführte Wärmemenge so bemessen wird, daB im Kalk noch ein CO2-Gehalt von etwa 5 % verbleibt.