DE1068171B

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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.Shaft furnace that can be heated in cross-flow for burning lime and processes for its operation The invention relates to a shaft furnace that can be heated in cross-flow for the production of soft burnt lime with several superimposed burning zones and a method for its operation.

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.There are already known processes for burning lime in which the temperature of the lower firing zone is lower than the temperature of the upper one Burning zone and in which the gases emerging from the burning zone then pass through the preheating zone. This older method works in the way that all of the combustion gases supplied and part of the combustion air separated from each other in the lower combustion zone through one side of the furnace into the bulk material to be introduced. The one emerging on the opposite side of the furnace, only imperfect The burned gas mixture should then be supplied with additional combustion air separately into the shaft in a second burning zone above the first burning zone be returned across the bulk material to the other side of the furnace, with the process with separate supply of additional combustion air into the shaft can repeat in other overlying burning zones.

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.In the shaft furnace according to the invention, on the other hand, from the The amount of gas escaping from the lower combustion zone does not zigzag through one or more further combustion zones of the furnace are carried out, rather are for the individual combustion zones Firing devices that can be operated independently of one another are provided and the Combustion gases exiting the individual combustion zones are directly transferred to the preheating zone forwarded. In this way it is possible to control the firing process or the temperature in each of the superimposed combustion zones and the flow conditions in the furnace, since there is an undesirable vertical flow of the Gases in the bulk material from one combustion zone into the other combustion zone with this gas flow can be avoided with great certainty.

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.The individual firing zones are preferably heated by combustion gases, which are in special, upstream of the individual combustion zones Combustion chambers are generated. In the process, it becomes more solid in these combustion chambers, liquid or gaseous fuel burned with air, which is preferably in the cooling zone of the shaft furnace is preheated.

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.According to a preferred embodiment of the invention, the fuel in the combustion chamber, which is upstream of the lower combustion zone, only incompletely burned, and those emerging from the lower burn zone incomplete burned gases are then with the addition of further combustion air in a the chamber upstream of the preheating zone is completely burned to dissipate its heat in the preheating zone to the goods to be preheated. Those from the gases exiting individual combustion zones are brought together before entering the preheating zone will.

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.It is advisable to put the heated combustion gases in the preheating zone to be introduced on the furnace side which is opposite the furnace side which the combustion gases enter the uppermost combustion zone. This lets a temperature equalization can be achieved across the furnace cross-section, since the with the in The hot combustion gases entering the combustion zone are the first to come into contact with the part of the The bulk material is preheated less than that on the exit side of the combustion zone passing part of the bulk material.

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.It has proven to be particularly advantageous to adjust the temperature of the upper firing zone to around 1350 to 1400 ° C, the temperature of the lower firing zone on the other hand to be adjusted to about 1100 to 1250 ° C, with that supplied to the upper burning zone Amount of heat is measured at the same time so that in the lime still. a carbonic acid content of about 5 ° lo- remains.

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.It has surprisingly been found that with the specified restriction the amount of heat added despite the high firing temperature in the upper firing zone overburning of the lime does not take place, so that a very high furnace throughput soft burnt lime is achieved '. This method is of very general applicability.

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.The shaft furnace for carrying out the new process has at least two combustion chambers arranged outside the shaft furnace wall, which are equipped with fuel and air and, if applicable, exhaust gas recirculation lines Mistake .and in the area of the combustion zone through entry slots or the like with the shaft are connected. Lines connected to the outlet slots lead to a next to the preheating zone arranged chamber, from which the combustion gases in enter the preheating zone.

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.The combustion chambers can be stacked on the same side of the Oven be arranged. Furthermore, the lines for discharging the combustion gases open from the combustion zones into a collecting chamber.

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.Further refinements of the invention emerge from the following Description and the drawing, in which the invention in one embodiment is shown, namely Fig. 1 shows the new shaft furnace in longitudinal section, Fig.2 the same shaft furnace cross-sectioned along line 2-2 of 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.The shaft furnace, which is shown schematically in the drawing and has a rectangular cross-section, is closed at the top by a charging bell 1 shown only in FIG. 1. The material reaches the actual shaft 3 via a silo-like antechamber 2, in which it sinks from top to bottom, passing through the preheating zone, the two combustion zones and the cooling zone one after the other, in order to exit at the lower end through a discharge chamber 4 which is airtight to the outside . The combustion air is sucked in by a pressure fan 5 and introduced laterally through the nozzle 6 into the shaft. The preheated combustion air leaves the shaft at the upper end of the cooling zone through the nozzle 7 in order to enter the combustion chambers 11, 12 upstream of the two combustion zones via the line 8 through valves 9, 10. The gaseous, liquid or solid fuel is blown into the combustion chambers, for example by a fan 13, the air supply in the combustion chamber 12 being regulated by the valve 9 so that incomplete combustion takes place there, whereby the combustion temperature in the lower combustion zone is considerably below the temperature the upper burn zone. The combustion gases enter the shaft in the two superimposed combustion zones through the inlet slots 14, then pull essentially horizontally through the bulk material and leave the shaft through the outlet slots 15. The gases emerging from the slots 15 of the two combustion zones pass over in the embodiment shown separate lines 16, 17 into a collecting chamber 18 in which the incompletely burned gases that have emerged from the lower combustion zone are burned with the addition of further combustion air. This additional combustion air is conducted to the collecting chamber 18 through a line 19 branching off, for example, at the connector 7. The valve 20 is used to regulate the amount of air introduced into the collecting chamber. The gases heated in the collecting chamber are introduced into the shaft through slots 21 in the lower part of the preheating zone and sucked off by a suction fan 22 at the upper end of the preheating zone. In the embodiment shown, the inlet slots 14 of both combustion chambers 11 and 12 are arranged on one longitudinal side of the here rectangular shaft cross-section, while the slots 21 are arranged at the lower end of the preheating zone on the opposite longitudinal side of the furnace. Due to this opposite arrangement of the slots, the goods moving past the outlet slots 15 are preheated than the goods sinking on the side of the inlet slots 14 and which are directly acted upon by the hot gases emerging from the combustion chambers.

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.This, if necessary, for better regulation of the firing zone temperature Exhaust gas returned to the combustion chambers is preferably passed through a pressure port 23 of the suction fan 22 branching off gas return line 24 to the combustion chambers 11 and 12 headed. The amount of exhaust gas introduced into the two Bremikammerti is regulated by valves 25 and 26. A throttle valve can be installed in the pressure port 27 may be provided, the flow behind the branch point of the gas return line 24 is so that when the throttle valve 27 is partially closed, the exhaust gas below the pressure prevailing in the pressure port can flow into the combustion chambers. But when the pressure in the gas return line 24 is not sufficient, can also be known per se Way, an additional fan can be arranged in the gas return line.

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.Deviating from or in addition to this arrangement of the gas return line Exhaust gas can also be introduced into the suction port of the pressure blower 5 in regulated quantities and after preheating in the cooling zone together with the combustion air, the combustion chambers are fed.

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.The invention can be modified in many ways. So can use the exhaust gases drawn off from the upper part of the shaft furnace instead of from the Pressure connection of the suction fan 22 also from any other point in the preheating zone or optionally from the collecting chamber 18 or from the lines 16 and / or 17 can be removed.

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.The two combustion chambers can also be located on opposite sides Sides of the transverse furnace be arranged, where appropriate, the supply of the out These two combustion zones exiting gases in the preheating zone on opposite sides Oven sides can be done.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. In cross-flow heatable shaft furnace with at least two superimposed combustion zones for the production of soft burnt lime, the temperature of the lower firing zone in each case being lower than that of the one above located combustion zones is held and the gases emerging from the combustion zone are passed through the preheating zone, characterized in that for each burning zone its own firing device that is independent of the other firing zones Heating is permitted, provided and that the emerging from the individual combustion zones Heating gases are fed directly to the preheating zone.

2. Shaft furnace according to claim 1, characterized by individual combustion chambers assigned to the combustion zones, in which fuel is burned with air preferably preheated in the cooling zone will.

3. Shaft furnace according to claim 1 or 2, characterized in that all combustion chambers are located on the same side of the furnace.

4. Shaft furnace according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the gas discharge lines of the combustion zones in a common collecting chamber open from where the exhaust gases enter the preheating zone.

5. Shaft furnace according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Gas discharge lines on that side of the furnace into the Preheating zone open out, which is the furnace side, through which the combustion gases in the uppermost combustion zone enter, opposite.

6. Shaft furnace according to one of claims 1 to 5, characterized by gas return lines through which exhaust gas is sucked off in the region of the preheating zone and introduced into the combustion chambers. 7. Shaft furnace after. 919-2, .- # i ck 6, thereby indicates that the. cooling line to the Pressure port of the 'from the preheating zone suction container is closed and the valve tile that are supplying exhaust gas in the incineration is permitted. B. shaft of claim 7, characterized indicates the pressure port of the suction blower is provided with rose flap. 9. Sch ach one of claims 1 to 8, kneading by a pressure blower, which air mixed if necessary

promotes with circulating gas through the cooling zone into the combustion chamber. 10. A method for operating a shaft furnace according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fuel is incompletely burned in the combustion chamber assigned to the lower combustion zone and that the incompletely burned gases emerging from the lower combustion zone with the addition of further combustion air in the preheating zone upstream chamber are completely burned in order to then give off their heat in the preheating zone to the material to be preheated. 11. A method for operating a shaft furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the upper combustion zone is set to about 1350 to 1400 ° C and the amount of heat supplied is measured so that the lime still has a CO2 content of about 5% remains.