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Brennanlage zum Betrieb eines Drehrohrofens zum Brennen von Zement, Magnesit, Kalk od. dgl.
Zum Brennen von Zement, Magnesit, Kalk od. dgl. werden in grossem Umfang Drehrohröfen verwendet. Da die Abgase dieser Drehrohröfen am Brennguteinlaufende den Drehrohrofen mit einer verhältnismä- ssig sehr hohen Temperatur verlassen, hat der Betrieb eines solchen Drehrohrofens einen beachtlichen Abgaswärmeverlust zur Folge. Um diesen Abgaswärmeverlust nach Möglichkeit auszuschalten, hat man solchen Drehrohröfen Abgaswärmeaustauscher vorgeschaltet. So kennt man als Abgaswärmeausnutzungseinrichtung in Umdrehung versetzbare, in den Abgasstrom einschaltbare Trommeln mit gasdurchlässiger Wandung. Diese Trommeln sind mit Raschigringen mehr oder weniger angefüllt. Solche Abgasausnutzer eignen sich nur für das Schlammverfahren.
Bei Anwendung des Trockenverfahrens hat man sich mit Erfolg hinsichtlich der erzielten Wärmewirtschaft des Wanderrostes, des Schwebegasaustauschers und des Wirbelstromverfahrens bedient. Hier handelt es sich um Wärmeaustauscher, in denen granuliertes oder pulverförmiges Rohmaterial mit den Abgasen des Drehrohrofens in unmittelbaren Kontakt gebracht wird, gegebenenfalls unter Einsatz von Zyklonen u. dgl.
Diese für das Trockenverfahren bestimmten Wärmeaustauscher bedingen zum Teil eine beträchtliche Bauhöhe und machen auch zum Teil zusätzliche mechanische Einrichtungen notwendig, so dass eine solche Abgasausnutzung insgesamt eine aufwendige Bauart in beachtlichem Ausmass zur Voraussetzung hat.
Es sind Schachtvorwärmer bekanntgeworden, die im Höhenbereich der unteren Zone Gasanschlusshauben sowie im Höhenbereich der oberen Schachtvorwärmcrzone Gasabzugshaubenaussen am Schachtvorwärmer aufweisen, bei der durch eine am oberen Ende des Schachtvorwärmers angeschlossene VentilatorAnlage die Abgase von aussen nach innen durch die Materialschichten hindurchströmen.
Derartige bekannte Schachtvorwärmer weisen aber nicht nur eine umständliche und störungsanfällige Bauart auf, die sich durch denEinbau der Ventilatoranlage und gegebenenfalls Staubabscheidern sowie durch Anordnung eines Antriebes zum Hin-und Herdrehen des oberen Teiles des Schachtzylinders zur Vermeidung von Gewölbebildungen innerhalb des Materials ergibt, sondern bei diesen durchströmen die Abgase die Materialschich- ten mehr oder weniger senkrecht bzw. schräg nach oben, so dass sie-was besonders nachteilig ist-nicht auf kürzestem Weg in geringer Wandstärke vorliegende, gleichmässig geschichtete Materialschichten quer durchströmen.
Hinzu kommt der weitere erhebliche Nachteil, dass bei solchen bekannten Schachtvorwärmem die heissen Abgase des Drehrohrofens eine Abkühlung nach aussen erfahren, bevor sie die Materialschichten durchdringen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile bekannter Schachtvorwärmer zu beseitigen und diese so auszubilden, dass sie eine vom Standpunkt der Wärmebilanz leistungsfähige Anlage darstellen, bei denen bewegliche mechanische Teile auf ein Mindestmass beschränkt werden, die Ofenabgase auf kürzestem Wege tatsächlich quer strömend die in verhältnismässig geringer Wandstärke vorliegenden Materialschichten durchströmen, und die Materialschichten weitgehend von Staubbestandteilen entlastet werden, die entweder bereits durch die Materialaufgabe im Schachtvorwärmer entstehen, oder aber durch die Abgase des Drehrohrofens mitgerissen werden.
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Zur Lösung dieser Aufgaben geht die Erfindung davon aus, in einer Brennanlage zum Betrieb eines Drehrohrofens zum Brennen von Zement, Magnesit, Kalk od. dgl. einen an sich bekannten Schachtvorwärmer für das zu brennende Material zu wählen, der nebeneinander einen Gas-und einen Materialschacht aufweist. Die Abgase des Drehrohrofens durchdringen die Materialschichten im Materialschacht zweimal i quer zur Materialschicht durch Einsatz einer Ventilatoranlage.
Bei einer solchen bekannten Brennanlage mit einem Schachtvorwärmer für das zu brennende Material, dernebeneinander einenGas-und mindestens einenMaterialschacht aufweist, wobei die Trennwand bzw.
Trennwände zwischen Gasschacht und Materialschacht gasdurchlässig sind und die Abgase des Drehrohrofens zunächst eine untere Zone des Schachtvorwärmers, alsdann eine mit einer ausserhalb des Schachtvorwärmers befindlichen Ventilatoranlage gekoppelten Staubabscheideeinrichtung und schliesslich die obere Zone des Schachtvorwärmers durchdringen, besteht die Erfindung in erster Linie darin, dass die Abgase des Drehrohrofens einem mittleren Gasschacht zugeführt werden, der in der Höhe des Überganges von der unteren zur oberen Zone des Schachtvorwärmers durch eine Querwand unterteilt ist in einen unterenGasstauraum und in einen oberenGasabzugsraum, dass im Höhenbereich der unteren Zone des Schachtvorwärmers Gasabzugshauben sowie im Höhenbereich der oberen Zone des Schachtvorwärmers Gasanschlusshauben vorgesehen sind,
wobei die mit den Staubabscheidern gekuppelte Ventilatoranlage zwischen den Gasabzugshauben und den Gasanschlusshauben zwischengeschaltet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Schachtvorwärmer einen rechteckigen Querschnitt auf.
Bei einer solchen Brennanlage ist es weiterhin von grossem Vorteil, mindestens an zwei gegenüberliegenden Wandungen des Gasschachtes je einen Materialschacht vorzusehen.
Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Gasschacht oberhalb der Querwand im Bereich des oberen Teiles des Schachtvorwärmers an seinem oberen Ende mit einem Ventilatorabzug versehen.
Eine solche Schachtvorwärmeranlage, die in Verbindung mit einem Drehrohrofen arbeitet, hat ge- genüber allen bisher bekanntgewordenen Schachtvorwärmern und sonstigen Vorwärmeanlagen sehr erhebliche Vorteile. Die Abgase des Drehrohrofens durchdringen zunächst den unteren Teil der Materialschicht des Schachtvorwärmers. Die Abgase werden hiebei aus dem Drehrohrofen durch die Materialschicht des Schachtvorwärmers mittels einer Ventilatoranlage hindurchgesaugt, die aussen am Schachtvorwärmer angebracht ist. Hiebei werden die Abgase, nachdem sie die Materialschicht des unteren Teiles des Schachtvorwärmers durchdrungen haben, sofort einem Staubabscheider zugeführt.
Die Staubbestandteile der Ofenabgase, ebenso wie auch etwaige Staubbestandteile aus der Materialschicht des unteren Teiles des Schachtvorwärmers werden somit durch diesen Staubabscheider aus dem Schachtvorwärmer entfernt. Es mag besonders darauf hingewiesen werden, dass von diesem Staubabscheider aus die gereinigten Abgase des Ofens dem oberen Teil des Schachtvorwärmers zugeführt werden. Es erfolgt also nicht, wie es bei bekannten Einrichtungen der Fall ist, eine Anreicherung des oberen Teiles des Schachtvorwärmers mit Staubbestandteilen der Abgase aus dem unteren Teil desSchachtvorwärmers, sondern gereinigte Abgase des Ofens werden durch den oberen Teil des Schachtvorwärmers hindurchgeführt und sind besonders geeignet, die Staubbestandteile mitzunehmen, die in der Materialschicht des oberen Teiles des Schachtvorwärmers sich befinden sollten.
Bei der bisher bekannten Anordnung war ein Ventilator vorgesehen, der in dem Gasschacht selbst untergebracht war und die Abgase des Drehrohrofens aus dem unteren Teil des Schachtvorwärmers abzieht, aber auch gleichzeitig diese Abgase seinerseits durch die Materialschicht des oberen Teiles des Schachtvorwärmers hindurchdrückt. Am Materialschacht angebrachte Ventilatoren sind demgegenüber wesentlich betriebssicherer und durch die Zwischenschaltung des Staubabscheiders wird auch der Verschleiss dieser aussen am Schacht angebrachten Ventilatoren sehr erheblich herabgesetzt.
Es ist zwar bereits ein Abgaswärmeaustauscher vorgeschlagen worden, bei welchem ein in einem Gehäuse befindlicher kegelförmiger mit einem Antrieb versehener Drehrost vorgesehen ist, von dem das vorzuwärmende Material in einer einstellbaren Schichtstärke sich ablagern und dem Drehofeneinlaufende
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Abgase des Drehrohrofensabsenkbaren Staubringes zweistufig die auf dem Drehrost befindliche Gutschicht durchdringen, wobei zwischen diesen beiden Stufen ein Staubabscheider eingeschaltet ist.
Eine solche Einrichtung ist störanfällig, bedingt durch den ständig anzutreibenden Drehrost in Verbindung mit dem jeweils entsprechend einzustellenden Stauring. Die zweistufige Durchdringung der auf dem kegelförmigen Drehrost aufliegenden Gutschicht ist praktisch nur dann erreichbar, wenn der Drehrost wirklich auf seiner gesamten Kegelfläche mit einer Gutschicht gleicher Schichtstärkebeaufschlagt ist,
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was in der Praxis aber gerade durch den in die Gutschicht eintauchenden Stauring 23 kaum erreicht werden kann.
Gemäss der Erfindung erfolgt die zweistufige Durchdringung der Materialschicht in Verbindung mit einem Gasschacht und mindestens einem Materialschacht. Im Innenraum des schachtartigen Abgasvor- wärmers sind nach der Erfindung keine beweglichen Maschinenteile vorhanden. Infolge der Schachtanord- nung ist im Materialschacht eine stets gleich breite Materialschicht gesichert. Dieser Drehrostabgasvor- wärmer unterscheidetsich nicht nur gattungsmässig von der Einrichtung nach der Erfindung, vielmehr bringt die Erfindung eine demgegenüber entscheidende neue Bauart, die sowohl in betriebstechnischer als auch in wärmetechnischer Beziehung einen ausschlaggebenden Fortschritt gewährleistet.
Durch einen rechteckigen Querschnitt bzw. durch Anordnung je eines Materialschachtesanzweigegen- überliegenden Wandungen wird es möglich, an Höhe bezüglich des Schachtvorwärmers zu sparen. Dafür kann der Schachtvorwärmer in seinem rechteckigen Querschnitt entsprechend lang ausgestaltet werden.
Man wird hiebei auch in der Lage sein, die Dicke der Materialschichten nur in einer solchen Bemessung durchzuführen, dass das Durchsaugen der Abgase durch diese Materialschichten mit einem erträglichen
Kraftaufwand für die Ventilatoranlage vorgenommen wird. Der Gasschacht oberhalb der Trennwand im
Bereich des oberen Teiles des Schachtvorwärmers kann an seinem oberen Ende mit einem Ventilatorab- zug versehen werden. Dieser Ventilator ist an dieser Stelle nicht unzumutbaren Belastungen ausgesetzt, weil an der oberen Stelle des oberen Teiles des Schachtvorwärmers die Abgase schon erheblich in ihrer
Temperatur abgekühlt sind, und weil hier praktisch staubfreie Abgase nach aussen geleitet werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung, die sich auf die Ausgestaltung der Wandungen der Material- schächte bzw. des Gasschachtes, auf die Materialaufgabevorrichtung und auf die den Materialschächten nachgeschaltete Entleerungsvorrichtung beziehen, ergeben sich aus dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen Fig. 1 einen Schachtvorwärmer mit dem Einlaufende des nach- geschalteten Drehrohrofens im Längsschnitt, teilweise in Ansicht und Fig. 2 einen Querschnitt nach der
Linie A-A der Fig. 1.
Der Schachtvorwärmer besteht aus dem Gasschacht 1 und den beiden diesem Gasschacht benach- barten Materialschächten 2 und 3. Die Fig. 2 zeigt, dass sowohl der Gasschacht l als auch die beiden benachbarten Materialschächte 2 und 3 einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Abmessungen für diesen Schacht, nämlich für den Gasschacht 1 einschliesslich der beiden Materialschächte 2 und
3 mögen im Querschnitt 1, 20 x l, 20 m und in der Höhe etwa 6 m betragen.
Der Schachtvorwärmer ist mittels des Überführungsstückes 4 mit dem Einlaufende 5 des Drehrohrofens verbunden. Das Rohgut wird als Rohmehl den beiden Aufgabevorrichtungen 6 und 7 übergeben. Diese Aufgabevorrichtungen sind in bekannter Weise als Granulierteller ausgebildet. Die Granulierteller befinden sich im spitzen Winkel zu der Horizontalen. Durch die Wasseraufgabe auf diesen Granulierteller wird das Rohmehl granuliert und gelangt in diesem granulierten Zustand zu der Schüttelrinne 8, 8a. Das nicht genügend granulierte Material bzw. staubförmige Bestandteile werden auf den Schüttelrinnen 8,8a, deren Bodenfläche siebartig gestaltet ist, abgesiebt. Diese Rohgutbestandteile gelangen dann über die Trichter 9,9a wieder zum Rohmehlvorrat oder zum Granulierteller zurück.
Das ausreichend granulierteRohgut wird von den Schüttelrinnen 8,8a den Förderbändern 10, 10a übergeben. DieRohmehlgranalien gelangen dann von den Förderbändern 10, 10a in den Überlauftrichter 11, lla. Die Bodenfläche 12,12a dieser Trichter 11, lla mag hinsichtlich ihres Winkels zur Horizontalen verstellbar sein. Es kann auch ein Antrieb für diese Bodenflächen 12, 12a bzw. für den Gesamttrichter 11, 11a vorgesehen werden, der die stetig veränderliche Neigung dieser Trichter bzw. der Bodenflächen steuert.
Der Zweck einer solchen Aufgabevorrichtung, wie soeben geschildert, besteht darin, dass die Rohgutgranalien sanft in die Brenngutschächte 2 und 3 zur Ablage kommen. Die auf dem Granulierteller 6,7 gebildeten Granalien sollen möglichst schonend in den Materialschacht überführt werden, damit im Materialschacht selbst alsdann keine zusätzliche Mehlbildung mehr in nennenswertem Umfang zu erwarten ist, die den Durchgang des Abgases erschweren könnte. Es kann z. B. auch die Bodenfläche 12, 12a der Trichter 11, 11a als Förderband ausgebildet werden, welches durch einen entsprechenden Antrieb in eine hin-und hergehende Bewegung in der Richtung der Längsachse der Brenngutschächte 2 und 3 versetzt wird.
Die Überlauftrichter 11, lla können bis zu den Überlaufgehäusen 13, 13a im Anschluss an die Granulierteller 6,7 mit einem Gehäuse 14,14a versehen werden, so dass die gesamte Materialaufgabe vom Granulierteller bis zum oberen Beschickungsende der Materialschächte 2 und 3 staubsicher eingehaust ist.
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An die Aussenwände 15, 15a der beiden Materialschächte 2 und 3 sind Mundstückgehäuse 16,
16a und 17, 17a angesetzt. Diese Mundstückgehäuse sind, wie Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 erkennen lässt, über Leitungen 18,18a und 19, 19a mit Ventilatoren 20,20a verbunden. In diese Ventilator- aggregate sind Zyklonstaubabsauger 21,21a eingeschaltet. Der hier abgesonderte Rohmehlstaub wird über die Leitungen 22,22a wieder dem Frischrohmehl zugeleitet.
In dem Gasraum 1 befindet sich eine Querwand 23. Das Abgas aus dem Drehrohrofen 5 ge- langt über das Übergangsstück 4 in den durch die Querwand 23 nach oben abgegrenztenRaum des
Gasschachtes 1. Die Aussenwandungen 15, 15a und die Innenwandungen 24,24a des Gasschach- tes bzw. der Materialschächte sind, um diese Wandungen gasdurchlässig zu machen, mit Schlitzen ver- sehen.
Das Abgas, welches in den unteren Raum des Gasschachtes 1 eintritt, wird durch den in den Ge- häusemundstücken 16,16a erzeugten Unterdruck durch die Schlitze 25,25a der Wandungen des
Gasschachtes, quer durch die Materialschicht der Materialschächte 2 und 3 hindurch und dann durch die Schlitze 26,26a hindurchgesaugt. Das gleiche Abgas wird dann nach Reinigung durch die Zyklon- abscheider 21, 21a über die Ventilatorenanlage 20,20a und über die Leitungen 27,27a und die
Gehäusemundstücke 17, 17a in den oberen Teil der Materialschächte 2 und 3 durch die Schlitze 28,
28a zum zweiten Mal durch die hier befindliche Materialschicht und alsdann durch die Schlitze 29,29a in den oberen Teil 30 des Gasschachtes gedrückt.
Hier kann dann über eine weitere Ventilatoranlage
31 mit Zyklonabscheidern 32 das Abgas am oberen Ende des oberen Raumes 30 des Gasschachtes über die Leitung 33 den Schachtvorwärmer weitestgehend abgekühlt verlassen.
DieSchlitze 15, 15a, 26,26a, 28,28a und 29,29a in den zugehörigen Wandungen des Schachtvorwärmers sind schräg nach abwärts in Richtung auf das Materialgut im Materialschacht geneigt. Diese Schlitze können eine unterschiedliche Neigung aufweisen bzw. können die Schlitze 26,26a und die Schlitze 29, 29a stärker geneigt sein als die übrigen Schlitze. Es soll hiedurch verhindert werden, dass durch den Unterdruck zusätzliche Materialbestandteile in das Ventilatorsystem mit abgesaugt werden können.
Am unteren Ende der Materialschächte 2 und 3 sind Entleerungseinrichtungen für diese Schächte vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jedem Materialschacht 2,3 insgesamt je vier Stösselvorrichtungen zugeordnet. Ein einzelner Stössel 34 ist in Fig. l links dargestellt. Dieser Stössel befindet sich in einer entsprechenden Ausnehmung des Mauerwerks des Schachtvorwärmers. Der Stössel weist eine geneigte Lage auf und arbeitet in Richtung auf die schräg verlaufende Ebene 35. Das Auslaufende dieser schrägen Ebene 35 ist noch mit einer nach aufwärts gerichteten Nase 36 versehen.
Bei Stillstand des Stosseis 34 ist durch die Nase 36 in Verbindung mit der schrägen Ebene 35 dafür gesorgt, dass das in den Materialschächten 2 und 3 befindliche Material nicht nach abwärts durch- schiessen kann. Die Stössel 34 werden durch einen nicht dargestellten Antrieb derart bewegt, dass die vier Stössel eines jeden Materialschachtes im Taktverfahren arbeiten. Hiedurch wird dafür gesorgt, dass das Gut in dem Materialschacht auf die gesamte Länge dieses Schachtes gleichmässig abgefördert wird.
Die jeweils den Schacht verlassende Materialmenge hat dabei in Übereinstimmung zu stehen mit der Rohmaterialmenge, die in Granalienform durch die bereits näher erläuterte Aufgabevorrichtung den Materialschächten zugeführt wurde.
Die gewählte Anordnung sowohl für den Gasschacht als auch für den oder die Materialschächte sowie die Ausgestaltung ihrer Trennwände gewährleistet mit der gemäss der Erfindung gewählten Art der Abgasführung, die ihrerseits wiederholt durch das Materialbett hindurchgeleitet wird, eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung der Abgaswärme.
Die Anordnung der wenigen vorhandenen mechanischen Einrichtungen wird in diesem Schachtvorwärmer derart von aussen vorgenommen, dass sie der Wärmeeinwirkung weitgehend entzogen sind und von dem Bedienungspersonal gut überwacht werden können. Ihre Störanfälligkeit ist damit weitgehend herabgesetzt.
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Kiln for operating a rotary kiln for firing cement, magnesite, lime or the like.
For burning cement, magnesite, lime or the like, rotary kilns are used to a large extent. Since the exhaust gases from these rotary kilns leave the rotary kiln at the end of the kiln at a relatively high temperature, the operation of such a rotary kiln results in a considerable loss of exhaust gas heat. In order to eliminate this exhaust gas heat loss as far as possible, such rotary kilns have exhaust gas heat exchangers upstream. As an exhaust gas heat utilization device, one knows drums with gas-permeable walls that can be set in rotation and switched into the exhaust gas flow. These drums are more or less filled with Raschig rings. Such exhaust gas exploiters are only suitable for the sludge process.
When using the dry process one has successfully used the traveling grate, the suspended gas exchanger and the eddy current process with regard to the heat economy achieved. These are heat exchangers in which granulated or powdered raw material is brought into direct contact with the exhaust gases from the rotary kiln, if necessary using cyclones and the like. like
These heat exchangers, which are intended for the dry process, in some cases require a considerable overall height and in some cases also require additional mechanical equipment, so that such exhaust gas utilization requires an expensive construction to a considerable extent.
Well preheaters have become known which have gas connection hoods in the height area of the lower zone and gas extraction hoods on the outside of the shaft preheater in the height area of the upper shaft preheater, in which the exhaust gases flow from the outside to the inside through the material layers through a fan system connected to the upper end of the shaft preheater.
Such known shaft preheaters not only have a cumbersome and failure-prone design, which results from the installation of the fan system and possibly dust separators as well as from the arrangement of a drive for turning the upper part of the shaft cylinder back and forth to avoid arching within the material, but also with these the exhaust gases flow through the material layers more or less vertically or obliquely upwards, so that — which is particularly disadvantageous — they do not flow transversely through evenly layered material layers present in a small wall thickness on the shortest path.
In addition, there is the further considerable disadvantage that in such known shaft preheaters the hot exhaust gases from the rotary kiln are cooled to the outside before they can penetrate the material layers.
The invention is based on the object of eliminating these disadvantages of known shaft preheaters and of designing them in such a way that they represent an efficient system from the standpoint of the heat balance, in which moving mechanical parts are limited to a minimum, the furnace exhaust gases actually flowing across the in relatively small wall thickness existing layers of material flow through, and the material layers are largely relieved of dust components that either arise from the material feed in the shaft preheater, or are entrained by the exhaust gases from the rotary kiln.
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To achieve these objects, the invention assumes that a well-known shaft preheater for the material to be burned is selected in a furnace for operating a rotary kiln for burning cement, magnesite, lime or the like, which has a gas shaft and a material shaft next to one another having. The exhaust gases from the rotary kiln penetrate the material layers in the material shaft twice i across the material layer by using a fan system.
In such a known burning plant with a shaft preheater for the material to be burned, which has a gas and at least one material shaft next to one another, the partition wall or
The partition walls between the gas shaft and the material shaft are gas-permeable and the exhaust gases from the rotary kiln first penetrate a lower zone of the shaft preheater, then a dust separation device coupled to a fan system located outside the shaft preheater and finally the upper zone of the shaft preheater, the invention consists primarily in the fact that the exhaust gases pass through of the rotary kiln are fed to a middle gas shaft, which is divided by a transverse wall at the level of the transition from the lower to the upper zone of the shaft preheater into a lower gas storage space and into an upper gas extraction space that has gas extraction hoods in the height area of the lower zone of the shaft preheater and in the height area of the upper zone gas connection hoods are provided for the shaft preheater,
wherein the fan system coupled with the dust separators is interposed between the gas extraction hoods and the gas connection hoods.
In an advantageous embodiment of the invention, the shaft preheater has a rectangular cross section.
In such a combustion system it is also of great advantage to provide one material shaft each on at least two opposing walls of the gas shaft.
In a further advantageous embodiment of the invention, the gas shaft above the transverse wall in the area of the upper part of the shaft preheater is provided with a ventilator at its upper end.
Such a shaft preheater system, which works in conjunction with a rotary kiln, has very considerable advantages over all previously known shaft preheaters and other preheater systems. The exhaust gases from the rotary kiln first penetrate the lower part of the material layer of the shaft preheater. The exhaust gases are sucked out of the rotary kiln through the material layer of the shaft preheater by means of a fan system which is attached to the outside of the shaft preheater. The exhaust gases are immediately fed to a dust separator after they have penetrated the material layer of the lower part of the shaft preheater.
The dust components of the furnace exhaust gases as well as any dust components from the material layer of the lower part of the shaft preheater are thus removed from the shaft preheater by this dust separator. It should be pointed out in particular that the cleaned exhaust gases from the furnace are fed from this dust collector to the upper part of the shaft preheater. There is therefore no enrichment of the upper part of the shaft preheater with dust constituents of the exhaust gases from the lower part of the shaft preheater, as is the case with known devices, but cleaned exhaust gases from the furnace are passed through the upper part of the shaft preheater and are particularly suitable for the Take dust with you, which should be in the material layer of the upper part of the shaft preheater.
In the previously known arrangement, a fan was provided which was housed in the gas shaft itself and which draws the exhaust gases from the rotary kiln from the lower part of the shaft preheater, but at the same time also pushes these exhaust gases through the material layer of the upper part of the shaft preheater. On the other hand, fans attached to the material chute are much more reliable and the interposition of the dust separator also significantly reduces the wear and tear of these fans attached to the outside of the chute.
An exhaust gas heat exchanger has already been proposed in which a conical rotary grate is provided in a housing and provided with a drive, from which the material to be preheated is deposited in an adjustable layer thickness and the rotary kiln inlet
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Exhaust gases from the rotary kiln lowerable dust ring penetrate the material layer located on the rotary grate in two stages, a dust separator being switched on between these two stages.
Such a device is prone to failure, due to the rotating grate that is constantly driven in connection with the respective baffle ring to be adjusted accordingly. The two-stage penetration of the layer of material lying on the conical rotating grate is practically only achievable if the rotating grate is actually covered with a layer of material of the same layer thickness over its entire conical surface,
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In practice, however, this can hardly be achieved precisely by means of the damming ring 23 dipping into the material layer.
According to the invention, the two-stage penetration of the material layer takes place in connection with a gas shaft and at least one material shaft. According to the invention, there are no moving machine parts in the interior of the shaft-like exhaust gas preheater. As a result of the shaft arrangement, a material layer of the same width is always secured in the material shaft. This rotary grate exhaust gas preheater not only differs generically from the device according to the invention, but rather the invention brings a new design which is decisive in comparison and which ensures a decisive advance in both operational and thermal terms.
A rectangular cross-section or by arranging a material shaft on each side of the wall opposite one another makes it possible to save on the height of the shaft preheater. For this purpose, the shaft preheater can be designed to be correspondingly long in its rectangular cross section.
One will also be able to implement the thickness of the material layers only in such a dimension that the exhaust gases can be sucked through these material layers with a tolerable amount
Effort is made for the fan system. The gas shaft above the partition in the
The area of the upper part of the shaft preheater can be provided with a fan exhaust at its upper end. This fan is not exposed to unreasonable loads at this point, because at the top of the upper part of the shaft preheater the exhaust gases are already considerably in their
Temperature are cooled, and because here practically dust-free exhaust gases are directed to the outside.
Further details of the invention, which relate to the design of the walls of the material chutes or of the gas chute, to the material feed device and to the emptying device downstream of the material chutes, emerge from the exemplary embodiment shown in the drawings. 1 shows a shaft preheater with the inlet end of the downstream rotary kiln in a longitudinal section, partially in a view, and FIG. 2 shows a cross section according to FIG
Line A-A of Figure 1.
The shaft preheater consists of the gas shaft 1 and the two material shafts 2 and 3 adjacent to this gas shaft. FIG. 2 shows that both the gas shaft 1 and the two adjacent material shafts 2 and 3 have a rectangular cross section. The dimensions for this shaft, namely for the gas shaft 1 including the two material shafts 2 and
3 may be 1.20 x 1.20 m in cross section and about 6 m in height.
The shaft preheater is connected to the inlet end 5 of the rotary kiln by means of the transfer piece 4. The raw material is transferred to the two feeding devices 6 and 7 as raw meal. These feeding devices are designed in a known manner as granulating plates. The granulating plates are at an acute angle to the horizontal. By adding water to this granulating plate, the raw meal is granulated and in this granulated state arrives at the vibrating chute 8, 8a. The insufficiently granulated material or dust-like constituents are sieved off on the vibrating chutes 8, 8a, the bottom surface of which is designed like a sieve. These raw material components are then returned to the raw meal store or to the granulating plate via the funnel 9, 9a.
The sufficiently granulated raw material is transferred from the vibrating chutes 8, 8a to the conveyor belts 10, 10a. The raw meal granules then pass from the conveyor belts 10, 10a into the overflow funnel 11, 11a. The bottom surface 12, 12a of this funnel 11, 11a may be adjustable in terms of its angle to the horizontal. A drive can also be provided for these bottom surfaces 12, 12a or for the entire funnel 11, 11a, which controls the constantly changing inclination of these funnels or the bottom surfaces.
The purpose of such a feeding device, as just described, is that the raw material granules come gently into the firing chutes 2 and 3 for storage. The granules formed on the granulating plate 6, 7 should be transferred into the material shaft as gently as possible so that no additional flour formation to a significant extent is to be expected in the material shaft itself, which could make the passage of the exhaust gas more difficult. It can e.g. For example, the bottom surface 12, 12a of the funnels 11, 11a can also be designed as a conveyor belt which is set in a reciprocating movement in the direction of the longitudinal axis of the fuel shafts 2 and 3 by a corresponding drive.
The overflow funnels 11, 11a can be provided with a housing 14, 14a up to the overflow housings 13, 13a following the granulating plates 6, 7, so that the entire material feed from the granulating plate to the upper loading end of the material chutes 2 and 3 is housed dust-proof.
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On the outer walls 15, 15a of the two material chutes 2 and 3 are mouthpiece housings 16,
16a and 17, 17a attached. These mouthpiece housings are, as can be seen in FIG. 1 in conjunction with FIG. 2, connected to fans 20, 20a via lines 18, 18a and 19, 19a. Cyclone dust extractors 21, 21a are switched into these fan units. The raw meal dust separated here is fed back to the fresh raw meal via lines 22, 22a.
In the gas space 1 there is a transverse wall 23. The exhaust gas from the rotary kiln 5 reaches the space of the delimited at the top by the transverse wall 23 via the transition piece 4
Gas shaft 1. The outer walls 15, 15a and the inner walls 24, 24a of the gas shaft or the material shafts are provided with slots in order to make these walls gas-permeable.
The exhaust gas that enters the lower space of the gas duct 1 is caused by the negative pressure generated in the housing mouthpieces 16, 16 a through the slots 25, 25 a of the walls of the
Gas shaft, sucked through the material layer of the material shafts 2 and 3 and then through the slots 26,26a. The same exhaust gas is then cleaned by the cyclone separators 21, 21a via the fan system 20, 20a and via the lines 27, 27a and the
Housing mouthpieces 17, 17a in the upper part of the material chutes 2 and 3 through the slots 28,
28a pressed for the second time through the material layer located here and then through the slots 29, 29a into the upper part 30 of the gas shaft.
Here you can then use another fan system
31 with cyclone separators 32, the exhaust gas at the upper end of the upper space 30 of the gas shaft via line 33 leaves the shaft preheater largely cooled.
The slots 15, 15a, 26, 26a, 28, 28a and 29, 29a in the associated walls of the shaft preheater are inclined obliquely downwards in the direction of the material in the material shaft. These slots can have a different inclination or the slots 26, 26a and the slots 29, 29a can be more inclined than the other slots. This is to prevent additional material components from being sucked into the fan system as a result of the negative pressure.
At the lower end of the material chutes 2 and 3, emptying devices are provided for these chutes. In the present exemplary embodiment, a total of four ram devices are assigned to each material chute 2, 3. A single plunger 34 is shown on the left in FIG. This ram is located in a corresponding recess in the masonry of the shaft preheater. The ram has an inclined position and works in the direction of the inclined plane 35. The end of this inclined plane 35 is also provided with an upwardly directed nose 36.
When the shock ice 34 comes to a standstill, the nose 36 in connection with the inclined plane 35 ensures that the material located in the material shafts 2 and 3 cannot shoot through downwards. The rams 34 are moved by a drive (not shown) in such a way that the four rams of each material chute work in a clocked manner. This ensures that the material in the material chute is conveyed evenly over the entire length of this chute.
The amount of material leaving the shaft in each case has to be in agreement with the amount of raw material that was fed to the material shafts in granule form by the feed device already explained in more detail.
The chosen arrangement for the gas shaft as well as for the material shaft or shafts as well as the design of their partition walls, with the type of exhaust gas routing selected according to the invention, which in turn is repeatedly passed through the material bed, ensures particularly economical utilization of the exhaust gas heat.
The arrangement of the few existing mechanical devices in this shaft preheater is made from the outside in such a way that they are largely withdrawn from the effects of heat and can be easily monitored by the operating personnel. Your susceptibility to failure is thus largely reduced.
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