CH647313A5

CH647313A5 - Regenerativ-schachtofen zum brennen von karbonathaltigen rohstoffen.

Info

Publication number: CH647313A5
Application number: CH3350/80A
Authority: CH
Inventors: Erwin Fuessl
Original assignee: Maerz Ofenbau
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1985-01-15
Also published as: CA1137307A; BR8007595A; IE802635L; JPS6137540B2; US4382779A; IE50487B1; AT373382B; DE3038927A1; ATA500980A; MX155405A; JPS56162389A; DE3038927C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Schachtofen Vorwärmzone V im oberen Schachtteil begrenzen, zum Brennen von karbonathaltigen Rohstoffen, wie Kalk- 45 An die Vorwärmzone V schliesst eine Brennzone B an, in stein, Dolomit, Magnesit, mit zwei oder mehr, durch Kanäle der dieKohlensäure aus dem Brenngut ausgetrieben wird. An miteinander verbundenen Schächten, von denen wechselweise die Brennzone B schliesst eine Kühlzone K an, in die die der eine Schacht als Brenn- bzw. Gleichstromschacht und ein Kühlluft oder ein anderes Kühlmedium eintritt. Durch die anderer Schacht als Gegenstromschacht in Betrieb steht, wo- Verbrennung des durch die Brennstofflanzen 1 zugeführten bei die Kühlung des gebrannten Rohstoffes in Kühlzonen der 50 Brennstoffes mit der von oben durch den Schacht eintreten-Schächte erfolgt. den Verbrennungsluft 2 entstehen COrhaltige Rauchgase 4,

Solche Öfen dienen dazu, karbonathaltige Rohstoffe die aus dem Schacht I in den Gegenstromschacht II überge-

zwecks Austreibung der Kohlensäure zu brennen, und kön- führt werden und sich mit dem durch die Kühlzonen der bei-nen aus zwei oder mehr Schächten bestehen (AT-Patentschrift den Schächte I, II eintretenden Kühlmedium mischen. Das 211 214 und Zeitschrift «Zement-Kalk-Gips» Nr. 6,1970, S. 55 Brenngut wird aus den beiden Schächten I, II mittels einer 217 ff.). Sie haben sich seit vielen Jahren in der Praxis sehr gur Austragvorrichtung 5 kontinuierlich ausgetragen.

bewährt, weil sie sich durch einen niedrigen Wärmeverbrauch Wegen der Ausbildung der Kühlzone nach Fig. 1 ist es und eine sehr gute Qualität des erzeugten Brenngutes aus- nicht zu vermeiden, dass die C02-haltigen Rauchgase 4 in zeichnen. Die Schächte eines solchen Ofens stehen abwech- niedrige Temperaturbereiche eintauchen, wodurch die Kalk-selnd als Brennschacht oder als Gegenstromschacht, durch eo qualität wieder verschlechtert wird. Eine Korrektur durch hö-den die Rauchgase abziehen, in Betrieb. In jedem Schacht here Brennstoffzufuhr wäre zwar möglich, jedoch treten da-wird eine Vorwärmzone, eine Brennzone und eine Kühlzone durch andere Nachteile auf, z.B. eine härtere Kalkqualität unterschieden, die sich in dieser Reihenfolge vom oberen oder sogar Klotzbildung.

Rand des Schachtes bis 2mm Fundament des Ofens erstrek- Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass das Eintauchen ken. In Betrieb wird der Brennstoff und die Verbrennungsluft « der C02-haltigen Rauchgase in niedrige Temperaturbereiche immer nur einem Schacht, dem Brennschacht, zugeführt, je- wirksam verhindert wird, wenn die Kühlzone K gemäss Fig. 2 doch wird die Kühlluft oder das Kühlmedium mittels einer ausgebildet wird. Gemäss Fig. 2 wird in der Kühlzone K ein Austragvorrichtung kontinuierlich ausgetragen. länglicher Verdrängungskörper 6 angeordnet, dessen obere

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Stirnfläche 8 sich bis auf eine Distanz 10 gegen das untere Ende des Mauerwerks 11 der Brennzone erstreckt. Dadurch wird mit Sicherheit erreicht, dass die C02-haltigen Rauchgase 4 nicht in den Temperaturbereich der Kühlzone K von unter etwa 840 °C, bezogen auf das Brenngut, eindringen können. Der Verdrängungskörper 6, der zweckmässig von einem der Kühlmediumzufuhr dienenden Stahlrohr 3 getragen wird, ist so zu bemessen, dass das ihn umgebende Kühlzonenvolumen, das nach unten begrenzt ist, durch die Austragvorrichtung 5, nach oben von der im Abstand 10 im Bereich der oberen Stirnfläche 8 liegenden horizontalen Grenzebene und aussen von den geneigten oder senkrechten zylindrischen oder rechteckigen Seitenwänden 9 so dimensioniert wird, dass sich eine Kühlzonenbelastung, bezogen auf die Tagesproduktion, von 3-6 t/m3 ergibt. Dieser Wert variiert in Abhängigkeit vom Kornband. Für den Abstand 10 ergibt sich je nach Grösse des Schachtes ein Mass von 1,5 m-4,0 m.

Wurden die vorstehend genannten Bedingungen eingehalten, so konnten ausserordentlich niedrigeRest-C02-Werte im gebrannten Kalk erreicht werden. Wie aus der nachfolgenden Aufstellung von Kalkproben eines Zwei-Schachtofens an zwei aufeinanderfolgenden Tagen zu sehen ist, konnte bei verschiedenen Proben überhaupt kein Rest-C02 oder nur Spuren davon analytisch festgestellt werden.

Zeit

Rest-COi

Rest-C02

%

Schacht I

Schacht II

6.00

0

0.04

7.00

0.06

0.14

9.00

0.31

0

10.00

0.67

0.08

12.00

0

0.67

14.00

0

16.00 0 0

18.00 0.03 0

20.00 0.03 0

22.00 0 0

5 24.00 0.58 0.60

Tages-durch-

schnitt

0.15

0.14

2. Tag

2.00

0.28

0.37

4.00

0.15

0

6.00

0.33

0.08

8.00

0.10

0.24

10.00

0.06

0-16

12.00

0.41

0.26

14.00

0

16.00

0

18.00

0.04

0

20.00

0.09

0.17

22.00

0

0.10

24.00

0.36

0.84

Tages

durch

schnitt

0.15

0.19

Werden die Seitenwände der Kühlzonen K nach innen geneigt ausgeführt, so ist es zweckmässig, dieselben mit einer Neigung a von höchstens 11° auszuführen.

Durch den Einbau des Verdrängungskörpers 6 braucht 30 die Austragvorrichtung 5 nicht geändert zu werden. Durch die durch das Stahlrohr 3 eingeführte Luft wird erreicht, dass auch der Verdrängungskörper 6 genügend gekühlt wird. Hierzu werden am unteren Ende des Verdrängungskörpers 6 seitliche Öffnungen 12 im Stahlrohr 3 vorgesehen. Das Stahl-35 rohr 3 selbst ist durch Stege 13 am Schachtfundament abgestützt.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

647 313 L PATENTANSPRÜCHE Bei grossen Querschnitten, die sich vielfach aus konstruk-

1. Regenerativ-Schachtofen zum Brennen von karbonat- tiven Gründen ergeben, kann es vorkommen, dass die C02-haltigen Rohstoffen, wie Kalkstein, Dolomit, Magnesit, mit haltigen Rauchgase in den Kühlzonen in ebenso niedrige zwei oder mehr, durch Kanäle miteinander verbundenen Temperaturbereiche eintauchen, so dass C02, z.B. bei geSchächten (I, II), von denen wechelweise der eine Schacht (I) 5 branntem Kalkstein, vom gebrannten Calciumoxyd (CaO) als Brenn- bzw. Gleichstromschacht und ein anderer Schacht wieder aufgenommen wird. Dadurch wird die in der Brennzo-(II) als Gegenstromschacht in Betrieb steht, wobei die Küh- ne gut gebrannte Kalkqualität wieder verschlechtert und lung des gebrannten Rohstoffes in Kühlzonen der Schächte kann auch durch Zufuhr von mehr Brennstoff am Beginn der erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kühlzone (K) je- Brennzone nicht mehr verbessert werden. Eine solche höhere des Schachtes (I, II) ein Verdrängungskörper (6) eingebaut ist. 10 Brennstoffzufuhr kann, da gewöhnlich die Menge des wieder-

2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- aufgenommenen Kohlendioxyds nicht bekannt ist, zu einem net, dass der Verdrängungskörper (6) im Zentrum des hohen Wärmeangebot in der Brennzone und damit zu einer Schachtes (I, II) angeordnet ist. nichterwünschten, härteren Kalkqualität oder sogar zur

3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- Klotzbildung führen. Die Menge des wiederaufgenommenen zeichnet, dass die Wände (9) der Kühlzone (K) eine Neigung i5 Kohlendioxyds im gebrannten Kalk kann einige Zehntel Pro-(a) zur Senkrechten von höchstens 11° aufweisen. zent, aber auch 1-2% betragen. Wiederaufgenommenes Koh-

4. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- lendioxyd ist besonders beim Brennen von Kalk oder Dolo-zeichnet, dass die Distanz (10) zwischen der oberen Stirnflä- mit für die Herstellung von Seewasser-Magnesit uner-

che (8) des Verdrängungskörpers (6) und dem unteren Ende wünscht. Bei diesem Herstellungsprozess stellt man besonders des Mauerwerks (11) der Brennzone (B) mindestens 1,5 m 2o strenge Forderungen an den Rest-C02-Gehalt des Brenngu-beträgt. tes, denn er soll weniger als 0,5% oder sogar weniger als 0,3%

5. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1,2 oder 4, da- betragen.

durch gekennzeichnet, dass die Distanz zwischen der oberen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Regene-

Stirnfläche (8) des Verdrängungskörpers (6) und dem unteren rativ-Schachtofen der eingangs beschriebenen Art so auszuge-Ende des Mauerwerks (11) der Brennzone (B) höchstens 25 stalten, dass in den Kühlzonen der Schächte eine Wiederauf-4,0 m beträgt. nähme von Kohlendioxyd durch das Brenngut aus den Gasen

6. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- der Brennzone mit grosser Sicherheit vermieden wird, zeichnet, dass der Verdrängungskörper (6) auf einem Rohr (3) Dies wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass in abgestützt ist, das mit seitlichen Öffnungen (12) zur Kühlme- die Kühlzone jedes Schachtes ein Verdrängungskörper einge-diumzufuhr versehen ist. 30 baut ist.

7. Verfahren zum Betrieb eines Schachtofens nach einem Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausfüh-der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere rungsbeispiel dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Stirnfläche (8) des Verdrängungskörpers (6) in einer solchen Es zeigen:

Höhe der Kühlzone angeordnet wird, in welcher der gebrann- Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Regenerate Rohstoff eine Temperatur von mindestens 840 °C besitzt. 35 tiv-Schachtofen mit zwei Schächten mit einer Kühlzone nach

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dem Stand der Technik und dass eine solche Kühlzonenbelastung eingehalten wird, die als Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Regenerativ-Quotient aus der Produktion an gebrannten Rohstoffen pro Schachtofens gemäss der Erfindung.

Tag und dem Volumen der Kühlzone (K) der Schächte (I, II) Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Regenerativ ermittelt und mit 3-6 t/m3 festgelegt wird. 40 Schachtofen weist zwei Schächte I, II auf, die über einen

Ringkanal III miteinander verbunden sind. Im oberen Teil der Schächte I, II sind Brennstofflanzen 1 über dem Schachtquerschnitt angeordnet, deren Mündungen das Ende einer