DE102014113127A1

DE102014113127A1 - Verfahren und Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial

Info

Publication number: DE102014113127A1
Application number: DE102014113127.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Klegraf; Henning Brinkschulte; Sebastian Frie
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2016-03-17
Also published as: EP3191425B1; US10370293B2; EP3191425A1; DK3191425T3; JP2017535501A; KR20170056590A; CN106660871B; CN106660871A; KR102049158B1; US20170260089A1; JP6456485B2; WO2016038076A1

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial wird das Rohmaterial in ein von Heißgasen durchströmtes Steigrohr eingeführt und dort durch die Heißgase thermisch behandelt. Dem Steigrohr wird weiterhin mindestens ein Brennstoff zugeführt, wobei der Brennstoff zunächst in einem Brennstoff-Konditionierungsbereich auf wenigstens einer Auflagefläche verweilt, wo er mit einem Teil des mit dem Rohmaterial vermischten Heißgases in Kontakt kommt und dadurch getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird, um anschließend in das Steigrohr überzugehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial, wobei das Rohmaterial in ein von Heißgas/Heißgasen durchströmtes Steigrohr eingeführt und dort durch das Heißgas bzw. die Heißgase thermisch behandelt wird.
Diese Art der thermischen Behandlung findet beispielsweise bei der Calcination von Zementrohmaterial bei der Zementklinkerherstellung statt. Die hierfür erforderliche thermische Energie wird durch Brennstoff bereitgestellt, der beispielsweise in einer an das Steigrohr angeschlossenen, separaten Brennkammer verbrannt wird ( DE 10 2004 045 510 A1 ). Ein ähnliches Konzept ist aus der DE 195 35 312 A1 bekannt, die einen an die Abgasleitung angebundenen Reaktor zur Erzeugung eines Brenngases aus Abfallstoffen, insbesondere aus Altreifen, offenbart. Der Reaktor ist dabei als Vergasungsreaktor ausgebildet und mit dem Kühler einer Zementklinkeranlage über eine Tertiärluftleitung derart verbunden, dass wenigstens ein Teil der Abluft des Kühlers als Vergasungsmittel im Reaktor verwendbar ist. Gemäß der DE 10 2005 052 753 A1 wird der zusätzliche Verbrennungsbereich als Unterschubfeuerung ausgebildet.
Bei all diesen unterschiedlich ausgebildeten Brennkammern wird heiße Abluft des Kühlers genutzt, um den Brennstoff umzusetzen, wobei die entstehenden Heißgase dem Calcinator zugeführt werden. Rohmehl wird dabei zur Temperaturregelung eingesetzt. Nachteil dieser Konzepte ist der hohe apparative Aufwand, der mit der Zuführung der heißen Abluft des Kühlers und dem Rohmehl über separate Leitungen verbunden ist. Insbesondere die Mehlzuführung verhindert in vielen bestehenden Anlagen eine Nachrüstung der Technik, da kein ausreichender Höhenunterschied vorhanden ist, um das Rohmehl mittels Schwerkraft zuführen zu können.
Die WO 2012/048159 A2 verfolgt hingegen ein anderes Konzept, bei dem fester Brennstoff, beispielsweise Altreifen, über eine schwenkbare Halterungseinrichtung direkt im Steigrohr verbrannt werden. Dieses Verfahren hat zwar den Vorteil, dass der apparative Aufwand bezüglich der Tertiärluftleitungen entsprechend reduziert werden kann, jedoch wegen der extrem hohen Temperaturen ein entsprechend hoher Aufwand für die Halterungsvorrichtung in Kauf genommen werde muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den apparativen Aufwand bei der Umsetzung des Brennstoffs für die thermische Behandlung von flugfähigem Rohmaterial in einem von Heißgasen durchströmten Steigrohr zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial wird das Rohmaterial in ein von Heißgasen durchströmtes Steigrohr eingeführt und dort durch die Heißgase thermisch behandelt. Dem Steigrohr wird weiterhin mindestens ein Brennstoff zugeführt, wobei der Brennstoff zunächst in einem Brennstoff-Konditionierungsbereich auf wenigstens einer Auflagefläche verweilt, wo er mit einem Teil des mit dem Rohmaterial vermischten Heißgases in Kontakt kommt und dadurch getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird, um anschließend in das Steigrohr überzugehen.
Unter dem Begriff „Heißgas“ sind insbesondere Rauchgase, höchstvorzugsweise Rauchgase aus einem Ofen bzw. einer Wärmebehandlungsanlage zu verstehen, die mit weiteren Behandlungsgasen vermischt sein können.
Die Erfindung macht daher für die Umsetzung des Brennstoffs von den Heißgasen Gebrauch, sodass auf den hohen apparativen Aufwand durch ansonsten entsprechend groß dimensionierte Tertiärluftleitungen bzw. eine zusätzliche Tertiärluftleitung auf den Brennstoff-Konditionierungsbereich verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Temperaturregelung bei der Umsetzung des Brennstoffs aufgrund des geringeren Sauerstoffgehalts der verwendeten Heißgase erheblich erleichtert wird. Auch das mit den Heißgasen mitgeführte Rohmehl verhindert übermäßige Temperaturspitzen.
Die hinter der Erfindung stehende Idee besteht darin, dass der Brennstoff im gesamten Brennstoff-Konditionierungsbereich vorrangig, also zu wenigstens 50%, durch das mit dem Rohmaterial vermischte Heißgas getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird.
Der Brennstoff im Brennstoff-Konditionierungsbereich kommt dabei vorzugsweise mit heißen Gasen in Kontakt, die zu wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 60% oder wenigstens 70% oder wenigstens 80% und höchstvorzugsweise zu wenigstens 90% durch einen Teil des mit dem Rohmaterial vermischten Heißgases gebildet werden. Der verbleibende Teil wird beispielsweise durch Gas zum Fördern des Brennstoffs entlang der Auflagefläche und/oder über Treibstrahldüsen zugeführte Luft gebildet, wobei die über Treibstrahldüsen zugeführte Luft zur Umlenkung des Rauchgases in den Brennstoff-Konditionierungsbereich und/oder zur Einstellung des Sauerstoffgehalts der Heißgase im Bereich des Brennstoff-Konditionierungsbereich dienen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Auflagefläche des Brennstoff-Konditionierungsbereichs in einer Konditionierungskammer angeordnet, die offen in das Steigrohr mündet, wobei ein Teil der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase aus dem Steigrohr in die Konditionierungskammer umgelenkt und mit dem Brennstoff in Kontakt kommt. Auf diese Weise können insbesondere auch Sekundärbrennstoffe bzw. feuchte Brennstoffe zum Einsatz kommen, da sie in der Konditionierungskammer zunächst getrocknet und wenigstens teilweise entgast und umgesetzt werden. Der Brennstoff wird dabei vorzugsweise mechanisch oder über Schwerkraft der Auflagefläche zugeführt. Der getrocknete und/oder wenigstens teilweise entgaste Brennstoff wird dann mechanisch oder pneumatisch entlang der Auflagefläche gefördert und in das Steigrohr abgeworfen bzw. geht in das Steigrohr über, wo er dann fertig umgesetzt bzw. verbrannt wird.
Je nach Sauerstoffgehalt der das Steigrohr durchströmenden Heißgase kann es wünschenswert sein, den Sauerstoffgehalt der mit dem Brennstoff in Kontakt kommenden Heißgase durch Zugabe von sauerstoffhaltigem Gas gezielt einzustellen, um die Konditionierung bzw. den Umsatz des Brennstoffs zu optimieren. Dabei kann diese Zugabe von sauerstoffhaltigem Gas auch dazu verwendet werden, die Heißgase in die Konditionierungskammer umzulenken, um dadurch die Menge der Heißgase, die mit dem Brennstoff im Brennstoff-Konditionierungsbereich in Kontakt kommen, gezielt einzustellen.
Weiterhin ist es wünschenswert, wenn der Brennstoff nicht schon im Brennstoff-Konditionierungsbereich vollständig umgesetzt wird, um so den Energieeintrag durch den Brennstoff über die Länge des Steigrohres zu verteilen. Der Brennstoff sollte daher zum Zeitpunkt des Abwurfs in das Steigrohr zu weniger als 90%, vorzugsweise weniger als 70%, höchstvorzugsweise weniger als 50%, umgesetzt sein. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Brennstoff zum Zeitpunkt des Abwurfs in das Steigrohr zu wenigstens 70% entgast ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Brennstoff, der dann im Steigrohr mit den Heißgasen mitgenommen wird, noch innerhalb des Steigrohres vollständig umgesetzt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass der auf der Auflagefläche befindliche Brennstoff mittels inertem Material, wie beispielsweise Sand oder Kalksteinmehl bei Bedarf abgelöscht werden kann.
Die erfindungsgemäße Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial sieht ein von Heißgasen durchströmtes Steigrohr, Mittel zur Zugabe des Rohmaterials und einen Brennstoffkonditionierungsbereich vor, wobei der Brennstoffkonditionierungsbereich Mittel zur Zugabe von Brennstoff, wenigstens eine Auflagefläche für den Brennstoff und Mittel zum Fördern des Brennstoffs entlang der Auflagefläche und Übergeben des Brennstoffs in das Steigrohr umfasst. Der Brennstoffkonditionierungsbereich ist dabei derart an das Steigrohr angeschlossen, dass ein Teil der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase in den Brennstoffkonditionierungsbereich gelangt und dort mit dem Brennstoff in Kontakt kommt, der dadurch getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird.
Die Mittel zur Zugabe des Brennstoffs können beispielsweise Schnecken und/oder Schieber und/oder Pumpen und/oder Stößel und/oder Schurren und/oder Zellenradschleusen und/oder ein Klappensystem umfassen. Die Mittel zum Fördern und Übergeben des Brennstoffs in das Steigrohr können in Form von Schiebern oder Stößeln zur mechanischen Förderung und/oder Luftstoßgeräten oder Gebläsen zur pneumatischen Förderung gebildet werden. Zur Umlenkung des Teils der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase in den Brennstoffkonditionierungsbereich können Treibstrahldüsen vorgesehen werden. Diese Düsen können mit sauerstoffhaltigem Gas beaufschlagt werden, um den Sauerstoffgehalt der Heißgase im Brennstoffkonditionierungsbereich gezielt einzustellen.
Damit für den Brennstoff ein ausreichender Platz zu seiner Umsetzung zur Verfügung steht, sollte das Verhältnis des Durchmessers D des Steigrohres zur Tiefe T der Auflagefläche des Brennstoffs im Brennstoff-Konditionierungsbereich 5 > D/T > 1,5, vorzugsweise 3 > D/T 1,5 betragen. Die Neigung der Auflagefläche des Brennstoffs gegenüber der Horizontalen sollte im Bereich von +45° bis –50°, vorzugsweise im Bereich von 0 bis –30°, höchstvorzugsweise im Bereich von 0 bis –10° liegen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Auflagefläche durch wenigstens zwei aufeinanderfolgende Stufen gebildet wird, da es bei der Bewegung des Brennstoffs von Stufe zu Stufe zu einer Vermischung bzw. Verwirbelung des Brennstoffs kommt und dadurch eine schnellere Umsetzung ermöglicht wird. Das Verhältnis von der Höhe des Brennstoffkonditionierungsbereichs zu der Tiefe der Auflagefläche oder Stufe beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 2, vorzugsweise 0,75 und 1,5. Es ist natürlich auch denkbar, dass die Auflagefläche durch einen Tisch und wenigstens eine sich daran anschließende Stufe gebildet wird, wobei die Länge der einzelnen Stufe 0,2 bis 1, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 mal der Länge des Tisches beträgt. Das Verhältnis der Breite zu Tiefe der Auflagefläche liegt vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 2,5, vorzugsweise 1 und 2.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird der Brennstoff-Konditionierungsbereich durch eine in einem schräg zur Vertikalen angeordneten Abschnitt des Steigrohrs ausgebildete Konditionierungskammer gebildet, wobei die wenigstens eine Auflagefläche für den Brennstoff durch einen entsprechend ausgebildeten Wandbereich des Steigrohres gebildet wird. Je nach Ausbildung des Brennstoff-Konditionierungsbereiches können Umlenkmittel zur Umlenkung des Teils der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase in den Brennstoffkonditionierungsbereich vorgesehen werden. Diese Umlenkmittel können beispielsweise durch Treibstrahldüsen gebildet werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine schematische Ansicht einer Anlage zur Herstellung von Zementklinker,
2 eine schematische Ansicht einer Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Ansicht einer Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
4 eine schematische Ansicht einer Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt eine Anlage zur Herstellung von Zementklinker mit einem mehrstufigen Vorwärmer 100 zum Vorwärmen von Zementrohmehl 101, einem Calcinator 102 zum Vorcalcinieren des vorgewärmten Zementrohmehls 103, einen Ofen 104 zum Brennen des vorcalcinierten Zementrohmehls 105 zu Zementklinker und einen Kühler 106 zum Kühlen des Zementklinkers. Die im Ofen 104 entstehenden Heißgase 107 durchströmen zunächst den Calcinator 102 und anschließend den Vorwärmer 100. Ferner wird eine im Kühler 106 entstehende Kühlerabluft 108 als Verbrennungsluft im Calcinator 102 genutzt.
Anhand der 2 bis 4 werden verschiedene Ausführungsbeispiele für die Ausbildung des Calcinators gezeigt. Diese Ausführungsbeispiele können aber auch weitere Anlagen zur thermischen Behandlung oder chemischen Umsetzung von flugfähigem Rohmaterial, wie beispielsweise der Erzreduktion betreffen und sind daher nicht auf einen Calcinator beschränkt.
Die im 2 dargestellte Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial weist ein von Heißgasen 1 durchströmtes Steigrohr 2, Mittel 3 zur Zugabe des Rohmehls 4 (insbesondere vorgewärmtes Zementrohmehls 103 der 1) und einen Brennstoffkonditionierungsbereich 5, der als Konditionierungskammer am Steigrohr 2 angebracht ist und offen in das Steigrohr 2 mündet. Die Konditionierungskammer weist eine Auflagefläche 7 für Brennstoff 11 auf, die durch einen Tisch 7a und zwei sich in Richtung Steigrohr anschließende Stufen 7b, 7c gebildet wird. Weiterhin sind Mittel 10 zur Zugabe von Brennstoff 11 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel Pendelklappen 12 und eine Schnecke 13 umfassen.
Über die Mittel 10 wird der Brennstoff 11 auf die Auflagefläche 7 geschoben. Das thermisch zu behandelnde Rohmaterial 4 wird in einem unteren Bereich des Steigrohres 1 über die Mittel 3 zugeführt. Weiterhin kann dem Steigrohr 2 über Mittel 14 sauerstoffhaltige Verbrennungsluft 8 (beispielsweise Kühlerabluft 107 gemäß 1) zugeführt werden. Die Konditionierungskammer 6 ist derart an das Steigrohr 2 angeschlossen, dass ein Teil 1a der mit dem Rohmaterial 4 vermischten Heißgase 1 nach Art einer Kehrströmung in die Konditionierungskammer 6 gelangt und dort mit dem auf der Auflagefläche 7 verweilenden Brennstoff 11 in Kontakt kommt, der dadurch getrocknet und/oder teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird. Nach einer ausreichenden Verweilzeit auf dem Tisch 7a wird der Brennstoff auf die Stufe 7b geschoben, indem neuer Brennstoff über die Schnecke 13 nachgeschoben wird. Zum Transport des Brennstoffs von der Stufe 7b auf die Stufe 7c bzw. zum Abwurf des Brennstoffs von der Stufe 7c in das Steigrohr 2 sind im Bereich der Stufen Luftstoßgeräte 15, 16 vorgesehen. Es könnten aber auch Gebläse, Schieber oder Stößel zur Anwendung kommen. Durch eine nicht näher dargestellte Steuerung, werden die Schnecke 13 und die Luftstoßgeräte 15, 16 aufeinander abgestimmt betätigt, sodass der Brennstoff mit vorgegebener Zeit im Brennstoffkonditionierungsbereich 5 verweilt und dort in der gewünschten Art und Weise umgesetzt wird.
Weiterhin kann ein Bunker 9 für inertes Material 9a vorgesehen werden, um beispielsweise bei einem plötzlichen Anlagenstopp den noch laufenden Brennstoffumsatz durch ein Überdecken des Brennstoffbetts mit intertem Material (beispielsweise Sand oder Kalksteinmehl) zu verlangsamen oder weitestgehend zum Erliegen zu bringen.
Der in das Steigrohr 2 abgeworfene Brennstoff wird vom Heißgas mitgerissen und weiter umgesetzt bzw. verbrannt. Der Effekt der „Kehrströmung“, bei dem der Teil 1a der im Steigrohr 2 nach oben strömenden Heißgase 1 in die Konditionierungskammer 6 gelangt, wird dann besonders effektiv erreicht, wenn das Verhältnis des Durchmessers D des Steigrohrs 2 zur Tiefe T der Auflagefläche 7 des Brennstoffs im Brennstoffkonditionierungsbereich 5 im Bereich von 5 > D/T > 1,5, vorzugsweise von 3 > D/T > 1,5 liegt.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Konditionierungskammer 6´ wiederum offen in das Steigrohr 2´ mündet. Die Mittel 10´ zur Zugabe des Brennstoffs werden wiederum durch Pendelklappen 12´, 13´ und eine Schurre 18´ gebildet, sodass der Brennstoff mittels Schwerkraft zugegeben werden kann. Während der Tisch 7a der Auflagefläche 7 des ersten Ausführungsbeispiels horizontal ausgerichtet war, ist der Tisch 7´a der Auflagefläche 7´ des Ausführungsbeispiels gemäß 2 geneigt, wobei sich an den Tisch 7´a wiederum zwei Stufen 7´b, 7´c anordnen, die hier horizontal ausgebildet sind, wobei aber auch Stufen mit geneigten Auflageflächen denkbar sind. Der Neigungswinkel kann dabei im Bereich von –45° bis +50°, vorzugsweise im Bereich von 0 bis –30°, höchstvorzugsweise im Bereich von 0 bis –10°, liegen. Zweckmäßigerweise sollte die Neigung so groß sein, dass der Brennstoff nicht von selbst nach unten rutscht.
Weiterhin sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Mittel 19´ zum Fördern des Brennstoffs 11´ entlang der Auflagefläche 7´ vorgesehen, die hier durch einen Schieber gebildet werden. Im Bereich der Stufen sind wiederum Luftstoßgeräte 15´, 16´ vorgesehen. Diese schräge Anordnung des Tisches 7´a hat den Vorteil, dass die Förderung des Brennstoffs 11´ erleichtert wird. Außerdem kann durch diese Geometrie der Konditionierungskammer 6´ die Umlenkung eines Teils 1´a des mit dem Rohmaterial 4´ vermischten Heißgases 1´ erleichtert werden. Um diese Umlenkung weiter zu unterstützen sind im Bereich der Konditionierungskammer 6 Treibstrahldüsen 20´ vorgesehen, die derart ausgerichtet sind, dass sie einen Teil der mit dem Rohmaterial 4´ versetzten Heißgase 1´ in die Konditionierungskammer 6´ einsaugen.
Eine besonders effiziente Umsetzung des Brennstoffs im Bereich des Brennstoffkonditionierungsbereichs 5, 5´ ergibt sich dann, wenn das Verhältnis von Höhe H des Brennstoffkonditionierungsbereichs zur Tiefe T der Auflagefläche zwischen 0,5 und 2, vorzugweise 0,75 und 1,5 beträgt. Wird die Auflagefläche 7, 7´, wie bei den beiden Ausführungsbeispielen durch einen Tisch 7a, 7´a und wenigstens eine sich daran anschließende Stufe 7b, 7c, 7´b, 7´c gebildet, beträgt die Tiefe t der Stufe vorzugsweise 0,2 bis 1 mal, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 mal der Tiefe t_T des Tisches. Für das Verhältnis von Breite zu Tiefe T der Auflagefläche 7, 7´ hat sich ein Wert zwischen 0,5 und 2,5, vorzugsweise 1 und 2 als vorteilhaft herausgestellt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 wird der Brennstoffkonditionierungsbereich 5´´ durch eine in einem schräg zur Vertikalen angeordneten Abschnitt des Steigrohrs 2´´ angeordnete Konditionierungskammer 6´´ gebildet, wobei die Auflagefläche 7´´ für den Brennstoff zumindest teilweise durch einen ausgestellten Wandbereich des Steigrohres 2´´ gebildet wird, der im dargestellten Ausführungsbeispiel nur durch geneigt ausgebildete Stufen 7´´b, 7´´c, 7´´d, 7´´e gebildet wird. Durch die Neigung der Stufen sind zur Förderung des Brennstoffs einfache Gebläse ausreichend. Die Mittel 10´ zur Zugabe des Brennstoffs 11´´ werden hier durch eine Zellenradschleuse gebildet.
Im Rahmen der Erfindung können die in den drei Ausführungsbeispielen gezeigten Ausgestaltungen, wie beispielsweise die Ausgestaltung der Auflagefläche oder die Art der Zuführung und Förderung des Brennstoffs beliebig miteinander kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004045510 A1 [0002]
DE 19535312 A1 [0002]
DE 102005052753 A1 [0002]
WO 2012/048159 A2 [0004]

Claims

Verfahren zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial (4, 4´, 4´´), wobei das Rohmaterial in ein von Heißgasen (1, 1´, 1´´) durchströmtes Steigrohr (2, 2´, 2´´) eingeführt und dort durch die Heißgase thermisch behandelt wird und wobei dem Steigrohr mindestens ein Brennstoff (11, 11´, 11´´) zugeführt wird, wobei der Brennstoff zunächst in einem Brennstoff-Konditionierungsbereich (5, 5´, 5´´) auf wenigstens einer Auflagefläche verweilt, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (11, 11´, 11´´) im Brennstoff-Konditionierungsbereich mit einem Teil des mit dem Rohmaterial vermischten Heißgases (1a, 1´a, 1´´a) in Kontakt kommt und dadurch getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird und anschließend in das Steigrohr übergeht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (11, 11´, 11´´) im Brennstoff-Konditionierungsbereich mit heißen Gasen in Kontakt kommt, die zu wenigstens 50% durch einen Teil des mit dem Rohmaterial vermischten Heißgases (1a, 1´a, 1´´a) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auflagefläche (7, 7´, 7´´) des Brennstoff-Konditionierungsbereichs in einer Konditionierungskammer (6, 6´, 6´´) angeordnet ist, die offen in das Steigrohr (2, 2´, 2´´) mündet, wobei ein Teil der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase (1, 1´, 1´´) in die Konditionierungskammer umgelenkt und mit dem Brennstoff in Kontakt kommt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (11, 11´, 11´´) mechanisch oder über Schwerkraft der Auflagefläche zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der getrocknete und/oder wenigstens teilweise entgaste Brennstoff (11, 11´, 11´´) mechanisch oder pneumatisch entlang der Auflagefläche gefördert und anschließend in das Steigrohr übergeht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase (1´a), die mit dem Brennstoff (11´,) im Brennstoff-Konditionierungsbereich (5´) in Kontakt kommt, durch die Zugabe eines sauerstoffhaltigen Gases (20´) gezielt eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsreaktion des auf der Auflagefläche befindlichem Brennstoffs (11, 11´, 11´´) mittels inertem Material verlangsamt oder zum völligen Erliegen gebracht werden kann.
Anlage zur thermischen Behandlung von flugfähigem Rohmaterial (4, 4´, 4´´) mit einem von Heißgasen (1, 1´, 1´´) durchströmten Steigrohr (2, 2´, 2´´), Mitteln (3, 3´, 3´´) zur Zugabe des Rohmaterials (4, 4´, 4´´) und einem Brennstoff-Konditionierungsbereich (5, 5´, 5´´), der Mittel (10, 10´, 10´´) zur Zugabe von Brennstoff (11, 11´, 11´´), wenigstens eine Auflagefläche für den Brennstoff und Mittel zum Fördern des Brennstoffs entlang der Auflagefläche und zur Übergabe des Brennstoffs in das Steigrohr umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff-Konditionierungsbereich (5, 5´, 5´´) derart an das Steigrohr (2, 2´, 2´´) angeschlossen ist, dass ein Teil der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgasen (1a, 1´a, 1´´a) in den Brennstoff-Konditionierungsbereich gelangt und dort mit dem Brennstoff in Kontakt kommt, der dadurch getrocknet und/oder wenigstens teilweise entgast und/oder wenigstens teilweise umgesetzt wird.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10, 10´, 10´´) zur Zugabe des Brennstoffs Schnecken und/oder Schieber und/oder Pumpen und/oder Stößel und/oder Schurren und/oder Zellenradschleusen und/oder ein Klappensystem umfassen.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9´) zum Fördern und Übergeben des Brennstoffs in das Steigrohr (2´) in Form von Schiebern oder Stößeln zur mechanischen Förderung und/oder Luftstoßgeräten oder Gebläsen zur pneumatischen Förderung gebildet werden.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennstoff-Konditionierungsbereich (5´) wenigstens eine Treibstrahldüse (20´) zur Umlenkung des Teils der mit dem Rohmaterial vermischten Heißgase (1´a) in den Brennstoff-Konditionierungsbereich vorgesehen ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers (D) des Steigrohrs (2, 2´, 2´´) zur Tiefe (T) der Auflagefläche (7, 7´, 7´´) des Brennstoffs im Brennstoff-Konditionierungsbereich im Bereich von 5 > D/T > 1,5, vorzugsweise 3 > D/T > 1,5 liegt.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (7, 7´, 7´´) durch wenigstens zwei aufeinanderfolgende Stufen (7a, 7b, 7c; 7´a, 7´b, 7´c; 7´´a, 7´´b, 7´´c) und/oder durch einen Tisch (7a, 7´a, 7´´a) und wenigstens eine sich daran anschließende Stufe gebildet wird.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das der Brennstoff-Konditionierungsbereich (5´´) durch eine in einem schräg zur Vertikalen angeordneten Abschnitt des Steigrohrs (2´´) ausgebildete Konditionierungskammer (6´´) gebildet wird und die wenigstens eine Auflagefläche (7´´) für den Brennstoff durch einen ausgestellten Wandbereich des Steigrohrs (2´´) gebildet wird.