DE1807292B2

DE1807292B2 - Anlage zum brennen und oder sintern von feingut

Info

Publication number: DE1807292B2
Application number: DE19681807292
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing 4723 Neu beckum Ritzmann
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1968-11-06
Filing date: 1968-11-06
Publication date: 1971-12-16
Also published as: US3603568A; DE1807292A1; DE1807292C3; BR6913811D0; FR2022677A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Brennen und/oder Sintern von Feingut mit einer Einrichtung zur Vorwärmung des Feingutes, einer mit Brennstoff beschickten Brenn- bzw. Sinterzone mit nachgeschaltetem Feingutabscheider sowie mit einer Kühleinrichtung.

Es sind Anlagen bekannt, bei denen als Brenneinrichtung ein Drehrohrofen vorgesehen ist. Nachteilig ist bei diesen Anlagen mit drehbeweglichen Teilen, daß sie einem erheblichen Verschleiß unterliegen, zur Vermeidung von Betriebsstörungen einer sorgfältigen Wartung bedürfen und große Anlagekosten sowie beträchtlichen Raumbedarf bedingen.

Es sind lerner Anlagen bekannt, die im wesentlichen aus einem vertikalen Schacht bestehen, den das Gut von oben nach unten und das Gas von unten nach oben durchsetzt. Im mittleren Teil des Schachtes ist eine mit einem Brenner bestückte Brennzone vorgesehen, deren nach oben strömende Abgase das Gut vorwärmen, während das gebrannte Gut im unteren Teil des Schachtes von der aufsteigenden Sekundärluft gekühlt wird. Da sich bei derartigen Anlagen das Gut im Gegenstrom zu den Gasen nach unten bewegen muß, ist insbesondere bei pulverförmiger!! oder feinkörnigem Gut die Anwendung hoher Gasströnuingsgeschwindigkciten und damit die Erzielung hoher Durchsatzleistungen ausgeschlossen. Diesen Nachteil weist auch ein weiterer bekannter Schachtofen auf. in den das Gut mittels vorgewärmter Luft oben angeblasen wird, während die Brenngase von unten zugeführt werden.

Eine ähnliche unkontrollierbare ReIa 'vbewegung von Gut und Gas ist auch bei einem weiteren bekannten Schachtofen vorhanden, bei dem das Gut von unten nach oben eingeblasen wird und in Gestalt einer Wolke entgegen den aufsteigenden Heißgasen wieder nach unten fallen soll. Die Heißgase werden hierbei durch im unteren Bereich des Ofens, dicht über der Guteinblasstelle angeordnete Brenner erzeugt. Da sich auch bei dieser Einrichtung die Aufenihaltszeil der einzelnen Gutteilchen in der heißen Zone nicht exakt steuern läßt, ist ein gleichmäßiges Brennen des gesamten Materials nicht möglich.

Es ist schließlich eine Anlage bekannt, bei der das in Zyklonen vorgewärmte Feingut in eine Rohrleitung eingetragen wird, die von einer Brennkammer zu einem Feingutabscheider führt. Die kühle Abluft gelangt dabei als vorgewärmte Verbrennungsluft in die Brennkammer. Nachteilig ist bei dieser Ausführung zunächst, daß das Feingut mit der Zone höchster Temperatur nicht in Berührung kommt. Das vom let/ien Vorwärmerzyklon durch einfache Schwerkraftwirkung in die Verbindungsrohrleitung zwischen Brennkammer und Abscheider fallende Feingut wird ferner nicht in idealer Auflösung in den Hcißga'-strom eingetragen, sondern schießt zumindest gelegentlich in Strähnen in die Rohrleitung ein. Damit ist jedoch eine gleichmäßige thermische Behandlung des ganzen Materials auf der kurzen Rohrleitungsstrecke bis zum Abscheider nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfacher Bauweise hohe Durchsatzleistungen erzielbar sind und eine gleichmäßige thermische Behandlung aller Feingutteilchen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der dem Feingutabscheider abgewandten Stirnseite der durch eine rohrförmige Kammer gebildeten Brenn- bzw. Sinterzone eine Mischkammer mit einer Injektordüse für die vorgewärmte Verbrennungsluft und einer Zuführung für das vorgewärmte Feingut vorgesehen ist und die rohrförmige Kammer eine gesonderte Brennstoffzuführung aufweist.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß das Hochtemperaturbiennen von Feingut in einem Gasstrom auf kurzer Länge nur dann möglich

ίο ist, wenn man das vorgewärmte Feingut und die vorgewärmte Verbrennungsluft zunächst miteinander mischt, ehe man diese beiden Komponenten in Berührung mit dem Brennstoff bringt. Auf diese Weise wird nämlich das Feingut mit Sicherheit der Zone höchster Temperatur ausgesetzt, und es ist gewährleistet, daß das Feingut in einer definierten kurzen Zeit, in der es die Brenn- bzw. Sinterzone mit hoher Geschwindigkeit durchfliegt, die notwendige thermische Behandlung erfährt. Die erfindungsgemäß durch die Anwendung hoher Strömungsgeschwindigkeiten erzielten großen Durchsatzleistungen würden dabei mit einer sehr einfach gestalteten Brenn- bzw. Sinterkammer, d. h. mit geringem baulichem Aufwand, erreicht. Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin.

daß in das abseheidersekige Ende der Brennkammer wenigstens eine Kühlluftzuführungsleitung einmündet sowie daß der Abscheider und/oder die Brennkammer eine zum Durchtritt von Kühlluft bestimmte poröse Innenwand aufweist. Diese Maßnahmen gewährleisten, daß das fertiggebrannte, heiße Feingut teilweise gekühlt wird, wodurch Ansatzbildungen an den Abscheiderinnenwänden sicher verhindert werden. Ein Einblasen von Kühlluft in die Brennkammer schützt diese an besonders gefährdeten Stellen vor

3ä Ansatzbildung. Die in die Brennkammer eingeführte Kühlluft kann zugleich einen Teil der Verbrennungsluft bilden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispie! einer erfindungsgemäße'i Anlage schematisch veranschaulicht.

Die dargestellte Anlage enthält im wesentlichen einen zweistufigen Vorwärmer 1. eine darunter etwa horizontal angeordnete Brenneinrichtung 2 und einen ebenfalls zweistufigen Kühler 3, der an die Br_;:ieinrichtung anschließt. Der Vorwärmer 1 wird von zwei übereinander angeordneten Zyklonen 4 und 5 gebildet, wobei das Abgasrohr 6 des 7yklons 5 an die Eintrittsöffnung des Zyklons 4 und der Aushalf 7 des Zyklon: 4 an das Gaszuführungsrohr 8 des Zyklons 5 anschließen. Durch ein Gutrohr 9 ist der Auslauf 10 des Zyklons 5 an eine Mischkammer 12 angeschlossen, die einer rohrförmigen Brennkammer 11 vorgeschaltet ist. In diese Mischkammer ragt ferner das als Injektordüse 13 ausgebildete Ende einer Primärluftleitung 14 hinein. Die Mischkammer 12 mündet ebenso wie eine mit einer Gasleitung 15 verbundene Brennerdüse 16 stirnseitig in die Brennkammet 11. Im Bereich der anderen Stirnseite wird die Brennkammer 11 von einer Ringleitung 17 umgeben, von der mehrere Abzweigleitungen 17' in die Brennkammer hineinführen. Unmittelbar an diese Stirnseite der Brennkammer 11 schließt sich ein Zyklon 18 an, dessen Tauchrohr mit dem Gaszuführungsrohr 8 des Zyklons 5 verbunden ist. Der Gutauslauf 19 dieses Zyklons ist über ein Gutrohr 20 an eine Leitung 21 angeschlossen, die das Tauchrohr eines Zyklons 23 des aus den beiden Zyklonen 22 und 23 bestehenden Kühlers 3 mit der Eintrittsöffnung des Zyklons 22

verbindet. Das Tauchrohr des Zyklons 22 mündet in die Primärluftleitung 14. In die zum Zyklon 23 führende Luftleitung 24 mündet das vom Auslauf 25 des Zyklons 22 ausgehende Gutrohr 26.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgendermaßen: Frischluft (Pfeil 27) tritt durch die Leitung 24 in die Anlage als Kühlluft ein und gelangt über den Zyklon 23, die Leitung 21, den Zyklon 22 und die Primärluftleitung 14 als im Kühler 3 vorgewärmte Primärluft 28 zur Brenneinrichtung 2. Die Injektordüse 13 bläst die Primärluft in die Mischkammer 12. Von dort gelangt sie in die Brennkammer 11 und dient zur Verbrennung des durch die Brenndüse 16 eingespeisten Brennstoffes, beispielsweise Gas (Pfeil 29). Die Heißfase (Pfeil 30) strömen dann dem Zyklon 18 zu. Von diesem Zyklon strömen die Heißgase (Pfeil 30) durch das Ga^zuführungsrohr 8 dem untersten Zyklon 5 des Vorwärmers 1 zu. Sie durchsetzen das Rohr 6 und den Zyklon 4 und werden anschließend (gegebenenfalls nach Entstaubung) ins Freie entlassen.

Feingut (Pfeil 31) wird in das Abgasrohr 6 im Bereich vor der Eintrittsöffnung des oberen Zyklons 4 des Vorwärmers 1 eingetragen. Es gelangt mit den Hcüjgasen (Pfeil 30) in den Zyklon 4, wird dort abgeschieden und gelangt dann durch den Auslauf 7 in das Rohr 8. Die darin strömenden Heißgase (Pfeil 30) fördern das Feingut (Pfeil 31) in den unteren Zyklon 5 des Vorwärmers. Das auf diese Weise vorgewärmte und gegebenenfalls gleichzeitig teilentsäuerte Feingut fließt durch den Auslauf 10 und das Feingutzulaufrohr 9 in die Mischkammer 12 der Brenneinrichtung 2. Die durch die Injektordüse 13 in die Mischkammer gedrückte Primärluft (Pfeil 28) trägt das Feingut (Pfeil 31) in die Brennkammer 11, wo es in der Flamme der Brennerdüse 16 gebrannt wird. Das Feingut wird von den Heißgasen (Pfeil 30) in der Schwebe gehalten und gelangt im Gleichstrom mit diesen in den unmittelbar anschließenden Zyklon 18. Vor dem Ausströmen aus der Brennkammer 11 wird das Feingut der Einwirkung von Kühlluft (Pfeil 32) ausgesetzt, die über die Ringleitung 17 und deren Abzweigleitungen 17' vom Umfang her in die Brennkammer eingeblasen wird. Der Sinn dieser Mnß-Itahme ist eine teilweise Abkühlung des fertiggebrannten Feingutes, um Ansatzbildungen an den Innen-V'änden des Zyklons 18 zu verhindern.

Das im Zyklon 18 abgeschiedene Feingut 31 gelangt über den Auslauf 19 und das Gutrohr 20 zum Kühler 3. Die in der Leitung 21 strömende Kühlluft trägt das Feingut in den Zyklon 22. In diesem wird es abgeschieden und gelangt durch den Auslauf 25 sowie durch das Gut rohr 26 und das Rohr 24 mit der Frischluft (Pfeil 27) in den unteren Zyklon 23 des Kühlers 3. Hier wird es als Endprodukt 33 ausgetragen.

Wie aus der Beschreibung des Ausführungsbeispieles hervorgeht, sind die Einzelheiten des mehrstufigen Vorwärmers 1 und des mehrstufigen Kühlers 3 für die Erfindung ohne besondere Bedeutung. Statt der dargestellten Vorwärmer- und Kühlerausführungen können im Rahmen der Erfindung somit auch andere Bauarten eingesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zum Brennen und/oder Sintern von Feingut mit einer Einrichtung zur Vorwärmung des Feingutes, einer mit r. i/ennstoff beschickten Brenn- bzw. Sinterzone mit nachgeschaltetem Feingutabscheider sowie mit einer Kühleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Feingutabscheider (18) abgewandten Stirnseite der durch eine rohrförmige Kammer (11) gebildeten Brenn- bzw. Sinterzone eine Mischkammer (12) mit einer Injektordüse (12) für die vorgewärmte Verbrennungsluft und einer Zuführung (9) für das vorgewärmte Feingut vorgesehen ist und die rohrförmige Kammer (11) eine gesonderte Brennstoffzuführung (16) aufweist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (11) durch ein Rohr gebildet wird, dessen Länge größer als der Durchmesser ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider als Zyklon (18) ausgebildet ist.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das abscheiderseitige Ende der Brennkammer (11) wenigstens eine Kühlluftzuführungsleitung (17) einmündet.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (18) und/oder die Brennkammer (11) eine zum Durchtritt von Kühlluft bestimmte poröse Innenwand aufweist.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (11) annähernd horizontal angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen