DE2247785B2 - Schrägofen zum Brennen und Sintern von Material, insbesondere von Kalksteinsplitt - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schrägofen zum Brennen und Sintern von Material, insbesondere von KaIksteinsplitt, mit einem oder mehreren übereinander angeordneten Brennräumen mit seitlich begrenzter geneigter Ablauffläche und in der der Ablauffläche gegenüberliegenden Brennraumwand vorzugsweise nebeneinander angeordneten, einzeln regelbaren, jeweils in einer Brennkammer liegenden Brennern zur Beaufschlagung der auf die Ablauffläche abrutschenden Gutschicht mit EJrenngasen, sowie mit an den Enden der Ablauffläche(n) versetzt zueinander angeordneten Zuführungs- und Abführungsschächten für das zu behandelnde Gut, wobei am oberen Ende der Ablauffläche(n) die Zuführschachtwand an der den Brennkammern gegenüberliegenden Seite durchsetzende und den oder die Brennräume mit einem Frischluftrekuperalor verbundene Absaugnffnungen vorgesehen sind, nach Patentanmeldung P 21 17 755.9-24. f>5

Ein Schrägolen dieser ArI ist Gegenstand des Hauptpatentes. Dabei gelangt das Material aus dem oberhalb oberhalb des oberen Brennraumes angeordneten Vorwärmschacht auf die schräge Ablauffläche, auf der es unter Beaufschlagung mit den durch die Brenner erzeugten Brenngasen abrutscht und dann den Brennraum über den am unteren Ende der Ablauffläche angeordneten Auslaß verläßt, der ein Kühlschacht sein oder zu einem unterhalb des ersten Bre'nnraumes liegenden weiteren Brennraum führen kann. Ein Teil der die Gutschicht beaufschlagenden Heizgase wird dabei durch die Gutschicht hindurch bis zur Ablauffläche gesaugt und dann.nahe dem oberen Ende dieser Fläche aus dem Ofen abgezogen und dem Rekuperator zugeführt, der zur Vorwärmung der den Brennern zugeführten Frischluft dient.

Die Lehre des Hauptpatentes liegt also darin, dn: Durchdringung der auf der Ablauffläche abrutschenden Gutschicht mit den deren freie, der Ablauffläche abgewandte Oberfläche beaufschlagenden Brenngasen im wesentlichen dadurch zu verbessern, daß am oberen Ende der Ablauffläche wenigstens ein Teil der Brenngase durch Absaugöffnungen abgezogen wird, so daß diese das auf der Abiauffläche abrutschende Gm gleichmäßiger durchdringen als bei einem Schrägofen ohne eine derartige Absaugöffnung. Der vorgesehene Rekuperator ermöglicht einerseits die Zuführung vorgewärmter Frischluft zu den Brennern, so daß für diesen Zweck keine vorgewärmte Verbrennungsluft aus der Kühlzone entnommen werden muß, die sehr staubhaltig ist und in den Brennern sowie in den Leitungen zu Verstopfungen und daraus resultierenden lästigen Reinigungsarbeiten Veranlassung geben wurde. Die Art der Anordnung des Rekuperators hingegen, wie sie Gegenstand des Hauptpatentes ist, ermöglicht eine bessere Durchgasung des auf der Ablauffläche abrutschenden Materials, wie bereits ausgeführt wurde.

Der Schrägofen nach dem Hauptpatent hat sich zwar im Prinzip bewährt, jedoch ist der in die Materialschicht eindringende und entlang der Ablauffläche sowie entlang der Rekuperatorseile des Vorwärmschachtes strömende Teil der Brenngase immer noch nicht ausreichend groß, so daß noch zu viei Gas an der Innenkante der den Brennraum oben abschließenden Gewölbedecke vorbeistreicht und Beschädigungen des Gewölbes nahe der von diesen Gasen beaufschlagten Gewölbekante zu besorgen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Durchdringung der auf der Ablauffläche des oberen Brennraumes abrutschenden Gutschicht durch die Brenngase gegenüber dem Schrägofen nach dem Hauptpatent noch weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere Zuführungsschacht sich von den Absaugöffnungen nach oben erweitert, wobei die auf der Rekuperatorseite bzw. Brennraumdeckenseite liegenden Zuführungsschachtwände nach außen divergieren, und in einen auf der Rekuperatorseite liegenden Gassammelraum sowie ein auf der Brennraumdeckenseite angeordnetes, durch eine Beschickungseinrichtung beschicktes Vorsilo übergeht, dessen Längsmittelebene (ab) gegenüber der Schachtachsc (c-d) in Richtung auf die Brennraumdecke versetzt ist.

Hierdurch wird erreicht, daß auf der Ablauffläche des oberen Brennraumes stets gröbere Gutstücke liegen als auf der den Brennern zugewandten Seite. Hierdurch können die Brenngase natürlich leichter tief in das abrutschende Gut eindringen und entlang der Ablauffläche zu den Absaugöffnungen bzw. zum Rekupe-

des Brennraumes oder, bei mehreren Drcnnräumcn, rator geführt werden, als dies möglich wäre, wenn auch

auf der Ablauffläche verhältnismäßig feinkörniges zu behandelndes Gut läge. Der Anteil der in die abrutschende Materialschicht eindringenden, zu den Abzugsöffnungen und in den oberhalb dieser öffnungen liegenden Bereich des Vorwärmschachtes strömenden Brenn- oder Heizgase wird erhöht, wodurch sich eine optimale Erwärmung der entlang der Ablauffläche abrutschenden Materialschicht ergibt und außerdem eine Beschädigung der Gewölbedecke weitestgehend vermieden wird.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schrägofens, bei dem also die Längsmitteleb'ene des Vorsilos des oberen Zuführungsschachtes in einer zur AblauffläcLe senkrechten Längsebene des Ofens versetzt zur Schachtachse angeordnet ist, ergibt sich im Zuführungsschacht eine asymmetrische Böschungslinie, entlang welcher die gröberen Stücke des durch die Beschickungsvorrichtung aufgebrachten Gutes in Richtung auf die rekuperatorseitige Mauer abrollen, so daß hier, also auf der der Brennraumdecke abgewandten Seite des Schachtes, die gröberen Gutstücke liegen. Hierdurch wird gewährleistet, daß Jer Vorwärmschacht in seiner gesamten Höhe auf der der Brennraumdecke abgewandten Seite vorzugsweise mit größeren Steinen gefüllt, also lockerer gepackt ist als an der der Decke zugekehrten Schachtseite. Dies hat zur Folge, daß auch die entlang der Ablauffiäche nach unten rutschende Materialschicht nahe der Ablaufflache eine lockere Packung (mit gröberen Gutstücken) hat als nahe der den Brennern zugewandten Oberfläche der abrutschenden Gutschicht, so daß die die Gutschicht durchdringenden Brenngase bevorzugt unmittelbar entlang der Ablauffläche zu den Absaugöffnungen strömen können. Hierdurch ergibt sich ein optimales Hindurchsaugen der Brenngase durch die abrutsehende Gutschicht zu den Absaugöffnungen hin. Der durch die Absaugöffnungen nicht abgesaugte Teil der Gase steigt im Vorwärmschacht bevorzugt entlang dessen rekuperatorseitiger Wand, bedingt durch die dort lockere Packung, auf und tritt durch den Gassammeiraum in den Kamin, ohne in das Vorsilo zu gelangen. Demzufolge ist die Beschickungsöffnung im wesentlichen abgasfrei, wobei dies noch dadurch gefördert wird, daß wegen der asymmetrischen Böschung die Brenngase auf dem Wege vom Brennraum zum Gpssammelraum entlang der rekuperatorseitigen Wand eine kürzere Gutschicht zu durchdringen haben als auf dem Wege zur Gut-Oberfläche im versu/t angeordneten Vorsilo. Die Tatsache, daß das Vorsilo im wesentlichen nicht von Abgasen durchströmt wird, hat den weiteren Vorteil, daß das Vorsilo in seinem oberen Füllbereich nicht erwärmt wird. Aus diesem Grunde läßt sich, was bei den bisherigen Beschickungsanordnungen von Schrägöfen nicht möglich war, ein aus elastischem Material, beispielsweise aus Gummi, bestehendes, in Längsrichtung des Vorsilos verfahrbares Beschickungsband unmittelbar oberhalb des Silos anordnen, ohne daß eine Beschädigung des Bandes durch heiße Abgase zu besorgen wäre. Durch die Beschickung des Schrägofens über ein nicht von Abgas durchströmtes Vorsilo ergibt sich ferner eine Vergleichmäßigung der Abgastemperatur weil nämlich nicht intervallweise eine be stimmte Menge kalten Gutes in einen gasdurchslrömten Füllschacht aufgegeben wird, sondern die Steine allmählich aus dem Vorsilo nachrutschen. <>s

Es ist noch anzumerken, daß die Erzeugung einer Zone geringeren Widerstandes für die Rauchgase nahe der rekuperatorseitigen Wand — bewirkt einmal dadurch, daß der Weg für die Rauchgase an dieser Ofenseite kürzer ist, und zum anderen dadurch, daß an dieser Seite die größeren, weniger Widerstand bietenden Stücke liegen — zu einer Bevorzugung des Gasweges in Richtung auf diese Schachtwand führt, welche das Hindurchsaugen der Brenngase von den Brennern in Richtung auf die Ablauffläche über die Absaugöffnungen noch weiter fördert

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die der Brennraumdecke zugekehrte Wand stärker geneigt ist als die rekuperatorseitige Wand. Hierdurch wird erreicht, daß der Weg vom oberen Ende des Brennraumes zum Gassammelraum entlang der rekuperatorseitigen Schachtwand für die abzuführenden Rauchgase noch weiter verkürzt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schrägofens zeichnet sich durch ein Beschickungsband aus elastischem Material, wie Gummi, das unmittelbar oberhalb des Vorsilos in dessen Längsrichtung verfahrbar angeordnet ist, aus. Wie bereits ausgeführt, wird eine derartige Ausbildung der Beschikkungsvorrichtung als kontinuierliches, aus wärmeempfindlichem Material bestehendes Förderband erst durch das versetzt zur Schachtachse angeordnete Vorsilo nach der Erfindung ermöglicht.

Den Erfindungsgedanken, der in der beanspruchten unsymmetrischen Ausbildung des Zuführungsschachtes und der hierdurch erzeugten unsymmetrischen Böschungslinie, gerichtet zur rekuperatorseitigen Schachtwand hin. gesehen wird, wodurch die Durchdringung des durch die Brenngase im Brennraum beaufschlagten, entlang der Ablauffiäche abrutschenden Gutes gegenüber dem Hauptpatent weiter verbessert wird, konnte der Stand der Technik nicht nahelegen. So zeigt beispielsweise die FR-PS 10 36 262 zwar einen Mehrfachschrägofen, bei dem einem Zuführungs- oder Vorwärmschacht ein trichterförmig ausgebildetes Vorsilo vorgeschaltet ist, jedoch läßt sich bei der dort beschriebenen Anordnung im Zuführungsschacht bzw. im Vorsilo lediglich eine symmetrische Böschungslinie erzielen, während die asymmetrische Ausbildung bei dem erfindungsgemäßen Schrägofen als wesentlich angesehen wird. Eine trichterförmige Ausbildung des Vorwärmschachtes zeigt weiterhin die DT-PS 3 72 331, die aber ebenfalls keine weiteren Berührungspunkte mit dem Schrägofen nach der Erfindung aufweist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 den erfindungsgemäß ausgebildeten Schrägofen in schematischem Längsschnitt,

F i g. 2 den oberen Teil des in F i g. 1 gezeigten Ofens in größerem Maßstab, und

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Schrägofen von der Linie 1II-III der i 1 g. 2 aus.

Der in der Zeichnung gezeigte Schrägofen weist einen oberen Brennraum 10 auf, der oben durch eine vorzugsweise gewölbcartigc Decke 12 abgedeckt ist und an der den Brennern 14 gegenüberliegenden Seite eine schräge Ablauffiäche 16 hat, an deren unterem Ende sich ein zu den; unteren Brennraum 18 führender Übergangsschacht 20 anschließt. Am oberen Ende der Ablauffiäche 16 sind Absaugöffnungen 22 vorgesehen, die zu einem Rekuperator 24 führen. Ein Teil der von den Brennern ausgehenden Hei/gase durchdringt die auf der Abiaiiffläche abrutschende Ma'.erialschicht und wird durch die Absaugöffnungen 22 in den Rckupera-

tor 24 geleitet, in dem die den Brennern über ein Gebläse 25 zugeführte Frischluft vorgewärmt wird.

Die Erfindung betrifft die besondere Ausbildung des zum oberen Brennraum 10 führenden Zuführungsschachts 26 und die Zuführung des Materials zu diesem Schacht sowie die Materialführung innerhalb dieses Schachts.

Abweichend von den bisher für Schrägofen üblichen parallelwandigen Zuführungsschächten ist der im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Zuführungsschacht 26 so ausgebildet, daß er sich nach oben erheblich erweitert, wobei zum mindesten seine beiden langen Seitenwände 28 und 30 relativ zueinander nach oben divergieren. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind beide dieser Seitenwände nach oben und außen geneigt, wobei die von der Brennraumdecke 12 ausgehende Wand 28 stärker geneigt ist als die ihr gegenüberliegende Wand 30, die sich von den zum Rekuperator 24 führenden Absaugöffnungen 22 nach oben erstreckt.

An seinem erweiterten oberen Ende geht der Zuführungsschacht 26 an seiner oberhalb der Brennraumdekke 12 liegenden Seite in ein Vorsilo 32 über, dem das zu brennende Material zugeführt wird. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die Längsmittelebene a-b des Vorsilos 32 in Be*:ug auf die durch den unteren Austrittsbereich des Schachtes 26 gelegte Längsmittelebene cd nach rechts versetzt und schneidet die Brennraumdecke 12.

An der rekuperatorseitigen Seite seines erweiterten oberen Endes ist der Schacht 26 offen und mündet an einer unterhalb des Vorsilos liegenden Stelle in einen Gassammeiraum 34, der über eine Leitung 36 mit einem Kamin 38 bzw. mit einem an diesem angeschlossenen Abgasventilator 40 (s. Fig. 1) verbunden ist, welch letzterer auch mit dem Abgasteil des Rekuperators in Verbindung steht. Auf Grund dieser Anordnung böscht sich an der zum Gassammeiraum 34 offenen Seite des Schachts das aus dem Vorsilo 32 austretende Material bei 42 zwischen dem Vorsilo und der Wand 30 ab. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, rollen bei diesem Abböschvorgang die größeren Steine, die sich in dem dem Rekuperator zugekehrten Bereich des Vorsilos befinden, beim Austreten aus dem Silo in Richtung auf die rekuperatorseitige Wand 30 des Zuführungsschachtes 26 nach unten. Hierdurch entsteht nahe dieser Schachtwand eine locker gepackte Schicht 4 aus verhältnismäßig groben Steinen, so daß die nicht durch den Rekuperator strömenden Abgase bevorzugt entlang dieser Wand zum Gassammeiraum strömen, und zwar auf dem kürzesten Wege, wie sich der F i g. 2 entnehmen läßt. Bei dieser Gasführung treten keine Abgase über das Vorsilo 32 ins Freie. Es wird ferner vermieden, daß die den Brennern 14 abgewandte Kante 46 der Gewölbedecke 12 übermäßig mit Abgasen beaufschlagt und dadurch gefährdet wird. Da die größeren Steine im Zuführungsschacht durch die Heizgase intensiver beaufschlagt werden als die insbesondere an der anderen Schachtseite bei 48 angeordneten kleineren Steine, wird eine optimal gleichmäßige Vorwärmung des Materials im Zuführungsschacht erreicht.

to Weiterhin ist es auch die Anordnung der aus größeren Steinen bestehenden lockeren Schicht im rekuperatorseitigen Bereich des Zuführungsschachtes 26 gewährleistet, daß bevorzugt verhältnismäßig größere Steine an der Ablauffläche 16 anliegen. Hierdurch können die uus dem Brennraum 10 durch die auf der Ablauffläche abrutschende Materialschicht hindurchgesaugten Heizgase leichter entlang der Ablauffläche 16 zu den Absaugöffnungen 22 nach oben strömen, wodurch sich eine Vergleichmäßigung der Erwärmung der

abrutschenden Materialschicht ergibt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Zuführungsschachtes ergibt sich ferner eine Vergleichmäßigung der Abgastempcraluf gegenüber eine Beschickung ohne Vorsilo dadurch, daß nicht intervallweise je-

weils eine bestimmte Menge von kaltem Material direkt in den Schacht eingegeben wird, sondern die Steine allmählich aus dem Vorsilo nachrutschen. Während das Aufgabegut im Vorsilo so angeordnet ist, wie es durch die Beschickungsvorrichtung, beispielsweise das

Förderband 50 aufgegeben wird, und neben größeren Steinen also auch von Anfang an mii aufgegebene oder im Vorsilo durch Reibung und/oder Schlag entstandene kleinere Stücke aufweist, rollen beim Absinken des Materials aus dem Vorsilo, wie bereits erwähnt, die zur Böschung 42 hin gelegenen größeren Steine nach unten ab. Sie bilden also nahe der rekuperatorseitigen Schachtwand eine locker gepackte Schicht, während die kleiner gekörnten Stücke vorzugsweise unterhalb des Vorsilos, d. h. also, nahe der deckenseitigen Wand

28, verbleiben.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung des Zuführungs- und Vorwärmschachts ergibt sich daraus, daß durch die über ein nicht von Abgas durchströmtes Vorsilo erfolgende Beschickung des

Schachts ermöglicht wird, an Stelle einer aus hitzebeständigem Material bestehenden Beschickungsvorrichtung ein aus elastischem Material, beispielsweise Gummi, bestehendes Förderband 50 zu verwenden, das in platzsparender und die Fallhöhe des Materials verrin-

so gerter Weise dicht über dem Vorsilo in Längsrichtung desselben verfahrbar angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schrägofen zum Brennen und Sintern von Material, insbesondere von Kalksteinsplitt, mit einem oder mehreren übereinander angeordneten Brennräumen mit seitlich begrenzter geneigter Ablaufflä- , ehe und in der der Ablauffläche gegenüberliegenden Brennraumwand vorzugsweise nebeneinander ungeordneten, einzeln regelbaren, jeweils in einer Brennkammer liegenden Brennern zur Beaufschlagung der auf der Ablauffläche abrutschenden Gutschicht mit Brenngasen, sowie mit an den Enden der Ablaüffläche(n) versetzt zueinander angeordneten Zuführungs- und Abführungsschächten für das zu behandelnde Gut, wobei am oberen Ende der Ablauffläche(n) die Zuführschachtwand an der den Brennkammern gegenüberliegenden Seite durchsetzende und den oder die Brennräume mit einem Frischluftrekuperator verbindende Absaugöffnungen vorgesehen sind, nach DT-Patentanmeldung P21 17 755.9-24, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Zuführungsschacht (26) sich von den Absaugöffnungen (22) nach oben erweitert, wobei die auf der Rekuperatorseite (24) bzw. Brennraumdeckenseite (12) liegenden Zuführungsschachtwände (28, 30) nach außen divergieren, und in einen auf der Rekuperatorseite liegenden Gassammeiraum (34) sowie ein auf der Brennraumdeckenseite (12) angeordnetes, durch eine Beschickungseinrichtung (50) beschicktes Vorsilo (32) übergeht, dessen Längsmittelebene (a-b) gegenüber der Schachtachse (c-d) in Richtung auf die Brennraumdecke (12) versetzt ist.

2. Schrägofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brennraumdecke (12) zugekehrte Wand (28) stärker geneigt ist als die rekuperatorseitige Wand (30).

3. Schrägofen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Beschickungsband (50) aus elastischem Material, wie Gummi, das unmittelbar oberhalb des Vorsilos (32) in dessen Längsrichtung verfahrbar angeordnet ist.