DE444569C - Verfahren und Vorrichtung zum Brennen von Zement, Kalk, Dolomit, Magnesit o. dgl. und zum Agglomerieren von Erzen o. dgl. - Google Patents

Description

Es sind bereits Verfahren zum Brennen von Zement u. dgl. bekanntgeworden, bei denen der Rohstoff mit dem Brennstoff in staubfeinem Zustand gemeinsam in einen Brennofen eingeblasen werden; sie haben aber bisher noch keine praktische Anwendung gefunden, weil bei ihnen die Ausbildung des Brennofens bzw. die Ausnutzung der sehr heißen Abgase keine günstigeren

ίο Verhältnisse erwarten läßt als die bislang allgemein benutzten Brennvorrichtungen erfahrungsgemäß ergeben. Auch das weiterhin bekanntgewordene Verfahren, die im Kesselbetriebe anfallenden Schlacken durch staubfeine Zuschläge zum Brennstoff und durch besondere Gestaltung des Feuerraumes (stehender Zylinder, Bettington-Kessel) zur Herstellung von Zement u. dgl. geeignet zu machen, hat noch Mangel. Insbesondere

zo bietet das Einblasen von unten nach oben und der damit verbundene Gegenstrom des gebrannten Gutes große Schwierigkeiten für den Brand und die Gutabfuhr.

Die Erfindung betrifft nun ein Veffahren, bei dem das Brennen von Zement u. dgl. vereinfacht und eine gute Ausnutzung der im Brennraum erzeugten Wärmemengen erzielt wird. Es besteht im wesentlichen darin, daß der gefeinte Rohstoff mit dem ebenfalls gefeinten oder flüssigen oder gasförmigen Brennstoff getrennt oder gemischt bzw. teilweise einzeln und teilweise gemischt unter Zuführung von Verbrennungsluft von oben, schräg von oben oder wagerecht in den Feuerungsraum eines Dampfkessels eingelassen werden, so daß das Brenngut in der äußerst kurzen Zeit, während der es in der Flamme niedersinkt, gargebrannt wird und gewissermaßen als Schlacke anfällt. Hierbei wird das feinkörnig niederrieselnde Fertiggut zwischen Kühlröhren, die z. B. als Siederöhren ausgebildet sein können, hindurchgeleitet und unter Verwertung der Abwärme so weit abgekühlt, daß seine Austragung aus dem Schlackenraum in einfacher Weise erfolgen kann. Das Einblasen des staubförmigen Rohgutes mit den Feuerungsgasen in annähernd wagerechter Richtung ist an sich bekannt. Doch geschieht dabei das Brennen in einer besonderen Brennkammer, nicht in der Kesselfeuerung.

Bei allen bisher zur Anwendung gelangten Verfahren zum Brennen von Zement u. dgl. hat es sich gezeigt, daß in den Brennräumen ein bedeutender Wärmeüberschuß erzeugt wird; so werden z.B. beim Zementbrennen im Schachtofen etwa 1 000 bis 1 200 WE, im Drehrohrofen sogar etwa 1 800—2 000 WE für je ι kg Klinker entwickelt, obwohl tatsächlich nur etwa 375 WE hierfür erforderlich sind. Dieser Wärmeüberschuß ist unvermeidlich, da er zur Erwärmung der je nach Ofenart verschieden großen Heizgasmengen dient, mit denen..er größtenteils in die freie Atmosphäre -entweicht und verlorengeht. Erfahrungsgemäß ist dabei der Brand des Brenngutes um so gleichmäßiger, je höher dieser Wärmeüberschuß ist.

Bei dem vorliegenden Verfahren kann der Wärmeüberschuß sehr groß gehalten werden, da die entwickelte Wärme, soweit sie nicht zum Brennen des Zements verbraucht wird, mit der Dampferzeugung größtenteils wiedergewonnen wird. Bei einer Wärmeentwicklung von beispielsweise 1 800 WE je ι kg Klinker können rechnerisch etwa ι 300 WE zur Dampferzeugung nutzbar gemacht werden. Nun werden aber in einer Zementfabrik in der Regel nur etwa 500 WE Dampfenergie zum Betriebe aller Aufbereitungsmaschinen für die Erzeugung von 1 kg Zement benötigt, und da eine Verwendung überschüssiger Kraft nicht immer möglich ist, so wird bei dem neuen Verfahren zur Aufnahme und Rückführung der überschüssigen Wärme der Brenngase ein Wärmekreislauf hergestellt. Dieser wird in einfacher, an sich bekannter Weise dadurch gebildet, daß die Verbrennungsluft mittels geeigneter Vorrichtungen durch die Brenngase erhitzt g₀ wird, so daß also ein Teil der Heizgaswärme nicht zur Dampferzeugung, sondern mit der Verbrennungsluft wieder in den Brennraum zurückgeführt wird. Bei gleichbleibendem Wärmeinhalt des Brennraumes kann dann entsprechend der zurückgeführten Wärmemenge die Brennstoffzufuhr verringert werden. Mit der Veränderung der Temperatur der Verbrennungsluft wird somit auch die Dampferzeugung geregelt.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Abbildung. Es bedeuten hierin α eine Brenndüse

für ein Gemisch aus Luft, Rohstoff und Brennstoff, b eine Brenndüse für Luft und Brennstoff zum Anheizen oder zur Feuerreglung, c den Feuerungsraum eines Röhrenkesseis, d die Siederöhren desselben, e die als Siederöhren ausgebildeten Kühlröhren für das niederrieselnde Brenngut, f Sammeltrichter für das Brenngut, aus denen dieses durch Klappen g in Förderrinnen h gelangt, i den ίο Abzugskanal für die Abgase und k Heizschlangen zum Anwärmen und Erhitzen der Verbrennungsluft. Der Betrieb einer solchen Anlage gestaltet sich folgendermaßen. Zunächst wird mittels der Düsen b der Feuerungsraum c auf die für den Brennvorgang erforderliche Temperatur erhitzt und darauf die Düsen α angestellt. Je nach den Bedürfnissen des Brandes werden sodann die Düsen b ganz oder teilweise abgestellt. Die Regelung der Brenntemperatur kann durch die Einstellung des Luftüberschusses in den Düsen α oder durch besondere Lufteinlässe am Feuerungsraum oder auch Anstellen der Düsen b erfolgen; diese werden zweckmäßig dicht an die Düsen α herangerückt oder mit ihnen organisch verbunden, damit die Hilfsflammen die Brennwirkung der Düsen a kräftig unterstützen.

Der größte Teil des Brenngutes sinkt gargebrannt in der Flamme im Feuerungsraum c nieder, ein kleiner Teil wird von den Heizgasen mitgerissen und auf deren Weg durch die Kesselheizräume abgesetzt. Das Brenngut fällt infolge seiner Schwere durch diedicht nebeneinander angeordneten Siederöhren e, die eine ständige Abkühlung der sie umgebenden Gasschicht bewirken und somit mittelbar die vorbeiströmenden, im schweißweichen Zustande ankommenden Brenngutkörnchen zum Erstarren bringen und abkühlen.

Der Wärmekreislauf und die Regelung der Dampferzeugung ist hierbei in der Weise ausgebildet, daß die Verbrennungsluft zunächst unter Ausnutzung der Abgaswärme vorgewärmt wird und dann in einer zweiten Erhitzeranlage auf die gewünschte Temperatur gebracht wird.

Die Einbringung des Rohstoffes, des Brennstoffes und der Luft kann auch auf andere Weise erfolgen, als dies im Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Und zwar können Rohstoff, Brennstoff und Luft, jeder Teil für sich getrennt oder teilweise miteinander gemischt und teilweise getrennt je nach Rohstoff und Brennstoff, in den Brennraum gelangen, wobei jedoch immer der feinkörnige Rohstoff, während er in der Flamme bzw. in den Heizgasen schwebt, gebrannt wird.

Der große, feststehende und daher von mehreren Seiten übersichtliche Brennraum, dessen Temperatur stetig und leicht überwacht werden kann, das sofortige Anfallen des gekühlten Brenngutes und die Möglichkeit, die Brenntemperatur auf verschiedene und sofort wirksame Weise leicht zu regeln, ergeben einen sehr einfachen und sicheren Betrieb. Das Brennen des Gutes kann jederzeit durch einige wenige Handgriffe abgestellt und wieder angestellt werden, ohne daß Wärmeverluste und andere mit Verlusten verbundene Umstände, wie z. B. die Erzeugung von Schwachbrand bei der Ingangsetzung eines Ofens u. a. m., eintreten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Brennen von Zement, Kalk, Dolomit, Magnesit u. dgl. und zum Agglomerieren von Erzen u. dgl., wobei der gefeinte Rohstoff und der gefeinte oder flüssige oder gasförmige Brennstoff und die Verbrennungsluft zusammen in den Feuerungsraum eines Dampfkessels eingeblasen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff und das Rohgut von oben, schräg von oben oder wagerecht durch Brenndüsen in den Feuerungsraum eingeblasen und das gebrannte Gut unten zwischen Kühlröhren hindurchgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Dampferzeugung und zur Verminderung des Brennstoffverbrauches die Verbrennungsluft in an sich bekannter Weise in einem Erhitzer durch die Abgase erhitzt und damit ein Teil der Wärmemenge wieder in den Brennraum zurückgeführt wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besondere Hilfsdüsen (b), die nur Brennstoff oder Brennstoff mit Luft in den Feuerungsraum einführen, angeordnet sind, die zur Temperaturregelung und zum Anheizen dienen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsdüsen {b) dicht an die Brenndüsen (a) heran-. gerückt oder mit diesen verbunden sind, so daß die Hilfsflainme die Brennwirkung der Düsen (a) unterstützt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.