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Die Erfindung betrifft einen Lepolofen zum Erhitzen vom festem Gut.
Drehrohröfen mit direkter Beheizung der Beschickung werden in der Zementindustrie und in der Industrie der Steine und Erden, insbesondere zum Brennen von Kalk, Dolomit und Magnesit, in grossem Umfang verwendet. Diese Öfen bestehen aus einem z. B. bis zu 200 m langen, zylindrischen, geneigt angeordneten und auf Rollen gelagerten Ofenkörper, der durch einen Antrieb langsam gedreht wird und in welchem das zu behandelnde Gut auf der Einlaufseite eingebracht wird, und sich langsam im Gegenstrom zu den Heizgasen, den Ofenabgasen, zum Ofenauslauf bewegt. Die einzelnen Zonen in Drehöfen werden üblicherweise als Trocken-, Vorwärm-, Kalzinier-, Sinter-, Kühl- und Auslaufzone bezeichnet. Insbesondere bei kürzeren Öfen können die beiden zuerst genannten Zonen in vorgeschaltete Aggregate verlegt sein. Dies ist z.
B. bei den sogenannten Lepolöfen der Fall, vor denen eine Trocken- und eine Heisskammer angeordnet ist und das zu behandelnde Gut auf einem Wanderrost, dem Lepolrost, durch diese beiden Kammern in den Drehofen befördert wird, wobei durch eine zwangsgesteuerte zweimalige Abgasführung durch das Gut auf dem Wanderrost eine gute Wärmeaustauschmöglichkeit gegeben ist. Durch die Ofenabgase, die beim Verlassen eines Drehofens in die Heisskammer des Lepolrostes gelangen, mit einem Ventilator durch das Gut am Wanderrost im Bereich der Heisskammer gesaugt und wieder in die Trockenkammer gedrückt und hier nochmals durch das Gut am Wanderrost gesaugt werden, wird das Wärmeangebot aus den Abgasen auf das Material übertragen. Das Material bzw. Gut wird dabei getrocknet und vorgewärmt und gegebenenfalls zum Teil entsäuert, und die Ofenabgase werden gleichzeitig abgekühlt.
Der Teil des Gutes, der dabei durch en Rost fällt, der Rostdurchfall, kann unter dem Rost abgezogen und verwertet werden.
Es ist in diesem Zusammenhang festzuhalten, dass eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Gut aller Art bekannt ist, die zwei Wanderroste, auf denen das Gut getrocknet und vorgewärmt wird, einen Drehrohrofen zum Fertigbrennen des Gutes sowie einen durch einen weiteren Wanderrost gebildeten Kühler enthält, wobei Kühlerabluft dem Drehrohrofen als Sekundärluft zuströmt und die Abgase des Drehrohrofens zur Vorwärmung und Trocknung des Gutes benutzt werden. Diese Vorrichtung besteht in ihrem Wesen darin, dass im Bereich des zur Vorwärmung dienenden zweiten Wanderrostes wenigstens ein zusätzlicher Brenner angeordnet ist, dem Kühlerabluft als Sekundärluft zugeführt wird.
Durch diese Anordnung des mindestens einen zusätzlichen Brenners im Bereich des zweiten Wanderrostes ergibt sich aber der Nachteil, dass die Energiezufuhr durch den Brenner nur verhältnismässig gering sein darf, denn die in der Heisskammer angeordneten metallischen Teile des Rostes können, selbst wenn dieser aus Antithermstahl besteht, aus Gründen einer ausreichenden Betriebssicherheit keiner thermischen Überbeanspruchung ausgesetzt werden. Diese bekannte Einrichtung kommt demnach praktisch nur dann in Betracht, wenn im Drehrohrofen eine kleinere Wärmemenge als in der Vorwärmkammer und in der Trocknungskammer bzw. Heisskammer benötigt wird, in keinem Fall aber dann, wenn der Drehrohrofen bei der maximalen möglichen Temperatur gefahren wird und daher eine Energieentnahme aus dem Drehrohrofen zur Aufheizung der Heisskammer nicht möglich ist.
Es hat sich nun or allem bei der Herstellung von Sintermagnesia aus in Form von Briketts vorliegenden natürlichen oder synthetischen Ausgangsmaterialien, die beim Brennen MgO liefern, gezeigt, dass häufig eine grössere Festigkeit der in den Drehofen gelangenden Briketts wünschenswert wäre, um bereits beim Übertritt der Briketts in den Drehofen das Entstehen von Mulm und damit den Staubanfall zu verringern. Die Erfindung zielt darauf ab, diesen bisher auftretenden Nachteil, der sich in gleicher Weise auch beim Brennen von andern Ausgangsmaterialien ergibt, zu beseitigen und eine Lepolofen zum Erhitzen eines festen Gutes zu schaffen, bei dem der Staubanfall erheblich geringer und der Anteil an dem erwünschten Brennprodukt dementsprechend beträchtlich erhöht ist.
Es wurde gefunden, dass dieses Ziel dann erreicht werden kann, wenn das zu erhitzende Gut, das in Form von Formlingen, wie Briketts oder Granalien, oder in gekörnter Form vorliegen kann, einer zusätzlichen Wärmebehandlung an einer bestimmten Stelle des Ofens unterworfen wird. Demnach betrifft die Erfindung einen Lepolofen zum Erhitzen von festem Gut, der vor einem Drehofen eine Trockenkammer, eine Heisskammer und einen durch diese beiden Kammern verlaufenden Wanderrost sowie mindestens einen Brenner mit Zufuhr von ausserhalb des Drehofens stammendem Brennstoff aufweist, wobei im Endabschnitt der Heisskammer eine nach unten geneigte Leitfläche vorgesehen ist, die an das drehofenseitige Ende des Wanderrostes anschliesst und in die Eintrittsöffnung des Drehofens mündet, und dieser Ofen ist dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Brenner, insbesondere ölbrenner,
im Endabschnitt der Heisskammer oberhalb der nach unten geneigten Leitfläche angeordnet sind, und dass die Achse des Brenners bzw. die Achsen der Brenner gegen die Leitfläche gerichtet sind.
Die Erfindung ermöglicht es, durch eine einfache Massnahme den Ausstoss eines Lepolofens an dem gewünschten Brennprodukt erheblich zu verbessern. Dies liesse sich in den üblichen Lepolöfen nicht erreichen, denn auf Grund des Umstandes, dass das in der Heisskammer eines Lepolrostes normalerweise vorliegende Wärmeangebot von der Grösse und Leistung der Lepolofenanlage abhängt, kann in der Brennzone des Drehofens nur eine der Konstruktion und Leistung des Ofens entsprechende Brennstoff-bzw. Ölmenge verbraucht bzw. verfeuert werden und die in den Ofenabgasen enthaltene Wärmemenge ist daher nahezu konstant. Die Erfindung ermöglicht es ferner auch, das Wärmeangebot im Endabschnitt der Heisskammer in einem weiten Bereich zu verändern.
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Die Erfindung ist vor allem für die Herstellung von Sintermagnesia, Sinterdolomit und Sinterkalk von Bedeutung, kann aber auch beim Brennen von andern Steinen und Erden oder in der Zementindustrie Anwendung finden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Endabschnitt der Heisskammer in der geneigten Leitfläche ein Abzug für das aus der Heisskammer kommende Gut vorgesehen. Dadurch ergibt sich z. B. beim Brennen von Magnesit oder einem andern natürlichen oder synthetischen Ausgangsmaterial, das beim Brand MgO liefert, die Möglichkeit, ein Gut mit bestimmten Eigenschaften aus der Heisskammer abzuziehen.
Beispielsweise kann der Entsäuerungsgrad von Rohmagnesit oder gereinigtem Rohmagnesit, wie flotiertem Rohmagnesit, in der Heisskammer auf einen Restglühverlust von 20 bis 24%, gegenüber einem Restglühverlust von 30 bis 35% ohne die Zusatzfeuerung, eingstellt werden, so dass das dabei erhaltene und abgezogene Material brauchbare Eigenschaften aufweist, um zusammen mit einem andern als Bindemittel wirkenden Stoff, wie Kieserit, ein geeignetes Bindemittel für die Herstellung von Briketts aus Rohmagnesit zu ergeben.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen veranschaulichtes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Fig. l zeigt in schematischer Darstellung einen Lepolrost mit einer Trockenkammer und einer Heisskammer mit zusätzlicher Beheizung, und in Fig. 2 ist in grösserem Massstab die Anordnung der zusätzlichen Beheizung der Heisskammer im Längsschnitt dargestellt.
An den in Fig. l teilweise im Längsschnitt gezeigten Teil des Lepolrostes, der eine Trocken- und eine Heisskammer aufweist, ist ein Drehofen angeschlossen, von dem in Fig. l nur der vordere Endteil mit der Eintragöffnung --1--, durch welche in Richtung des Pfeiles--a--die heissen Verbrennungsgase aus dem Drehofen ausströmen und in der Heisskammer und in der Trockenkammer zwecks eines Wärmeaustausches durch das Material geführt werden, ein mit einer Laufrolle versehener Laufring--2--des Drehofens und ein Sockel - -3--, auf dem die Laufrolle aufliegt, dargestellt sind.
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Aufgabetrichter auf einen Kettenwanderrost --9-- fällt, der über Umlenkwalzen--10 und 11--, von denen eine angetrieben ist, in Richtung des Pfeiles--b--in Umlauf versetzt wird.
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im Endabschnitt--21--der Heisskammer--7--in der geneigten Leitfläche ein Abzug--18--vorgesehen, unter dem ein Zuteiler--19--und eine Hammermühle --20-- angeordnet sind.
Gemäss der Erfindung ist im Endabschnitt --21-- der Heisskammer, der in den Drehofen mündet, ein Ölbrenner angeordnet, um das Material vor seinem Eintritt in den Drehofen zusätzlich zu erhitzen. Bei dem beispielsweise dargestellten Ofen erstreckt sich, wie in Fig. 2 besser erkennbar ist, durch eine Öffnung--22--
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kommende Hochdruckölleitung-29--, die aus nahtlosen Rohren besteht, Öl, z. B. mit einem Druck von etwa 16 bis 21 atü und einer Temperatur von IOOOC, zugeführt. In der Ölzuleitung--29--sind ein Hochdruckölventil--30--und ein Olzähler--31--angeordnet und an diese Leitung sind ein Manometer --32-- mit einem Messbereich bis z.
B. 20 atü und ein Thermometer--33--mit einem Messbereich bis z. B.
150 C angeschlossen. Ferner ist ein Laufsteg --34-- für eine Bedienungsperson vorgesehen.
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The invention relates to a Lepol oven for heating solid material.
Rotary kilns with direct charge heating are used extensively in the cement industry and in the stone and earth industry, in particular for burning lime, dolomite and magnesite. These ovens consist of a z. B. up to 200 m long, cylindrical, inclined furnace body mounted on rollers, which is slowly rotated by a drive and in which the material to be treated is introduced on the inlet side, and slowly in countercurrent to the heating gases, the furnace exhaust gases, moved to the oven outlet. The individual zones in rotary kilns are usually referred to as drying, preheating, calcining, sintering, cooling and discharge zones. In the case of shorter ovens in particular, the first two zones mentioned can be relocated to upstream units. This is e.g.
B. the case with the so-called Lepolöfen, in front of which a drying and a hot chamber is arranged and the material to be treated on a traveling grate, the Lepolrost, is conveyed through these two chambers into the rotary kiln, with a positively controlled exhaust gas flow through the material There is a good heat exchange possibility on the traveling grate. The furnace exhaust gases, which get into the hot chamber of the Lepol grate when leaving a rotary kiln, are sucked through the material on the traveling grate in the area of the hot chamber with a fan and then pushed back into the drying chamber and sucked through the material on the traveling grate again, the heat supply is exhausted the exhaust gases transferred to the material. The material or goods are dried and preheated and, if necessary, partially deacidified, and the furnace exhaust gases are cooled at the same time.
The part of the goods that falls through the grate, the grate diarrhea, can be removed from under the grate and recycled.
It should be noted in this context that a device for the thermal treatment of all kinds of goods is known which contains two traveling grids on which the goods are dried and preheated, a rotary kiln for the final burning of the goods and a cooler formed by a further traveling grate, with Cooler exhaust air flows into the rotary kiln as secondary air and the exhaust gases from the rotary kiln are used to preheat and dry the goods. The essence of this device is that at least one additional burner is arranged in the area of the second traveling grate used for preheating, to which the cooler exhaust air is fed as secondary air.
This arrangement of the at least one additional burner in the area of the second traveling grate results in the disadvantage that the energy supply through the burner may only be relatively low, because the metallic parts of the grate arranged in the hot chamber can, even if it is made of anti-thermal steel, for reasons of adequate operational safety, they are not exposed to thermal overload. This known device is therefore practically only considered when a smaller amount of heat is required in the rotary kiln than in the preheating chamber and in the drying chamber or hot chamber, but in no case when the rotary kiln is operated at the maximum possible temperature and therefore a It is not possible to extract energy from the rotary kiln to heat the hot chamber.
It has now been shown, especially in the production of sintered magnesia from natural or synthetic raw materials in the form of briquettes, which provide MgO during firing, that a greater strength of the briquettes entering the rotary kiln would often be desirable in order to prevent the briquettes from passing to reduce the formation of sludge and thus the accumulation of dust in the rotary kiln. The invention aims to eliminate this previously occurring disadvantage, which also arises in the same way when firing other starting materials, and to create a Lepol furnace for heating solid goods, in which the amount of dust is considerably lower and the proportion of the desired firing product is accordingly increased considerably.
It has been found that this goal can be achieved if the material to be heated, which can be in the form of shaped pieces such as briquettes or granules, or in granular form, is subjected to an additional heat treatment at a specific point in the furnace. Accordingly, the invention relates to a Lepol furnace for heating solid material, which in front of a rotary kiln has a drying chamber, a hot chamber and a traveling grate running through these two chambers as well as at least one burner with a supply of fuel coming from outside the rotary kiln, with one in the end section of the hot chamber The guide surface inclined at the bottom is provided which adjoins the end of the traveling grate on the rotary kiln side and opens into the inlet opening of the rotary kiln, and this furnace is characterized in that the burner or burners, in particular oil burners,
are arranged in the end section of the hot chamber above the downwardly inclined guide surface, and that the axis of the burner or the axes of the burners are directed against the guide surface.
The invention makes it possible, by means of a simple measure, to considerably improve the output of a Lepolo furnace on the desired fired product. This could not be achieved in the usual Lepol kilns, because due to the fact that the heat supply normally present in the hot chamber of a Lepol grate depends on the size and performance of the Lepol kiln, only one that corresponds to the construction and performance of the kiln can be used in the combustion zone of the rotary kiln Fuel or The amount of oil consumed or burned and the amount of heat contained in the furnace exhaust gases is therefore almost constant. The invention also makes it possible to vary the heat supply in the end section of the hot chamber over a wide range.
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The invention is of particular importance for the production of sintered magnesia, sintered dolomite and sintered lime, but can also be used in the burning of other stones and earths or in the cement industry.
According to a further feature of the invention, in the end section of the hot chamber in the inclined guide surface, a vent for the goods coming from the hot chamber is provided. This results in z. B. when burning magnesite or another natural or synthetic starting material that supplies MgO in the fire, the possibility of pulling a good with certain properties from the hot chamber.
For example, the degree of deacidification of raw magnesite or purified raw magnesite, such as floated raw magnesite, can be set in the hot chamber to a residual glow loss of 20 to 24%, compared to a residual glow loss of 30 to 35% without the additional firing, so that the material obtained and withdrawn can be used Has properties in order to give, together with another substance acting as a binder, such as kieserite, a suitable binder for the production of briquettes from raw magnesite.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawings. 1 shows a schematic representation of a Lepol grate with a drying chamber and a hot chamber with additional heating, and in FIG. 2 the arrangement of the additional heating of the hot chamber is shown in longitudinal section on a larger scale.
A rotary kiln is connected to the part of the Lepol grate shown partially in longitudinal section in Fig. 1, which has a drying and a hot chamber, of which in Fig. 1 only the front end part with the entry opening --1--, through which in In the direction of the arrow - a - the hot combustion gases flow out of the rotary kiln and are guided through the material in the hot chamber and in the drying chamber for the purpose of heat exchange, a running ring provided with a roller - 2 - of the rotary kiln and a base - - 3--, on which the roller rests, are shown.
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The feed hopper falls onto a chain conveyor grate --9--, which is set in circulation in the direction of the arrow - b - via guide rollers - 10 and 11--, one of which is driven.
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In the end section - 21 - of the hot chamber - 7 - a trigger - 18 - is provided in the inclined guide surface, under which a feeder - 19 - and a hammer mill --20 - are arranged.
According to the invention, an oil burner is arranged in the end section --21-- of the hot chamber, which opens into the rotary kiln, in order to additionally heat the material before it enters the rotary kiln. In the furnace shown as an example, as can be seen better in FIG. 2, extends through an opening - 22--
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coming high pressure oil line-29--, which consists of seamless pipes, oil, e.g. B. at a pressure of about 16 to 21 atmospheres and a temperature of 100OC, supplied. In the oil supply line - 29 - a high pressure oil valve - 30 - and an oil meter - 31 - are arranged and a manometer --32 - with a measuring range up to z.
B. 20 atm and a thermometer - 33 - with a measuring range up to z. B.
150 C connected. A catwalk --34-- is also provided for an operator.