DE1087511B

DE1087511B - Process for the production of mortar by firing fine-grain oil slate

Info

Publication number: DE1087511B
Application number: DEG11165A
Authority: DE
Inventors: Gustav Gminder; Helmut Gschwend; Ewald Neveling
Original assignee: GUSTAV GMINDER FA; EWALD NEVELING
Current assignee: GUSTAV GMINDER FA; EWALD NEVELING
Priority date: 1953-03-09
Filing date: 1953-03-09
Publication date: 1960-08-18

Description

Verfahren zur Herstellung von Mörtel durch Brennen von feinkörnigem Ölschiefer Schiefer wird bisher zur Gewinnung von Mörtelbindemitteln in hohen Schachtöfen in der Weise gebrannt, daß diesen Öfen von oben gebrochene Schieferblöcke in Schottergröße zugegeben werden. Diese Öfen werden meist ohne Gebläse betrieben, wobei der Schiefer den zur Durchführung des Brennvorgangs erforderlichen Brennstoff bereits enthält. Je nach Höhe des Schachtofens benötigt das zugegebene Material für den Durchsatz durch den Ofen etwa 2 bis 3 Tage. Schon .hieraus ergibt sich, daß diese Brennmethode ziemlich unrationell ist. Es kommt aber noch hinzu, daß dabei keine Möglichkeit der Temperaturregelung besteht und daß deshalb ein Verschlacken des Brenngutes unumgänglich ist. Mit dieser Verschlackung hat man sich bisher abfinden müssen, obwohl dadurch die Ofenbedienung außerordentlich schwierig wird und auch recht mühselige und schwere Arbeit erfordert, müssen doch die Schlackenbrocken im Ofen durch Stangen u. dgl. teilweise von oben her zertrümmert werden, wobei im letzteren Fall der Bedienungsmann den abströmenden Gasen des Schachtofens ausgesetzt ist. Die gebrannten Stücke, die in der zugegebenen Größe, also in Schottergröße anfallen, müssen aus diesem Ofen unten abgezogen werden, was ebenfalls sehr schwierig ist.Method of making mortar by firing fine-grained Oil shale Shale has been used to extract mortar binders in tall shaft furnaces Burned in such a way that these kilns broke blocks of slate the size of gravel from the top be admitted. These ovens are mostly operated without a fan, with the slate already contains the fuel required to carry out the combustion process. Depending on the height of the shaft furnace, the added material is required for throughput through the oven for about 2 to 3 days. This already shows that this firing method is quite inefficient. But there is also the fact that there is no possibility the temperature control exists and that therefore slagging of the material to be burned is inevitable is. So far, one has had to come to terms with this slagging, although as a result the furnace operation is extremely difficult and also quite laborious and difficult Requires work, but the cinder lumps in the furnace through rods and the like. partially smashed from above, with the operator in the latter case is exposed to the gases flowing out of the shaft furnace. The fired pieces that in the added size, i.e. in the size of gravel, must come from this furnace deducted below, which is also very difficult.

Die zur Erfindung führenden Versuche haben nun ergeben, daß sich das Verfahren zum Brennen von schieferartigem Gestein im Schachtofen mit wesentlich kleineren und vereinfachten Öfen und mit weit geringeren Umständen durchführen läßt, wenn das Verfahren zur Herstellung von Mörtel durch Brennen von feinkörnigem Ölschiefer in einem bekannten Schachtofen, in welchem Luft von unten zur Bildung einer Wirbelschicht einführbar ist, so durchgeführt wird, daß der @:rärmeaufwand allein durch den Ölgehalt des Schiefers gedeckt, der Ölschiefer am oberen Ofenende zentral in den Ofen eingebracht und die Behandlungsluft derart eingeführt wird, . daß durch die Wirbelschicht praktisch das ganze Ofenvolumen ausgefüllt und der gebrannte Schiefer aus einer im oberen Ofenbereich angeordneten Austragöffnung abgeführt wird.The experiments leading to the invention have now shown that the Process for burning slate-like rock in a shaft furnace with essential can be carried out with smaller and simplified ovens and with far fewer circumstances, if the process of making mortar by firing fine-grain oil shale in a known shaft furnace, in which air from below to form a fluidized bed can be introduced, is carried out in such a way that the @: noise expenditure is due solely to the oil content of the slate covered, the oil shale at the top of the furnace placed centrally in the furnace and the treatment air is introduced such that. that practically through the fluidized bed the entire furnace volume is filled and the fired slate from one in the upper one Oven area arranged discharge opening is discharged.

Wenn dann das Brenngut im freien Fall zweckmäßig kontinuierlich zugegeben wird, sinkt es in kaltem Zustand ziemlich tief in die schäumende Masse ein und wird dabei sehr gleichmäßig in dieser verteilt.If the material to be fired is then expediently continuously added in free fall when cold it sinks quite deeply into the foaming mass and becomes distributed very evenly in this.

Die neue Brennweise hat dann noch den weiteren Vorteil, daß das gebrannte Gut praktisch restlos durch eine im Ofenoberteil befindliche, zweckmäßig zum Kühlbehälter führende Öffnung ausgetragen werden kann und nicht mehr am unteren Ofenende abgezogen werden muß. Die abströmenden Verbrennungsgase sorgen dabei automatisch für die Mitnahme der fertiggebrannten Teilchen und fördern diese damit zuin Sammelbehälter, der meist ein Kühlbehälter sein wird, in welchem durch eine entsprechende Zufuhr von kühlenden Mitteln, wie Dampf, für rasche Abkühlung gesorgt wird.The new way of firing has the further advantage that the fired Well practically completely by means of a convenient cooling container located in the upper part of the furnace leading opening can be discharged and no longer withdrawn at the lower end of the furnace must become. The outflowing combustion gases automatically ensure that they are taken along the finished fired particles and convey them to the collecting container, which is mostly a cooling container will be in which by a corresponding supply of cooling Means, such as steam, ensure rapid cooling.

Der körnige Schiefer wird in vielen Fällen zweckmäßig mit einem Zuschlag eines körnigen Gesteins aufgegeben, das nicht wie der. Schiefer selbst brennt.The granular slate is expedient in many cases with a supplement abandoned of a granular rock that is not like that. Slate itself burns.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Möglichkeit der Durchführung des Verfahrens an Hand der zeichnerischen Darstellung eines hierfür verwendeten Ofens näher erläutert.Below is an example of how this can be done of the process on the basis of the graphic representation of a used for this purpose Furnace explained in more detail.

Der in der Zeichnung dargestellte Ofen besteht aus einer unten offenen zylindrischen Ausmauerung 10, die mit einer oberen Abschlußdecke 101 versehen ist. Dieser Ofen hat bei wesentlich größerem Durchsatz als ein normaler Schachtofen von z. B. 18 m Höhe außerordentlich geringe Abmessungen. Es genügt z. B. ein Ofen von etwa 1 m Durchmesser und einer Höhe von etwa 2 m über der Zutrittsstelle der Brennluft.The furnace shown in the drawing consists of an open at the bottom cylindrical lining 10, which is provided with an upper end cover 101. This furnace has a significantly higher throughput than a normal shaft furnace of z. B. 18 m height extremely small dimensions. It is enough z. B. an oven from about 1 m in diameter and about 2 m above the point of entry of the combustion air.

Diese Ofenmauerung, die auch innerhalb eines Eisenkessels vorgesehen sein kann, ruht auf Trägern 11 und Stützen 12. Für die Aufgabe des Brenngutes ist im unteren Teil des Ofens 10 ein trichterförmiger Boden 13 vorgesehen, in den das Rohr 14 für die zuzuführende Brennluft einmündet. Diese Brennluft wird von einem Gebläse mit einem Druck von z. B. 400 bis 500 mm Wassersäule (beim Anheizen wird ein etwas höherer Druck benötigt) einer Verteilerkappe 15, die Kegelform hat, von unten her zugeführt, so daß sie zunächst umgelenkt und dann unter dein unteren Rand der Kegelkappe 15 herumstreichend wieder nach oben geführt wird. Hierdurch wird eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Brennluft im Brenngut erreicht.This furnace masonry, which is also provided within an iron boiler can be, rests on beams 11 and supports 12. Is for the task of the material to be fired In the lower part of the furnace 10, a funnel-shaped bottom 13 is provided, into which the Tube 14 opens for the combustion air to be supplied. This combustion air is from a Blower with a pressure of e.g. B. 400 to 500 mm water column (when heating is a slightly higher pressure is required) a distributor cap 15, which has a cone shape, of fed down below, so that they are first redirected and then under your lower edge of the cone cap 15 is passed around to the top again. This ensures that the combustion air is distributed as evenly as possible in the material to be fired achieved.

In der Mitte der Decke 101 ist ein Rohr 16 zentrisch hindurchgeführt, durch daß das Brenngut eingetragen werden kann. Da nach dem neuen Verfahren. sehr feinkörniger Schiefer, z. B. in der Größenordnung zwischen 0 und 3 mm zugeführt wird, kann dies Brenngut von dem Rohr 16 aus im freien Fall von oben her eingetragen werden. Für die kontinuierliche Zufuhr zum Rohr 16 aus einen Vorratsbehälter 17 ist ein an sich bekannter Verteiler mit umlaufendem Trichter 18 und feststehendem Teller 19 verwendet, um den herum das zugeführte Gut in das Rohr 16 gelangt.In the middle of the ceiling 101 a pipe 16 is passed through centrally, through that the material to be fired can be entered. Because according to the new procedure. very fine-grain slate, e.g. B. supplied in the order of magnitude between 0 and 3 mm is, this fuel can be entered from the pipe 16 in free fall from above will. For the continuous supply to the pipe 16 from a storage container 17 is a known distributor with a rotating funnel 18 and a fixed one Plate 19 is used around which the supplied material enters the tube 16.

Der Ofen 10 .hat in seinem oberen Teil eine Auslaßöffnung 20, für die beim dargestellten Beispiel ein Durchmesser von nur 40 cm genügt. Dieser Auslaß 20 mündet in einen an der Seite des Ofens 10 vorgesehenen Behälter 21, in dem das durch die Auslaßöffnung 20 ausgetragene Gut gesammelt wird. Am unteren Ende dieses Behälters 21 ist die Zuführungsleitung 22 einer Düse 23 zu erkennen, durch welche ein Kühlmittel, z. B. Wasserdampf, eingeführt wird. Unter dem trichterförmigen. Ende des Behälters 21 ist eine Austragg:orrichtung vorgesehen, die genau der oben beschriebenen Zuführungseinrichtung 18, 19 entspricht und ebenfalls einen Trichter 24 und einen Teller 25 aufweist.The furnace 10 .has in its upper part an outlet opening 20 for which in the example shown, a diameter of only 40 cm is sufficient. This outlet 20 opens into a container 21 provided on the side of the oven 10 in which the Material discharged through the outlet opening 20 is collected. At the bottom of this Container 21, the feed line 22 of a nozzle 23 can be seen through which a coolant, e.g. B. water vapor is introduced. Under the funnel-shaped. At the end of the container 21 a discharge device is provided which is exactly the same as the one above described feed device 18, 19 corresponds and also a funnel 24 and a plate 25.

Am unteren Ende des Trichters 13 und im Anschluß an die Austragvorrichtung 24, 15 ist jeweils ein Schneckenförderrohr 26 bzw. 27 vorgesehen, durch welches einerseits das im Notfall auch aus dein Unterende des Ofens 10 auszutragende Gut in den Behälter 21 bzw. das gebrannte und gekühlte Gut aus dem Behälter 21 zur Mühle gefördert wird.At the lower end of the funnel 13 and following the discharge device 24, 15 is a screw conveyor tube 26 and 27, respectively, through which on the one hand, the goods to be discharged from the lower end of the furnace 10 in an emergency into the container 21 or the fired and cooled material from the container 21 to the mill is promoted.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann in dein oben beschriebenen Ofen z. B. in der Weise durchgeführt werden, daß zunächst beim Anziehen unter erhöhtem Druck .der zuzuführenden Luft eine gewisse Menge Brenngut entzündet wird und daß darauf so viel Brenngut aufgeschüttet wird, wie es etwa der Höhe h der Zeichnung entspricht, das sind etwa 50 cm über der Spitze des Luftverteilerkegels 15. Danach wird der Ofen so aufgeheizt, daß eine Ofentemperatur zwischen 850 und 900°C auftritt. Die Höhe dieser Temperatur ist im Bedarfsfall zu variieren und besonders jeweils dem Wärmeinhalt des zugeführten Brenngutes anzupassen, der stets in gewissen Grenzen schwanken wird. Bei einem Wärmeinhalt von 800 WE/kg hat sich eine Ofentemperatur von etwa 870°C als besonders günstig erwiesen. Bei der vorgesehenen feinen Körnung des Brenngutes bis zu 10 mm, zweckmäßig jedoch zwischen 0 und 4 mm, und bei einer Brennluftzugabe von 1000 cbm Luft je Tonne zugegebenen Brenngutes und bei der durch die geschilderte Brennluftzufuhr gewährleisteten Verteilung der Brennluft ergibt sich beim Erreichen der richtigen Ofentemperatur ein ständiges Schäumen des eingebrachten Brenngutes, das mit der Zeit so stark wird, daß das aufschäumende Brenngut eine Höhe: entsprechend dem Pfeil H in der Zeichnung erreicht, daß also das im schäumenden Zustand vom Brenngut eingenommene Ofenvolumen ein Mehrfaches des vom ruhenden Gut eingenommenen (h) beträgt. In dieses stark schäumende Brenngut wird dann finit Hilfe der beschriebenen Zugabevorrichtung von oben her im freien Fall kontinuierlich Brenngut nachgeführt, und zwar in dem Maße, wie die durch das Loch 20 abstreichenden Verbrennungsgase fertiggebranntes Gut abführen und im Behälter 21 ablagern. Im Behälter 21 strömt dem herabrieselnden gebrannten Gut ein aus der Düse 23 austretender Dampfstrahl entgegen und sorgt für ausreichende Kühlung. Durch die Austragvorrichtung 24, 25 wird dann das gebrannte körnige Gut mit Hilfe eines Schneckengangs 27 zur Mühle gefördert. In Sonderfällen kann inan auch das iin Trichter 13 angesammelte Brenngut durch den Schneckengang 26 von unten aus dem Ofen abziehen und dem Behälter 21 zuführen.The method according to the invention can be described in the above Furnace z. B. be carried out in such a way that initially when tightening under increased Pressure .the air to be supplied a certain amount of material to be fired is ignited and that as much material to be fired is poured onto it, as is approximately the height h in the drawing corresponds to, that is about 50 cm above the tip of the air distribution cone 15. Then the oven is heated so that an oven temperature between 850 and 900 ° C occurs. The level of this temperature is to be varied if necessary and especially in each case adapt to the heat content of the material to be fired, which is always within certain limits will fluctuate. With a heat content of 800 WE / kg, an oven temperature has risen of about 870 ° C proved to be particularly favorable. With the intended fine grain of the material to be fired up to 10 mm, but expediently between 0 and 4 mm, and with one Combustion air addition of 1000 cbm of air per tonne of the material to be burned and with the through the described combustion air supply ensures distribution of the combustion air when the correct oven temperature is reached, constant foaming of the introduced Firing material that becomes so strong over time that the foaming material is a Height: reached according to the arrow H in the drawing, so that in the foaming State of the furnace volume occupied by the material to be fired is a multiple of that of the material at rest consumed (h) is. Finite help is then used in this strongly foaming material to be fired the described adding device from above in free fall continuously firing material tracked, to the extent that the combustion gases wiping off through the hole 20 Remove the finished fired material and store it in the container 21. In the container 21 flows the burnt material trickling down from a jet of steam emerging from the nozzle 23 and ensures adequate cooling. Through the discharge device 24, 25 the fired granular material is then sent to the mill with the aid of a worm gear 27 promoted. In special cases, the material to be fired in the funnel 13 can also be used Pull it out of the furnace from below through the worm gear 26 and feed it to the container 21.

Die dargestellte Form der Einzelteile ist insbesondere bezüglich des Brennrostes 15 nicht bindend, der jeweils der Ofenform und Betriebsweise anzapassen ist.The shape of the items shown is particularly relevant to the Firing grate 15 is not binding, adapting to the furnace shape and mode of operation is.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of mortar by burning of fine-grain oil shale in a shaft furnace, in which air from below to the Formation of a fluidized bed can be introduced, characterized in that the heat consumption Covered solely by the oil content of the slate, the oil shale at the top of the furnace introduced centrally into the furnace and the treatment air introduced in such a way that that practically the entire furnace volume is filled by the fluidized bed and the fired one Slate is discharged from a discharge opening arranged in the upper furnace area. Considered publications: German patent specifications No. 707 062, 466 190, 445 014; French Patent No. 935 865; U.S. Patent No. 2,572,483; L'Industrie Chemique, 1951; No. 407.